基于网络的超声成像系统技术方案

提供了用于基于网络的超声成像的系统和方法，其可以包括多个特征。在一些实施例中，超声成像系统利用三维未聚焦的声脉冲来对对象进行成像并且从多个接收器元件获得数字样本集。数字样本集中的子集可以被电子地传送到远程服务器，其中子集可以被波束成形以产生一系列二维图像帧。由一系列二维图像帧组成的视频流然后可以从远程服务器被传送到显示设备。

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.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于网络的超声成像系统相关申请的交叉引用本申请要求于2014年8月18日提交的题为“Network-BasedUltrasoundImagingSystem”的美国临时专利申请第62/038,602号的权利，其内容通过引用并入本文。引用并入在与如果每个个体出版或者专利申请特别地且单独地指示以通过引用并入相同的程度上，本说明书中所提到的所有出版物和专利申请通过引用并入本文。
本申请总体上涉及超声成像的领域，并且更特别地涉及基于网络的超声成像系统。
技术介绍
在没有与电离辐射或者MRI成像的并发症相关联的风险的情况下，超声成像提供相对低成本的医学和非医学成像。对与客户端服务器联网架构的改进组合的超声成像技术的改进可以提供针对超声成像的使用的附加机会以解决成像挑战。
技术实现思路
提供了一种超声成像的方法，该方法包括：将未聚焦的三维声脉冲从数据采集设备的探头中的换能器阵列的发送器元件发送到对象中；利用换能器阵列的多个接收器元件来接收未聚焦的三维声脉冲的回波；将来自多个接收器元件中的每个接收器元件的模拟信号转换为数字样本集的完全数据集，其中完全数据集包括来自所有接收器元件的数字样本集；将数字样本集的子集电子地传送到远程服务器，其中子集包括比完全数据集更少的数字样本；对远程服务器中的数字样本的子集进行波束成形以产生一系列二维图像帧；以及将由一系列二维图像帧组成的视频流从远程服务器传送到显示设备。在一些实施例中，方法还包括：响应于控制信号，将完全数据集从数据采集设备传送到远程服务器并且将完全数据集存储在远程服务器处。在另一实施例中，方法还包括：通过标识与从数字样本集的完全数据集之间所选择的成像窗口相关联的数字样本，确定在数字样本的子集中包括的数字样本。在一些实施例中，显示设备被物理地附接到数据采集设备。在其他实施例中，显示设备未被物理地附接到数据采集设备。在进一步的实施例中，显示设备是移动设备。在一些实施例中，方法还包括：通过仅选择对应于小于从探头所发送的所有声脉冲的数据样本，选择在数字样本的子集中包括的数字样本。在一个实施例中，方法还包括：通过仅选择对应于小于阵列的所有接收元件的数据样本，选择在数字样本的子集中包括的数字样本。在其他实施例中，方法还包括：通过仅选择对应于小于阵列的所有接收孔径的数据样本，选择在数字样本的子集中包括的数字样本。提供了一种基于网络的成像系统，该系统包括：数据采集设备，其包括外壳，该外壳包含发送控制电子装置，该发送控制电子装置被配置为发送来自第一多个换能器元件的超声信号；接收器电子装置，其被配置为接收所发送的超声信号的回波，接收器电子装置还被配置为将接收到的回波数字化并且存储为物理地定位在数据采集设备的共同外壳内的第一存储器设备中的完全数据集；以及通信电子装置，其被配置为传递完全数据集。系统还包括：远程服务器设备，其包括服务器通信电子装置，其被配置为接收由数据采集设备的通信电子装置传递的数字化回波；波束成形软件，其由远程服务器设备执行并且被配置为将接收到的数字化回波转换成连续的图像帧的视频流；视频流软件，其由远程服务器设备执行并且被配置为使视频流传输到显示设备。在一些实施例中，显示设备还包括：用户接口元件，其由显示设备执行并且被配置为接收用户输入以控制一个或多个波束成形或者视频流传输参数，并且进一步被配置为将用户输入传送到远程服务器设备处的波束成形软件，用户接口软件还包括：用户输入控制，其被配置为将完全数据集传送到远程服务器；以及视频显示软件，其由显示设备执行并且被配置为从远程服务器设备接收视频流并且显示视频流。在一些实施例中，系统还包括与远程服务器设备通信的多个数据采集设备。提供了一种采集表示目标对象的体积数据的方法，该方法包括：将未聚焦的三维声脉冲从采集的探头中的换能器阵列的发送器元件发送到目标对象中；利用换能器阵列的多个接收器元件来接收未聚焦的三维声脉冲的回波；将来自多个接收器元件中中的每个接收器元件的模拟信号转换为数字样本集的完全数据集，其中完全数据集包括来自所有接收器元件的数字样本集；将数字样本集的子集电子地传送到远程服务器，其中子集包括比完全数据集更少的数字样本；对远程服务器中的数字样本的子集进行波束成形以产生一系列二维图像帧；以及将由一系列二维图像帧组成的视频流从远程服务器传送到移动显示设备。在一些实施例中，方法还包括：响应于控制信号，将完全数据集采集传送到远程服务器并且将完全数据集存储在远程服务器处。还提供了一种超声成像的方法，包括：将多个未聚焦的三维声脉冲从探头中的换能器阵列的多个发送器元件发送到三维目标体积中；利用换能器阵列的多个接收器元件来接收未聚焦的三维声脉冲的回波；将来自多个接收器元件中的每个接收器元件的模拟信号转换为数字样本集的完全数据集，其中完全数据集包括来自所有接收器元件的数字样本集；选择与三维目标体积相交的二维平面；标识与所选择的二维平面相交的三维体素；标识对应于所选择的二维平面的数据样本的子集；在计算机网络上仅将数据样本的子集传递到远程服务器；从远程服务器接收表示所接收的二维平面的二维图像的视频流；以及将视频流显示在邻近探头的显示设备上。在一些实施例中，该方法还包括：响应于用户命令，将完全数据集传递到远程数据存储设备。附图说明图1是图示用于对来自从三维体积所获得的原始回波数据的二维图像平面进行直接地波束成形的示例过程的过程流程图。图2是用于对三维体积进行成像的多个孔径成像系统的示意性透视图。图3是用于对三维体积内的二维平面进行成像的多个孔径成像系统的示意性透视图。图4是包含原始数据存储器的成像系统的实施例的示意图。图5是基于网络的成像系统的实施例的示意图。图6是基于网络的成像系统的另一实施例的示意图。图7是图示基于网络的成像过程的示例实施例的过程流程图。图8是基于网络的成像系统的另一实施例的示意图。图9是图示基于网络的成像过程的示例实施例的过程流程图。具体实施方式介绍和定义虽然在此参考各种解剖结构的超声成像描述了各个实施例，但是将理解到，本文所示出和所描述的许多方法和设备还可以被使用在其他应用(诸如成像和评价非解剖结构和对象)中。例如，本文所描述的探头、系统和方法可以被使用在各种机械对象、结构对象或材料(诸如焊接、管线、横梁、板材、压力容器、分层结构等)的非破坏性测试、检查或者评价中。以下各个实施例包括用于使用被配置为存储原始的未波束成形的超声数据以用于后续的波束成形和处理成图像数据中的超声成像系统的系统和方法。这样的系统实现使用超声成像系统的许多独特的方法。虽然在此参考到待成像的介质中的超声脉冲的发送和所发送的超声脉冲的接收来描述示例。然而，技术人员将认识到，本文所描述的许多技术和系统可以同样地适用于其他形式的能量的发送和接收(诸如包括射频信号的电磁辐射、微波信号、X射线或者电磁频谱的任何其他部分)。如本文所使用的，术语“超声换能器”和“换能器”可以携带如由超声成像
的技术人员所理解的其普通意义，并且可以非限制性地指代能够将电气信号转换为超声波信号和/或反之亦然的任何单个部件。例如，在一些实施例中，超声换能器可以包括压电设备。在一些其他实施例中，超声换能器可以包括电容式微机械超声换能器(CMUT)或者任何其他电声换能器设备。在一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声成像的方法，包括：将未聚焦的三维声脉冲从数据采集设备的探头中的换能器阵列的发送器元件发送到对象中；利用所述换能器阵列的多个接收器元件来接收所述未聚焦的三维声脉冲的回波；将来自所述多个接收器元件中的每个接收器元件的模拟信号转换成数字样本集的完全数据集，其中所述完全数据集包括来自所有接收器元件的数字样本集；向远程服务器电子地传送所述数字样本集中的子集，其中所述子集包括比所述完全数据集更少的数字样本；对所述远程服务器中的数字样本的所述子集进行波束成形以产生一系列二维图像帧；以及将由所述一系列二维图像帧组成的视频流从所述远程服务器传送到显示设备。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.18 US 62/038,6021.一种超声成像的方法，包括：将未聚焦的三维声脉冲从数据采集设备的探头中的换能器阵列的发送器元件发送到对象中；利用所述换能器阵列的多个接收器元件来接收所述未聚焦的三维声脉冲的回波；将来自所述多个接收器元件中的每个接收器元件的模拟信号转换成数字样本集的完全数据集，其中所述完全数据集包括来自所有接收器元件的数字样本集；向远程服务器电子地传送所述数字样本集中的子集，其中所述子集包括比所述完全数据集更少的数字样本；对所述远程服务器中的数字样本的所述子集进行波束成形以产生一系列二维图像帧；以及将由所述一系列二维图像帧组成的视频流从所述远程服务器传送到显示设备。2.根据权利要求1所述的方法，其中响应于控制信号，将所述完全数据集从所述数据采集设备传送到所述远程服务器并且将所述完全数据集存储在所述远程服务器处。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过标识与从数字样本集的所述完全数据集中所选择的成像窗口相关联的数字样本，来确定在数字样本的所述子集中包括的数字样本。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述显示设备被物理地附接到所述数据采集设备。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述显示设备未被物理地附接到所述数据采集设备。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述显示设备是移动设备。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过仅选择对应于小于从所述探头发送的所有声脉冲的数据样本，来选择在数字样本的所述子集中包括的数字样本。8.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过仅选择对应于小于所述阵列的所有接收元件的数据样本，来选择在数字样本的所述子集中包括的数字样本。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过仅选择对应于小于所述阵列的所有接收孔径的数据样本，来选择在数字样本的所述子集中包括的数字样本。10.一种基于网络的成像系统，包括：数据采集设备，包括：外壳，其包含发送控制电子装置，所述发送控制电子装置被配置为发送来自第一多个换能器元件的超声信号；接收器电子装置，被配置为接收所发送的所述超声信号的回波，所述接收器电子装置还被配置为将接收到的所述回波数字化并且存储为被物理地定位在所述数据采集设备的共同外壳内的第一存储器设备中的完全数据集；以及通信电子装置，其被配置为传递所述完全数据集；远程服务器设备，包括：服务器通信电子装置，其被配置为接收由所述数据采集设备的所述通信电子装置传递的经数字化的所述回波；波...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·卡尔，H·戴维斯，D·史密斯，D·斯佩特，V·N·李，L·J·麦查迪，J·迪吉奥瓦尼二世，N·W·奥斯伯恩，B·R·里特兹，
申请(专利权)人：毛伊图像公司，
类型：发明
国别省市：美国,US