醫療診斷成像超聲探針電池組無線電設備的制造方法

醫療診斷成像超聲探針電池組無線電設備的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種醫療診斷成像超聲探針電池組無線電設備。在超聲成像系統中，作為可移除電池組（14）的部分而包括無線電設備（30）。用于定位電池的電荷、信號以及其它信息可以從電池組（14）無線地傳送，甚至是在該電池組沒有與超聲換能器探針（12）連接時。查詢、配置數據和其它信息可以從超聲系統（32）或定位器設備（36）傳送到探針（12）電池及其電路（20）。相同無線電設備（30）可以由超聲換能器探針（12）在連接時使用。可替換地，由探針（12）使用不同無線電設備（22）。
【專利說明】
醫療診斷成像超聲探針電池組無線電設備
【背景技術】
[0001]此當前實施例涉及超聲診斷成像。具體地，實施例涉及在超聲成像中使用的無線超聲探針。
[0002]為了掃描和成像，無線探針中的無線電設備與成像系統通信。無線超聲探針存在由于其小尺寸及缺乏線纜連接而丟失的可能。在無菌過程中尤其如此，其中可能在過程結尾處連同一次性物品一起丟棄探針。為了避免探針的丟失，從探針所接收的閾值以下的信號強度可以被用作探針從系統分離大距離的指示。該分離觸發來自探針的聽覺警報。
[0003]無線探針可以具有可移除電池組，其可能在從探針分離時丟失。為了便于使用，電池組要維持有充足的電荷。當電池配對到探針時或者當電池組連接到成像系統的充電器凹槽(charger bay)之一時，電池電荷狀態通過系統來讀取。盡管對電池維護過程的遵守可以避免其中沒有充電電池可用于成像的情況，但是人類錯誤可能導致電池在使用之前沒有充分充電。

【發明內容】

[0004]作為介紹，以下描述的優選實施例包括用于在超聲成像中通信的方法、系統和換能器探針。無線電設備作為可移除電池組的部分而包括。用于定位電池的電荷、信號以及其它信息可以從電池組無線地傳送，甚至是在該電池組沒有與超聲換能器探針連接時。查詢、配置數據和其它信息可以從超聲系統或者定位器設備傳送到探針電池及其電路。相同無線電設備可以由超聲換能器探針在連接時使用。可替換地，由探針使用不同的無線電設備。
[0005]在第一方面中，提供一種用于與超聲掃描儀通信的系統。超聲換能器探針包括探針外殼和在探針外殼中的換能器陣列。電池組包括電池組外殼。電池組配置用于與換能器探針可移除地配對。無線電設備位于電池組外殼中。無線電設備配置用于與遠程設備無線通信。
[0006]在第二方面中，提供一種用于通信的超聲系統。電池殼體圍封電池。無線纜的超聲換能器探針與電池殼體可拆卸地可連接。收發器處于電池殼體內或者其上。超聲成像儀配置成從接收自無線纜的超聲換能器探針的數據來生成超聲圖像。
[0007]在第三方面中，提供一種用于在超聲系統中通信的方法。可移除電池組與超聲換能器探針配對。電池組中的無線電設備無線地傳送信息。遠程設備接收該信息。
[0008]本發明由以下權利要求限定，并且這部分中的內容不應當理解為對那些權利要求的限制。本發明的另外的方面和優點在下文結合優選實施例進行討論，并且可以在隨后獨立地或者組合地要求保護。
【附圖說明】
[0009]組件和附圖未必按照比例，相反重點放在說明本發明的原理上。此外，在圖中，相同附圖標記貫穿不同視圖指代對應部件。
[0010]圖1是具有無線通信的超聲系統的一個實施例的框圖； 圖2是使用無線通信的超聲系統的一個實施例的框圖；以及圖3是用于針對超聲系統進行通信的方法的一個實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0011]無線電設備位于超聲探針的可移除電池組內。當電池組沒有配對到探針時，位于該組內的無線電設備可以傳送電池電荷水平。對于具有可移除電池組的無線超聲探針，管理電池組的電荷狀態的過程得以改進。使用成本有效的低功率無線電設備，可以提供針對丟失的探針和/或電池組的定位器功能。有源射頻定位器系統可以使用來自電池組的傳送。對于具有可更換電池組但是沒有定位器功能的無線超聲探針，在電池組中提供無線電設備可以提供低成本的升級。類似地，隨著新的無線電標準、技術或系統的發展，來自無線探針的無線電通信可以通過僅僅更換電池組而不是整個探針來更加成本有效地升級。
[0012]圖1示出具有無線通信的超聲系統的一個實施例。該系統包括無線換能器探針12和可移除電池組14。通信在連接到探針12時(圖1的左側)或者在從探針12斷開時(圖1的右偵D發生。示為斷開的電池組14相對于示為連接到探針12的電池組14放大。通信是從電池組14向另一設備，諸如遠程設備。使用遠程來指示設備沒有直接物理接觸或者沒有通過導體連接。遠程設備可以或者可以不處于與電池組14相同的室中。在一個實施例中，遠程設備是用于定位電池組14的定位器。
[0013]超聲換能器探針12包括探針外殼16、陣列18、傳送和/或接收電子器件20以及無線電設備22。超聲換能器探針12是無線的，所以線纜不將探針12連接到超聲成像儀。相反，通過利用陣列18和傳送和/或接收電子器件20掃描患者而生成的超聲數據被無線地傳送到超聲成像儀。超聲成像儀從無線地接收自探針12的數據生成表示患者的超聲圖像。
[0014]可以提供附加、不同或者更少的組件。例如，不提供無線電設備22。相反，針對探針12的通信而使用電池組14的無線電設備30。作為另一示例，在探針12中提供其它超聲成像處理電路、檢測器或硬件。
[0015]探針外殼16是塑料、纖維玻璃、金屬、橡膠、環氧樹脂、樹脂、其它材料或者它們的組合。例如，使用不同類型的塑料，一種用于陣列18附近的聲學窗口，并且另一種作為液體和物理保護物。橡膠或其它柄部材料可以添加到外部或者集成為探針外殼16的部分以用于使用期間的人類工程學舒適性或控制。單個零件或者多個零件形成探針外殼16。對于多個零件，在不同零件之間提供卡扣配合(snap fit)、磁體、螺釘、膠水、環氧樹脂、螺母和螺栓、或者其它現在已知或隨后開發的連接。
[0016]按鈕、滑塊或其它輸入設備可以包括在探針外殼16上或其中。例如，提供觸敏器件(例如電容傳感器)來確定探針外殼16被握持。作為另一示例，可以提供陀螺儀或加速度計來感測探針外殼16的運動。可替換地，不提供輸入設備。可以提供輸出設備，諸如顯示屏、發光二極管或者揚聲器。例如，提供一個或多個發光二極管以用于指示探針12的選擇、通電/斷電、和/或狀態信息。在其它實施例中，不提供輸出設備。
[0017]探針外殼16經成形和尺寸設計以用于由用戶手部握持。探針外殼10是用于患者外部的手持式使用。聲譜儀握緊或者持握探針外殼16以用于沿著皮膚表面掃描患者。在可替換實施例中，探針外殼16是內腔、外科手術或者其它換能器外殼的部分，其中外殼的部分在患者內部使用。換能器外殼的人類工程學方面經成形以用于用戶握緊在患者內(例如外科手術探針)或者用于保持探針的部分在患者外部(例如經食管探針)。
[0018]探針外殼16包括尺寸設計成適于用戶手部的表面。例如，表面具有稍微小于、稍微寬于手掌或者在手掌處的寬度，從而允許拇指和手指至少部分地圍繞探針外殼16握緊。手柄可以提供為探針外殼16的部分。手柄是成形區域，諸如凹槽、脊部、腫塊、凹陷、裂縫或者其它結構以用于接受用戶手指和/或拇指。在一個實施例中，手柄由與探針外殼16相同的材料形成。在其它實施例中，其它材料形成手柄，諸如結合到探針外殼16的彈性體墊。彈性體墊可以延伸超出手柄。探針外殼16的外部形成人體工程學形狀。用戶握緊自然地適配在探針外殼16之上。
[0019]探針外殼16具有任何尺寸，但是在一個實施例中沿著最長維度可以小于10英寸。通過具有較小的尺寸或體積，探針12可以更容易地由聲譜儀操控以掃描患者。
[0020]探針外殼16沒有線纜。使用無線電設備22，30之一，而不是使用線纜來向/自探針12傳送控制信息和/或掃描數據。通過提供無線電設備，探針12和對應的探針外殼16可以沒有線纜連接。
[0021]探針外殼16包括用于可拆卸地與電池組14連接的連接器。可以使用狹槽、閂鎖、卡扣配合、按壓配合、螺母、螺栓、其組合或者其它物理連接器。探針外殼16包括用于與電池組14的部分物理配對的部分，因此配對部分具有相同或兼容的表面輪廓。可以提供金屬指狀物、彈簧、按鈕、接觸墊或者其它結構以用于電氣連接。當物理連接發生時或者隨著物理連接的發生，建立電氣連接。此外或者可替換地，可以使用感應耦合來在電池組14與探針12之間或者跨探針外殼16傳送控制信息。
[0022]在一個實施例中，探針外殼16包括凹槽24。凹槽24經尺寸設計以接受整個電池組14。凹槽24的深度可以對應于或者類似于電池組14的深度，使得電池組14的一個表面鄰近探針外殼16的周圍表面以形成連續或者平滑的外表面。在另一實施例中，電池組14滑動到凹槽24中并且蓋體或者覆蓋物放置在凹槽24之上以覆蓋所插入的電池組14。在可替換實施例中，如所配對或連接的電池組14延伸超出探針外殼16或者從探針外殼16伸出。
[0023]連接是可拆卸的。無線纜的超聲換能器探針12可拆卸地與電池組14的電池殼體或外殼38連接。閂鎖、卡扣、按壓、釋放或者其它機制允許從探針外殼12移除電池組14使得沒有物理或電氣直接連接得以保留。由于可拆卸連接，所以諸如具有電荷的電池組之類的不同電池組14可以連接到探針12。
[0024]陣列18是元件的換能器陣列。元件處于一維或二維陣列(諸如是16-256個元件的一維線性或彎曲陣列)中。可替換地，具有更少元件的陣列，諸如具有2-16個元件的環形陣列，可以在圖像視場之上機械地掃動。可以使用任何現在已知或隨后開發的換能器陣列。元件是用于在電能和聲能之間進行換能的壓電或電容隔膜元件。陣列18通過探針外殼16定位、定位在其中或其上以允許對患者的聲學掃描。
[0025]傳送和/或接收電子器件20是放大器、濾波器、脈沖發生器、傳送/接收開關、傳送射束生成器、接收射束生成器、復用器、模擬向數字轉換器、或者用于操作探針12的其它現在已知或隨后開發的電子器件。對于超聲掃描，將相對延遲和/或定相的電氣波形應用到陣列18以形成傳送射束或者虛擬點源。來自單個陣列元件的聲學傳送還可以充當點源。由陣列18響應于聲學傳送所生成的電氣信號被放大和延遲和/或相位調節以形成接收射束或者聚焦像素。接收射束或者聚焦像素被檢測(例如B模式或者強度檢測或者流量估計)、掃描轉換和映射到顯示值。傳送和/或接收電子器件20可以執行這種超聲圖像處理的全部或者僅部分。在一個實施例中，傳送和/或接收電子器件20包括用于生成針對傳送操作的相對延遲和/或定相的電氣波形的脈沖發生器，并且包括放大器和模擬向數字轉換器以用于將元件數據無線傳送到遠程設備，其執行接收射束生成或像素生成以及其它超聲成像功能。在另一實施例中，傳送和/或接收電子器件20包括用于完整或部分接收射束生成的接收射束生成器。可以提供復用器以用于組合數據來減小用于傳送超聲數據的無線帶寬要求。
[0026]傳送和/或接收電子器件20包括模擬和/或數字電路。可以包括一個或多個芯片，諸如專用集成電路或現場可編程門陣列。可以使用用于傳送和/或接收操作的任何電子器件。
[0027]傳送和/或接收電子器件20處于探針外殼16內。探針外殼16圍封或者部分地圍封電子器件20。電子器件20通過導線、軌跡或其它導體與陣列18、無線電設備22和/或無線電設備30連接。
[0028]無線電設備22是收發器、傳送器或接收器。無線電設備22包括天線和電路以用于傳送和/或接收信號。在一個實施例中，無線電設備22是藍牙無線電設備。無線電設備22還可以是WiF1、UWB或任何其它無線電類型。芯片、專用集成電路和/或其它設備可以實現無線電設備22的處理以及提供集成天線。
[0029]無線電設備22處于探針外殼16中，但是在電池組14外部。探針外殼16圍封或者至少部分地圍封無線電設備22。用于無線電設備22和電子器件20的電力通過與電池組14的電氣連接來提供。
[0030]無線電設備22配置成以射頻格式從探針12傳送超聲數據。所接收的信號(諸如元件信號的數字樣本、表示患者中的位置的射束生成樣本或者所檢測的數據)通過無線電設備22傳送到遠程設備以用于超聲圖像的進一步超聲處理和生成。超聲數據表示使用陣列18所獲取的患者的聲學響應以便在聲學上掃描患者。通過無線電設備22傳送的超聲數據在通過電子器件20的處理之后是電氣信號或數字數據。無線電設備22提供探針12的無線或無線纜操作以用于通過遠程設備對患者的超聲成像。
[0031]無線電設備22可以從遠程設備接收控制信息。探針12的操作(諸如掃描模式或者傳送波形特性)由控制信息控制。在可替換實施例中，控制信息存儲在探針12上并且沒有通過無線電設備22接收。其它控制信息(諸如電池狀態或者探針溫度)可以使用無線電設備22從探針12發送。可替換地，該控制信息在探針12上生成并且沒有通過無線電設備22發送。
[0032]在一個實施例中，提供無線電設備22以用于傳送所獲取的超聲數據，但是不用于探針位置或者可以使用用于探針位置的高功率和/或帶寬信號，從而導致更快速的電池耗盡。通過在電池組中提供無線電設備30，較低功率的無線電操作可以提供定位電池組14和所連接的探針12方面的較少耗盡。具有無線電設備22的現有探針12可以獲益于電池組14中的無線電設備30的添加。在其它實施例中，電池組14中的無線電設備30是僅有的無線電設備并且不提供無線電設備22。電池組14中的無線電設備30接收掃描指令并且傳送用于探針12的狀態信息和超聲數據。在又一實施例中，電池組14中的無線電設備30用于傳送和接收控制信息，而無線電設備22用于傳送針對探針12的超聲數據。
[0033]當電池組14從探針12斷開時，無線電設備22可以不向遠程設備提供超聲數據或其它信號。盡管附加電池可以包括在探針外殼16內以允許位置信號，但是電池的添加可能招致附加成本和復雜性。無線電設備22可以傳送針對任何所連接的電池組14但不是斷開的電池組14的電池狀態。由于探針12最可能在過程之后不久丟失，所以當電池組14與探針12配對時，對電池組14的定位還將定位探針12。
[0034]電池組14包括一個或多個電池26、電荷傳感器28、無線電設備30和電池組外殼38。可以提供附加、不同或者更少的組件。例如，包括功率、感測和/或無線電設備30的處理器或其它控制器。作為另一示例，揚聲器、發光二極管或其它視覺和/或音頻輸出設備包括在電池組14中或其上。在又一示例中，不提供電荷水平傳感器28。
[0035]電池26是一個或多個電池的任何現在已知或隨后開發的捆束。一個或多個鎳鎘(NiCad)、鎳金屬氫化物(NiMH)、鋰離子(Li離子)、鋰聚合物(L1-Po)、密封鉛酸或者其它電池連接在一起以用于為無線電設備22、電子器件20、無線電設備30、傳感器28和/或其它設備供電。電池組14是可再充電的。在可替換實施例中，電池組14提供初始電荷但不是可再充電的。
[0036]電池組外殼38是塑料、橡膠、樹脂、環氧樹脂或者其它電氣絕緣材料。電池組外殼38圍封電池26。一個或多個電氣接觸可以暴露在電池組外殼38中的孔上或者通過所述孔暴露。電氣信號可以可替換地或者附加地跨電池組外殼38感應耦合。電池26至少部分地由電池組外殼38圍封。
[0037]電池組外殼38配置用于可移除地與換能器探針12配對。在一個實施例中，電池組外殼38具有三維棱正交多胞形或矩形棱鏡形狀，但是可以使用其它形狀。電池組外殼38的一個部分包括具有與探針外殼16的部分匹配或者相符的輪廓的表面。尺寸類似地匹配以用于與探針12上或中的電池組14配對。可以提供閂鎖、溝槽、磁體、孔或其它設備以用于與探針12物理和/或電氣配對。
[0038]當與換能器探針12配對時，電池組14為傳送和接收電子器件20、無線電設備22和/或探針12的任何其它電子器件供電。當電池外殼38與探針12連接時，無線纜的超聲換能器探針12的電路由電池26供電。
[0039]電荷水平傳感器28是用于感測電池26的電荷的電路、芯片、處理器或其它設備。在一個實施例中，電荷水平傳感器28是用于控制電池26的功率輸出和/或充電的電路或處理器的部分。電荷水平傳感器28與無線電設備30連接以用于輸出電荷水平或者電池性能或狀態的其它度量。
[0040]無線電設備30是與無線電設備22相同或不同類型的收發器、接收器或傳送器。在一個實施例中，無線電設備30是實現低功率無線電設備(諸如依照藍牙低能量標準操作的無線電設備)的專用集成電路(芯片)。可以使用可以在低功耗(諸如0.01到0.5mW)下操作延長的時段的任何低功率無線電設備。在另一實施例中，無線電設備30可以操作在低功率或較高功率模式中。例如，當使用來自無線電設備30的信號進行定位或非超聲掃描操作時，使用預確定的功率或幅度水平下的低功率傳送。當傳送超聲數據時，使用高或者較高功率或幅度水平的傳送。可替換地，無線電設備30僅僅操作在高功率水平下(諸如沒有配置用于藍牙低能量操作)，或者僅僅操作在低功率水平下。在一個實施例中，無線電設備30進入非常低功率的睡眠模式，其針對簡短無線電活動而每兩秒中斷，使得平均功率大概為0.03mW，并且在該平均功率水平下，在僅5%的總體容量的初始電荷之后的六個月內，電荷維持在電池26上。在這樣的實施例中，大概5%的儲備電荷可以在正常掃描操作期間預留在電池26上，使得當探針12沒有用于掃描時，無線電設備30可以在延長的時間段(例如六個月)內操作在低功率模式中。
[0041]無線電設備30處于電池組外殼38中。體現無線電設備30的芯片、電路或者一個或多個其它設備圍封在電池組外殼38內。天線可以集成在電池組外殼38的內側上或者圍封在外殼38內。由于無線電設備30處于電池組14中，所以電池26為無線電設備30供電。
[0042]將無線電設備30包括在電池組14中可以允許探針12的無線電設備或無線電功能的較低成本升級。代替于更換探針12，僅僅更換電池組14以提供改進的無線電設備30。更換可以提供升級的無線電設備，諸如具有更為能量高效的操作、更大帶寬或者其它性能增加的無線電設備。由于電池組14可以具有比探針12更短的壽命以及更低的成本，所以無線電設備30的升級可以更為成本有效。
[0043]將無線電設備30提供在電池組14中可以避免需要探針12中的無線電設備22，或者允許無線電設備22具有減小的能力，諸如單向操作而不是雙向操作。配對的探針12可以提供有更簡單的無線電設備22，或者僅可以提供單個無線電設備30(在電池組14中的無線電設備)以用于配對的探針12和電池組14。在該情況下，駐留在電池組14中的無線電設備30用于正常的探針到系統的通信。
[0044]無線電設備30配置用于與遠程設備的無線通信。遠程設備可以是基本單元或者超聲成像儀。可替換地或者此外，遠程設備是個人計算機、平板或者智能電話。
[0045]對于無線通信，無線電設備30傳送射頻信號。可以傳送任何類型的信號，諸如脈沖信號、標識信號或者網絡連接信號。電池組無線電傳送以周期性速率發生或者響應于通過遠程設備所傳送的信號而發生(例如無線電設備30接收從定位器設備或超聲成像儀傳送的請求)。
[0046]在一個實施例中，無線電設備30配置成傳送電池組14的電荷水平。由電荷水平傳感器28提供的電荷水平或其它狀態信息被傳送。電荷水平或者從電荷水平導出的值被輸出。例如，如果電荷落至給定水平(例如15%)以下，則通過無線電設備30輸出信號。信號是電荷水平或者是不指示具體電荷的警告信號。
[0047]由于無線電設備30處于電池組14中，所以當電池組14不與探針12配對時，可以傳送電荷水平。當配對時，無線電設備30也可以傳送電荷水平。不管電池組14是否與探針12連接，都傳送電荷水平。可替換地，取決于電池組14是否與探針12配對或連接而僅傳送電荷水平或者傳送針對電荷水平的不同信息。
[0048]在一個實施例中，維持電池電荷儲備以允許無線電設備30在延長時段(諸如幾天、幾周或者幾個月)內保持供電。可以使用任何儲備，諸如5%。如果配對到探針12，則禁用所有或一些其它探針功能(如果電荷狀態處于儲備閾值以下的話)。允許發生位置和/或電荷狀態功能。
[0049]另一信號可以是針對射頻位置操作。傳送定位器信號。定位器信號可以是針對位置的特定信號，或者可以是用于其它目的的信號，諸如無線電標識符信號。定位器信號以預確定的幅度傳送，其中位置確定是基于信號強度。可以使用可變或者其它非預確定的幅度，諸如在使用三角測量的情況下。
[0050]定位器信號用于以一個或多個方式定位探針。在一個方案中，定位器信號指示從定位器設備到探針的距離。如在定位器設備處所接收的傳送的信號強度指示距離。通過移動定位器設備，指示可以是增加或減小的信號強度的輸出，從而允許用戶尋找探針12或者電池組14。距離可以附加地或者可替換地輸出給用戶。信號強度可以映射到距離。
[0051]在另一方案中，定位器信號用于指示位置中的改變。如果信號強度改變或者跌落至閾值以下，則電池組14被指示為移動得非常遠離定位器設備。定位器設備將控制信號傳送給無線電設備30。無線電設備30使電池組14或者所連接的探針12發射視覺或音頻輸出以用于定位電池組14或所連接的探針12。定位器或者超聲成像儀可以經由無線電設備30命令電池組14閃爍光或者使其蜂鳴器嘟嘟響。對于不同信息，光和/或音頻可以是編碼的或者不同的。例如，光或者音頻指示電池26是靠近最大電荷水平的電池。不同光和/或音頻指示電池水平在閾值以下。又一光和/或音頻序列指示電池組14移動得遠離定位器設備。
[0052]無線電設備30用于恢復與電池組14配對的丟失探針12。可以通過監控信號強度來防止電池組14或者所連接的探針12丟失。可以使用其它位置方案。例如，使用除信號強度之外的其它位置感測(例如超聲)。無線電設備30傳送和/或接收信號以用于協調針對所檢測的位置的響應和/或用于檢測位置。
[0053]無線電設備30可以配置成從探針12傳送超聲數據。當電池組14連接到探針12時，無線電設備30與探針12的傳送和/或接收電子器件20電氣連接。來自電子器件20的數據被提供給無線電設備30以用于傳送到遠程超聲成像儀。表示所掃描的患者的元件、射束生成或其它數據通過無線電設備30無線地傳送以用于成像或者量化。
[0054]將低功率無線電設備30放置在超聲探針12的可移除電池組14內可以使得本領域中的探針12能夠升級有更新的能力。例如，無線探針12可以升級有探針定位器功能。探針12可以包括無線電設備22，但是無線電設備沒有配置用于該功能。例如，定位器設備是依照用于無線通信的特定標準操作的智能電話或平板電腦。電池組14的所添加無線電設備30依照該標準操作而現有無線電設備22并非如此。定位器設備上的應用允許使用電池組14的無線電設備30的位置功能。使用平板電腦或者智能電話作為定位器設備可以避免必須針對該功能來升級超聲成像儀。
[0055]在超聲成像儀不包括電池充電器或者用于使探針12直接連接到超聲成像儀的其它端口(例如使用獨立式充電器)的情況下，電池的電荷狀態可能是未知的(如果沒有傳送給探針12的無線電設備20的話)。通過在電池組14中包括無線電設備30，可以提供電荷狀態，而不管直接連接的缺失。搜集許多電池或者給定電池的電荷狀態(即便是在一個或多個電池沒有處于充電器中或者沒有連接到探針12的情況下)。
[0056]在一個實施例中，電池組14或者探針12包括傳感器以檢測電池組14與探針12的配對。傳感器是電氣、磁性或者機械的。電池組14的無線電設備30將探針配對狀態(即是否連接)傳送給遠程設備。探針配對狀態可以用于確定電池組14中的哪些配對到探針12中的哪些，哪些探針12沒有配對，和/或哪些電池組14沒有配對。
[0057]查詢、配置數據和其它信息可以從超聲系統或定位器設備傳送給無線電設備30和探針12。例如，電池無線電設備30接收控制數據以再配置電池組14內的無線電設備30和/或再配置或升級電池組14或探針12內的微控制器。這樣的配置需要比低功率藍牙所提供的更高帶寬，因此電池組無線電設備30通過所接收的控制指令再配置成使用常規藍牙或者其它更大帶寬操作進行操作。用于再配置微控制器的控制指令然后由無線電設備30接收并且使用以進行再配置。
[0058]通常可能非常難以得到多個國家中的無線電批準，因為每一個國家具有其自己的規定。可以有利的是提供可移除電池組14內的無線電設備30，使得不同組可以針對各種國家來設計和批準。例如，一旦無線電設備30已經在某一國家子集中得到批準，則其設計在不要求那些國家內的再認證的情況下不能改變。然而，在額外國家中得到批準可能產生針對無線電設備30的設計改變的需要，從而潛在地引起生產配置問題(如果(多個)無線電設備22嵌入在探針12中的話)。在電池組中提供(多個)無線電設備30導致電池組14而不是更昂貴的探針12中的再設計或改變。生產商然后簡單地將具有公共探針12的國家特定電池組14運送給每一個國家。各種配置可能涉及不同頻帶、帶寬、調制方案、檢測和避免控制、功率水平、或者簡單地設計改變以減小欺騙發射。
[0059]探針12和一個或多個電池組14與其它設備一起使用。圖2示出用于與超聲掃描儀或成像儀32通信的系統的一個實施例。探針12使用無線電設備20或30與超聲成像儀32和/或定位器36通信。沒有與探針12連接的備用電池組14可以是可用的并且可以同樣地通信。
[0060]可以提供附加的、不同的或者更少的組件。例如，提供更多或更少的電池組14和/或超聲換能器探針12。作為另一示例，不提供定位器36或者附加的定位器設備36。在又一示例中，提供多于一個超聲成像儀32和附加探針12。探針12與成像儀32成對或者可逆成對。[0061 ]電池組14包括電池組外殼38中的無線電設備30和電池26。在圖2的示例中，存在與探針12連接的一個電池組14和兩個備用電池組14。備用電池組14可以與其它探針12連接或者可以沒有連接。備用電池組14可以或者可以不處于充電站中。
[0062]備用電池組14處于特定或已知位置中，諸如由成像儀32堆疊、處于桌子上、處于抽屜或者其它位置中。可替換地，備用電池組14放置在未知的位置中。類似地，探針12處于已知的位置中(例如，在成像儀32的充電站上充電)或者放置在未知的位置中。電池組14與成像儀32遠離或者可以連接到成像儀32的充電站。
[0063]電池組14的無線電設備30向和/或自成像儀32和/或定位器36進行傳送和/或接收。通信可以是針對任何接收器廣播或者針對特定成對的設備定址或編碼。由無線電設備30接收的信息可以是控制信號，諸如以激活揚聲器或者燈或者配置探針12以用于超聲掃描。對于配對到探針12的電池組14中的無線電設備30，由無線電設備30傳送的信息可以是從掃描患者所導出的超聲數據。對于任何無線電設備30(即處于配對或者非配對的電池組中)，所傳送的信息可以是網絡數據(例如標識、成對請求或者其它數據)、心跳數據、位置信號、電池或者電荷狀態、或者其它數據。任何類型的信息可以用于位置功能。
[0064]超聲成像儀32包括顯示器36。超聲成像儀32是醫療診斷超聲掃描儀、計算機、服務器、或者用于生成和顯示顯示器36上的患者的超聲圖像的其它設備。超聲成像儀32包括接收射束生成器、濾波器、檢測器、多普勒估計器、掃描轉換器、存儲器、顯示平面或其組合。可以提供附加的、不同的或者更少的組件。
[0065]超聲成像儀32從探針12無線地接收超聲掃描數據并且完成超聲成像過程。在探針傳送元件數據的情況下，超聲成像儀32接收射束形式，檢測(B模式、彩色血流(color flow)模式、M模式、脈沖波多普勒模式、諧波模式、造影劑模式、其它模式或其組合)、空間濾波、時間濾波、掃描轉換、顯示映射，并且輸出所得圖像。可以由成像儀32執行附加的、不同的或者更少的功能。例如，探針12輸出接收射束生成數據。成像儀32不執行接收射束生成，因此可以或者可以不具有接收射束生成器。作為另一示例，探針12輸出掃描轉換和/或顯示映射數據(例如輸出超聲圖像以用于顯示)，所以成像儀32提供顯示器36上的圖像。成像儀32配置成從接收自無線纜的超聲換能器探針12的數據生成超聲圖像。
[0066]顯示器34是CRT、液晶二極管、發光二極管、等離子體、打印機、投影儀或者其它顯示器。響應于顯示成像儀32所輸出的值，顯示器34呈現超聲圖像。可以輸出來自進行中的掃描的圖像序列。
[0067]顯示器34還可以用于用戶接口功能。從用戶接收用于配置超聲成像儀32和/或探針12的輸入或控制。顯示器34顯示輸入選項、確認選擇和/或以其它方式包括向用戶的用戶接口反饋。可以顯示任何配置信息。可以顯示涉及探針12和/或電池組14的信息，諸如顯示成對、位置、電池狀態(例如電荷水平)或者其它信息。
[0068]在一個實施例中，超聲成像儀32配置成輸出位置信息。當具有或者沒有所連接的探針12的電池組14移動得遠離閾值距離或者已經經過閾值距離(例如信號強度在閾值以下)時，顯示器34或者揚聲器輸出警告。當任何電池組無線電設備30的信號強度跌落至某一閾值以下時，超聲成像儀32警告用戶。不同的閾值和/或警告可以用于與探針12配對的任何電池組14和/或用于當前有效或配對的探針12。可替換地或者附加地，超聲成像儀32輸出電池組14或任何所連接的探針12將發信號，并且然后使電池組14或者任何所連接的探針12輸出視覺或音頻指示以便使用戶定位電池組14或探針。可以響應于成像儀接收的信號的度量或其它位置度量而執行其它位置動作。
[0069]在另一實施例中，超聲成像儀32配置成接收和輸出電池26的電荷或其它電池狀態。使用集成無線電設備30從任何電池組14接收狀態。可以接收針對有效探針12的電池組14的狀態。可以接收針對備用或其它電池組14的狀態。備用的狀態可以與所使用的探針12的當前使用或有效的電池組14的狀態不同地顯示或處置。例如，可以更頻繁地更新或者自動地提供針對有效電池26的狀態，而備用的狀態較不頻繁地更新和/或僅在由用戶請求或者有效電池26中的低電荷時提供。
[0070]由于無線電設備30可用于各種電池組30，所以超聲成像儀32可以接收或者可以請求來自有效和備用電池組14的電池狀態而不管是連接到探針12、充電站還是斷開。超聲成像儀32向用戶指示附近所有電池的電荷狀態。也可以指示其它信息，諸如各種電池組14是否配對到探針12。超聲成像儀32連同其相關聯的電荷和配對狀態一起顯示附近(例如室)所連接的探針12和所連接或未連接的電池組14的清單。
[0071]基于清單，超聲成像儀32或用戶可以確定哪個電池組14使用探針12或者與其配對以進行掃描。例如，超聲成像儀32突顯具有最多電荷的電池組14(諸如通過在顯示器34上的列表中突顯和/或使電池組14輸出視覺和/或音頻指示符)。超聲成像儀32或用戶可以確定所有可用電池具有非常低的電荷，從而提示警告以充電。可以標識閾值電荷水平(例如20%)以下的電池組14，使得用戶可以布置用于充電。可以使用其它電荷或電池狀態相關信息。
[0072]當探針12已經與電池配對了指定的時間間隔時，無線電設備30可以由超聲成像儀32使用以警告用戶。附加地或者可替換地，追蹤電池26的壽命并且在電池26接近壽命預期時警告用戶。可以使用來自電池組14的無線電設備30的電池和/或配對狀態信息來實現任何各種清單控制或追蹤。位置信息可以與狀態輸出一起被包括，諸如指示具有充足電荷的最接近超聲成像儀32的配對電池26和非配對電池組14。
[0073]定位器36是智能電話、平板電腦、個人計算機、膝上型電腦或者專門設計的定位器設備。作為通用設備(例如智能電話或平板電腦)，定位器36通過應用或程序配置。作為專門設計的設備，電路、設計和/或編程配置定位器36以用于在超聲系統中使用。定位器36與超聲成像儀32分離或不同。定位器36是手持式的或者可以在一個實施例中移動，從而允許通過信號強度中的改變和/或通過三角測量定位電池組14。
[0074]定位器36包括用于與電池組14的無線電設備30通信的收發器或接收器。定位器36還可以或者可以不與超聲成像儀32無線通信。
[0075]可替換地或者附加地，可以利用定位器36執行以上針對超聲成像儀32所討論的任何各種清單、電池狀態和/或位置功能。定位器36可以與無線電設備30通信以搜集信息、請求信息和/或控制電池組14和/或所連接的探針12。例如，位置信息(例如所估計的距離或者電池組14已經被觸發以發信號)由定位器36輸出。定位器36可以測量信號強度或者從超聲成像儀32接收所測量的信號強度。
[0076]在定位器36比超聲成像儀32更加可移動的情況下，定位器36可以更容易地用于定位隱藏或消聲(即不能看到或者聽到來自電池組14的信號)或者不具有輸出的電池組14。相反地，定位器36移動成確定信號強度增加或減小的方向。該信息可以用于在特定電池組14的位置上調整歸零或調整歸位。在一個實施例中，音頻或視覺指示符與信號強度成比例地變化。
[0077]定位器36可以輸出針對電池組14的電池狀態或其它狀態信息。例如，針對定位器36附近或其范圍內的各種電池組14而輸出電荷狀態和成對。
[0078]可以在定位器36上提供任何用戶接口功能。例如，超聲成像儀32和/或探針12可以配置用于使用來自定位器36的輸入進行掃描。在其它實施例中，定位器36可以從超聲成像儀32接收超聲圖像并且在定位器上顯示圖像。
[0079]圖3是用于在超聲系統中通信的方法的一個實施例的流程圖。超聲系統包括無線探針、電池組、電池組中的無線電設備和另一設備，諸如超聲成像儀或定位器。圖1、圖2的系統或者不同的系統用于實現該方法。例如，用戶執行動作40的配對。電池組中的無線電設備執行動作42。定位器或者超聲成像儀執行動作44，46和/或48。動作46和/或48可以至少部分地通過電池組或配對探針來執行。
[0080]可以提供附加的、不同的或更少的動作。例如，提供用于請求電池信息的動作。作為另一示例，提供其它通信，諸如電池組中的無線電設備接收控制指令或通信請求。一些或全部動作可以針對不同探針、電池組、定位器和/或超聲成像儀重復。可以提供用于電池群組的清單控制或電荷控制的動作。在又一示例中，不執行動作40，46和/或48。
[0081]以所示出的次序或不同的次序執行動作。例如，在動作40之前執行動作42和/或動作44。動作46和48可以同時地或者以任何次序執行。
[0082]在動作40中，可移除電池組與超聲換能器探針配對。該組與探針物理地并且電氣地連接。閂鎖、磁體、卡扣配合、螺絲、壓力配合、門板或者其它連接將組保持到探針或者保持在探針中。作為該保持的部分，建立通過任何數目的導體對的電氣接觸。電氣接觸提供從組到探針的電力。可以在相同或者其它接觸之上或者通過感應耦合交換控制、測量和/或掃描數據。
[0083]在可替換實施例中，電池組不與探針配對。電池組可以從探針移除。
[0084]在動作42中，電池組中的無線電設備無線地傳送信息。使用藍牙、藍牙低能量、其它標準或非標準協議，從電池組的無線電設備向一個或多個其它設備傳送信息。廣播可以定址到特定接收方或接收方類別或者可以沒有定址。
[0085]所傳送的信息是電池狀態、配對狀態或其它狀態信息。可替換地或者附加地，電池組中的無線電設備傳送位置信息。位置信息可以是對位置信號請求的響應。位置信息可以是沒有位置信息但是用于通過遠程設備確定信號強度的任何信號。
[0086]當配對時，電池組中的無線電設備可以從超聲換能器探針傳送超聲數據。來自電池組的探針或傳感器的測量、信號和/或數據被格式化以用于無線傳送并且通過電池組的無線電設備來傳送。針對探針中的工作無線電設備的需要可以通過使用電池組中的無線電設備而避免。在可替換實施例中，電池組外部的探針中的無線電設備或若干無線電設備傳送超聲數據或控制數據。
[0087]在動作44中，在遠程設備處接收所傳送的信息。平板電腦、智能電話、超聲成像儀或者其它遠程設備接收該信息。線纜或導線沒有將遠程設備連接到電池組或探針。接收方是無線的，諸如利用接收器或收發器接收射頻傳送。
[0088]所接收的信息用于輸出給用戶或者響應于電池組的無線電設備。作為響應，遠程設備向回與電池組的無線電設備通信以便請求更多信息、確認接收和/或控制操作。對于控制，控制指令、值或設定是針對電池組、無線電設備和/或所連接的探針。例如，遠程設備確定來自電池組中的無線電設備的傳送的信號強度處于閾值以下，因此向回傳送指令以停止或防止一些操作和/或輸出視覺或音頻指示符以用于定位特定電池組。用戶可以跟隨光或聲音來標識或定位電池組。
[0089]對于通過遠程設備輸出給用戶，可以使用任何輸出。提供狀態(例如電荷或配對)、位置、超聲圖像、控制設定、用戶接口和/或其它輸出。
[0090]在動作46中，遠程設備輸出電池狀態警告。輸出關于低電池的警告。警告可以是沒有可用的或者在范圍中的電池組具有充足(即在閾值水平以上)的電荷。在可替換實施例中，輸出具有高電荷，諸如輸出具有最高電荷的電池組的指示或者輸出最高電荷的水平。輸出可以是清單信息，諸如電池組和對應電荷水平的列表。
[0091]警告的輸出可以與使得電池組標識自己相結合。輸出為:具有低電荷的電池組、具有水平以下的電荷的所有電池組、或者具有最大電荷的電池組將以噪音或視覺信號標識自己。當用戶在遠程設備上輸入確認的同時或者在其之后，電池組輸出噪音或視覺信號。
[0092]在動作48中，所接收的信息用于定位電池組。位置信息可以由遠程設備輸出。信號強度或者其它信息用于指示位置，諸如特定位置或距離。輸出位置信息可以是電池組在移動或者處于超出距遠程設備的閾值范圍的位置處的警告。位置可以是距離中的改變，使得遠程設備的夾具可以在電池組上調整歸位。可替換地或者附加地，激活電池組輸出。
[0093]不管配對與否都提供位置信息。可以定位備用電池組。可以定位與探針配對的電池組。可替換地，位置輸出可以或者可以不取決于配對狀態。例如，用于非配對探針的位置信息依照請求來提供，但是用于配對探針的位置信息是依照請求或者在從系統移動開給定范圍時提供。位置信息允許用戶尋找錯誤放置的電池和/或探針。
[0094]盡管已經在上文參照各種實施例描述了本發明，但是應當理解到，可以做出許多改變和修改而不脫離本發明的范圍。因此意圖以上詳細描述被視為說明性的而非限制性的，并且要理解到，包括所有等同方案的以下權利要求意圖限定本發明的精神和范圍。
【主權項】
1.一種用于與超聲掃描儀(32)通信的系統，該系統包括: 包括探針外殼(16)和探針外殼(16)中的換能器陣列(18)的超聲換能器探針(12); 包括電池組外殼(38)的電池組(14)，其中電池組(14)配置用于與換能器探針(12)可移除配對(40);以及 電池組外殼(38)中的無線電設備(30)，該無線電設備(30)配置用于與遠程設備(32，36)無線通信。2.權利要求1的系統，其中探針外殼(16)的尺寸和形狀設計成由手部握持并且免于線纜連接，并且其中換能器探針(12)還包括探針外殼(16)內的傳送和接收電子器件(20)。3.權利要求2的系統，其中當與換能器探針(12)配對時，電池組(14)為傳送和接收電子器件(20)供電。4.權利要求1的系統，其中電池組(14)還包括電荷水平傳感器(28)，并且其中無線電設備(30)配置成傳送電池組(14)的電荷水平。5.權利要求1的系統，其中無線電設備(30)包括低功率無線電設備(30)。6.權利要求1的系統，其中無線電設備(30)配置成以預確定的幅度傳送定位器信號。7.—種用于通信的超聲系統，該超聲系統包括: 圍封電池(26)的電池殼體(38); 與電池殼體(38)可拆卸地可連接的無線纜超聲換能器探針(12); 在電池殼體(38)內或上的收發器(30);以及 配置成從接收自無線纜超聲換能器探針(12)的數據生成超聲圖像的超聲成像儀(32)。8.權利要求7的超聲系統，其中當電池殼體(38)與無線纜超聲換能器探針(12)連接時，電池(26)為無線纜超聲換能器探針(12)的電路(20)供電，并且其中收發器(30)配置成在電池殼體(38)與無線纜超聲換能器探針(12)連接時傳送數據。9.權利要求7的超聲系統，還包括配置成從無線纜超聲換能器探針(12)傳送數據的附加收發器(22)，并且其中在電池殼體(38)內或上的收發器(30)配置成傳送電池的狀態，而不管電池殼體(38)是否與無線纜超聲換能器探針(12)連接。10.權利要求7的超聲系統，其中收發器(30)配置成傳送信號，并且其中超聲成像儀(32)或另一未連接的設備(36)配置成響應于信號的接收測量而輸出位置信息。11.一種用于在超聲系統中通信的方法，該方法包括: 使可移除電池組(14)與超聲換能器探針(12)配對(40); 從電池組(14)中的無線電設備(30)無線地傳送(42)信息；以及 在遠程設備處接收(44)該信息。12.權利要求11的方法，其中無線地傳送(42)信息包括傳送(42)電池狀態，并且 還包括在電池狀態指示閾值以下的電荷時，通過遠程設備輸出(46)警告。13.權利要求11的方法，還包括在可移除電池組(14)沒有與超聲換能器探針(12)配對時，從信息定位(48)可移除電池組(14)。14.權利要求11的方法，其中傳送(42)信息包括從超聲換能器探針(12)傳送(42)超聲數據，傳送(42)是利用電池組(14)中的無線電設備(30)。
【文檔編號】A61B8/12GK106073819SQ201610275896
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月29日 公開號201610275896.3, CN 106073819 A, CN 106073819A, CN 201610275896, CN-A-106073819, CN106073819 A, CN106073819A, CN201610275896, CN201610275896.3
【發明人】G.庫, J.施瓦茨克萊塞爾, J.厄爾巴諾
【申請人】美國西門子醫療解決公司