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資料獲取系統支援間歇式心臟成像掃描

上網時間: 2010年05月10日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:ADAS1128  資料獲取系統  AD9276  AD9277 

在急診室內,電腦斷層掃描(CT)掃描器可用於心臟成像,它只需很短的準備時間、在一個掃描週期內就能提供高品質的患者心臟功能影像。實現這一目標有兩個關鍵因素:首先,CT掃描器可在對圍繞身體旋轉一周的一次掃描內就能獲取完整影像;其次,掃描器的速度足夠快,以致在一次掃描過程中心臟的活動變化是微乎其微感覺不到的。因此,不需要對掃描過程進行兩次心跳間的同步。

如果可以做到這一點,病人就不需要遭受在身上連接心電圖(EGC)的煩冗準備過程,還可省去在心跳間歇期間要精確計量兩次心跳間的準確間隔所花的時間。由此節省的時間使快速診斷成為可能,還降低了搶救成本。

為了在一次旋轉掃描中獲得一幅完整、準確的影像,對於約0.5毫米水準解析度才符合要求的精密度來說,必須要進行256次掃描成像(256-slice)。為達到足夠的徑向解析度,要使用約1,000個掃描通道。

這些規格所要求的系統需要具有25.6萬個快速、準確的資料獲取通道。每個通道都包含一個用於將X光能轉換為光能的晶體閃爍器,並由光電二極體對轉換的光進行檢測。再透過低雜訊I-V放大器/整合器,將光電二極體電流(I)轉換為電壓(V)。

然後透過一個24位元、128通道A/D轉換器對I-V通道進行多工,其數位輸出被饋送到訊號處理器以提供解碼的CT影像。

如ADI公司的ADAS1128 24位元、128通道A/D轉換器,便已運用在CT中。該元件採用10×10毫米小型BGA封裝,每通道功耗為4.5mW。對每次旋轉掃描要進行256次成像的系統來說,資料獲取部份的整體功率剛超過1千瓦,比類似複雜性的典型設備的功耗降低了50%以上。而更快的速度進一步降低了整體功耗。其應用包括觀察心臟或其他活動器官的動態影像。

發現血流異常

血液輸送系統有兩個主要功能器官:心臟以及動脈、靜脈及微血管等血管系統。都卜勒超音波成像系統適用於確定血流率以及查明阻塞、狹窄或滲漏等病患。

都卜勒超音波發送通常是正弦波的連續波(CW)訊號,這種超音波進入血流中並被血液細胞反射回來。與所有都卜勒系統一樣,超音波與運動顆粒的相互作用所產生的頻率變化適用於運算顆粒或流體的流速。借助精確聚焦的超音波束,可以繪製覆蓋整個血管幅圍的圖形以確定血液流動的均勻性。如果得到的速率圖是典型的拋物線,血流就是通暢的層流;若圖形是扭曲的,就顯示血管內有阻異物或出了結構方面的問題。

採用脈動超音波透過測量躍變時間以生成特定血管的圖形還能提供更多資訊。該技術不僅在診斷和定位血管疾病時有用,在診斷外傷和中風時,該技術的價值也越來越高。脈衝超音波成像可被用來尋找流體圖型中的阻滯或滲漏。

在超音波訊號的採集過程中,無論是發射還是反射訊號,其衰減都是距離的平方的函數,因而要求訊號處理系統能處理近160分貝的動態訊號範圍。為此,ADI開發了整合了低雜訊放大器和I&Q解調器(或稱移相器)的元件AD9276/77,它提供了超音波診斷系統為提供清晰影像所需的精密度和解析度。今天,透過愈來愈先進的半導體技術,超音波設計師已經可為現場保健(point-of-care)應用開發更小巧的系統。

作者:Scott Pavlik

全球策略行銷經理

ADI公司健康照護部門





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