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超聲波對血管內部進(jìn)行診斷 超聲導管（catheter）插入病人的靜脈血管，通過(guò)其螺旋或類(lèi)似螺旋路徑，導管內超聲波換能器發(fā)出超聲能量脈沖串。從血管壁反射到換能器，用于分析血管壁板狀沉淀物的特征。 要求： 特征分辨小于3µm： 所需時(shí)間⊿t：即超聲波到反射面（其距離為x）和返回到換能器所需的時(shí)間⊿t=2x/v. 血管壁的聲速近似等于水中的聲速。VH2O =1.5km/sec=1.5mm/µs. 從換能器到3µm界面的反射所需要的時(shí)間是：⊿t =2×3（µm）÷（1.5mm/µs）= 4ns. 確定所需采樣頻率：采樣頻率=1/⊿t = 250MS/s. 為了獲得了３µm的空間分辨率，采樣率必須超過(guò)250MS/s。 為了采集3mm深的反射回波，其最大采樣時(shí)間⊿t =2×3mm÷(1.5mm/µs)=4µs。 在這種應用中另一個(gè)重要的要求：確定導管位置的方法。 導管均速沿其螺旋路徑移動(dòng)，其位置通過(guò)累加產(chǎn)生的脈沖重復頻率來(lái)決定。因此，A/D采集系統必須采集每個(gè)超聲脈沖，若A/D采集系統不在下一個(gè)觸發(fā)之前，不能完成re-arm，那么觸發(fā)就會(huì )丟失，從而導管的位置也會(huì )丟失。超聲脈沖的產(chǎn)生速率為14KHz。 病人血管壁的完整掃描由20,000個(gè)超聲采集組成，將占幾秒時(shí)間。 GaGe的解決方案： 1.采用CS8500： 8 bit，采樣率為500MS/s，帶寬為250MHz，存儲深度為2G。 2.系統實(shí)驗方案： 用戶(hù)超聲脈沖發(fā)生器/接收器信號輸入至CS8500，同時(shí)觸發(fā)輸出，用CS8500外觸發(fā)輸出。 3.CS8500 在傳輸存模式；數據記錄依次被采集到CS8500采集卡內存儲器中，然后下載到PC RAM中。由于每次觸發(fā)采集的時(shí)間為4µs，采樣率為500MS/s，每個(gè)數據記錄的長(cháng)度是4µs×500MS/s =2KS。 4. 2K數據所需的傳輸時(shí)間是2KB÷100MB/sec=20µs。 5.CS8500的離地時(shí)間是30µs 6.CS8500處理每個(gè)數據所需的總時(shí)間是4µs+20µs+30µs=54µs。 |
