摘要:本设计以winbond公司的w78e58单片机为系统的控制核心,采用最新的fpga设计技术，并应用averlogic公司的大容量图像存储fifo使采样控制模块和显示控制模块相对独立，从而使本仪器具有很高的集成化程度、很强的设计灵活性。同时，由于fpga的大容量允许采用较复杂的数据处理，从而大大提高了诊断仪的成像质量。

    关键词 b超 反射法 fpga fifo

    前言

    改革开放以来，全国人民生活水平日益提高，健康越来越受到人们的高度重视。眼睛是心灵的窗户，眼睛的健康对人们来说更是重要。眼病的治疗需要建立在确切的诊断基础之上，眼科b型超声诊断仪就是这样一种能确切诊断眼病的仪器，它可以用来诊断视网膜脱落、眼内和眼眶肿瘤、玻璃体混浊、出血、眼底病变及眼内异物等疾病。我公司在引进、吸收国外同类产品的基础上，开发了具有自主知识产权的新型眼科b型超声诊断仪。本仪器以8031系列单片机作为控制核心，采用fpga设计技术和fifo芯片，成像质量好、集成度高、设计灵活，和国内外同类仪器相比具有较高的性能价格比。

    一、概述

    自从50年代初超声探测开始应用于医学至今，超声诊断技术已有了长足的进展。超声诊断仪更是形式多样，型号复杂。

    超声诊断仪通常按三种方式分类，它们是：①按图像信息的获取方法分类，由此可区分为反射法超声诊断仪、多普勒法超声诊断仪和透射法超声诊断仪；②按图像信息显示的成像方式分类，则可将超声诊断仪分为a型、m型、b型、p型、bp型、c型、f型以及超声全息等各种，除a型和m型外，其它均属广义的b型范围；③按超声波束的扫描方式分类，超声诊断仪又分为低速（手动）扫描、高速机械线性扫描、高速机械扇形扫描、高速电子线性扫描和高速电子扇形（相控阵）扫描等。

    反射法和多普勒法超声诊断仪器技术比较成熟，已在医学科研和临床中得到普遍应用。反射法超声仪器是基于超声在通过不同的声阻抗组织界面时会发生较强反射的原理工作的，按图像显示方式分类的a型、m型、b型、p型、bp型、c型和f型超声诊断仪统属反射法超声仪器，就成像方式而言，a型采用幅度调制的回波显示法，m型采用辉度调制的时基显示法，而b型、bp型、c型和f型则采用辉度调制的二维声像图显示法，且通常可实现实时动态成像显示。多普勒法超声仪器则是基于超声传播的多普勒效应工作的，有连续多普勒和脉冲多普勒之分。实时二维彩色多普勒血流显像仪则是近年来在连续多普勒及脉冲多普勒技术上发展的一项超声诊断新技术，是彩色b型显像技术与超声多普勒探测技术相结合的产物，80年代中期应用于临床以来，至今已有了较快的发展。透射法超声仪器可望实现超声全息实时动态成像，目前尚处于研制中，未达到临床应用的水平。

    眼科超声在我国已使用20 余年，在眼科各种疾病的诊断上积累了丰富的经验，已成为眼科临床不可缺少的诊断工具。超声探查所提供的诊断信息是任何其他现代诊断方法所不可取代的，在眼内和眼眶疾病鉴别诊断中起着非常重要的作用。最初的眼科超声诊断是使用内科的b超配以眼科专用探头进行的，但是内科b超高昂的售价妨碍了它的推广，所以国内外各医疗器械生产厂商纷纷研制生产了一系列专门的眼科超声类仪器。我公司最新推出的kn－3000a眼科b型超声诊断仪就是专门为眼科疾病诊断所设计的高集成超声波诊断仪器。它可以诊断视网膜脱落、眼内和眼眶肿瘤、玻璃体混浊、出血、眼底病变及眼内异物等疾病。该诊断仪采用机械扇形扫描显示b型超声图像。

    二、基本原理

    超声波在媒质中传播，有波的叠加、反射、折射、透射、衍射、散射以及吸收、衰减等特性，一般遵循几何光学的原则。

    a超回波显示采用幅度调制（amplitude modulation），在显示屏幕上以横坐标代表被测物体的深度，纵坐标代表回波脉冲的幅度。

    b型超声诊断仪则通过机械的方法改变探头角度，从而使超声波束指向方位快速变化（相当于改变a超探头的位置），使每隔一定小角度，被探测方向不同深度所有界面的反射回波，都以亮点（灰度