基于網(wǎng)絡(luò)的超聲成像系統(tǒng)技術(shù)方案

提供了用于基于網(wǎng)絡(luò)的超聲成像的系統(tǒng)和方法，其可以包括多個(gè)特征。在一些實(shí)施例中，超聲成像系統(tǒng)利用三維未聚焦的聲脈沖來(lái)對(duì)對(duì)象進(jìn)行成像并且從多個(gè)接收器元件獲得數(shù)字樣本集。數(shù)字樣本集中的子集可以被電子地傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器，其中子集可以被波束成形以產(chǎn)生一系列二維圖像幀。由一系列二維圖像幀組成的視頻流然后可以從遠(yuǎn)程服務(wù)器被傳送到顯示設(shè)備。

Network based ultrasonic imaging system

A system and method for network-based ultrasound imaging are provided that may include a plurality of features. In some embodiments, an ultrasonic imaging system uses three-dimensional, unfocused acoustic pulses to image an object and obtains a digital sample set from a plurality of receiver elements. A subset of the digital sample set can be electronically transmitted to a remote server where subsets can be shaped by beams to produce a series of two-dimensional image frames. A video stream consisting of a series of two-dimensional image frames, which can then be transmitted from the remote server to the display device.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】基于網(wǎng)絡(luò)的超聲成像系統(tǒng)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求于2014年8月18日提交的題為“Network-BasedUltrasoundImagingSystem”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/038,602號(hào)的權(quán)利，其內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。引用并入在與如果每個(gè)個(gè)體出版或者專利申請(qǐng)?zhí)貏e地且單獨(dú)地指示以通過(guò)引用并入相同的程度上，本說(shuō)明書(shū)中所提到的所有出版物和專利申請(qǐng)通過(guò)引用并入本文。
本申請(qǐng)總體上涉及超聲成像的領(lǐng)域，并且更特別地涉及基于網(wǎng)絡(luò)的超聲成像系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在沒(méi)有與電離輻射或者M(jìn)RI成像的并發(fā)癥相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)的情況下，超聲成像提供相對(duì)低成本的醫(yī)學(xué)和非醫(yī)學(xué)成像。對(duì)與客戶端服務(wù)器聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的改進(jìn)組合的超聲成像技術(shù)的改進(jìn)可以提供針對(duì)超聲成像的使用的附加機(jī)會(huì)以解決成像挑戰(zhàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
提供了一種超聲成像的方法，該方法包括：將未聚焦的三維聲脈沖從數(shù)據(jù)采集設(shè)備的探頭中的換能器陣列的發(fā)送器元件發(fā)送到對(duì)象中；利用換能器陣列的多個(gè)接收器元件來(lái)接收未聚焦的三維聲脈沖的回波；將來(lái)自多個(gè)接收器元件中的每個(gè)接收器元件的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字樣本集的完全數(shù)據(jù)集，其中完全數(shù)據(jù)集包括來(lái)自所有接收器元件的數(shù)字樣本集；將數(shù)字樣本集的子集電子地傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器，其中子集包括比完全數(shù)據(jù)集更少的數(shù)字樣本；對(duì)遠(yuǎn)程服務(wù)器中的數(shù)字樣本的子集進(jìn)行波束成形以產(chǎn)生一系列二維圖像幀；以及將由一系列二維圖像幀組成的視頻流從遠(yuǎn)程服務(wù)器傳送到顯示設(shè)備。在一些實(shí)施例中，方法還包括：響應(yīng)于控制信號(hào)，將完全數(shù)據(jù)集從數(shù)據(jù)采集設(shè)備傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器并且將完全數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程服務(wù)器處。在另一實(shí)施例中，方法還包括：通過(guò)標(biāo)識(shí)與從數(shù)字樣本集的完全數(shù)據(jù)集之間所選擇的成像窗口相關(guān)聯(lián)的數(shù)字樣本，確定在數(shù)字樣本的子集中包括的數(shù)字樣本。在一些實(shí)施例中，顯示設(shè)備被物理地附接到數(shù)據(jù)采集設(shè)備。在其他實(shí)施例中，顯示設(shè)備未被物理地附接到數(shù)據(jù)采集設(shè)備。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，顯示設(shè)備是移動(dòng)設(shè)備。在一些實(shí)施例中，方法還包括：通過(guò)僅選擇對(duì)應(yīng)于小于從探頭所發(fā)送的所有聲脈沖的數(shù)據(jù)樣本，選擇在數(shù)字樣本的子集中包括的數(shù)字樣本。在一個(gè)實(shí)施例中，方法還包括：通過(guò)僅選擇對(duì)應(yīng)于小于陣列的所有接收元件的數(shù)據(jù)樣本，選擇在數(shù)字樣本的子集中包括的數(shù)字樣本。在其他實(shí)施例中，方法還包括：通過(guò)僅選擇對(duì)應(yīng)于小于陣列的所有接收孔徑的數(shù)據(jù)樣本，選擇在數(shù)字樣本的子集中包括的數(shù)字樣本。提供了一種基于網(wǎng)絡(luò)的成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其包括外殼，該外殼包含發(fā)送控制電子裝置，該發(fā)送控制電子裝置被配置為發(fā)送來(lái)自第一多個(gè)換能器元件的超聲信號(hào)；接收器電子裝置，其被配置為接收所發(fā)送的超聲信號(hào)的回波，接收器電子裝置還被配置為將接收到的回波數(shù)字化并且存儲(chǔ)為物理地定位在數(shù)據(jù)采集設(shè)備的共同外殼內(nèi)的第一存儲(chǔ)器設(shè)備中的完全數(shù)據(jù)集；以及通信電子裝置，其被配置為傳遞完全數(shù)據(jù)集。系統(tǒng)還包括：遠(yuǎn)程服務(wù)器設(shè)備，其包括服務(wù)器通信電子裝置，其被配置為接收由數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通信電子裝置傳遞的數(shù)字化回波；波束成形軟件，其由遠(yuǎn)程服務(wù)器設(shè)備執(zhí)行并且被配置為將接收到的數(shù)字化回波轉(zhuǎn)換成連續(xù)的圖像幀的視頻流；視頻流軟件，其由遠(yuǎn)程服務(wù)器設(shè)備執(zhí)行并且被配置為使視頻流傳輸?shù)斤@示設(shè)備。在一些實(shí)施例中，顯示設(shè)備還包括：用戶接口元件，其由顯示設(shè)備執(zhí)行并且被配置為接收用戶輸入以控制一個(gè)或多個(gè)波束成形或者視頻流傳輸參數(shù)，并且進(jìn)一步被配置為將用戶輸入傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器設(shè)備處的波束成形軟件，用戶接口軟件還包括：用戶輸入控制，其被配置為將完全數(shù)據(jù)集傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器；以及視頻顯示軟件，其由顯示設(shè)備執(zhí)行并且被配置為從遠(yuǎn)程服務(wù)器設(shè)備接收視頻流并且顯示視頻流。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括與遠(yuǎn)程服務(wù)器設(shè)備通信的多個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備。提供了一種采集表示目標(biāo)對(duì)象的體積數(shù)據(jù)的方法，該方法包括：將未聚焦的三維聲脈沖從采集的探頭中的換能器陣列的發(fā)送器元件發(fā)送到目標(biāo)對(duì)象中；利用換能器陣列的多個(gè)接收器元件來(lái)接收未聚焦的三維聲脈沖的回波；將來(lái)自多個(gè)接收器元件中中的每個(gè)接收器元件的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字樣本集的完全數(shù)據(jù)集，其中完全數(shù)據(jù)集包括來(lái)自所有接收器元件的數(shù)字樣本集；將數(shù)字樣本集的子集電子地傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器，其中子集包括比完全數(shù)據(jù)集更少的數(shù)字樣本；對(duì)遠(yuǎn)程服務(wù)器中的數(shù)字樣本的子集進(jìn)行波束成形以產(chǎn)生一系列二維圖像幀；以及將由一系列二維圖像幀組成的視頻流從遠(yuǎn)程服務(wù)器傳送到移動(dòng)顯示設(shè)備。在一些實(shí)施例中，方法還包括：響應(yīng)于控制信號(hào)，將完全數(shù)據(jù)集采集傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器并且將完全數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程服務(wù)器處。還提供了一種超聲成像的方法，包括：將多個(gè)未聚焦的三維聲脈沖從探頭中的換能器陣列的多個(gè)發(fā)送器元件發(fā)送到三維目標(biāo)體積中；利用換能器陣列的多個(gè)接收器元件來(lái)接收未聚焦的三維聲脈沖的回波；將來(lái)自多個(gè)接收器元件中的每個(gè)接收器元件的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字樣本集的完全數(shù)據(jù)集，其中完全數(shù)據(jù)集包括來(lái)自所有接收器元件的數(shù)字樣本集；選擇與三維目標(biāo)體積相交的二維平面；標(biāo)識(shí)與所選擇的二維平面相交的三維體素；標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)于所選擇的二維平面的數(shù)據(jù)樣本的子集；在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上僅將數(shù)據(jù)樣本的子集傳遞到遠(yuǎn)程服務(wù)器；從遠(yuǎn)程服務(wù)器接收表示所接收的二維平面的二維圖像的視頻流；以及將視頻流顯示在鄰近探頭的顯示設(shè)備上。在一些實(shí)施例中，該方法還包括：響應(yīng)于用戶命令，將完全數(shù)據(jù)集傳遞到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。附圖說(shuō)明圖1是圖示用于對(duì)來(lái)自從三維體積所獲得的原始回波數(shù)據(jù)的二維圖像平面進(jìn)行直接地波束成形的示例過(guò)程的過(guò)程流程圖。圖2是用于對(duì)三維體積進(jìn)行成像的多個(gè)孔徑成像系統(tǒng)的示意性透視圖。圖3是用于對(duì)三維體積內(nèi)的二維平面進(jìn)行成像的多個(gè)孔徑成像系統(tǒng)的示意性透視圖。圖4是包含原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的成像系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。圖5是基于網(wǎng)絡(luò)的成像系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。圖6是基于網(wǎng)絡(luò)的成像系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖。圖7是圖示基于網(wǎng)絡(luò)的成像過(guò)程的示例實(shí)施例的過(guò)程流程圖。圖8是基于網(wǎng)絡(luò)的成像系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖。圖9是圖示基于網(wǎng)絡(luò)的成像過(guò)程的示例實(shí)施例的過(guò)程流程圖。具體實(shí)施方式介紹和定義雖然在此參考各種解剖結(jié)構(gòu)的超聲成像描述了各個(gè)實(shí)施例，但是將理解到，本文所示出和所描述的許多方法和設(shè)備還可以被使用在其他應(yīng)用(諸如成像和評(píng)價(jià)非解剖結(jié)構(gòu)和對(duì)象)中。例如，本文所描述的探頭、系統(tǒng)和方法可以被使用在各種機(jī)械對(duì)象、結(jié)構(gòu)對(duì)象或材料(諸如焊接、管線、橫梁、板材、壓力容器、分層結(jié)構(gòu)等)的非破壞性測(cè)試、檢查或者評(píng)價(jià)中。以下各個(gè)實(shí)施例包括用于使用被配置為存儲(chǔ)原始的未波束成形的超聲數(shù)據(jù)以用于后續(xù)的波束成形和處理成圖像數(shù)據(jù)中的超聲成像系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。這樣的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)使用超聲成像系統(tǒng)的許多獨(dú)特的方法。雖然在此參考到待成像的介質(zhì)中的超聲脈沖的發(fā)送和所發(fā)送的超聲脈沖的接收來(lái)描述示例。然而，技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本文所描述的許多技術(shù)和系統(tǒng)可以同樣地適用于其他形式的能量的發(fā)送和接收(諸如包括射頻信號(hào)的電磁輻射、微波信號(hào)、X射線或者電磁頻譜的任何其他部分)。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“超聲換能器”和“換能器”可以攜帶如由超聲成像
的技術(shù)人員所理解的其普通意義，并且可以非限制性地指代能夠?qū)㈦姎庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào)和/或反之亦然的任何單個(gè)部件。例如，在一些實(shí)施例中，超聲換能器可以包括壓電設(shè)備。在一些其他實(shí)施例中，超聲換能器可以包括電容式微機(jī)械超聲換能器(CMUT)或者任何其他電聲換能器設(shè)備。在一些實(shí)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種超聲成像的方法，包括：將未聚焦的三維聲脈沖從數(shù)據(jù)采集設(shè)備的探頭中的換能器陣列的發(fā)送器元件發(fā)送到對(duì)象中；利用所述換能器陣列的多個(gè)接收器元件來(lái)接收所述未聚焦的三維聲脈沖的回波；將來(lái)自所述多個(gè)接收器元件中的每個(gè)接收器元件的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字樣本集的完全數(shù)據(jù)集，其中所述完全數(shù)據(jù)集包括來(lái)自所有接收器元件的數(shù)字樣本集；向遠(yuǎn)程服務(wù)器電子地傳送所述數(shù)字樣本集中的子集，其中所述子集包括比所述完全數(shù)據(jù)集更少的數(shù)字樣本；對(duì)所述遠(yuǎn)程服務(wù)器中的數(shù)字樣本的所述子集進(jìn)行波束成形以產(chǎn)生一系列二維圖像幀；以及將由所述一系列二維圖像幀組成的視頻流從所述遠(yuǎn)程服務(wù)器傳送到顯示設(shè)備。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2014.08.18 US 62/038,6021.一種超聲成像的方法，包括：將未聚焦的三維聲脈沖從數(shù)據(jù)采集設(shè)備的探頭中的換能器陣列的發(fā)送器元件發(fā)送到對(duì)象中；利用所述換能器陣列的多個(gè)接收器元件來(lái)接收所述未聚焦的三維聲脈沖的回波；將來(lái)自所述多個(gè)接收器元件中的每個(gè)接收器元件的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字樣本集的完全數(shù)據(jù)集，其中所述完全數(shù)據(jù)集包括來(lái)自所有接收器元件的數(shù)字樣本集；向遠(yuǎn)程服務(wù)器電子地傳送所述數(shù)字樣本集中的子集，其中所述子集包括比所述完全數(shù)據(jù)集更少的數(shù)字樣本；對(duì)所述遠(yuǎn)程服務(wù)器中的數(shù)字樣本的所述子集進(jìn)行波束成形以產(chǎn)生一系列二維圖像幀；以及將由所述一系列二維圖像幀組成的視頻流從所述遠(yuǎn)程服務(wù)器傳送到顯示設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中響應(yīng)于控制信號(hào)，將所述完全數(shù)據(jù)集從所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備傳送到所述遠(yuǎn)程服務(wù)器并且將所述完全數(shù)據(jù)集存儲(chǔ)在所述遠(yuǎn)程服務(wù)器處。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：通過(guò)標(biāo)識(shí)與從數(shù)字樣本集的所述完全數(shù)據(jù)集中所選擇的成像窗口相關(guān)聯(lián)的數(shù)字樣本，來(lái)確定在數(shù)字樣本的所述子集中包括的數(shù)字樣本。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述顯示設(shè)備被物理地附接到所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述顯示設(shè)備未被物理地附接到所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述顯示設(shè)備是移動(dòng)設(shè)備。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：通過(guò)僅選擇對(duì)應(yīng)于小于從所述探頭發(fā)送的所有聲脈沖的數(shù)據(jù)樣本，來(lái)選擇在數(shù)字樣本的所述子集中包括的數(shù)字樣本。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：通過(guò)僅選擇對(duì)應(yīng)于小于所述陣列的所有接收元件的數(shù)據(jù)樣本，來(lái)選擇在數(shù)字樣本的所述子集中包括的數(shù)字樣本。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：通過(guò)僅選擇對(duì)應(yīng)于小于所述陣列的所有接收孔徑的數(shù)據(jù)樣本，來(lái)選擇在數(shù)字樣本的所述子集中包括的數(shù)字樣本。10.一種基于網(wǎng)絡(luò)的成像系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括：外殼，其包含發(fā)送控制電子裝置，所述發(fā)送控制電子裝置被配置為發(fā)送來(lái)自第一多個(gè)換能器元件的超聲信號(hào)；接收器電子裝置，被配置為接收所發(fā)送的所述超聲信號(hào)的回波，所述接收器電子裝置還被配置為將接收到的所述回波數(shù)字化并且存儲(chǔ)為被物理地定位在所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的共同外殼內(nèi)的第一存儲(chǔ)器設(shè)備中的完全數(shù)據(jù)集；以及通信電子裝置，其被配置為傳遞所述完全數(shù)據(jù)集；遠(yuǎn)程服務(wù)器設(shè)備，包括：服務(wù)器通信電子裝置，其被配置為接收由所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備的所述通信電子裝置傳遞的經(jīng)數(shù)字化的所述回波；波...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J·R·卡爾，H·戴維斯，D·史密斯，D·斯佩特，V·N·李，L·J·麥查迪，J·迪吉奧瓦尼二世，N·W·奧斯伯恩，B·R·里特茲，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：毛伊圖像公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó),US