超声颈动脉血流量测量系统设计

摘要

脑血管系统疾病是长期困扰人们的疑难病症,严重威胁着人类的生命健康.颈总动脉的血流参数是检测脑血管系统疾病的有效手段之一.传统的超声无损检测用颈总动脉的流速替代流量,所以估计的准确性存在缺陷.该文首先探讨了颈总动脉血流量的测量方法,对测量的物理模型进行的分析,提出了管径和流速分通道进行测量,再综合其获得血流量信息的方案.为了提高测量精度,该文对现有的一些测量方法进行了改进;对流速测量中存在的偏差问题,采用BP神经网络的算法进行校正,而对于流速测量中存在的抖动问题,采用过采样的方法进行抑制,都取得了较好的结果.该文对血流流量测量系统的设计分三部分进行了详细描述,包括脉冲超声发射接收电路,多通道数据采集卡和PC数据接口和界面设计.其中,由于数据采集卡的各个通道的采样率,采样精度,采样模式的不尽相同,所以其设计具有一定特色.数据采集卡和PC的数掘接口采用了USB接口,并编写其固件和驱动程序.该文最后介绍了一个便携式图形显示系统的设计,其采用了液晶显示模块,具有低功耗,小体积等优点.该系统原是为调试血流流量测量系统而设计的,但是在设计中充分考虑到了其通用性,所以也可以作为一般医疗检测系统的图形显示模块.

目录

引言

第一章设计思路

1.1物理定义

1.2测量方案比较

1.3测量系统的设计

第二章对现有测量技术的改进

2.1估计偏差的研究

2.1.1双束多普勒超声流速测量的原理

2.1.2 BP神经网络校正误差

2.1.3实验仿真

2.2估计抖动的研究

2.2.1血流流速抖动的分析

2.2.2超声多普勒血流平均频率曲线方法的改进

第三章脉冲超声信号的发射和接收

3.1超声发射电路

3.2超声接收电路

3.3调试结果

第四章数据采集卡的设计

4.1多普勒信号的调理和采集

4.2多普勒信号的分析和处理

4.3射频超声信号的调理和采集

4.3.1信号调理电路

4.3.2模数转换电路

4.3.3射频超声信号的分析和处理

第五章数据传输以及界面设计

5.1基于USB的数据通信

5.1.1 USB协议概述

5.1.2 EZ-USB控制芯片

5.1.3 USB固件程序

5.1.4 USB驱动程序

5.1.5程序调试

5.2 EZ-USB与DSP间的数据传输

5.3界面设计

5.3.1需求分析

5.3.2界面设计

5.3.3显示效果

第六章便携式图形显示系统的设计

6.1研制目的

6.2硬件设计

6.3软件设计

6.3.1软件主体结构

6.3.2双缓存控制

6.3.3按键中断

6.3.4显示模式

6.4调试结果

第七章讨论和展望

附录一系统实物图

附录二数据采集卡版图

附录三参考文献

附录四硕士生期间发表论文目录

致谢

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