用于溫度管理的超聲成像系統(tǒng)和方法
【專利摘要】提供一種溫度管理系統(tǒng)和一種監(jiān)視超聲成像系統(tǒng)中的溫度的方法。該系統(tǒng)包括超聲探頭。該超聲探頭包括至少一個超聲換能器和多個專用集成電路。再者，該系統(tǒng)包括部署在多個專用集成電路的至少其中之一上的至少一個溫度感測裝置。溫度感測裝置以感測裝置與超聲探頭的至少一個產(chǎn)熱區(qū)域熱接觸的這樣的方式部署。
【專利說明】用于溫度管理的超聲成像系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及超聲成像系統(tǒng)的領(lǐng)域，以及確切地來說，涉及用于超聲成像系統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲成像作為用于軟組織器官的無創(chuàng)成像機制應(yīng)用于醫(yī)療診斷中。超聲成像系統(tǒng)典型地包括手持超聲探頭，手持超聲探頭與處理器和顯示屏通信上耦合。超聲成像技術(shù)包括將超聲探頭置于患者身體上感興趣區(qū)域附近。例如，為了捕獲胰腺的圖像，可以將超聲探頭置于患者的腹部。超聲探頭固定有超聲換能器，超聲換能器將超聲能量經(jīng)由感興趣區(qū)域發(fā)射到患者身體中。換能器檢測來自患者身體的超聲聲音能量的回聲，并將此檢測到的數(shù)據(jù)傳遞到處理器。處理器分析超聲能量的回聲的參數(shù)，并創(chuàng)建感興趣區(qū)域的二維圖像。將圖像顯示在顯示屏上以允許醫(yī)生/護(hù)理人員分析感興趣區(qū)域的狀態(tài)。超聲探頭還固定有用于生成發(fā)射超聲能量的控制信號，接收超聲能量以及其他活動所需要的專用集成電路(ASIC)。
[0003]隨著技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在從超聲探頭獲得三維以及四維圖像也是可能的。鑒于獲得精確且準(zhǔn)確的圖像的需求，超聲探頭現(xiàn)在包括幫助波束形成的至少一個處理ASIC。該ASIC與超聲換能器通信耦合，并由此在使用探頭時進(jìn)行工作。在探頭工作期間，由于高處理要求，換能器/ASIC組合在探頭組裝件中具有最高溫度。探頭中生成的熱可能導(dǎo)致對患者的傷害，這是因為探頭與患者身體直接接觸。國際機電協(xié)會(TEC)定義了標(biāo)準(zhǔn)以確保正在以醫(yī)療電氣設(shè)備監(jiān)視和治療的患者的安全。該標(biāo)準(zhǔn)(TEC - 60601)具體定義了超聲探頭的溫度應(yīng)該不超過43 °C。
[0004]當(dāng)前的超聲探頭溫度使用設(shè)在超聲探頭的接觸點附近的單獨熱敏電阻來測量。存在單獨熱敏電阻的主要缺點之一是在相當(dāng)長的延遲之后才警示超聲操作員。再者，因為熱敏電阻體積大，所以在現(xiàn)代時代超聲探頭中，無法將它們與多個ASIC中每個ASIC集成。再者，熱敏電阻所需的布線容易發(fā)生故障。為了避免這些問題，操作員一般對于超聲溫度的工作范圍小心慎重，并且一般在即使溫度顯著低于43° C時仍啟動冷卻過程/關(guān)閉超聲探頭。
[0005]因此，存在對一種有效的溫度檢測系統(tǒng)和機制的需要，其與來自超聲探頭的多個產(chǎn)熱組件集成，并提供允許將超聲探頭用到其極限以及允許利用ASIC的所有處理功率來獲得高質(zhì)量超聲圖像的準(zhǔn)確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)一個實施例，提供一種超聲成像系統(tǒng)。該超聲成像系統(tǒng)包括至少一個超聲探頭。該超聲探頭包括至少一個超聲換能器和多個專用集成電路。再者，該超聲成像系統(tǒng)包括一個或多個溫度感測裝置。溫度感測裝置部署在多個專用集成電路的至少其中之一上。而且，溫度感測裝置部署成便于與超聲探頭的一個或多個產(chǎn)熱區(qū)域熱接觸。
[0007]根據(jù)另一個實施例，提供一種超聲成像系統(tǒng)。該超聲成像系統(tǒng)包括至少一個超聲探頭。該超聲探頭包括至少一個超聲換能器和多個專用集成電路(ASIC)。再者，該超聲成像系統(tǒng)包括一個或多個溫度感測裝置。溫度感測裝置部署在多個ASIC的至少其中之一上，以與超聲探頭的一個或多個產(chǎn)熱區(qū)域熱接觸。而且，該超聲成像系統(tǒng)包括與一個或多個溫度感測裝置耦合的校準(zhǔn)電路。該校準(zhǔn)電路基于確定溫度感測裝置的輸出中引起的誤差來校準(zhǔn)一個或多個溫度感測裝置的輸出。
[0008]根據(jù)又一個實施例，提供一種超聲成像系統(tǒng)中用于溫度管理的方法。該方法包括將一個或多個溫度感測裝置部署在超聲成像系統(tǒng)的多個專用集成電路(ASIC)上的一個或多個產(chǎn)熱區(qū)域附近。再者，該方法包括基于一個或多個溫度感測裝置的輸出來控制ASIC的操作。
[0009]根據(jù)本公開的一方面，一種超聲成像系統(tǒng)，其包括:至少一個超聲探頭，其中所述超聲探頭包括至少一個超聲換能器和多個專用集成電路；以及一個或多個溫度感測裝置，所述一個或多個溫度感測裝置部署在所述多個專用集成電路的至少其中之一上，以使所述溫度感測裝置與所述超聲探頭的一個或多個產(chǎn)熱區(qū)域熱接觸。
[0010]其中所述多個專用集成電路包括波束形成集成電路。
[0011] 其中所述溫度感測裝置呈現(xiàn)電壓溫度關(guān)系。
[0012]其中所述一個或多個產(chǎn)熱區(qū)域接近所述多個專用集成電路。
[0013]還包括信號處理系統(tǒng)，所述信號處理系統(tǒng)與所述一個或多個溫度感測裝置耦合以分析所述溫度感測裝置的輸出。
[0014]還包括控制器，所述控制器配置成響應(yīng)來自所述一個或多個溫度感測裝置的輸出控制所述多個專用集成電路的操作。
[0015]還包括作出決定電路，其中所述作出決定電路配置成選擇將所述至少一個或多個溫度感測裝置的哪個輸出傳送到所述控制器。
[0016]其中所述控制器配置成在所述一個或多個溫度感測裝置的至少其中之一的輸出超過預(yù)定義閾值時觸發(fā)所述超聲探頭的警報。
[0017]其中所述控制器配置成基于對所述一個或多個溫度感測裝置的輸出執(zhí)行的統(tǒng)計操作來觸發(fā)所述警報。
[0018]還包括校準(zhǔn)電路，所述校準(zhǔn)電路用于基于確定所述一個或多個溫度感測裝置的輸出中引起的誤差來校準(zhǔn)所述一個或多個溫度感測裝置的輸出。
[0019]還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于提供校正信號以校準(zhǔn)所述一個或多個溫度感測裝置的輸出。
[0020]還包括存儲器，所述存儲器用于存儲與所述至少一個超聲探頭對應(yīng)的校正信號。
[0021]其中所述校正信號是在所述超聲成像系統(tǒng)的制造時間計算的。
[0022]根據(jù)本公開的另一方面，一種超聲成像系統(tǒng)，其包括:至少一個超聲探頭，其中所述超聲探頭包括至少一個超聲換能器和多個專用集成電路；一個或多個溫度感測裝置，所述一個或多個溫度感測裝置部署在所述多個專用集成電路上且與所述超聲探頭的一個或多個產(chǎn)熱區(qū)域熱耦合；以及校準(zhǔn)電路，所述校準(zhǔn)電路耦合到所述一個或多個溫度感測裝置，其中所述校準(zhǔn)電路基于確定所述一個或多個溫度感測裝置的輸出中引起的誤差來校準(zhǔn)所述溫度感測裝置的輸出。
[0023]還包括控制器，所述控制器配置成響應(yīng)來自所述一個或多個溫度感測裝置的至少其中之一的輸出控制所述多個專用集成電路的操作。
[0024]還包括信號處理系統(tǒng)，所述信號處理系統(tǒng)與所述一個或多個溫度感測裝置耦合以分析所述溫度感測裝置的輸出。
[0025]還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器用于提供校正信號以校準(zhǔn)所述一個或多個溫度感測裝置的輸出。
[0026]還包括作出決定電路，其中所述作出決定電路配置成選擇將所述一個或多個溫度感測裝置的至少其中之一的哪個輸出傳送到所述控制器。
[0027]其中所述控制器配置成在所述一個或多個溫度感測裝置的至少其中之一的輸出超過預(yù)定義閾值時觸發(fā)所述超聲探頭的警報。
[0028]其中所述控制器配置成基于對所述一個或多個溫度感測裝置的輸出執(zhí)行的統(tǒng)計操作來觸發(fā)所述警報。
[0029]根據(jù)本公開的又一方面，一種用于超聲成像系統(tǒng)的溫度管理的方法，所述方法包括:將一個或多個溫度感測裝置部署在所述超聲成像系統(tǒng)的多個專用集成電路上；以及基于所述一個或多個溫度感測裝置的至少其中之一的輸出控制所述多個專用集成電路的操作。
[0030]還包括基于確定所述一個或多個溫度感測裝置的輸出中引起的誤差來校準(zhǔn)所述一個或多個溫度感測裝置的輸出，其中 校準(zhǔn)包括將與所述誤差對應(yīng)的校正信號施加到所述一個或多個溫度感測裝置。
[0031]還包括將所述校正信號存儲在與所述超聲成像系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的存儲器中。
[0032]還包括在制造所述超聲成像系統(tǒng)期間計算所述校正信號。
[0033]還包括在所述一個或多個溫度感測裝置的至少其中之一的輸出超過預(yù)定義閾值時觸發(fā)警報。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]參考附圖，通過閱讀下文對非限制性實施例的描述，將更好地理解本發(fā)明，其中如下:
圖1圖示示范超聲成像系統(tǒng)的框圖；
圖2圖示超聲成像系統(tǒng)中示范超聲探頭的框圖；
圖3圖示根據(jù)一個實施例的超聲成像系統(tǒng)100中的溫度管理系統(tǒng)的框圖；
圖4圖示根據(jù)一個實施例的溫度管理系統(tǒng)中的校準(zhǔn)電路的框圖；以及 圖5是表示根據(jù)另一個實施例用于超聲成像系統(tǒng)中的溫度管理的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]下文將詳細(xì)地參考本發(fā)明的示范實施例，附圖中圖示了其示例。只要可能的情況下，所有附圖中，相同引用數(shù)字指代相同或相似的部件。
[0036]圖1是超聲成像系統(tǒng)100的示例的框圖。附圖是出于說明性的目的，并且未按比例繪制的。超聲成像系統(tǒng)100可以配置成通過探頭104對感興趣區(qū)域102進(jìn)行無創(chuàng)成像。感興趣區(qū)域102可以是一維、二維或三維區(qū)域。具有例如病變組織或脂肪組織的感興趣區(qū)域102位于患者101體內(nèi)。[0037]探頭104典型地包括超聲換能器組裝件106和多個專用集成電路(ASIC)。在一個實施例中，多個ASIC包括波束形成電路108，波束形成電路108工作耦合到換能器組裝件106。ASIC包括時間增益壓縮電路，以及接收和發(fā)射電路。使用組件控制器110來控制波束形成電路108。在一個實施例中，波束形成電路108包括脈沖發(fā)生器、發(fā)射/接收(TX/RX)開關(guān)模塊、電壓控制放大器、波束形成器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
[0038]換能器組裝件106包括至少一個超聲換能器，該至少一個超聲換能器配置成向感興趣區(qū)域102發(fā)射超聲波并感測從感興趣區(qū)域102反射的聲波。多個換能器布置為在換能器組裝件106中形成超聲換能器矩陣。在某些實施例中，該超聲換能器矩陣被分成更小的組，并且波束形成ASIC與每個此類更小的組關(guān)聯(lián)。多個波束形成ASIC并行地工作以對換能器組裝件106通電，并且還從換能器組裝件106接收輸出。換能器組裝件106可以采用單個信道或多個信道來進(jìn)行傳輸。
[0039]組件控制器110工作耦合到波束形成電路108以控制超聲波的參數(shù)，例如換能器組裝件106生成的波束的形狀、尺寸或方向。例如，組件控制器110可以指示波束形成電路108以在傳輸或接收電路上給予時間延遲以用于在橫向上對波束整形。在某些實施例中，探頭104包括組件控制器110。
[0040]工作期間，超聲信號入射到感興趣區(qū)域102上。從感興趣區(qū)域102反射的信號被換能器組裝件106接收到。換能器組裝件106將反射的信號轉(zhuǎn)換成電信號。將來自換能器組裝件106的電信號傳送到接收電路。接收電路經(jīng)由組件控制器110傳遞到T/R開關(guān)電路的控制信號與探頭104通信耦合。
[0041]再者，接收電路將超聲探頭104接收的電信號傳遞到處理模塊。處理模塊接收換能器組裝件106的輸出，并基于換能器組裝件106的輸出創(chuàng)建圖像。換能器探頭104和處理模塊典型地通過同軸電纜彼此連接，但是它們還可以通過置于探頭104中的無線芯片來彼此通信。`
[0042]圖2圖示超聲成像系統(tǒng)100的詳細(xì)框圖。成像系統(tǒng)100中的超聲探頭104包括換能器組裝件106和波束形成電路108。在某些實施例中，如上所述，換能器組裝件106布置在更小的組中。然后來自換能器組裝件106的組與多個波束形成電路108之一各自耦合?？梢詫⑴c超聲成像系統(tǒng)100關(guān)聯(lián)的電路簡要地分段成兩個子分段，采集子系統(tǒng)202和處理子系統(tǒng)204。在圖不的實施例中，米集子系統(tǒng)202中包括波束形成電路108。
[0043]采集子系統(tǒng)202還包括用于控制波束形成電路108的操作的組件控制器110。波束形成電路108還包括發(fā)射/接收開關(guān)電路206、發(fā)射器208和接收器210和波束形成器212。形成換能器組裝件106的換能器將來自從患者101反射的聲波的超聲能量轉(zhuǎn)換成電信號。然后經(jīng)由T/R開關(guān)電路206將電信號路由到接收器210。從接收器210接收的信號被提供到波束形成器212，波束形成器212執(zhí)行波束形成并輸出信號。然后將來自波束形成器212的信號提供到處理模塊214，處理模塊214處理該信號。接收器210將接收的信號放大，以及提供如增益補償?shù)钠渌δ?。由來自換能器組裝件106的換能器在各個時間處接收與反射的聲波對應(yīng)的接收的信號，并保存反射的波的振幅和相位信息。在某些實施例中，組件控制器110被封裝在探頭104中。
[0044]超聲成像系統(tǒng)100將超聲能量發(fā)射到患者101內(nèi)以治療感興趣區(qū)域和/或?qū)Ω信d趣區(qū)域成像，并接收和處理從患者101反射的超聲信號以創(chuàng)建并顯示圖像。為了生成超聲能量的發(fā)射波，組件控制器110將命令數(shù)據(jù)發(fā)送到波束形成電路108以生成發(fā)射參數(shù)以創(chuàng)建發(fā)源于換能器組裝件106的表面的某個點按期望的操縱角度的期望形狀的波。組件控制器110還與聚焦元件通信以將在正確的方向上聚焦超聲能量以及調(diào)整操縱角度。發(fā)射器208使用傳輸參數(shù)來恰當(dāng)?shù)貙⑿盘柧幋a，以通過T/R開關(guān)電路206發(fā)送到換能器組裝件106。相對彼此將信號設(shè)置在某些電平和相位，并將其傳送到換能器組裝件106的一個或多個超聲換能器。傳送的信號激勵一個或多個超聲換能器以按相同的相位和電平關(guān)系發(fā)射超聲波。由此，當(dāng)換能器組裝件106通過使用例如超聲凝膠聲學(xué)耦合到感興趣區(qū)域102時，超聲能量的發(fā)射波沿著掃描線指向感興趣區(qū)域102。
[0045]超聲能量的發(fā)射波傳遞穿過患者101體內(nèi)的感興趣區(qū)域102。聲波從身體中的生理結(jié)構(gòu)(如脂肪組織、肌肉組織、血液細(xì)胞、靜脈或身體內(nèi)的物體(例如導(dǎo)管或針頭))被反向散射，以產(chǎn)生反射，反射返回到換能器組裝件106。這些反射被換能器組裝件106中的一個或多個超聲換能器接收，并傳遞到接收器210以用于成像目的。接收的反射被提供到處理子系統(tǒng)204，在處理子系統(tǒng)204中，處理模塊214處理該信號?？梢詫?shù)據(jù)傳送到存儲器216以進(jìn)行存儲(例如，臨時性或永久性存儲)。
[0046]可選地，存儲器216可以耦合到成像工作站218。處理子系統(tǒng)204可以經(jīng)由有線連接耦合到成像工作站。作為備選，處理子系統(tǒng)204可以經(jīng)由無線連接與成像工作站218耦合。組件可以是專用硬件元件，如具有數(shù)字信號處理器的電路板，或可以是運行在通用計算機或處理器(如商用現(xiàn)有個人計算機(PC))上的軟件。在超聲成像系統(tǒng)100中，采集子系統(tǒng)202和處理子系統(tǒng)204經(jīng)由有線連接的方式彼此連接。數(shù)據(jù)經(jīng)由同軸電纜從采集子系統(tǒng)202傳遞到處理子系統(tǒng)。在某些實施例中，采集子系統(tǒng)202和處理子系統(tǒng)204經(jīng)由無線連接彼此連接。
[0047]在本發(fā)明的某些實施例中，例如在手持超聲成像系統(tǒng)100中，采集子系統(tǒng)202和處理子系統(tǒng)204部署在超聲探頭104中。在這樣的情況中，處理子系統(tǒng)204采用ASIC的形式實現(xiàn)，該ASIC置于探頭殼體中并從探頭組裝件中的其他ASIC接收信號和信息以輸出從反射信號獲得的超聲圖像。
[0048]工作期間，采集子系統(tǒng)202和處理子系統(tǒng)204生成經(jīng)由探頭104中的多種熱傳遞介質(zhì)在探頭104中得以傳播的熱。耗散的熱在操作員握持超聲探頭104的位置以及探頭104與患者101的接觸點處都將使探頭104的溫度升高。需要將此構(gòu)造的溫度保持以便確保對操作員和患者101兩者都不會造成傷害。
[0049]圖3圖示具有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有溫度管理系統(tǒng)300的超聲成像系統(tǒng)100的框圖。溫度管理系統(tǒng)300包括至少一個溫度感測裝置302，至少一個溫度感測裝置302部署在超聲成像系統(tǒng)100中多個專用集成電路的至少其中之一上。溫度感測裝置302部署為與超聲成像系統(tǒng)的超聲探頭104的一個或多個產(chǎn)熱區(qū)域熱接觸。例如，在圖3中，溫度感測裝置302部署在探頭104中產(chǎn)生熱的波束形成電路108附近。
[0050]在一個實施例中，溫度感測裝置是包含如二極管和晶體管的雙極半導(dǎo)體裝置的傳感器。選擇溫度感測裝置302使得它們呈現(xiàn)線性電壓溫度關(guān)系。在某些實施例中，將一個溫度感測裝置302置于產(chǎn)熱區(qū)域附近以監(jiān)視探頭104的溫度。在其他實施例中，將多個溫度感測裝置302形成的陣列置為覆蓋探頭104中的多個產(chǎn)熱區(qū)域。ASIC中集成的溫度感測裝置測量探頭104中使用的常規(guī)溫度感測裝置達(dá)不到的位置處的溫度。根據(jù)某些實施例，在ASIC制造期間，將溫度感測裝置302集成在多個ASIC的至少其中之一中。溫度感測裝置302的緊湊特性允許這些裝置被置于ASIC上而不會顯著地增加ASIC的尺寸。
[0051]每個溫度感測裝置302輸出能夠分析以確定超聲探頭104的產(chǎn)熱區(qū)域的實際溫度的電信號。在一個實施例中，通過放大器放大溫度感測裝置302的輸出，然后將其傳送到信號處理系統(tǒng)304。在一個實施例中，該放大器是波束形成電路108中的電壓控制放大器。信號處理系統(tǒng)304分析從溫度感測裝置接收的信號以生成有關(guān)超聲探頭104的產(chǎn)熱區(qū)域上觀測到的溫度的報告。例如，信號處理系統(tǒng)304生成二維圖形，該二維圖形顯示感測裝置302輸出的電信號的振幅。操作員在顯示系統(tǒng)上觀察此圖形，并能夠在溫度超出預(yù)定義閾值時引發(fā)探頭302的警報。再者，信號處理系統(tǒng)304可以利用預(yù)定義閾值以在顯示系統(tǒng)上顯示警報以便操作員采取適當(dāng)?shù)拇胧?。而且，在手持超聲成像系統(tǒng)的情況中，探頭104中集成的信號處理系統(tǒng)304分析感測裝置302的輸出，并在溫度超過預(yù)定義閾值時生成有關(guān)探頭104的機身的警報。
[0052]再者，在某些實施例中，超聲成像系統(tǒng)100包括控制器306，控制器306配置成響應(yīng)感測裝置302的輸出控制超聲探頭104和探頭104中集成的多個ASIC的操作。在一個實施例中，控制器306在任何溫度感測裝置302測量的溫度超過預(yù)定義閾值時關(guān)閉超聲探頭104。而且，控制器306還配置成在使用探頭104時激活冷卻系統(tǒng)以主動地冷卻超聲探頭104。根據(jù)某些實施例，控制器306的功能集成在組件控制器110中，組件控制器110與超聲探頭104可通信地耦合。
[0053]在多個溫度感測裝置302的情況中，多個溫度感測裝置302的每一個的輸出與作出決定電路308耦合。在一個實施例中，作出決定電路308可以將多個感測裝置302觀測的所有溫度中最高的溫度傳送到信號處理系統(tǒng)。在另一個實施例中，作出決定電路308配置成傳送多個溫度感測裝置3 02觀測的所有溫度的平均值。在又一個實施例中，作出決定電路308由組件控制器110控制以傳送多個溫度感測裝置302觀測的所有溫度中的特定一個。在某些實施例中，作出決定電路308對溫度感測裝置302的輸出執(zhí)行統(tǒng)計操作，并將統(tǒng)計操作的輸出傳送到信號處理系統(tǒng)304和/或控制器306。
[0054]由于在制造期間集成的原因，可能在溫度感測裝置302中引起誤差。在本發(fā)明的一個實施例中，提供校準(zhǔn)電路310以基于確定ASIC在感測裝置302中引起的誤差來校準(zhǔn)溫度感測裝置302的輸出。圖4中提供校準(zhǔn)電路的詳細(xì)視圖。在制造ASIC期間，來自校準(zhǔn)電路301中的開關(guān)406將參考電壓發(fā)生器402和溫度感測裝置302耦合到放大器404。放大器404，如上文所述，是將感測裝置302的輸出放大的放大器。放大器404又與信號處理系統(tǒng)304和/或控制器306電耦合。在校準(zhǔn)期間，開關(guān)406切換到將參考電壓發(fā)生器402連接到放大器404。參考電壓發(fā)生器402配置成響應(yīng)溫度等于預(yù)定義值而提供與溫度感測裝置302生成的電壓對應(yīng)的電壓。因為放大器404的放大系數(shù)是已知的，所以得以計算來自放大器404的預(yù)期輸出。測量放大器404的實際輸出，并將其存儲在非易失性可編程存儲器中。當(dāng)放大器的實際輸出不等于來自放大器的預(yù)期輸出時，采用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)408提供校正信號，校正信號校正放大器在電壓測量中引起的誤差。然后將DAC 408提供的校正信號存儲在超聲探頭104的可編程存儲器中。
[0055]在超聲探頭104的操作期間，當(dāng)溫度感測裝置302提供輸出電壓時，利用為參考電壓存儲的校正信號值。校正信號根據(jù)制造溫度傳感器集成ASIC期間在輸出中引起的誤差校正溫度感測裝置302提供的輸出。
[0056]在另一個實施例中，在超聲探頭104的操作期間，將與溫度感測裝置302測量的參考溫度對應(yīng)的放大器404的電壓輸出與對于探頭104的可編程存儲器中存儲的參考電壓的放大器404的實際輸出比較。如果參考溫度的電壓輸出不同于放大器的實際輸出，則DAC408提供校正信號以將兩個輸出收斂到相同的值。
[0057]圖5是圖示超聲成像系統(tǒng)100的溫度管理的方法的流程圖。該方法包括，在步驟502處，將至少一個溫度感測裝置302部署在超聲探頭104中的多個ASIC的至少其中之一上。在步驟504處，基于至少一個溫度感測裝置302的輸出控制多個ASIC的操作。
[0058]在一個實施例中，控制多個ASIC的操作的步驟包括當(dāng)至少一個溫度感測裝置302的輸出超過預(yù)定義閾值時關(guān)閉至多個ASIC的供電源。再者，控制步驟還包括當(dāng)探頭104的溫度超過預(yù)定義閾值時開啟超聲探頭104的冷卻系統(tǒng)。
[0059]在一個實施例中，該方法還包括基于在超聲探頭104的操作之前確定ASIC在至少一個溫度感測裝置302的輸出中引起的誤差來校準(zhǔn)至少一個溫度感測裝置302的輸出的步驟。校準(zhǔn)步驟還包括對放大至少一個溫度感測裝 置302的輸出的放大器404施加參考電壓。在超聲探頭104的非易失性可編程存儲器中存儲與參考電壓對應(yīng)的放大器404的輸出?；谛?zhǔn)電路中放大器404的放大系數(shù)計算參考電壓的預(yù)期輸出。該方法還包括當(dāng)對于參考電壓的放大器的實際輸出不同于對于參考電壓的放大器的預(yù)期輸出時向放大器提供校正信號的步驟。DAC 408提供的校正信號等于實際輸出與預(yù)期輸出之差。
[0060]本文論述的多種實施例提供一種在超聲成像系統(tǒng)中用于溫度管理的方法和系統(tǒng)。集成的溫度管理系統(tǒng)通過消除對成像系統(tǒng)中用于多個ASIC的單獨熱敏電阻的需要而降低了超聲成像系統(tǒng)的成本。再者，根據(jù)上文描述的校準(zhǔn)電路提供準(zhǔn)確的結(jié)果，該結(jié)果幫助操作員使用超聲成像系統(tǒng)直到溫度達(dá)到更接近于預(yù)定義閾值的時間為止。因此，該超聲成像系統(tǒng)可以用于更復(fù)雜的成像和信號處理。
[0061 ] 要理解上文描述應(yīng)旨在說明，而非限制。例如，上述實施例(和/或其各個方面)可以彼此組合來使用。此外，在不背離本發(fā)明范圍的前提下可以進(jìn)行許多修改以使特定情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。雖然本文描述的材料的尺寸和類型旨在定義本發(fā)明的參數(shù)，但是它們絕對不是限制而是示范實施例。在復(fù)讀上文描述時，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將顯見到許多其他實施例。因此，應(yīng)參考所附權(quán)利要求連同此類權(quán)利要求授權(quán)的等效物的完整范圍來確定本發(fā)明的范圍。在所附權(quán)利要求中，將術(shù)語“包括”和“其中”作為相應(yīng)術(shù)語“包含”和“在其中”的簡單英語等效物來使用。而且，在后面的權(quán)利要求中，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用作標(biāo)記，并且無意強加對其對象的數(shù)值或位置要求。再者，所附權(quán)利要求的限制不以裝置加功能的格式書寫，并且無意基于35 U.S.C.§112中第六段來解釋，除非此類權(quán)利要求限制明確地使用短語“裝置，其用于”且后接無進(jìn)一步結(jié)構(gòu)的功能的陳述。
[0062]本書面描述使用包括最優(yōu)實施方式的示例來公開本發(fā)明的若干實施例，并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的實施例，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的可取得專利范圍由權(quán)利要求定義，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員設(shè)想的其他示例。如果此類其他示例具有并無不同于權(quán)利要求的文字語言的結(jié)構(gòu)要素或此類其他示例包含與權(quán)利要求的文字語言無實質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)要素，則此類其他示例被確定為在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。[0063]正如本文所使用的，以詞匯“一個”或“一”開頭和以單數(shù)形式引述的單元或步驟應(yīng)理解為不排除所述單元或步驟的復(fù)數(shù)，除非是明確地指出了此類排除。而且，對本發(fā)明的“一個實施例”的引述無意解釋為排除也并入所引述的特征的其他實施例的存在。而且，除非明確地相反指出，否則“包含”、“包括”或“具有”含特定屬性的一個或多個要素的實施例可以包含不含該屬性的其他此類要素。
[0064]因為在不背離本文涉及的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以在上文描述的超聲成像系統(tǒng)中進(jìn)行某些更改，所以打算上文描述或附圖所示的所有主題均應(yīng)當(dāng)僅解釋為說明本文發(fā)明概念的示例，而不應(yīng)`視為限制本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲成像系統(tǒng),其包括: 至少一個超聲探頭，其中所述超聲探頭包括至少一個超聲換能器和多個專用集成電路；以及 一個或多個溫度感測裝置，所述一個或多個溫度感測裝置部署在所述多個專用集成電路的至少其中之一上，以使所述溫度感測裝置與所述超聲探頭的一個或多個產(chǎn)熱區(qū)域熱接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)，其中所述多個專用集成電路包括波束形成集成電路。
3.如權(quán)利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)，其中所述溫度感測裝置呈現(xiàn)電壓溫度關(guān)系。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)，其中所述一個或多個產(chǎn)熱區(qū)域接近所述多個專用集成電路。
5.如權(quán)利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)，還包括信號處理系統(tǒng)，所述信號處理系統(tǒng)與所述一個或多個溫度感測裝置耦合以分析所述溫度感測裝置的輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)，還包括控制器，所述控制器配置成響應(yīng)來自所述一個或多個溫度感測裝置的輸出控制所述多個專用集成電路的操作。
7.如權(quán)利要求6所述的超聲成像系統(tǒng)，還包括作出決定電路，其中所述作出決定電路配置成選擇將所述至少一個或多個溫度感測裝置的哪個輸出傳送到所述控制器。
8.如權(quán)利要求6所述的超聲成像系統(tǒng)，其中所述控制器配置成在所述一個或多個溫度感測裝置的至少其中之一的輸出超過預(yù)定義閾值時觸發(fā)所述超聲探頭的警報。`
9.如權(quán)利要求8所述的超聲成像系統(tǒng)，其中所述控制器配置成基于對所述一個或多個溫度感測裝置的輸出執(zhí)行的統(tǒng)計操作來觸發(fā)所述警報。
10.如權(quán)利要求6所述的超聲成像系統(tǒng)，還包括校準(zhǔn)電路，所述校準(zhǔn)電路用于基于確定所述一個或多個溫度感測裝置的輸出中引起的誤差來校準(zhǔn)所述一個或多個溫度感測裝置的輸出。
【文檔編號】A61B8/00GK103519841SQ201310264128
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】B.H.海德, K.森達(dá)雷桑, B.C.約薩爾 申請人:通用電氣公司