【摘 要】
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生物软组织的杨氏模量是一项至关重要的参数,很多疾病都能引起软组织杨氏模量的变化,如果能够测得软组织的杨氏模量,则可以预测病变的发生。本课题的目的便是设计一种能够检
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生物软组织的杨氏模量是一项至关重要的参数,很多疾病都能引起软组织杨氏模量的变化,如果能够测得软组织的杨氏模量,则可以预测病变的发生。本课题的目的便是设计一种能够检测软组织杨氏模量的仪器并最终应用于临床诊断。本文将超声传感器和力传感器紧密结合在一起,超声传感器紧密接触软组织,然后给软组织施加力,将超声信号和力信号放大,放大后的信号经模数转换后进入DSP,在DSP中先利用最大值法计算出软组织的厚度,然后利用直接互相关算法计算出软组织在不同力下的形变,利用力的数据和其对应的形变数据,拟和出软组织的力-形变曲线,最终通过软组织的杨氏模量模型得到了软组织的杨氏模量-形变曲线。由于在测量软组织杨氏模量的过程中,数据处理部分的运算量相当大,同时为了便于以后对系统进行扩展,引入了FPGA,由FPGA完成关键算法。在FPGA部分,采用模块化的设计方法,利用VHDL语言设计了多个模块,顶层文件采用原理图输入的方法并给出了部分仿真结果。最后分别以猪肉、牛肉、羊肉为实验标本,测得了三者的杨氏模量-形变曲线,实验结果表明不同软组织的杨氏模量-形变曲线是不同的,与之类似,病变组织与正常组织的杨氏模量-形变曲线之间也存在差异。
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