Barker编码激励在眼科高频超声成像中的应用研究

周 盛 王晓春 计建军 杨 军 王延群

(中国医学科学院 生物医学工程研究所，天津 300192)

引言

临床上为了防止超声波的空化效应和热效应对人体可能造成的损害，对医学超声成像系统的声输出功率进行了严格的限定。相对于人体其它组织器官，专用眼科超声影像设备对于时间平均声强(ISPTA.3)、脉冲平均声强(ISPPA.3)和机械指数(MI)等声输出参数的要求更为严格，使得无法单纯的依靠提高单脉冲幅值的方法提高超声波能量。

目前应用的眼科 A/B型超声诊断设备，使用的超声波中心频率一般限制在10 MHz。当临床上需要获取病灶组织更多的细节信息时，中心频率可进一步提高到15 MHz甚至20 MHz，对于晶状体、玻璃体、视网膜等相对浅表组织图像的分辨率会得到很大地提高，却会丢失深部眼眶组织的回波信息，失去了全景成像的作用，在很大程度上影响了其在眼科临床诊断中的应用价值。

将编码信号引入到医学超声成像中来，可以很好的解决上述问题，既能满足声输出检测规范对于眼科超声成像设备的要求，又能很好的提高信噪比和分辨率，最终改善图像质量。这种技术称之为数字编码超声技术(digital encode ultrasound，DEU)，是借鉴雷达通信中的扩频技术[1]，利用通信理论中的脉冲压缩原理，采用长的编码脉冲发射取代单载波、短脉冲的发射机制，能够在不增加峰值发射功率的前提下，在单位时间内发射更多的能量，显著提高平均发射功率，当然还需要利用脉冲压缩将这些能量压缩到很短的时间内，从而提高系统的信噪比[2]，进而达到提高分辨力和穿透力的目的[3]。……