【摘要】：腦血管疾病以其高死亡率和高致殘率嚴(yán)重威脅著人類生命健康,加之近年來病發(fā)率不斷攀升并伴有年輕化趨勢,腦血管疾病的早期預(yù)警與診斷成為學(xué)術(shù)界亟待解決的課題之一。經(jīng)顱多普勒超聲測量設(shè)備以其無輻射、無創(chuàng)傷、費用低且實時性良好等特點,在顱內(nèi)血流動力學(xué)研究和臨床檢測中都得到了廣泛的應(yīng)用。但目前使用的傳統(tǒng)型經(jīng)顱多普勒超聲測量設(shè)備存在著對超聲窗和大腦血管定位困難以及難以捕捉微栓子運動軌跡等缺點。為了克服以上弊端,本文設(shè)計了一種便攜式功率M模式經(jīng)顱多普勒超聲測量系統(tǒng),它通過功率M模式成像技術(shù)(PMD)監(jiān)測超聲波束發(fā)射方向上全部檢測深度的血流狀態(tài)分布信息,能夠輕松定位超聲窗和血管;該系統(tǒng)采用雙通道高速AD采樣和雙FIFO乒乓工作模式來確保良好的實時性和數(shù)據(jù)的連續(xù)性,并以模擬與數(shù)字相結(jié)合的方式降低了對高速采樣頻率的需求,減小了數(shù)據(jù)后處理運算量;此外還簡化了信號復(fù)雜度,提高了系統(tǒng)運行效率和集成度。系統(tǒng)的硬件模擬電路部分實現(xiàn)了超聲波發(fā)射與接收、回波降噪與放大、信號解調(diào)與相位調(diào)整等功能;數(shù)字電路部分以FPGA為核心進行狀態(tài)機設(shè)計,產(chǎn)生系統(tǒng)各個功能模塊的工作時鐘和控制時序。本文以高速USB作為硬件電路和上位機之間數(shù)據(jù)和信息交互的橋梁,USB設(shè)計包括以CYPRESS微處理芯片為基礎(chǔ)的固件程序開發(fā)和上位機應(yīng)用開發(fā),兩方相互配合,將采樣數(shù)據(jù)以塊傳輸模式上行發(fā)送至上位機,而參數(shù)消息和控制命令通過控制傳輸方式下行發(fā)送至FPGA控制中心。軟件部分采用多線程工作機制來提高系統(tǒng)工作效率,對采樣數(shù)據(jù)進行濾波降噪處理并生成PMD圖譜;采用短時傅里葉變換、對數(shù)處理和偽彩色變換計算選通深度采樣信號的功率譜并生成聲譜圖,為臨床醫(yī)生提供更為詳細(xì)準(zhǔn)確的血流形態(tài)學(xué)和動力學(xué)參考依據(jù)。本系統(tǒng)通過硬件電路設(shè)計、USB固件驅(qū)動開發(fā)以及PC數(shù)據(jù)后處理等模塊共同實現(xiàn),小型便攜、實時性良好,并配備有多種工作模式探頭,能夠滿足不同的檢測需求,對腦血管疾病的預(yù)防與診斷有重要作用。
【圖文】：

圖 1-1 常用便攜式和工作站式 TCD 測量儀為一種無創(chuàng)無輻射的新興技術(shù)在臨床檢測中備受青睞，當(dāng)前 TCD 要應(yīng)用領(lǐng)域有以下幾個方面[7,14,15]：動脈血流速度度是經(jīng)顱多普勒檢測中最具有代表性意義的參數(shù)，不同時期的血流病理信息，其中最為常用的速度值為平均血流速度和收縮期峰值速因素有很多，例如性別、年齡、心輸出量、二氧化碳分壓以及紅細(xì)，因此血流速度的個體差異性較大。但這種差異對于相同個體的左床中如果大腦中動脈（MCA）和大腦前動脈（ACA）左右兩側(cè)的上，則認(rèn)為發(fā)生異常。該指標(biāo)常用于：動脈狹窄診斷：TCD 的一個最主要的臨床應(yīng)用就是對動脈血管狹窄化、顱內(nèi)動脈炎等原因都會造成血管管徑減小，由流體力學(xué)可知，，位血流速度增加，因此在臨床中，血流速度增加是判斷血管發(fā)生狹

第一章 緒論無需依靠傳統(tǒng)的音頻輸出通道辨別血流聲音和觀察血流速度頻譜圖，即可觀察信號的運動情況。圖 1-2 為運用了 PMD 成像技術(shù)的 TCD 檢測示意圖，其中圖 A-E 分別為后交通com）、右側(cè)椎動脈（RVA）、基底動脈（BA）、左側(cè)大腦后動脈（LPCA）和左（LVA）的綜合圖譜顯示，每一幅單獨的小窗中，上半部分顯示區(qū)域為 PMD圖，下半部分顯示區(qū)域為光標(biāo)所選中深度的聲譜圖[8,16]。在 PMD 血流分布圖和紅色分別表示血液背離探頭運動和血流朝向探頭運動，亮度則表示了血流速。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH77

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孟云;周宏斌;尚芙蓉;;經(jīng)顱多普勒超聲與數(shù)字減影血管造影診斷頸動脈狹窄的對比[J];中國老年學(xué)雜志;2016年24期

2 王麗晶;;經(jīng)顱多普勒超聲在顱內(nèi)動脈狹窄診斷及治療中的應(yīng)用價值[J];世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘;2016年90期

3 陳小麗;;經(jīng)顱多普勒超聲在腦血管狹窄診斷中的臨床意義[J];臨床醫(yī)藥文獻電子雜志;2016年50期

4 趙曉靜;遲景宏;范秀玉;丁麗;王曉紅;蔣萊;;經(jīng)顱多普勒超聲在帕金森病早期診斷中的應(yīng)用[J];中外醫(yī)療;2017年04期

5 劉蕊;劉芳;王永莉;;經(jīng)顱多普勒超聲和頸部血管超聲在不同年齡腦梗死患者診斷中的應(yīng)用[J];新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報;2017年06期

6 張銳文;;經(jīng)顱多普勒超聲與頸動脈彩超在缺血性腦血管病篩查中的意義[J];影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用;2017年03期

7 胡德芳;;經(jīng)顱多普勒超聲聯(lián)合頸動脈超聲診斷缺血性腦血管病的臨床價值[J];影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用;2017年01期

8 薛潔;耿獻輝;;經(jīng)顱多普勒超聲對缺血性腦卒中患者的診斷價值及臨床意義[J];中國實用神經(jīng)疾病雜志;2017年15期

9 于桂玲;廖瀧;;經(jīng)顱多普勒超聲聯(lián)合頸動脈超聲在缺血性腦血管疾病診斷中的應(yīng)用[J];遼寧醫(yī)學(xué)雜志;2015年05期

10 王玉珍;何奕濤;;經(jīng)顱多普勒超聲對腦動脈硬化癥診斷價值研究[J];中國實用神經(jīng)疾病雜志;2013年09期

相關(guān)會議論文 前10條

1 李國霖;;經(jīng)顱多普勒超聲在新生兒缺氧缺血性腦病中的應(yīng)用[A];中華醫(yī)學(xué)會第十次全國超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2009年

2 李國霖;劉巍松;張忠玲;;新生兒缺氧缺血性腦病經(jīng)顱多普勒超聲的分析[A];第七屆全國顱腦及頸動脈超聲學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2007年

3 孟璇;王欣;李新杰;;經(jīng)顱多普勒超聲技術(shù)在臨床應(yīng)用中的體會[A];第七屆全國顱腦及頸動脈超聲學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2007年

4 李國霖;;經(jīng)顱多普勒超聲在新生兒缺氧缺血性腦病中的應(yīng)用[A];慶祝中國超聲診斷50年暨第十屆全國超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2008年

5 李向紅;;經(jīng)顱多普勒超聲對高血壓患者的檢測分析[A];第五屆全國顱腦超聲學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2002年

6 劉培琴;周君;唐孝龍;張小寧;;經(jīng)顱多普勒超聲對鎖骨下動脈盜血綜合征診斷的臨床意義[A];中華醫(yī)學(xué)會第十七次全國神經(jīng)病學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編（下）[C];2014年

7 鄭雪梅;;經(jīng)顱多普勒超聲對短暫性腦缺血發(fā)作的臨床價值[A];第三屆全國中西醫(yī)結(jié)合神經(jīng)系統(tǒng)疾病學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

8 徐斌;徐忠寶;高鳳玲;王得新;;經(jīng)顱多普勒超聲對頸內(nèi)動脈狹窄診斷價值的評估[A];中華醫(yī)學(xué)會第七次全國神經(jīng)病學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2004年

9 單華寧;王玨;王執(zhí)銓;;經(jīng)顱多普勒超聲數(shù)據(jù)的混沌特征分析[A];2003年全國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2003年

10 康衛(wèi)華;史如淵;;鎖骨下動脈盜血的經(jīng)顱多普勒超聲表現(xiàn)[A];第五屆全國顱腦超聲學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 陳盈;經(jīng)顱多普勒超聲聯(lián)合定量腦電圖對重癥腦出血患者的腦功能及預(yù)后評估[D];吉林大學(xué);2018年

2 程力劍;經(jīng)顱多普勒超聲在主動脈外科術(shù)中監(jiān)護的臨床應(yīng)用研究[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李曉鳳;經(jīng)顱多普勒超聲對大腦中動脈狹窄或閉塞的診斷價值[D];吉林大學(xué);2018年

2 李已晴;便攜式功率M模式經(jīng)顱多普勒超聲測量系統(tǒng)的設(shè)計[D];東南大學(xué);2018年

3 劉炳奇;經(jīng)顱多普勒超聲對后循環(huán)缺血的診斷價值[D];寧夏醫(yī)科大學(xué);2014年

4 王洪科;頸動脈超聲和經(jīng)顱多普勒超聲聯(lián)合評價頸動脈狹窄支架治療的臨床價值[D];新疆醫(yī)科大學(xué);2014年

5 孫世心;經(jīng)顱多普勒超聲在兒童顱內(nèi)壓監(jiān)測中的應(yīng)用[D];遵義醫(yī)學(xué)院;2016年

6 蔣美燕;經(jīng)顱多普勒超聲對肝移植患者圍手術(shù)期腦血流變化評估的價值研究[D];浙江大學(xué);2006年

7 郝娜;經(jīng)顱多普勒超聲發(fā)泡試驗診斷右向左分流兩種造影劑的對比[D];吉林大學(xué);2014年

8 謝琛t

本文編號：2702227