[發明專利]使用超聲波進行醫學檢查的超聲波設備

有效

• 申請號: 201980018251.3
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN111818853B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 奧利弗·海德
• 申請（專利權）人: H-奈斯特股份有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00;G01S7/52;G10K11/34;A61B8/08;G01S15/89
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 劉曄;葛強

本發明涉及一種用于通過超聲波進行醫學檢查的超聲波設備，設備包括可移動的測聲探頭(TP)，測聲探頭(TP)可定位在患者的身體上并且包括電聲換能器的換能器陣列(TA)，換能器陣列(TA)用于將超聲信號發送到身體內并接收所發送的超聲信號的超聲回聲作為模擬原始數據(RDA)。測聲探頭(TP)包括模數轉換器(CON)，模數轉換器(CON)被配置成根據所接收的模擬原始數據(RDA)來生成數字原始數據(RDD)，其中，數字原始數據(RDD)包括用于連續的測量時間間隔的測量數據集(MD)。測聲探頭(TP)經由數字數據接口(IF)耦合到單獨的不屬于測聲探頭(TP)的計算機設備(COM)，并配置成經由數字數據接口(IF)來傳輸數字原始數據(RDD)。計算機設備(COM)包括原始數據緩沖存儲器(BF)，其中數字原始數據(RDD)的各個測量數據集(MD)被緩沖。此外，計算機設備(COM)被設計成使得其對每個緩沖的測量數據集(MD)進行數字波束成形過程，以便獲得組織區的重建圖像，以及使得基于重建圖像，其以預定幀速率生成圖像流，并將圖像流提供給再現該圖像流的顯示工具(DI)。

技術領域

本發明涉及一種使用超聲波進行醫學檢查的超聲波設備。

背景技術

在醫學診斷中，超聲設備通常用于通過檢測超聲回聲來檢查人或動物的組織。為了做到這一點，將換能器探頭壓在待檢查的組織區上方，并通過電聲換能器陣列將超聲波發送到組織區中。借助于換能器檢測得到的超聲回聲，其中根據電聲換能器的數量和布置，從這些超聲回聲中重建組織區的圖像，該圖像可以是二維的或三維的。

在處理所檢測的超聲回聲期間，將獲得的模擬樣品數字化并進行所謂的波束成形，其中將各種電聲換能器的樣品進行適當的時移并相加在一起，以在組織深度的方向以及相對于電聲換能器陣列的角度方向上重建反射器的位置。通常，由換能器探頭檢測到的超聲回聲的信號處理是在一個笨重的電子盒中進行的，其中換能器的模擬電接收信號經由同軸電纜束來傳輸。例如，裝置盒可以與鍵盤和顯示單元組合安裝在手推車中。

目前，上述波束成形與用于對模擬樣品進行數字化的模數轉換器的計時同步地進行。這里的問題是，在包括在預定的時間段內發射至少一個超聲脈沖和接收其回聲的測量操作中，只能借助于波束成形來重建沿著波束在一個角度方向上的組織位置。因此，為了獲得整個組織區的圖像，必須多次重復相同的測量操作，其中對于每個測量操作，都相應地調整波束成形，以便在不同的角度方向上重建組織位置。以這種方式，獲得了不同角度方向的扇形，該扇形添加到圖像。實際上，也存在針對不同的角度方向并行使用多個波束成形計算單元的超聲設備。但是，這增加了超聲設備的復雜性。

為了減小超聲設備的尺寸，從現有技術已知將通常在裝置盒中執行的信號處理的一部分也集成在換能器探頭中。特別地，已知將模數轉換器與波束成形計算機單元結合安裝在換能器探頭中，然后將從波束成形獲得的圖像數據經由數據接口傳輸到圖像形成和顯示單元。然而，存在的問題是，波束成形計算機單元需要高的計算能力，并因此導致強烈的加熱，這在通常由使用者手動引導的換能器探頭中是不希望的。結果，僅少量的電聲換能器被安裝在換能器探頭中以限制波束成形所需的計算能力。但是，這導致低的圖像分辨率和低的圖像刷新頻率。此外，問題仍然在于，始終只能對相應組織區的一個角度方向執行波束成形操作。

發明內容

本發明的目的是創建一種使用超聲波進行醫學檢查的超聲設備，其提供高質量的超聲圖像的同時，結構簡單并且制造便宜。

該目的通過根據方案1的超聲設備來實現。在從屬方案中限定了本發明的另外的發展。

根據本發明的超聲設備用于人體或動物體的醫學檢查。為此，超聲設備包括可移動的換能器探頭，該換能器探頭可以定位在患者的身體上。患者可以是人類或動物。優選地，可移動換能器探頭被配置成使得它可以由使用者(特別是醫師)的手握住并引導。這允許使用者將換能器探頭放置在患者身體上的任何位置，以便借助超聲波檢查下面的組織。