用于超声复用的系统和方法技术方案

本申请提供了用于超声复用的方法和系统。在一个实施例中，一种系统包括：超声探头，所述超声探头包括转换器阵列和复用器，其中，对于起源于所述转换器阵列的第一信号和第二信号，所述复用器将由所述第一信号和第二信号形成的和信号和差分信号复用成复用信号；以及经由电缆耦连至所述超声探头的控制台，所述控制台包括处理器，其中，所述控制台经由所述电缆接收所述复用信号，并且其中，所述处理器根据从所述复用信号恢复的所述第一信号和第二信号生成图像。以此方式，处理通道的数目可以被减少，从而能够用较少的硬件实现较小的超声装置，同时还避免了来自信道串扰和传输变化的信号劣化。

Systems and methods used for ultrasonic multiplexing

【技术实现步骤摘要】
用于超声复用的系统和方法
本文中公开的主题的实施例涉及超声成像，并且具体地涉及用于超声成像系统的复用。
技术介绍
医疗诊断超声是一种成像模式，其使用超声波探测患者身体的声学性质，并产生相应的图像。声波脉冲的生成和返回回声的检测通常是由具有一个或多个转换器的超声探头完成的。这种转换器通常包括机电元件，这些机电元件能够将电能转换成机械能，以将超声波传输到患者组织，并在反射的超声波到达转换器时将机械能转换回电能。通常，用于每个转换器元件的分开的同轴电缆用来将来自超声探头的超声数据传送到超声处理控制台。对于具有几百个转换器元件的超声装置，同轴电缆的数目变得棘手。因此，期望减小电缆的尺寸或数目，使得超声装置更容易操作。减小电缆的尺寸的一种方法是使用光缆来代替同轴电缆。然而，光缆的使用要求在通过光缆传输之前将模拟超声信号转换成数字信号。尽管结果可能减小缆束的尺寸，但由于包括几百个模拟-数字转换器，超声探头必然变得更大。减小电缆的尺寸或数目的另一种方法是对超声信号进行复用。不过，当超声信号直接地复用和传送时，其可能潜在地变得劣化。因此，期望降低超声系统的尺寸和硬件复杂性，而不潜在地使超声信号劣化。
技术实现思路
在一个实施例中，一种系统包括：超声探头，所述超声探头包括转换器阵列和复用器，其中，对于起源于所述转换器阵列的第一信号和第二信号，所述复用器将由所述第一和第二信号形成的和信号和差分信号复用成复用信号；以及经由电缆耦连至所述超声探头的控制台，所述控制台包括处理器，其中，所述控制台经由所述电缆接收所述复用信号，并且其中，用在非瞬态存储器中的指令配置所述处理器，所述指令在执行时，使所述处理器根据从所述复用信号恢复的所述第一信号和第二信号生成图像。以此方式，处理通道的数目可以被减少，从而能够用较少的硬件实现较小的超声装置，同时还避免了来自信道串扰和传输变化的信号劣化。具体地，本申请技术方案1：一种用于超声复用的系统，其包括：超声探头，所述超声探头包括转换器阵列和复用器，其中，对于起源于所述转换器阵列的第一信号和第二信号，所述复用器将由所述第一信号和第二信号形成的和信号和差分信号复用成复用信号；经由电缆耦连至所述超声探头的控制台，所述控制台包括处理器，其中，所述控制台经由所述电缆接收所述复用信号，并且其中，用非瞬态存储器中的指令配置所述处理器，所述指令在执行时，使所述处理器根据从所述复用信号恢复的所述第一信号和第二信号生成图像。本申请技术方案2：根据技术方案1所述的系统，所述差分信号在所述超声探头处用方波调制，在所述控制台处用所述方波解调制。本申请技术方案3：根据技术方案2所述的系统，相对于包括和信号和未经调制的差分信号的复用信号，调制所述差分信号提高所述复用信号的带宽。本申请技术方案4：根据技术方案1所述的系统，还包括解复用器，所述解复用器位于所述控制台处并被配置成将所述复用信号解复用成所述和信号和所述差分信号。本申请技术方案5：根据技术方案4所述的系统，通过将在解复用所述复用信号之后获得的所述和信号和所述差分信号组合，从所述复用信号恢复所述第一信号和所述第二信号。本申请技术方案6：根据技术方案4所述的系统，所述控制台包括至少一个滤波器，所述至少一个滤波器被配置成校正来自所述探头的复用信号中的串扰和衰减误差。本申请技术方案7：根据技术方案4所述的系统，所述控制台还包括至少一个模数转换器，所述至少一个模数转换器被配置成将所述解复用信号从模拟域转换到数字域。本申请技术方案8：根据技术方案1所述的系统，所述控制台还包括至少一个模数转换器，所述至少一个模数转换器被配置成将所述复用信号从模拟域转换到数字域。本申请技术方案9：根据技术方案1所述的系统，所述超声探头包括至少两个求和结点，所述至少两个求和结点被配置成将所述第一信号和所述第二信号组合成所述和信号和所述差分信号，并且其中，所述控制台包括至少两个求和结点，所述至少两个求和结点被配置成将所述和信号和所述差分信号组合成所述第一信号和所述第二信号。本申请技术方案10：根据技术方案1所述的系统，所述控制台还包括耦连至所述处理器的显示装置，并且其中，还用在所述非瞬态存储器中的指令配置所述处理器，所述指令在执行时使所述处理器经由所述显示装置显示生成的图像。本申请技术方案11：一种用于超声复用的系统，其包括：超声探头，所述超声探头包括被配置成生成第一信号和第二信号的阵列转换器；经由电缆耦连至所述超声探头的控制台，所述控制台包括处理器；第一复用器，所述第一复用器容置在所述超声探头内并被配置成将所述第一信号和所述第二信号复用成复用信号；以及第二复用器，所述第二复用器被配置成在通过所述电缆传输所述复用信号之后，将所述复用信号解复用成所述第一信号和所述第二信号；其中，用在非瞬态存储器中的指令配置所述处理器，所述指令在执行时使所述处理器由所述第一信号和所述第二信号生成图像。本申请技术方案12：根据技术方案11所述的系统，所述第二复用器容置在将所述电缆耦连至所述控制台的连接器内。本申请技术方案13：根据技术方案11所述的系统，所述第二复用器容置在所述控制台内。本申请技术方案14：根据技术方案11所述的系统，所述控制台包括模数转换器，在解复用之前，所述模数转换器将所述复用信号转换成数字信号。本申请技术方案15：根据技术方案11所述的系统，所述控制台包括至少两个模数转换器，在解复用之后，所述至少两个模数转换器将所述第一信号和所述第二信号转换成数字信号。本申请技术方案16：根据技术方案11所述的系统，所述第一复用器包括用于将所述第一信号和所述第二信号组合成和信号和差分信号的电路，其中，所述第一复用器将所述和信号和所述差分信号复用成所述复用信号，并且其中，所述第二复用器包括用于组合所述和信号和所述差分信号以获得所述第一信号和第二信号的电路。本申请技术方案17：一种用于超声复用的方法，其包括：用超声探头生成第一超声信号和第二超声信号；将所述第一超声信号和所述第二超声信号组合成和信号和差分信号；用方波调制所述差分信号；将所述和信号和调制的差分信号复用成复用信号；通过将所述超声探头耦连至超声控制台的电缆传送所述复用信号；将所述复用信号解复用成所述和信号和所述调制的差分信号；解调制所述调制的差分信号以恢复所述差分信号；将所述和信号和所述差分信号组合，以恢复所述第一超声信号和所述第二超声信号；以及用处理器由恢复的第一和第二超声信号生成图像。本申请技术方案18：根据技术方案17所述的方法，还包括：在将所述和信号和所述差分信号组合以恢复所述第一超声信号和第二超声信号之前，基于所述电缆的表征对所述和信号和所述差分信号滤波。本申请技术方案19：根据技术方案18所述的方法，所述表征由以下获得：用所述超声探头生成第一测试信号和第二测试信号；将所述第一测试信号和所述第二测试信号组合成测试和信号和测试差分信号；用所述方波调制所述测试差分信号；将所述测试和信号和调制的测试差分信号复用成复用测试信；通过所述电缆传送所述复用测试信号；将所述复用测试信号解复用成第二测试和信号和第二调制的测试差分信号；解调制所述第二调制的测试差分信号以获得第二测试差分信；将所述第二测试和信号和所述第二测试差分信号组合以获得第三测试信号和第四测试信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于超声复用的系统，包括：超声探头，所述超声探头包括转换器阵列和复用器，其中，对于起源于所述转换器阵列的第一信号和第二信号，所述复用器将由所述第一信号和第二信号形成的和信号和差分信号复用成复用信号；经由电缆耦连至所述超声探头的控制台，所述控制台包括处理器，其中，所述控制台经由所述电缆接收所述复用信号，并且其中，用非瞬态存储器中的指令配置所述处理器，所述指令在执行时，使所述处理器根据从所述复用信号恢复的所述第一信号和第二信号生成图像。

【技术特征摘要】
2016.10.06 US 15/2873181.一种用于超声复用的系统，包括：超声探头，所述超声探头包括转换器阵列和复用器，其中，对于起源于所述转换器阵列的第一信号和第二信号，所述复用器将由所述第一信号和第二信号形成的和信号和差分信号复用成复用信号；经由电缆耦连至所述超声探头的控制台，所述控制台包括处理器，其中，所述控制台经由所述电缆接收所述复用信号，并且其中，用非瞬态存储器中的指令配置所述处理器，所述指令在执行时，使所述处理器根据从所述复用信号恢复的所述第一信号和第二信号生成图像。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述差分信号在所述超声探头处用方波调制，在所述控制台处用所述方波解调制。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，相对于包括和信号和未经调制的差分信号的复用信号，调制所述差分信号提高所述复用信号的带宽。4.根据权利要求1所述的系统，还包括解复用器，所述解复用器位于所述控制台处并被配置成将所述复用信号解复用成所述和信号和所述差分信号。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，通过将在解复用所述复用信号之后获得的所述和信号和所述差分信号组合，从所述复用信号恢复所述第一信号和所述第二信号。6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制台包括至少一个滤波器，所述至少一个滤波器被配置成校正来自所述探头的复用信号中的串扰和衰减误差。7.根据权利要求4所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：BH海德，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US