專利名稱：超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波診斷裝置，尤其涉及一種在存儲器部分保存數(shù)據(jù)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在醫(yī)療領(lǐng)域中使用的大多數(shù)超聲波(超聲)診斷裝置包括一種環(huán)形緩沖器或暫存器形式的電影回放存儲器(cine-memory)。電影回放存儲器保存超聲波發(fā)射和接收中獲得的數(shù)據(jù)。根據(jù)從電影回放存儲器中讀取的數(shù)據(jù)形成超聲圖像，然后在顯示裝置上顯示超聲圖像。通常，電影回放存儲器存儲數(shù)據(jù)的單位是一幀或一行。這里，一行相當(dāng)于一個超聲波束，一幀相當(dāng)于一個掃描平面或一個超聲圖像。通常電影回放存儲器所具有的存儲容量允許保存按時間順序獲取的多幀數(shù)據(jù)。在電影回放存儲器中，最新輸入的數(shù)據(jù)覆蓋已經(jīng)保存在存儲器中的最早的數(shù)據(jù)，并且這個過程被重復(fù)執(zhí)行。
在實(shí)時診斷期間當(dāng)用戶執(zhí)行凍結(jié)操作時，超聲波的發(fā)射和接收被停止。在這種凍結(jié)狀態(tài)，能夠讀取存儲在電影回放存儲器中的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)重建為靜止圖像或運(yùn)動圖像。因為電影回放存儲器通常被存儲在易失性存儲介質(zhì)上，所以當(dāng)關(guān)閉超聲波診斷裝置的電源時，保存在電影回放存儲器中的數(shù)據(jù)內(nèi)容將丟失。此外，上述的數(shù)據(jù)覆蓋過程也將導(dǎo)致電影回放存儲器中的數(shù)據(jù)丟失。因此，存儲在電影回放存儲器中的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)被移動到非易失性存儲介質(zhì)中，比如硬盤或類似裝置。
在超聲負(fù)荷試驗(stress echo test)中，借助物理或藥物的方法，患者經(jīng)受逐步增大的負(fù)荷。特別是對一個患者執(zhí)行的一次測試包括多個“階段”，在每一個階段由多個“視圖”執(zhí)行超聲波診斷。尤其是，由階段和視圖的組合確定“畫面(scene)”，在超聲波診斷中(也就是，在捕獲過程中)獲得的運(yùn)動圖像被存儲，所述超聲波診斷在每一個畫面中被執(zhí)行。在這種情況下，例如以一次心搏為單位存儲圖像。在所有必要畫面的運(yùn)動圖像被捕獲和存儲之后，用戶選擇多個畫面用于圖像重建。然后，與用戶選擇的多個畫面對應(yīng)的多幅運(yùn)動圖像被同時并行重建。用戶能夠比較和觀察這些運(yùn)動圖像，從而能夠進(jìn)行涉及器官(比如心臟)的疾病診斷。
日本專利公開文獻(xiàn)特開平No.6-269455描述了一種超聲波診斷裝置，在該裝置中在多個連續(xù)心搏期間獲得的數(shù)據(jù)從存儲器部分被傳送到外部存儲裝置。日本專利公開文獻(xiàn)特開平No.2-63447描述了一種超聲波診斷裝置，該裝置包括的存儲器部分用作電影回放存儲器。存儲器部分的存儲區(qū)域被劃分為兩個區(qū)域，每一個區(qū)域均被用作環(huán)形緩沖區(qū)。但是，日本專利公開文獻(xiàn)特開平No.2-63447沒有描述根據(jù)不同的超聲波測試或診斷狀態(tài)，存儲區(qū)域的分段數(shù)量是可變的。
在超聲負(fù)荷試驗的每一個捕獲過程中，當(dāng)獲取的多幀數(shù)據(jù)被順序存儲在電影回放存儲器中時，除非關(guān)于存儲數(shù)據(jù)的覆蓋被禁止，否則過去獲得的存儲數(shù)據(jù)將被新數(shù)據(jù)覆蓋而被擦除。但是，如果在前面的捕獲過程中將電影回放存儲器中存儲的大量數(shù)據(jù)設(shè)置為禁止覆蓋，那么在后續(xù)的捕獲過程中將無法獲得足夠的存儲區(qū)域，從而影響超聲負(fù)荷試驗的全部過程的完成。簡單地講就是電影回放存儲器耗盡了自由空間。另一方面，當(dāng)減少在前面的捕獲過程中存儲的數(shù)據(jù)量，以便獲得足夠的自由空間用于后續(xù)的捕獲過程時，在整個超聲負(fù)荷試驗期間不可能有效地使用全部的存儲空間。在每一個捕獲過程中，除了存儲實(shí)際上用于評估的特定心搏的運(yùn)動圖像外，還應(yīng)當(dāng)存儲其它心搏的運(yùn)動圖像作為備份。但是，按照慣例，用戶不可能恰當(dāng)?shù)卮_定心搏數(shù)目作為在每一個捕獲過程中被存儲的運(yùn)動圖像的單位。在超聲負(fù)荷試驗中，因為心率隨著進(jìn)程的變化而變化，所以在測試開始時難以預(yù)計將要獲得的數(shù)據(jù)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個優(yōu)點(diǎn)是能夠恰當(dāng)?shù)卮鎯υ诿恳粋€捕獲過程中獲得的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)是能夠有效地使用整個電影回放存儲器中的存儲空間。
本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是能夠向用戶提供在每一個捕獲過程中能夠獲得的數(shù)據(jù)量的參考值。
(1)根據(jù)一個方面，本發(fā)明的超聲波診斷裝置包括存儲器部分，用于暫時存儲通過發(fā)射和接收超聲波獲得的多幀數(shù)據(jù)；設(shè)置部分，用于設(shè)置預(yù)定超聲波測試中的捕獲過程的數(shù)量；劃分部分，將存儲器部分的存儲區(qū)域劃分為多個存儲器段；和控制部分，用于執(zhí)行控制使得多個存儲器段中的每一個均按環(huán)形緩沖器方式工作，從而允許在預(yù)定超聲波測試中在每一個捕獲過程中獲得的一幀或多幀數(shù)據(jù)被存儲在一個對應(yīng)的存儲器段中。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，存儲器部分的存儲區(qū)域被劃分為多個段，并且在每一個捕獲過程中獲得的一幀或多幀數(shù)據(jù)(對應(yīng)于一幅或多幅運(yùn)動圖像)被存儲在每一段中。按照這種方式，由每一個捕獲過程獨(dú)占的存儲區(qū)域被預(yù)先確定為環(huán)形緩沖區(qū)(暫存器)，以致在每一個捕獲過程中獲得的一幀或多幀數(shù)據(jù)能夠被可靠地存儲。根據(jù)上述過程，能夠避免存儲器自由空間耗盡的傳統(tǒng)問題，或是避免在預(yù)定超聲波測試的最后階段在捕獲過程中仍有大量自由存儲空間未被使用的情況。
優(yōu)選地，存儲器部分是電影回放存儲器，電影回放存儲器實(shí)際上由一個或多個存儲裝置組成。存儲器部分也可以由可高速訪問的非易失性存儲裝置(例如，硬盤)構(gòu)成。存儲器部分可以被裝備在掃描轉(zhuǎn)換器之前或之后，或上游或下游，或掃描轉(zhuǎn)換器內(nèi)部。也就是，組成幀組的每一幀可以是發(fā)射/接收幀或顯示幀。預(yù)先確定的超聲波測試優(yōu)選超聲負(fù)荷試驗。盡管捕獲過程的數(shù)量通常由用戶確定，但是它可以被提供為外部信息或被自動確定為缺省值。存儲器段的數(shù)量由可變的捕獲過程的數(shù)量確定。也就是，每一個存儲器段的存儲容量基本上取決于捕獲過程的數(shù)量。盡管，每一個存儲器段優(yōu)選具有相同的存儲容量(定長方法)，但是各個段的存儲容量可以根據(jù)預(yù)測的心動周期的變化而發(fā)生變化(變長方法)。無論如何，都需要劃分和控制存儲器段，使得自由存儲區(qū)域的短缺或過剩不會導(dǎo)致測試結(jié)束，而且已經(jīng)獲得的運(yùn)動圖像能夠被可靠保存。當(dāng)在每一個捕獲過程中指定被存儲的多個幀組(多幅運(yùn)動圖像)時，這些幀組優(yōu)選地按時間順序排列，但是它們也可以在時間軸上離散存在。因為每一個存儲器段均具有環(huán)形緩沖器結(jié)構(gòu)，所以通常最新輸入的幀將覆蓋已存儲的最早的幀。當(dāng)通過諸如凍結(jié)操作這樣的捕獲命令指定一個或多個幀組時，關(guān)于存儲器段的數(shù)據(jù)的整體寫入隨即被禁止，所述存儲器段存儲了那些指定的幀組。作為另一種選擇，可以僅禁止與指定的一個或多個幀組相關(guān)的覆蓋操作。盡管本發(fā)明的超聲波診斷裝置特別適合在超聲負(fù)荷試驗中使用，但是它也可以用于其他的超聲波測試。
優(yōu)選地，超聲波診斷裝置可以進(jìn)一步包括用于估計幀組數(shù)目信息的估算部分和用于向用戶提供幀組數(shù)目信息的供應(yīng)部分，上述幀組能夠被存儲在每一個存儲器段中。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過向用戶提供上述信息，用戶能夠獲得一個參考值，用于指示在每一個捕獲過程中究竟有多少幀組數(shù)目能夠被存儲。因此，在認(rèn)可上述參考值的同時，用戶能夠從臨床角度選擇更重要的或具有更高優(yōu)先級的一個或多個幀組。也能夠使用所提供的信息以確定是否應(yīng)當(dāng)重新設(shè)置捕獲過程的數(shù)目。優(yōu)選地，每一個幀組對應(yīng)一次心搏(或幾次心搏)期間的運(yùn)動圖像，而且在這種情況下，存儲在每一個存儲器段的心搏數(shù)目能夠作為上述信息被提供。
優(yōu)選地，超聲波診斷裝置可以進(jìn)一步包括檢測部分和估算部分，檢測部分用于檢測指示心動周期的生物信號，并且根據(jù)上述生物信號指定幀組的每一幀和在n個心搏中與之對應(yīng)的運(yùn)動圖像，其中n＝1，2，3，…(其中n是大于等于1的整數(shù))，估算部分根據(jù)每一個存儲器段的存儲容量和n個心搏期間預(yù)計的數(shù)據(jù)量估計能夠被捕獲的心搏數(shù)目，作為能夠被存儲在每一個存儲器段中的幀組數(shù)目的信息。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)每一個存儲器段的存儲容量與n個心搏期間的預(yù)計數(shù)據(jù)量之間的關(guān)系預(yù)測在每一個存儲器段中能夠被捕獲的運(yùn)動圖像的數(shù)量，即，心搏的數(shù)目。優(yōu)選地，n＝1。
優(yōu)選地，根據(jù)捕獲過程的數(shù)目對存儲器部分的整個存儲容量進(jìn)行劃分，通過這種劃分指定每一個存儲器段的存儲容量，根據(jù)從生物信號獲得的心率、幀頻和每一幀的數(shù)據(jù)量指定n個心搏期間預(yù)計的數(shù)據(jù)大小或數(shù)據(jù)量，并且根據(jù)n個心搏期間預(yù)計的數(shù)據(jù)量對每一個存儲器段的數(shù)據(jù)容量進(jìn)行劃分，通過這種劃分指定能夠被獲取的心搏數(shù)目。幀頻是發(fā)射/接收幀頻或顯示幀頻。存儲器部分的整個存儲容量對應(yīng)于能夠分配給多個捕獲過程的整個存儲區(qū)域，而且存儲器部分可以進(jìn)一步包括不同于上述能夠分配給多個捕獲過程的存儲區(qū)域。
優(yōu)選地，預(yù)定的超聲波測試是超聲負(fù)荷試驗，在該測試中在關(guān)于受檢者的負(fù)荷(壓力)水平被逐漸改變時，在每一個階段使用多個視圖完成超聲波診斷，而且捕獲過程的數(shù)目由階段數(shù)目和視圖數(shù)目確定。也就是，捕獲過程的數(shù)目相當(dāng)于畫面的數(shù)目。
優(yōu)選地，每一個存儲器段的大小相同。優(yōu)選地，每一個存儲器段的大小可變。當(dāng)每一個存儲器段的存儲容量相同時，存儲器的劃分和數(shù)據(jù)控制被簡化。另一方面，當(dāng)每一個存儲器段的存儲容量被單獨(dú)設(shè)置時，根據(jù)心率的變化，存儲容量的分配能夠被合理執(zhí)行。優(yōu)選地，在存儲器部分存儲的每一幀是發(fā)射/接收幀。
這里，存儲器部分的整個存儲區(qū)域可以被劃分成多個存儲器段，或者是存儲器部分的整個存儲區(qū)域先被劃分為主存儲區(qū)和后備存儲區(qū)(margin storage)，然后主存儲區(qū)可以被分成多個存儲器段。作為例外情況，當(dāng)某個存儲器段用完自由區(qū)域時，可以由后備存儲區(qū)域彌補(bǔ)這種短缺。存儲器段的劃分可以是存儲器的物理劃分或邏輯劃分。當(dāng)對存儲器進(jìn)行邏輯劃分時，從存儲器物理結(jié)構(gòu)上講，存儲器中一組不連續(xù)的多個局部區(qū)域構(gòu)成一個存儲器段。
(2)根據(jù)另一方面，本發(fā)明能夠在超聲負(fù)荷試驗中使用的超聲波診斷裝置包括存儲器部分，用于暫時存儲通過發(fā)射和接收超聲波獲得的多幀數(shù)據(jù)；過程數(shù)目設(shè)置部分，用于設(shè)置超聲負(fù)荷試驗中捕獲過程的數(shù)目；存儲器段設(shè)置部分，根據(jù)捕獲過程的數(shù)目，在存儲器部分設(shè)置多個存儲器段；存儲控制部分，用于存儲在超聲負(fù)荷試驗的每一個捕獲過程中獲得的數(shù)據(jù)，上述的每一個捕獲過程均對應(yīng)于一個存儲器段；和提供信息部分，用于向用戶提供在每一個存儲器段中能夠被存儲的和數(shù)據(jù)量有關(guān)的信息。最好能夠在執(zhí)行多個捕獲過程之前，將關(guān)于每一個存儲器段能夠存儲的數(shù)據(jù)量的信息提供給用戶。
優(yōu)選地，在每一個存儲器段中能夠被存儲的和數(shù)據(jù)量有關(guān)的信息是心搏數(shù)目。優(yōu)選地，使用受檢者處于靜息狀態(tài)或在施加壓力前的心動周期作為基礎(chǔ)計算心搏數(shù)目。也就是，使用心臟低速搏動時的心動周期計算參考值。因此，即使當(dāng)受檢者身上的負(fù)荷(壓力)增加導(dǎo)致心動周期變短時，使得心搏數(shù)目遠(yuǎn)大于上述參考值時，對應(yīng)于比上述參考值大的心搏數(shù)目的數(shù)據(jù)也能夠被存儲下來。


根據(jù)下列附圖，將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的超聲波診斷裝置的方框圖；圖2是說明關(guān)于電影回放存儲器幀行的存儲的視圖，上述電影回放存儲器由圖1所示的超聲波診斷裝置提供；圖3是顯示了在電影回放存儲器中設(shè)置的多個存儲器段存儲狀態(tài)的視圖；圖4顯示了圖1所示的超聲波診斷裝置典型操作的流程圖；和圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的超聲波診斷裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)附圖將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的超聲波診斷裝置的第一優(yōu)選實(shí)施例。參考圖1，圖中顯示了超聲波診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)。盡管該超聲波診斷裝置尤其適合用于超聲負(fù)荷試驗，但是該裝置也可以用于其他測試。
探頭10發(fā)射和接收超聲波。更具體而言，探頭10包括由多個傳感器元件組成的陣列傳感器(未顯示)，并通過陣列傳感器裝置產(chǎn)生超聲波。超聲波束被電子掃描。例如，電子掃描方法包括電子線性掃描方法、電子扇形掃描方法等。探頭10中可以裝備2D陣列傳感器。2D陣列傳感器由多個按二維排列的傳感器組成，并且能夠用于捕獲三維回波數(shù)據(jù)。探頭10可以用于和受檢者體表接觸，或者可以插入到受檢者體腔。
發(fā)射部分12用作發(fā)射波束形成器，并向探頭內(nèi)的多個傳感器元件提供多個發(fā)射信號。接收部分14用作接收波束形成器，并對多個接收信號執(zhí)行諸如相位調(diào)整和求和這樣的處理，上述接收信號從探頭10內(nèi)的多個傳感器元件輸出。通過未被顯示的信號處理器，按上述方式處理(回波數(shù)據(jù))的接收信號被輸出到數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器(DSC)16。
DSC 16具有坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)內(nèi)插等功能。根據(jù)回波數(shù)據(jù)，DSC 16形成B型圖像(2維斷層掃描圖像)作為超聲圖像。更具體而言，通過發(fā)射和接收超聲波獲得的幀行(frame line)(幀數(shù)據(jù)線)按時間順序輸入到DSC 16。構(gòu)成幀行的每一幀是由多個波束數(shù)據(jù)項組成的發(fā)射/接收幀。DSC 16根據(jù)輸入的幀行執(zhí)行圖像形成處理，并按時間順序輸出構(gòu)成運(yùn)動圖像的幀行，也就是顯示幀行。然后，按上述方式輸出的幀行被輸出到顯示處理部分18。這里，幀行可以通過下文將要描述的電影回放存儲器60由DSC 16傳送到顯示處理部分18。
顯示處理部分18具有圖像合成或類似功能。顯示處理部分18處理輸入的圖像數(shù)據(jù)并將處理結(jié)果輸出到顯示運(yùn)動圖像(或靜止圖像)的顯示單元20。例如，超聲圖像包括2維斷層掃描圖像，2維血流圖像和3維圖像。
在圖1所示的實(shí)施例中，電影回放存儲器60被裝備在DSC 16的下游或之后。在本實(shí)施例中，電影回放存儲器60由一個或多個存儲器組成，并按時間順序暫時存儲從DSC 16中輸出的幀行。在正常的工作方式下，根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)，電影回放存儲器60總體上相當(dāng)于一個單獨(dú)的環(huán)形緩沖區(qū)。因此，電影回放存儲器60連續(xù)存儲從在當(dāng)前時間之前的預(yù)定時間點(diǎn)開始到最新幀結(jié)束的一連串幀。當(dāng)新的一幀輸入到電影回放存儲器60時，新的一幀覆蓋最早的一幀，并且這個過程被重復(fù)。
根據(jù)本實(shí)施例，在超聲負(fù)荷試驗中，在執(zhí)行第一個捕獲過程之前，根據(jù)關(guān)于特定患者的捕獲過程數(shù)目，也就是畫面數(shù)目，電影回放存儲器60被分解為多個存儲器段62(參見圖1)，上述捕獲過程數(shù)目在超聲負(fù)荷試驗中是必需的。特別地，電影回放存儲器60中的整個存儲區(qū)域被劃分為多個子存儲區(qū)，每一個均能用作暫存區(qū)或環(huán)形緩沖區(qū)。每一個存儲器段62保存在對應(yīng)捕獲過程中獲得的一個或多個幀組。如下文所述，當(dāng)超聲負(fù)荷試驗的最后一個捕獲過程被完成時，在每一個捕獲過程中獲得的一個或多個幀組被保存到電影回放存儲器60的每一個存儲器段62中。
更具體而言，在超聲負(fù)荷試驗中，設(shè)置有i個階段，每個階段進(jìn)一步設(shè)置j個視圖。這里，i是大于等于2的整數(shù)，j是大于等于1的整數(shù)，j優(yōu)選大于等于2。根據(jù)患者和測試的目的，i和j的值可以手動或自動設(shè)置。階段表示在患者身上施加的負(fù)荷(壓力)水平或負(fù)荷(壓力)狀態(tài)。視圖表示相對于器官(例如心臟)的觀察方向。隨著探頭10在受檢者體表位置和方向上的變化，觀察方向也在變化。對于整個超聲負(fù)荷試驗，有i×j個畫面被定義，在每一個畫面中均有捕獲過程被執(zhí)行。例如，當(dāng)i和j都為4時，有16個畫面被定義。在這種情況下，和畫面數(shù)目(也就是捕獲過程的數(shù)目)對應(yīng)，電影回放存儲器中的整個存儲區(qū)域被分為16份，并且每一個劃分后的區(qū)域構(gòu)成了上述存儲器段62。
作為另一種選擇，電影回放存儲器60中的整個存儲區(qū)域也能夠被劃分為主存儲區(qū)和子存儲區(qū)，只有主存儲區(qū)被進(jìn)一步分解為多個存儲器段62，而不是像上面那樣將電影回放存儲器60中的整個存儲區(qū)域分解為多個存儲器段62。在這種情況下，子存儲區(qū)用作備份存儲器，彌補(bǔ)存儲器段自由空間的短缺。盡管在本實(shí)施例中，存儲器段62具有相同的存儲容量，但是考慮到心率(在預(yù)定時限內(nèi)心搏的數(shù)目)在每一個階段均發(fā)生變化，對于每一個存儲器段它的容量可以根據(jù)需求變化。
主處理器22執(zhí)行操作控制圖1所示的每一個元件。尤其是，主處理器22控制電影回放存儲器60中的數(shù)據(jù)讀寫，而且也執(zhí)行超聲負(fù)荷試驗中關(guān)于電影回放存儲器60的存儲器段劃分和存儲器段控制。如下文所述，在超聲負(fù)荷試驗之前，一旦畫面數(shù)目被確定，主處理器22就執(zhí)行相應(yīng)處理以向用戶提供表示運(yùn)動圖像數(shù)量的信息(在本實(shí)施例中是心率)，上述運(yùn)動圖像能夠被保存在每一個存儲器段中。
除上述電影回放存儲器60以外，存儲裝置34也被連接到主處理器22。存儲裝置34可由諸如硬盤這樣的非易失性存儲裝置構(gòu)成。如上所述，電影回放存儲器60由一個或多個易失性存儲裝置(例如RAM)組成。為了保存在電影回放存儲器60中存儲的數(shù)據(jù)，如數(shù)字35所示，主處理器22讀取在電影回放存儲器60的每一個存儲器段62中保存的數(shù)據(jù)，并將它們傳送到存儲裝置34中。這里，數(shù)據(jù)傳送的單元是與一次心跳對應(yīng)的一個幀組。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可能將表示重要性或優(yōu)先權(quán)的等級分配給每一個幀組，并且根據(jù)等級控制幀組的傳送時間(或覆寫允許時間)。例如，可以將其配置為立即發(fā)送高重要程度的幀組，在多個捕獲過程被完成時再發(fā)送低重要程度的幀組，從而減輕主處理器22的負(fù)荷。
操作臺26被連接到主處理器22。操作臺26包括鍵盤、軌跡球等裝置。根據(jù)患者、癥狀、測試目的等因素，用戶能夠使用操縱臺26將階段i和視圖j的數(shù)值設(shè)置為期望值。用戶也能夠使用操縱臺26輸入用于將一個或多個幀組保存到每一個存儲器段62的捕獲命令。例如，捕獲命令通過凍結(jié)轉(zhuǎn)換操作形成。
心電圖機(jī)28是用來測量患者心電信號的裝置。從心電圖機(jī)28中輸出的心電信號被傳送到R波檢測器30。R波檢測器30檢測心電信號中的R波并將檢測信號輸出到主處理器22。然后根據(jù)檢測信號，由主處理器22識別每一次心跳，并指定和控制幀組。通訊部分32是用于在主處理器22和外部裝置之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的模塊。例如，可以將裝置配置為通過主處理器22和通訊部分32，并進(jìn)一步通過網(wǎng)絡(luò)，將保存在電影回放存儲器60或存儲裝置34中的數(shù)據(jù)傳送到外部裝置(例如，圖像處理裝置和圖像服務(wù)器)中。
如上所述，從DSC 16輸出的幀行按時間順序提供，并且如數(shù)字23所示順序存儲在電影回放存儲器中。在超聲負(fù)荷試驗中，在每一個捕獲過程中獲得的幀行(運(yùn)動圖像)被保存在每一個存儲器段62中。更具體而言，一個或多個幀組被保存在存儲器段62中。在本實(shí)施例中，一個幀組對應(yīng)一次心跳。作為另一種選擇，一個幀組對應(yīng)兩次或其他數(shù)目的心跳。如數(shù)字25所示，保存在電影回放存儲器60中的運(yùn)動圖像從電影回放存儲器60被傳送到顯示處理部分18，用于在顯示單元20按照需要進(jìn)行顯示。在這種情況下，R波能夠被用作同步信號以獲得多個運(yùn)動圖像的同時和并行循環(huán)重建。例如，當(dāng)在超聲負(fù)荷試驗的最后級執(zhí)行圖像診斷時，多個畫面被指定而且關(guān)于多個被指定畫面的多幅運(yùn)動圖像的循環(huán)重建被同時執(zhí)行，使得在對這些運(yùn)動圖像進(jìn)行比較和觀察的同時能夠執(zhí)行診斷。這里，在每一個存儲器段62中保存的多個幀組(也就是，多個運(yùn)動圖像)中具有最高等級的一個運(yùn)動圖像成為循環(huán)重建的對象。但是，保存在每一個存儲器段62中的多個運(yùn)動圖像可以作為一個整體接受循環(huán)重建。
圖2顯示了在超聲負(fù)荷試驗中電影回放存儲器60的操作。特別地，標(biāo)號(A)顯示了心電信號，尤其是由R波間隔100定義的一次心搏。標(biāo)號(B)顯示了被輸入到電影回放存儲器60的幀行104。幀行104由多個按時間順序排列的幀102組成。標(biāo)號(C)顯示了電影回放存儲器中單個存儲器段62的內(nèi)容。如上所述，存儲器段62構(gòu)成單個環(huán)形緩沖區(qū)，并且按照地址順序?qū)⒁来屋斎氲拿恳粠４嬖诖鎯ζ鞫?2中。當(dāng)最后一個地址寫入完成時，寫操作將從第一個地址執(zhí)行。在這種情況下，最新的一幀將覆蓋存儲器段62中最早的一幀。
在存儲器段62中順序存儲多幀數(shù)據(jù)的過程中，當(dāng)通過用戶的凍結(jié)操作或類似操作提供捕獲命令101時，以捕獲命令輸入的時刻作為起點(diǎn)，一個或多個幀組被凍結(jié)(具體地講，是被固定)在存儲器段62中。在圖2中，數(shù)字106表示組集(block set)。在所示的實(shí)施例中，組集106由多個幀組組成，這些幀組用按時間順序排列的#1到#4表示。在本實(shí)施例中，每一個幀組107對應(yīng)一次心搏期間的運(yùn)動圖像。例如，在某一個捕獲過程執(zhí)行期間，在觀察顯示屏上顯示的B型圖像(運(yùn)動圖像)的過程中，當(dāng)應(yīng)當(dāng)在臨床上引起注意的內(nèi)容被識別時，捕獲命令由用戶提供。然后，以該時刻作為起點(diǎn)，和捕獲過程相關(guān)的存儲器段62中的內(nèi)容被固定。更具體而言，關(guān)于存儲器段62的進(jìn)一步的寫操作被禁止，由此保存臨床上重要的圖像。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在執(zhí)行多個捕獲過程之前，與多個捕獲過程對應(yīng)的多個存儲器段被建立。然后，多個捕獲過程依次被順序執(zhí)行。在每一個捕獲過程中，多幀數(shù)據(jù)被順序?qū)懭氲较惹疤峁┑南鄳?yīng)的存儲器段中。當(dāng)用戶輸入捕獲命令時，隨著輸入定時被用作起點(diǎn)，相應(yīng)存儲器段中的內(nèi)容被固定。在這種狀態(tài)下，應(yīng)當(dāng)被保存的一個或多個運(yùn)動圖像仍然存儲到相應(yīng)的存儲器段中，并且關(guān)于存儲器段的進(jìn)一步的寫操作被禁止。因此，在每一個捕獲過程中應(yīng)當(dāng)被保存的一個或多個運(yùn)動圖像能夠被可靠地存儲。因此，有可能避免在保存應(yīng)當(dāng)被捕獲的運(yùn)動圖像的過程中耗盡存儲器自由存儲空間的問題，或是避免由于過多的自由空間導(dǎo)致分配給每一個捕獲過程的存儲區(qū)域被縮減的問題。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電影回放存儲器的有效的數(shù)據(jù)存儲。
在本實(shí)施例中，如圖2所示，在多個幀組107被固定在存儲器段62中的那一刻，由用戶指定每一個幀組的等級。根據(jù)和指定等級對應(yīng)的優(yōu)先級，處理每一個幀組107。例如，控制具有最高等級的幀組使其在循環(huán)重建時被第一個顯示。因此，在重建目標(biāo)被切換之前，該幀組的循環(huán)重建被不斷重復(fù)。
圖3顯示了電影回放存儲器60的內(nèi)容。多個存儲器段62被邏輯設(shè)置在電影回放存儲器60中，并且在每一個捕獲過程中有多個幀組107被保存在相應(yīng)的存儲器中。在如圖3所示的實(shí)施例中，由于階段和視圖的數(shù)目均為4，所以有16個畫面被定義。在本實(shí)施例中，對于每一個畫面，與4次心博對應(yīng)的至少(或一般情況下)4個幀組107或運(yùn)動圖像#1到#4能夠被保存。在每一個存儲器段62中，以凍結(jié)操作這樣的捕獲命令被提供的那一刻為起點(diǎn)，存儲內(nèi)容被凍結(jié)。因此，運(yùn)動圖像#1到#4的順序(尤其是第一個運(yùn)動圖像#1的位置)在不同的存儲器段中各不相同。
如圖3所示，在電影回放存儲器60中可以設(shè)置后備區(qū)域100。特別地，當(dāng)對應(yīng)于4次心搏的運(yùn)動圖像不能被保存到任何一個存儲器段中時，后備存儲區(qū)100的部分或全部可以額外地用作存儲器段存儲區(qū)域的一部分。順便提一下，因為單位時間的心搏數(shù)目，也就是心率，隨著放置在受檢者身上的負(fù)荷(壓力)的增加而增加，幀組的數(shù)據(jù)量隨著階段的不同而發(fā)生變化。
參考圖4，圖4中將說明圖1所示結(jié)構(gòu)的操作。圖4顯示了超聲負(fù)荷試驗中的處理內(nèi)容。首先，在步驟S301指定存儲器段的數(shù)目L。更具體而言，階段的數(shù)目i和視圖的數(shù)目j由用戶確定，由此通過L＝i×j的計算確定存儲器段的數(shù)目L。例如，存儲器段的數(shù)目為16。然后，如圖1和3所示，在步驟S302將電影回放存儲器60劃分為L份。這種存儲器段的劃分使得事先在每一個捕獲過程或每一個畫面中保護(hù)存儲器空間成為可能。
在步驟S303中，計算每個存儲器段的數(shù)據(jù)量qs。具體而言，電影回放存儲器的總數(shù)據(jù)量Q除以存儲器段的數(shù)目L，所得結(jié)果作為數(shù)據(jù)量qs，并且有可能如上所述先減去預(yù)定后備容量qm，然后再計算每一個存儲器段的數(shù)據(jù)量qs。
在步驟S304中，根據(jù)心電圖信號計算當(dāng)前心率Rh，并且識別在當(dāng)前工作條件下幀頻Rf。這里，幀頻Rf指的是關(guān)于從DSC輸出的幀行的幀頻。但是，如圖5所述，當(dāng)電影回放存儲器被裝備在DSC 16的上游或之前時，幀頻Rf相當(dāng)于發(fā)射/接收幀頻。進(jìn)一步，每一幀的數(shù)據(jù)量qf也在步驟S304中被確定。通過計算Rh×Rf×qf，確定與一次心搏對應(yīng)的被捕獲的數(shù)據(jù)量或構(gòu)成一個幀組的數(shù)據(jù)量。
在步驟S305中，根據(jù)步驟S303和S304的計算結(jié)果，計算在一個存儲器段中能夠被捕獲的心搏數(shù)(跳動次數(shù))的參考值α。更具體而言，即是將一個存儲器段中的數(shù)據(jù)量qs除以每次心搏的數(shù)據(jù)量(Rh×Rf×qf)，通過獲取上述求解結(jié)果的整數(shù)部分，獲得參考值α。
因此，在向受檢者施加壓力之前的靜息狀態(tài)下，在步驟S304中識別出來的心率Rh理想情況下具有較低的數(shù)值。在這種情況下通過計算上述參考值，能夠獲得一個存儲器段所能保存的運(yùn)動圖像數(shù)目的最小參考值。當(dāng)出現(xiàn)僅和一次心搏對應(yīng)的數(shù)據(jù)量不能被保存在一個存儲器段中的錯誤時，可能在步驟S307中執(zhí)行如下所述的分段數(shù)目的復(fù)位操作或執(zhí)行預(yù)定的錯誤處理。
在步驟S306中，在步驟S305中計算出來的信息α被提供給用戶。更具體而言，信息α從主處理器22被傳送到顯示處理部分22，然后以數(shù)值形式顯示在顯示屏上。對于應(yīng)當(dāng)在步驟S307中被執(zhí)行的分段數(shù)L，由用戶確定是否對其進(jìn)行復(fù)位操作。當(dāng)確定復(fù)位時，從步驟S301開始的處理過程被重復(fù)執(zhí)行。
在上述初始化設(shè)置和初始化過程完成之后，在步驟S308中順序執(zhí)行每一個捕獲過程。更具體而言，在步驟S308，指定當(dāng)前畫面編號并指定與畫面對應(yīng)的存儲器段。由于指定的存儲器段用作環(huán)形緩沖區(qū)，在捕獲命令被獲取的那一刻，在相應(yīng)存儲器段中的存儲內(nèi)容被凍結(jié)。也就是，和一個或多個心搏對應(yīng)的一個或多個運(yùn)動圖像被保存在對應(yīng)的存儲器段中。
在與一個或多個心搏對應(yīng)的運(yùn)動圖像被保存在存儲器段中以后，如上所述可以為每一個運(yùn)動圖像設(shè)定等級，或者作為另一種選擇，不執(zhí)行特定的等級設(shè)定。不論發(fā)生哪種情況，稍后將要執(zhí)行的圖像診斷(壓力響應(yīng)評估)中所需要的運(yùn)動圖像都將被保存到內(nèi)容已被凍結(jié)的每一個存儲器段中。
在步驟S309中，將確定是否所有畫面的圖像捕獲過程已經(jīng)被執(zhí)行。如果確定所有畫面中的圖像捕獲過程已完成，在步驟S310中，在上述16個畫面中將有多個畫面被指定，并且與這些畫面對應(yīng)的多個運(yùn)動圖像的同時循環(huán)重建被執(zhí)行，上述圖像通過R波彼此同步。也就是，一個運(yùn)動圖像相對于一個畫面被循環(huán)重建。但是，也可能執(zhí)行由關(guān)于一個畫面的多個運(yùn)動圖像組成的一組運(yùn)動圖像的循環(huán)重建。通過比較和觀察這些運(yùn)動圖像，作為用戶的醫(yī)師能夠診斷和受檢者有關(guān)的疾病。
根據(jù)上述實(shí)施例，根據(jù)在超聲負(fù)荷試驗中所包括的捕獲過程的數(shù)目，能夠在電影回放存儲器中預(yù)先設(shè)置所需數(shù)目的環(huán)形緩沖區(qū)。當(dāng)這種信息被預(yù)先設(shè)置時，相應(yīng)的環(huán)形緩沖區(qū)能夠被用在每一個捕獲過程中以可靠地存儲必要的數(shù)據(jù)。因此，能夠有效利用電影回放存儲器的整個存儲空間，也能夠為每一個捕獲過程恰當(dāng)?shù)胤峙浯鎯θ萘?。根?jù)上述實(shí)施例，在初始化設(shè)置時，將與心博數(shù)有關(guān)的信息提供給用戶，所述心博數(shù)能夠在一次捕獲過程中被捕獲。然后根據(jù)所存儲的信息，用戶能夠在每個捕獲過程中以適當(dāng)?shù)胤绞綀?zhí)行操作。通常認(rèn)為，傳統(tǒng)的超聲負(fù)荷試驗對受檢患者是個沉重的負(fù)擔(dān)。本實(shí)施例有利地大大減小這種必須重復(fù)進(jìn)行超聲負(fù)荷試驗的可能性。
在圖1所示的實(shí)施例中，電影回放存儲器60被裝備在DSC 16的下游，經(jīng)過圖像形成處理并從DSC 16輸出的幀行被保存在電影回放存儲器60中。但是，如下文所述，電影回放存儲器60A可以被裝備在DSC 16的上游。
圖5顯示了根據(jù)本方面另一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。在圖5中，和圖1相同的元件用相同的數(shù)字標(biāo)注。如數(shù)字23A所示，從接收部分14輸出的幀行被順序保存到電影回放存儲器60A。然后，從電影回放存儲器60A中讀出的幀行被傳送到DSC 16。DSC 16執(zhí)行關(guān)于輸入幀數(shù)據(jù)的處理，例如坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生包括多個顯示幀的幀行，上述顯示幀然后被輸出到顯示處理部分18。根據(jù)圖5所示的結(jié)構(gòu)，在超聲負(fù)荷試驗的第一個階段電影回放存儲器60A被分解為多個存儲器段62A。每一個存儲器段62A保存在相關(guān)捕獲過程中獲得的幀行。這里構(gòu)成幀行的每一幀是發(fā)射/接收幀，它由多束數(shù)據(jù)項組成。
在圖1和圖5所示的實(shí)施例中，根據(jù)捕獲過程的數(shù)目，電影回放存儲器的全部存儲空間被分解為多個存儲器段，并且這些存儲器段具有相同的存儲容量。但是，如上所述，由于心率隨著超聲負(fù)荷試驗的進(jìn)展而發(fā)生變化，因此根據(jù)心率的變化趨勢，在每一個階段存儲器段的存儲容量可以被單獨(dú)修改。在這種情況下，同樣希望將如圖4所示的信息α提供給用戶。也可以獨(dú)立設(shè)置每一個存儲器段的存儲容量，使得在每一個存儲器段中能夠被捕獲的心搏數(shù)在最大程度上統(tǒng)一。
盡管在圖1和圖5所示的實(shí)施例中，電影回放存儲器由諸如RAM這樣的存儲裝置構(gòu)成，但是其他存儲裝置也可以用作電影回放存儲器。例如，可以使用具有高速讀寫能力的硬盤。在這種情況下，如上所述，同樣在硬盤這樣的存儲區(qū)域中設(shè)置了多個存儲器段，上述硬盤用作電影回放存儲器，并且每一個存儲器用作暫存或環(huán)形緩沖區(qū)。進(jìn)一步，在電影回放存儲器中，存儲器段可以是物理上彼此連續(xù)的存儲器片斷，或是邏輯上彼此連續(xù)的存儲器片斷。在后一種情況中，散布在存儲器上的多個部分被整體上控制為一個單個存儲器段。但是，連續(xù)的存儲區(qū)域通常被用作一個存儲器段。
盡管使用特定術(shù)語描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是這種描述僅是為了達(dá)到說明的目的，而且應(yīng)當(dāng)理解在不背離后附的權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以做出修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置，包括存儲器部分，其用于暫時保存通過發(fā)射和接收超聲波獲得的多幀數(shù)據(jù)；設(shè)置部分，其用于在預(yù)定超聲波測試中設(shè)置捕獲過程的數(shù)目；劃分部分，其用于將存儲器部分的存儲區(qū)域劃分為多個存儲器段；控制部分，其用于執(zhí)行控制操作，使得多個存儲器段中的每一個均按環(huán)形緩沖器工作，從而允許在預(yù)定超聲波測試的每一個捕獲過程中獲得的一個或多個幀組被保存到一個對應(yīng)的存儲器段中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，進(jìn)一步包括估計部分，其用于估計能夠在每一個存儲器中保存的幀組數(shù)目的信息；和信息提供部分，其用于向用戶提供能夠在每一個存儲器中保存的幀組數(shù)目的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷裝置，進(jìn)一步包括檢測部分，其用于檢測表示心動周期的生物信號，其中根據(jù)該生物信號指定每一個幀組，并且每一個幀組和n個心搏期間的運(yùn)動圖像對應(yīng)，這里n是大于0的正整數(shù)；及根據(jù)每一個存儲器段的存儲容量和n個心搏期間的預(yù)計數(shù)據(jù)量，該估計部分估計能夠被捕獲的心搏數(shù)目，作為能夠在每一個存儲器段中保存的幀組數(shù)目的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲波診斷裝置，其中通過將存儲器部分的總存儲容量除以捕獲過程的數(shù)目，確定每一個存儲器段的存儲容量；根據(jù)心率、幀頻和從生物信號獲得的每幀數(shù)據(jù)量，確定n個心搏期間的預(yù)計數(shù)據(jù)量；及通過將每一個存儲器段的存儲容量除以n個心搏期間的預(yù)定數(shù)據(jù)量，確定能夠被捕獲的心搏數(shù)目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中該預(yù)定超聲波測試是超聲負(fù)荷試驗，在該超聲負(fù)荷試驗中在逐漸改變關(guān)于受檢者的負(fù)荷水平的同時，在每一個階段使用多個視圖執(zhí)行超聲波診斷；及通過階段數(shù)目和視圖數(shù)目確定捕獲過程的數(shù)目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中每一個存儲器段的容量相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中每一個存儲器段的容量可變。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中保存在存儲器部分的每一幀是顯示幀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其中保存在存儲器部分的每一幀是發(fā)射/接收幀。
10.一種能夠在超聲負(fù)荷試驗中使用的超聲波診斷裝置，包括存儲器部分，其用于暫時保存通過發(fā)射和接收超聲波獲得的多幀數(shù)據(jù)；過程數(shù)目設(shè)置部分，其用于在超聲負(fù)荷試驗中設(shè)置捕獲過程的數(shù)目；段設(shè)置部分，其根據(jù)捕獲過程的數(shù)目將存儲器部分設(shè)置為多個存儲器段；存儲控制部分，其把在超聲負(fù)荷試驗的每一個捕獲過程中獲得的數(shù)據(jù)保存到每一個存儲器段中；及信息提供部分，其用于向用戶提供能夠在每一個存儲器段中保存的數(shù)據(jù)量的信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲波診斷裝置，其中能夠在每一個存儲器段中保存的數(shù)據(jù)量的信息是表示心搏數(shù)目的信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超聲波診斷裝置，其中使用受檢者在靜息狀態(tài)下或在經(jīng)受負(fù)荷之前的心動周期為基礎(chǔ)計算心搏數(shù)。
全文摘要
一種超聲波診斷裝置，其包括用于暫時保存通過發(fā)射和接收超聲波獲得的幀行的電影回放存儲器。在超聲負(fù)荷試驗中，電影回放存儲器的存儲區(qū)域被分解成和捕獲過程數(shù)目(也就是，畫面數(shù))相同的存儲器段。每一個存儲器段用作環(huán)形緩沖區(qū)，并且在每一個捕獲過程中有一個或多個幀組(一個或多個運(yùn)動圖像)被保存到對應(yīng)的存儲器段中。心搏數(shù)用于表示在每一個存儲器段中能夠保存的數(shù)據(jù)量，在執(zhí)行多個捕獲過程之前先獲得表示數(shù)據(jù)量的心搏數(shù)，然后將該信息提供給用戶。
文檔編號A61B8/08GK1689527SQ20051006616
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者渡邊哲夫, 大竹章文, 宇野隆也 申請人:阿洛卡株式會社