[發明專利]具有慢速采集數據鏈接的三維超聲成像以及相關聯的設備、系統和方法

在審

• 申請號: 201880028725.8
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN110573903A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: W·R·馬丁;M·D·波倫
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52
• 代理公司: 72002 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 劉兆君

提供了超聲圖像設備、系統和方法。在一個實施例中，一種超聲成像系統，包括：超聲成像探頭，其被配置為以采集數據速率采集與對象相關聯的圖像數據；以及通信接口，其與超聲成像探頭通信，并且配置為基于所述采集數據速率實時發送所述圖像數據的第一子集；并且以延遲的時間發送所述圖像數據的第二子集。在一個實施例中，一種超聲成像的方法包括：由超聲成像探頭以采集數據速率采集與對象相關聯的圖像數據；基于所述采集數據速率，經由通信鏈路向主機實時發送所述圖像數據的第一子集；并且經由所述通信鏈路在延遲的時間向主機發送所述圖像數據的第二子集。

技術領域

本公開總體涉及超聲成像，并且具體而言，涉及通過帶寬受限的數據鏈路將來自超聲成像探頭的三維(3D)超聲圖像數據傳輸到主機以進行實時3D成像和隨后的查看。

背景技術

超聲成像系統在醫學成像中被廣泛使用。已知患者身體的二維(2D)和3D成像都為醫學從業人員提供了可靠的工具，無需任何手術步驟即可查看患者解剖結構的各個部分。在3D超聲成像或體積成像中，可以通過進行對穿過感興趣體積的切片的2D掃描來完成3D圖像的采集。因此，獲得了相互鄰近的多幅2D圖像。通過適當的圖像處理，可以從大量的2D圖像構建感興趣體積的3D圖像。從多幅2D圖像采集的3D信息以適當的形式顯示在超聲系統的用戶的顯示器上。在一些臨床應用中，實時3D成像或四維(4D)成像可用于為臨床醫師提供解剖部位的運動部分(例如跳動的心臟或其他組織)的實時視圖。

超聲成像系統是完整的工作站，可以固定在某個位置，并且通常可以在滾輪上移動以在不同位置靈活使用。超聲成像系統可以包括采集子系統、信號處理子系統、顯示設備和用戶接口(UI)設備。采集子系統可以包括一維(1D)或2D換能器陣列，這些陣列將高頻聲波發送到患者體內，并在聲波被患者的器官和/或周圍組織反射回來時記錄回波。反射的回波定義了患者的組織和/或器官的大小、形狀和質量。換能器陣列可以是電動的往復式平面或彎曲陣列或微束矩陣陣列。信號處理子系統根據回波信號來創建圖像，以在顯示設備上進行顯示。UI設備允許臨床醫師與超聲成像系統進行交互以獲得與醫學診斷相關的圖像。

在3D成像系統中，采集子系統通常與信號處理子系統、顯示設備和UI設備集成到相同的物理和電氣基礎結構中。因此，超聲成像系統內例如從采集子系統到顯示設備的數據傳輸可以具有不受約束的帶寬。例如，采集子系統、信號處理子系統和顯示設備可以通過印刷電路板上的并行輸入/輸出(I/O)互連，并且可以包括吉比特(Gbit)串行I/O電路和內部線纜。例如，超聲成像系統可以包括采集子系統的探頭。利用先進的處理技術，探頭還可以包括信號處理子系統。探頭可以例如經由線纜將圖像數據傳送到外部顯示設備以進行顯示。這樣的超聲成像系統可能是昂貴的，并且探頭線纜在醫學成像期間難以處理。

降低超聲成像系統成本并增加使用靈活性的一種方法是采用低功耗、低成本通用串行總線(USB)接口或無線接口，例如藍牙、超寬帶(UWB)以及電氣與電子工程師協會(IEEE)802.11WiFi，用于將圖像數據從探頭傳輸到顯示設備。此外，隨著移動技術的最新發展，顯示設備可以包括具有USB連接或無線連接的移動電話或平板電腦。但是，USB接口或無線接口可能具有有限的帶寬或傳輸吞吐量，例如，在幾兆比特每秒(Mbps)到幾百Mbps的范圍內。3D成像通常使用多線技術來在每個聲音事件中創建大量掃描線。實時3D成像要求探頭將大量掃描線盡快(例如瞬間或在短時間內)傳輸到顯示設備。因此，損失成本、低功率、帶寬受限的接口可能與當前的實時或實時3D成像方法不兼容。

發明內容