基于FPGA的导管式超声治疗系统设计

导管式超声在临床治疗上受到广泛关注。为实现方便、稳定的导管式超声激励系统,该文基于直接数字频率合成(DDS)技术在现场可编程门阵列(FPGA)上,设计了一款由上位机控制,波形、频率、占空比和电压幅值可灵活调节的导管式超声治疗系统,实现了脉冲激励信号的输出。测试表明,该系统人机交互方便,参数灵活,输出波形稳定,实现了对微型超声换能器的激励要求。用该系统对定制的超声换能器进行激励,实验测试了超声作用下仿体的温升情况。结果表明,该系统可有效激励超声换能器实现仿体内特定区域的热消融。

基于改进MultiResUNet网络的甲状腺超声图像分割

甲状腺超声图像分割在临床超声图像研究中有很重要的意义。针对甲状腺超声图像信噪比低,斑点噪声多,且甲状腺形态不确定等问题,提出了一种改进的MultiResUNet分割网络(称为Oct-MRU-Net网络)。该方法在MultiResUNet网络的基本结构的基础上引入Octave卷积,并采用改进的Inception模块学习不同空间尺度的特征,将训练过程中的特征图按通道方向分为高低频特征。其中,高频特征描述图像细节和边缘信息,低频特征描述图像整体轮廓信息。在甲状腺超声图像分割过程中可以重点关注高频信息,减少空间冗余,从而实现对边缘更加精细的分割。实验结果表明,Oct-MRU-Net网络的性能相较于U-Net网络和MultiResUNet网络都有较大的提升,说明该网络对甲状腺超声图像的分割效果较好。