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關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)及其方法與流程

文檔序號(hào):12777859閱讀:390來源:國知局
關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)及其方法與流程

本發(fā)明涉及關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)及方法,尤其涉及自動(dòng)關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)及方法。



背景技術(shù):

在很多情況下,關(guān)節(jié)的超聲圖像能夠幫助醫(yī)生對(duì)患者的手部或者足部的損傷以及對(duì)患有風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)等疾病的關(guān)節(jié)進(jìn)行診斷?,F(xiàn)有的關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)和方法通常很難以一致的和有效的方式獲取關(guān)節(jié)的超聲圖像。

因此,有必要提供一種關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)來解決上面提及的至少一個(gè)技術(shù)問題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

現(xiàn)在歸納本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面以便于本發(fā)明的基本理解,其中該歸納并不是本發(fā)明的擴(kuò)展性縱覽,且并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的某些要素,也并非旨在劃出其范圍。相反,該歸納的主要目的是在下文呈現(xiàn)更詳細(xì)的描述之前用簡(jiǎn)化形式呈現(xiàn)本發(fā)明的一些概念。

本發(fā)明的一個(gè)方面,在于提供一種關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng),其包括:

掃描組件,用于容納手部或足部并包括超聲探頭和聲耦合液;

三維圖像獲取裝置,用于獲取手部或足部的三維圖像;

控制器,用于根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的方向。

較佳地,在上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)中,該控制器還用于根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的方向,使得在掃描過程中超聲探頭垂直于手表面或足表面的切平面。

較佳地,在上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)中,該控制器還用于根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的方向,使得在掃描過程中超聲探頭發(fā)射的超聲波垂直于手表面或足表面。

較佳地,在上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)中,該三維圖像獲取裝置包括三維攝 像裝置或者三維坐標(biāo)測(cè)量裝置。

較佳地,在上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)中,該控制器還用于根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的位置,使得在掃描過程中超聲探頭更靠近手部或足部并且不接觸手部或足部。

較佳地,在上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)中,該控制器還用于根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的位置,使得在掃描過程中超聲探頭與手部或足部的距離等于一個(gè)固定值。

較佳地,在上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)中,該關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)還包括:

一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌;

一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī),用于控制超聲探頭圍繞一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌旋轉(zhuǎn);

該控制器還用于控制至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的移動(dòng)。

較佳地,在上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)中,所述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)還包括:

一個(gè)或多個(gè)線性電機(jī),用于控制超聲探頭沿著一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌移動(dòng);

該控制器還用于控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)和線性電機(jī)中的至少一者根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的移動(dòng)。

較佳地,在上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)中,該導(dǎo)軌包括縱向?qū)к?、垂直于縱向?qū)к壍臋M向?qū)к壖按怪庇谒隹v向?qū)к壓蜋M向?qū)к壍呢Q直導(dǎo)軌;該一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括用于控制超聲探頭圍繞橫向?qū)к壭D(zhuǎn)的電機(jī)、用于控制超聲探頭圍繞縱向?qū)к壭D(zhuǎn)的電機(jī)、以及用于控制超聲探頭圍繞豎直導(dǎo)軌旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。

較佳地,在上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)中,該一個(gè)或多個(gè)線性電機(jī)包括用于控制超聲探頭沿著橫向?qū)к壱苿?dòng)的電機(jī)、用于控制超聲探頭沿著縱向?qū)к壱苿?dòng)的電機(jī),以及用于控制超聲探頭沿著豎直導(dǎo)軌移動(dòng)的電機(jī)。

較佳地,在上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)中,該控制器還用于根據(jù)手部或足部的三維圖像識(shí)別關(guān)節(jié)位置;

在第一成像模式下根據(jù)識(shí)別的關(guān)節(jié)位置控制超聲探頭掃描多個(gè)關(guān)節(jié)以在第一成像模式下產(chǎn)生關(guān)節(jié)的超聲圖像;

在第二成像模式下根據(jù)識(shí)別的關(guān)節(jié)位置控制超聲探頭掃描多個(gè)關(guān)節(jié)以在第二成像模式下產(chǎn)生關(guān)節(jié)處血流的超聲圖像。

較佳地,在上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)中,該關(guān)節(jié)的超聲圖像包括關(guān)節(jié)的b模式超聲圖像,該關(guān)節(jié)處血流的超聲圖像包括關(guān)節(jié)的能量多普勒超聲圖像或 者高分辨率能量多普勒超聲圖像。

本發(fā)明的另一個(gè)方面,在于提供一種關(guān)節(jié)超聲成像方法,該關(guān)節(jié)超聲成像方法包括:

將手部或足部容納于包括超聲探頭和液體的掃描組件內(nèi),該液體提供超聲探頭與手部或足部之間的聲耦合;

利用三維圖像獲取裝置獲取手部或足部的三維圖像;

根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的方向。

較佳地,上述關(guān)節(jié)超聲成像方法還包括:

根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的方向,使得在掃描過程中超聲探頭垂直于手表面或足表面的切平面。

較佳地,上述關(guān)節(jié)超聲成像方法還包括:

根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的方向,使得在掃描過程中超聲探頭發(fā)射的超聲波垂直于手表面或足表面。

較佳地,上述關(guān)節(jié)超聲成像方法還包括:

根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的位置,使得在掃描過程中超聲探頭極為靠近手部或足部并且不接觸手部或足部。

較佳地,上述關(guān)節(jié)超聲成像方法還包括:

根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的位置,使得在掃描過程中超聲探頭與手部或足部的距離等于一個(gè)固定值。

較佳地,上述關(guān)節(jié)超聲成像方法還包括:

利用一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制超聲探頭圍繞一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌旋轉(zhuǎn);

控制至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的移動(dòng)。

較佳地,上述關(guān)節(jié)超聲成像方法還包括:

利用一個(gè)或多個(gè)線性電機(jī)控制超聲探頭沿著一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌移動(dòng);

控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)和線性電機(jī)中的至少一者根據(jù)所述手部或足部的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭相對(duì)于手部或足部的移動(dòng)。

上述關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)及關(guān)節(jié)超聲成像方法,能以一致的和有效的方式獲取關(guān)節(jié)的超聲圖像。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述,可以更好地理解本發(fā)明,在附圖中:

圖1所示為本發(fā)明一示范性實(shí)施例的關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)的示意圖。

圖2所示為本發(fā)明另一示范性實(shí)施例的關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)的示意圖。

圖3所示為本發(fā)明一示范性實(shí)施例的手部或足部的關(guān)節(jié)的超聲成像方法的流程圖。

圖4所示為本發(fā)明一示范性實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)器的示意圖。

圖5所示為超聲探頭垂直于手表面或足表面的切平面的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式,需要指出的是,在這些實(shí)施方式的具體描述過程中,為了進(jìn)行簡(jiǎn)明扼要的描述,本說明書不可能對(duì)實(shí)際的實(shí)施方式的所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當(dāng)可以理解的是,在任意一種實(shí)施方式的實(shí)際實(shí)施過程中,正如在任意一個(gè)工程項(xiàng)目或者設(shè)計(jì)項(xiàng)目的過程中,為了實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo),為了滿足系統(tǒng)相關(guān)的或者商業(yè)相關(guān)的限制,常常會(huì)做出各種各樣的具體決策,而這也會(huì)從一種實(shí)施方式到另一種實(shí)施方式之間發(fā)生改變。此外,還可以理解的是,雖然這種開發(fā)過程中所作出的努力可能是復(fù)雜并且冗長(zhǎng)的,然而對(duì)于與本發(fā)明公開的內(nèi)容相關(guān)的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,在本公開揭露的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些設(shè)計(jì),制造或者生產(chǎn)等變更只是常規(guī)的技術(shù)手段,不應(yīng)當(dāng)理解為本公開的內(nèi)容不充分。

除非另作定義,權(quán)利要求書和說明書中使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請(qǐng)說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性,而只是用來區(qū)分不同的組成部分?!耙粋€(gè)”或者“一”等類似詞語并不表示數(shù)量限制,而是表示存在至少一個(gè)。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現(xiàn)在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件,并不排除其他元件或者物件?!斑B接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接,而是可以包括電氣的連接,不管是直接的還是間接的。

圖1所示為本發(fā)明一示范性實(shí)施例的關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)20的示意圖。在此需要說明的是,關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)20能以一致的和有效的方式獲取關(guān)節(jié)的 超聲圖像。在本實(shí)施例中,關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)20包括掃描組件、三維圖像獲取裝置34及控制器38。

掃描組件通過超聲信號(hào)掃描容納于其內(nèi)的患者的手部或足部40。掃描組件包括液體24、超聲探頭30及水槽(圖未示),水槽用來容納液體24且允許手部或足部40浸入液體24中。液體24作為患者的手部或足部40與超聲探頭30之間的聲學(xué)耦合媒介。在一個(gè)實(shí)施例中,液體24包括水,其允許超聲穿過。在另一個(gè)實(shí)施例中,液體24可以包括其它形式的液體,例如凝膠等。

超聲探頭30包括換能器陣列,其用于發(fā)射超聲信號(hào)以促進(jìn)獲取手部或足部40的關(guān)節(jié)的超聲圖像。在本實(shí)施例中,超聲探頭30包括石英晶體和壓電晶體,其根據(jù)應(yīng)用電流改變形狀并因此產(chǎn)生振動(dòng)或聲波。同樣地,聲波或壓力波的影響使上述晶體產(chǎn)生電流。因此,這樣的晶體被用來發(fā)送和接收聲波。除此之外,超聲探頭30中的每個(gè)換能器還可以包括用于消除背向反射的吸音物質(zhì)和用于對(duì)發(fā)射聲波進(jìn)行聚焦的聲學(xué)透鏡。在其它實(shí)施例中,超聲探頭30中的每個(gè)換能器還可以不包括聲學(xué)透鏡。

三維圖像獲取裝置34用于獲取手部或足部40的三維圖像。在本實(shí)施例中,三維圖像獲取裝置34可以包括但不限于三維攝像裝置或者三維坐標(biāo)測(cè)量裝置??刂破?8用于根據(jù)手部或足部40的三維圖像識(shí)別關(guān)節(jié)42的位置。在此需要說明的是,關(guān)節(jié)42可以是手部的手指關(guān)節(jié)或者足部的腳趾關(guān)節(jié)。

控制器38包括處理器或處理單元,所述處理器或處理單元利用識(shí)別出的手部40的手指關(guān)節(jié)42或者足部的腳趾關(guān)節(jié)的位置來控制超聲探頭30的操作和/或定位。

控制器38控制超聲探頭30的操作和/或定位,以便產(chǎn)生聚焦區(qū)域48的關(guān)節(jié)超聲圖像46,該聚焦區(qū)域48小于手部或足部40的全部面積。每個(gè)聚焦區(qū)域48作為一個(gè)窗口,通過該窗口可以獲取關(guān)節(jié)的超聲圖像。

在一個(gè)實(shí)施例中,控制器38控制超聲探頭30的操作和/或定位,以使得超聲脈沖僅被發(fā)射至和/或僅被接收自上述聚焦區(qū)域48,而不被發(fā)射至和/或不被接收自手部或足部40上聚焦區(qū)域48以外的區(qū)域。

在另一個(gè)實(shí)施例中,控制器38控制超聲探頭30的操作和/或定位,以使得超聲脈沖被發(fā)射至和被接收自手部或足部40上大于聚焦區(qū)域48的部分。但是超聲探頭30對(duì)聚焦區(qū)域48的操作與對(duì)手部或足部40上聚焦區(qū)域48以外的部分的操作不同。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,控制器38控制超聲探頭30, 使得被發(fā)射至和被接收自聚焦區(qū)域48的超聲脈沖相較于被發(fā)射至和被接收自聚焦區(qū)域48之外區(qū)域的超聲脈沖具有更高的密度、更緊密的間距或者更高的頻率。在一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)聚焦區(qū)域48的面積小于或者等于9平方厘米。在一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)聚焦區(qū)域48的寬度小于或者等于3厘米。

在一個(gè)實(shí)施例中,控制器38根據(jù)關(guān)節(jié)42的被識(shí)別位置調(diào)節(jié)超聲探頭30的定位。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,控制器38輸出控制信號(hào),驅(qū)動(dòng)器根據(jù)控制信號(hào)移動(dòng)超聲探頭30以便聚焦超聲成像于大約在關(guān)節(jié)42的被識(shí)別位置延伸的聚焦區(qū)域48。

控制器38利用關(guān)節(jié)42的被識(shí)別位置大約在每個(gè)關(guān)節(jié)42產(chǎn)生或建立聚焦區(qū)域48,其中,控制器38輸出控制信號(hào)以將超聲探頭30定位于更靠近手部或足部40,并使超聲探頭30在更靠近于每個(gè)聚焦區(qū)域48的不同位置之間移動(dòng)。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,一旦關(guān)節(jié)42的位置已被確定并且針對(duì)每個(gè)關(guān)節(jié)42的被確定位置的聚焦區(qū)域48已被產(chǎn)生,控制器38產(chǎn)生控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器,使得超聲探頭30以第一定位速度移動(dòng)至更靠近手部或足部40并鄰近聚焦區(qū)域48。

在一個(gè)實(shí)施例中,控制器38產(chǎn)生控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器,使得超聲探頭30以低于第一定位速度的第二成像速度掃描拇指關(guān)節(jié)40的聚焦區(qū)域48。一旦拇指關(guān)節(jié)40的聚焦區(qū)域48的超聲圖像被獲取,控制器38產(chǎn)生控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器,使得超聲探頭30以第一定位速度移動(dòng)至下一個(gè)待成像的聚焦區(qū)域48附近。重復(fù)這個(gè)過程直至所有關(guān)節(jié)的超聲圖像46被獲取。采集到的所有關(guān)節(jié)的超聲圖像46被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器里。在一個(gè)實(shí)施例中,采集到的所有關(guān)節(jié)的超聲圖像46可以被顯示。

因?yàn)榭刂破?8用已定位的關(guān)節(jié)42來形成聚焦區(qū)域48,以及因?yàn)榭刂破?8將超聲探頭30聚焦至所述聚焦區(qū)域48而非整個(gè)手部或足部40,成像時(shí)間減少、效率提高。從而,更多時(shí)間可以被用在所述聚焦區(qū)域48以增加采集到的關(guān)節(jié)42圖像數(shù)據(jù)的數(shù)量。在某些實(shí)施例中,控制器38通過以不同的速度移動(dòng)超聲探頭30以將超聲探頭30重新定位在每個(gè)聚焦區(qū)域48上,其中,在兩個(gè)聚焦區(qū)域48之間以一個(gè)較大的第一速度移動(dòng),在掃查每個(gè)聚焦區(qū)域48時(shí)以一個(gè)較小的第二速度移動(dòng),從而進(jìn)一步減小成像時(shí)間和提高效率。

雖然圖1所示實(shí)施例中顯示的每個(gè)聚焦區(qū)域48呈矩形,在其它實(shí)施例中, 每個(gè)聚焦區(qū)域48可以是其它形狀,比如圓形、橢圓形等。在一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)聚焦區(qū)域48的形狀跟手部或足部40的輪廓相對(duì)應(yīng)。圖1中所示的實(shí)施例顯示的每個(gè)手部或足部40的關(guān)節(jié)42的聚焦區(qū)域48有相同的尺寸和/或形狀,在其他實(shí)施例中,聚焦區(qū)域48可以有不同的尺寸和/或形狀。

圖2為一個(gè)實(shí)施例的關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)320的示意圖,關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)320是圖1所示關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)20的一個(gè)例子。關(guān)節(jié)超聲成像系統(tǒng)320包括液體容器322,液體24,超聲探頭30,驅(qū)動(dòng)器332和控制器338。液體容器322包括一個(gè)用于盛裝液體24的容器。液體容器322的大小被構(gòu)造為能夠使手部或足部40被浸沒在其所盛裝的液體24中。

驅(qū)動(dòng)器332包括一個(gè)裝置,該裝置響應(yīng)從控制器338接收到的信號(hào)有選擇地使超聲探頭30相對(duì)于被浸沒在液體24中的手部或足部40定位。在本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)器332包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌和一個(gè)或多個(gè)線性電機(jī),例如步進(jìn)電機(jī)。一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌可滑動(dòng)地或者可移動(dòng)地支撐超聲探頭30。一個(gè)或多個(gè)線性電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)超聲探頭30沿著一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌移動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器332進(jìn)一步地包括一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī),一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)超聲探頭30圍繞一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)。

如上所描述的,驅(qū)動(dòng)器332可以包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌和一個(gè)或多個(gè)線性電機(jī),該導(dǎo)軌包括縱向?qū)к?,橫向?qū)к?,豎直導(dǎo)軌。所述橫向?qū)к壌怪庇谇笆隹v向?qū)к壓拓Q直導(dǎo)軌。一個(gè)或多個(gè)線性電機(jī)包括電機(jī)92,電機(jī)94和電機(jī)96(如圖4所示)。

超聲探頭30可以沿著橫向?qū)к壱苿?dòng),橫向?qū)к壴跈M向軸上延伸,超聲探頭30在連接于超聲探頭30的電機(jī)92的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)。超聲探頭30也可以沿著縱向?qū)к壱苿?dòng),縱向?qū)к壴诳v向軸上延伸,縱向軸垂直于橫向軸和豎直軸,超聲探頭30在連接到超聲探頭30的電機(jī)94驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)。超聲探頭30也可以沿著豎直導(dǎo)軌移動(dòng),豎直導(dǎo)軌在豎直軸上延伸,超聲探頭30在連接到超聲探頭30的電機(jī)96的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)。

在本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)器332可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)。一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括電機(jī)93,電機(jī)95和電機(jī)97(如圖4所示)。超聲探頭 30與電機(jī)93連接,超聲探頭30在電機(jī)93的驅(qū)動(dòng)下圍繞橫向?qū)к夀D(zhuǎn)動(dòng)。超聲探頭30與電機(jī)95連接,超聲探頭30在電機(jī)95的驅(qū)動(dòng)下圍繞豎直導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)。超聲探頭30與電機(jī)97連接,超聲探頭30在電機(jī)97的驅(qū)動(dòng)下圍繞縱向?qū)к夀D(zhuǎn)動(dòng)。

電機(jī)92、94、96、93、95和97在圖4中有更詳細(xì)地說明。

在其它實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)器332可以有其他配置。

圖3為本發(fā)明一示范性實(shí)施例的對(duì)手部或足部40的關(guān)節(jié)42進(jìn)行超聲成像的方法的流程圖。如圖3中方框402所示,控制器338用于根據(jù)手部或足部40的三維圖像識(shí)別聚焦區(qū)域48(如上圖1所示及所描述的)。更詳細(xì)地,當(dāng)前聚焦區(qū)域48和隨后的/下一個(gè)聚焦區(qū)域48根據(jù)手部或足部40的三維圖像被識(shí)別。

如圖3中方框404所示,控制器338用于控制驅(qū)動(dòng)器332朝著箭頭358所示的方向移動(dòng)超聲探頭30到位于或者靠近每個(gè)被識(shí)別的聚焦區(qū)域48的第一關(guān)節(jié)位置。當(dāng)超聲探頭30與每個(gè)被識(shí)別的聚焦區(qū)域48相對(duì)時(shí),控制器338控制超聲探頭30以第一成像模式掃描多個(gè)關(guān)節(jié)42,并且在第一成像模式下獲取關(guān)節(jié)42的超聲圖像。在本實(shí)施例中,第一成像模式可以是,比如說b成像模式。

如圖3中方框406所示,控制器338用于控制驅(qū)動(dòng)器332朝著箭頭358所示的方向移動(dòng)超聲探頭30到位于或者靠近每個(gè)被識(shí)別的聚焦區(qū)域48的第二關(guān)節(jié)位置。當(dāng)超聲探頭30與每個(gè)被識(shí)別的聚焦區(qū)域48相對(duì)時(shí),控制器338控制超聲探頭30以第二成像模式掃描多個(gè)關(guān)節(jié)42,并且在第二成像模式下獲取關(guān)節(jié)42的血流的超聲圖像。在本實(shí)施例中,第二成像模式可以是,比如說能量多普勒成像模式(powerdopplerimaging,pdi)或者高分辨率能量多普勒成像(highresolutionpdi)模式。

在一個(gè)示范性實(shí)施例中,控制器338還用于根據(jù)手部或足部40的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭30相對(duì)于手部或足部40的位置和/或方向,使得在掃描過程中超聲探頭30垂直于手表面或足表面的切平面410(如圖5所示)。

在另一個(gè)示范性實(shí)施例中,控制器338還用于根據(jù)手部或足部40的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭30相對(duì)于手部或足部40的位置和/或方向,使得在掃描過程中超聲探頭30發(fā)射的超聲波垂直于手表面或足表面。因此,上述發(fā)射 的超聲波會(huì)被反射回超聲探頭30,而不會(huì)被反射到其他方向。

在一個(gè)示范性實(shí)施例中,控制器338還用于根據(jù)手部或足部40的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭30相對(duì)于手部或足部40的位置,使得在掃描過程中超聲探頭30更靠近手部或足部40并且不接觸手部或足部40。在一個(gè)實(shí)施例中,超聲探頭30與手部或足部40之間的距離,例如,小于或者大約等于2mm。

在另一個(gè)示范性實(shí)施例中,控制器338還用于根據(jù)手部或足部40的三維圖像自動(dòng)調(diào)節(jié)超聲探頭30相對(duì)于手部或足部40的位置,使得在掃描過程中超聲探頭30與手部或足部40的距離等于一個(gè)固定值。該固定值小于或者大約等于2mm。在一個(gè)實(shí)施例中,這個(gè)固定值可以是例如1mm。

更具體地,超聲探頭30所發(fā)射的超聲波可以實(shí)時(shí)測(cè)量超聲探頭30與手部或足部40之間的距離。超聲探頭30與手部或足部40之間的計(jì)劃距離可以根據(jù)手部或足部40的三維圖像計(jì)算出來,因?yàn)槊總€(gè)聚焦區(qū)域48根據(jù)手部或足部40的三維圖像被識(shí)別出來。如果測(cè)量出來的距離與計(jì)劃距離不一致,那么控制器338控制驅(qū)動(dòng)器332調(diào)節(jié)超聲探頭30的位置以確保超聲探頭30與手部或足部40之間的距離等于計(jì)劃距離。

圖4示出了關(guān)節(jié)超聲圖像系統(tǒng)900的一個(gè)實(shí)施例,關(guān)節(jié)超聲圖像系統(tǒng)900是圖1所示關(guān)節(jié)超聲圖像系統(tǒng)20和圖2所示關(guān)節(jié)超聲圖像系統(tǒng)320的一個(gè)例子。關(guān)節(jié)超聲圖像系統(tǒng)900與關(guān)節(jié)超聲圖像系統(tǒng)320相類似,除了關(guān)節(jié)超聲圖像系統(tǒng)900特別地揭示了驅(qū)動(dòng)器932以外,驅(qū)動(dòng)器932為圖2所示驅(qū)動(dòng)器832的一個(gè)例子。關(guān)節(jié)超聲圖像系統(tǒng)900中其余的部件或元件與關(guān)節(jié)超聲圖像系統(tǒng)320中的部件或者元件相對(duì)應(yīng),該等元件或部件在圖2中已標(biāo)號(hào)或者已示出。

如圖4所示,驅(qū)動(dòng)器932包括電機(jī)92、電機(jī)94、電機(jī)96、電機(jī)93、電機(jī)95、電機(jī)97、縱向?qū)к?24、橫向?qū)к?44、豎直導(dǎo)軌964、螺紋軸925和螺紋軸945。

縱向軸922、橫向軸942和豎直軸962組成坐標(biāo)軸。

縱向?qū)к?24沿著縱向軸922延伸并且可移動(dòng)地支撐第一臂920,第一臂920沿著縱向?qū)к?24縱向移動(dòng)。

螺紋軸925與電機(jī)92相連接并具有外螺紋,螺紋軸925的外螺紋和螺紋軸925的內(nèi)螺紋相嚙合。電機(jī)92,響應(yīng)來自控制器338的信號(hào)(如圖2所示),驅(qū)動(dòng)螺紋軸925旋轉(zhuǎn)從而使得第一臂920沿著縱向軸922移動(dòng)。由于橫向?qū)к?44與第一臂920連接,因此電機(jī)94,第二臂940,電機(jī)97,第三臂960,電機(jī)93,第四臂930,電機(jī)95,第五臂950,電機(jī)97,第六臂970和超聲探頭30也都可以沿著縱向軸922移動(dòng)。

橫向?qū)к?44沿著橫向軸942延伸并且可移動(dòng)地支撐第二臂940,第二臂940沿著橫向?qū)к?44橫向移動(dòng)。螺紋軸945的一端穿過第六臂941和第二臂940連接到第一臂920,螺紋軸945的另一端連接到電機(jī)94。螺紋軸945具有外螺紋,螺紋軸945的外螺紋與第二臂940的內(nèi)螺紋嚙合。電機(jī)94,響應(yīng)來自控制器338的信號(hào)(如圖2所示),驅(qū)動(dòng)螺紋軸945旋轉(zhuǎn)使得第二臂940沿著向橫向軸942移動(dòng)。由于豎直向?qū)к?64與第二臂940連接,因此電機(jī)96,第三臂960,電機(jī)93,第四臂930,電機(jī)95,第五臂950,電機(jī)97,第六臂970,和超聲探頭30也都可以沿著橫向軸942移動(dòng)。

豎直導(dǎo)軌964沿著豎直軸962延伸并且可移動(dòng)地支撐第三臂960,第三臂960沿著豎直導(dǎo)軌964豎直移動(dòng)。螺紋軸965連接到電機(jī)96并具有外螺紋,螺紋軸965的外螺紋與第三臂960的內(nèi)螺紋嚙合。電機(jī)96,響應(yīng)來自控制器338的信號(hào)(如圖2所示),驅(qū)動(dòng)螺紋軸965旋轉(zhuǎn)使得第三臂960沿著豎直軸962移動(dòng)。因此,電機(jī)93,第四臂930,電機(jī)95,第五臂950,電機(jī)97,第六臂970和超聲探頭30也都可以沿著豎直軸962移動(dòng)。

驅(qū)動(dòng)器932進(jìn)一步包括第一軸935,第二軸955和第三軸975。

第一軸935的一端穿過第三臂960連接到電機(jī)93,第一軸935的另一端連接到第四臂930。電機(jī)93,響應(yīng)來自控制器338的信號(hào)(如圖2所示),驅(qū)動(dòng)第一軸935旋轉(zhuǎn),使得第四臂930圍繞豎直軸962轉(zhuǎn)動(dòng)。因此電機(jī)95,第四臂950,電機(jī)97,第六臂970和超聲探頭30也都可以圍繞豎直軸962轉(zhuǎn)動(dòng)。

電機(jī)95連接到第四臂930,第二軸955的一端連接到電機(jī)95,另一端連接到第五臂950。電機(jī)95,響應(yīng)來自控制器338的信號(hào)(如圖2所示),驅(qū)動(dòng)第二軸955旋轉(zhuǎn),使得第五臂950圍繞縱向軸922轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)97,第六臂970 和超聲探頭30也都可以圍繞縱向軸922轉(zhuǎn)動(dòng)。

第三軸975的一端穿過第五臂950連接到電機(jī)97,第三軸975的另一端連接到超聲探頭30。電機(jī)97,響應(yīng)來自控制器338的信號(hào)(如圖2所示),驅(qū)動(dòng)第三軸975旋轉(zhuǎn),使得超聲探頭30圍繞橫向軸942轉(zhuǎn)動(dòng)。

雖然結(jié)合特定的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明,但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解,對(duì)本發(fā)明可以作出許多修改和變型。因此,要認(rèn)識(shí)到,權(quán)利要求書的意圖在于涵蓋在本發(fā)明真正構(gòu)思和范圍內(nèi)的所有這些修改和變型。

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