用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備及其方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的名稱(chēng)為用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備及其方法。本發(fā)明提供一種用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備，包括：換能器，用于發(fā)射第一超聲波信號(hào)和接收由第一超聲波信號(hào)形成的第二超聲波信號(hào)；電路單元，用于控制第一超聲波信號(hào)的發(fā)射和第二超聲波信號(hào)的接收，并將第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；和數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)姜?dú)立于超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置。通過(guò)本發(fā)明，對(duì)于相應(yīng)的超聲診斷設(shè)備，能夠減小設(shè)備的體積、增加移動(dòng)性、減小制造成本和/或?qū)Q能器進(jìn)行靈活配置等。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲診斷設(shè)備，尤其是涉及用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備及其相應(yīng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]骨質(zhì)疏松是由于身體骨骼中礦物質(zhì)(例如，鈣等)和蛋白質(zhì)的流失而導(dǎo)致的骨質(zhì)脆弱的現(xiàn)象，其通常表現(xiàn)為骨骼中礦物質(zhì)密度的減小和骨骼微結(jié)構(gòu)的變化。骨質(zhì)疏松或礦物質(zhì)流失的估計(jì)及其治療通常都基于骨質(zhì)狀況的測(cè)量，尤其是骨密度的測(cè)量，例如，骨硬度系數(shù)(stiffness index)等。
[0003]當(dāng)前存在的用于測(cè)量骨質(zhì)狀況的設(shè)備包括:X射線(xiàn)設(shè)備、伽馬射線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備和超聲設(shè)備等。通常，使用超聲進(jìn)行骨質(zhì)分析的系統(tǒng)，例如定量超聲(QUS)系統(tǒng)，包括一對(duì)換能器，而用于分析的特定身體部件(例如，腳后跟等)則放置于這一對(duì)換能器之間。兩個(gè)換能器中的一個(gè)發(fā)射超聲波，則另一個(gè)則從要分析的身體部位接收超聲波。身體骨骼的彈性(elasticity)和密度則借助通過(guò)骨骼的超聲信號(hào)(SOS)來(lái)測(cè)量。松質(zhì)骨的骨密度和微結(jié)構(gòu)的圖片則通過(guò)計(jì)算骨骼中的寬帶超聲衰減(BUA)來(lái)獲得。另外，如果需要的話(huà)，也能夠僅使用一個(gè)換能器而通過(guò)寬帶超聲反向散射(BUB)強(qiáng)度來(lái)獲得骨質(zhì)狀況的信息。
[0004]通常，用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。為了能夠正常工作，超聲診斷設(shè)備需要具有包括若干主集成電路的主板和其它外設(shè)電路和/或子板。例如，主板上可能需要ARM核、DSP核和FPGA，其中ARM核控制外設(shè)(例如，存儲(chǔ)器等)，DSP核則用于執(zhí)行計(jì)算(例如，成像、計(jì)算骨硬度系數(shù))，而FPGA則能夠用于控制模擬電路，例如，與換能器的通信。其它外設(shè)電路和/或子板則(例如)用于提供電源、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)連接、溫度壓力信息等。另外，超聲診斷設(shè)備還需要提供大量的軟、硬件資源以能夠使用戶(hù)對(duì)骨質(zhì)狀況信息的獲取和/或?qū)y(cè)量結(jié)果的顯示進(jìn)行控制。由此，造成超聲診斷設(shè)備體積較大、可移動(dòng)性不強(qiáng)、制造成本高等缺點(diǎn)。并且，在現(xiàn)有技術(shù)中，換能器也不能被靈活地配置，其位置需要固定，從而限制了測(cè)量骨質(zhì)狀況的超聲診斷的應(yīng)用。
[0005]另外，現(xiàn)有技術(shù)的用于獲得骨質(zhì)狀況信息的診斷設(shè)備還存在著一些其它方面的不足。因此，期望存在改進(jìn)的方案以對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)方面進(jìn)行提高。例如，改進(jìn)的方案能夠減小設(shè)備的體積、增加移動(dòng)性、減小制造成本和/或?qū)Q能器進(jìn)行靈活配置等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備，包括:換能器，用于發(fā)射第一超聲波信號(hào)和接收由第一超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換后形成的第二超聲波信號(hào)；電路單元，用于控制第一超聲波信號(hào)的發(fā)射和第二超聲波信號(hào)的接收，該電路單元還將第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；和數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)姜?dú)立于超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置。[0008]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，獨(dú)立于超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)數(shù)據(jù)電信號(hào)進(jìn)行處理以獲得骨質(zhì)狀況信息。
[0009]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，數(shù)據(jù)處理裝置具有用戶(hù)接口，并且通過(guò)用戶(hù)接口能夠控制數(shù)據(jù)電信號(hào)的處理及骨質(zhì)狀況信息的獲取和/或顯示。
[0010]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，換能器包括第一換能器和第二換能器，并且第一換能器用于發(fā)射第一超聲波信號(hào)，第二換能器用于接收第二超聲波信號(hào)。
[0011]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一超聲波信號(hào)穿透身體特定部位后形成第二超聲波信號(hào)，身體特定部位放置于第一換能器和第二換能器之間。
[0012]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，電路單兀包括:第一電路，用于控制第一超聲波信號(hào)的發(fā)射；第二電路，用于控制第二超聲波信號(hào)的接收，及將第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)，其中第一電路與第一換能器集成在一起形成第一獨(dú)立模塊；及第二電路與第二換能器集成在一起形成第二獨(dú)立模塊。
[0013]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一換能器也能夠用于接收第二超聲波信號(hào)，而第一電路則也能夠用于控制第二超聲波信號(hào)的接收與將第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；且第二換能器還能夠用于發(fā)射第一超聲波信號(hào)，而第二電路則還能夠用于控制第一超聲波信號(hào)的發(fā)射。
[0014]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，數(shù)據(jù)傳輸單元集成在第二獨(dú)立模塊中和/或第一獨(dú)立模塊中。
[0015]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，超 聲診斷設(shè)備還包括:用于連接第一獨(dú)立模塊和第二獨(dú)立模塊的連接機(jī)構(gòu)。
[0016]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，換能器發(fā)射的第一超聲波信號(hào)經(jīng)身體特定部位反射后形成由換能器接收的第二超聲波信號(hào)。
[0017]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，換 能器、電路單元和數(shù)據(jù)傳輸單元集成在一起形成獨(dú)立單元。
[0018]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，由獨(dú)立于超聲診斷設(shè)備的獨(dú)立電源對(duì)換能器、電路單元和數(shù)據(jù)傳輸單元進(jìn)行供電。
[0019]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，電路單元由微控制器和收發(fā)信機(jī)電路構(gòu)成。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于超聲診斷的方法，包括:發(fā)射第一超聲波信號(hào)；接收由第一超聲波信號(hào)形成的第二超聲波信號(hào)；將第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；及將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)姜?dú)立于超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于超聲診斷的裝置，包括:發(fā)射部件，用于發(fā)射第一超聲波信號(hào)；接收部件，用于接收由第一超聲波信號(hào)形成的第二超聲波信號(hào)?’轉(zhuǎn)換部件，用于將第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；及數(shù)據(jù)傳輸部件，用于將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)姜?dú)立于超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置。
[0022]本發(fā)明的改進(jìn)方案能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。通過(guò)本發(fā)明，對(duì)于用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備，能夠減小設(shè)備的體積、增加移動(dòng)性、減小制造成本和/或?qū)Q能器進(jìn)行靈活配置等。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的描述，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)和特征。附圖包括:圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備系統(tǒng)；
圖2示出的是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的使用穿過(guò)身體特定部位的超聲波來(lái)測(cè)量骨質(zhì)狀況信息；
圖3示出的是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的使用從身體特定部位反射的超聲波來(lái)測(cè)量骨質(zhì)狀況信息；
圖4示出的是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電路單元；
圖5示出的是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的該用于獲得骨質(zhì)狀況信息的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)將參照附圖更加完整地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。但是，本發(fā)明可按照其它不同的形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)該被理解為限制于這些具體闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例是為了使得本發(fā)明的公開(kāi)變得更徹底和完整，從而將本發(fā)明的構(gòu)思完全傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在全文中，相同或相似的數(shù)字表示同一裝置或單元。
[0025]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備100，其包括:換能器101，用于發(fā)射和接收超聲波信號(hào)；電路單元102，用于控制超聲波信號(hào)的發(fā)射和接收，并將所接收的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；數(shù)據(jù)傳輸單元105，用于將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)姜?dú)立于超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置106。如果需要的話(huà)，電路單元也可以用于完成其它必要的功能。
[0026]可以理解的是，雖然圖1中示出的是兩個(gè)換能器，但是根據(jù)需要，此處的也可以使用一個(gè)或多于兩個(gè)的換能器。另外，電路單元和數(shù)據(jù)傳輸單元也都可以包括若干部分，而該若干部分又可以分別設(shè)置在超聲診斷設(shè)備殼體130中的任何適當(dāng)位置。
[0027]數(shù)據(jù)處理裝置獨(dú)立于超聲診斷設(shè)備是指:在從超聲診斷設(shè)備接收數(shù)據(jù)電信號(hào)后，數(shù)據(jù)處理裝置部分地或全部地依靠自身的硬件和軟件資源進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和/或進(jìn)行數(shù)據(jù)處理結(jié)果的顯示。數(shù)據(jù)處理裝置的數(shù)據(jù)處理和/或結(jié)果顯示不依賴(lài)于超聲診斷設(shè)備的硬件或軟件資源，或者不全部依賴(lài)于超聲診斷設(shè)備的硬件或軟件資源。
[0028]圖2示出的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備200，其中換能器包括兩個(gè)換能器201和203，分別用于發(fā)射和接收超聲波信號(hào)；電路單元包括電路單元202和204，分別用于控制超聲波信號(hào)的發(fā)射和接收，電路單元204還能夠?qū)⑺邮盏某暡ㄐ盘?hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；及數(shù)據(jù)傳輸單元205。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，換能器201與電路單元202能夠集成在一起形成獨(dú)立單元211，而換能器203、電路單元202和數(shù)據(jù)傳輸單元205則也可以集成在一起形成獨(dú)立單元212。
[0030]本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，雖然圖1中示出的電路單元202和204是設(shè)置于不同位置的分離電路單元，但是也可以用同一電路單元來(lái)控制超聲波信號(hào)的發(fā)射和接收，該同一電路單元可以設(shè)置在超聲診斷設(shè)備200的任何適當(dāng)位置，例如，設(shè)置在連接兩個(gè)獨(dú)立單元的連接機(jī)構(gòu)207中。另外，數(shù)據(jù)傳輸單元不限于設(shè)置在獨(dú)立單元212，例如，數(shù)據(jù)傳輸單元也可以設(shè)置在連接機(jī)構(gòu)207中。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在使用超聲診斷設(shè)備200時(shí)，將身體特定部件208，放置在獨(dú)立單元211和212之間，尤其是在換能器201和203之間。在電路單元202的控制下，換能器201發(fā)射超聲波信號(hào)SWl。超聲波信號(hào)SWl遇到身體部位208后在其中繼續(xù)傳播，并且在穿過(guò)身體部位208后形成超聲波信號(hào)SW2。在電路單元204的控制下，換能器203接收超聲波信號(hào)SW2。在接收SW2后，電路單元204將其轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)，并且轉(zhuǎn)換所得的數(shù)據(jù)電信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸單元205被傳輸?shù)姜?dú)立于超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置206。[0032]可以理解的是，可以通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的方式將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理裝置206。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，無(wú)線(xiàn)方式可以包括但不限于:藍(lán)牙、Zigbee等。
[0033]身體特定部件可以是適合測(cè)量骨質(zhì)狀況信息的任何身體部位，包括但不限于:腳后跟、前臂等。
[0034]另外，雖然圖2中示出的身體部位沒(méi)有直接接觸換能器，但是根據(jù)需要也可以使身體部位直接接觸換能器。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)所接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，從而獲得有關(guān)信息，例如，寬帶超聲衰減(BUA)質(zhì)量和骨骼中超聲的速度(SOS)(如果需要的話(huà)，還可以獲得寬帶超聲反向散射(BUB)強(qiáng)度)。然后，基于獲得的信息通過(guò)算法來(lái)獲得骨質(zhì)狀況信息。骨質(zhì)狀況信息包括但不限于:骨硬度系數(shù)、微結(jié)構(gòu)等。用于獲得骨質(zhì)狀況信息的算法是本領(lǐng)域中所熟知的，在此不再贅述。
[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，也可以在超聲診斷設(shè)備中先完成部分?jǐn)?shù)據(jù)處理。例如，在獲得有關(guān)信息(如，BUA和S0S)后，再將有關(guān)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置。
[0037]在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理裝置具有用戶(hù)接口，通過(guò)用戶(hù)接口能夠允許用戶(hù)控制數(shù)據(jù)電信號(hào)的處理和/或骨質(zhì)狀況信息的顯示。例如，用戶(hù)接口可以是運(yùn)行在數(shù)據(jù)處理裝置上的應(yīng)用程序，通過(guò)該用戶(hù)程序就能夠?qū)琴|(zhì)狀況信息的獲取和/或顯示進(jìn)行控制。在需要的情況下，還能夠通過(guò)用戶(hù)接口來(lái)進(jìn)行控制以將數(shù)據(jù)處理結(jié)果返回給超聲診斷設(shè)備或發(fā)送到其它設(shè)備。
[0038]本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是，數(shù)據(jù)處理裝置可以是具有適當(dāng)軟硬件支持的任何通用計(jì)算設(shè)備，包括但不限于服務(wù)器、PC、移動(dòng)設(shè)備(例如，iPhone)等。當(dāng)然，處理裝置也可以是專(zhuān)用于執(zhí)行算法以獲得骨質(zhì)狀況信息的專(zhuān)門(mén)設(shè)備。
[0039]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，發(fā)射端(即，換能器201、電路單元202)和接收端(即，換能器203、電路單元204)的功能可以相互轉(zhuǎn)換，即，換能器201還能夠用于接收超聲波信號(hào)，而電路單元202則相應(yīng)地用于控制超聲波信號(hào)的接收與將接收的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；且換能器203還能夠用于發(fā)射超聲波信號(hào)，而電路單元204則相應(yīng)地用于控制超聲波信號(hào)的發(fā)射。
[0040]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，如果在獨(dú)立單元211中也集成有數(shù)據(jù)傳輸單元的話(huà)，那么獨(dú)立單元211和獨(dú)立單元212則可以是結(jié)構(gòu)與功能完全相同的模塊。因此，在制造時(shí)可以將這些獨(dú)立單元制造成標(biāo)準(zhǔn)單元。
[0041]或者，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，也可以將數(shù)據(jù)傳輸單元205從獨(dú)立單元212中移到其它適當(dāng)位置，例如，連接機(jī)構(gòu)207中。這樣，也可以將獨(dú)立單元211和212制造成結(jié)構(gòu)與功能完全相同的標(biāo)準(zhǔn)模塊。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于連接獨(dú)立模塊211和獨(dú)立模塊212的連接機(jī)構(gòu)207用于在機(jī)械上固定這兩個(gè)獨(dú)立模塊。借助連接機(jī)構(gòu)207和設(shè)置于其中的線(xiàn)路，可以實(shí)現(xiàn)諸多的功能，包括但不限于:模塊間的同步、相對(duì)距離的確定等。這些功能的實(shí)現(xiàn)在本領(lǐng)域中都是熟知的，在此不再贅述。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在獨(dú)立模塊211和獨(dú)立模塊212之間也可以不使用連接機(jī)構(gòu)207。相應(yīng)地，模塊間的同步、相對(duì)距離的確定等功能則可以通過(guò)其它方式(例如，無(wú)線(xiàn)方式)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如此，獨(dú)立模塊211和獨(dú)立模塊212間也可以不存在任何機(jī)械連接。
[0044]圖3示出的是根據(jù)本發(fā)明的使用反射的超聲波來(lái)測(cè)量骨質(zhì)狀況信息的一個(gè)實(shí)施例。在電路單元302的控制下，換能器301發(fā)射超聲波信號(hào)SW1，Sffl經(jīng)身體特定部位反射后返回形成超聲波信號(hào)SW2，SW2在電路單元302的控制下由換能器301接收。在接收后，電路單元將SW2轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸單元305將轉(zhuǎn)換后形成的電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理裝置306。
[0045]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以將換能器301、電路單元302和數(shù)據(jù)傳輸單元305集成在一起形成標(biāo)準(zhǔn)單元311。
[0046]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，可以使用獨(dú)立電源(例如，筆記本電腦的12v電源)對(duì)超聲診斷設(shè)備，即，對(duì)換能器、電路單元和數(shù)據(jù)傳輸單元進(jìn)行供電。例如，可以將為超聲診斷設(shè)備供電所需的AC/DC模塊作為單獨(dú)部分從超聲診斷設(shè)備中獨(dú)立出來(lái)，使其不再成為超聲診斷設(shè)備本身的一部分。這樣，由于超聲診斷設(shè)備不需要合并用于電源轉(zhuǎn)換的AC/DC模塊，所以超聲診斷設(shè)備的體積會(huì)進(jìn)一步減小，同時(shí)發(fā)熱量也會(huì)降低。
[0047]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電路單元400，其包括微控制器(MCU) 421和收發(fā)信機(jī)電路422。微控制器421可以采用低功耗MCU，例如，F(xiàn)reescale Kinetis K70或其它適合的芯片。采用微控制器能夠減少外設(shè)部件，并簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。
[0048]在圖4的示例性的電路單元400中，MCU的程序閃存用于駐留固件，SRAM用于固件執(zhí)行的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，USB device (也稱(chēng)USB slave或USB從口 )提供了到主機(jī)(例如，PC/筆記本電腦)的USB接口，GPIO用于控制連接收發(fā)信機(jī)電路的GPIO總線(xiàn)，而SPI則用于連接數(shù)據(jù)傳輸單元，例如，無(wú)線(xiàn)IC單元。具體地，在發(fā)射超聲波信號(hào)時(shí)，ARM核通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式接收到獲取數(shù)據(jù)的指令，然后ARM核首先配置收發(fā)信機(jī)電路，接著DAC將數(shù)字波轉(zhuǎn)換為模擬波以通過(guò)收發(fā)信機(jī)傳送到換能器進(jìn)行發(fā)射。相反，在接收超聲波信號(hào)時(shí)，ADC通過(guò)收發(fā)信機(jī)電路從換能器接收超聲波，并且將模擬波轉(zhuǎn)換為數(shù)字波，然后發(fā)送到ARM核，ARM核再將該數(shù)字波(即，數(shù)據(jù)電信號(hào))發(fā)送到主機(jī)以做進(jìn)一步的處理。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如果需要的話(huà)，可以通過(guò)MCU中的USB device與獨(dú)立于超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置的USB主口相連接，從而超聲診斷設(shè)備能夠與數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行通信或者將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理裝置。換而言之，MCU中的USB device可以被作為數(shù)據(jù)傳輸單元使用?；蛘哒f(shuō)，可以不設(shè)置單獨(dú)的數(shù)據(jù)傳輸單元，而使用電路單元(即，包括但不限于MCU)來(lái)完成數(shù)據(jù)傳輸單元的功能。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還可以同時(shí)提供電路單元自帶的數(shù)據(jù)傳輸功能和獨(dú)立于電路單元外的數(shù)據(jù)傳輸單元。
[0051]可以理解的是，雖然圖4中示出的是使用微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)電路單元，但是本領(lǐng)域中所熟知的其它方式(例如，F(xiàn)PGA結(jié)合其它相應(yīng)電路)也可以用來(lái)完成實(shí)現(xiàn)電路單元。
[0052]本申請(qǐng)還公開(kāi)了 對(duì)應(yīng)于以上的超聲診斷設(shè)備的用于獲得骨質(zhì)狀況信息的方法。
[0053]如圖5所示的，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該用于超聲診斷的方法包括:發(fā)射第一超聲波信號(hào)；接收由第一超聲波信號(hào)形成的第二超聲波信號(hào)；將第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)姜?dú)立于超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置。
[0054]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，在數(shù)據(jù)處理裝置中對(duì)數(shù)據(jù)電信號(hào)進(jìn)行處理以獲得骨質(zhì)狀況信息。數(shù)據(jù)處理裝置也可以具有用戶(hù)接口，并且通過(guò)用戶(hù)接口能夠控制數(shù)據(jù)電信號(hào)的處理及骨質(zhì)狀況信息的顯示。
[0055]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，通過(guò)第一換能器發(fā)射第一超聲波信號(hào)，且通過(guò)第二換能器接收第二超聲波信號(hào)。
[0056]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，第一超聲波信號(hào)穿透身體特定部位后形成第二超聲波信號(hào)，身體特定部位放置于第一換能器和第二換能器之間。
[0057]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，使用第一電路來(lái)控制第一超聲波信號(hào)的發(fā)射；使用第二電路來(lái)控制第二超聲波信號(hào)的接收與將第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)，并且第一電路與第一換能器集成在一起形成第一獨(dú)立模塊，第二電路與第二換能器集成在一起形成第二獨(dú)立模塊。
[0058]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，使用第一換能器來(lái)接收第二超聲波信號(hào)，使用第一電路來(lái)用于控制第二超聲波信號(hào)的接收與將第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；且使用第二換能器來(lái)發(fā)射第一超聲波信號(hào)，使用第二電路來(lái)控制第一超聲波信號(hào)的發(fā)射。
[0059]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，使用數(shù)據(jù)傳輸單元來(lái)將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理裝置，并且數(shù)據(jù)傳輸單元集成在第二獨(dú)立模塊中和/或第一獨(dú)立模塊中。
[0060]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，使用連接機(jī)構(gòu)來(lái)連接第一獨(dú)立模塊和第二獨(dú)立模塊。
[0061]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，使用換能器來(lái)發(fā)射第一超聲波信號(hào)和接收第二超聲波信號(hào)，第一超聲波信號(hào)經(jīng)身體特定部位反射后形成第二超聲波信號(hào)。
[0062]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，使用`電路單元來(lái)控制第一超聲波信號(hào)的發(fā)射和第二超聲波信號(hào)的接收，并將第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；使用數(shù)據(jù)傳輸單元來(lái)將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理裝置，其中換能器、電路單元和數(shù)據(jù)傳輸單元集成在一起形成獨(dú)立單元。
[0063]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，使用獨(dú)立于超聲診斷設(shè)備的獨(dú)立電源對(duì)超聲診斷設(shè)備進(jìn)行供電。
[0064]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法，使用電路單元來(lái)控制第一超聲波信號(hào)的發(fā)射和第二超聲波信號(hào)的接收，電路單元由微控制器和收發(fā)信機(jī)電路構(gòu)成。
[0065]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，也能夠使用電路單元將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理裝置，和/或使用單獨(dú)的數(shù)據(jù)傳輸單元將數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理裝置。
[0066]本發(fā)明的方法可以借助相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢岳斫?，本發(fā)明還能夠以本領(lǐng)域中所熟知的其它方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括但不限于:硬件、固件、邏輯器件等。
[0067]并且，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以理解，雖然以上借助超聲診斷設(shè)備對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施例進(jìn)行了闡述，但是本發(fā)明也中同樣適用于測(cè)量骨質(zhì)狀況的其它設(shè)備，包括但是不限于:x射線(xiàn)設(shè)備、伽馬射線(xiàn)檢測(cè)設(shè)備等。
[0068]借助上面給出的說(shuō)明以及相應(yīng)的附圖，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例做了詳細(xì)的揭示。另外，盡管在描述中采用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但它們僅是示例性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改、等同替換、變化等。例如將上述實(shí)施例中的一個(gè)步驟或模塊分為兩個(gè)或更多個(gè)步驟或模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者相反，將上述實(shí)施例中的兩個(gè)或更多個(gè)步驟或模塊或裝置的功能放在一個(gè)步驟或模塊中來(lái)實(shí)現(xiàn)。只要這些變換沒(méi)有背離本發(fā)明的精神，則都應(yīng)落入本 申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于獲得骨質(zhì)狀況信息的超聲診斷設(shè)備，包括: 換能器，用于發(fā)射第一超聲波信號(hào)和接收由所述第一超聲波信號(hào)形成的第二超聲波信號(hào); 電路單元，用于控制所述第一超聲波信號(hào)的發(fā)射和所述第二超聲波信號(hào)的接收，并將所述第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；及 數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)姜?dú)立于所述超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲診斷設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)所述數(shù)據(jù)電信號(hào)進(jìn)行處理以獲得骨質(zhì)狀況信息。
3.如權(quán)利要求2所述的超聲診斷設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)處理裝置具有用戶(hù)接口，并且通過(guò)所述用戶(hù)接口能夠控制所述數(shù)據(jù)電信號(hào)的處理及所述骨質(zhì)狀況信息的顯示。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲診斷設(shè)備，其中，所述換能器包括第一換能器和第二換能器，并且所述第一換能器用于發(fā)射所述第一超聲波信號(hào)，所述第二換能器用于接收所述第二超聲波信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的超聲診斷設(shè)備，其中，所述第一超聲波信號(hào)穿透身體特定部位后形成所述第二超聲波信號(hào)，所述身體特定部位放置于所述第一換能器和所述第二換能器之間。
6.如權(quán)利要求4所述的超聲診斷設(shè)備，其中，所述電路單元包括: 第一電路，用于控制所述第一超聲波信號(hào)的發(fā)射； 第二電路，用于控制所述第二超聲波信號(hào)的接收，和將所述第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述數(shù)據(jù)電信號(hào)， 所述第一電路與所述第一換能器集成在一起形成第一獨(dú)立模塊； 所述第二電路與所述第二換能器集成在一起形成第二獨(dú)立模塊。
7.如權(quán)利要求6所述的超聲診斷設(shè)備，其中，所述第一換能器還能夠用于接收所述第二超聲波信號(hào)，而所述第一電路則還能夠用于控制所述第二超聲波信號(hào)的接收與將所述第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述數(shù)據(jù)電信號(hào)；且所述第二換能器還能夠用于發(fā)射所述第一超聲波信號(hào)，而所述第二電路則還能夠用于控制所述第一超聲波信號(hào)的發(fā)射。
8.如權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的超聲診斷設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)傳輸單元集成在所述第二獨(dú)立模塊中和/或所述第一獨(dú)立模塊中。
9.如權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的超聲診斷設(shè)備，其中，所述超聲診斷設(shè)備還包括用于連接所述第一獨(dú)立模塊和所述第二獨(dú)立模塊的連接機(jī)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1所述的超聲診斷設(shè)備，其中，所述換能器發(fā)射的所述第一超聲波信號(hào)經(jīng)身體特定部位反射后形成由所述換能器接收的所述第二超聲波信號(hào)。
11.如權(quán)利要求10所述的超聲診斷設(shè)備，其中，所述換能器、所述電路單元和數(shù)據(jù)傳輸單元集成在一起形成獨(dú)立單元。
12.如權(quán)利要求1中所述的超聲診斷設(shè)備，其中，由獨(dú)立于超聲診斷設(shè)備的獨(dú)立電源對(duì)所述換能器、所述電路單元和數(shù)據(jù)傳輸單元進(jìn)行供電。
13.如權(quán)利要求1中所述的超聲診斷設(shè)備，其中，所述電路單元由微控制器和收發(fā)信機(jī)電路構(gòu)成。
14.一種用于超聲診斷的方法，包括: 發(fā)射第一超聲波信號(hào)； 接收由所述第一超聲波信號(hào)形成的第二超聲波信號(hào)； 將所述第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；及 將所述數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)姜?dú)立于所述超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在所述數(shù)據(jù)處理裝置中對(duì)所述數(shù)據(jù)電信號(hào)進(jìn)行處理以獲得骨質(zhì)狀況信息。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)處理裝置具有用戶(hù)接口，并且通過(guò)所述用戶(hù)接口能夠控制所述數(shù)據(jù)電信號(hào)的處理及所述骨質(zhì)狀況信息的顯示。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，通過(guò)第一換能器發(fā)射所述第一超聲波信號(hào)，且通過(guò)第二換能器接收所述第二超聲波信號(hào)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述第一超聲波信號(hào)穿透身體特定部位后形成所述第二超聲波信號(hào)，所述身體特定部位放置于所述第一換能器和所述第二換能器之間。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，使用第一電路來(lái)控制所述第一超聲波信號(hào)的發(fā)射；使用第二電路來(lái)控制所述第二超聲波信號(hào)的接收與將所述第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述數(shù)據(jù)電信號(hào)，并且所述第一電路與所述第一換能器集成在一起形成第一獨(dú)立模塊，所述第二電路與所述第二換能器集成在一起形成第二獨(dú)立模塊。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，使用所述第一換能器來(lái)接收所述第二超聲波信號(hào)，使用所述第一電路來(lái)用于控制所述第二超聲波信號(hào)的接收與將所述第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述數(shù)據(jù)電信號(hào)；且使用所述第二換能器來(lái)發(fā)射所述第一超聲波信號(hào)，使用所述第二電路來(lái)控制所述第一超聲波信號(hào)的發(fā)射。
21.如權(quán)利要求19-21中任一項(xiàng)所述的方法，其中，使用數(shù)據(jù)傳輸單元來(lái)將所述數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)處理裝置，并且所述數(shù)據(jù)傳輸單元集成在所述第二獨(dú)立模塊中和/或所述第一獨(dú)立模塊中。
22.如權(quán)利要求19-21中任一項(xiàng)所述的方法，其中，使用連接機(jī)構(gòu)來(lái)連接所述第一獨(dú)立模塊和所述第二獨(dú)立模塊。
23.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，使用換能器來(lái)發(fā)射所述第一超聲波信號(hào)和接收所述第二超聲波信號(hào)，所述第一超聲波信號(hào)經(jīng)身體特定部位反射后形成所述第二超聲波信號(hào)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，還包括: 使用電路單元來(lái)控制所述第一超聲波信號(hào)的發(fā)射和所述第二超聲波信號(hào)的接收，并將所述第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)； 使用數(shù)據(jù)傳輸單元來(lái)將所述數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)處理裝置， 其中所述換能器、所述電路單元和數(shù)據(jù)傳輸單元集成在一起形成獨(dú)立單元。
25.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中，使用獨(dú)立于超聲診斷設(shè)備的獨(dú)立電源對(duì)所述超聲診斷設(shè)備進(jìn)行供電。
26.如權(quán)利要求1中所述的超聲診斷設(shè)備，其中，使用電路單元來(lái)控制所述第一超聲波信號(hào)的發(fā)射和所述第二超聲波信號(hào)的接收，所述電路單元由微控制器和收發(fā)信機(jī)電路構(gòu)成。
27.一種用于超聲診斷的裝置，包括: 發(fā)射部件，用于發(fā)射第一超聲波信號(hào)； 接收部件，用于接收由所述第一超聲波信號(hào)形成的第二超聲波信號(hào)； 轉(zhuǎn)換部件，用于將所述第二超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)電信號(hào)；及 數(shù)據(jù)傳輸部件，用于將所述數(shù)據(jù)電信號(hào)傳輸?shù)姜?dú)立于超聲診斷設(shè)備的數(shù)據(jù)處理裝置。
28.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，在所述數(shù)據(jù)處理裝置中對(duì)所述數(shù)據(jù)電信號(hào)進(jìn)行處理以獲得骨質(zhì)狀況信息。
29.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中，所述數(shù)據(jù)處理裝置具有用戶(hù)接口，并且通過(guò)所述用戶(hù)接口能夠控制所述數(shù)據(jù)電信號(hào)的處理及所述骨質(zhì)狀況信息的顯示。
30.如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，所述第一超聲波信號(hào)穿透身體特定部位后形成所述第二超聲波信號(hào)，所述身體特定部位放置于所述發(fā)射部件和所述接收部件之間。
31.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一超聲波信號(hào)經(jīng)身體特定部位反射后形成所述第二超聲波信號(hào)。
32.如權(quán)利要求1中所述的設(shè)備，其中，使用獨(dú)立于所述超聲診斷設(shè)備的獨(dú)立電源對(duì)所述超聲診斷設(shè)備進(jìn)行供電。`
【文檔編號(hào)】A61B8/00GK103565468SQ201210266530
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月30日
【發(fā)明者】產(chǎn)江林, 丁瑞新, 任備亮, 楊潮 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司