超聲診斷儀，又稱超聲醫療影像設備，是利用超聲波的反射、折射和衍射，對人體內部結構進行探查的儀器。由于超聲診斷的無損傷、非介入、經濟實用、應用范圍廣等特點，超聲診斷儀也成為目前醫療領域普遍使用的醫療器械之一。受益于人口老齡化、收入水平的提高、居民健康意識的增強，超聲醫療器械需求量在近幾年呈現大幅增長。20世紀40年代超聲技術開始用于人體檢查，隨后發展出A型超聲診斷儀、M型超聲診斷儀、B型超聲診斷儀、D型超聲多普勒診斷儀、C型和F型超聲成像儀等醫療設備。隨著計算機技術、信息處理技術、電子技術的發展，設備從單一器官發展到全身診斷，從模擬到全數字化，從單參數到多參數，從二維成像到三維立體成像等，設備自動化程度、成像質量不斷提高，診斷范圍和信息量不斷擴充。

超聲診斷儀原理

根據超聲波形分類，超聲診斷儀可分為脈沖波超聲設備（A型、M型、B型超聲診斷儀）和連續波超聲設備（多普勒超聲診斷儀）。超聲診斷儀的工作原理利用超聲的良好指向性和與光類似的反射、折射、散射、衰減以及多普勒頻移等物理特性，使用不同的超聲診斷儀器，采用各種掃描方式，向被檢人體組織發射超聲波，人體各種組織有聲學的差異特性，超聲波在不同組織界面會有超聲反射回來，將回聲信號進行接收，監測回聲的頻率、持續時間等數據，經過電子電路和計算機處理生成圖像在顯示器上顯示，供醫生診斷分析。

圖片源于網絡

超聲診斷儀結構

超聲診斷儀主要由設備主機、超聲探頭（換能器）和外圍設備構成。超聲探頭是超聲成像設備的關鍵部件，它的任務是將電信號轉變為超聲波信息或將超聲波信號轉變為電信號；主機部分主要是接收探頭傳輸的電信號進行存儲、處理、分析并顯示在顯示屏上；外圍設備有打印機、腳踏等 。

主機部分工作時，超聲探頭將接收的信號傳輸到前置放大電路放大后，將模擬信號通過A/D轉換電路轉換為數字信號，然后經過數字電路的合成處理和數字掃描變換器，最后將處理后的圖像視頻展示在顯示屏上。主機在硬件方面涉及信號處理、加密處理、信號傳輸、電源等，可采用ARM處理器作為系統核心，完成時序控制、發射驅動、信號提取、數據傳輸控制。NXP i.MX8M Mini處理器具有高處理能力、2D 3D內置加速器、豐富的資源，可替代FPGA和ASIC的醫用超聲設備解決方案。超聲診斷儀主機核心ARM處理器推薦啟揚IAC-IMX8MM-CM核心板，基于NXP i.MX8M Mini高性能處理器，四核Cortex-A53和單核Cortex-M4，運行速度高達 1.8 GHz，將先進的處理能力與出色的音頻、視頻和圖形相結合，適用于物聯網、醫療、工業控制等領域。

i. MX8M Mini集成2D、3D GPU圖形加速器，支持圖像算法對圖像進行降噪、壓縮、增強、邊緣檢測等處理分析，支持1080P60 H.265和VP9解碼功能以及1080P60 H.264和VP8編碼，MIPI顯示接口支持高清顯示屏幕，助力醫療成像設備呈現清晰圖像；

核心板提供豐富的通信接口，包括千兆網口、UART、USB、CAN等接口，支持醫療設備功能開發和打印機等多種外設的連接，支持Wi-Fi、3G/4G無線通信，連接電腦或系統，滿足高效數據傳輸的需求；

醫療設備在電源設計上聚焦于穩定工作和安全性，醫療電源有絕緣要求、漏電流要求、以及剩余電壓的要求，需要電壓輸出更穩定，故障率更低，抗干擾能力更強。啟揚i.MX8M Mini核心板采用高集成、高可靠性、內置多重保護電路的電源管理芯片，保障設備系統的穩定運行；

硬件可選用工業級元器件，可進行電磁兼容性能測試和靜電、跌落和振動等抗干擾測試，滿足醫療設備對于電氣安全的要求；

高性能、低功耗ARM處理器和超長供貨周期，有效地降低了解決方案成本、延長了設備使用壽命；

支持Linux和Android操作系統，方便軟件開發。

隨著超聲設備市場的發展，設備應用越來越廣泛，超聲影像設備也朝著便攜式和移動式演進，便攜式超聲設備為緊急醫療、分級診斷等提供便利。未來，隨著云計算、5G、遠程醫療、人工智能等技術與醫學超聲技術的融合，超聲設備將在醫療領域發揮更大的價值，為病人提供更優質的醫療服務。