通过移动显示装置操作的超声成像装置和超声成像系统的制作方法
【专利说明】通过移动显示装置操作的超声成像装置和超声成像系统发明领域
[0001]本发明涉及一种用于和移动显示装置一起使用以形成超声成像系统的超声影像采集站。此外，本发明涉及一种用于提供区域层析平面或体积的图像、例如患者体内的解剖学视图的超声成像系统。
【背景技术】
[0002]超声成像系统在本领域中是众所周知的。其尤其用于提供患者的解剖学成像。已知患者身体的二维和三维成像提供了一种可靠的工具，用于使医学实践者在无需任何外科手术步骤的情况下观察患者身体的若干区域。
[0003]超声成像系统是可以固定到一定位置且通常可在滚轮上移动以在不同位置提供灵活使用的完整站点。超声成像系统提供了采集超声图像所需的每个部件，即输入装置、显示装置、运行超声成像系统所需的任何计算机硬件以及用于采集、渲染和显示超声图像的特定软件。此外，所述超声成像系统包括携载一维或二维换能器阵列的至少一个探针，以手动地或自动地扫描患者身体。
[0004]当然，提供完全设置的超声成像系统(包括如上文所提及的每个部件)使得这些系统不仅相对昂贵，而且还大且笨重，不便于在医疗场所移动。
[0005]此外，移动计算装置是通常已知的，且在过去数年中广泛分布在临床应用中。如今，移动电话、平板电脑、个人电脑和笔记本大量地用于独立于其位置来提供各种类型的应用和网络访问。这些移动装置具有稳定提高的硬件性能水平、易于使用的界面、以及具有越来越高的分辨率和质量的显示器。
[0006]当前的开发已强化了此类移动装置的功能。
[0007]例如，参考文献JP 2007129342 A公开了一种具有个人电脑功能的移动电话，所述移动电话包含可连接到外部装置用于储存个人电脑操作系统的接口，用于储存移动电话操作系统的内存装置，用于基于所述移动电话操作系统来控制程序执行的控制装置，用于判断所述外部装置是否已连接到接口的判断装置，以及用于在所述判断装置判断出所述外部装置已连接到接口时将所述移动电话操作系统切换到个人电脑操作系统的切换装置，其中在选择所述个人电脑操作系统时所述控制装置基于所述个人电脑操作系统来控制程序的执行。
[0008]需要进一步就成本、便携性和多用途功能来改善超声成像系统。
【发明内容】
[0009]本发明的一个目的是提供一种改善的超声影像采集站和改善的超声成像系统。
[0010]在本发明的第一方面，提供一种用于与移动显示装置一起使用以形成超声成像系统的超声影像采集站，所述超声影像采集站包括被配置成提供超声接收信号的换能器阵列，用于控制换能器阵列、接收超声接收信号和提供影像数据的影像采集硬件组件，其上存储有用于操作超声成像系统的第一操作系统的第一存储单元，以及用于连接所述移动显示装置与所述超声影像采集站的接口组件。
[0011]在本发明的另一方面，提供一种用于提供区域层析或体积的影像的超声成像系统，所述超声成像系统包括超声影像采集站，所述超声影像采集站包括被配置成提供超声接收信号的换能器阵列，用于控制换能器阵列、接收超声接收信号和提供影像数据的影像采集硬件组件，其上存储有用于操作超声成像系统的第一操作系统的第一存储单元，以及用于连接所述移动显示装置与所述超声影像采集站的接口组件，且其中所述超声成像系统还包括移动显示装置，其中所述移动显示装置具有其上存储有用于操作移动显示装置的第二操作系统的第二存储单元，且其中所述移动显示装置可连接至所述接口组件。
[0012]本发明的基本观点是利用广泛分布的移动显示装置的硬件资源和便携性，实现对超声成像系统的指挥和超声影像数据的处理。
[0013]预期暂时地替换移动显示装置的操作系统以在限定时间段内提供专用的超声成像功能。移动显示装置的强占的中央处理单元和植染硬件(rendering hardware)专门地运行所述超声应用，从而获得较高性能和诊断可靠性。在发起扫描时，将所述超声操作系统插入到移动显示装置中。在完成扫描时，所述移动显示装置返回至其原始操作系统和功能。
[0014]因此，单个目标移动显示装置可以安全地用于多种目的，其目的之一受限于专门的超声影像处理。另一目的可以是针对用户的通用目的。此外，这些通用目的可以包含其他医学目的，例如在临床或其他医学救助地点。拥有单个移动显示装置降低了拥有的成本和原本使用专用扫描装置导致的杂乱。此外，增强了所述超声成像系统的有效便携性，因为用户已经携带了其个人电脑。由于所述超声成像应用更倾向于专门访问移动显示装置的资源，因此可以可靠地要求产生有效的可评估超声影像并安全地存储或转移这些影像。
[0015]具体地讲，第一存储单元是非瞬时性存储装置，其上存储有用于执行第一操作系统的数据，所述第一操作系统用于操作所述超声成像系统的所有硬件部件。因此，第一存储单元将可供选择的引导盘提供给移动显示装置。优选地，存在由诸如一次休眠多次启动(HORM)引导序列的机制提供的快速启动。此HORM特征允许快速重启并一次又一次地返回到同一个休眠操作。超声操作系统的一个版本可以从预定休眠状态快速引导。所述超声成像系统可以在大致七秒内从零耗电待机状态被引导至操作状态。
[0016]因此，提供了所述超声影像采集站，其包括进行超声影像采集所必需的所有硬件。此外，所述超声影像采集站被配置成将第一存储单元连接到移动显示装置，所述第一存储单元上存储有第一操作系统。具体地讲，所述第一存储单元可以是快闪存储器装置。此外，所述超声影像采集站可以包括判断装置，所述判断装置用于判断移动显示装置是否已经由所述接口组件连接到所述超声影像采集站。
[0017]此外，所述超声影像采集站可以包括切换装置，所述切换装置用于在所述判断单元判断出移动显示装置连接到所述超声影像采集站时，朝向经由所述第一操作系统的操作来切换、尤其是自动切换所述移动显示装置的操作。所述超声影像采集站可以呈标准附件的形式，经由其对接端口附接到移动显示装置。其可以是环绕移动显示装置且借助所述移动显示装置携载的一种套管，或者可以具有典型的桌面对接站的形式，或者可以具有对接端口连接器的形式，所述对接端口连接器通过缆线连接到携载所述换能器阵列的智能探针、所述影像采集硬件组件和所述第一存储单元，或者是所述智能探针、所述影像采集硬件组件和所述第一存储单元的一部分。因此，在智能探针的情况下，所有超声专用硬件(即，至少波束成形器，且可选地，信号处理器，以及另外可选地，影像处理器)可以包含于探针的手柄中，包括具有所述第一操作系统的第一存储单元。所述智能探针或所述影像采集站可以借助定制有线接口、标准有线接口(诸如通用串行总线USB、USB 2.0,USB 3.0)或无线接口(例如超宽带(UWB)无线电链路上的无线USB)而连接到移动显示装置。在无线智能探针的情况下，电池也可以包含于智能探针中，且整个智能探针在扫描操作期间的消耗应当最佳地小于3.5瓦的平均值。
[0018]本发明的优选实施例被限定在从属权利要求中。
[0019]在实施例中，影像采集硬件组件具有波束成形器，所述波束成形器被配置成控制所述换能器阵列以扫描区域二维层析平面或三维体积、尤其是患者身体的区域二维层析平面或三维体积，且还被配置成接收超声接收信号并提供影像信号，所述影像采集硬件组件还具有被配置成接收影像信号并提供影像数据的信号处理器。因此，所述超声影像采集站可以提供全面的超声硬件功能，以指挥所述换能器阵列且可经由接口组件将影像数据提供给移动显示装置，所述影像数据可以进一步由所述移动显示装置处理。所有超声专用硬件和/或软件部件均提供在所述超声影像采集站中。
[0020]在另一实施例中，所述超声影像采集站还包括用于使用户指挥所述超声影像系统的第一输入装置。因此，可以将把数据输入至超声成像系统且控制所述超声成像系统的进一步可能性提供给用户。例如，在所述移动显示装置仅具有触摸屏的情况下，可以经由超声影像采集系统的输入装置将键盘提供给用户，以使得用户经由键盘容