医学超声成像

　　ADC的另一个趋势就是实现ADC与波束成型器(beamformer)之间的低电压差分信号(LVDS)接口。通过串行化ADC的输出数据，一个512通道的系统可将其通道数由6144降低至1024。从而使得转换可采用更小、更低成本的PC载板实现，这对于便携式成像系统来说是极为重要的一部分。DSP的功能之中可用于成像系统的有多普勒处理(Dopplerprocessing)、2D、3D乃至4D成像以及大量的后处理算法（可增加功能性并改善性能）。而成像系统的核心需求正是高性能及大带宽。

TMS320C6455BZTZ可同时满足此类需求。C6455的运行频率高达1GHz，可满足对超声波高强度处理的需求，串行快速输入输出(SerialRapidIO)外设还提供了10Gb/s的全双工带宽。在超声波系统中具有许多不同层次的性能及功能性。某些解决方案可能仅具有局部功能，因此需要更大的动态范围，或是所具有的功能可大幅度的降低浮点运算的周期。这些功能类型的示例还有谱缩减(spectral reduction)及平方根(square root)功能。

　　TMS320C6727非常适用于浮点运算性能优越的领域。而当超声波解决方案需要一个操作系统时，TMS320DM6446可满足这一需求。DM6446不仅具有强大的TMS32CC64x+?核心以及视频加速器（可用于处理成像的需求），还具有ARM9?核心，可满足运行操作系统的需求。

　　信号的汇集通过数字波束成型器实现。数字波束成型器是典型的用户定制设计ASIC（特定用途集成电路），但其功能的则是通过不同的可编程逻辑方式实现。在数字波束成型器内部，数字化信号将被缩放及时间延迟，从而在接收链路产生聚焦效应。所有接收通道的信号在经过适当的调节之后将被加权，并输送至成像系统。成像系统将采用单独的ASIC进行开发，可能是诸如DSP的可编程处理器，或者可能是完全的桌上型电脑。

　　发射单元需要控制100V至200V的信号摆幅，大多数情况都将使用高电压FET实现。控制FET可采用一种或两种方式：开-关（推挽）或AB级(class AB)线性控制。推挽的方式最为常见，因为该方式仅需要更为简单、更低成本的接口连接至FET。AB级的方式可显著的改善谐波失真，但需要更为负载的驱动，消耗更多的功率。

　　系统及设备制造商选取了多种多样的TI产品并用于其超声波成像应用，包括运算放大器、单路/双路及八进制的ADC（均带有快速输入过载恢复及卓越的动态性能）、数字信号处理器以VCA8617（集成8通道、低功耗超声波前端IC）。TI还特别为超声波市场提供了ADS5270，该器件具有高级的8通道、12位数据转换器，带串行低电压差分信号接口。

超声成像的应用

声像图显示子宫内胎儿的头颅

　　超声诊断学的历史并不悠久，是在20世纪才开始运用，但在现在的医学诊断学中，却有着难以取代的作用。現在超声检查在医学中广泛应用。它可能起诊断作用，也可能在治疗过程中起引导作用(例如活检或积液引流)。通常使用手持式探头(通常称为探头)放置于患者身上并移动扫查，一种水基凝胶被涂在患者身体和探头之间起耦合作用。

　　举例来说，医学超声检查通常用于：心脏科, 内分泌科, 消化科, 妇科, 产科, 眼科, 泌尿科, 血管科, 超声造影, 眼科學

　　盆腔超声

　　盆腔超声是多囊卵巢综合征的主要诊断工具，也可用于子宫、卵巢和膀胱的成像。妊娠时超声用于检查胎儿的发育情况。男性有时进行盆腔超声用于检查膀胱和前列腺的健康状况。有两种方式进行盆腔超声检查：经皮和腔内。腔内超声可经阴道(女性)或者经直肠(男性)。参见:-

　　治疗中的应用

　　超声诊断在对腹部脏器疾病的诊断中，因为它的快速、价廉而在腹部疾病的检查中常作为首选。另外，近年来在心脏超声、妇产科超声和腔内超声等领域也有了很大的发展。同时，随着介入超声和超声治疗的加盟，肝肾的穿刺、癌症的治疗、震波碎石、造瘘等检查和治疗迅速发展起来，超声诊断的同时进行治疗。

聚焦超声外科(FUS)或称高强度聚焦超声HIFU，可用于治疗良性和恶性肿瘤及其他疾病，通常使用的超声波较诊断用超声波的频率要低(250kHZ至2000kHz)，但是其平均时间强度显著提高。治疗通常由磁共振成像引导，参见磁共振引导聚焦超声。
更强的超声源可以在口腔卫生中用来清洁牙齿或使生物组织局部加热，例如物理治療、職業治療、肿瘤治疗（包括癌症治療）。
聚焦超声源可用来震碎肾结石，即震波碎石；也可利用超声乳化术治疗白内障。
近期发现一些低强度超声的其他生理学作用，例如，刺激骨生长以及破坏腦血管障壁以利于药物的扩散。
肝肾的穿刺
造瘘
　　由声波产生图像

　　由声波产生图像经由三个步骤：产生声波，接收回声并将这些回声可视化。

　　产生声波

医学超声检查仪

　　在医学超声检查中，压电换能器（一般是陶瓷的）的相位陣列产生的短而强的声音脉冲制造声波。电线和换能器都封装在探头中。电脉冲使陶瓷振荡产生一系列的声音脉冲。声波的频率可表现为2至13兆赫中的任一频率，远超于人耳能听到的频率。任何频率超过人耳能听到的范围的声波都可称为“超声波”。而医学超声的目的在于使由换能器散射出的声波汇总产生单一聚焦成弧形的声波。

　　为了使声波有效地传导入人体（即阻抗匹配），探头的表面由橡胶包被。为此，水基凝胶也涂布在探头和患者皮肤之间。声波部分地从不同组织之间的界面反射回探头，即为回声。由非常小的结构散射的声波也产生回声。