可变管腔内超声发射脉冲生成和控制设备、系统和方法技术方案

提供了超声图像设备、系统和方法。在一个实施例中，一种管腔内超声成像系统包括与包括超声成像部件的管腔内成像设备通信的患者接口模块(PIM)，所述PIM包括处理部件和触发信号生成部件，所述处理部件被配置为：检测与所述管腔内成像设备相关联的信息；并且基于检测到的信息来确定针对在所述超声成像部件处的超声波发射的波形特性；所述触发信号生成部件与所述处理部件通信并且被配置为基于所确定的波形特性来生成触发信号，以控制在所述超声成像部件处的所述超声波发射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变管腔内超声发射脉冲生成和控制设备、系统和方法
本公开内容总体上涉及管腔内成像设备，具体涉及提供能够实时控制和改变管腔内超声发射脉冲的患者接口模块(PIM)。例如，PIM能够与不同类型的管腔内超声成像设备一起用于不同的临床成像流程。PIM能够自动检测与附接的管腔内超声设备相关联的设备信息并基于该设备信息来生成触发信号以控制在管腔内成像设备处的超声波发射。
技术介绍
血管内超声(IVUS)成像在介入心脏病学中被广泛用作诊断工具，以用于评估人体内的患病的血管(如，动脉)，从而确定处置的需要，指导介入和/或评估其有效性。使包括一个或多个超声换能器的IVUS设备进入血管并将其引导到要成像的区。换能器发射超声能量，以便创建感兴趣血管的图像。超声波被由组织结构(例如，血管壁的各个层)、红细胞和其他感兴趣特征引起的不连续处部分反射。反射波的回波被换能器接收并被传递到IVUS成像系统。该成像系统处理接收到的超声回波，以产生其中放置设备的血管的横截面图像。IVUS成像能够提供对管腔和血管大小、斑块面积和体积以及关键解剖界标位置的详细准确的测量。IVUS成像允许医生评价病变大小，基于所评价的病变大小来选择处置设备(例如，支架)，然后评价处置成功情况。目前，通常使用两种类型的IVUS导管：旋转式导管和固态导管。对于典型的旋转式IVUS导管，单个超声换能器元件被定位在柔性驱动轴杆的端部，该柔性驱动轴杆在被插入到感兴趣血管中的塑料套管内部旋转。换能器元件被定向为使得超声波束大体上垂直于设备的轴线传播。充满流体的套管保护血管组织免受旋转的换能器和驱动轴杆的伤害，同时允许超声信号从换能器传播到组织中并返回。当驱动轴杆旋转时，换能器会被高电压脉冲周期性激励以发射短促的超声突发。然后，同一换能器监听从各个组织结构反射的回波。IVUS成像系统根据在换能器旋转一圈期间发生的脉冲/采集循环的序列来组装血管横截面的二维显示。固态IVUS导管携带超声成像组件，该超声成像组件包括围绕其周缘分布的超声换能器阵列以及邻近换能器阵列安装的一个或多个集成电路控制器芯片。固态IVUS导管也被称为相控阵IVUS换能器或相控阵IVUS设备。控制器选择个体换能器元件(或元件组)以发射超声脉冲并接收超声回波信号。通过逐步执行发射-接收对的序列，固态IVUS系统能够合成机械扫描式超声换能器的效果，但是没有移动零件(因此采用固态这一名称)。由于没有旋转的机械元件，因此能够将换能器阵列放置在与血液和血管组织直接接触的位置，同时将血管损伤的风险降至最低。不同的临床应用可能需要不同类型的IVUS导管或不同的成像模式。在其他情况下，在临床流程期间可能需要不同类型的IVUS导管或不同的成像模式。不同类型的IVUS导管和/或不同的成像模式可以通过发射具有不同波形特性的超声波来提供不同的成像信息。例如，不同的IVUS导管可以提供不同中心频率的超声波发射。取决于感兴趣解剖结构和所需的诊断信息，可以使用不同的成像模式(例如包括成像分辨率、B模式成像、脉冲多普勒、连续多普勒)。换能器处的超声波发射(例如，超声发射脉冲)由触发信号来驱动。为了生成具有不同波形特性的超声波，可以使用具有不同波形特性的触发信号。在IVUS成像系统中，超声发射脉冲配置通常是预先确定的。因此，通常为系统预先配置触发信号的生成。这样，改变超声发射脉冲配置可能需要改变硬件和/或系统。
技术实现思路
虽然现有的IVUS成像系统已被证明是有用的，但是仍然需要用于实时系统重新配置的改进的系统和技术。本公开内容的实施例提供了一种PIM，所述PIM包括检测部件、触发信号生成部件和控制器。所述检测部件能够检测IVUS导管到所述PIM的附接。所述IVUS导管能够包括超声换能器。所述检测部件能够与所述控制器协作以识别与所述IVUS导管相关联的设备信息(例如，序列号、导管类型、超声属性和/或生理感测模态)。所述控制器能够基于所识别的设备信息来获得特定于所述IVUS导管的超声波形参数。所述控制器能够将所述触发信号生成部件配置为基于所述超声波形参数来生成用于驱动在所述换能器处的超声波发射的触发信号。所述控制器能够基于来自用户的输入来实时地重新配置所述触发信号生成部件，以改变在所述换能器处的所述超声发射波形特性。在一个实施例中，一种管腔内超声成像系统包括与包括超声成像部件的管腔内成像设备通信的患者接口模块(PIM)，所述PIM包括处理部件和触发信号生成部件，所述处理部件被配置为：检测与所述管腔内成像设备相关联的信息；并且基于检测到的信息来确定针对在所述超声成像部件处的超声波发射的波形特性；所述触发信号生成部件与所述处理部件通信并且被配置为基于所确定的波形特性来生成触发信号，以控制在所述超声成像部件处的所述超声波发射。在一些实施例中，所述处理部件还被配置为通过基于检测到的信息确定以下各项中的至少一项来确定所述波形特性：针对所述触发信号的波形脉冲的数量、所述波形脉冲的周期性、所述波形脉冲的占空比、所述波形脉冲的极性或所述波形脉冲的幅度。在一些实施例中，所述PIM还包括现场可编程门阵列(FPGA)，所述FPGA包括所述处理部件和所述触发信号生成部件。在一些实施例中，所述FPGA还包括多个寄存器，其中，所述处理部件还被配置为基于所确定的以下各项中的至少一项将值加载到所述寄存器中：针对所述触发信号的波形脉冲的数量、所述波形脉冲的周期性、所述波形脉冲的占空比、所述波形脉冲的极性或所述波形脉冲的幅度，并且其中，所述触发信号生成部件还被配置为基于所述寄存器中的所述值来生成所述触发信号。在一些实施例中，其中，所述超声成像部件包括换能器元件的阵列，其中，所述PIM还包括排序部件，所述排序部件与所述触发信号生成部件通信并且被配置为配置针对所述阵列中的所述换能器元件中的一个或多个换能器元件的一个或多个定时序列，以在所述超声成像部件处产生所述超声波发射。在一些实施例中，所述PIM还包括触发信号施加部件，所述触发信号施加部件被配置为基于所述一个或多个定时序列将所述触发信号施加到所述超声成像部件。在一些实施例中，所述PIM还包括接口和检测部件，所述接口被耦合到所述管腔内成像设备；所述检测部件被耦合到所述接口和所述处理部件，所述检测部件被配置为检测所述管腔内成像设备到所述接口的附接，并且其中，所述处理部件还被配置为通过在所述检测时从所述管腔内成像设备读取所述信息来检测所述信息。在一些实施例中，所述PIM还与主机系统通信，并且其中，所述处理部件还被配置为：基于检测到的信息从所述主机系统请求针对所述管腔内成像设备的配置；响应于所述请求而从所述主机系统接收所述配置；并且基于接收到的配置来确定针对在所述超声成像部件处的所述超声波发射的所述波形特性。在一些实施例中，所述PIM还包括存储器，所述存储器被配置为存储与多个不同的超声成像部件相关联的包括多个不同的超声属性的多种配置，其中，所述处理部件还被配置为：基于检测到的与所述超声成像部件相关联的信息从所述多种配置中选择配置；并且基于所选择的配置来确定针对在所述超声成像部件处的所述超声波发射的所述波形特性。在一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管腔内超声成像系统，包括：/n患者接口模块(PIM)，其与包括超声成像部件的管腔内成像设备通信，所述PIM包括：/n处理部件，其被配置为：/n检测与所述管腔内成像设备相关联的信息；并且/n基于检测到的信息来确定针对在所述超声成像部件处的超声波发射的波形特性；以及/n触发信号生成部件，其与所述处理部件通信并且被配置为基于所确定的波形特性来生成触发信号，以控制在所述超声成像部件处的所述超声波发射。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180315 US 62/643,4531.一种管腔内超声成像系统，包括：
患者接口模块(PIM)，其与包括超声成像部件的管腔内成像设备通信，所述PIM包括：
处理部件，其被配置为：
检测与所述管腔内成像设备相关联的信息；并且
基于检测到的信息来确定针对在所述超声成像部件处的超声波发射的波形特性；以及
触发信号生成部件，其与所述处理部件通信并且被配置为基于所确定的波形特性来生成触发信号，以控制在所述超声成像部件处的所述超声波发射。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理部件还被配置为通过以下操作来确定所述波形特性：
基于检测到的信息来确定以下各项中的至少一项：针对所述触发信号的波形脉冲的数量、所述波形脉冲的周期性、所述波形脉冲的占空比、所述波形脉冲的极性或所述波形脉冲的幅度。


3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述PIM还包括现场可编程门阵列(FPGA)，所述现场可编程门阵列包括所述处理部件和所述触发信号生成部件。


4.根据权利要求3所述的系统，
其中，所述FPGA还包括多个寄存器，
其中，所述处理部件还被配置为基于所确定的以下各项中的至少一项将值加载到所述寄存器中：针对所述触发信号的波形脉冲的数量、所述波形脉冲的周期性、所述波形脉冲的占空比、所述波形脉冲的极性或所述波形脉冲的幅度，并且
其中，所述触发信号生成部件还被配置为基于所述寄存器中的所述值来生成所述触发信号。


5.根据权利要求1所述的系统，
其中，所述超声成像部件包括换能器元件的阵列，
其中，所述PIM还包括排序部件，所述排序部件与所述触发信号生成部件通信并且被配置为配置针对所述阵列中的所述换能器元件中的一个或多个换能器元件的一个或多个定时序列，以在所述超声成像部件处产生所述超声波发射。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述PIM还包括触发信号施加部件，所述触发信号施加部件被配置为基于所述一个或多个定时序列将所述触发信号施加到所述超声成像部件。


7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述PIM还包括：
接口，其被耦合到所述管腔内成像设备；以及
检测部件，其被耦合到所述接口和所述处理部件，所述检测部件被配置为检测所述管腔内成像设备到所述接口的附接，并且
其中，所述处理部件还被配置为通过在所述检测时从所述管腔内成像设备读取所述信息来检测所述信息。


8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述PIM还与主机系统通信，并且其中，所述处理部件还被配置为：
基于检测到的信息从所述主机系统请求针对所述管腔内成像设备的配置；
响应于所述请求而从所述主机系统接收所述配置；并且
基于接收到的配置来确定针对在所述超声成像部件处的所述超声波发射的所述波形特性。


9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述PIM还包括：
存储器，其被配置为存储与多个不同的超声成像部件相关联的包括多个不同的超声属性的多种配置，
其中，所述处理部件还被配置为：
基于检测到的信息从所述多种配置中选择配置；并且
基于所选择的配置来确定针对在所述超声成像部件处的所述超声波发射的所述波形。


10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述PIM还与用户接口通信，其中，所述处理部件还被配置为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·坎特，S·S·罗兹，赵树魁，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL