專利名稱：用于控制超聲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的通信的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中公開的主題一般涉及超聲系統(tǒng)，并且更具體地說，涉及用于在超聲系統(tǒng)內(nèi)傳遞數(shù)據(jù)、具體而言從超聲系統(tǒng)的前端將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖艘员闾幚淼姆椒ê拖到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
診斷醫(yī)療成像系統(tǒng)一般包括掃描部分和具有顯示器的控制部分。例如，超聲成像系統(tǒng)通常包括超聲掃描裝置，如具有換能器(transducer)的超聲探頭，而換能器連接到超聲系統(tǒng)以通過執(zhí)行各種超聲掃描(例如，為容積或身體成像)來控制超聲數(shù)據(jù)的采集。超聲系統(tǒng)是可控制的，以在不同操作模式中操作和執(zhí)行不同掃描。在超聲系統(tǒng)的前端收到的信號隨后傳遞到后端并在后端處理。在常規(guī)超聲系統(tǒng)中，前端通常包括波束形成接收信號的專用集成電路(ASIC)或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。然而，此硬件實現(xiàn)的波束形成器提供更低的靈活性。例如，實現(xiàn)的波束形成的類型受限于特定硬件實現(xiàn)，使得僅特定波束形成能夠被執(zhí)行。因此，前端中的硬件組件是專用的，并且一旦波束形成算法安裝在ASIC或FPGA內(nèi)便不允許更改算法。另外，多個波束例如可在四維GD)成像期間同時形成。在硬件實現(xiàn)的波束形成器中，這些多個波束的同時形成要求密集或相當(dāng)大的處理，這能夠?qū)е赂叱杀镜膶崿F(xiàn)和超聲系統(tǒng)的大小增大。在軟件實現(xiàn)的波束形成器中，波束形成器在超聲系統(tǒng)的后端中實現(xiàn)。在這些軟件實現(xiàn)的波束形成器中，從接收信號形成的所有信道的波束形成數(shù)據(jù)必須從前端傳遞到后端以便后端處理。在這些軟件實現(xiàn)的波束形成器中需要從前端傳遞到后端的數(shù)據(jù)量大，并且能夠根據(jù)正在執(zhí)行的掃描的類型而明顯增長。相應(yīng)地，帶寬總線越高，操作這些超聲系統(tǒng)所要求的通信線路就更多和/或處理功率就更高。這些組件還能夠增加超聲系統(tǒng)的大小和成本。另外，傳輸要處理的數(shù)據(jù)量所需的數(shù)據(jù)率可能超過系統(tǒng)的通信線路(例如，外圍組件互連(PCI)總線)的最高數(shù)據(jù)傳輸率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)各種實施例，提供了一種用于處理超聲數(shù)據(jù)的方法。該方法包括從超聲系統(tǒng)中超聲探頭的多個信道接收超聲數(shù)據(jù)，并且將收到的超聲數(shù)據(jù)數(shù)字解調(diào)，使得數(shù)字解調(diào)的超聲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸率低于接收的超聲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸率。該方法還包括處理數(shù)字解調(diào)的超聲數(shù)據(jù)，其中，所述處理使用超聲系統(tǒng)的處理器來執(zhí)行。根據(jù)其它各種實施例，提供了一種用于解調(diào)超聲數(shù)據(jù)的方法。該方法包括從超聲系統(tǒng)中超聲探頭的多個信道接收超聲數(shù)據(jù)，以及使用數(shù)字解調(diào)將多個信道的接收超聲數(shù)據(jù)的采樣率減少。該方法還包括將減少采樣率的超聲數(shù)據(jù)傳遞到超聲系統(tǒng)的處理器，以及使用該處理器來執(zhí)行減少采樣率的超聲數(shù)據(jù)的處理，其中所述處理包括波束形成。根據(jù)仍有的其它各種實施例，提供了一種超聲系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于采集關(guān)注對象的超聲數(shù)據(jù)的超聲探頭和配置成從超聲探頭接收模擬超聲數(shù)據(jù)的多個信道并將模擬超聲數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字超聲數(shù)據(jù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。該超聲系統(tǒng)還包括配置成將數(shù)字超聲數(shù)據(jù)的采樣率減少到低于ADC的采樣率的解調(diào)器和配置成波束形成減少采樣率的數(shù)字超聲數(shù)據(jù)的處理器。


圖1是根據(jù)各種實施例形成的超聲系統(tǒng)的簡化框圖。圖2是示出根據(jù)各種實施例而執(zhí)行的數(shù)據(jù)通信過程的框圖。圖3是根據(jù)各種實施例的用于數(shù)字解調(diào)的方法的流程圖。圖4是示出根據(jù)圖3所示方法而執(zhí)行的數(shù)據(jù)通信過程的示范框圖。圖5是根據(jù)各種實施例的用于數(shù)字解調(diào)的另一方法的流程圖。圖6是根據(jù)各種實施例的用于數(shù)字解調(diào)的另一方法的流程圖。圖7是根據(jù)各種實施例的用于數(shù)字解調(diào)的另一方法的流程圖。圖8是連同其可實現(xiàn)各種實施例的超聲系統(tǒng)的框圖。圖9是根據(jù)各種實施例所形成的圖8的超聲系統(tǒng)的超聲處理器模塊的框圖。圖10是示出其中可實現(xiàn)各種實施例的具三維(3D)能力的微型超聲系統(tǒng)的圖形。圖11是示出其中可實現(xiàn)各種實施例的具3D能力的手持式或袖珍式超聲成像系統(tǒng)的圖形。圖12是示出其中可實現(xiàn)各種實施例的具3D能力的控制臺類型超聲成像系統(tǒng)的圖形。
具體實施例方式在連同附圖閱讀時，將更好地理解以上概述及某些實施例的以下詳細(xì)描述。在圖形示出各種實施例的功能塊的圖的程度上，功能塊不一定指示硬件電路之間的分割。因此， 例如，一個或多個功能塊(例如，處理器或存儲器)可在單件硬件(例如，通用信號處理器或隨機存取存儲器的塊、硬盤或諸如此類)或多件硬件中實現(xiàn)。類似地，程序可以是獨立程序，可以作為子例程包含在操作系統(tǒng)中，可以是安裝的軟件包的功能及諸如此類。應(yīng)理解， 各種實施例不限于圖形中所示的布置和手段。在本文使用時，單數(shù)形式記載的并且前面帶有單詞“一(a或an) ”的要素或步驟應(yīng)理解為不排除多個所述要素或步驟，除非明確陳述此類排除。此外，對“一個實施例”的引用無意解釋為排除也包含所記載的特征的另外實施例的存在。另外，除非明確相反地陳述， 否則，“包括”或“具有”含特定屬性的要素或多個要素的實施例可包括不具有該屬性的另外要素。各種實施例提供用于在超聲系統(tǒng)內(nèi)傳遞數(shù)據(jù)以便處理的系統(tǒng)和方法。一些實施例控制由軟件波束形成器處理而傳送的數(shù)據(jù)的量。例如，在一些實施例中，減少的超聲數(shù)據(jù)量傳遞到軟件波束形成器以便處理，軟件波束形成器在通用處理或通用中央處理單元(CPU) 或圖形處理單元(GPU)中實現(xiàn)。形成圖像的此類處理可例如包括為每個期望的圖像重構(gòu)點生成時延的和/或相移的信道數(shù)據(jù)的通用線性組合，其中，信道數(shù)據(jù)可源于相同或不同的超聲傳送事件，以及其中，時延/相移經(jīng)選擇以將圖像聚焦在圖像重構(gòu)點或其附近。圖像重構(gòu)點的集合也可包括掃描線(向量)、顯示的像素或其它適合的幾何形狀。
至少一些實施例的技術(shù)效果是減少從超聲系統(tǒng)的前端傳遞的用于在超聲系統(tǒng)的后端由處理單元處理的接收數(shù)據(jù)的量。至少一些實施例的技術(shù)效果還包括允許使用通用處理器，其中，包括波束形成的射頻(RF)處理在軟件中執(zhí)行。應(yīng)注意，本文中所述的生成或形成圖像的各種實施例可包括用于形成圖像的處理，其在一些實施例中包括波束形成，并且在其它實施例中不包括波束形成。例如，能夠形成圖像而不進行波束形成，例如通過將解調(diào)的數(shù)據(jù)的矩陣乘以系數(shù)的矩陣，以使得積是圖像，并且其中過程不形成任何“波束”。此外，圖像的形成可使用信道組合來執(zhí)行，所述信道組合可源于多于一個傳送事件。在各種實施例中，執(zhí)行超聲處理以形成圖像，例如，諸如接收波束形成等超聲波束形成在軟件、硬件或其組合中執(zhí)行。在示出超聲系統(tǒng)30的簡化框圖的圖1中，示出了根據(jù)各種實施列形成的具有軟件波束形成器架構(gòu)的超聲系統(tǒng)的一種實現(xiàn)。超聲系統(tǒng)30配置成使用探頭32采集超聲數(shù)據(jù)，其中，諸如超聲信號的傳送和接收等傳送和接收功能性由前端 34提供，前端34如圖所示未包括硬件實現(xiàn)的接收波束形成器。然而，應(yīng)注意，硬件實現(xiàn)的接收波束形成器可選擇性地被提供以執(zhí)行例如部分波束形成。前端34通常包括可例如在專用集成電路(ASIC)或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)中實現(xiàn)的傳送器/接收器。前端34例如經(jīng)一個或多個通信線路38連接到后端36，所述通信線路可包括一個或多個總線，例如高速外圍組件互連(PCIe)總線或其它總線(例如，具有至少幾GB/秒傳輸率的高帶寬總線)。通信線路38將超聲數(shù)據(jù)從前端34傳遞到后端36，并且可包括一個或多個數(shù)據(jù)信道。后端36通常包括處理單元，如下更詳細(xì)所述的，所述處理單元包括軟件實現(xiàn)的波束形成器和IQ/RF處理器。這些處理功能可由通用CPU或GPU來執(zhí)行。在各種實施例中，減少了從前端34傳送到后端36的數(shù)據(jù)量，因而使用更低的超聲數(shù)據(jù)采樣和/或傳輸率。例如，超聲系統(tǒng)30可包括12比特模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，該轉(zhuǎn)換器正在從256個超聲信道采樣數(shù)據(jù)，采樣率是65MHz，產(chǎn)生大約25GB/s的數(shù)據(jù)率。為了以25GB/ s來傳輸數(shù)據(jù)，將需要多于50個PCIe第2代(PCIe G2)線路，并且這不能通過總線來傳輸。 然而，根據(jù)各種實施例，提供了降低數(shù)據(jù)率的方法，使得降低數(shù)據(jù)率的數(shù)據(jù)能夠通過總線傳輸。因此，各種實施例提供數(shù)據(jù)采樣率或傳輸率降低以允許使用更低帶寬數(shù)據(jù)信道來傳遞數(shù)據(jù)。從可包括使用ADC的超聲前端信道到諸如執(zhí)行波束形成計算、組織處理的后端處理器等數(shù)據(jù)處理器的數(shù)據(jù)流由此得到控制。在一些實施例中，從前端34傳遞到后端36的數(shù)據(jù)包括控制傳遞的數(shù)據(jù)以便僅傳輸特定處理操作所需的數(shù)據(jù)和/或基于通信帶寬來傳輸數(shù)據(jù)。超聲系統(tǒng)30可用于為不同應(yīng)用執(zhí)行不同種類的超聲掃描以采集超聲圖像數(shù)據(jù)。 例如，在一些實施例中，超聲系統(tǒng)30操作以執(zhí)行實時四維GD)掃描，該掃描同時或并發(fā)采集多個波束。超聲系統(tǒng)30在各種實施例中包括從所有信道38接收數(shù)據(jù)的通用處理器(例如，CPU或GPU)中實現(xiàn)的軟件實現(xiàn)的波束形成器。因此，在一些實施例中，借助于執(zhí)行波束形成處理(例如使用任何適合波束形成方法的波束形成計算)的通用處理器，提供從所有信道38的數(shù)據(jù)傳輸。應(yīng)注意，軟件波束形成包括執(zhí)行任何類型的波束形成技術(shù)，這可包括在能夠在硬件中執(zhí)行的軟件中執(zhí)行波束形成技術(shù)。也應(yīng)注意，在本文中引用波束形成技術(shù)時，這通常指可由超聲系統(tǒng)執(zhí)行的任何類型的圖像形成。相應(yīng)地，各種實施例可連同形成圖像來實現(xiàn)，而無論是否形成波束。各種實施例使用有關(guān)超聲數(shù)據(jù)路徑中信號帶寬(例如，輸入信號載波頻率和帶寬)的先驗信息或知識來控制該超聲數(shù)據(jù)的傳輸。另外，有關(guān)相關(guān)的或所需的數(shù)據(jù)在時間域中系統(tǒng)信道之間分布的先驗信息或知識用于控制超聲數(shù)據(jù)的傳輸。例如，圖2示出根據(jù)用于基于探頭或超聲系統(tǒng)的操作模式來控制超聲數(shù)據(jù)的傳遞的各種實施例而執(zhí)行的超聲處理工作流，如圖2所示，采集超聲數(shù)據(jù)40。采集的超聲數(shù)據(jù) 40經(jīng)多個接收信道42接收。識別減少的超聲數(shù)據(jù)集44以便在超聲系統(tǒng)的前端到處理單元之間傳遞。減少的超聲數(shù)據(jù)集42是基于采集的超聲數(shù)據(jù)40并具有減少的數(shù)據(jù)量要傳遞以便處理的超聲數(shù)據(jù)的集合。包括在減少的超聲數(shù)據(jù)集42中的數(shù)據(jù)的確定可基于一個或多個因素，例如，帶寬使用或要求、處理所需的相關(guān)數(shù)據(jù)(例如，臨床相關(guān)數(shù)據(jù))等。減少的超聲數(shù)據(jù)集42隨后傳遞到處理單元，例如，以便處理數(shù)據(jù)，如執(zhí)行軟件波束形成46。應(yīng)注意， 傳遞的減少的超聲數(shù)據(jù)集42包括用于對應(yīng)于每個接收信道的所有數(shù)據(jù)信道的數(shù)據(jù)。除其它方法外，用于控制超聲數(shù)據(jù)的傳遞的方法可使用數(shù)字解調(diào)和過濾和/或可變抽選(decimation)以便傳輸數(shù)據(jù)以供隨后處理。下面更詳細(xì)地描述用于控制超聲數(shù)據(jù)中通信的各種方法。在一個實施例中，提供了包括數(shù)字解調(diào)、過濾和抽選的用于降低數(shù)據(jù)率的方法50。 方法50為超聲數(shù)據(jù)的每個信道執(zhí)行以用于隨后的波束形成。具體而言，方法50包括在52 識別用于特定掃描的相關(guān)信號帶寬，并隨后在M基于識別的相關(guān)帶寬來降低(要處理的) 超聲數(shù)據(jù)的采樣率。例如，在成人心臟諧波成像中，相關(guān)信號帶寬小于2MHz (同時ADC在以例如50MHz 采樣)。相應(yīng)地，相關(guān)帶寬可基于相關(guān)帶寬頻率來定義，這可包括高于該帶寬頻率的預(yù)定方差或裕度，在此示例中，這可以是附加的1MHz。相應(yīng)地，來自超聲系統(tǒng)接收器的復(fù)IQ信號的采樣率可設(shè)在3MHz。然而，應(yīng)注意，其它最小頻率帶寬級別可通過按照期望或需要的更改方差或裕度來定義。在各種實施列中，通過將信號乘以余弦因數(shù)以形成IQ信號的同相⑴分量，以及乘以正弦因數(shù)以形成IQ信號的正交(Q)分量，完成信號的數(shù)字解調(diào)。因數(shù)可基于相關(guān)信號帶寬的解調(diào)頻率。例如，信號可乘以cos (ω dt)和sin (ω dt)，其中，ω d = 2 π Fd，并且Fd是解調(diào)頻率。應(yīng)注意，解調(diào)頻率在一些實施例中沿信號向量是恒定的，并且對于所有數(shù)據(jù)信道相同。然而，解調(diào)頻率在其它實施例中可變化。之后，通過執(zhí)行數(shù)據(jù)的抽選，過濾信號(作為解調(diào)的一部分)。例如，可提供解調(diào)濾波器以限制抽選前基帶解調(diào)的信號的帶寬。在各種實施例中，解調(diào)濾波器是可編程的并作為低通濾波器來操作，例如，實現(xiàn)為每抽選帶有預(yù)定數(shù)量抽頭(例如，十六個抽頭)的低通有限脈沖響應(yīng)(FII )濾波器。應(yīng)注意，抽選因數(shù)能夠根據(jù)掃描模式和信號帶寬而改變。抽選因數(shù)也能夠基于是在基本還是第二諧波模式中執(zhí)行成像而改變。例如，可實現(xiàn)解調(diào)濾波器，使得僅傳輸采集的信號的第二諧波分量以用于隨后的波束形成。另外，抽選因數(shù)和解調(diào)頻率能夠從向量到向量改變，但對于所有信道相同，并且在向量期間是恒定的。應(yīng)注意，過濾在各種實施例中設(shè)置解調(diào)器的帶寬。隨后在60在數(shù)據(jù)上執(zhí)行波束形成，且具體而言是軟件中的波束形成。因此，在波束形成前去除對波束形成或特定成像不相關(guān)或不需要的信號譜的部分。例如，對于2MHz采樣頻率的中心頻率是大約3. 5MHz。各種實施例將中心頻率移到零，并且編程濾波器以使關(guān)注的相關(guān)頻帶(即，相關(guān)頻率帶寬)通過。 應(yīng)注意，在各種實施例中，解調(diào)包括與復(fù)指數(shù)相乘和低通過濾，以便提取復(fù)信號包因此，通過相應(yīng)配置的過濾和抽選，可基于預(yù)期的信號的帶寬來改變或控制抽選比率。如圖4所示，來自多個接收信道的數(shù)據(jù)在傳送到一個或多個數(shù)字處理單元72以用于處理(例如軟件中的波束形成)前，在ADC 70被接收和數(shù)字解調(diào)，其可包括過濾和抽選。數(shù)字處理在信道域中執(zhí)行，并且結(jié)果信號具有更低采樣率。在方法50中，比特寬度可基于抽選比率。因此，可提供可變比特寬度。相應(yīng)地，可為數(shù)據(jù)集選擇不同的比特寬度或比特數(shù)位。應(yīng)注意，執(zhí)行的抽選越多，信號的動態(tài)范圍就越高。為保持特定的動態(tài)范圍，可傳遞每樣本更多比特。方法50通過每個接收信道中數(shù)據(jù)的數(shù)字解調(diào)及隨后的過濾和抽選，降低傳輸數(shù)據(jù)率。過濾和抽選是可變的，并且取決于相關(guān)信號帶寬。方法50通過降低采樣率來提供數(shù)據(jù)率的降低，使得只傳輸相關(guān)信號帶寬以用于隨后的處理(例如，波束形成)。方法50也可應(yīng)用到帶有甚至更低帶寬和數(shù)據(jù)減少因數(shù)的脈沖波(PW)多普勒成像。另外，應(yīng)注意，在各種實施例中，傳輸采樣率不限于接收信號的最大頻率，并且只影響信號帶寬。在另一方法80中，如圖5所示，定義信道時間空間中的關(guān)注區(qū)(ROI)以降低要波束形成的數(shù)據(jù)的傳輸數(shù)據(jù)率。在方法80中，在82確定用于掃描的掃描參數(shù)。例如，掃描參數(shù)可包括聚焦區(qū)、擴展孔徑(aperture)、成像模式等。掃描參數(shù)用于在84定義ROI。ROI用于限制為處理而傳遞的信道的數(shù)據(jù)。例如，基于掃描參數(shù)，選擇某個ROI，該ROI定義對于其數(shù)據(jù)應(yīng)被傳遞以進行處理的時隙和信道，而數(shù)據(jù)的其它信道或時隙不被傳遞用于處理(例如，丟棄)。在86，隨后從活動ROI內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，在信道域中，只傳輸某些時隙內(nèi)來自某些信道的數(shù)據(jù)。例如，如果ROI定義接收孔徑，則只傳遞該孔徑內(nèi)收到的數(shù)據(jù)，而不傳遞孔徑外的數(shù)據(jù)。之后，在88執(zhí)行波束形成，例如，軟件中的波束形成。因此，基于如一個或多個掃描參數(shù)所確定的定義ROI來傳輸對波束形成相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，在擴展孔徑應(yīng)用中，孔徑沿向量(例如，向量波束)沿時間擴展，由此更改為處理而傳遞的數(shù)據(jù)量。作為另一示例，在正掃描的對象的更深深度來執(zhí)行掃描時，傳遞數(shù)據(jù)的更多信道以用于處理。方法80因此通過在信道時間空間中定義ROI以及通過傳輸僅來自ROI內(nèi)的數(shù)據(jù)， 降低了傳輸數(shù)據(jù)率。ROI為每個信道定義相對于向量的開始的起始時間和數(shù)據(jù)傳輸?shù)某掷m(xù)時間。ROI定義取決于一個或多個掃描參數(shù)，如聚焦區(qū)、擴展孔徑、成像模式(B、色流、PW多普勒)等。在各種實施例中，ROI通過軟件來計算，并且隨后前端硬件設(shè)置或編程為傳輸僅來自活動ROI內(nèi)的數(shù)據(jù)。如對于通過線性或曲線陣列的掃描，例如對于通過線性陣列探頭的掃描(帶有三個聚焦區(qū)，其中，結(jié)果的波束從三個聚焦區(qū)組合)，得到減少的數(shù)據(jù)傳輸。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)限于從三個聚焦區(qū)收到的信號，而不同于傳輸所有數(shù)據(jù)并且只處理與三個聚焦區(qū)有關(guān)的數(shù)據(jù)。在另一方法90中，如圖6所示，在92識別要組合的多個信道。所述識別包括確定多個近鄰或相鄰信道，例如，對應(yīng)于超聲探頭的相鄰接收元件的信道。所述確定可基于接收元件的分組和/或要組合的預(yù)定數(shù)量的信道。隨后，在94，來自近鄰信道的數(shù)據(jù)組合成單個向量。來自多個信道的數(shù)據(jù)組合成單個向量可使用任何適合的向量組合方法來執(zhí)行。在組合數(shù)據(jù)時，在96應(yīng)用沿向量的延遲。例如，相關(guān)延遲(例如，相位旋轉(zhuǎn))沿向量應(yīng)用并更改。之后，傳遞數(shù)據(jù)以用于波束形成，例如，在98執(zhí)行軟件中的波束形成。方法90因此通過組合來自多個信道(例如，四個信道)的數(shù)據(jù)而降低傳輸數(shù)據(jù)率，這減少了要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的信道數(shù)量。方法90執(zhí)行數(shù)字子孔徑波束形成，其中，相位旋轉(zhuǎn)可用于基于相關(guān)延遲來組合數(shù)據(jù)。在另一方法100中，如圖7所示，在102，數(shù)據(jù)、并且具體而言要傳遞以用于處理的數(shù)據(jù)樣本分成多個數(shù)據(jù)分組。每個數(shù)據(jù)分組的大小(即每個數(shù)據(jù)分組中包括的數(shù)據(jù)樣本的數(shù)量)可以是預(yù)定的和/或可變的。例如，如果最大值是100則可使用7比特。之后，在104確定每個數(shù)據(jù)分組的比特深度，這基于每個數(shù)據(jù)分組中數(shù)據(jù)樣本的最大值。因此，每個數(shù)據(jù)分組具有基于該分組中數(shù)據(jù)樣本的最大深度的不同比特深度值。 隨后，在106存儲每個數(shù)據(jù)分組的確定的比特深度，例如，在每個數(shù)據(jù)分組的分組報頭中存儲。隨后，在108將減少的數(shù)據(jù)例如從超聲系統(tǒng)的前端傳輸?shù)胶蠖艘杂糜诓ㄊ纬?。之后?在110執(zhí)行波束形成，例如，執(zhí)行軟件波束形成。方法100因此通過減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組的比特數(shù)量而降低傳輸數(shù)據(jù)率，這減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。相應(yīng)地，提供了使用基于分組的可變比特深度的解調(diào)的IQ數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)壓縮。 方法100執(zhí)行編碼和解碼，并使用超聲信號SNR沿向量降低的信息，使得從對象中更深距離采集的信號要求更少比特的數(shù)據(jù)。如上所述，如果最大值是100，則可使用7個比特而不是例如從12比特ADC收到的12比特。應(yīng)注意，本文中描述的各種方法可單獨執(zhí)行，或者可組合以增大數(shù)據(jù)率降低因數(shù)。 例如，在一些實施例中，本文中描述的方法之一用于降低傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率以用于波束形成。在其它實施例中，兩種或更多方法可以在任何順序中執(zhí)行以進一步降低傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率以用于波束形成。在各種實施例中，接收波束形成器使用下變頻IQ數(shù)據(jù)而不是ADC采樣的原始RF 數(shù)據(jù)。然而，在其它實施例中，可使用原始RF數(shù)據(jù)或不同數(shù)據(jù)的組合。RF數(shù)據(jù)的下變頻(解調(diào))在每個接收信道上執(zhí)行，并且例如可在執(zhí)行ADC轉(zhuǎn)換的ASIC中執(zhí)行。如本文中更詳細(xì)描述的，在解調(diào)后，能夠過濾然后基于信號帶寬來抽選信號。如圖8所示，在超聲系統(tǒng)200中可實現(xiàn)用于超聲成像的解調(diào)的各種實施例，具體而言其中提供了軟件波束形成。應(yīng)注意，用于例如使用各種解調(diào)技術(shù)來降低數(shù)據(jù)傳輸率的各種實施例可在超聲系統(tǒng)200的不同部分或組件中實現(xiàn)。例如，數(shù)字解調(diào)可在也實現(xiàn)ADC的 ASIC中執(zhí)行，或者可在其它硬件或軟件中實現(xiàn)，并且這可以在系統(tǒng)的前端或后端中執(zhí)行。具體而言，根據(jù)各種實施例，圖8是示出超聲系統(tǒng)200的框圖，該超聲系統(tǒng)操作以執(zhí)行超聲數(shù)據(jù)的數(shù)字解調(diào)以用于波束形成(示為軟件波束形成)。軟件波束形成例如可由執(zhí)行有形、非暫時性計算機可讀媒體上指令的處理器來實現(xiàn)。超聲系統(tǒng)200配置成使用探頭206來采集超聲數(shù)據(jù)，其中，超聲信號的傳送和接收由前端201來提供，該前端如圖所示未包括硬件實現(xiàn)的接收波束形成器。然而，應(yīng)注意，硬件實現(xiàn)的接收波束形成器可選擇性地被提供以執(zhí)行一些波束形成。前端201經(jīng)多個數(shù)據(jù)信道連接到后端203，這些數(shù)據(jù)信道將超CN 102327131 A
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聲數(shù)據(jù)從前端201傳遞到后端203。超聲系統(tǒng)200能夠?qū)β暡ㄊM行電或機械轉(zhuǎn)向(steering)(例如在3D空間中)， 并且可配置成采集與患者或物體中關(guān)注區(qū)(ROI)的多個2D表示或圖像(或可選的3D和4D 圖像)對應(yīng)的信息，如本文中更詳細(xì)描述的，關(guān)注區(qū)可進行定義或調(diào)整。超聲系統(tǒng)200可配置成例如在一個或多個方向平面中采集2D圖像。超聲系統(tǒng)200包括傳送器202，該傳送器在波束形成器(傳送波束形成器)的引導(dǎo)下驅(qū)動探頭206內(nèi)的元件204(例如，壓電元件)的陣列以將脈沖的超聲信號發(fā)射到身體中?？墒褂枚喾N幾何形狀。超聲信號從像血細(xì)胞或肌肉組織等身體中的結(jié)構(gòu)散射回以產(chǎn)生返回到元件204的回波?；夭ㄓ山邮掌?08接收，并隨后傳遞到可以是不同組件或者例如在ASIC等單個組件中實現(xiàn)的ADC 210和解調(diào)器212。解調(diào)器212執(zhí)行數(shù)字解調(diào)，并且可選擇性地執(zhí)行過濾和抽選，如本文中更詳細(xì)描述的。解調(diào)的(或下采樣的)超聲數(shù)據(jù)可存儲在存儲器214中。解調(diào)器212將RF信號解調(diào)以形成表示回波信號的IQ數(shù)據(jù)對，其在各種實施例中具有比ADC 210的傳輸率降低的數(shù)據(jù)傳輸率。RF或IQ信號數(shù)據(jù)隨后可直接路由到存儲器 214以用于存儲。在一些實施例中，硬件接收波束形成器可選擇性地在前端201中提供。在一備選實施例中，探頭206可選擇性地包括在探頭內(nèi)帶有子孔徑接收波束形成的2D陣列。解調(diào)器112可為多個掃描平面或不同的掃描模式而生成不同數(shù)據(jù)類型，例如B模式、色多普勒(速度/功率/方差)、組織多普勒(速度)和多普勒能量。例如，解調(diào)器112 可生成多掃描平面的組織多普勒數(shù)據(jù)。解調(diào)器112收集與多個數(shù)據(jù)切片有關(guān)的信息(例如， I/Q、B模式、色多普勒、組織多普勒和多普勒能量信息)，并且在存儲器214中存儲可包括時間戳和方向/旋轉(zhuǎn)信息的數(shù)據(jù)信息。超聲系統(tǒng)200還包括處理器216以處理采集的超聲信息(例如，RF信號數(shù)據(jù)或 IQ數(shù)據(jù)對)，并且準(zhǔn)備超聲信息的幀以便在顯示器218上顯示，而圖像質(zhì)量或分辨率得以提高，如本文中更詳細(xì)描述的。處理器216適用于根據(jù)采集的超聲數(shù)據(jù)上多個可選擇的超聲形態(tài)來執(zhí)行一個或多個處理操作。處理器216也使用波束形成器230執(zhí)行波束形成操作， 該波束形成器在所示實施例中是軟件。處理器216連接到用戶接口 224(可包括鼠標(biāo)、鍵盤等)，如下面更詳細(xì)解釋的，該用戶接口可控制處理器216的操作。顯示器218包括向用戶顯示包括診斷超聲圖像的患者信息以用于診斷和分析的一個或多個監(jiān)視器。存儲器214和存儲器222之一或兩者可存儲超聲數(shù)據(jù)的二維OD)或三維(3D)數(shù)據(jù)集，其中，訪問此類2D和3D數(shù)據(jù)集以呈現(xiàn)可以是在波束形成的不同狀態(tài)中的2D(和/或3D或4D)圖像。這些圖像可以被修改，并且顯示器 218的顯示設(shè)置也使用用戶接口 2M來手動調(diào)整。示為連接到處理器216的波束形成器230可以是處理器216上運行的軟件或作為處理器216的一部分而提供的硬件。波束形成器230如本文中更詳細(xì)描述的執(zhí)行接收波束形成并輸出RF信號。波束形成器230可延遲、切趾(apodize)每個電信號和將每個信號與其它接收信號相加。相加后的信號表示來自超聲波束或線路的回波。應(yīng)注意，雖然各種實施例可連同超聲系統(tǒng)來描述，但方法和系統(tǒng)不限于超聲成像或其特定配置。各種實施例可連同不同類型的成像系統(tǒng)來實現(xiàn)，例如包括具有超聲成像系統(tǒng)和除其它之外的χ射線成像系統(tǒng)、磁共振成像(MRI)系統(tǒng)、計算的斷層攝影(CT)成像系統(tǒng)、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)成像系統(tǒng)之一的多形態(tài)成像系統(tǒng)。此外，各種實施例可在非醫(yī)療成像系統(tǒng)中實現(xiàn)，例如，諸如超聲焊接測試系統(tǒng)或機場行李掃描系統(tǒng)等非破壞性測試系統(tǒng)。圖9示出超聲處理器模塊236的一示范框圖，該模塊可以實施為圖8的處理器216 或其一部分。超聲處理器模塊236在概念上示為一群子模塊，但可利用專用硬件板、DSP、處理器等的任何組合來實現(xiàn)。備選的是，圖9的子模塊可利用帶有單個處理器或多個處理器且功能操作在處理器之間分布的現(xiàn)成可用的PC來實現(xiàn)。作為又一選擇，圖9的子模塊可利用混合配置來實現(xiàn)，其中，某些模塊功能利用專用硬件來執(zhí)行，而其余模塊功能利用現(xiàn)成可用的PC及諸如此類來執(zhí)行。子模塊還可實現(xiàn)為處理單元內(nèi)的軟件模塊。圖9所示子模塊的操作可由本地超聲控制器250或由處理器模塊236來控制。子模塊252-164執(zhí)行中級處理器操作。超聲處理器模塊236可接收幾種形式之一中的超聲數(shù)據(jù)270。在圖9的實施例中，接收的超聲數(shù)據(jù)270構(gòu)成表示與每個數(shù)據(jù)樣本相關(guān)聯(lián)的實和虛分量的I，Q數(shù)據(jù)對。I，Q數(shù)據(jù)對提供到色流子模塊252、功率多普勒子模塊254、B模式子模塊256、譜多普勒子模塊258及M模式子模塊沈0中的一個或多個子模塊?？蛇x的是，其它子模塊可被包括，例如除其它之外的聲輻射力脈沖(ARFI)子模塊262及組織多普勒(TDE) 子模塊264。子模塊252464的每個配置成以對應(yīng)方式處理I，Q數(shù)據(jù)對以生成色流數(shù)據(jù)272、 功率多普勒數(shù)據(jù)274、B模式數(shù)據(jù)276、譜多普勒數(shù)據(jù)278、B模式數(shù)據(jù)280、ARFI數(shù)據(jù)282及組織多普勒數(shù)據(jù)觀4，所有這些數(shù)據(jù)在隨后的處理前可暫時存儲在存儲器四0 (或圖8中所示的存儲器214或存儲器22 中。例如，B模式子模塊256可生成包括多個B模式圖像平面的B模式數(shù)據(jù)276，例如在雙平面或三平面圖像采集中，如本文中更詳細(xì)描述的。數(shù)據(jù)272-284例如可存儲為向量數(shù)據(jù)值的集合，其中，每個集合定義單獨的超聲圖像幀。向量數(shù)據(jù)值通?；跇O坐標(biāo)系統(tǒng)來組織。掃描轉(zhuǎn)換器子模塊292訪問并從存儲器290獲得與圖像幀相關(guān)聯(lián)的向量數(shù)據(jù)值， 并將向量數(shù)據(jù)值的集合轉(zhuǎn)換到笛卡爾坐標(biāo)以生成為顯示而格式化的超聲圖像幀四4。掃描轉(zhuǎn)換器模塊292所生成的超聲圖像幀295可提供回存儲器四0以便隨后處理，或者可提供到存儲器214或存儲器222。一旦掃描轉(zhuǎn)換器子模塊292生成與例如B模式圖像數(shù)據(jù)及諸如此類相關(guān)聯(lián)的超聲圖像幀四5，圖像幀便可再次存儲在存儲器四0中，或者通過總線296傳遞到數(shù)據(jù)庫(未示出)、存儲器214、存儲器222和/或其它處理器。掃描轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)換成用于視頻顯示的X，Y格式以產(chǎn)生超聲圖像幀。掃描轉(zhuǎn)換的超聲圖像幀提供到顯示控制器(未示出)，顯示控制器可包括將視頻映射到灰階映射以便視頻顯示的視頻處理器。灰階圖可表示原圖像數(shù)據(jù)到顯示的灰度級別的傳遞函數(shù)。一旦視頻數(shù)據(jù)映射到灰階值，顯示控制器便控制顯示器218 (圖8中示出)，顯示器218可包括一個或多個監(jiān)視器或顯示的窗口以顯示圖像幀。顯示器118中顯示的圖像從數(shù)據(jù)的圖像幀而產(chǎn)生，其中，每個數(shù)據(jù)指示顯示器中相應(yīng)像素的強度或亮度。再參照圖9，2D視頻處理器子模塊294組合從不同類型的超聲信息而生成的一個或多個幀。例如，2D視頻處理器子模塊294可通過將一種類型的數(shù)據(jù)映射到灰度圖并將其它類型的數(shù)據(jù)映射到色圖以用于視頻顯示，從而組合不同的圖像幀。在最終顯示圖像中，色像素數(shù)據(jù)可疊加在灰階像素數(shù)據(jù)上以形成單個多模式圖像幀四8 (例如，功能圖像)，其同樣再次存儲在存儲器290中或通過總線296傳遞。圖像的連續(xù)幀可在存儲器290或存儲器 222(圖8中示出)中存儲為影像環(huán)(cine loop)。影像環(huán)表示先入先出循環(huán)圖像緩沖器以捕捉向用戶顯示的圖像數(shù)據(jù)。用戶可通過在用戶接口 2M輸入凍結(jié)命令，凍結(jié)影像環(huán)。用戶接口 2M例如可包括鍵盤和鼠標(biāo)及與輸入信息到超聲系統(tǒng)200(圖8中示出)相關(guān)聯(lián)的所有其它輸入控制。3D處理器子模塊300也由用戶接口 IM控制，并且訪問存儲器四0以獲得3D超聲圖像數(shù)據(jù)以及生成三維圖像，例如通過如所已知的容積繪制(rendering)或表面繪制算法。三維圖像可利用各種成像技術(shù)來生成，例如射線投射(ray-casting)、最大強度像素投影及諸如此類。圖8的超聲系統(tǒng)200可在諸如膝上型計算機或袖珍式系統(tǒng)等小型系統(tǒng)中及更大的控制臺類型系統(tǒng)中實施。圖10和11示出小型系統(tǒng)，而圖12示出更大的系統(tǒng)。圖10示出具有探頭332的具3D能力的小型超聲系統(tǒng)300，該探頭可配置成采集 3D超聲數(shù)據(jù)或多平面超聲數(shù)據(jù)。例如，探頭332可具有如前面相對于圖8的探頭206所討論的元件104的2D陣列。用戶接口 334(其也可包括集成顯示器336)被提供以接收來自操作員的命令。在本文中使用時，“小型”指超聲系統(tǒng)330是手持式或手?jǐn)y式裝置，或者配置成在人的手、口袋、公文包大小的箱或背包中攜帶。例如，超聲系統(tǒng)330可以是具有典型膝上型計算機大小的手?jǐn)y式裝置。超聲系統(tǒng)330可由操作員輕松攜帶。集成顯示器336(例如，內(nèi)部顯示器)配置成顯示例如一個或多個醫(yī)療圖像。超聲數(shù)據(jù)可經(jīng)有線或無線網(wǎng)絡(luò)340(或直接連接，例如，經(jīng)串行或并行電纜或USB 端口 )發(fā)送到外部裝置338。在一些實施例中，外部裝置338可以是具有各種實施例的顯示器或DVR的計算機或工作站。備選的是，外部裝置338可以是單獨的外部顯示器或打印機， 其能夠從手?jǐn)y式超聲系統(tǒng)330接收圖像數(shù)據(jù)以及顯示或打印圖像，其可具有比集成顯示器 336更高的分辨率。圖11示出手?jǐn)y式或袖珍式超聲成像系統(tǒng)350，其中，顯示器352和用戶接口 3M形成單個單元。作為示例，袖珍式超聲成像系統(tǒng)350可以是口袋大小或手掌大小的超聲系統(tǒng)， 大約2英寸寬，大約4英寸長以及大約0. 5英寸深，重量不超過3盎司。袖珍式超聲成像系統(tǒng)350通常包括顯示器352、用戶接口 354，用戶接口 3M可包括或不包括鍵盤類型接口和用于連接到掃描裝置(例如，超聲探頭356)的輸入/輸出(I/O)端口。顯示器352例如可以是320x320像素彩色IXD顯示器(其上可顯示醫(yī)療圖像390)。按鈕382的打字機狀鍵盤 380可以可選地包括在用戶接口 3M中。多功能控制384每個可以根據(jù)系統(tǒng)操作的模式(例如，顯示不同視圖)指派有功能。因此，每個多功能控制384可配置成提供多個不同動作。與多功能控制384相關(guān)聯(lián)的標(biāo)簽顯示區(qū)386可按照需要包括在顯示器352上。系統(tǒng)350也可具有用于特殊目的功能的附加按鍵和/或控制388，這可包括但不限于“凍結(jié)”、“深度控制”、“增益控制”、“彩色模式”、 “打印”及“存儲”。標(biāo)簽顯示區(qū)域386的一個或多個區(qū)域可包括標(biāo)簽392以指示正在觀看視頻，或者允許用戶選擇成像對象的不同視圖以進行顯示。不同視圖的選擇也可通過相關(guān)聯(lián)多功能控制384來提供。顯示器352也可具有文本顯示區(qū)域394以用于顯示與顯示的圖像視圖有關(guān)的信息(例如，與顯示的圖像相關(guān)聯(lián)的標(biāo)簽)。應(yīng)注意，各種實施例可連同具有不同尺寸、重量及功耗的微型或小型超聲系統(tǒng)來實現(xiàn)。例如，袖珍式超聲成像系統(tǒng)350和微型超聲系統(tǒng)300可提供與系統(tǒng)200 (圖8中示出)相同的掃描和處理功能性。圖12示出可移動底座402上提供的超聲成像系統(tǒng)400。便攜式超聲成像系統(tǒng)400 也可以稱為基于推車的系統(tǒng)。提供顯示器404和用戶接口 406，并且應(yīng)理解，顯示器404可以是與用戶接口 406分開的或可分開的。用戶接口 406可以可選地是觸摸屏，從而允許操作員通過點觸顯示的圖形、圖標(biāo)及諸如此類來選擇選項。用戶接口 406還包括控制按鈕408，控制按鈕408可用于按照期望的或需要的和/ 或按照一般提供的來控制便攜式超聲成像系統(tǒng)400。用戶接口 406提供多個接口選項，用戶可在物理上操控這些選項以便與可顯示的超聲數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)交互，以及輸入信息和設(shè)置、更改掃描參數(shù)及觀看角度等。例如，可提供鍵盤410、軌跡球412和/或多功能控制414。應(yīng)注意，各種實施例可在硬件、軟件或其組合中實現(xiàn)。各種實施例和/或例如模塊或其中的組件和控制器等組件也可實現(xiàn)為一個或多個計算機或處理器的一部分。計算機或處理器可包括計算裝置、輸入裝置、顯示器單元及例如用于接入因特網(wǎng)的接口。計算機或處理器可包括微處理器。微處理器可連接到通信總線。計算機或處理器也可包括存儲器。存儲器可包括隨機接入存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。計算機或處理器可還包括存儲裝置，這可以是硬盤驅(qū)動器或可移式存儲驅(qū)動器，如軟盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器及諸如此類。存儲裝置也可以是用于將計算機程序或其它指令裝載到計算機或處理器中的其它類型的部件。在本文中使用時，術(shù)語“計算機”或“模塊”可包括任何基于處理器的或基于微處理器的系統(tǒng)，包括使用微控制器、精簡指令集計算機(RISC)、ASIC、邏輯電路及能夠執(zhí)行本文中所述功能的任何其它電路或處理器的系統(tǒng)。上述示例只是示范性的，因此無意以任何方式限制術(shù)語“計算機”的定義和/或含意。計算機或處理器執(zhí)行一個或多個存儲元件中存儲的指令集以便處理輸入數(shù)據(jù)。存儲元件也可按照期望的或需要的來存儲數(shù)據(jù)或其它信息。存儲元件可采用信息源或處理機器內(nèi)的物理存儲器元件的形式。指令集可包括指示計算機或處理器作為處理機器來執(zhí)行特定操作(例如本發(fā)明的各種實施例的方法和過程)的各種命令。指令集可采用軟件程序的形式。軟件可以為各種形式，如系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件并可實施為有形且非暫時性的計算機可讀媒體。此外，軟件可采用以下形式各個程序或模塊的匯集、更大程序內(nèi)的程序模塊或程序模塊的一部分。軟件還可包括面向?qū)ο蟮木幊绦问街械哪K化編程。處理機器對輸入數(shù)據(jù)的處理可以是響應(yīng)于操作員命令，或者響應(yīng)于前面處理的結(jié)果，或者響應(yīng)于另一處理機器做出的請求。術(shù)語“軟件”和“固件”在本文中使用時可交換，并且包括存儲器中存儲的用于由計算機執(zhí)行的任何計算機程序，所述存儲器包括RAM存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、 EEPROM存儲器及非易失性RAM (NVRAM)存儲器。上述存儲器類型只是示范性的，并且因此對于可用于存儲計算機程序的存儲器的類型不是限制。要理解，上述描述旨在說明而不是限制。例如，上述實施例(和/或其方面)可相互組合使用。另外，在不脫離其范圍的情況下，可進行許多修改以使特定情況或材料適應(yīng)各種實施例的教導(dǎo)。雖然本文中所述材料的尺寸和類型旨在定義各種實施例的參數(shù)，但這些實施例無意是限制性的，并且是示范實施例。在查看上述描述后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白許多其它實施例。因此，各種實施例的范圍應(yīng)參照所附權(quán)利要求以及此類權(quán)利要求有權(quán)享有的等同的完全范圍來確定。在隨附權(quán)利要求中，術(shù)語“包括”和“其中”用作相應(yīng)術(shù)語“包含”和“之中”的簡明英語的等同。另外，在下述權(quán)利要求中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三” 等只用作標(biāo)簽，并無意對其對象強加數(shù)值要求。此外，以下權(quán)利要求的限制不以部件加功能的格式來撰寫，并且無意基于35U. S. C. § 112第6段來解釋，除非且直到此類權(quán)利要求限制明確使用短語“用于...的部件”且之后是缺乏進一步結(jié)構(gòu)的功能的陳述。
此書面描述使用示例來公開包括最佳模式的各個實施例，以及還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能實踐各個實施例，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。所述各個實施例可取得專利的范圍由權(quán)利要求來定義，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果此類其它示例包括與權(quán)利要求字面語言無不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果這些示例包括與權(quán)利要求字面語言無實質(zhì)不同的等效結(jié)構(gòu)要素，則這些示例旨在在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。部件列表超聲系統(tǒng)...........................................................30探頭...............................................................32前端...............................................................34后端...............................................................36通信線路...........................................................38超聲數(shù)據(jù)...........................................................40信道...............................................................42超聲數(shù)據(jù)集.........................................................44軟件波束形成.......................................................46方法...............................................................50基于掃描識別相關(guān)信號帶寬...........................................52基于識別的相關(guān)帶寬，為要處理的超聲數(shù)據(jù)降低采樣/傳輸率。..........................54執(zhí)行數(shù)據(jù)的波束形成.................................................56ADC................................................................70數(shù)字處理單元.......................................................72方法...............................................................80確定掃描參數(shù).......................................................82基于掃描參數(shù)來定義關(guān)注區(qū)(ROI)...................................84傳輸活動ROI內(nèi)的數(shù)據(jù)到處理單元..................................86執(zhí)行數(shù)據(jù)的波束形成.................................................88方法...............................................................90識別要組合的近鄰信道...............................................92將來自近鄰信道的數(shù)據(jù)組合成一個向量...........................94
在數(shù)據(jù)組合期間沿向量應(yīng)用延遲.......................................96執(zhí)行數(shù)據(jù)的波束形成.................................................98方法..............................................................100將數(shù)據(jù)樣本劃分到數(shù)據(jù)分組中........................................102基于數(shù)據(jù)分組中數(shù)據(jù)樣本的最大值，確定每個數(shù)據(jù)分組的比特深度........................................104在分組報頭中存儲數(shù)據(jù)分組的比特深度...........................106傳輸減少的數(shù)據(jù)....................................................108執(zhí)行數(shù)據(jù)的波束形成.................................................10解調(diào)器............................................................112顯示器............................................................118用戶接口..........................................................124超聲系統(tǒng)..........................................................200前端..............................................................201傳送器............................................................202后端..............................................................203元件..............................................................204探頭..............................................................206接收器..........................................................208ADC...............................................................210解調(diào)器............................................................212存儲器............................................................214處理器...........................................................216顯示器............................................................218存儲器............................................................222
用戶接口..........................................................224波束形成器........................................................230超聲處理器模塊....................................................236本地超聲控制器....................................................250流子模塊..........................................................252多普勒子模塊......................................................254模式子模塊........................................................256多普勒子模塊......................................................258模式子模塊........................................................260子模塊............................................................262子模塊............................................................264超聲數(shù)據(jù)..........................................................270數(shù)據(jù)..............................................................272多普勒數(shù)據(jù)........................................................274
B模式數(shù)據(jù)........................................................276多普勒數(shù)據(jù)........................................................278M模式數(shù)據(jù)........................................................280ARFI 數(shù)據(jù).........................................................282數(shù)據(jù)..............................................................284存儲器............................................................290轉(zhuǎn)換器子模塊......................................................292處理器子模塊......................................................294超聲圖像幀........................................................295總線.............................................................296圖像幀............................................................298子模塊............................................................300微型超聲系統(tǒng)......................................................330超聲系統(tǒng)..........................................................330探頭..............................................................332用戶接口..........................................................334集成顯示器........................................................336外部裝置..........................................................338無線網(wǎng)絡(luò)..........................................................340超聲成像系統(tǒng)......................................................350顯示器............................................................352用戶接口..........................................................354超聲探頭..........................................................356打字機狀鍵盤......................................................380按鈕..............................................................382多功能控制........................................................384標(biāo)簽顯示區(qū)域......................................................386控制..............................................................388醫(yī)療圖像..........................................................390標(biāo)簽..............................................................392文本顯示區(qū)域......................................................394超聲成像系統(tǒng)......................................................400可移動底座........................................................402顯示器............................................................404用戶接口..........................................................406控制按鈕..........................................................408鍵盤..............................................................410軌跡球............................................................412多功能控制........................................................41權(quán)利要求
1.一種用于處理超聲數(shù)據(jù)的方法(50)，所述方法包括 從超聲系統(tǒng)中的超聲探頭的多個信道接收(5 超聲數(shù)據(jù)；數(shù)字解調(diào)(54)所接收的超聲數(shù)據(jù)，使得數(shù)字解調(diào)的超聲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸率低于所接收的超聲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸率；以及處理(56)數(shù)字解調(diào)的超聲數(shù)據(jù)以形成超聲圖像，其中所述處理使用所述超聲系統(tǒng)的處理器來執(zhí)行。
2.如權(quán)利要求1所述的方法(50)，還包括識別(5 所接收的超聲數(shù)據(jù)的相關(guān)信號帶寬，并且使用所識別的相關(guān)信號帶寬來解調(diào)所接收的超聲數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法(50，80)，還包括確定(82)超聲掃描的掃描數(shù)據(jù)，并且使用基于所確定的掃描參數(shù)由關(guān)注區(qū)(ROI)所定義(84)的相關(guān)超聲數(shù)據(jù)來解調(diào)所接收的超聲數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法(50，90)，其中所述數(shù)字解調(diào)包括組合(94)來自所述多個信道的至少一些信道的接收的超聲數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法(50，100)，其中所述數(shù)字解調(diào)包括將所接收的超聲數(shù)據(jù)劃分(102)到多個數(shù)據(jù)分組中。
6.如權(quán)利要求5所述的方法(50，100)，還包括基于最大深度值來改變(104，106)所述多個數(shù)據(jù)分組的每個分組的比特深度。
7.如權(quán)利要求5所述的方法(50，100)，還包括基于抽選比率來改變(104，106)所述多個數(shù)據(jù)分組的每個分組的比特寬度。
8.一種超聲系統(tǒng)000)，包括超聲探頭006)，用于采集關(guān)注對象的超聲數(shù)據(jù)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 010)，配置成從所述超聲探頭接收模擬超聲數(shù)據(jù)的多個信道并且將所述模擬超聲數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字超聲數(shù)據(jù)；解調(diào)器012)，配置成將所述數(shù)字超聲數(shù)據(jù)的采樣率減少到低于所述ADC的采樣率；以及處理器016)，配置成處理所減少的采樣率的數(shù)字超聲數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的超聲系統(tǒng)000)，其中所述解調(diào)器(212)配置成將所述數(shù)字超聲數(shù)據(jù)進行過濾和抽選之一以在處理前減少所述超聲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采樣率。
10.如權(quán)利要求8所述的超聲系統(tǒng)000)，其中所述解調(diào)器(212)配置成使用帶寬信息和相關(guān)數(shù)據(jù)信息之一來減少所述采樣率。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于控制超聲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的通信的方法和系統(tǒng)”。提供了用于控制超聲系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的通信的方法和系統(tǒng)。一種方法(50)包括從超聲系統(tǒng)中超聲探頭的多個信道接收(52)超聲數(shù)據(jù)，并且將收到的超聲數(shù)據(jù)數(shù)字解調(diào)(54)，使得數(shù)字解調(diào)的超聲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸率低于接收的超聲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸率。該方法還包括處理(56)數(shù)字解調(diào)的超聲數(shù)據(jù)，其中，所述處理使用超聲系統(tǒng)的處理器來執(zhí)行。
文檔編號A61B8/00GK102327131SQ20111020510
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者A·索庫林, A·肯平斯基, K·克里斯托弗森, S·艾麗婭德 申請人:通用電氣公司