背景技術(shù)：

1、超聲(us)成像在各種應(yīng)用中普遍存在，包括醫(yī)學(xué)成像。us成像設(shè)備通常由一系列壓電換能器組成，用于進(jìn)行各種不同的測(cè)量?；谑滞栖嚨某上裣到y(tǒng)通常具有四個(gè)相同的換能器連接器，以方便用戶使用，其中，用于對(duì)不同解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像的多個(gè)換能器可以保持連接，并且用戶可以拿起所需的換能器并通過按下用戶接口上的按鈕來激活它。

2、當(dāng)前基于手推車的系統(tǒng)中傳感器連接器連接來自模擬傳感器的模擬信號(hào)。這些連接器通常具有大量的連接，并且其性能受到系統(tǒng)內(nèi)模擬處理通道數(shù)量的限制。數(shù)字超聲換能器(其中，在換能器內(nèi)部對(duì)超聲數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化)通過將來自多個(gè)換能器元件的超聲數(shù)據(jù)多路復(fù)用到更少的高速數(shù)字連接中，有潛力減少連接數(shù)量。由于系統(tǒng)內(nèi)不再有模擬處理通道，圖像質(zhì)量不再受到系統(tǒng)的限制。

3、目前基于數(shù)字usb的超聲設(shè)備由于單個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率不足以提供優(yōu)質(zhì)成像性能，因此具有有限的性能。這些設(shè)備通常也使用單個(gè)連接器端口。

4、支持不同解剖結(jié)構(gòu)的傳感器具有不同的數(shù)據(jù)速率要求，并使用不同的集成電路技術(shù)，需要不同的電壓為其供電。為了使傳感器連接電纜保持小巧和輕便，電源線中使用了直徑較小的導(dǎo)體，但是其在功率供應(yīng)線中具有顯著損耗。這些傳感器中的一些支持使用基于模擬的頻帶正交輸出的連續(xù)波(cw)多普勒測(cè)量。

5、所需要的是一種至少能夠克服上述已知系統(tǒng)的缺點(diǎn)的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本公開的一個(gè)方面，公開了一種超聲(us)成像系統(tǒng)。該超聲成像系統(tǒng)包括：超聲成像設(shè)備，其包括換能器；以及數(shù)字傳感器接口(dti)。所述dti包括：多個(gè)換能器端口，每個(gè)換能器端口包括多個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，適于傳輸來自超聲成像設(shè)備的數(shù)字化回聲輸出數(shù)據(jù)。所述換能器端口適合于連接到所述超聲成像設(shè)備。所述us系統(tǒng)還包括：切換電路，其被連接到所述多個(gè)換能器端口中的每個(gè)換能器端口；以及控制器，其適于控制所述切換電路的切換器，以便一次將數(shù)字輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)換能器端口中的一個(gè)換能器端口，并且從所述多個(gè)換能器端口中的一個(gè)換能器端口傳輸所述數(shù)字回波輸出數(shù)據(jù)。

2、根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，公開了一種dti。所述dti包括：多個(gè)換能器端口，每個(gè)換能器端口包括多個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，適于傳輸來自超聲成像設(shè)備的數(shù)字化回聲輸出數(shù)據(jù)。所述換能器端口適合于連接到所述超聲成像設(shè)備。所述us系統(tǒng)還包括：切換電路，其被連接到所述多個(gè)換能器端口中的每個(gè)換能器端口；以及控制器，其適于控制所述切換電路的切換器，以便一次將數(shù)字輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)換能器端口中的一個(gè)換能器端口，并且從所述多個(gè)換能器端口中的一個(gè)換能器端口傳輸所述數(shù)字回波輸出數(shù)據(jù)。

技術(shù)特征：

1.一種超聲成像系統(tǒng)(100)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，還包括存儲(chǔ)指令的存儲(chǔ)器(130)，所述指令當(dāng)由所述控制器(102)運(yùn)行時(shí)使所述控制器(102)控制所述切換器電路(301)的切換器(24)，從而一次將數(shù)字輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)換能器端口(309)中的一個(gè)換能器端口并且從所述多個(gè)換能器端口中的一個(gè)換能器端口傳輸所述數(shù)字回波輸出數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，其中，所述dti(206)與所述超聲成像設(shè)備(110)之間的連接包括連接器(308)，所述連接器適于針對(duì)所述多個(gè)數(shù)字化回波流以至少20gbps的組合數(shù)據(jù)速率傳輸數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，其中，所述連接器(308)包括外圍組件互連(315)快速(pcie)連接器(308)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，其中，所述控制器(102)包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，其中，所述切換電路(301)包括被設(shè)置在所述fpga內(nèi)的多路復(fù)用器(330)電路。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲成像系統(tǒng)(100)，其中，所述dti(206)還包括模擬處理器(304)，所述模擬處理器適于接收來自所述切換電路(301)的連續(xù)波(cw)數(shù)據(jù)。

8.一種數(shù)字換能器接口(320)(dti(206))，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的dti(206)，還包括存儲(chǔ)指令的存儲(chǔ)器(130)，所述指令當(dāng)由所述控制器(102)運(yùn)行時(shí)使所述控制器(102)控制所述切換器電路(301)的切換器(24)，以便一次將數(shù)字輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)換能器端口(309)中的一個(gè)換能器端口并且從所述多個(gè)換能器端口中的一個(gè)換能器端口傳輸所述數(shù)字回波輸出數(shù)據(jù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的dti(206)，其中，所述dti(206)與所述超聲成像設(shè)備(110)之間的連接包括連接器(308)，所述連接器適于針對(duì)所述多個(gè)數(shù)字化回波流以至少20gbps的組合數(shù)據(jù)速率傳輸數(shù)據(jù)。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的dti(206)，其中，所述控制器(102)包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的dti(206)，其中，所述切換電路(301)包括被設(shè)置在所述fpga內(nèi)的多路復(fù)用器(330)電路。

13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的dti(206)，還包括模擬處理器(304)，所述模擬處理器適于接收來自所述切換電路(301)的連續(xù)波(cw)數(shù)據(jù)。

14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的dti(206)，其中，所述切換電路(301)還包括單個(gè)有源連接器(308)和切換器(204)，所述切換器適于將來自所述控制器(102)的控制信號(hào)連接到所述單個(gè)有源連接器(308)。

15.一種啟動(dòng)和操作具有數(shù)字換能器接口(320)的超聲成像系統(tǒng)(100)的方法(500)，所述方法(500)包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種超聲(US)成像系統(tǒng)(100)。所述超聲成像系統(tǒng)(100)包括：超聲成像設(shè)備(110)，其包括換能器；以及數(shù)字換能器接口(DTI(206))。DTI(206)包括多個(gè)換能器端口(309)，每個(gè)換能器端口包含多個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，適于傳輸來自超聲成像設(shè)備(110)的數(shù)字化回聲輸出數(shù)據(jù)。所述換能器端口(309)適于連接到所述超聲成像設(shè)備(110)。所述US系統(tǒng)還包括：連接到多個(gè)換能器端口(309)中的每個(gè)換能器端口的切換電路(301)；以及控制器(102)，其適于控制所述切換電路(301)的切換器(24)，以便一次將數(shù)字輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿龆鄠€(gè)換能器端口(309)中的一個(gè)換能器端口并且從所述多個(gè)換能器端口中的一個(gè)換能器端口傳輸所述數(shù)字回波輸出數(shù)據(jù)。

技術(shù)研發(fā)人員：B·J·薩沃德,T·J·亨特
受保護(hù)的技術(shù)使用者：皇家飛利浦有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19