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CN101366662B - 多头成像探头和使用它的成像系统 - Google Patents

多头成像探头和使用它的成像系统 Download PDF

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CN101366662B CN200810213211.8A CN200810213211A CN101366662B CN 101366662 B CN101366662 B CN 101366662B CN 200810213211 A CN200810213211 A CN 200810213211A CN 101366662 B CN101366662 B CN 101366662B
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Abstract

本发明涉及多头成像探头和使用该多头成像探头的成像系统，具体地，提供了一种诊断成像系统(50)，该系统包括：图像获取部件(52)，可操作地连接到图像获取部件上以从中传送信号的变送器(102)，以及可操作地连接到图像获取部件上以从中接收图像数据的波束形成器(110)。还包括在内的是构造成从所获取的图像数据组合成图像的处理器(64)，以及构造成显示图像的显示器(62)。图像获取部件包括多头探头(52)，其中该多头探头(52)又具有多个换能器(106)，其构造成允许在成像阶段更换使用中的换能器，而不更换图像获取部件。

Description

多头成像探头和使用它的成像系统
技术领域
[0001]本发明大致涉及成像方法和系统，更详细地，涉及用于执行诊断成像的方法和系统。
发明背景
[0002]诊断成像，尤其是医学成像可使用不同的成像模式来扫描患者或所关注的区域。例如，为了执行回波描记术，探头或换能器安放成与患者的皮肤接触。检查过程中可使用不同探头的几何结构，以优化成像的获取。然而，使用已知的超声检测系统时，为了使用不同探头的几何结构，超声检查人员必须执行额外的动作，以在患者检查过程中或检查之间更换探头。更换探头所需的时间和精力可引起超声检查人员或患者身体上的压力，并且影响患者检查的进程。为了减少这些问题，可为具有不同几何结构的各探头提供额外的连接器。然而，提供额外的连接器会增加探头的尺寸并降低探头的可携带性，这在许多应用场合是不希望有的。
发明内容
[0003]根据本发明的实施例提供了诊断成像系统，该系统包括：图像获取部件，可操作地连接到图像获取部件上以从中传送信号的变送器(transmitter)，以及可操作地连接到图像获取部件上以从中接收图像数据的波束形成器。还包括在内的是构造成从所获取的图像数据组合成图像的处理器，以及构造成显示图像的显示器。图像获取部件包括多头探头，其中探头具有多个换能器(transducer)，并且换能器构造成允许在成像阶段更换使用中的换能器，而不更换图像获取部件。
[0004]根据本发明的另一个实施例提供了用于成像装置的图像获取设备。图像获取设备包括多头探头，其中多头探头具有多个换能器，并且各换能器构造成提供独特并且不同的功能。
[0005]根据本发明的又一个实施例提供了用于获得患者的超声图像的方法。该方法使用具有以下部件的超声成像系统：装在盘状壳体内的图像获取部件，可操作地连接到图像获取部件上以从中传送信号的变送器，可操作地连接到图像获取部件上以从中接收图像数据的波束形成器，构造成从所获取的图像数据组合成图像的处理器，以及构造成显示图像的显示器。图像获取部件包括多头探头，其中探头具有多个换能器，并且换能器构造成允许在成像阶段更换使用中的换能器，而不更换图像获取部件。该方法包括：将对应于多头探头的第一换能器的、盘状壳体的第一窗口按压到患者皮肤上，并且在检查过程中在患者的身体上前后摇动盘状壳体。该方法还包括转动盘状壳体，以选择对应于多头探头的第二换能器的、盘状壳体的第二窗口，并在检查过程中将盘状壳体的第二窗口按压到患者的身体上并进行摇动。
附图说明
[0006]图1是根据本发明的实施例构造的诊断成像系统的框图。
[0007]图2是根据本发明的实施例构造的超声成像系统的框图。
[0008]图3是根据本发明的实施例构造的用户接口的俯视平面图。
[0009]图4是根据本发明的实施例构造的多头探头的图形。
[0010]图5是在本发明的另一个实施例中装有探头的多头探头壳体的剖视图。
[0011]图6是根据本发明的实施例构造的三头探头的图形。
[0012]图7是根据本发明的另一个实施例构造的探头壳体的图形，其中探头壳体具有多个窗口并装有三个探头。
[0013]图8是根据本发明的另一个实施例构造的探头壳体的图形，其中探头壳体具有一个窗口并装有多头探头。
[0014]图9是用于根据本发明的实施例构造的用于双头探头的壳体的图形，其中一个探头头部比另一个探头头部要宽。
[0015]图10是根据本发明的实施例构造的便携式超声成像系统的图形。
[0016]图11是根据本发明的实施例构造的手提式超声成像系统的图形。
[0017]图12是根据本发明的实施例构造的袖珍型超声成像系统的图形。
[0018]图13是根据本发明的实施例构造的包括多头探头的超声成像系统的前端的示意性的框图。
[0019]图14是根据本发明的实施例构造的具有无线功能的超声成像系统的前端的示意性的框图。
零件列表
 
50 诊断成像系统、设备或装置
52 多头探头
52 8-14：多头探头或获取部件
53 三头探头
54 图像处理部件
55 探头主体
56 显示部件
62 显示屏
64 处理器
66 用户接口
100 超声系统
102 变送器
103 两个变送器
104 换能器元件
106 换能器(头部)
107 另一个换能器
 
108 接收器
109 又一个换能器
110 波束形成器
112 RF处理器
114 存储器
116 处理器模块
118 显示器
122 另一个存储器
124 用户接口
126 键盘
128 触摸屏
129 触摸区
130 触摸式按键
132 跟踪球
133 鼠标
134 查看位置按钮
136 模式按钮
138 控制或操作键
140 保存命令/选项
142 恢复命令/选项
144 亮度控制按钮
145 便携式成像系统
146 对比度控制按钮
147 可移动的底座
150 手动屏幕调节控制器
152 其它可选的控制按钮
160 多功能控制器
170 手提式成像系统
176 袖珍型的成像系统
180 打字机式的键盘
 
182 键盘按钮
184 多功能控制器
186 标记显示区
188 控制器
190 医学图像
200 窗口
201 探头主体
202 另一个窗口
204 按钮
206 另一个按钮
207 又一个按钮
208 LED
210 另一个LED
211 又一个LED
212 电缆
300 探头壳体
302 开口
304 另一个开口
400 探头壳体
401 另一个壳体
402 拇指座或凹槽
403 环形壳体
404 用户的手
406 食指
408 按钮
410 窗口
412 另一个窗口
414 又一个窗口
420 曲柄
422 加宽的部分
 
430 蓝牙收发器
432 另一个蓝牙收发器
440 复用器
442 复用器/去复用器
具体实施方式
[0020]当结合附图进行阅读时，可更好地理解上述发明内容以及本发明的特定实施例的下述详细描述。就图形显示各种实施例的功能框图而言，功能块未必指示硬件电路系统之间的区分。因此，(例如)一个或多个功能块(例如处理器或存储器)可在单个硬件(例如一般目的的信号处理器或一块随机存储器、硬盘等等)中实现。类似地，程序可以是独立的程序，可以作为子程序结合在操作系统中，可以是所安装的软件包中的功能等等。应当理解，各种实施例并不受限于图中所示的装置和工具。
[0021]如本文所用，以单数描述的元件或步骤，以及前面有不定冠词的元件或步骤应当理解为不排除所述元件或步骤的复数，除非明确地声明这种排除。另外，参照本发明的“一个实施例”并非意图解释为排除同样结合有所陈述特征的额外实施例的存在。此外，“包括”或“具有”具备特殊性能的元件或多个元件的实施例可以包括不具备该性能的这种元件，除非有明确相反的说明。
[0022]本发明的多种实施例提供了如图1所示的诊断成像系统50。诊断成像系统50可以是使用手持式图像获取部件52的任意类型的系统。成像系统50为(例如)超声成像系统或多模态的成像系统。然而，各种实施例并不受限于医学成像系统或为人类受检者成像的成像系统，而是可包括为非人类对象成像的非医学系统、用于无损成像或无损检验或安全成像(例如机场的安全检查)等方面的非医学系统。
[0023]诊断成像系统50包括构造成获取图像数据(例如超声图像数据)的获取部件52。实施本发明的获取部件52以下称为多头探头52，用于所关注的对象或容积的扫描或换言之成像。“多头探头”是包括多个换能器的单个探头，其中各换能器可在物理结构上彼此分开(并由此包括单独的“头部”)，并且可以单独操作。例如，一个或多个换能器包括在单个多头探头52中。多头探头52可操作地连接到图像处理部件54上。图像处理部件54为能够处理图像数据的任意类型的图像处理器，其中图像数据通过使用多个换能器中任意的换能器而获得。图像处理部件54同样可操作地连接到显示部件56上。可以为控制器的显示部件56使所处理的图像数据成形，或对其进行格式安排，用于在显示屏62中显示。显示屏62为能够显示图像、图表、文本等信息的任意类型的屏幕。例如，显示屏62可以是阴极射线管(CRT)屏幕、液晶显示(LCD)屏或等离子屏幕等等。
[0024]处理器64(例如计算机)或其它处理单元控制诊断成像系统50内的各种操作。例如，处理器64可从用户接口66中接收用户的输入，显示所要求的图像数据或调节所显示的图像数据的设置。例如，用户可提供输入或设置参数，以改变所显示的图像或显示屏62的显示性能。
[0025]在一些实施例中，诊断成像系统50为超声系统100，诸如在图2中的示意性的框图中所显示的。超声系统100包括一个或多个变送器102，其中变送器102驱动所选择的多头探头52的换能器106，107中的元件104(例如压电元件)阵列，以将脉冲超声信号发射到身体中。多种几何构造可以使用。超声信号从体内的结构(如血细胞或肌肉组织)上反向散射，以产生反射信号，该反射信号返回到所选择的换能器106，107的元件104中。反射信号通过接收器108接收。所接收的反射信号穿过波束形成器110，其中波束形成器110完成波束成形并输出RF信号。然后，RF信号穿过RF处理器112。备选地，RF处理器112可包括复杂的解调器(未示出)，该解调器对RF信号进行解调，以形成表示反射信号的IQ数据对。然后，RF或IQ信号数据可直接导入存储器114中存储。
[0026]超声系统100还包括处理器模块116，以处理所获得的超声信息(例如RF信号数据或IQ数据对)，并准备用于在显示器118中显示的超声信息的画面。处理器模块116适于根据有关所获得的超声信息的多种可选择的模态来执行一种或多种处理操作。当接收到反射信号时，所获得的超声信息可在扫描期间进行实时处理或显示。附加地或备选地，超声信息可在扫描期间暂时存储在存储器114中，并在离线操作中进行处理及显示。
[0027]处理器模块116连接到用户接口124上，其中用户接口124可控制处理器模块116的操作，这将在下面更详细地介绍。显示器118包括一个或多个监视器，其中监视器可显示患者的信息，包括提供给用户进行诊断与分析的诊断超声图像。存储器114和存储器122中的一个存储器或两者均可存储超声数据的三维数据组，其中，这些3-D数据组可存取成表示2-D和3-D图像。图像可进行更改，并且显示器118的显示设置还可以利用用户接口124进行手动调节。
[0028]系统100可通过各种技术(例如3D扫描、实时3D成像、容积扫描、利用具有定位传感器的换能器进行的2D扫描、使用Voxel相关技术(Voxel correlation technique)进行的自由扫描、2D换能器或矩阵阵列换能器等等)得到测定体积的数据组。当扫描感兴趣区域(ROI)时，换能器106或107移动，沿着诸如线性或弧形路径。在各线性或弧形位置上，换能器106或107得到存储在存储器114中的扫描平面。
[0029]图3显示根据本发明的一个实施例构造的用户接口124。用户接口124包括键盘126、鼠标133、触摸屏128、靠近触摸屏128的一系列的触摸式按键(soft keys)130、跟踪球132、查看位置按钮134、模式按钮136和控制或操作键138。根据所选择的检查模式、检查阶段等等，触摸式按键130被赋予触摸屏128上不同的功能。跟踪球132和按键138用来控制图像在显示器124中的显示，并控制各种不同的选项，例如图像放大、旋转、查看模式、检查模式等。例如，查看位置按钮134可改变所显示图像的不同的视图。可选地，查看位置按钮134可用作触摸屏128上的触摸区129。作为进一步的选择，所显示图像的尺寸、位置和取向可部分地或完全通过设置在触摸屏128上的触摸区和/或触摸式按键130进行控制。
[0030]用户接口124还包括其它控制器，诸如保存命令/选项140和恢复命令/选项142，以保存或恢复特定的图像特性或对所显示图像的改动。然而，应当注意到，各种不同的控制器可用来调节或控制不同的设置、显示选项等。例如，用户接口124可包括亮度控制按钮144(允许用户手动调节屏幕的亮度)和对比度控制按钮146(允许用户手动调节屏幕的对比度)。例如，亮度控制按钮144可用来输入亮度控制模式，该模式允许用户利用触摸区129来增加或降低显示器118(显示在图2中)的亮度，其中触摸区129可显示向上和向下的箭头，以分别指示亮度增加和亮度降低。对比度控制按钮146同样可用来输入对比度控制模式，该模式允许用户再次利用触摸区129来增加或降低显示器118的对比度，此处箭头为增加及降低屏幕的对比度。交替的增加或降低设置参数可利用其它控制器来实现，诸如上/下或左/右移动跟踪球132。任何适当的控制器可设置成调节亮度或对比度，诸如滚轮、专用开关(toggle)或按钮等。
[0031]在各种不同的实施例中，多于一个探头的功能设置在单个探头主体或获取部件52中。一个或多个次级头部(例如换能器107)被添加到探头主体中(如本文所述)，形成多头探头52，该探头使用户能够在具有不同功能(例如具有弯曲的或线性阵列的头部、具有2D功能和/或3D功能的头部)的多个头部106，107之间进行转换。通过允许在用户的手中利用简单的转动进行转换，多头探头52方便于在换能器106和107之间快速转换。转动的主体可以是多头探头52本身，或者是位于探头罩内的多头探头52。通过在检查过程中消除或降低交换探头的需要，以及消除或降低用户在患者检查区与较远的握持区之间移动的要求可减少检查的持续时间。应当注意到，用于多头探头52的窗口可固定(即为各头部提供一个窗口，同时多头探头固定在探头罩内)或者如照相机的膜片一样可调节(一个窗口用于几个头部，而多头探头在探头罩内可转动)。
[0032]图4是多头探头52的一个实施例的图形。多头探头52包括两个物理结构上可分离的换能器106和107，各换能器具有一个或多个换能器元件104(在图4中不可见)。物理结构上可分离的各换能器106和107分别被单独的窗口200和202遮盖，并且各窗口适于将超声发射信号从换能器元件104传送到患者体内并接收反射信号。例如(但并非受限于此)，窗口200和202可包括透明的丙烯酸树脂，诸如窗口在一层声波图凝胶(sonogram gel)上面按压到患者身体上。还例如(但并非受限于此)，窗口200可覆盖一列弯曲的换能器元件104，而窗口202可覆盖一列线性的换能器元件104。在本发明的一些实施例中，多头探头52可转动，直到所需的换能器106或107靠近患者定位，并且适当的窗口200或202按压到患者身体上。在本发明的一些实施例中，为了控制换能器106或107是否为电启动，按钮204和206分别设置在多头探头52中。按钮204和206可位于当用户的手握住探头主体201时易于到达的位置。此外，LED208和210(或另一种适当类型的可视或可听的信号装置)可设置在一些实施例中，以分别提供换能器106或107是否启动的可视指示。
[0033]为了便于换能器106和107与成像系统50连接，本发明的一个实施例提供了单根电缆212，用于连接到成像系统50上(显示在图1中)。成像系统50构造成通过电缆212接收信号(取决于按钮204或206是否被按下)。作为响应，成像系统50也通过电缆212访问换能器106和107(和/或相应的元件104)。如果LED208和210存在，则适当的LED发光，以指示哪个换能器106或107在工作。
[0034]在一些实施例中，为了处理更容易，电缆212非常细，并且包括非常细的导线(例如直径细小或绞成股的细导线)，这些导线更具有柔性，并且在使用过程中更不容易缠结或产生阻塞。电缆212可以是(例如)用于MP3播放器的耳机类型的导线，而不是用于以前所知的单头探头的粗电缆。在本发明的又一个实施例中，标准的计算机电缆(诸如USB电缆)用作探头主体52与成像系统50之间的连接，以便于多头探头52连接到各种类型的基于个人电脑的成像系统上。在其它的实施例中，电池(未显示)设置在多头探头52中。电池可以是可充电的锂离子电池。电池还可为无线收发器(例如(但并非受限于此)
Figure G2008102132118D0011154044QIETU
(蓝牙)无线收发器)供电，其中无线收发器取代多头探头52与成像系统50之间的有线连接，只不过是电池而不是有线连接为操作换能器106或107以及LED208和210(如果存在)供电。
[0035]本发明并不排除在多头探头52与成像系统50之间使用多种不同连接模式的实施例。例如，多头探头52可设置有电缆212和
Figure G2008102132118D0011154054QIETU
无线收发器，以便于多头探头52连接到多个不同的成像系统50上，和/或便于在电缆与无线仪器环境之间进行切换。
[0036]图5是在本发明的另一个实施例中多头探头壳体300的剖视图。探头壳体300包括任何合适的材料，诸如不导电的塑料。多头探头52装在具有窗口(例如PLEXIGLAS窗口)302和304的壳体300中，其中窗口302和304分别与窗口200和202重合。探头壳体300还可包括开口302，电缆经由开口302可从探头主体55中引出。探头壳体300还可包括其它开口，经由这些开口可按压按钮204和206(或一个或多个等同的开关，通过这些开关可实现按钮204和206的功能)，以及/或者包括探头主体55或成像系统50与外部按钮的电气连接，这些外部按钮用于执行与壳体300上的功能相同的功能。如果设置有开口，则开口可被覆盖，例如被柔性橡胶盖所覆盖，以防止灰尘、污物和液体进入探头壳体300和/或探头主体55中。如果设置有LED208和210，则LED208和210可设置在探头主体55上，并且通过探头主体55上附加的透明窗口可看到。在另一个实施例中，LED208和210位于探头壳体300上，并通过电气方法连接到探头主体55和/或成像系统50上。
[0037]图6是三头探头53的图形，其中三头探头53类似于图5的双头探头52，但是具有三个换能器106，107和109。为了区分双头探头和三头探头，前者可称为多头探头52，而后者则称为三头探头53。这两种类型的探头以及多于三个头部的探头均被视为适合用于成像系统50的多头获取设备。各换能器106，107和109均包括多个元件104，它们没有单独显示在图6中。三头探头53说明本发明的实施例并不受限于只具有两个换能器头部的探头主体。而是相反，本发明的实施例可包括任意数目的头部，只是受限于头部的尺寸以及握持和使用足够大的探头以握住所选择数目的头部的实用性。
[0038]图7是在本发明的一个实施例中装有多头探头(例如三头探头53)的探头壳体400的图形。可包括任意合适材料(诸如非导电的塑料)的探头壳体400基本上为盘状。然而，在一些实施例中，壳体400包括拇指座或凹槽402，通过为用户的手404提供固定且稳定的位置而方便于握住壳体400。拇指座402可设置在壳体400的一侧或两侧。在所显示的实施例中，用户的食指放在按钮408上，其中按钮408控制发射并采集来自壳体400内的多头探头的信息。按钮408设置成可启动获取并冻结通过成像装置50所获得的图像的获取。按钮408并不必位于壳体400上(或就此而言位于探头上)，然而，如在包括类似功能的本发明的一些实施例中那样，按钮408(或另一个合适的控制器)直接定位于成像装置50(显示图1中)本身上。
[0039]在一个实施例中，壳体400具有多个适当定位的窗口，并且窗口的数目等于装在壳体中的多头探头中换能器的数目，例如，三个窗口410，412和414(在图7中不能直接看到，但是通过位置指示)分别用于三头探头53的三个换能器106，107和109中的各换能器。窗口410，412和414可以是塑料窗口或PLEXIGLAS窗口，(例如)定位成分别与换能器106，107和109重合。
[0040]为了使用本发明的这一实施例，声谱仪凝胶涂覆在患者的身体上待采集声波图的部位。三个窗口410，412和414中对应于所选择的具有所需形状的换能器106，107或109的一个适当的窗口按压在患者的皮肤上涂覆声谱仪凝胶的部位。在检查过程中，壳体400根据需要在患者的身体上前后摇动。当在检查过程中需要不同形状的换能器时，用户可转动壳体400，直到用于所需换能器形状的窗口处于适当的位置，以按压到患者的皮肤上。
[0041]图8是在本发明的另一个构造中装有多头探头(例如三头探头53)的探头壳体401的图形。在该实施例中，壳体401只有一个窗口410，而探头53在壳体401内转动，以使所选择的换能器106，107或109定位于对着探头壳体401内的窗口410的位置。曲柄420或其它适当的机械构件或机电构件(例如回转旋纽)用来在所显示的实施例中转动探头壳体401内的三头探头53。
[0042]在图6，7和8中所显示的实施例中，按钮204，206和207可设置成启动特定的换能器106，107或109，而LED208，210和211可设置成分别指示哪个换能器106，107或109在工作。按钮和/或LED可设置在壳体400或401上，或设置在探头53上，其设置方式类似于以上就显示在图4和/或图5中的实施例所讨论的方式，以及在相关的说明中就附加的实施例所讨论的方式。同样，电缆212可以是标准的仪表电缆或以上所讨论的细电缆，和/或探头53和成像设备50可进行无线通讯，例如通过BLUETOOTH(蓝牙)连接，同时在壳体401内部为可充电或不可充电的电池留有空间。
[0043]环状壳体403不需要三头探头53装在其中。例如，图9为适于双头探头52的壳体403的图示，其中一个探头头部比另一个探头头部要宽。壳体400中加宽的部分422设置成容纳探头加宽的部分。
[0044]本发明的实施例可(例如)在成像系统50中实现，诸如显示在图10中的设置在可移动的底座147上的便携式的成像系统145(便携式的超声系统)。手动屏幕调节控制器150(例如亮度和对比度控制)设置在显示器118上。应当理解，显示器118可以是与用户接口124分离的或者可与用户接口124分离。用户接口124可选地为触摸屏，使用户能够通过触摸所显示的图形、图标等等而选择选项。
[0045]图10的用户接口124还包括其它可选的控制按钮152，其用来根据要求或需要和/或典型的设置来控制便携式的成像系统145。用户接口124可提供多个接口选项，用户可实际地操纵这些接口选项，以与超声数据及其它可能显示的数据进行交互，以及输入信息并设置和改变扫描参数。接口选项可用于具体的输入、可编程的输入、与上下文有关的输入等等。可设置不同类型的物理控制器，因为不同的物理动作对于用户完成具体的系统动作并由此获得具体的系统响应更直观。
[0046]例如，多功能控制器160靠近显示器118定位并提供多种不同的物理状态。例如，单个多功能控制器可提供顺时针/逆时针(CW/CCW)旋转、上/下开关、左/右开关、其它位置开关和开/关或按钮的运动功能，由此允许多种不同的状态，诸如8或12种不同的状态。可能有不同的组合，而且不受限于本文所讨论的内容。可选地，可提供少于8种状态，诸如CW/CCW旋转功能并带有至少两种开关位置，诸如上/下开关和/或左/右开关。可选地，可提供至少两种开关位置并带有按钮功能。多功能控制器160可构造成(例如)操纵杆旋转控制器(j oystick rotary contr0l)。
[0047]本发明的实施例还可以与成像系统50(诸如显示在图11中的手提式成像系统170，其中显示器118和用户接口124形成单个单元)一起提供。手提式成像系统170可以是(例如)手持式或手提式超声成像设备，诸如微型化的超声成像系统。如本文所用，“微型化的”是指超声系统为手持式或手提式的设备，或构造成携带在个人的手、口袋、公文包大小的箱子或背包中。例如手提式成像系统170可以是典型的笔记本电脑大小的手提式设备，例如具有厚度大约为2.5英寸、宽度大约为14英寸以及高度大约为12英寸的尺寸。手提式成像系统170重约10磅。
[0048]本发明的实施例还可以与成像系统50(诸如显示在图12中的袖珍型的成像系统176，其中显示器118和用户接口124形成单个单元)一起提供。通过一个例子来说明，袖珍型的成像系统176可以是可置于口袋或可置于手中的超声系统，宽度大约为2英寸、高度大约为4英寸、厚度大约为0.5英寸以及重量小于3盎司。袖珍型的成像系统176通常包括显示器118、用户接口124，其中用户接口124可包括键盘和输入/输出口，用于连接到获取设备上，例如多头超声探头52。显示器118可以是(例如)320×320像素颜色的LCD显示器(医学图像190可显示在其中)。按钮182的打字机式的键盘180可包括在用户接口124中。多功能控制器184可如前文所述根据系统操作的模式各自被赋予功能。由于各多功能控制器184可构造成提供多种不同的物理动作，所以系统响应到直观的物理动作的映射可得以改进，而无需额外的空间。与多功能控制器184相关联的标记显示区186可根据需要包括在显示器118上。设备还可具有用于特殊目标功能的附加键和/或控制器188，它们可包括但不限于“冻结(图像静止)”、“深度控制”、“增益控制”、“颜色模式”、“打印”和“保存”。
[0049]图13是本发明的超声成像系统的前端的实施例的示意性的框图，其中超声成像系统包括多头探头52。在该具体的实施例中设置有两个变送器103，分别用于探头52中的各换能器106，107，以对元件104进行脉冲振动。变送器的输出供入复用器440中，其中复用器440用来选择哪一个换能器106或107受脉冲振动。脉冲输出经由导线212输送到壳体400内的复用器/去复用器442中，并从该处输送到探头52内适当的换能器106或107中。反射信号被同一换能器接收，并经由复用器/去复用器442输送，使得输出可在同一电缆212上返回到波束形成器110中。经由电缆212传送的信号不必是数字信号，如果模拟到数字(A/D)的转换器和数字到模拟(D/A)的转换器设置在成像装置50和/或探头52中电路系统需要这种转换的位置上，则信号可以相反地为模拟信号。
[0050]图14是本发明的超声成像系统的前端的无线实施例的示意性的框图。显示在图14中的实施例类似于图13中的实施例，只是BLUETOOTH无线收发器430和432用来取代电缆212。
[0051]在一些实施例中，换能器106和107中的元件104形成两个单独的地址空间，并且不需要如显示在图13和14的实施例中的两个变送器和/或复用器。
[0052]应当注意到，各种实施例可与具有不同尺寸、重量和功率消耗的微型化的成像系统一起实现。在一些实施例中，袖珍型的超声系统可提供与系统100(显示在图1中)相同的功能。
[0053]不同的实施例和/或部件(例如监视器或显示器或其中的部件或控制器)还可以用作一台或多台计算机或处理器中的一部分。计算机或处理器可包括计算设备、输入设备、显示单元和接口(例如用于接入互联网)。计算机或处理器可包括微处理器。微处理器可连接到通讯总线上。计算机或处理器还可包括存储器。存储器可包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。计算机或处理器另外可包括存储设备，其可以为硬盘驱动器或可移动的存储驱动器，诸如软盘驱动器、光盘驱动器等等。存储设备还可以是用于将计算机程序或其它指令载入计算机或处理器的其它类似的装置。
[0054]如本文所用，术语“计算机”可包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，包括精简指令集处理器(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路以及能够执行本文所述功能的任何其它电路或处理器。以上实例仅仅是示范性的，因此并非意图以任何方式限制术语“计算机”的定义和/或含义。
[0055]为了处理输入的数据，计算机或处理器执行存储在一个或多个存储元件中的指令集。存储元件还可以根据要求或需要存储数据或其它信息。存储元件可以为信息源的形式，或者为处理机中的物理存储元件。
[0056]指令集包括指示计算机或作为处理机形式的处理器执行具体操作(诸如本发明的各种实施例的方法和过程)的各种命令。指令集可以为软件程序的形式。软件可以为各种形式，诸如系统软件或应用软件。另外，软件可以为单独的程序、较大的程序中的程序模块或程序模块的一部分的集合的形式。软件还可包括面向对象编程形式的模块化的程序。由处理机进行的输入数据的处理可以响应用户的命令，或响应先前的处理结果，或者响应另一个处理机发出的请求。
[0057]如本文所用，用语“软件”和“固件”是可互换的，并且它们包括存储在存储器中通过计算机执行的任意的计算机程序，其中存储器包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器和永久性的RAM(AVRAM)存储器。以上存储器的类型仅仅是示范性的，因此并不限制用于存储计算机程序的存储器的类型。
[0058]各种实施例的至少一种技术效果为通过允许在用户的手中利用简单的转动进行探头头部的转换而方便于在头部之间进行快速转换。通过共用相同的电子连接、连接器、电缆或无线连接，多头探头的实施例可达到成本上的节省。通过在检查步骤中消除与交换探头有关的动作，本发明的实施例对于超声检查人员而言也可以达到时间上的节省。通过降低身体压力(与重复进行与交换探头相关的动作有关)的危险性，本发明的实施例还可以改善用户的舒适度，并且一些实施例还可以减少连接器和导线，由此为操作人员移动脚步而清理了空间。本发明的一些构造还是完全便携式的，和/或允许超声检验人员直接在医院中患者的病床上或者在紧急情况下在医院外利用一种或多种探头(例如(但并非受限于此)弯曲的或线性阵列、2D和3D探头)获取图像。在一些实施例中，在超声检查步骤中，一个多头探头可取代两个或多个探头，同时保持多种不同类型的探头的实际的末端形状轮廓，并优化它们在患者身体上的定位，由此可保持图像的质量。
[0059]可以理解，以上描述意图为说明性的，而非限制性的。例如，上述实施例(和/或其中的方面)可彼此结合使用，以产生本发明的新实施例，并且并非显示在所描述的实施例中的所有特征必须存在才能利用本发明。此外，可进行多种变更，以使具体的情况或材料适应本发明所教导的内容，而并不背离其范围。尽管本文所描述材料的尺寸和类型旨在限定本发明的参数，但是它们决不是限制性的，而是示范性的实施例。在本领域的技术人员参阅了以上描述之后，许多其它的实施例对于他们将变得显而易见。因此，本发明的范围应当根据所附的权利要求以及这些权利要求所授权的等同物的整个范围来确定。在所附的权利要求中，术语“包括”和“其中”用作相应的术语“包括”和“其中”的通俗易懂的英语的等同物。另外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用作标号，而并非意图对其对象施加数字上的要求。此外，以下权利要求的限制并不以装置-加-功能的形式书写，并且并非意图根据35U.S.C.§112第6节进行解释，除非并且直到该权利要求的限制明确地使用后面接有功能陈述而无另外结构的措词“用于......的装置”。

Claims (13)

1.一种诊断成像系统，包括：
图像获取部件(52)；
可操作地连接到所述图像获取部件上以从中传送信号的变送器(102)；
可操作地连接到所述图像获取部件上以从中接收图像数据的波束形成器(110)；
构造成将所述图像数据组合成图像的处理器(116)；以及
构造成显示所述图像的显示器(118)；
其中，所述图像获取部件包括中心柄部和在物理结构上分开的多个臂，所述臂从所述中心柄部延伸，各个臂包括头部以形成多头探头(201)，而该多头探头(201)又在各个头部的扫描端包括一个换能器(106,107或109)，所述图像获取部件构造成允许在成像阶段更换使用中的换能器，而不用更换图像获取部件。
2.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述诊断成像系统为超声成像系统(100)，而所述换能器为超声换能器。
3.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述多头探头为双头探头和三头探头中的一种。
4.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，每个换能器(106,107或109)中与所述多头探头(201)的不同头部相关的各换能器都不同地构造。
5.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括装有所述多头探头的探头壳体(300)，所述探头壳体具有在所述头部的每个扫描端的窗口(410,412或414)，所述窗口与相应头部的所述换能器重合。
6.根据权利要求5所述的成像系统，其特征在于，所述探头壳体为盘状，并且所述探头壳体包括拇指座和凹槽(402)之一。
7.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述多头探头具有单根电缆，所述单根电缆构造成在所述多头探头和所述波束形成器之间电传递信号。
8.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述多头探头构造成与所述变送器和所述波束形成器无线通讯(430,432)。
9.根据权利要求2所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括装有所述多头探头的盘状探头壳体(300)，而所述盘状探头壳体(300)包括设置成启动并冻结图像获取的按钮、设置成选择所述探头上的所述换能器之一用于激活的多个按钮、以及设置成传送哪一个换能器被选择以激活的信息的多个发光二极管，所述多个按钮与它们所激活的多个换能器一一对应。
10.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统包括单个单元的盘状探头壳体，所述盘状探头壳体装有所述多头探头，所述换能器为超声换能器(106)，其中各超声换能器(106)构造成提供独特并且不同的功能，所述多个超声换能器在相对于所述探头壳体的中心轴线的不同径向位置沿所述探头壳体的圆周隔开。
11.根据权利要求10所述的成像系统，其特征在于，所述探头壳体具有与每个所述超声换能器重合的窗口。
12.根据权利要求11所述的成像系统，其特征在于，所述多头探头为双头探头和三头探头中的一种，而所述功能包括2D功能、3D功能、弯曲阵列功能以及线性阵列功能中的至少两种。
13.根据权利要求10所述的成像系统，其特征在于，所述探头壳体包括拇指座或凹槽。
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