研祥COM-Express结构主板在四维彩超仪中的应用解决方案

　　四维彩色超声诊断仪是目前世界上最先进的彩色超声设备。超声诊断仪是利用超声传导技术和超声图像诊断技术的一种仪器,简称B超。过去的B超设备只能检查胎儿的生理指标，而四维彩超还能对胎儿的体表进行检查，如唇裂，脊柱裂，大脑、肾、心脏、骨骼发育不良等，以便尽早的进行治疗。“4D”是“四维”的缩写。第四维是指时间这个矢量，所以也被称作实时三维。对于超声学来说，4D超声技术是彩超行业的革命性突破，最先由韩国麦迪逊公司率先研发出并开始推广。4D超声技术就是采用3D超声图像加上时间维度参数，该革命性的技术能够实时获取三维图像，超越了传统超声的限制。它提供了包括腹部、血管、小器官、产科、妇科、泌尿科、新生儿和儿科等多领域的多方面的应用。其结果是：能够显示未出生的宝宝的实时动态活动图像，或者其它人体内脏器官的实时活动图像。

　　经过多年与B超机研发制造商的深入合作，研祥深知彩色超声诊断仪中对主板的特殊要求：1.发送接收信号单元及控制部件的接口特殊;2.对主板的功能要求必须是PCI、PCI-E总线;3.能做到低功耗、可靠工作和长期供货。基于此，研祥向各B超机研发制造商郑重推荐了具有高集成度、易升级的COM-Express架构的模块化主板COM-1811CLNA作为彩色超声诊断仪的核心单元，并设计了完整的解决方案，被多家彩超机研发制造商成功采用，用户普遍反映良好。

工作原理

　　彩色超声诊断仪主要由以下几个部分组成：探头、发射/接收单元、数字扫描转换器、显示照像记录系统、面板控制系统、键盘和电源装置等。

　　彩超工作过程为：当探头获得激励脉冲后发射超声波, 同时探头受聚焦延迟电路控制,实现声波的声学聚焦， 然后经过一段时间延迟后再由探头接受反射回的回声信号,探头接收回来的回声信号经过滤波、对数放大等信号处理。然后由DSC（Digital Signal Control）电路进行数字变换形成数字信号,在CPU控制下进一步进行图像处理, 再与图表形成电路和测量电路一起合成视频信号送给显示器形成我们所熟悉的B超图像。

　　一、面板控制单元

　　对仪器面板上的各种旋钮、开关、操作杆等的状态实施编码，并将编码信号送至发射/接收单元和数字扫描转换器，其中包括进出深度增益控制信号（或称距离时间控制）到发射/接收单元以控制放大器的放大倍数，从而补偿超声能量在传播过程中随距离的衰减。

　　二、发射/接收单元（采用研祥COM-1811CLNA主板）

　　通过探头发送和接收超声波信号，并对发射和接收的超声波信号实施电子聚焦和多点聚焦的控制;同时对探头中的多个晶体实施电子开关控制，从而实现超声束的扫描。从探头接收的超声回波信号在该单元中进行放大、检波和各种预处理，然后送到数字扫描转换器。

　　三、数字扫描转换器

　　把从发射/接收单元进入的超声回波信号首先进行A/D转换变成数字信号，并予以存贮和完成各项后处理的功能，所有将要显示的信号（例如回波信号，键盘的字符信号和人体标志符号等）都在转换器中完成D/A转换，最后混合变为合成的视频信号送入监视、照像、记录系统。

　　四、监视、照相、记录系统

　　是操作人员用来观察超声断层图像和各种相关信息，并对有价值的图像进行拍照和记录的系统。监视和照像分别使用两个略有不同的TV监视器，照像部分一般配备通用135相机或一次性的波拉相机，记录部分使用特殊功能的纸记录装置或彩色视频打印机。

　　五、电源部分

　　提供直流电压供各单元使用。

　　六、探头

　　是由多晶片（阵元）排列构成的长条状探头。探头一般宽度为1cm、长度为10～15cm，探头中的晶片个数一般在64—128只范围内;晶片的尺寸随使用的超声频率不同而不同;晶片之间不但有良好的电绝缘，同时尽可能作到完全的声隔离。为此在制造工艺上一般采用光刻的方法，在一个大晶片上刻制成相互分离的多个晶片。晶片后面附以吸声材料，用以吸收反向辐射的能量;晶片的前面（接触人体部分）用透声材料做成声透镜，在长条状探头的短轴方向形成声聚焦。每个阵元都是独立的，在长条状探头的长轴方向，用电子延迟线技术形成电子聚焦和多点聚焦，从而提高彩色超声诊断仪的空间分辨率。

研祥COM-1811CLNA主板特性：

　　· 是基于COM Express （Computer-On-Module）的一款低功耗、高性能的模块化结构主板

　　· 533/667MHz系统总线，支持Intel Core 2 Duo， Core Duo， Celeron M， Celeron M ULV处理器

　　· Intel 945GM芯片组，集成Intel GMA 950图形处理核心，支持VGA、LVDS、SDVO、TV-OUT

　　· 1GB DDRII 533/667 MHz 内存

　　· 1个IDE、2个SATA及1个CF接口

　　· 1个以太网口、8个USB2.0接口、2个COM口

　　· 扩展槽有1个PCI-E x 16、1个PCI-E x 4、1个PCI-E x 1、2个PCI

研祥COM-1811CLNA主板优势：

　　1. COM-1811CLNA模块采用英特尔双核高性能CPU，增强了数据的运算处理速度，提高了整体性能

　　2. 采用PCI及新一代PCI-Express总线，支持PCI-E x 16独立显卡，实现四维信息的高速采集

　　3. 主板采用模块化设计，核心板与载板自由组合，便于产品的升级换代及其维护，同时也缩短客户二次开发时间，降低开发成本，加快产品上市

　　4. 整板小体积，微功耗，整个系统没有任何噪音，同时也因发热量降低提高了系统的稳定性，为病人营造良好的诊断环境.

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