FPGA in der Veterinärmedizin

Portables Ultraschallgerät im robusten Gehäuse

| Redakteur: Hendrik Härter

Portalbles Ultraschallgerät für die Veterinärmedizin: In der Ibex EVO-Serie ist ein FPGA von Xilinx verbaut, der für den DSP-Signaldurchsatz sorgt.
Portalbles Ultraschallgerät für die Veterinärmedizin: In der Ibex EVO-Serie ist ein FPGA von Xilinx verbaut, der für den DSP-Signaldurchsatz sorgt. (Bild: NetModule)

In den portablen Ultraschallgeräten der Ibex-EVO-Serie arbeitet ein FPGA von Xilinx, mit dem ein hoher DSP-Verarbeitungsdurchsatz möglich ist.

FPGA in der Medizintechnik: In Kooperation mit E.I. Medical Imaging aus den USA hat das Schweizer Unternehmen NetModule mit der Ibex EVO ein portables Ultraschallgerät für Veterinäre und professionelle Tierzüchter entwickelt. Das Gerät kombiniert Software, Xilinx FPGA, System-CPU, Datenübertragung per Serdes-Technik sowie Echtzeitverarbeitung der Ultraschallsignale bis zur Darstellung der Bilddaten. Verbaut ist ein Xilinx FPGA der Artix7-Familie. Mit dem Chip ist es möglich, die Signalverarbeitung zu verbessern, was in einem größeren Darstellungsformat in SVGA-Bildqualität mündet. Zudem besteht können Tierärzte die Blutströmung mit Doppler-Ultraschall und Farb-Doppler messen.

Signalprozessor im FPGA abgebildet

Das Herz des Ultraschallgeräts ist ein in FPGA abgebildeter Signalprozessor. Dieser FPGA-Core eignet sich als Plattform für den hohen DSP-Verarbeitungsdurchsatz, der für die grundlegenden Funktionselemente benötigt wird:

  • den Strahlformer für die Berechnung der hochauflösenden Ultraschallstrahlen aus vielen parallelen Empfängerkanälen;
  • die Signalverarbeitungskette zum Filtern, zur Hüllenkurvengleichrichtung (Envelope Detection) und Signalverbesserung;
  • den Scankonvertierer für die Umwandlung von polaren oder rechteckigen Scanformaten auf ein standardmäßiges Video-kompatibles Format.

Die Ibex Evo-Generation ist mit einem versiegelten LED-Display bei einer Diagonalen von 8,4'' und einem hintergrundbeleuchteten Keyboard ausgestattet. Dargestellt werden alle Modi – B, B+M, PD und Farbe. Das Gesamtgewicht beträgt 2,8 kg Die Batterien werden einfach angeschlossen und laufen über 3 Stunden, ihr Austausch ist auch im Einsatz möglich.

Das Ultraschallgerät ist speziell für die Veterinärmedizin entwickelt. Dementsprechend robust ist das knapp 3 kg schwere Diagnosegerät.
Das Ultraschallgerät ist speziell für die Veterinärmedizin entwickelt. Dementsprechend robust ist das knapp 3 kg schwere Diagnosegerät. (Bild: NetModule)

Die Scanner funktionieren auch in rauen Umgebungen, sind wasserfest und leicht zu reinigen. Zudem sind sie stoßfest und staubgeschützt und biologisch sicher, also belastungsarm für die untersuchten Tiere. Zusätzlich zum schnellen Ergebnis bei hoher Präzision punkten die Geräte mit Kosteneffizienz und Langlebigkeit (die EVO-Wandler haben 1,2 Mio. Belastungszyklen im Einsatz überstanden).

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