王晓春，刘新鸣，杨 军，计建军，周 盛*

（1.中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所，天津300192；2.天津迈达医学科技股份有限公司，天津300384）

0 引言

高频超声诊断技术可以对活体生物浅表组织进行无创、高分辨力、实时可视化成像，目前临床上已广泛应用于眼科疾病[1]、皮肤科疾病[2-3]、血管内疾病[4]等的诊断。同时，此技术还可以针对小鼠[5]、大鼠、斑马鱼[6]等与人类疾病相关的小动物模型进行临床前研究，以提高研究人员对病理生理、功能机制以及治疗策略的认识和理解。

超声射频回波信号是指超声诊断仪接收到的由前端超声换能器激励的超声波与所有生物组织发生交互作用后的原始回波信息，其保留了各生物组织间的结构差别与特征[7]。随着计算机技术的迅猛发展，超声射频回波原始数据在图像处理算法验证、人工智能图像识别[8]、超声图像三维重建[9]、远程医疗等方面发挥了越来越重要的作用。

目前，商用的医用超声诊断设备在硬件上由探头模块、超声回波信号处理模块、计算机及其应用软件模块3 个部分组成[10]。所采集到的超声回波信息往往是经过了一系列的线性和非线性放大、包络检波、对数压缩、二次采样后的图像数据，相对于原始超声射频回波信号，采集的信号将不可避免丢失部分有用信息。因此，本文设计了一种基于现场可编程门阵列（field programmable gate array，FPGA）和单阵元高频宽带换能器的高频超声射频回波信号高速数据传输系统，将超声前端采集、放大及数字化的高分辨力超声射频回波信号传输至计算机，为后续的研究提供无损失的数据源，实现超声诊断设备的智能化和信息化。……