病灶区成像系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种病灶区成像系统和方法。所述系统包括信号源模块、发射天线阵列模块、接收天线阵列模块、信号控制模块和成像处理模块，所述信号源模块用于产生脉冲信号；所述发射天线阵列模块用于将所述脉冲信号发射至病灶区；所述接收天线阵列模块用于接收对所述脉冲信号产生的第一回波信号；所述信号控制模块用于将所述第一回波信号进行时间反演得到反演信号；所述发射天线阵列模块还用于将所述反演信号发射至病灶区；所述接收天线阵列模块还用于接收对所述反演信号产生的第二回波信号；所述信号控制模块还用于提取所述第二回波信号包含的目标信息；所述成像处理模块用于根据所述目标信息进行成像。提高了信噪比，从而提高了成像图像的质量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种。所述系统包括信号源模块、发射天线阵列模块、接收天线阵列模块、信号控制模块和成像处理模块，所述信号源模块用于产生脉冲信号；所述发射天线阵列模块用于将所述脉冲信号发射至病灶区；所述接收天线阵列模块用于接收对所述脉冲信号产生的第一回波信号；所述信号控制模块用于将所述第一回波信号进行时间反演得到反演信号；所述发射天线阵列模块还用于将所述反演信号发射至病灶区；所述接收天线阵列模块还用于接收对所述反演信号产生的第二回波信号；所述信号控制模块还用于提取所述第二回波信号包含的目标信息；所述成像处理模块用于根据所述目标信息进行成像。提高了信噪比，从而提高了成像图像的质量。【专利说明】
本专利技术涉及医疗器械领域，特别是涉及一种。
技术介绍
为了了解人体的健康状况，医院往往通过一些成像设备对人体进行成像检测。例 如采用X射线成像技术、光学成像技术、超声波成像技术或核磁共振成像等对人体内部进 行成像检测，获取人体内部的图像。 然而，传统的成像设备成像时容易产生信道衰落，降低了图像的信噪比，所成图像 的质量较差。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的成像设备所成图像的质量较差的问题，提供一种病灶 区成像系统，能提高成像所得图像的质量。 此外，还有必要提供一种病灶区成像方法，能提高成像所得图像的质量。 -种病灶区成像系统，包括信号源模块、发射天线阵列模块、接收天线阵列模块、 信号控制模块和成像处理模块，所述发射天线阵列模块与所述信号源模块相连，所述信号 控制模块与所述接收天线阵列模块、发射天线阵列模块和成像处理模块分别相连；所述信 号源模块用于产生脉冲信号；所述发射天线阵列模块用于将所述脉冲信号发射至病灶区； 所述接收天线阵列模块用于接收所述病灶区对所述脉冲信号产生的第一回波信号，并将所 述第一回波信号发送给所述信号控制模块；所述信号控制模块用于将所述第一回波信号进 行时间反演得到反演信号，并将所述反演信号发送至所述发射天线阵列模块；所述发射天 线阵列模块还用于将所述反演信号发射至病灶区；所述接收天线阵列模块还用于接收所述 病灶区对所述反演信号产生的第二回波信号，并将所述第二回波信号发送给所述信号控制 模块；所述信号控制模块还用于提取所述第二回波信号包含的目标信息，并将所述目标信 息发送给所述成像处理模块；所述成像处理模块用于根据所述目标信息进行成像。 在其中一个实施例中，所述系统还包括放大器模块、低噪声放大器模块和滤波器 模块，所述放大器模块与所述信号源模块和发射天线阵列模块分别相连，所述放大器模块 用于对所述脉冲信号进行放大处理；所述低噪声放大器模块与所述接收天线阵列模块相 连，所述滤波器模块与所述低噪声放大器模块和信号控制模块分别相连；所述低噪声放大 器模块用于对所述第一回波信号和第二回波信号进行放大处理；所述滤波器模块用于对所 述第一回波信号和第二回波信号进行滤波处理。 在其中一个实施例中，所述信号控制模块用于对所述第一回波信号进行时间反演 是对所述第一回波信号的波形反转。 在其中一个实施例中，所述脉冲信号为超宽带高斯脉冲信号。 在其中一个实施例中，所述发射天线阵列模块和接收天线阵列模块均为亚波长阵 列微带天线。 toon] 在其中一个实施例中，所述信号控制模块包括波形时间反转单元、波形存储单元、 双工器和数据采集单元；所述波形时间反转单元用于对所述第一回波信号的波形进行反转 得到反演信号；所述双工器用于将所述反演信号发送给所述发射天线阵列模块；所述波形 存储单元用于存储所述第二回波信号；所述数据采集单元用于提取所述第二回波信号目标 信息，并将所述目标信息发送给所述成像处理模块。 在其中一个实施例中，所述双工器为混合环或者开关器件。 一种病灶区成像方法，包括以下步骤： 产生脉冲信号，并将所述脉冲信号发射至病灶区； 接收所述病灶区对所述脉冲信号产生的第一回波信号； 将所述第一回波信号进行时间反演得到反演信号； 将所述反演信号发射至所述病灶区； 接收所述病灶区对所述反演信号产生的第二回波信号； 提取所述第二回波信号包含的目标信息； 根据所述目标信息进行成像。 在其中一个实施例中，在所述产生脉冲信号的步骤之后，所述将脉冲信号发射至 病灶区的步骤之前，所述方法还包括： 对所述脉冲信号进行放大处理； 在所述接收所述病灶区对所述脉冲信号产生的第一回波信号的步骤之后，所述方 法还包括： 对所述第一回波信号进行放大处理和滤波处理； 在所述接收所述病灶区对所述反演信号产生的第二回波信号的步骤之后，所述方 法还包括： 对所述第二回波信号进行放大处理和滤波处理。 在其中一个实施例中，所述脉冲信号为超宽带高斯脉冲信号； 将所述第一回波信号进行时间反演得到反演信号的步骤包括： 对所述第一回波信号的波形反转得到反演信号。 上述，通过产生脉冲信号发射至病灶区，接收到对脉冲信 号产生的第一回波信号后，对第一回波信号进行时间反演得到反演信号，再将反演信号发 射至病灶区，接收反演信号产生的第二回波信号，提取第二回波信号中的目标信息，根据目 标信息进行成像，采用时间反演聚焦特性利用多路径传输效应，降低了信道衰弱，提高了成 像系统的信噪比，从而提高了成像图像的质量。 另外，采用超宽带高斯脉冲信号，引起能量较小，对人体伤害非常小，且脉冲持续 时间短，采样周期小，能提高检测效率。 【专利附图】【附图说明】 图1为一个实施例中病灶区成像系统的结构框图； 图2为一个实施例中信号控制模块的内部结构示意图； 图3a为一个实施例中脉冲信号传播不意图； 图3b为图3a中脉冲信号产生的回波信号进行时间反演得到的反演信号传播示意 图； 图4为另一个实施例中病灶区成像系统的结构框图； 图5为一个实施例中病灶区成像方法的流程图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并 不用于限定本专利技术。 图1为一个实施例中病灶区成像系统的结构框图。如图1所示，一种病灶区成像 系统，包括信号源模块110、发射天线阵列模块120、接收天线阵列模块130、信号控制模块 140和成像处理模块150。发射天线阵列模块120与该信号源模块110相连，信号控制模块 140与该接收天线阵列模块130、发射天线阵列模块120和成像处理模块150分别相连。 其中，信号源模块110用于产生脉冲信号。本实施例中，脉冲信号可为超宽带高斯 脉冲信号。超宽带高斯脉冲信号是指通过对具有上升和下降时间的冲激脉冲进行调制，使 信号具有GHz (吉赫兹）量级的带宽高斯脉冲信号。该超宽带高斯脉冲相对带宽大于25%。 采用超宽带高斯脉冲信号，引起能量较小，对人体伤害非常小，且脉冲持续时间短，采样周 期小，能提1?检测效率。 该发射天线阵列模块120用于将该脉冲信号发射至病灶区。具体的，病灶区可为 乳腺癌区、肺部癌区或胃部癌区等。 该接收天线阵列模块130用于接收该病灶区对该脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种病灶区成像系统，其特征在于，包括信号源模块、发射天线阵列模块、接收天线阵列模块、信号控制模块和成像处理模块，所述发射天线阵列模块与所述信号源模块相连，所述信号控制模块与所述接收天线阵列模块、发射天线阵列模块和成像处理模块分别相连；所述信号源模块用于产生脉冲信号；所述发射天线阵列模块用于将所述脉冲信号发射至病灶区；所述接收天线阵列模块用于接收所述病灶区对所述脉冲信号产生的第一回波信号，并将所述第一回波信号发送给所述信号控制模块；所述信号控制模块用于将所述第一回波信号进行时间反演得到反演信号，并将所述反演信号发送至所述发射天线阵列模块；所述发射天线阵列模块还用于将所述反演信号发射至病灶区；所述接收天线阵列模块还用于接收所述病灶区对所述反演信号产生的第二回波信号，并将所述第二回波信号发送给所述信号控制模块；所述信号控制模块还用于提取所述第二回波信号包含的目标信息，并将所述目标信息发送给所述成像处理模块；所述成像处理模块用于根据所述目标信息进行成像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，王亮，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44