背景技術：

1、超聲(us)成像在各種應用中普遍存在，包括醫(yī)學成像。us成像設備通常由一系列壓電換能器組成，用于進行各種不同的測量。基于手推車的成像系統(tǒng)通常具有四個相同的換能器連接器，以方便用戶使用，其中，用于對不同解剖結構進行成像的多個換能器可以保持連接，并且用戶可以拿起所需的換能器并通過按下用戶接口上的按鈕來激活它。

2、當前基于手推車的系統(tǒng)中傳感器連接器連接來自模擬傳感器的模擬信號。這些連接器通常具有大量的連接，并且其性能受到系統(tǒng)內(nèi)模擬處理通道數(shù)量的限制。數(shù)字超聲換能器(其中，在換能器內(nèi)部對超聲數(shù)據(jù)進行數(shù)字化)通過將來自多個換能器元件的超聲數(shù)據(jù)多路復用到更少的高速數(shù)字連接中，有潛力減少連接數(shù)量。由于系統(tǒng)內(nèi)不再有模擬處理通道，圖像質量不再受到系統(tǒng)的限制。

3、目前基于數(shù)字usb的超聲設備由于單個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率不足以提供優(yōu)質成像性能，因此具有有限的性能。這些設備通常也使用單個連接器端口。

4、支持不同解剖結構的傳感器具有不同的數(shù)據(jù)速率要求，并使用不同的集成電路技術，需要不同的電壓為其供電。為了使傳感器連接電纜保持小巧和輕便，電源線中使用了直徑較小的導體，但是其在功率供應線中具有顯著損耗。這些傳感器中的一些支持使用基于模擬的頻帶正交輸出的連續(xù)波(cw)多普勒測量。

5、所需要的是一種至少能夠克服上述已知系統(tǒng)的缺點的系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開的一個方面，公開了一種超聲(us)成像系統(tǒng)。該超聲成像系統(tǒng)包括：超聲成像設備，其包括換能器；以及數(shù)字傳感器接口(dti)。所述dti包括：多個換能器端口，每個換能器端口包括多個數(shù)字數(shù)據(jù)流，適于傳輸來自超聲成像設備的數(shù)字化回聲輸出數(shù)據(jù)。所述換能器端口適合于連接到所述超聲成像設備。所述us系統(tǒng)還包括：切換電路，其被連接到所述多個換能器端口中的每個換能器端口；以及控制器，其適于控制所述切換電路的切換器，以便一次將數(shù)字輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龆鄠€換能器端口中的一個換能器端口，并且從所述多個換能器端口中的一個換能器端口傳輸所述數(shù)字回波輸出數(shù)據(jù)。

2、根據(jù)本公開的另一個方面，公開了一種dti。所述dti包括：多個換能器端口，每個換能器端口包括多個數(shù)字數(shù)據(jù)流，適于傳輸來自超聲成像設備的數(shù)字化回聲輸出數(shù)據(jù)。所述換能器端口適合于連接到所述超聲成像設備。所述us系統(tǒng)還包括：切換電路，其被連接到所述多個換能器端口中的每個換能器端口；以及控制器，其適于控制所述切換電路的切換器，以便一次將數(shù)字輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龆鄠€換能器端口中的一個換能器端口，并且從所述多個換能器端口中的一個換能器端口傳輸所述數(shù)字回波輸出數(shù)據(jù)。

技術特征：

1.一種超聲成像系統(tǒng)(100)，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，還包括存儲指令的存儲器(130)，所述指令當由所述控制器(102)運行時使所述控制器(102)控制所述切換器電路(301)的切換器(24)，從而一次將數(shù)字輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龆鄠€換能器端口(309)中的一個換能器端口并且從所述多個換能器端口中的一個換能器端口傳輸所述數(shù)字回波輸出數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，其中，所述dti(206)與所述超聲成像設備(110)之間的連接包括連接器(308)，所述連接器適于針對所述多個數(shù)字化回波流以至少20gbps的組合數(shù)據(jù)速率傳輸數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權利要求3所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，其中，所述連接器(308)包括外圍組件互連(315)快速(pcie)連接器(308)。

5.根據(jù)權利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，其中，所述控制器(102)包括現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)。

6.根據(jù)權利要求5所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，其中，所述切換電路(301)包括被設置在所述fpga內(nèi)的多路復用器(330)電路。

7.根據(jù)權利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，其中，所述dti(206)還包括模擬處理器(304)，所述模擬處理器適于接收來自所述切換電路(301)的連續(xù)波(cw)數(shù)據(jù)。

8.一種數(shù)字換能器接口(320)(dti(206))，包括：

9.根據(jù)權利要求8所述的dti(206)，還包括存儲指令的存儲器(130)，所述指令當由所述控制器(102)運行時使所述控制器(102)控制所述切換器電路(301)的切換器(24)，以便一次將數(shù)字輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龆鄠€換能器端口(309)中的一個換能器端口并且從所述多個換能器端口中的一個換能器端口傳輸所述數(shù)字回波輸出數(shù)據(jù)。

10.根據(jù)權利要求8所述的dti(206)，其中，所述dti(206)與所述超聲成像設備(110)之間的連接包括連接器(308)，所述連接器適于針對所述多個數(shù)字化回波流以至少20gbps的組合數(shù)據(jù)速率傳輸數(shù)據(jù)。

11.根據(jù)權利要求8所述的dti(206)，其中，所述控制器(102)包括現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)。

12.根據(jù)權利要求11所述的dti(206)，其中，所述切換電路(301)包括被設置在所述fpga內(nèi)的多路復用器(330)電路。

13.根據(jù)權利要求8所述的dti(206)，還包括模擬處理器(304)，所述模擬處理器適于接收來自所述切換電路(301)的連續(xù)波(cw)數(shù)據(jù)。

14.根據(jù)權利要求8所述的dti(206)，其中，所述切換電路(301)還包括單個有源連接器(308)和切換器(204)，所述切換器適于將來自所述控制器(102)的控制信號連接到所述單個有源連接器(308)。

15.一種啟動和操作具有數(shù)字換能器接口(320)的超聲成像系統(tǒng)(100)的方法(500)，所述方法(500)包括：

技術總結
本發(fā)明公開了一種超聲(US)成像系統(tǒng)(100)。所述超聲成像系統(tǒng)(100)包括：超聲成像設備(110)，其包括換能器；以及數(shù)字換能器接口(DTI(206))。DTI(206)包括多個換能器端口(309)，每個換能器端口包含多個數(shù)字數(shù)據(jù)流，適于傳輸來自超聲成像設備(110)的數(shù)字化回聲輸出數(shù)據(jù)。所述換能器端口(309)適于連接到所述超聲成像設備(110)。所述US系統(tǒng)還包括：連接到多個換能器端口(309)中的每個換能器端口的切換電路(301)；以及控制器(102)，其適于控制所述切換電路(301)的切換器(24)，以便一次將數(shù)字輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龆鄠€換能器端口(309)中的一個換能器端口并且從所述多個換能器端口中的一個換能器端口傳輸所述數(shù)字回波輸出數(shù)據(jù)。

技術研發(fā)人員：B·J·薩沃德,T·J·亨特
受保護的技術使用者：皇家飛利浦有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19