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超声波AFE实现完美医疗影像

陈楠?? 2008年08月04日 ?? 收藏0

  人口老龄化,医疗成本不断增高,新兴经济体对于医疗服务的需求不断上升,这些因素都促使市场对于创新型医疗解决方案的需求猛增,如广泛应用于诊所、救护车、移动检伤分类等领域以及偏远地区的便携式经济型超声波设备。Frost & Sullivan 预计,便携式或手持式超声波系统市场的复合年均增长率为 19.2%,到 2010 年将达到 3.3 亿美元。无疑,医疗市场已成为新的热点市场,吸引着各大厂商的目光。

  医疗影像市场的要求越来越高,设计日趋复杂。就医疗超声波系统而言,正向着高集成度、高性能、低功耗、多功能及便携化方向发展。根据系统通道数,可将超声波市场细分为高端、中端及低端/便携式等三大市场。其中,128-256通道及以上对应高端市场,64通道左右对应中端市场,32通道及以下对应低端/便携式市场。通常32个系统通道数即可满足初级诊断即便携式设备的需求。日前,TI推出面向中低端市场的模拟前端电路AFE58xx 系列,旨在提高医疗影像质量,降低功耗,令超声波系统便于使用。

  由于超声波信号在工作过程中容易受到外界环境的干扰,温度、声音、光波等都会影响其测试精度,特别在设计日趋复杂的情况下。因此,如何尽可能提高医疗成像的精度成为各厂商的重点研究方向之一。AFE58xx通过将低噪声放大器(LNA)、压控衰减器、可编程增益放大器、低通滤波器以及支持LVDS数据输出的12位50 MSPS ADC整合在单一芯片中,降低外界信号的干扰,提升信号精度。在2MHz 频率下AFE58xx噪声仅为0.85nV/rtHz。此外,AFE58xx具有高增益、宽增益控制范围及较低的LNA输入电压噪声,实现了更高的图像敏感度。

  对于便携式设备而言,低功耗与小尺寸也极为重要。高集成度的AFE58xx采用15 x 9 mm小型封装,令芯片的外形尺寸达到现有解决方案尺寸的一半左右。在功耗方面,通过减少组件数,AFE5805以 122mW的单位通道电源效率使功耗降低了20%,满足了便携式设备及高通道密度、中程超声波系统的要求。

  在医疗影像市场,除最新推出的模拟前端产品外,TI还提供了包括DSP、ADC等在内的各类产品。早前推出的全新10-12位8通道模/数转换器ADS5281系列,即具有高分辨率、高采样率(最高可达65MSPS)、低噪声及先进的数字功能等特性。ADS5281系列可与TI 8通道可变增益放大器VCA8500相连,VCA8500的功耗及输入噪音分别为每通道63mW和0.8 nV/sqrt Hz。两款产品的组合能够帮助用户构建医学信号链解决方案,在采样率 50MSPS的条件下,其每通道功耗不超过130mW,适用于便携式超声波、MRI等敏感型影像设备应用。


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超声波? AFE? 医疗影像?

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