Sonometrics動(dòng)物組織器官尺寸測(cè)量?jī)x

Sonometrics數(shù)字聲音測(cè)距儀將壓電晶體傳感器植入在動(dòng)物組織結(jié)構(gòu)上,，通過(guò)專門的數(shù)字電路測(cè)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(cè)距儀的DS-3數(shù)據(jù)采集器可以處理8-32個(gè)晶體的信號(hào),，并通過(guò)USB接口與電腦連接,，這個(gè)采集器也可以輸入來(lái)自其他設(shè)備的多達(dá)16個(gè)模擬信號(hào)（血壓,、血流量、ECG/EMG,、肌張力等）,，并將自采的信號(hào)和輸入的信號(hào)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(duì)晶體之間的距離并用于3D重建,。所有的信號(hào)都可以在Sonolab數(shù)據(jù)采集軟件上實(shí)時(shí)顯示,，多種不同信號(hào)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(cè)距法是用聲音傳播來(lái)測(cè)量距離或長(zhǎng)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(cè)距儀以離散時(shí)間步長(zhǎng)的方式測(cè)量聲音的傳輸時(shí)間,，每秒鐘重復(fù)幾百次或數(shù)千次傳輸時(shí)間的測(cè)量。一個(gè)晶體可以向其他幾個(gè)晶體發(fā)送信號(hào)，一個(gè)4晶體的系統(tǒng)將產(chǎn)生12個(gè)間距,，當(dāng)使用更多的晶體時(shí),，間距數(shù)呈指數(shù)增長(zhǎng)(32個(gè)晶體可以得到496個(gè)間距。DS-3系統(tǒng)可以進(jìn)行從大到80mm和小到低于4mm的測(cè)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(cè)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(guò)程中不需要晶體校準(zhǔn)。

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

DS3還能夠?qū)崟r(shí)輸出多達(dá)8個(gè)用戶選擇的晶體間距作為模擬信號(hào)（0-5V）輸出,，并配備了對(duì)應(yīng)的軟件來(lái)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(gè)離線分析程序，致力于心血管系統(tǒng)研究,。通過(guò)對(duì)硬件獲取的尺寸數(shù)據(jù)和模擬輸入信號(hào)(如動(dòng)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(hào)及其導(dǎo)數(shù)的簡(jiǎn)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(gè)晶體在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)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(cè)量矩陣轉(zhuǎn)換為每個(gè)晶體的x、y,、z坐標(biāo),。這種格式的數(shù)據(jù)可以用來(lái)重建任何結(jié)構(gòu)的三維圖像，并顯示其隨時(shí)間的變化,。SonoXYZ使用三角測(cè)量算法將距離測(cè)量值轉(zhuǎn)換成x,、y、z坐標(biāo),。通常一個(gè)換能器作為坐標(biāo)系的原點(diǎn),，另一個(gè)換能器定義x軸，第三個(gè)換能器幫助定義x-y平面,，第四個(gè)換能器用于設(shè)置正z方向,。例如，一個(gè)由16個(gè)晶體組成的陣列可以產(chǎn)生240個(gè)距離,，這些組合足以計(jì)算出一個(gè)晶體系統(tǒng)中每個(gè)晶體的坐標(biāo)x,、y、z,。3D觀看程序可以看到整個(gè)晶體系統(tǒng)的空間動(dòng)態(tài)變化,。

后處理軟件SonoView可以查看每個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)和進(jìn)行A/D跟蹤。由于每個(gè)數(shù)據(jù)文件都包含數(shù)據(jù)保存時(shí)正在使用的運(yùn)行參數(shù)(日期,、時(shí)間,、采樣頻率等)，所以SonoView可以列出這些信息,，以及每個(gè)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(cuò)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。

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