Sonometrics動物組織器官尺寸測量儀

Sonometrics數(shù)字聲音測距儀將壓電晶體傳感器植入在動物組織結(jié)構(gòu)上，通過專門的數(shù)字電路測量這些傳感器之間的距離得到心肌壁厚、心室容量和形狀等信息，而且在胃腸和呼吸系統(tǒng)也可以得到應(yīng)用。

聲音測距儀的DS-3數(shù)據(jù)采集器可以處理8-32個晶體的信號，并通過USB接口與電腦連接，這個采集器也可以輸入來自其他設(shè)備的多達(dá)16個模擬信號（血壓、血流量、ECG/EMG、肌張力等），并將自采的信號和輸入的信號同步組合在一起進(jìn)行后期分析。DS-3數(shù)據(jù)采集器可以得到每對晶體之間的距離并用于3D重建。所有的信號都可以在Sonolab數(shù)據(jù)采集軟件上實(shí)時顯示，多種不同信號采集后，軟件可進(jìn)行分析用于諸如心臟、胃腸和生物力學(xué)等領(lǐng)域的生理學(xué)研究。

Sonometrics系統(tǒng)的聲音測距法是用聲音傳播來測量距離或長度。由壓電陶瓷材料制成的換能器(通常稱為“晶體")可以發(fā)射和接收聲能，晶體大小有0.7mm，1mm，2mm三種規(guī)格可供選擇。

Sonometrics數(shù)字聲音測距儀以離散時間步長的方式測量聲音的傳輸時間，每秒鐘重復(fù)幾百次或數(shù)千次傳輸時間的測量。一個晶體可以向其他幾個晶體發(fā)送信號，一個4晶體的系統(tǒng)將產(chǎn)生12個間距，當(dāng)使用更多的晶體時，間距數(shù)呈指數(shù)增長(32個晶體可以得到496個間距。DS-3系統(tǒng)可以進(jìn)行從大到80mm和小到低于4mm的測量，數(shù)據(jù)采樣頻率可在16Hz-1600Hz范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié)，每次測量的誤差為12.4 μm。DS-3采用先進(jìn)的數(shù)字電路，在實(shí)驗(yàn)過程中不需要晶體校準(zhǔn)。

 Sonometrics動物組織器官尺寸測量儀 Sonometrics數(shù)字聲音測距儀采用先進(jìn)的高增益、低噪聲電路，可以通過恒定的相位角檢測接收到的超聲信號，無論其頻率如何，都可以準(zhǔn)確跟蹤接收到的信號。這使得晶體頻率和測量分辨率各自獨(dú)立。

DS3還能夠?qū)崟r輸出多達(dá)8個用戶選擇的晶體間距作為模擬信號（0-5V）輸出，并配備了對應(yīng)的軟件來采集、顯示、記錄和處理數(shù)據(jù)，軟件包括Sonolab基礎(chǔ)軟件、SonoView數(shù)據(jù)處理軟件、CardioSoft心血管數(shù)據(jù)分析軟件、SonoXYZ三維重建軟件。

CardioSoft是一個離線分析程序，致力于心血管系統(tǒng)研究。通過對硬件獲取的尺寸數(shù)據(jù)和模擬輸入信號(如動脈壓或ECG)進(jìn)行綜合計(jì)算分析，得到許多心臟指標(biāo)，包括PV環(huán)，PRSW, TAU等等。

CardioSoft可以輸出體積數(shù)據(jù)。此外，可以進(jìn)行輸入信號及其導(dǎo)數(shù)的簡單計(jì)算：最小值/最大值、平均值、收縮期和舒張末期值，也可以計(jì)算心率、呼吸率、心輸出、射血分?jǐn)?shù)。

SonoXYZ軟件能夠確定晶體位置并進(jìn)行3D分析。SonoXYZ計(jì)算每個晶體在整個實(shí)驗(yàn)過程中的笛卡爾坐標(biāo)。使用足夠數(shù)量的晶體，并適當(dāng)?shù)胤胖?，SonoXYZ軟件可以將距離測量矩陣轉(zhuǎn)換為每個晶體的x、y、z坐標(biāo)。這種格式的數(shù)據(jù)可以用來重建任何結(jié)構(gòu)的三維圖像，并顯示其隨時間的變化。SonoXYZ使用三角測量算法將距離測量值轉(zhuǎn)換成x、y、z坐標(biāo)。通常一個換能器作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)，另一個換能器定義x軸，第三個換能器幫助定義x-y平面，第四個換能器用于設(shè)置正z方向。例如，一個由16個晶體組成的陣列可以產(chǎn)生240個距離，這些組合足以計(jì)算出一個晶體系統(tǒng)中每個晶體的坐標(biāo)x、y、z。3D觀看程序可以看到整個晶體系統(tǒng)的空間動態(tài)變化。

后處理軟件SonoView可以查看每個測量數(shù)據(jù)和進(jìn)行A/D跟蹤。由于每個數(shù)據(jù)文件都包含數(shù)據(jù)保存時正在使用的運(yùn)行參數(shù)(日期、時間、采樣頻率等)，所以SonoView可以列出這些信息，以及每個A/D通道的校準(zhǔn)值。SonoView的功能還包括濾波和平滑，用于消減可能由雜散噪聲或其他實(shí)驗(yàn)設(shè)備干擾造成的數(shù)據(jù)錯誤和模擬數(shù)據(jù)的不連續(xù)性。SonoView數(shù)據(jù)操作包括任何通道的求導(dǎo)、求平均值和最大值/最小值。

 Sonometrics動物組織器官尺寸測量儀