超聲波探頭或光聲探頭、使用其的超聲波診斷系統(tǒng)、超聲波治療系統(tǒng)、超聲波診斷治療系 ...的制作方法
【專利摘要】提供了一種超聲波探頭或光聲探頭、使用其的超聲波診斷系統(tǒng)、超聲波治療系統(tǒng)、超聲波診斷治療系統(tǒng)以及超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，超聲波探頭或光聲探頭包括：第一發(fā)送接收單元，其將超聲波信號(hào)或光聲信號(hào)發(fā)送到對象；以及第二發(fā)送接收單元，其被布置成面對第一發(fā)送接收單元，并且接收穿過對象的超聲波信號(hào)或光聲信號(hào)。
【專利說明】
超聲波探頭或光聲探頭、使用其的超聲波診斷系統(tǒng)、超聲波治 療系統(tǒng)、超聲波診斷治療系統(tǒng)以及超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及超聲波探頭或光聲探頭、使用其的超聲波診斷系統(tǒng)、超聲波治療系統(tǒng)、 超聲波診斷治療系統(tǒng)以及超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] -般地，使用工業(yè)超聲波設(shè)備或醫(yī)用超聲波設(shè)備的超聲波系統(tǒng)使用以下方案:將 超聲波發(fā)送到對象并且接收反射的回波信號(hào)，以獲得對象的圖像。亦即，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的超 聲波探頭被配置成采用單個(gè)元件的形式來執(zhí)行超聲波的發(fā)送和接收。然而，由于超聲波的 物理特性，在具有高硬度的對象如骨頭、牙齒等的情況下，難以接收到回波信號(hào)，因此，難以 獲取用于診斷和處理的對象的圖像。具體地，在牙科診斷圖像設(shè)備的情況下，由于如上所述 的困難，一般使用牙科計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)設(shè)備或X射線設(shè)備來獲取對象的圖像信息。然 而，牙科CT設(shè)備或X射線設(shè)備具有缺點(diǎn)如暴露于輻射，并且難以實(shí)時(shí)地獲取診斷圖像來應(yīng)用 牙科手術(shù)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) [0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 韓國專利公開第10-1243499號(hào)（2013年3月13日）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 技術(shù)問題
[0007] 本發(fā)明的目的是為了提供超聲波探頭或光聲探頭以及使用其的系統(tǒng)，該超聲波探 頭或光聲探頭用于實(shí)時(shí)地獲取具有高硬度的對象的圖像，而沒有暴露于輻射的風(fēng)險(xiǎn)。
[0008] 技術(shù)方案
[0009] 在一個(gè)一般方面，超聲波探頭或光聲探頭包括:第一發(fā)送接收單元，用于將超聲波 信號(hào)或光聲信號(hào)發(fā)送到對象；以及第二發(fā)送接收單元，其被布置成面對第一發(fā)送接收單元， 并且接收穿過對象的超聲波信號(hào)或光聲信號(hào)。
[0010] 超聲波探頭或光聲探頭可以進(jìn)一步包括距離調(diào)節(jié)單元，其調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單元 與第二發(fā)送接收單元之間的距離。
[0011] 超聲波探頭或光聲探頭可以具有《L"形、"仁"形、"11"形和"="形中的至少一 種形狀。
[0012] 第一發(fā)送接收單元以及第二發(fā)送接收單元中的每一個(gè)可以包括多個(gè)生成超聲波 信號(hào)或光聲信號(hào)的元件。
[0013] 生成超聲波信號(hào)或光聲信號(hào)的元件可以是用于診斷或治療的元件。
[0014] 超聲波探頭或光聲探頭可以進(jìn)一步包括有線發(fā)送接收單元或無線發(fā)送接收單元。
[0015] 超聲波探頭或光聲探頭可以進(jìn)一步包括適合于介質(zhì)的特性的膠墊。
[0016] 膠墊可以形成為對應(yīng)于超聲波探頭或光聲探頭的形狀。
[0017] 在另一個(gè)一般方面，超聲波診斷系統(tǒng)(使用如上所述的超聲波探頭或光聲探頭)包 括:診斷功能單元;信號(hào)生成單元，其在診斷功能單元被激活時(shí)生成用于對象的診斷的診斷 脈沖；以及診斷圖像生成單元，其使用診斷脈沖來生成用于對象的診斷的診斷圖像。
[0018] 在另一個(gè)一般方面，超聲波治療系統(tǒng)(使用如上所述的超聲波探頭或光聲探頭)包 括:處理功能單元；以及信號(hào)生成單元，其在處理功能單元被激活時(shí)生成用于對象的處理的 處理脈沖。
[0019] 在另一個(gè)一般方面，超聲波診斷治療系統(tǒng)(使用如上所述的超聲波探頭或光聲探 頭)包括:診斷功能單元;處理功能單元;信號(hào)生成單元，其在診斷功能單元被激活時(shí)生成用 于對象的診斷的診斷脈沖，并且在處理功能單元被激活時(shí)生成用于對象的處理的處理脈 沖;診斷圖像生成單元，其使用診斷脈沖來生成用于對象的診斷的診斷圖像;治療虛擬圖像 生成單元，其使用處理脈沖來生成用于對象的處理的治療虛擬圖像；以及治療圖像生成單 元，其使用診斷圖像和治療虛擬圖像來生成治療圖像。
[0020] 在另一個(gè)一般方面，超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)(使用如上所述的超聲波探頭或光聲 探頭)包括:治療虛擬圖像生成單元，其生成用于處理的發(fā)送信號(hào)的波束場和區(qū)域的虛擬圖 像。
[0021] 超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括操作信息管理單元，其包括關(guān)于操作部 位、操作范圍以及操作方法中至少一個(gè)的信息。
[0022] 超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括:安全控制單元，其確保對根據(jù)操作信息 管理單元的信息進(jìn)行操作的安全性。
[0023]超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括:診斷功能單元;處理功能單元；以及信號(hào) 生成單元，其在診斷功能單元被激活時(shí)生成用于對象的診斷的診斷脈沖，并且在處理功能 單元被激活時(shí)生成用于對象的處理的處理脈沖，其中，在信號(hào)生成單元中生成的信號(hào)具有 延遲信號(hào)值，以便第一發(fā)送接收單元以及第二發(fā)送接收單元中的任一個(gè)具有方向性并生成 轉(zhuǎn)向信號(hào)，并且根據(jù)延遲信號(hào)值通過分析接收的信號(hào)來形成2D/3D/4D圖像。
[0024]信號(hào)生成單元中生成的信號(hào)可以被控制，以便被轉(zhuǎn)向至一個(gè)表面，該一個(gè)表面被 布置成在向上、向下、左向和右向中的任一個(gè)方向上面對第一發(fā)送接收單元以及第二發(fā)送 接收單元中的任一個(gè)。
[0025]有益效果
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，由于超聲波探頭或光聲探頭的第一發(fā)送接收單元 102將超聲波發(fā)送到對象，并且第二發(fā)送接收單元104(被布置成面向第一發(fā)送接收單元 102)接收穿過對象的超聲波，所以可以實(shí)時(shí)地獲得具有高硬度的對象如顎骨、牙齒等的圖 像，從而使得可以容易地執(zhí)行對牙齒、顎骨等的診斷、處理等。
【附圖說明】
[0027] 圖1是用于說明根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭的詳細(xì) 配置的圖。
[0028] 圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭的形狀的 圖，該超聲波探頭或光聲探頭附接有膠墊并且被保護(hù)蓋覆蓋。
[0029]圖3是用于說明根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭的詳細(xì) 配置的圖。
[0030] 圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭的形狀的 圖，該超聲波探頭或光聲探頭附接有膠墊并且由保護(hù)蓋覆蓋。
[0031] 圖5是圖示了將根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的超聲波系統(tǒng)連接到超聲波探頭或光 聲探頭的狀態(tài)的圖。
[0032]圖6是圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的超聲波系統(tǒng)的詳細(xì)配置的框圖。
[0033]圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的設(shè)定單元的詳細(xì)配置的框圖。
[0034]圖8是圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的超聲波振動(dòng)裝置的排列配置的圖。 [0035]圖9是圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭、超聲波系統(tǒng) 以及外部輸出設(shè)備的框圖。
[0036]圖10是圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖像生成單元的框圖。
[0037]圖11是包括根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的安全控制單元和操作信息管理單元的 框圖。
[0038]圖12是圖示了用于對根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的凸形超聲波探頭或光聲探頭 進(jìn)行處理的虛擬圖像的波束場和區(qū)域的框圖。
[0039]圖13是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用2D診斷圖像對探頭的波束場和區(qū)域(該波 束場和區(qū)域是用于處理的虛擬圖像)進(jìn)行合成的處理圖像。
[0040] 圖14是圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的在第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā) 送接收單元104中的任一個(gè)中生成至對象的脈沖的方法的圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改進(jìn)且本發(fā)明可以具有各種類型，并且將參考附圖來詳細(xì) 地描述本發(fā)明的具體實(shí)施例。然而，本發(fā)明不限于本文所描述的示例性實(shí)施例，而在本發(fā)明 的精神和范圍內(nèi)的所有變型、等同和代替也被包括在本發(fā)明中。
[0042] 在描述本發(fā)明時(shí)，當(dāng)對與本發(fā)明有關(guān)的眾所周知的技術(shù)的詳細(xì)描述可能不必要地 使本發(fā)明的主旨不清楚時(shí)，將省略其詳細(xì)描述。進(jìn)一步，考慮到在本發(fā)明中的功能而限定以 下術(shù)語，并且可以依據(jù)用戶和操作員的目的、慣例等以不同的方式來解釋以下術(shù)語。因此， 應(yīng)該基于貫穿說明書的內(nèi)容來解釋術(shù)語的定義。
[0043]因此，本發(fā)明的技術(shù)精神由權(quán)利要求所確定，并且可以提供以下示例性實(shí)施例來 向本領(lǐng)域的技術(shù)人員有效地描述本發(fā)明的精神。
[0044] 以下，將參考附圖來描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，示例性實(shí)施例僅通過示例 的方式來描述，而本發(fā)明不限于此。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104是 以下功能單元:該功能單元包括單個(gè)元件或多個(gè)元件，并且通過元件來發(fā)送超聲波信號(hào)或 光聲信號(hào)或者接收回波信號(hào)或發(fā)送信號(hào)。可以分別由第一面102和第二面104來表示第一發(fā) 送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104。此處，第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收 單元104中的任一個(gè)可以發(fā)送超聲波信號(hào)或光聲信號(hào)，而另一個(gè)可以接收穿過對象的發(fā)送 信號(hào)。
[0046] 圖1是用于說明根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭100的 詳細(xì)配置的示意圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭 100包括:第一發(fā)送接收單元102、第二發(fā)送接收單元104、距離調(diào)節(jié)單元106、接口單元108、 膠墊110以及保護(hù)蓋112。
[0047] 第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104(其是多個(gè)發(fā)送和接收超聲波的 元件的陣列）將超聲波發(fā)送到對象(未示出）或者接收穿過對象的超聲波?？梢匀Q于對象 的物理特性或種類來對元件的陣列形式進(jìn)行各種改變。第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā) 送接收單元104被布置成彼此面對，并且對象可以被布置在第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā) 送接收單元104之間。此處，對象是用于使用超聲波或光聲診斷脈沖來確保診斷圖像的目標(biāo) 對象，或者是用于使用超聲波或光聲處理脈沖來進(jìn)行處理或破壞的目標(biāo)對象。例如，對象可 以是牙齒、骨頭、顎骨、膠泥、半導(dǎo)體、皮膚等。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例 的超聲波探頭或光聲探頭100可以形成為或"C"形對稱結(jié)構(gòu)。在這種情況下，第一發(fā) 送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104可以被布置成彼此間隔開并且彼此面對。當(dāng)?shù)谝?發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104被布置成彼此面對時(shí)，或形對稱結(jié) 構(gòu)僅是示例，而對稱結(jié)構(gòu)的形狀還可以是各種形狀如"1Γ形和"="形。
[0048] 由于第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104被布置成彼此面對，所以在 第一發(fā)送接收單元102將超聲波發(fā)送到對象的情況下，第二發(fā)送接收單元104可以接收到穿 過對象的超聲波。類似地，在第二發(fā)送接收單元104將超聲波發(fā)送到對象的情況下，第一發(fā) 送接收單元102可以接收到穿過對象的超聲波。第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單 元104均可以根據(jù)對象的狀態(tài)或用戶的手動(dòng)操作來執(zhí)行超聲波發(fā)送器(TX)和超聲波接收器 (RX)中的任一個(gè)的功能。如上所述，由于超聲波的物理特性，所以難以接收到具有高硬度的 對象如牙齒、顎骨等中的回波信號(hào)，因此難以獲取對象的圖像，以用于超聲波診斷或處理 等。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，由于超聲波探頭或光聲探頭100被配置成使得:第一 發(fā)送接收單元102將超聲波發(fā)送到對象，而第二發(fā)送接收單元104(被布置成面對第一發(fā)送 接收單元102)接收穿過對象的超聲波，所以可以實(shí)時(shí)地獲取具有高硬度的對象如牙齒、顎 骨等的圖像，從而使得可以容易地執(zhí)行對牙齒、顎骨等的診斷、處理等。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的超聲波探頭或光聲探頭100不僅接收由彼此面對的第一發(fā)送接收單 元102以及第二發(fā)送接收單元104發(fā)送的信號(hào)，并且在可以取決于介質(zhì)的硬度來解釋回波信 號(hào)的情況下，可以通過解釋回波RX信號(hào)來形成診斷圖像。這使用了超聲波探頭或光聲探頭 的物理特性，而本發(fā)明不限于僅使用從對象發(fā)送的信號(hào)來形成診斷圖像。
[0050] 如圖8所示，第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104可以由用于診斷的 超聲波振動(dòng)裝置110-1或者用于處理的超聲波振動(dòng)裝置110-2來形成，或者由用于診斷的超 聲波振動(dòng)裝置和用于處理的超聲波振動(dòng)裝置的結(jié)合來形成。
[0051] 作為示例，第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104由如上所述的用于診 斷的超聲波振動(dòng)裝置來形成，這是為了獲取對象的診斷圖像，并且第一發(fā)送接收單元102以 及第二發(fā)送接收單元104中的任一個(gè)由用于處理的超聲波振動(dòng)裝置來形成，這是為了對對 象進(jìn)行處理。此外，在第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104被組合(被布置)為 用于診斷的超聲波振動(dòng)裝置和用于處理的超聲波振動(dòng)裝置的情況下，超聲波探頭或光聲探 頭可以執(zhí)行診斷功能和處理功能。
[0052]圖8是第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104的超聲波振動(dòng)裝置的配置 (布置)的示例，并且可以取決于超聲波振動(dòng)裝置或者超聲波探頭或光聲探頭的診斷目的或 治療目的而以各種形狀來實(shí)施第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104。
[0053] 同時(shí)，即使將具有相同頻率的超聲波發(fā)送到處于彼此不同的位置處的同一對象， 也可以取決于對象的形狀和結(jié)構(gòu)來改變從穿過對象的超聲波中所獲取的對象的圖像的質(zhì) 量。此外，需要取決于對象的特性和種類等來將具有不同頻率的超聲波發(fā)送到對象，以獲取 不同頻帶的對象的圖像。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，超聲波探頭或光聲探頭被配置 成使得:第一發(fā)送接收單元102可以依次充當(dāng)超聲波發(fā)送器(TX)和超聲波接收器(RX)，而第 二發(fā)送接收單元104可以相對于同一對象依次充當(dāng)超聲波接收器（RX)和超聲波發(fā)送器 (TX)，使得可以獲得對象的更高質(zhì)量的圖像。如上所述，第一發(fā)送接收單元102可以將超聲 波發(fā)送到對象，第二發(fā)送接收單元104可以接收到穿過對象的超聲波。此后，第二發(fā)送接收 單元104可以將具有與第一發(fā)送接收單元102發(fā)送至對象的超聲波的頻率相等的或不同的 頻率的超聲波發(fā)送至對象，而第一發(fā)送接收單元102可以接收從第二發(fā)送接收單元104發(fā)送 并穿過對象的超聲波。亦即，在要求交替地發(fā)送和接收超聲波的情況下，第一發(fā)送接收單元 102可以依次充當(dāng)超聲波發(fā)送器(TX)和超聲波接收器(RX)，而第二發(fā)送接收單元104可以依 次充當(dāng)超聲波接收器(RX)和超聲波發(fā)送器(TX)。
[0054] 距離調(diào)節(jié)單元106調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距 離。如上所述，對象可以例如是牙齒、顎骨等。在這種情況下，超聲波探頭或光聲探頭可以取 決于目標(biāo)或?qū)ο蟮姆N類而具有各種結(jié)構(gòu)和形狀。因此，距離調(diào)節(jié)單元106可以取決于對象的 結(jié)構(gòu)或種類來調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離。詳細(xì)地，距 離調(diào)節(jié)單元106可以使用從(對第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離 進(jìn)行測量的）傳感器(未示出）接收到的距離測量信號(hào)來調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單元102與第二 發(fā)送接收單元104之間的距離。例如，可以將微致動(dòng)器安裝在距離調(diào)節(jié)單元106中，并且傳感 器可以感測微致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)數(shù)目。當(dāng)改變第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之 間的距離時(shí)，也可以改變距離調(diào)節(jié)單元106中的微致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)數(shù)目。例如，當(dāng)增大第一發(fā) 送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離時(shí)，也可以增大微致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)數(shù)目。 傳感器可以感測微致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)數(shù)目，以生成距離測量信號(hào)，并且將生成的距離測量信號(hào) 發(fā)送到距離調(diào)節(jié)單元106。距離調(diào)節(jié)單元106可以接收來自傳感器的距離測量信號(hào)，以調(diào)節(jié) 第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離。此外，傳感器可以感測微致動(dòng) 器的旋轉(zhuǎn)數(shù)目，以將感測到的旋轉(zhuǎn)數(shù)目發(fā)送到如下所述的超聲波系統(tǒng)500。在這種情況下， 距離調(diào)節(jié)單元106可以接收來自超聲波系統(tǒng)500的距離控制信號(hào)，以調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單元 102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離?？梢詫鞲衅鞲浇拥骄嚯x調(diào)節(jié)單元106,或者將傳 感器適當(dāng)?shù)夭贾迷诔暡ㄌ筋^或光聲探頭100的其它位置處。同時(shí)，例如，距離調(diào)節(jié)單元106 可以將超聲波探頭或光聲探頭100的一個(gè)側(cè)表面與超聲探頭或光聲探頭100的（以預(yù)定厚度 與其一個(gè)側(cè)表面彼此對置的）另一側(cè)表面相連接，并且如圖所示，通過調(diào)節(jié)超聲波探頭或光 聲探頭100的一個(gè)側(cè)表面與另一側(cè)表面之間的厚度來調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā) 送接收單元104之間的距離，但距離調(diào)節(jié)單元106不限于此。
[0055] 作為在距離調(diào)節(jié)單元106中使用的距離測量源，可以使用超聲波、光等，而作為機(jī) 械方法，可以使用如上所述的采用致動(dòng)器的方法。此外，在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的超 聲波探頭或光聲探頭100和200具有或"亡"形狀的情況下，可以將距離調(diào)節(jié)單元106 嵌入在根據(jù)本發(fā)明的超聲波探頭或光聲探頭100中，而在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的超 聲波探頭或光聲探頭100和200具有"1Γ或"="形狀的情況下，由于第一面102和第二發(fā)送 接收單元104可以彼此面對如導(dǎo)軌、臂等，所以可以將距離調(diào)節(jié)單元106布置在外部。
[0056]此外，距離調(diào)節(jié)單元106可以根據(jù)從外部接收到的距離控制信號(hào)來調(diào)節(jié)第一發(fā)送 接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離。如下面所述，可以通過有線連接方法或 無線連接方法來將超聲波探頭或光聲探頭100連接到超聲波系統(tǒng)500。距離調(diào)節(jié)單元106可 以接收來自超聲波系統(tǒng)500的距離控制信號(hào)，以根據(jù)距離控制信號(hào)來調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單 元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離?？梢詮某暡ㄏ到y(tǒng)500中接收基于第一發(fā)送接 收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離(其在超聲波系統(tǒng)500中計(jì)算出）而生成的距 離控制信號(hào)?？梢曰谑褂萌缟纤龅奈⒅聞?dòng)器的旋轉(zhuǎn)數(shù)目計(jì)算出的距離來生成距離控制 信號(hào)。
[0057]此外，距離調(diào)節(jié)單元106可以根據(jù)用戶的手動(dòng)操作（亦即用戶的物理操作）來調(diào)節(jié) 第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離。如上所述，例如，距離調(diào)節(jié)單元 106可以將超聲波探頭或光聲探頭100的一個(gè)側(cè)表面與超聲波探頭或光聲探頭100的（以預(yù) 定厚度與其一個(gè)側(cè)表面彼此對置的）另一側(cè)表面相連接。用戶可以調(diào)節(jié)超聲波探頭或光聲 探頭100的一個(gè)側(cè)表面與另一側(cè)表面之間的厚度，以調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送 接收單元104之間的距離。
[0058]接口單元108可以充當(dāng)超聲波探頭或光聲探頭100與超聲波系統(tǒng)500之間的接口， 并且使用超聲波系統(tǒng)500來發(fā)送和接收電信號(hào)。例如，接口單元108可以是連接器。接口單元 108可以從超聲波系統(tǒng)500中接收發(fā)送信號(hào)（該發(fā)送信號(hào)是要由第一發(fā)送接收單元102發(fā)送 到對象的超聲波的電轉(zhuǎn)換信號(hào)），或者可以將接收的信號(hào)(該接收的信號(hào)是由第二發(fā)送接收 單元104從對象接收到的超聲波的電轉(zhuǎn)換信號(hào))發(fā)送到超聲波系統(tǒng)500。此外，接口單元108 可以從超聲波系統(tǒng)500中接收用于調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間 的距離的距離控制信號(hào)，并且還可以接收用于控制超聲波探頭或光聲探頭100的每個(gè)配置 的控制信號(hào)。
[0059] 可以將用于防止超聲波衰減的膠墊110附接到第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā) 送接收單元104的外表面?？梢匀Q于介質(zhì)的特性來改變膠墊110的物理特性。取決于介質(zhì) 的特性使用具有不同物理特性的膠墊110的原因是為了將膠墊110的聲阻抗與對象進(jìn)行匹 配。
[0060] 可以形成保護(hù)蓋112,以包圍超聲波探頭或光聲探頭100的外表面，該保護(hù)蓋112保 護(hù)超聲波探頭或光聲探頭100免受外部影響，并且防止污染物質(zhì)(例如唾液)的污染。將參考 圖2來詳細(xì)地描述膠墊110和保護(hù)蓋112。
[0061] 圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭100的形 狀的圖，將膠墊110附接到超聲波探頭或光聲探頭100，并且使用保護(hù)蓋112覆蓋超聲波探頭 或光聲探頭100。
[0062] 如圖2所示，可以將膠墊110附接到第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元 104的外表面。防止超聲波衰減的膠墊110可以是由柔性材料形成的襯墊。可以將膠墊110附 接到第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104中的每一個(gè)的外表面，以接觸對象 (例如牙齒），并且可以取決于對象的形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形。亦即，膠墊110可以取決于對象 的形狀和結(jié)構(gòu)來變形成不連續(xù)的曲面，從而緊密地被粘附到對象。由于膠墊110被變形使得 緊密地被粘附到對象，所以可以增大膠墊110與對象之間的接觸面積，因此，可以進(jìn)一步增 大膠墊110的超聲波衰減防止效率。
[0063]接下來，可以形成保護(hù)蓋112,以包圍超聲波探頭或光聲探頭100的外表面。保護(hù)蓋 112包圍超聲波探頭或光聲探頭100的外表面，從而使得可以保護(hù)超聲波探頭或光聲探頭 100免受外部影響并且防止污染物質(zhì)（例如唾液）的污染。此外，類似于膠墊110,保護(hù)蓋112 可以具有防止超聲波衰減的效果，并且可以執(zhí)行超聲波探頭或光聲探頭100的防水功能?？?以將保護(hù)蓋112分離成預(yù)定數(shù)目的區(qū)域，并且可以將分離的區(qū)域相互耦接，使得包圍超聲波 探頭或光聲探頭100的外表面。保護(hù)蓋112可以被配置成使得可以在任何時(shí)間將保護(hù)蓋112 與超聲波探頭或光聲探頭10分離并拆卸，并且每當(dāng)更換對象時(shí)可以替換保護(hù)蓋。亦即，保護(hù) 蓋112可以被配置成使得僅使用一次并且每次都被替換。保護(hù)蓋112可以由與膠墊110相同 的材料制成，但不限于此。
[0064]圖3是用于說明根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭200的 詳細(xì)配置的圖。如圖3所示，可以以形對稱結(jié)構(gòu)來形成根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施 例的超聲波探頭或光聲探頭200。由于根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光 聲探頭200的詳細(xì)配置和功能與如上所述的詳細(xì)配置和功能是相同的，所以將省略對其的 詳細(xì)描述，并且將同樣使用以上使用的附圖標(biāo)記。同時(shí)，如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的第二示例 性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭200可以包括多個(gè)距離調(diào)節(jié)單元106。在這種情況下，可 以將多個(gè)距離調(diào)節(jié)單元106布置成彼此面對，并且可以彼此一起操作。
[0065] 圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭200的形 狀的圖，超聲波探頭或光聲探頭200附接有膠墊110并且安裝有保護(hù)蓋112。如上所述，可以 將用于防止超聲波衰減的膠墊110附接到第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104 的外表面?？梢孕纬杀Ｗo(hù)蓋112,以包圍超聲波探頭或光聲探頭200的外表面，該保護(hù)蓋112 保護(hù)超聲波探頭或光聲探頭200使其免受外部影響，并且防止污染物質(zhì)的污染。如圖4所示， 可以取決于超聲波探頭或光聲探頭100或者200的形狀來改變保護(hù)蓋110的形狀，但其功能 與以上所述的功能相同。
[0066] 圖5是圖示了將根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的超聲波系統(tǒng)500連接到超聲波探頭 或光聲探頭100或者200的狀態(tài)的圖。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的超聲波探頭 或光聲探頭100或者200可以通過有線連接方法或無線連接方法來連接到超聲波系統(tǒng)500， 并且可以使用超聲波系統(tǒng)500來發(fā)送和接收電信號(hào)。在通過有線連接方法來將超聲波探頭 或光聲探頭100或者200連接到超聲波系統(tǒng)500的情況下，可以通過電纜114來將超聲波探頭 或光聲探頭100或者200的接口單元108連接到超聲波系統(tǒng)500。
[0067] 圖6是圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的超聲波系統(tǒng)500的詳細(xì)配置的框圖。如 圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的超聲波系統(tǒng)500可以包括設(shè)定單元502、信號(hào)處理單 元504、信號(hào)生成單元506以及信號(hào)發(fā)送接收單元508,并且可以通過有線連接方法或無線連 接方法來將超聲波系統(tǒng)500連接到超聲波探頭或光聲探頭100或者200。
[0068]在超聲波探頭或光聲探頭100或者200將超聲波發(fā)送到對象之前，設(shè)定單元502激 活超聲波系統(tǒng)500的信號(hào)處理單元504,或者設(shè)定單元502執(zhí)行預(yù)處理過程，以用于對超聲波 探頭或光聲探頭100或者200的第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104的功能和 位置進(jìn)行設(shè)定。設(shè)定單元是具有以下功能的功能單元:設(shè)定所需的設(shè)定值，以便確保對象的 診斷圖像，如超聲波脈沖的幅值和頻率、功率強(qiáng)度、信道組、信道數(shù)目、轉(zhuǎn)向、深度、距離信息 等；以及設(shè)定所需的設(shè)定值，以便將處理脈沖發(fā)送到對象。
[0069] 圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的設(shè)定單元502的詳細(xì)配置的框圖。如圖 7所示，設(shè)定單元502包括輸入單元702、超聲波功能控制單元704、發(fā)送接收設(shè)定單元706以 及距離信息管理單元708。
[0070] 輸入單元702接收來自外部的輸入信號(hào)。此處，例如，輸入信號(hào)可以是用于對象的 診斷的診斷信號(hào)信息或者用于對象的處理的處理信號(hào)信息，并且可以由用戶來輸入輸入信 號(hào)。例如，診斷信號(hào)和處理信號(hào)可以具有彼此不同的頻率。
[0071] 超聲波功能控制單元704根據(jù)輸入信號(hào)來激活信號(hào)處理單元504的診斷功能單元 504-1和處理功能單元504-2中的任一個(gè)。在根據(jù)輸入至輸入單元702中的輸入信號(hào)來激活 診斷功能單元504-1的情況下，信號(hào)生成單元506生成用于對象的診斷的發(fā)送信號(hào)。進(jìn)一步， 在根據(jù)輸入至輸入單元702中的輸入信號(hào)來激活處理功能單元504-2的情況下，信號(hào)生成單 元506生成用于對象的處理的發(fā)送信號(hào)。
[0072]發(fā)送接收設(shè)定單元706對超聲波探頭或光聲探頭100或者200的第一發(fā)送接收單元 102以及第二發(fā)送接收單元104中的每一個(gè)進(jìn)行設(shè)定，使得執(zhí)行超聲波發(fā)送或接收功能。如 上所述，第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104均可以執(zhí)行超聲波發(fā)送器(TX)和 超聲波接收器(RX)中的任一個(gè)的功能。發(fā)送接收設(shè)定單元706可以在執(zhí)行超聲波發(fā)送器 (TX)和超聲波接收器(RX)的功能的情況下相應(yīng)地設(shè)定:第一發(fā)送接收單元102或第二發(fā)送 接收單元104。以下，假定第一發(fā)送接收單元102執(zhí)行超聲波發(fā)送器(TX)的功能，而第二發(fā)送 接收單元104執(zhí)行超聲波接收器(RX)的功能。
[0073]距離信息管理單元708計(jì)算第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的 距離，并且根據(jù)計(jì)算出的距離來生成用于調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元 104之間的距離的距離控制信號(hào)，以將生成的距離控制信號(hào)發(fā)送到超聲波探頭或光聲探頭 100或者200。如上所述，例如，對象可以是牙齒、顎骨等。在這種情況下，超聲波探頭或光聲 探頭可以取決于目標(biāo)或?qū)ο蟮姆N類而具有各種結(jié)構(gòu)和形狀。因此，距離信息管理單元708可 以生成用于調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離的距離控制信 號(hào)，以將生成的距離控制信號(hào)發(fā)送到超聲波探頭或光聲探頭100或者200。超聲波探頭或光 聲探頭100或者200的距離調(diào)節(jié)單元106可以根據(jù)從距離信息管理單元708接收到的距離控 制信號(hào)來調(diào)節(jié)第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離。
[0074]距離信息管理單元708可以使用超聲波從超聲波探頭或光聲探頭100或者200發(fā)送 到達(dá)對象所需要的時(shí)間以及預(yù)先存儲(chǔ)的關(guān)于介質(zhì)的信息來計(jì)算第一發(fā)送接收單元102與第 二發(fā)送接收單元104之間的距離，并且可以生成距離控制信號(hào)。一般地，即使將具有相同頻 率的超聲波從相同位置發(fā)送到對象，由于可以取決于介質(zhì)的種類來改變超聲波的傳輸速 度，以便計(jì)算第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離，所以也應(yīng)該考慮 介質(zhì)的種類。將每種介質(zhì)的特性信息如介質(zhì)的介電常數(shù)、電導(dǎo)率、密度等存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫（未 示出）中。具體地，針對超聲波的每個(gè)頻率來存儲(chǔ)每種介質(zhì)的超聲波的傳輸速度。
[0075]距離信息管理單元708可以控制第一發(fā)送接收單元102,以將具有預(yù)定頻率的超聲 波發(fā)送到對象，以便計(jì)算第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離。距離 信息管理單元708可以獲取將超聲波從第一發(fā)送接收單元102發(fā)送到第二發(fā)送接收單元104 所需的時(shí)間，并且使用預(yù)先存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的每種介質(zhì)的超聲波的傳輸速度來計(jì)算第一發(fā) 送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離。
[0076]此外，距離信息管理單元708可以根據(jù)上述微致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)數(shù)目來計(jì)算第一發(fā)送 接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間的距離，并且可以根據(jù)計(jì)算出的距離來生成距離 控制信號(hào)。如上所述，例如，距離調(diào)節(jié)單元106可以包括安裝在其中的微致動(dòng)器。距離信息管 理單元708可以通過上述傳感器來接收關(guān)于微致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)數(shù)目的信息，并且可以根據(jù)關(guān) 于微致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)數(shù)目的信息來計(jì)算第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104之間 的距離。距離信息管理單元708可以根據(jù)微致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)數(shù)目來計(jì)算第一發(fā)送接收單元102 與第二發(fā)送接收單元104之間的距離，并且生成距離控制信號(hào)，以將生成的距離控制信號(hào)發(fā) 送到超聲波探頭或光聲探頭100或者200。
[0077]此外，距離信息管理單元708可以生成第一發(fā)送接收單元102的一個(gè)點(diǎn)與另一個(gè)點(diǎn) 之間的超聲波發(fā)送時(shí)間差的信息，以將該信息發(fā)送到超聲波探頭或光聲探頭100或者200。 如上所述，在第一發(fā)送接收單元102中排列多個(gè)元件，并且從元件中的每一個(gè)到對象的距離 (將超聲波發(fā)送到對象所通過的路徑的距離)可以取決于元件中的每一個(gè)的位置而是不同 的。因此，需要用取決于元件中的每一個(gè)的位置的時(shí)間差來將超聲波發(fā)送到對象。例如，由 于位于第一發(fā)送接收單元102的邊緣處的元件比位于第一發(fā)送接收單元102的中央處的元 件距離對象更遠(yuǎn)，所以位于邊緣處的元件需要在早于位于中央處的元件的預(yù)定時(shí)間處將超 聲波發(fā)送到對象。亦即，第一發(fā)送接收單元102的元件需要以預(yù)定時(shí)間差將超聲波發(fā)送到對 象。距離信息管理單元708可以通過上述方法來計(jì)算從元件中的每一個(gè)到對象的距離，并且 然后將元件中的每一個(gè)的超聲波發(fā)送延遲時(shí)間信息信號(hào)發(fā)送到超聲波探頭或光聲探頭100 或者200。當(dāng)參考超聲波發(fā)送延遲時(shí)間信息時(shí)，第一發(fā)送接收單元102可以以時(shí)間差將超聲 波從元件中的每一個(gè)發(fā)送到對象。
[0078]信號(hào)處理單元504控制信號(hào)生成單元506,以生成用于對象的診斷的發(fā)送信號(hào)或者 用于對象的處理的發(fā)送信號(hào)，并且使用從超聲波探頭或光聲探頭100或者200中接收到的接 收的信號(hào)來獲取對象的圖像。如圖6所示，信號(hào)處理單元504可以包括診斷功能單元504-1和 處理功能單元504-2。如上所述，超聲波功能控制單元704根據(jù)輸入至輸入單元702中的輸入 信號(hào)來激活信號(hào)處理單元504的診斷功能單元504-1和處理功能單元504-2中的任一個(gè)。在 根據(jù)輸入至輸入單元702中的輸入信號(hào)來激活診斷功能單元504-1的情況下，診斷功能單元 504-1可以控制信號(hào)生成單元506,以生成用于對象的診斷的發(fā)送信號(hào)。此外，在根據(jù)輸入至 輸入單元702中的輸入信號(hào)來激活處理功能單元504-2的情況下，處理功能單元504-2可以 控制信號(hào)生成單元506,以生成用于對象的處理的發(fā)送信號(hào)。
[0079]此外，信號(hào)處理單元504使用從超聲波探頭或光聲探頭100或者200接收到的接收 的信號(hào)來獲取對象的圖像。例如，圖像可以用于對象的診斷或處理。信號(hào)發(fā)送接收單元508 可以接收來自超聲波探頭或光聲探頭100或者200的接收的信號(hào)，該接收的信號(hào)是穿過對象 的超聲波的電轉(zhuǎn)換信號(hào)。信號(hào)發(fā)送接收單元508使用接收的信號(hào)的頻率、周期、強(qiáng)度等來實(shí) 時(shí)地獲取對象的圖像，然后將圖像輸出到顯示裝置(未示出）。信號(hào)處理單元504的診斷功能 單元504-1可以獲取和輸出用于對象的診斷的診斷圖像，并且信號(hào)處理單元504的處理功能 單元504-2可以獲取和輸出對象的圖像。亦即，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以實(shí)時(shí)地獲 取具有高硬度的對象的圖像，而沒有暴露于輻射的風(fēng)險(xiǎn)。
[0080] 信號(hào)生成單元506生成發(fā)送信號(hào)，該發(fā)送信號(hào)是由超聲波探頭或光聲探頭100或者 200發(fā)送到對象的超聲波的電轉(zhuǎn)換信號(hào)。如上所述，信號(hào)生成單元506由信號(hào)處理單元504的 診斷功能單元504-1或處理功能單元504-2控制，并且當(dāng)診斷功能單元504-1被激活時(shí)，信號(hào) 生成單元506生成用于對象的診斷的發(fā)送信號(hào)，而當(dāng)處理功能單元504-2被激活時(shí)，信號(hào)生 成單元506生成用于對象的處理的發(fā)送信號(hào)。例如，用于對象的診斷的發(fā)送信號(hào)和用于對象 的處理的發(fā)送信號(hào)可以具有彼此不同的頻率。信號(hào)發(fā)送接收單元508將信號(hào)生成單元506中 生成的發(fā)送信號(hào)發(fā)送到超聲波探頭或光聲探頭100或者200，并且接收來自超聲波探頭或光 聲探頭100或者200的接收的信號(hào)，該接收的信號(hào)是穿過對象的超聲波的電轉(zhuǎn)換信號(hào)。
[0081] 首先，信號(hào)發(fā)送接收單元508可以將信號(hào)生成單元506中生成的發(fā)送信號(hào)發(fā)送到超 聲波探頭或光聲探頭100或者200。在這種情況下，信號(hào)發(fā)送接收單元508可以根據(jù)發(fā)送接收 設(shè)定單元706的設(shè)定來將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到超聲波探頭或光聲探頭100或者200的第一發(fā)送接 收單元102與第二發(fā)送接收單元104中的任一個(gè)。信號(hào)發(fā)送接收單元508可以通過超聲波探 頭或光聲探頭100或者200的接口單元108來將發(fā)送信號(hào)發(fā)送到第一發(fā)送接收單元102或第 二發(fā)送接收單元104。超聲波探頭或光聲探頭100或者200的第一發(fā)送接收單元102和第二發(fā) 送接收單元1〇4(接收來自信號(hào)發(fā)送接收單元508的發(fā)送信號(hào)）可以將發(fā)送信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲 波，并且將超聲波發(fā)送到對象。
[0082]接下來，信號(hào)發(fā)送接收單元508可以接收來自超聲波探頭或光聲探頭100或者200 的接收的信號(hào)，該接收的信號(hào)是穿過對象的超聲波的電轉(zhuǎn)換信號(hào)。超聲波探頭或光聲探頭 100或者200的第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104可以接收穿過對象的超聲波， 并且將超聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)即接收的信號(hào)。信號(hào)發(fā)送接收單元508可以通過超聲波探頭或 光聲探頭100或者200的接口單元108來接收接收的信號(hào)。
[0083] 圖9是簡單地圖示了適用于根據(jù)本發(fā)明的超聲波探頭或光聲探頭的超聲波系統(tǒng)單 元2000和外部信號(hào)輸入輸出設(shè)備3000的配置的圖。超聲波系統(tǒng)單元2000包括超聲波信號(hào)或 脈沖生成單元、超聲波信號(hào)處理單元、超聲波圖像組合單元、超聲波圖像處理單元等，并且 外部信號(hào)輸入輸出設(shè)備3000包括鍵盤、打印機(jī)、顯示器、記錄器等。
[0084] 圖10是簡單地圖示了使用根據(jù)本發(fā)明的超聲波探頭或光聲探頭100來生成圖像的 功能單元的圖。圖像生成單元包括診斷圖像生成單元210、治療虛擬圖像生成單元220以及 治療圖像生成單元230。
[0085] 診斷圖像生成單元210可以代表性地獲取超聲波圖像、光聲圖像等，該診斷圖像生 成單元210是用于實(shí)時(shí)地獲取目標(biāo)或?qū)ο蟮牟糠謭D像的配置。此處，所獲得的圖像包括二維 圖像、三維圖像、四維圖像以及切片圖像。在將診斷圖像采集器210用于牙科目的的情況下， 可以使用在第二面104中接收到的信號(hào)A來根據(jù)在第一面102中被發(fā)送并穿過對象的聲波來 形成診斷圖像。此外，可以使用在第一面102接收到的信號(hào)B來根據(jù)從第二面104中被發(fā)送并 穿過對象的聲波而形成診斷圖像。此外，可以通過將接收到的信號(hào)A和B進(jìn)行組合來形成合 成的診斷圖像。實(shí)時(shí)診斷圖像采集器210將來自超聲波探頭或光聲探頭的超聲波信號(hào)發(fā)送 到對象，并且接收穿過對象發(fā)送的超聲波信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)于對象的二維超聲波圖像、三維 超聲波圖像或四維超聲波圖像。實(shí)時(shí)診斷圖像采集器210可以將實(shí)時(shí)診斷圖像劃分成預(yù)定 的部分。
[0086] 診斷圖像生成單元210可以接收取決于介質(zhì)的特性而被回波的信號(hào)。在分別將從 第一發(fā)送接收單元102與第二發(fā)送接收單元104發(fā)送的信號(hào)的回波信號(hào)定義為回波信號(hào)a和 回波信號(hào)b的情況下，診斷圖像生成單元210可以將回波信號(hào)a、回波信號(hào)b、接收到的信號(hào)A 和接收到的信號(hào)B進(jìn)行合成，以便增大接收到的信號(hào)的靈敏度以及診斷圖像的分辨率。在這 種情況下，作為合成的示例，通過在時(shí)域或頻域中基于時(shí)間和深度將回波信號(hào)a和接收到的 信號(hào)B進(jìn)行重疊來提取有意義的信號(hào)。診斷圖像生成單元210用于通過將上述信號(hào)進(jìn)行各種 不同地組合來實(shí)時(shí)地生成診斷圖像。
[0087] 治療虛擬圖像生成單元220是生成治療(超聲波)波束場或處理區(qū)域的虛擬圖像的 功能單元，并且使治療(超聲波)波束可視化所需的參數(shù)的示例包括超聲波探頭或光聲探頭 100的幾何信息、頻率、焦點(diǎn)深度、功率強(qiáng)度、轉(zhuǎn)向、超聲波探頭或光聲探頭100的梯度信息、 信道數(shù)目、信道組、焦點(diǎn)的數(shù)目等?？梢允褂脜?shù)中的至少一個(gè)來確定波束場520的方向和 形狀以及處理區(qū)域510的大小、形狀和能量強(qiáng)度等，并且使用結(jié)果來形成虛擬圖像。
[0088] 治療圖像生成單元230可以通過根據(jù)系統(tǒng)同步器133的同步信息將診斷圖像生成 單元210中生成的診斷圖像與治療虛擬圖像生成單元220中生成的治療虛擬圖像進(jìn)行映射 來生成治療圖像。在這種情況下，所形成的治療圖像示出了治療虛擬圖像的波束和處理區(qū) 域在實(shí)時(shí)診斷狀態(tài)下實(shí)時(shí)地被定位的情況，使得操作者可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控操作狀態(tài)，同時(shí)確 定治療波束或處理區(qū)域是否位于期望的操作部位處。
[0089]圖11是圖示了進(jìn)一步包括操作信息管理單元310和安全控制單元320的圖像生成 單元的示例的圖。
[0090] 操作信息管理單元310包括關(guān)于操作部位的信息、操作范圍以及操作方法。取決于 操作部位來確定操作方法和操作范圍。例如，在操作部位為局部的情況下，操作范圍較狹 小，而在操作部位較寬的情況下，操作范圍變寬。在將從第一面102或第二面104發(fā)送的處理 脈沖使用在身體外部（如牙齒或牙齦)或者使用在身體內(nèi)部的情況下，改變操作方法(如存 在或不存在麻醉范圍或麻醉、牙齒切割以及穿過身體的傳輸?shù)龋?br>[0091] 在與牙齒相關(guān)的操作中，操作信息的操作部位意指對應(yīng)的要被處理的牙齒或神 經(jīng)，操作范圍意指操作的深度、長度、寬度等，并且操作方法意指用于執(zhí)行根管治療、牙周病 的治療、植入、上頌/下頌牽張成骨等的操作方法或操作過程。
[0092]安全控制單元320用于防止操作工具或區(qū)域超過相對于操作信息管理單元310中 設(shè)定的操作部位、操作范圍以及操作方法的操作范圍。作為示例，安全控制單元320控制區(qū) 域的大小，或者允許信息通過通知信號(hào)而被提供到操作者，以便在處理神經(jīng)的情況下僅將 處理脈沖發(fā)送到對應(yīng)的神經(jīng)。此外，在超過操作范圍的情況下，安全控制單元通過診斷圖像 生成單元中生成的診斷圖像將風(fēng)險(xiǎn)通知信號(hào)或信息提供到操作者。在此時(shí)提供的通知信號(hào) 可以被設(shè)定為聲音信號(hào)、圖像信號(hào)、振動(dòng)等，使得操作者可以感覺到風(fēng)險(xiǎn)。
[0093] 安全控制單元320可以基于診斷圖像生成單元210或治療圖像生成單元230中生成 的圖像來執(zhí)行控制，以用于防止治療工具或區(qū)域偏離操作區(qū)域。例如，安全控制單元320可 以生成控制信號(hào)來控制超聲波傳輸信號(hào)的強(qiáng)度、頻率或幅值、傳輸信道的數(shù)目、傳輸信道的 組、波束形成條件(例如信道之間的延遲時(shí)間等）、跳變等，從而使得可以調(diào)節(jié)超聲波探頭或 光聲探頭100中生成的超聲波的種類、超聲波的功率、處理區(qū)域的大小、焦點(diǎn)的數(shù)目、焦點(diǎn)深 度等。在這種情況下，安全控制單元320可以使用操作信息管理單元310的外部信息或內(nèi)部 信息。
[0094] 此外，安全控制單元320可以利用從溫度測量單元330接收到的處理區(qū)域中的溫度 信息來控制傳輸信號(hào)的幅值、頻率、強(qiáng)度、傳輸信道的數(shù)目、傳輸信道的組、波束形成條件 (例如信道之間的延遲時(shí)間等）、跳變等，從而使得可以調(diào)節(jié)超聲波探頭或光聲探頭100中生 成的超聲波的種類、超聲波的功率、處理區(qū)域的大小、焦點(diǎn)的數(shù)目、焦點(diǎn)深度等。
[0095] 圖示了本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖12是可視地圖示了在凸形探頭101生成超聲波 信號(hào)時(shí)區(qū)域510和超聲波束場502的形狀的圖?？梢匀Q于超聲波探頭或光聲探頭的物理幾 何特性和功率強(qiáng)度、元件的數(shù)目、元件組、元件的物理特性、焦點(diǎn)深度等來改變區(qū)域510和波 束場503的形狀。根據(jù)通過軟件模擬(虛擬實(shí)驗(yàn))或物理實(shí)驗(yàn)計(jì)算出的值來將區(qū)域510和波束 場503施加到對象。此外，在治療虛擬圖像生成單元220中生成區(qū)域510和波束場503。
[0096] 圖13是圖示了映射在治療圖像生成單元中的圖像以便與診斷圖像生成單元210中 生成的圖像和治療虛擬圖像生成單元220中生成的圖像以實(shí)際大小來進(jìn)行匹配的圖。
[0097] 圖示了本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖14是圖示了將第一發(fā)送接收單元102以及第二 發(fā)送接收單元104中的任一個(gè)中的信號(hào)進(jìn)行發(fā)送使得穿過對象而到達(dá)與第一發(fā)送接收單元 102以及第二發(fā)送接收單元104中的任一個(gè)相對的一個(gè)表面的方法的圖。
[0098] (C-01)圖示了發(fā)送信號(hào)801在第一發(fā)送接收單元102中生成、被發(fā)送穿過對象并且 在面對第一發(fā)送接收單元104的第二發(fā)送接收單元104中被接收到的過程，而(C-02)圖示了 發(fā)送信號(hào)802在第二發(fā)送接收單元104中生成、穿過對象并且在面對第二發(fā)送接收單元104 的第一發(fā)送接收單元102中被接收到的過程。
[0099] (C-03)和(C-04)圖示了傳輸信號(hào)的方向與(C-01)和(C-02)中傳輸信號(hào)的方向相 同但是執(zhí)行了右轉(zhuǎn)向的狀態(tài)，而(C-05)和(C-06)圖示了執(zhí)行左轉(zhuǎn)向的狀態(tài)。
[0100] 盡管沒有圖示，在將第一發(fā)送接收單元102以及第二發(fā)送接收單元104的元件進(jìn)行 二維布置的情況下，可以向上/向下/向左/向右地執(zhí)行轉(zhuǎn)向。此處，可以通過在元件中的每 一個(gè)中生成的聲音的延遲時(shí)間來控制轉(zhuǎn)向。在這種情況下，根據(jù)(借助于示例圖示的延遲時(shí) 間控制的）信號(hào)如801、802、803、804、805、806等來形成的對象的圖像信息可以重構(gòu)20/30/ 4D圖像。
[0101] 具體地，為了當(dāng)存在關(guān)于以各種角度發(fā)送的信號(hào)的信息時(shí)從發(fā)送穿過本發(fā)明的上 述對象的信號(hào)中提取診斷圖像或診斷信號(hào)，可以重構(gòu)有效的三維/四維圖像。
[0102] 雖然為了圖示的目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將 意識(shí)到可以在不脫離本發(fā)明的如所附權(quán)利要求中公開的范圍和精神的情況下進(jìn)行各種變 型、添加和替換。因此，本發(fā)明的范圍不能被解釋為受限于所描述的實(shí)施例，而由所附權(quán)利 要求及其等同來限定。
[0103] 本發(fā)明可以用于使用超聲波振動(dòng)裝置來確保對象的圖像或者用于對對象進(jìn)行破 壞或處理。具體地，除了對從對象被回波的信號(hào)進(jìn)行解釋之外，本發(fā)明還可以用于超聲波設(shè) 備或光聲設(shè)備中，以用于使用發(fā)送穿過對象的信號(hào)來確保對象的圖像，從而被采集。作為示 例，可以將本發(fā)明應(yīng)用于牙科診斷成像系統(tǒng)。
[0104] 主要元件的詳細(xì)描述
[0105] 100:根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭
[0106] 101:凸形探頭的示例
[0107] 102:第一發(fā)送接收單元(第一面）
[0108] 104:第二發(fā)送接收單元(第二面）
[0109] 106:距離調(diào)節(jié)單元
[0110] 108:接口單元
[0111] 110:膠墊
[0112] 112:保護(hù)蓋
[0113] 114:電纜
[0114] 200:根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的超聲波探頭或光聲探頭
[0115] 300:圖像生成單元
[0116] 210:診斷圖像生成單元
[0117] 220:治療虛擬圖像生成單元
[0118] 230:治療圖像生成單元
[0119] 310:操作信息管理單元
[0120] 320:安全控制單元
[0121] 330:溫度測量單元
[0122] 500:超聲波系統(tǒng)
[0123] 502:設(shè)定單元
[0124] 504:信號(hào)處理單元
[0125] 504-1:診斷功能單元
[0126] 504-2:處理功能單元
[0127] 506:信號(hào)生成單元
[0128] 508:信號(hào)發(fā)送接收單元
[0129] 600:對象
[0130] 702:輸入單元
[0131] 704:超聲波功能控制單元
[0132] 706:發(fā)送接收設(shè)定單元
[0133] 708:距離信息管理單元
[0134] 801:從第一發(fā)送接收單元到第二發(fā)送接收單元的發(fā)送信號(hào)
[0135] 802:從第二發(fā)送接收單元到第一發(fā)送接收單元的發(fā)送信號(hào)
[0136] 803:在向右方向上的從第一發(fā)送接收單元到第二發(fā)送接收單元的轉(zhuǎn)向發(fā)送信號(hào)
[0137] 804:在向右方向上的從第二發(fā)送接收單元到第一發(fā)送接收單元的轉(zhuǎn)向發(fā)送信號(hào)
[0138] 805:在向左方向上的從第一發(fā)送接收單元到第二發(fā)送接收單元的轉(zhuǎn)向發(fā)送信號(hào)
[0139] 806:在向左方向上的從第二發(fā)送接收單元到第一發(fā)送接收單元的轉(zhuǎn)向發(fā)送信號(hào)
[0140] C-01、C-03、C-05:從第一發(fā)送接收單元發(fā)送到對象并且在第二發(fā)送接收單元中接 收到的聲波
[0141] C-02、C-04、C-06:從第二發(fā)送接收單元發(fā)送到對象并且在第一發(fā)送接收單元中接 收到的聲波
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超聲波探頭或光聲探頭，包括： 第一發(fā)送接收單元，其將超聲波信號(hào)或光聲信號(hào)發(fā)送到對象；W及 第二發(fā)送接收單元，其被布置成面對所述第一發(fā)送接收單元，并且接收穿過所述對象 的超聲波信號(hào)或光聲信號(hào)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭或光聲探頭，進(jìn)一步包括距離調(diào)節(jié)單元，其調(diào)節(jié)所 述第一發(fā)送接收單元與所述第二發(fā)送接收單元之間的距離。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭或光聲探頭，其中，所述超聲波探頭或光聲探頭具 有形、《亡："形、"1Γ形和形中的至少一種形狀。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭或光聲探頭，其中，所述第一發(fā)送接收單元W及所 述第二發(fā)送接收單元中的每一個(gè)包括多個(gè)生成所述超聲波信號(hào)或光聲信號(hào)的元件。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭或光聲探頭，其中，生成所述超聲波信號(hào)或光聲信 號(hào)的所述元件是用于診斷或處理的元件。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭或光聲探頭，進(jìn)一步包括有線發(fā)送接收單元或無 線發(fā)送接收單元。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭或光聲探頭，進(jìn)一步包括膠墊，其適合于介質(zhì)特 性。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波探頭或光聲探頭，其中，所述膠墊具有對應(yīng)于所述超聲 波探頭或光聲探頭的形狀。9. 一種超聲波診斷系統(tǒng)，其使用根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的超聲波探頭或光聲 探頭，所述超聲波診斷系統(tǒng)包括： 診斷功能單元； 信號(hào)生成單元，其在所述診斷功能單元被激活時(shí)生成用于對象的診斷的診斷脈沖；W 及 診斷圖像生成單元，其使用所述診斷脈沖來生成用于所述對象的診斷的診斷圖像。10. -種超聲波治療系統(tǒng)，其使用根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的超聲波探頭或光 聲探頭，所述超聲波治療系統(tǒng)包括： 處理功能單元；W及 信號(hào)生成單元，其在所述處理功能單元被激活時(shí)生成用于所述對象的處理的處理脈 沖。11. 一種超聲波診斷治療系統(tǒng)，其使用根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的超聲波探頭 或光聲探頭，所述超聲波診斷治療系統(tǒng)包括： 診斷功能單元； 處理功能單元； 信號(hào)生成單元，其在所述診斷功能單元被激活時(shí)生成用于對象的診斷的診斷脈沖，而 在所述處理功能單元被激活時(shí)生成用于所述對象的處理的處理脈沖； 診斷圖像生成單元，其使用所述診斷脈沖來生成用于所述對象的診斷的診斷圖像； 治療虛擬圖像生成單元，其使用所述處理脈沖來生成用于所述對象的處理的治療虛擬 圖像；W及 治療圖像生成單元，其使用所述診斷圖像和所述治療虛擬圖像來生成治療圖像。12. -種超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)，其使用根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的超聲波探 頭或光聲探頭，所述超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)包括： 治療虛擬圖像生成單元，其生成用于處理的發(fā)送信號(hào)的區(qū)域和波束場的虛擬圖像。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)，進(jìn)一步包括： 操作信息管理單元，其包括關(guān)于操作部位、操作范圍W及操作方法中的至少一個(gè)的信 息。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)，進(jìn)一步包括： 安全控制單元，其確保對根據(jù)所述操作信息管理單元的信息進(jìn)行操作的安全性。15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)，進(jìn)一步包括： 診斷功能單元； 處理功能單元；W及 信號(hào)生成單元，其在所述診斷功能單元被激活時(shí)生成用于對象的診斷的診斷脈沖，而 在所述處理功能單元被激活時(shí)生成用于所述對象的處理的處理脈沖， 其中，在所述信號(hào)生成單元中生成的信號(hào)具有延遲信號(hào)值，使得第一發(fā)送接收單元W 及第二發(fā)送接收單元中的任一個(gè)具有方向性并生成轉(zhuǎn)向信號(hào)，并且根據(jù)所述延遲信號(hào)值通 過分析接收的信號(hào)來形成2D/3D/4D圖像。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的超聲波系統(tǒng)或光聲系統(tǒng)，其中，所述信號(hào)生成單元中生成的 信號(hào)被控制，W便被轉(zhuǎn)向至一個(gè)表面，所述一個(gè)表面被布置成在向上方向、向下方向、向左 方向和向右方向中的任一個(gè)方向上面對所述第一發(fā)送接收單元W及所述第二發(fā)送接收單 元中的任一個(gè)。
【文檔編號(hào)】A61B8/14GK105939673SQ201480074743
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2014年6月26日
【發(fā)明人】韓哲珉
【申請人】諾森有限公司