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Updated: Sep 11, 2025

Wideband Optical Detector of Ultrasound for Medical Imaging Applications
Published on: May 11, 2014
一个基于FPGA的开放式多功能脉冲/接收系统,用于血管内超声波 (IVUS) 成像和治疗
Amauri A Assef1, Paula L S de Moura1, Joaquim M Maia1
1Graduate Program in Electrical and Computer Engineering (CPGEI), Federal University of Technology-Paraná (UTFPR), Curitiba 80230-901, PR, Brazil.
研究人员开发了一种基于FPGA的新脉冲/接收系统,用于血管内超声波 (IVUS) 研究. 这种灵活,开放的平台使冠状动脉疾病的先进成像和治疗设备开发成为可能.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗成像医学成像
- 心血管研究研究心血管研究
背景情况:
- 冠状动脉疾病 (CAD) 是全球主要的死亡原因.
- 血管内超声波 (IVUS) 对于鉴定易受损伤的斑块至关重要.
- 现有的系统缺乏用于新型IVUS设备开发所需的开放平台灵活性.
研究的目的:
- 开发一种基于FPGA的多功能脉冲/接收系统.
- 为血管内超声波成像和治疗研究提供一个开放的平台.
- 为了实现创建先进的血管内成像和治疗设备.
主要方法:
- 设计了一个开放的平台,将主机PC与Matlab接口,FPGA板和模拟前端集成在一起.
- 使用PWM实现了任意波形转换为三度双极脉冲.
- 能够直接获取原始射频 (RF) 回声数据.
- 利用多循环激发和高压,短脉冲激发用于传感器测试.
主要成果:
- 展示了灵活的传输和接收方案,使用最先进的电子设备.
- 成功完成了一台550 kHz治疗传感器的声学表征.
- 用19.48 MHz的传感器进行了脉冲回声实验.
- 验证了系统对各种IVUS传感器的频率和带宽进行匹配的能力.
结论:
- 开发的基于FPGA的系统为IVUS研究提供了多功能解决方案.
- 开放的平台促进了血管内成像和治疗方面的创新.
- 该系统通过满足各种IVUS传感器要求,支持广泛的应用.
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