基于FPGA的高频超声皮肤三维扫描控制及数据采集系统设计

摘要：

目的:研制一套基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)的高频超声皮肤三维扫描控制及数据采集系统,用于控制皮肤等浅表器官的高频超声三维扫描和高频超声二维图像序列的获取,并实现高频超声三维成像.方法:该系统由上位机模块、下位机模块及高频超声三维探头组成,通过精密扫描及采样控制进行数据采集.针对二维超声图像等时间间隔采样的不足,设计了等空间间隔采样方法,提高二维超声图像的质量.系统采集的高频超声图像序列通过USB接口上传至上位机进行实时显示和缓存,并基于可视化工具包VTK(visualization toolkit)对采集到的皮肤高频超声图像序列进行三维重建.结果:该系统可以得到待测部位的三维超声图像及任意角度切面图像.通过对自制超声体模三维重建结果的测量,验证了该系统的准确性;通过上臂皮肤体数据的切面可以清晰地观察到皮肤下血管的形态和走向.结论:该系统准确地实现了皮肤的三维数据采集,为皮肤等浅表器官疾病的临床诊断奠定了实验基础.

关键词：高频超声、图像序列、三维重建、VTK、现场可编程门阵列

所属期刊栏目：39

分类号：R318;R312(医用一般科学)

资助基金：天津市科技支撑项目16YFZCSY00870;中国医学科学院医学与健康科技创新工程协同创新团队项目资助2017-12M-3-020

在线出版日期：2018-12-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：5-9