新型相控阵超声诊断仪制造技术

一种供医疗诊断用的新型相控阵超声诊断仪．它能直接显示人体腹腔．胸腔内所有脏器的图像及其剖面，并能以每妙钟２９．８个画面的速度显示内脏的活动情况．使医疗诊断速度．准确，且对人体无损伤．由于本诊断仪的接收部分和发送部分使用同一套电路，而且迅接收和发送均采用模拟量，从而使仪器造价大大降低．仅为同类进口产品的２０％．同时结构简单．体积也缩小了近一半，而性能却相应提高．（*该技术在1995年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗诊断仪器。国内外现有的相控阵超声诊断仪都是由接收部分、发送部分及其他线路部分组成的。其接收部分负责接收从人体返回的相控信号，发送部分负责发送相控发送信号。而且接收部分都是采用模拟电路，接收模拟信号；发送部分都是采用数字控制电路来发送数字信号，这样就必须要有两套复杂、庞大的电子线路系统。从而使相控阵超声诊断仪体积庞大、结构复杂、造价昂贵(进口产品约十万美元一台)不易普及推广。例如1976年美国Varvan公司与美国斯坦福大学联合研制的世界上第一台相控阵超声诊断仪和我们西安交通大学于1981年研制成功的我国第一台相控阵超声诊断仪，1982年我们西安交通大学研制成功的我国第二代的相控阵超声诊断仪都是如此。本技术便是针对上述缺点进行改革的，它摒弃了其他相控阵超声诊断仪中接收部分和发送部分这两套庞杂的电路，仅用一套较为简单的综合相控电路同时完成相控信号的发送与接收任务。而且，不论是接收还是发送均采用模拟信号。从而使新型的相控阵超声诊断仪结构大为简化。体积缩小了近一半，造价大大降低，仅为进口同类产品的20％。本技术的要点在于它有一个综合相控电路，该电路既能完成接收任务，也能完成发送任务，一套电路分时地当作两套电路用。综合相控电路中，有一个方向(聚焦)延迟电路，它属于模拟量的延迟电路。这样，相控发送信号和相控接收信号就可以均用模拟量表示。而在该延迟电路中得以处理，这就省去了许多复杂的数字电路和数一模转换的过程，使接收的参量和发送的参量完全一致，消灭了转换误差，提高了仪器的性能和精度，本技术的微机控制系统所采用的微型计算机是自己设计的一台具有双CPU的简易微型计算机。本技术结构简单、体积小，便于搬动和医院流动使用。其造价低廉，仅相当于进口同类产品的20％，易于普及推广。本仪器使用方便，一般医护人员都能掌握。本技术是一种现代化的高级医疗诊断仪器。它能使人直接看到人体内各部位的状况，对疾病的早期诊断非常方便。对保护人民身体健康极为有益。本技术较之其他类型的诊断仪又有独特的优点。例如线阵式超声波诊断仪(俗称B超)也能看到人体内的图象。但它只能看到人体的腹腔。而胸腔由于有肋骨护盖，它无能为力。而本技术既能看清腹腔内的状况，也能看清楚胸腔内的状况。又如“CT”，也能看到人体和脑子的图象，但它看到的是静止的图象。好象“照片”。而本技术却能以每秒钟29.8个画面的速度看到人体内的活动图象，好比“电影”。附图1是新型相控阵超声诊断仪的原理方框图。图中1为综合相控电路，2为激励脉冲发生器，3为加法电路，4为相控发送和接收转换电路，5为B型和M型转换电路，6为时间增益控制电路，7为信息处理电路，8为线选、面积测量、测矩电路，9为微机控制系统，10为扇扫驱动电路，11为B型显示电路，12为图象冻结系统，13为B型视放，14为M型视放，15为M型扫描电路，16为M型显示，17为从人体接收来的心电，18为增辉电路，19为从人体接收来的心音，20为刻度显示电路。附图2是综合相控电路的原理方框图。图中21是激励脉冲发生器。22是缓冲电路及开关，23是方向(聚焦)延迟电路，24是电子模拟开关，25是前置放大器，26是整形、激励电路，27是晶片，28是加法器。附图3、附图7、附图8是综合相控电路的电路图，图中Y1、Y2是反相器。将时钟脉冲信号反相并整形。T1是三极管，D14是二极管，R1、R2是电阻，T1、D14、R1、R2共同组成一个电平转换电路。提供发射开关电路选通的控制信号，T2、D13、R3、R4共同组成另一个电平转换电路。提供发射开关电路选通的控制信号。DW1是集成电路的单稳态触发器。W1是电位器，C1是电容，DW1、W1、C1共同组成脉冲信号延迟电路。将Y2送来的信号进行相应的延迟，以控制发射激励信号产生的时间。DW2、W2、C2、R5共同组成窄脉冲信号发生电路，以控制三角波信号的占空比。C3是电容，起耦合作用，IC1为运算放大器，它与电阻R6、R7、R8、R9、R10，电容C4C5共同组成反向比例放大电路，以产生三角波信号，单稳态触发器DW3，电位器W3，电容C12共同组成脉冲信号发生电路，以产生激励脉冲选通控制信号，电阻R11，电容C6起耦合作用。三极管T3和电阻R12、R13电容C7共同组成射极跟随器电路，以提高负载能力。三极管T4，电阻R14、R15、R16、R17和电容C8共同组成射极跟随器，以提高电路的输入阻抗。同样，三极管T5，电阻R30、R31、R32、R33和电容C14也共同组成射极跟随器，目的也是提高电路的输入阻抗。图中ESX1为模拟量延迟线电路，三极管T6和电位器W4电阻R19、R20、R21、R22、电容C9、C10共同组成放大电路，而模拟量延迟线电路和此放大电路一起组成了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够直接显示人体内部脏器图象的医疗断仪，由综合相控电路（１）、激励脉冲发生器（２）、加法电路（３）、相控发送和接收转换电路（４）、Ｂ型和Ｍ型转换电路（５）、时间增益控制电路（６）、信号处理电路（７）、线选、面积测量、测距电路（８）、微机控制系统（９）、扇扫描驱动电路（１０）、Ｂ型电路（１１）、图象冻结系统（１２）、Ｂ型视放（１３）、Ｍ型视放（１４）、Ｍ型扫描电路（１５）、Ｍ型显示电路（１６）、增辉电路（１８）和刻度显示电路（２０）、组成，其特征在于所述的综合相控电路（１）有一个既能处理相控发送信号，又能处理相控接收信号的方向（聚焦）延迟电路（２３），该电路是一种模拟量延迟电路。

【技术特征摘要】
书中权项2所说的方向(聚焦)延迟电路23。同样，ESX32也是一个模拟量延迟线电路，而三极管T7和电位器W5，电阻R35、R36、R37、R38电容C15、C16也共同组成了一个放大电路，此放大电路和模拟量延迟线电路ESX32又组成了另一路的方向(聚焦)延迟电路23。图中的IC2是运算放大器，它和电位器W6，电阻R27，电容C11一起组成电压比较器，以便将相控发送信号转换成脉冲信号，图中IC3也是运算放大器，它和电位器W7，电阻R43，电容C17一起组成另一路里的电压比较器，其功能也是将相控发送信号转换成脉冲信号。图中的单稳态触发器DW4和电阻R29，电容C13一起组成脉冲发生电路，以改变激励脉冲的宽度。同样，单稳态触发器DW5和电阻R45、电容C18一起组成了另一路上的脉冲发生电路。也是用来改变激励脉冲宽度的。图中B1和B2都是电平转换电路，以产生激励晶片的脉冲。图中三极管T8、T9、T10、T11和电阻R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53，电容C19、C20、C21共同组成加法电路。它的功能是将两个通道(如1＃通道和32＃通道)的超声信息相加求和。图中A1、A2均为前置放大器。分别将两路接收的超声回波信息加以放大。图中场效应管K1、二极管D1，电阻R18一起组成一个电子模拟开关，场效应管K2、二极管D2、电阻R32一起组成一个电子模拟开关；场效应管K3、二极管D3、电阻R23一起组成一个电子模拟开关；场效应管K4、二极管D4，电阻R39一起组成一个电子模拟开关。上述4个电子模拟开关作为发送选通开关用。对应地，场效应管K5、二极管D5、电阻R25一起组成一个电子模拟开关；场效应管K6、二极管D6、电阻R28一起组成一个电子模拟开关；场效应管K7、二极管D7、电阻R41一起组成一个电子模拟开关；场效应管K8、二极管D8、电阻R44一起组成一个电子模拟开关。这后4个电子模拟开关作为接收选通开关用。场效应管K9、二极管D9、电阻R26一起组成一个电子模拟开关；场效应管K10、二极管D10、电阻R24一起组成一个电子模拟开关；场效应管K11、二极管D11、电阻R40一起组成一个电子模拟开关；场效应管K12、二极管D12、电阻R42一起组成一个电子模拟开关。以上4个电子模拟开关的作用是将相应的晶片(例如1＃和32＃)和模拟延迟线电路切换，进行换向。附图4、附图5和附图6是新型相控阵超声诊断仪的微机控制系统，其特征是采用具有双CPU的微型计算机来进行控制。下面分别对这三个附图加以说明。附图4中，79和33是两个CPU(即中央处理单元)，对系统进行运算和控制。图中80、59、63、76、77、34均为反相器(非门)，将信号反相，非门70、71、72、73和电位器W，电阻R，电容C一起组成振荡器。图中53、60、61、62、35、38均为集成电路的译码器。54、58为数据总线的驱动器。55和36为RAM(即随机存贮器)。56、57、37为ROM(即只读存贮器)，64、65、66、39、41、44分别为或门。67、42、43、45、47、48为锁存器。68为CTC(即计数／定时电路)。69为PIO(即并行接口)。74为分频器。78为双D触发器。29为ADC(扇扫的模－数转换电路)30为十字电位器。75为与非门。...

【专利技术属性】
技术研发人员：程敬之，王仲康，王波，孟国海，黄宇星，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：实用新型
国别省市：61[中国|陕西]