医疗诊断成像超声探针电池组无线电设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种医疗诊断成像超声探针电池组无线电设备。在超声成像系统中，作为可移除电池组（14）的部分而包括无线电设备（30）。用于定位电池的电荷、信号以及其它信息可以从电池组（14）无线地传送，甚至是在该电池组没有与超声换能器探针（12）连接时。查询、配置数据和其它信息可以从超声系统（32）或定位器设备（36）传送到探针（12）电池及其电路（20）。相同无线电设备（30）可以由超声换能器探针（12）在连接时使用。可替换地，由探针（12）使用不同无线电设备（22）。
【专利说明】
医疗诊断成像超声探针电池组无线电设备
【背景技术】
[0001]此当前实施例涉及超声诊断成像。具体地，实施例涉及在超声成像中使用的无线超声探针。
[0002]为了扫描和成像，无线探针中的无线电设备与成像系统通信。无线超声探针存在由于其小尺寸及缺乏线缆连接而丢失的可能。在无菌过程中尤其如此，其中可能在过程结尾处连同一次性物品一起丢弃探针。为了避免探针的丢失，从探针所接收的阈值以下的信号强度可以被用作探针从系统分离大距离的指示。该分离触发来自探针的听觉警报。
[0003]无线探针可以具有可移除电池组，其可能在从探针分离时丢失。为了便于使用，电池组要维持有充足的电荷。当电池配对到探针时或者当电池组连接到成像系统的充电器凹槽(charger bay)之一时，电池电荷状态通过系统来读取。尽管对电池维护过程的遵守可以避免其中没有充电电池可用于成像的情况，但是人类错误可能导致电池在使用之前没有充分充电。
【发明内容】
[0004]作为介绍，以下描述的优选实施例包括用于在超声成像中通信的方法、系统和换能器探针。无线电设备作为可移除电池组的部分而包括。用于定位电池的电荷、信号以及其它信息可以从电池组无线地传送，甚至是在该电池组没有与超声换能器探针连接时。查询、配置数据和其它信息可以从超声系统或者定位器设备传送到探针电池及其电路。相同无线电设备可以由超声换能器探针在连接时使用。可替换地，由探针使用不同的无线电设备。
[0005]在第一方面中，提供一种用于与超声扫描仪通信的系统。超声换能器探针包括探针外壳和在探针外壳中的换能器阵列。电池组包括电池组外壳。电池组配置用于与换能器探针可移除地配对。无线电设备位于电池组外壳中。无线电设备配置用于与远程设备无线通信。
[0006]在第二方面中，提供一种用于通信的超声系统。电池壳体围封电池。无线缆的超声换能器探针与电池壳体可拆卸地可连接。收发器处于电池壳体内或者其上。超声成像仪配置成从接收自无线缆的超声换能器探针的数据来生成超声图像。
[0007]在第三方面中，提供一种用于在超声系统中通信的方法。可移除电池组与超声换能器探针配对。电池组中的无线电设备无线地传送信息。远程设备接收该信息。
[0008]本发明由以下权利要求限定，并且这部分中的内容不应当理解为对那些权利要求的限制。本发明的另外的方面和优点在下文结合优选实施例进行讨论，并且可以在随后独立地或者组合地要求保护。
【附图说明】
[0009]组件和附图未必按照比例，相反重点放在说明本发明的原理上。此外，在图中，相同附图标记贯穿不同视图指代对应部件。
[0010]图1是具有无线通信的超声系统的一个实施例的框图； 图2是使用无线通信的超声系统的一个实施例的框图；以及图3是用于针对超声系统进行通信的方法的一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0011]无线电设备位于超声探针的可移除电池组内。当电池组没有配对到探针时，位于该组内的无线电设备可以传送电池电荷水平。对于具有可移除电池组的无线超声探针，管理电池组的电荷状态的过程得以改进。使用成本有效的低功率无线电设备，可以提供针对丢失的探针和/或电池组的定位器功能。有源射频定位器系统可以使用来自电池组的传送。对于具有可更换电池组但是没有定位器功能的无线超声探针，在电池组中提供无线电设备可以提供低成本的升级。类似地，随着新的无线电标准、技术或系统的发展，来自无线探针的无线电通信可以通过仅仅更换电池组而不是整个探针来更加成本有效地升级。
[0012]图1示出具有无线通信的超声系统的一个实施例。该系统包括无线换能器探针12和可移除电池组14。通信在连接到探针12时(图1的左侧)或者在从探针12断开时(图1的右侦D发生。示为断开的电池组14相对于示为连接到探针12的电池组14放大。通信是从电池组14向另一设备，诸如远程设备。使用远程来指示设备没有直接物理接触或者没有通过导体连接。远程设备可以或者可以不处于与电池组14相同的室中。在一个实施例中，远程设备是用于定位电池组14的定位器。
[0013]超声换能器探针12包括探针外壳16、阵列18、传送和/或接收电子器件20以及无线电设备22。超声换能器探针12是无线的，所以线缆不将探针12连接到超声成像仪。相反，通过利用阵列18和传送和/或接收电子器件20扫描患者而生成的超声数据被无线地传送到超声成像仪。超声成像仪从无线地接收自探针12的数据生成表示患者的超声图像。
[0014]可以提供附加、不同或者更少的组件。例如，不提供无线电设备22。相反，针对探针12的通信而使用电池组14的无线电设备30。作为另一示例，在探针12中提供其它超声成像处理电路、检测器或硬件。
[0015]探针外壳16是塑料、纤维玻璃、金属、橡胶、环氧树脂、树脂、其它材料或者它们的组合。例如，使用不同类型的塑料，一种用于阵列18附近的声学窗口，并且另一种作为液体和物理保护物。橡胶或其它柄部材料可以添加到外部或者集成为探针外壳16的部分以用于使用期间的人类工程学舒适性或控制。单个零件或者多个零件形成探针外壳16。对于多个零件，在不同零件之间提供卡扣配合(snap fit)、磁体、螺钉、胶水、环氧树脂、螺母和螺栓、或者其它现在已知或随后开发的连接。
[0016]按钮、滑块或其它输入设备可以包括在探针外壳16上或其中。例如，提供触敏器件(例如电容传感器)来确定探针外壳16被握持。作为另一示例，可以提供陀螺仪或加速度计来感测探针外壳16的运动。可替换地，不提供输入设备。可以提供输出设备，诸如显示屏、发光二极管或者扬声器。例如，提供一个或多个发光二极管以用于指示探针12的选择、通电/断电、和/或状态信息。在其它实施例中，不提供输出设备。
[0017]探针外壳16经成形和尺寸设计以用于由用户手部握持。探针外壳10是用于患者外部的手持式使用。声谱仪握紧或者持握探针外壳16以用于沿着皮肤表面扫描患者。在可替换实施例中，探针外壳16是内腔、外科手术或者其它换能器外壳的部分，其中外壳的部分在患者内部使用。换能器外壳的人类工程学方面经成形以用于用户握紧在患者内(例如外科手术探针)或者用于保持探针的部分在患者外部(例如经食管探针)。
[0018]探针外壳16包括尺寸设计成适于用户手部的表面。例如，表面具有稍微小于、稍微宽于手掌或者在手掌处的宽度，从而允许拇指和手指至少部分地围绕探针外壳16握紧。手柄可以提供为探针外壳16的部分。手柄是成形区域，诸如凹槽、脊部、肿块、凹陷、裂缝或者其它结构以用于接受用户手指和/或拇指。在一个实施例中，手柄由与探针外壳16相同的材料形成。在其它实施例中，其它材料形成手柄，诸如结合到探针外壳16的弹性体垫。弹性体垫可以延伸超出手柄。探针外壳16的外部形成人体工程学形状。用户握紧自然地适配在探针外壳16之上。
[0019]探针外壳16具有任何尺寸，但是在一个实施例中沿着最长维度可以小于10英寸。通过具有较小的尺寸或体积，探针12可以更容易地由声谱仪操控以扫描患者。
[0020]探针外壳16没有线缆。使用无线电设备22，30之一，而不是使用线缆来向/自探针12传送控制信息和/或扫描数据。通过提供无线电设备，探针12和对应的探针外壳16可以没有线缆连接。
[0021]探针外壳16包括用于可拆卸地与电池组14连接的连接器。可以使用狭槽、闩锁、卡扣配合、按压配合、螺母、螺栓、其组合或者其它物理连接器。探针外壳16包括用于与电池组14的部分物理配对的部分，因此配对部分具有相同或兼容的表面轮廓。可以提供金属指状物、弹簧、按钮、接触垫或者其它结构以用于电气连接。当物理连接发生时或者随着物理连接的发生，建立电气连接。此外或者可替换地，可以使用感应耦合来在电池组14与探针12之间或者跨探针外壳16传送控制信息。
[0022]在一个实施例中，探针外壳16包括凹槽24。凹槽24经尺寸设计以接受整个电池组14。凹槽24的深度可以对应于或者类似于电池组14的深度，使得电池组14的一个表面邻近探针外壳16的周围表面以形成连续或者平滑的外表面。在另一实施例中，电池组14滑动到凹槽24中并且盖体或者覆盖物放置在凹槽24之上以覆盖所插入的电池组14。在可替换实施例中，如所配对或连接的电池组14延伸超出探针外壳16或者从探针外壳16伸出。
[0023]连接是可拆卸的。无线缆的超声换能器探针12可拆卸地与电池组14的电池壳体或外壳38连接。闩锁、卡扣、按压、释放或者其它机制允许从探针外壳12移除电池组14使得没有物理或电气直接连接得以保留。由于可拆卸连接，所以诸如具有电荷的电池组之类的不同电池组14可以连接到探针12。
[0024]阵列18是元件的换能器阵列。元件处于一维或二维阵列(诸如是16-256个元件的一维线性或弯曲阵列)中。可替换地，具有更少元件的阵列，诸如具有2-16个元件的环形阵列，可以在图像视场之上机械地扫动。可以使用任何现在已知或随后开发的换能器阵列。元件是用于在电能和声能之间进行换能的压电或电容隔膜元件。阵列18通过探针外壳16定位、定位在其中或其上以允许对患者的声学扫描。
[0025]传送和/或接收电子器件20是放大器、滤波器、脉冲发生器、传送/接收开关、传送射束生成器、接收射束生成器、复用器、模拟向数字转换器、或者用于操作探针12的其它现在已知或随后开发的电子器件。对于超声扫描，将相对延迟和/或定相的电气波形应用到阵列18以形成传送射束或者虚拟点源。来自单个阵列元件的声学传送还可以充当点源。由阵列18响应于声学传送所生成的电气信号被放大和延迟和/或相位调节以形成接收射束或者聚焦像素。接收射束或者聚焦像素被检测(例如B模式或者强度检测或者流量估计)、扫描转换和映射到显示值。传送和/或接收电子器件20可以执行这种超声图像处理的全部或者仅部分。在一个实施例中，传送和/或接收电子器件20包括用于生成针对传送操作的相对延迟和/或定相的电气波形的脉冲发生器，并且包括放大器和模拟向数字转换器以用于将元件数据无线传送到远程设备，其执行接收射束生成或像素生成以及其它超声成像功能。在另一实施例中，传送和/或接收电子器件20包括用于完整或部分接收射束生成的接收射束生成器。可以提供复用器以用于组合数据来减小用于传送超声数据的无线带宽要求。
[0026]传送和/或接收电子器件20包括模拟和/或数字电路。可以包括一个或多个芯片，诸如专用集成电路或现场可编程门阵列。可以使用用于传送和/或接收操作的任何电子器件。
[0027]传送和/或接收电子器件20处于探针外壳16内。探针外壳16围封或者部分地围封电子器件20。电子器件20通过导线、轨迹或其它导体与阵列18、无线电设备22和/或无线电设备30连接。
[0028]无线电设备22是收发器、传送器或接收器。无线电设备22包括天线和电路以用于传送和/或接收信号。在一个实施例中，无线电设备22是蓝牙无线电设备。无线电设备22还可以是WiF1、UWB或任何其它无线电类型。芯片、专用集成电路和/或其它设备可以实现无线电设备22的处理以及提供集成天线。
[0029]无线电设备22处于探针外壳16中，但是在电池组14外部。探针外壳16围封或者至少部分地围封无线电设备22。用于无线电设备22和电子器件20的电力通过与电池组14的电气连接来提供。
[0030]无线电设备22配置成以射频格式从探针12传送超声数据。所接收的信号(诸如元件信号的数字样本、表示患者中的位置的射束生成样本或者所检测的数据)通过无线电设备22传送到远程设备以用于超声图像的进一步超声处理和生成。超声数据表示使用阵列18所获取的患者的声学响应以便在声学上扫描患者。通过无线电设备22传送的超声数据在通过电子器件20的处理之后是电气信号或数字数据。无线电设备22提供探针12的无线或无线缆操作以用于通过远程设备对患者的超声成像。
[0031]无线电设备22可以从远程设备接收控制信息。探针12的操作(诸如扫描模式或者传送波形特性)由控制信息控制。在可替换实施例中，控制信息存储在探针12上并且没有通过无线电设备22接收。其它控制信息(诸如电池状态或者探针温度)可以使用无线电设备22从探针12发送。可替换地，该控制信息在探针12上生成并且没有通过无线电设备22发送。
[0032]在一个实施例中，提供无线电设备22以用于传送所获取的超声数据，但是不用于探针位置或者可以使用用于探针位置的高功率和/或带宽信号，从而导致更快速的电池耗尽。通过在电池组中提供无线电设备30，较低功率的无线电操作可以提供定位电池组14和所连接的探针12方面的较少耗尽。具有无线电设备22的现有探针12可以获益于电池组14中的无线电设备30的添加。在其它实施例中，电池组14中的无线电设备30是仅有的无线电设备并且不提供无线电设备22。电池组14中的无线电设备30接收扫描指令并且传送用于探针12的状态信息和超声数据。在又一实施例中，电池组14中的无线电设备30用于传送和接收控制信息，而无线电设备22用于传送针对探针12的超声数据。
[0033]当电池组14从探针12断开时，无线电设备22可以不向远程设备提供超声数据或其它信号。尽管附加电池可以包括在探针外壳16内以允许位置信号，但是电池的添加可能招致附加成本和复杂性。无线电设备22可以传送针对任何所连接的电池组14但不是断开的电池组14的电池状态。由于探针12最可能在过程之后不久丢失，所以当电池组14与探针12配对时，对电池组14的定位还将定位探针12。
[0034]电池组14包括一个或多个电池26、电荷传感器28、无线电设备30和电池组外壳38。可以提供附加、不同或者更少的组件。例如，包括功率、感测和/或无线电设备30的处理器或其它控制器。作为另一示例，扬声器、发光二极管或其它视觉和/或音频输出设备包括在电池组14中或其上。在又一示例中，不提供电荷水平传感器28。
[0035]电池26是一个或多个电池的任何现在已知或随后开发的捆束。一个或多个镍镉(NiCad)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li离子)、锂聚合物(L1-Po)、密封铅酸或者其它电池连接在一起以用于为无线电设备22、电子器件20、无线电设备30、传感器28和/或其它设备供电。电池组14是可再充电的。在可替换实施例中，电池组14提供初始电荷但不是可再充电的。
[0036]电池组外壳38是塑料、橡胶、树脂、环氧树脂或者其它电气绝缘材料。电池组外壳38围封电池26。一个或多个电气接触可以暴露在电池组外壳38中的孔上或者通过所述孔暴露。电气信号可以可替换地或者附加地跨电池组外壳38感应耦合。电池26至少部分地由电池组外壳38围封。
[0037]电池组外壳38配置用于可移除地与换能器探针12配对。在一个实施例中，电池组外壳38具有三维棱正交多胞形或矩形棱镜形状，但是可以使用其它形状。电池组外壳38的一个部分包括具有与探针外壳16的部分匹配或者相符的轮廓的表面。尺寸类似地匹配以用于与探针12上或中的电池组14配对。可以提供闩锁、沟槽、磁体、孔或其它设备以用于与探针12物理和/或电气配对。
[0038]当与换能器探针12配对时，电池组14为传送和接收电子器件20、无线电设备22和/或探针12的任何其它电子器件供电。当电池外壳38与探针12连接时，无线缆的超声换能器探针12的电路由电池26供电。
[0039]电荷水平传感器28是用于感测电池26的电荷的电路、芯片、处理器或其它设备。在一个实施例中，电荷水平传感器28是用于控制电池26的功率输出和/或充电的电路或处理器的部分。电荷水平传感器28与无线电设备30连接以用于输出电荷水平或者电池性能或状态的其它度量。
[0040]无线电设备30是与无线电设备22相同或不同类型的收发器、接收器或传送器。在一个实施例中，无线电设备30是实现低功率无线电设备(诸如依照蓝牙低能量标准操作的无线电设备)的专用集成电路(芯片)。可以使用可以在低功耗(诸如0.01到0.5mW)下操作延长的时段的任何低功率无线电设备。在另一实施例中，无线电设备30可以操作在低功率或较高功率模式中。例如，当使用来自无线电设备30的信号进行定位或非超声扫描操作时，使用预确定的功率或幅度水平下的低功率传送。当传送超声数据时，使用高或者较高功率或幅度水平的传送。可替换地，无线电设备30仅仅操作在高功率水平下(诸如没有配置用于蓝牙低能量操作)，或者仅仅操作在低功率水平下。在一个实施例中，无线电设备30进入非常低功率的睡眠模式，其针对简短无线电活动而每两秒中断，使得平均功率大概为0.03mW，并且在该平均功率水平下，在仅5%的总体容量的初始电荷之后的六个月内，电荷维持在电池26上。在这样的实施例中，大概5%的储备电荷可以在正常扫描操作期间预留在电池26上，使得当探针12没有用于扫描时，无线电设备30可以在延长的时间段(例如六个月)内操作在低功率模式中。
[0041]无线电设备30处于电池组外壳38中。体现无线电设备30的芯片、电路或者一个或多个其它设备围封在电池组外壳38内。天线可以集成在电池组外壳38的内侧上或者围封在外壳38内。由于无线电设备30处于电池组14中，所以电池26为无线电设备30供电。
[0042]将无线电设备30包括在电池组14中可以允许探针12的无线电设备或无线电功能的较低成本升级。代替于更换探针12，仅仅更换电池组14以提供改进的无线电设备30。更换可以提供升级的无线电设备，诸如具有更为能量高效的操作、更大带宽或者其它性能增加的无线电设备。由于电池组14可以具有比探针12更短的寿命以及更低的成本，所以无线电设备30的升级可以更为成本有效。
[0043]将无线电设备30提供在电池组14中可以避免需要探针12中的无线电设备22，或者允许无线电设备22具有减小的能力，诸如单向操作而不是双向操作。配对的探针12可以提供有更简单的无线电设备22，或者仅可以提供单个无线电设备30(在电池组14中的无线电设备)以用于配对的探针12和电池组14。在该情况下，驻留在电池组14中的无线电设备30用于正常的探针到系统的通信。
[0044]无线电设备30配置用于与远程设备的无线通信。远程设备可以是基本单元或者超声成像仪。可替换地或者此外，远程设备是个人计算机、平板或者智能电话。
[0045]对于无线通信，无线电设备30传送射频信号。可以传送任何类型的信号，诸如脉冲信号、标识信号或者网络连接信号。电池组无线电传送以周期性速率发生或者响应于通过远程设备所传送的信号而发生(例如无线电设备30接收从定位器设备或超声成像仪传送的请求)。
[0046]在一个实施例中，无线电设备30配置成传送电池组14的电荷水平。由电荷水平传感器28提供的电荷水平或其它状态信息被传送。电荷水平或者从电荷水平导出的值被输出。例如，如果电荷落至给定水平(例如15%)以下，则通过无线电设备30输出信号。信号是电荷水平或者是不指示具体电荷的警告信号。
[0047]由于无线电设备30处于电池组14中，所以当电池组14不与探针12配对时，可以传送电荷水平。当配对时，无线电设备30也可以传送电荷水平。不管电池组14是否与探针12连接，都传送电荷水平。可替换地，取决于电池组14是否与探针12配对或连接而仅传送电荷水平或者传送针对电荷水平的不同信息。
[0048]在一个实施例中，维持电池电荷储备以允许无线电设备30在延长时段(诸如几天、几周或者几个月)内保持供电。可以使用任何储备，诸如5%。如果配对到探针12，则禁用所有或一些其它探针功能(如果电荷状态处于储备阈值以下的话)。允许发生位置和/或电荷状态功能。
[0049]另一信号可以是针对射频位置操作。传送定位器信号。定位器信号可以是针对位置的特定信号，或者可以是用于其它目的的信号，诸如无线电标识符信号。定位器信号以预确定的幅度传送，其中位置确定是基于信号强度。可以使用可变或者其它非预确定的幅度，诸如在使用三角测量的情况下。
[0050]定位器信号用于以一个或多个方式定位探针。在一个方案中，定位器信号指示从定位器设备到探针的距离。如在定位器设备处所接收的传送的信号强度指示距离。通过移动定位器设备，指示可以是增加或减小的信号强度的输出，从而允许用户寻找探针12或者电池组14。距离可以附加地或者可替换地输出给用户。信号强度可以映射到距离。
[0051]在另一方案中，定位器信号用于指示位置中的改变。如果信号强度改变或者跌落至阈值以下，则电池组14被指示为移动得非常远离定位器设备。定位器设备将控制信号传送给无线电设备30。无线电设备30使电池组14或者所连接的探针12发射视觉或音频输出以用于定位电池组14或所连接的探针12。定位器或者超声成像仪可以经由无线电设备30命令电池组14闪烁光或者使其蜂鸣器嘟嘟响。对于不同信息，光和/或音频可以是编码的或者不同的。例如，光或者音频指示电池26是靠近最大电荷水平的电池。不同光和/或音频指示电池水平在阈值以下。又一光和/或音频序列指示电池组14移动得远离定位器设备。
[0052]无线电设备30用于恢复与电池组14配对的丢失探针12。可以通过监控信号强度来防止电池组14或者所连接的探针12丢失。可以使用其它位置方案。例如，使用除信号强度之外的其它位置感测(例如超声)。无线电设备30传送和/或接收信号以用于协调针对所检测的位置的响应和/或用于检测位置。
[0053]无线电设备30可以配置成从探针12传送超声数据。当电池组14连接到探针12时，无线电设备30与探针12的传送和/或接收电子器件20电气连接。来自电子器件20的数据被提供给无线电设备30以用于传送到远程超声成像仪。表示所扫描的患者的元件、射束生成或其它数据通过无线电设备30无线地传送以用于成像或者量化。
[0054]将低功率无线电设备30放置在超声探针12的可移除电池组14内可以使得本领域中的探针12能够升级有更新的能力。例如，无线探针12可以升级有探针定位器功能。探针12可以包括无线电设备22，但是无线电设备没有配置用于该功能。例如，定位器设备是依照用于无线通信的特定标准操作的智能电话或平板电脑。电池组14的所添加无线电设备30依照该标准操作而现有无线电设备22并非如此。定位器设备上的应用允许使用电池组14的无线电设备30的位置功能。使用平板电脑或者智能电话作为定位器设备可以避免必须针对该功能来升级超声成像仪。
[0055]在超声成像仪不包括电池充电器或者用于使探针12直接连接到超声成像仪的其它端口(例如使用独立式充电器)的情况下，电池的电荷状态可能是未知的(如果没有传送给探针12的无线电设备20的话)。通过在电池组14中包括无线电设备30，可以提供电荷状态，而不管直接连接的缺失。搜集许多电池或者给定电池的电荷状态(即便是在一个或多个电池没有处于充电器中或者没有连接到探针12的情况下)。
[0056]在一个实施例中，电池组14或者探针12包括传感器以检测电池组14与探针12的配对。传感器是电气、磁性或者机械的。电池组14的无线电设备30将探针配对状态(即是否连接)传送给远程设备。探针配对状态可以用于确定电池组14中的哪些配对到探针12中的哪些，哪些探针12没有配对，和/或哪些电池组14没有配对。
[0057]查询、配置数据和其它信息可以从超声系统或定位器设备传送给无线电设备30和探针12。例如，电池无线电设备30接收控制数据以再配置电池组14内的无线电设备30和/或再配置或升级电池组14或探针12内的微控制器。这样的配置需要比低功率蓝牙所提供的更高带宽，因此电池组无线电设备30通过所接收的控制指令再配置成使用常规蓝牙或者其它更大带宽操作进行操作。用于再配置微控制器的控制指令然后由无线电设备30接收并且使用以进行再配置。
[0058]通常可能非常难以得到多个国家中的无线电批准，因为每一个国家具有其自己的规定。可以有利的是提供可移除电池组14内的无线电设备30，使得不同组可以针对各种国家来设计和批准。例如，一旦无线电设备30已经在某一国家子集中得到批准，则其设计在不要求那些国家内的再认证的情况下不能改变。然而，在额外国家中得到批准可能产生针对无线电设备30的设计改变的需要，从而潜在地引起生产配置问题(如果(多个)无线电设备22嵌入在探针12中的话)。在电池组中提供(多个)无线电设备30导致电池组14而不是更昂贵的探针12中的再设计或改变。生产商然后简单地将具有公共探针12的国家特定电池组14运送给每一个国家。各种配置可能涉及不同频带、带宽、调制方案、检测和避免控制、功率水平、或者简单地设计改变以减小欺骗发射。
[0059]探针12和一个或多个电池组14与其它设备一起使用。图2示出用于与超声扫描仪或成像仪32通信的系统的一个实施例。探针12使用无线电设备20或30与超声成像仪32和/或定位器36通信。没有与探针12连接的备用电池组14可以是可用的并且可以同样地通信。
[0060]可以提供附加的、不同的或者更少的组件。例如，提供更多或更少的电池组14和/或超声换能器探针12。作为另一示例，不提供定位器36或者附加的定位器设备36。在又一示例中，提供多于一个超声成像仪32和附加探针12。探针12与成像仪32成对或者可逆成对。[0061 ]电池组14包括电池组外壳38中的无线电设备30和电池26。在图2的示例中，存在与探针12连接的一个电池组14和两个备用电池组14。备用电池组14可以与其它探针12连接或者可以没有连接。备用电池组14可以或者可以不处于充电站中。
[0062]备用电池组14处于特定或已知位置中，诸如由成像仪32堆叠、处于桌子上、处于抽屉或者其它位置中。可替换地，备用电池组14放置在未知的位置中。类似地，探针12处于已知的位置中(例如，在成像仪32的充电站上充电)或者放置在未知的位置中。电池组14与成像仪32远离或者可以连接到成像仪32的充电站。
[0063]电池组14的无线电设备30向和/或自成像仪32和/或定位器36进行传送和/或接收。通信可以是针对任何接收器广播或者针对特定成对的设备定址或编码。由无线电设备30接收的信息可以是控制信号，诸如以激活扬声器或者灯或者配置探针12以用于超声扫描。对于配对到探针12的电池组14中的无线电设备30，由无线电设备30传送的信息可以是从扫描患者所导出的超声数据。对于任何无线电设备30(即处于配对或者非配对的电池组中)，所传送的信息可以是网络数据(例如标识、成对请求或者其它数据)、心跳数据、位置信号、电池或者电荷状态、或者其它数据。任何类型的信息可以用于位置功能。
[0064]超声成像仪32包括显示器36。超声成像仪32是医疗诊断超声扫描仪、计算机、服务器、或者用于生成和显示显示器36上的患者的超声图像的其它设备。超声成像仪32包括接收射束生成器、滤波器、检测器、多普勒估计器、扫描转换器、存储器、显示平面或其组合。可以提供附加的、不同的或者更少的组件。
[0065]超声成像仪32从探针12无线地接收超声扫描数据并且完成超声成像过程。在探针传送元件数据的情况下，超声成像仪32接收射束形式，检测(B模式、彩色血流(color flow)模式、M模式、脉冲波多普勒模式、谐波模式、造影剂模式、其它模式或其组合)、空间滤波、时间滤波、扫描转换、显示映射，并且输出所得图像。可以由成像仪32执行附加的、不同的或者更少的功能。例如，探针12输出接收射束生成数据。成像仪32不执行接收射束生成，因此可以或者可以不具有接收射束生成器。作为另一示例，探针12输出扫描转换和/或显示映射数据(例如输出超声图像以用于显示)，所以成像仪32提供显示器36上的图像。成像仪32配置成从接收自无线缆的超声换能器探针12的数据生成超声图像。
[0066]显示器34是CRT、液晶二极管、发光二极管、等离子体、打印机、投影仪或者其它显示器。响应于显示成像仪32所输出的值，显示器34呈现超声图像。可以输出来自进行中的扫描的图像序列。
[0067]显示器34还可以用于用户接口功能。从用户接收用于配置超声成像仪32和/或探针12的输入或控制。显示器34显示输入选项、确认选择和/或以其它方式包括向用户的用户接口反馈。可以显示任何配置信息。可以显示涉及探针12和/或电池组14的信息，诸如显示成对、位置、电池状态(例如电荷水平)或者其它信息。
[0068]在一个实施例中，超声成像仪32配置成输出位置信息。当具有或者没有所连接的探针12的电池组14移动得远离阈值距离或者已经经过阈值距离(例如信号强度在阈值以下)时，显示器34或者扬声器输出警告。当任何电池组无线电设备30的信号强度跌落至某一阈值以下时，超声成像仪32警告用户。不同的阈值和/或警告可以用于与探针12配对的任何电池组14和/或用于当前有效或配对的探针12。可替换地或者附加地，超声成像仪32输出电池组14或任何所连接的探针12将发信号，并且然后使电池组14或者任何所连接的探针12输出视觉或音频指示以便使用户定位电池组14或探针。可以响应于成像仪接收的信号的度量或其它位置度量而执行其它位置动作。
[0069]在另一实施例中，超声成像仪32配置成接收和输出电池26的电荷或其它电池状态。使用集成无线电设备30从任何电池组14接收状态。可以接收针对有效探针12的电池组14的状态。可以接收针对备用或其它电池组14的状态。备用的状态可以与所使用的探针12的当前使用或有效的电池组14的状态不同地显示或处置。例如，可以更频繁地更新或者自动地提供针对有效电池26的状态，而备用的状态较不频繁地更新和/或仅在由用户请求或者有效电池26中的低电荷时提供。
[0070]由于无线电设备30可用于各种电池组30，所以超声成像仪32可以接收或者可以请求来自有效和备用电池组14的电池状态而不管是连接到探针12、充电站还是断开。超声成像仪32向用户指示附近所有电池的电荷状态。也可以指示其它信息，诸如各种电池组14是否配对到探针12。超声成像仪32连同其相关联的电荷和配对状态一起显示附近(例如室)所连接的探针12和所连接或未连接的电池组14的清单。
[0071]基于清单，超声成像仪32或用户可以确定哪个电池组14使用探针12或者与其配对以进行扫描。例如，超声成像仪32突显具有最多电荷的电池组14(诸如通过在显示器34上的列表中突显和/或使电池组14输出视觉和/或音频指示符)。超声成像仪32或用户可以确定所有可用电池具有非常低的电荷，从而提示警告以充电。可以标识阈值电荷水平(例如20%)以下的电池组14，使得用户可以布置用于充电。可以使用其它电荷或电池状态相关信息。
[0072]当探针12已经与电池配对了指定的时间间隔时，无线电设备30可以由超声成像仪32使用以警告用户。附加地或者可替换地，追踪电池26的寿命并且在电池26接近寿命预期时警告用户。可以使用来自电池组14的无线电设备30的电池和/或配对状态信息来实现任何各种清单控制或追踪。位置信息可以与状态输出一起被包括，诸如指示具有充足电荷的最接近超声成像仪32的配对电池26和非配对电池组14。
[0073]定位器36是智能电话、平板电脑、个人计算机、膝上型电脑或者专门设计的定位器设备。作为通用设备(例如智能电话或平板电脑)，定位器36通过应用或程序配置。作为专门设计的设备，电路、设计和/或编程配置定位器36以用于在超声系统中使用。定位器36与超声成像仪32分离或不同。定位器36是手持式的或者可以在一个实施例中移动，从而允许通过信号强度中的改变和/或通过三角测量定位电池组14。
[0074]定位器36包括用于与电池组14的无线电设备30通信的收发器或接收器。定位器36还可以或者可以不与超声成像仪32无线通信。
[0075]可替换地或者附加地，可以利用定位器36执行以上针对超声成像仪32所讨论的任何各种清单、电池状态和/或位置功能。定位器36可以与无线电设备30通信以搜集信息、请求信息和/或控制电池组14和/或所连接的探针12。例如，位置信息(例如所估计的距离或者电池组14已经被触发以发信号)由定位器36输出。定位器36可以测量信号强度或者从超声成像仪32接收所测量的信号强度。
[0076]在定位器36比超声成像仪32更加可移动的情况下，定位器36可以更容易地用于定位隐藏或消声(即不能看到或者听到来自电池组14的信号)或者不具有输出的电池组14。相反地，定位器36移动成确定信号强度增加或减小的方向。该信息可以用于在特定电池组14的位置上调整归零或调整归位。在一个实施例中，音频或视觉指示符与信号强度成比例地变化。
[0077]定位器36可以输出针对电池组14的电池状态或其它状态信息。例如，针对定位器36附近或其范围内的各种电池组14而输出电荷状态和成对。
[0078]可以在定位器36上提供任何用户接口功能。例如，超声成像仪32和/或探针12可以配置用于使用来自定位器36的输入进行扫描。在其它实施例中，定位器36可以从超声成像仪32接收超声图像并且在定位器上显示图像。
[0079]图3是用于在超声系统中通信的方法的一个实施例的流程图。超声系统包括无线探针、电池组、电池组中的无线电设备和另一设备，诸如超声成像仪或定位器。图1、图2的系统或者不同的系统用于实现该方法。例如，用户执行动作40的配对。电池组中的无线电设备执行动作42。定位器或者超声成像仪执行动作44，46和/或48。动作46和/或48可以至少部分地通过电池组或配对探针来执行。
[0080]可以提供附加的、不同的或更少的动作。例如，提供用于请求电池信息的动作。作为另一示例，提供其它通信，诸如电池组中的无线电设备接收控制指令或通信请求。一些或全部动作可以针对不同探针、电池组、定位器和/或超声成像仪重复。可以提供用于电池群组的清单控制或电荷控制的动作。在又一示例中，不执行动作40，46和/或48。
[0081]以所示出的次序或不同的次序执行动作。例如，在动作40之前执行动作42和/或动作44。动作46和48可以同时地或者以任何次序执行。
[0082]在动作40中，可移除电池组与超声换能器探针配对。该组与探针物理地并且电气地连接。闩锁、磁体、卡扣配合、螺丝、压力配合、门板或者其它连接将组保持到探针或者保持在探针中。作为该保持的部分，建立通过任何数目的导体对的电气接触。电气接触提供从组到探针的电力。可以在相同或者其它接触之上或者通过感应耦合交换控制、测量和/或扫描数据。
[0083]在可替换实施例中，电池组不与探针配对。电池组可以从探针移除。
[0084]在动作42中，电池组中的无线电设备无线地传送信息。使用蓝牙、蓝牙低能量、其它标准或非标准协议，从电池组的无线电设备向一个或多个其它设备传送信息。广播可以定址到特定接收方或接收方类别或者可以没有定址。
[0085]所传送的信息是电池状态、配对状态或其它状态信息。可替换地或者附加地，电池组中的无线电设备传送位置信息。位置信息可以是对位置信号请求的响应。位置信息可以是没有位置信息但是用于通过远程设备确定信号强度的任何信号。
[0086]当配对时，电池组中的无线电设备可以从超声换能器探针传送超声数据。来自电池组的探针或传感器的测量、信号和/或数据被格式化以用于无线传送并且通过电池组的无线电设备来传送。针对探针中的工作无线电设备的需要可以通过使用电池组中的无线电设备而避免。在可替换实施例中，电池组外部的探针中的无线电设备或若干无线电设备传送超声数据或控制数据。
[0087]在动作44中，在远程设备处接收所传送的信息。平板电脑、智能电话、超声成像仪或者其它远程设备接收该信息。线缆或导线没有将远程设备连接到电池组或探针。接收方是无线的，诸如利用接收器或收发器接收射频传送。
[0088]所接收的信息用于输出给用户或者响应于电池组的无线电设备。作为响应，远程设备向回与电池组的无线电设备通信以便请求更多信息、确认接收和/或控制操作。对于控制，控制指令、值或设定是针对电池组、无线电设备和/或所连接的探针。例如，远程设备确定来自电池组中的无线电设备的传送的信号强度处于阈值以下，因此向回传送指令以停止或防止一些操作和/或输出视觉或音频指示符以用于定位特定电池组。用户可以跟随光或声音来标识或定位电池组。
[0089]对于通过远程设备输出给用户，可以使用任何输出。提供状态(例如电荷或配对)、位置、超声图像、控制设定、用户接口和/或其它输出。
[0090]在动作46中，远程设备输出电池状态警告。输出关于低电池的警告。警告可以是没有可用的或者在范围中的电池组具有充足(即在阈值水平以上)的电荷。在可替换实施例中，输出具有高电荷，诸如输出具有最高电荷的电池组的指示或者输出最高电荷的水平。输出可以是清单信息，诸如电池组和对应电荷水平的列表。
[0091]警告的输出可以与使得电池组标识自己相结合。输出为:具有低电荷的电池组、具有水平以下的电荷的所有电池组、或者具有最大电荷的电池组将以噪音或视觉信号标识自己。当用户在远程设备上输入确认的同时或者在其之后，电池组输出噪音或视觉信号。
[0092]在动作48中，所接收的信息用于定位电池组。位置信息可以由远程设备输出。信号强度或者其它信息用于指示位置，诸如特定位置或距离。输出位置信息可以是电池组在移动或者处于超出距远程设备的阈值范围的位置处的警告。位置可以是距离中的改变，使得远程设备的夹具可以在电池组上调整归位。可替换地或者附加地，激活电池组输出。
[0093]不管配对与否都提供位置信息。可以定位备用电池组。可以定位与探针配对的电池组。可替换地，位置输出可以或者可以不取决于配对状态。例如，用于非配对探针的位置信息依照请求来提供，但是用于配对探针的位置信息是依照请求或者在从系统移动开给定范围时提供。位置信息允许用户寻找错误放置的电池和/或探针。
[0094]尽管已经在上文参照各种实施例描述了本发明，但是应当理解到，可以做出许多改变和修改而不脱离本发明的范围。因此意图以上详细描述被视为说明性的而非限制性的，并且要理解到，包括所有等同方案的以下权利要求意图限定本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种用于与超声扫描仪(32)通信的系统，该系统包括: 包括探针外壳(16)和探针外壳(16)中的换能器阵列(18)的超声换能器探针(12); 包括电池组外壳(38)的电池组(14)，其中电池组(14)配置用于与换能器探针(12)可移除配对(40);以及 电池组外壳(38)中的无线电设备(30)，该无线电设备(30)配置用于与远程设备(32，36)无线通信。2.权利要求1的系统，其中探针外壳(16)的尺寸和形状设计成由手部握持并且免于线缆连接，并且其中换能器探针(12)还包括探针外壳(16)内的传送和接收电子器件(20)。3.权利要求2的系统，其中当与换能器探针(12)配对时，电池组(14)为传送和接收电子器件(20)供电。4.权利要求1的系统，其中电池组(14)还包括电荷水平传感器(28)，并且其中无线电设备(30)配置成传送电池组(14)的电荷水平。5.权利要求1的系统，其中无线电设备(30)包括低功率无线电设备(30)。6.权利要求1的系统，其中无线电设备(30)配置成以预确定的幅度传送定位器信号。7.—种用于通信的超声系统，该超声系统包括: 围封电池(26)的电池壳体(38); 与电池壳体(38)可拆卸地可连接的无线缆超声换能器探针(12); 在电池壳体(38)内或上的收发器(30);以及 配置成从接收自无线缆超声换能器探针(12)的数据生成超声图像的超声成像仪(32)。8.权利要求7的超声系统，其中当电池壳体(38)与无线缆超声换能器探针(12)连接时，电池(26)为无线缆超声换能器探针(12)的电路(20)供电，并且其中收发器(30)配置成在电池壳体(38)与无线缆超声换能器探针(12)连接时传送数据。9.权利要求7的超声系统，还包括配置成从无线缆超声换能器探针(12)传送数据的附加收发器(22)，并且其中在电池壳体(38)内或上的收发器(30)配置成传送电池的状态，而不管电池壳体(38)是否与无线缆超声换能器探针(12)连接。10.权利要求7的超声系统，其中收发器(30)配置成传送信号，并且其中超声成像仪(32)或另一未连接的设备(36)配置成响应于信号的接收测量而输出位置信息。11.一种用于在超声系统中通信的方法，该方法包括: 使可移除电池组(14)与超声换能器探针(12)配对(40); 从电池组(14)中的无线电设备(30)无线地传送(42)信息；以及 在远程设备处接收(44)该信息。12.权利要求11的方法，其中无线地传送(42)信息包括传送(42)电池状态，并且 还包括在电池状态指示阈值以下的电荷时，通过远程设备输出(46)警告。13.权利要求11的方法，还包括在可移除电池组(14)没有与超声换能器探针(12)配对时，从信息定位(48)可移除电池组(14)。14.权利要求11的方法，其中传送(42)信息包括从超声换能器探针(12)传送(42)超声数据，传送(42)是利用电池组(14)中的无线电设备(30)。
【文档编号】A61B8/12GK106073819SQ201610275896
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月29日 公开号201610275896.3, CN 106073819 A, CN 106073819A, CN 201610275896, CN-A-106073819, CN106073819 A, CN106073819A, CN201610275896, CN201610275896.3
【发明人】G.库, J.施瓦茨克莱塞尔, J.厄尔巴诺
【申请人】美国西门子医疗解决公司