醫(yī)療成像系統(tǒng)快速樣機(jī)制造指南

產(chǎn)品上市時間對于醫(yī)療產(chǎn)品至關(guān)重要。產(chǎn)品發(fā)布時間差幾個月會對項目投資收益率 (ROI) 產(chǎn)生極大的影響，可能會損失收益，也可能會錯過產(chǎn)品上市的最佳時機(jī)。但是，另一方面，醫(yī)療成像系統(tǒng)開發(fā)人員還必須使用最新的技術(shù)，讓系統(tǒng)擁有優(yōu)異的模擬性能、復(fù)合信號處理與可視化，并利用高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和更多的通道數(shù)目，獲得較高的數(shù)據(jù)吞吐量。

要求產(chǎn)品快速上市的同時又要使用新技術(shù)，這給產(chǎn)品設(shè)計帶來了巨大的挑戰(zhàn)。但是，現(xiàn)在新出現(xiàn)的一些工具可以幫助工程師們迅速地讓新的設(shè)計轉(zhuǎn)入樣機(jī)制造，并使其系統(tǒng)達(dá)到最佳性能。這些工具幫助開發(fā)人員使用可重配置現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 技術(shù)和面向應(yīng)用型集成模擬前端 (AFE)，并結(jié)合靈活的集成平臺，更加快速地進(jìn)行成像系統(tǒng)樣機(jī)開發(fā)。開發(fā)人員現(xiàn)在可以把模塊化 FPGA 硬件、集成 AFE、高級設(shè)計工具和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)平臺組合到一起，以構(gòu)建高度靈活、可調(diào)節(jié)和可定制的成像系統(tǒng)。

個案研究—3個月制造出超聲波成像系統(tǒng)樣機(jī)

一家總部位于英國的公司 Diagnostic Sonar，對一種新型相控陣超聲波成像系統(tǒng)進(jìn)行了概念展示。通過對現(xiàn)成 FPGA 硬件和具體應(yīng)用集成 AFET 進(jìn)行設(shè)計，并使用高級設(shè)計工具，它們從確定構(gòu)架到制造出一臺能夠顯示實時超聲波圖像的樣機(jī)系統(tǒng)，總共只用了“3 個月”的時間。由于使用了現(xiàn)成的模塊化 FPGA 和 AFE 硬件構(gòu)建系統(tǒng)，這個開發(fā)團(tuán)隊才能夠在如此短的時間內(nèi)制造出他們的首臺樣機(jī)系統(tǒng)。這種方法擁有極大的靈活性，并且具有可定制特性，從而讓開發(fā)團(tuán)隊可以專心致力于超聲波處理算法和 I/O 接口這些更需要發(fā)揮其專業(yè)知識的方面。

圖 1 Diagnostic Sonar 利用 PXI 平臺構(gòu)建其超聲波成像系統(tǒng)樣機(jī)