CN102038521B - 超声诊断装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于维护、便于功能扩展和功能升级的超声诊断装置，超声诊断装置分为超声探头、前端子系统、后端子系统以及电缆。本发明使用特定的装置连接超声诊断装置的前端子系统和后端子系统，通过特定的方式传输控制信息和超声图像，可以方便的对前端子系统或后端子系统进行更换或功能扩展，具有较高灵活性和可扩展性。

Description

超声诊断装置

技术领域

本发明涉及超声诊断装置，尤其涉及一种便于维护、便于功能扩展和功能升级超声诊断装置。

背景技术

现有技术中的超声诊断装置主要包括：超声波探头、前端子系统、后端子系统。

其中，超声波探头，用于产生受控的超声波信号，并接收反射回来的超声波信号，将其转化成电信号。

前端子系统，包括发射电路和接收电路。发射电路提供电信号激励超声探头发射超声波。接收电路负责接收超声探头接收回波后转化成的电信号。

后端子系统，包括信号处理、控制和输入输出显示设备。

其工作过程为：一次超声波扫描过程中，前端子系统为超声波探头提供激励；超声波探头将特定形式的超声波发送到患者的待查部位，并接收超声波传播过程中产生的回声信号，将其转换成电信号；由前端子系统对该电信号进行采集，送到后端子系统进行处理显示。超声影像由多次超声波扫描构成。

由此可见，现有技术中的超声诊断装置主要由前端子系统和后端子系统结合而成。前端子系统主要负责信号的发射和接收，一般采用硬件模拟电路实现，结构比较固定，无法进行功能升级；后端子系统主要负责信号的处理，可以采用通用PC机配合软件实现，以达到提高性能、降低成本的目的。现有设备前端子系统和后端子系统通常是紧密结合，不易拆分。这种结构的超声系统的缺点是，在维修或功能升级时，前端子系统或后端子系统无法单独更换或更新，通常需要整体更换或重新设计，带来大量人力物力的浪费。

公开号为CN 101658430A的专利提供了一种使用无线网络连接前端子系统和后端子系统的方法。

上述专利的缺点是实现该系统需要有无线网络的支持，并置备服务器，成本较高。在拥有各种电子医疗设备的医院环境下，无线传输的电磁兼容性、安全性、可靠性需要投入更多的成本。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种便于维护、便于功能扩展和功能升级的超声诊断装置。

本发明的技术方案如下：

一种超声诊断装置，包括有超声波探头、前、后端子系统以及电缆，其特征在于：所述的超声波探头与所述的前端子系统电连接，所述的前端子系统向所述的超声波探头发送电信号激励超声波探头发射超声波，所述的超声波探头将接收的超声回波转化为电信号后送入所述的前端子系统；

所述的前端子系统中分别设有前端收发器和前端连接器，所述的前端子系统将接收的超声回波电信号进行编码，并加入对应的标识信息，然后整理成符合规则形式的超声回波数据；所述的后端子系统中分别设有后端收发器和后端连接器，所述的前端连接器与后端连接器之间通过电缆连接，所述的前端子系统将整理得到的超声回波数据依次通过所述的前端收发器、前端连接器、电缆、后端连接器和后端收发器送入所述的后端子系统，所述的后端子系统将接收的超声回波数据进行解码，然后恢复成图像并进行显示。

所述的超声诊断装置，其特征在于：所述的后端子系统包括有信号处理、控制和输入/输出显示设备。

所述的超声诊断装置，其特征在于：所述的超声波探头和前端子系统可以为一个或多个。

所述的超声诊断装置，其特征在于：超声波探头发射超声波之前，前端子系统将自身的识别和状态信息通过前端收发器、电缆、后端收发器发送到后端子系统，后端子系统根据前端子系统的信息产生控制信号，包括启动超声扫描、改变超声扫描方式等信息，并通过后端收发器、电缆、前端收发器将控制信息发送到前端子系统。

所述的超声诊断装置，其特征在于：所述的超声波探头在进行超声扫描时，所述的前端子系统对超声回波信息进行编码，并加入前端子系统的标识、当前的工作状态以及当前数据片段的编号。

所述的超声诊断装置，其特征在于：所述的前端收发器将编码后的超声回波数据以适于长距离传输的形式发射到电缆上。

所述的超声诊断装置，其特征在于：所述的后端子系统对后端收发器接收到的信息进行解码，识别附加的标识信息，并根据标识信息将解码后的超声回波数据流加以合成和处理，形成影像显示出来。

本发明还提供一种超声诊断装置的前端子系统和后端子系统的连接方法，包括以下过程：

1、设备连接：前端子系统允许在超声诊断装置工作的情况下连接和脱离后端子系统。后端子系统允许连接多个前端子系统以扩展功能；

2、控制信息收发：启动超声扫描前，前端子系统将自身的识别和状态信息通过前端收发器、电缆、后端收发器发送到后端子系统。后端子系统根据前端子系统的信息产生控制信号，包括启动超声扫描、改变超声扫描方式等信息，并通过后端收发器、电缆、前端收发器将控制信息发送到前端子系统；

3、回波信息编码：超声扫描时，前端子系统对超声回波信息进行编码，加入该前端子系统的标识、当前的工作状态、当前数据片段的编号；

4、发送编码后的回波信息：前端收发器将编码后的回波数据以适于长距离传输的形式发射到电缆上；

5、接收编码后的回波信息：后端收发器接收电缆上编码后的回波数据；

6、回波信息解码：后端子系统对后端收发器接收到的信息进行解码，识别附加的信息，并根据该信息将解码后的数据流加以合成和处理，形成影像显示出来。

本发明的有益效果：

本发明使用特定的连接装置，解决了超声诊断装置前端子系统和后端子系统的连接问题；本发明还提供了具有较高灵活性和可扩展性的超声诊断装置的实现方案。

附图说明

图1为本发明的结构原理框图。

图2为本发明实施例2的结构原理框图。

具体实施方式

参见图1，一种超声诊断装置，包括有超声波探头1、前、后端子系统3、4以及电缆2，超声波探头1与前端子系统3电连接，前端子系统3向超声波探头1发送电信号激励超声波探头1发射超声波，超声波探头1将接收的超声回波转化为电信号后送入前端子系统1；

前端子系统3中分别设有前端收发器5和前端连接器6，前端子系统3将接收的超声回波电信号进行编码，并加入对应的标识信息，然后整理成符合规则形式的超声回波数据；后端子系统4中分别设有后端收发器8和后端连接器7，前端连接器6与后端连接器7之间通过电缆2连接，前端子系统3将整理得到的超声回波数据依次通过前端收发器5、前端连接器6、电缆2、后端连接器7和后端收发器8送入后端子系统4，后端子系统4将接收的超声回波数据进行解码，然后恢复成图像并进行显示。

后端子系统4包括有信号处理、控制和输入/输出显示设备。

超声波探头1和前端子系统3可以为一个或多个。

超声波探头1发射超声波之前，前端子系统3将自身的识别和状态信息通过前端收发器5、电缆2、后端收发器8发送到后端子系统，后端子系统4根据前端子系统3的信息产生控制信号，包括启动超声扫描、改变超声扫描方式等信息，并通过后端收发器8、电缆2、前端收发器5将控制信息发送到前端子系统3。

超声波探头1在进行超声扫描时，前端子系统3对超声回波信息进行编码，并加入前端子系统3的标识、当前的工作状态以及当前数据片段的编号。

前端收发器5将编码后的超声回波数据以适于长距离传输的形式发射到电缆2上。

后端子系统4对后端收发器8接收到的信息进行解码，识别附加的标识信息，并根据标识信息将解码后的超声回波数据流加以合成和处理，形成影像显示出来。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述：

实施例1：

参见图1，超声诊断装置包括：

1、超声波探头，用于产生受控的超声波信号，并接收反射回来的超声波信号，将其转化成电信号。

2、前端后端子系统连接装置，该装置使用适于高速数据传输的电缆连接前端子系统和后端子系统，具体实施可以使用USB电缆或PCI express外置电缆等串行连接电缆。

3、前端子系统，提供电信号激励超声探头发射超声波。并接收超声探头接收回波后转化成的电信号。尤其是，对超声回波信息进行编码，加入该数据对应的标识，如超声扫描的线号、帧号等，并整理成规则的形式。且提供一个前端收发器，将整理好的数据通过电缆发射到后端子系统，并接收后端发送的信息。同时，提供一个可靠的前端连接器，实现前端子系统同电缆一端的可靠物理/电气连接。

4、后端子系统，包括信号处理、控制和输入输出显示设备。尤其是，提供一个可靠的后端连接器，实现后端子系统同电缆另一端的可靠物理/电气连接。且提供另一个后端收发器，接收电缆发送过来的信息，将控制信息发送到电缆上。同时，还提供一个解码装置对前端发射的信息进行解码，将信息恢复成图像加以显示。

本发明实施例1具体的工作过程为：

1、前端子系统连接到后端子系统。将自身的识别和状态信息通过前端收发器、电缆、后端收发器发送到后端子系统。

2、后端子系统根据前端子系统的信息产生控制信号，包括启动超声扫描、改变超声扫描方式等信息，并通过后端收发器、电缆、前端收发器将控制信息发送到前端子系统。

3、超声扫描时，前端子系统对超声回波信息进行编码，加入该前端子系统的标识、当前的工作状态、当前数据片段的编号。

4、前端收发器将编码后的回波数据以适于长距离传输的形式发射到电缆上。

5、后段收发器接收电缆上编码后的回波数据。

6、后端子系统对后端收发器接收到的信息进行解码，识别附加的信息，并根据该信息将解码后的数据流加以合成和处理，形成影像显示出来。

本实施例可以实现基本的超声诊断装置。并且当前端或后端子系统需要维修或升级时，前端统和和后端子系统可以方便的分离并重新组合。

基于上述实施例公开的超声诊断装置，本发明还提供了超声诊断装置的实施例2。

实施例2：

参见图2，超声诊断装置包括：

1、超声波探头，用于产生受控的超声波信号，并接收反射回来的超声波信号，将其转化成电信号。

2、前端后端子系统连接装置，该装置使用适于高速数据传输的电缆连接前端子系统和后端子系统。具体实施可以使用支持热插拔的USB电缆或PCIexpress外置电缆等。

3、前端子系统，提供电信号激励超声探头发射超声波。并接收超声探头接收回波后转化成的电信号。尤其是，对超声回波信息进行编码，加入该数据对应的标识，并整理成规则的形式。且提供一个前端收发器，将整理好的数据通过电缆发射到后端子系统，并接收后端发送的信息。同时，提供一个可靠的前端连接器，实现前端子系统同电缆一端的可靠物理/电气连接。

4、后端子系统，包括信号处理、控制和输入输出显示设备。尤其是，提供一个可靠的后端连接器，实现后端子系统同电缆另一端的可靠物理/电气连接。且提供另一个后端收发器，接收电缆发送过来的信息，将控制信息发送到电缆上。同时，还提供一个解码装置对前端发射的信息进行解码，将信息恢复成图像加以显示。

本发明实施例2的工作过程为：

1、多个前端子系统连接到后端子系统。将自身的识别和状态信息通过前端收发器、电缆、后端收发器发送到后端子系统。

2、后端子系统根据各前端子系统的信息产生控制信号，包括启动超声扫描、改变超声扫描方式等信息，并通过电缆将控制信息发送到不同的前端子系统。

3、超声扫描时，各前端子系统对超声回波信息进行编码，加入该前端子系统的标识、当前的工作状态、当前数据片段的编号。

4、后端子系统对多个收发器接收到的信息进行解码，识别附加的信息，并根据该信息将解码后的数据流加以合成和处理，形成影像显示出来。

本实施例可以实现扩展功能的超声诊断装置。当已有前端子系统无法满足现有需要时，可以通过扩充前端子系统提高整机的性能。当一种前端子系统无法满足当前超声诊断需要时，可以通过增加新的前端子系统扩展整机的功能。

本发明的具体实现不仅限于上实施例。在短距离传输时可以超声诊断装置可以省去收发器。具备收发器时，前端子系统和后端子系统的连接电缆可以增长，实现前端子系统和后端子系统在空间上的分离。一台通用PC构建的后端子系统上可以控制监视多个前端子系统的工作情况。

对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均可以所改变，因此，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种超声诊断装置，包括有超声波探头、前、后端子系统以及电缆，其特征在于：所述的超声波探头与所述的前端子系统电连接，所述的前端子系统向所述的超声波探头发送电信号激励超声波探头发射超声波，所述的超声波探头将接收的超声回波转化为电信号后送入所述的前端子系统；

所述的前端子系统中分别设有前端收发器和前端连接器，所述的前端子系统将接收的超声回波电信号进行编码，并加入前端子系统的标识、当前的工作状态以及当前数据片段的编号，然后整理成符合规则形式的超声回波数据；所述的后端子系统中分别设有后端收发器和后端连接器，所述的前端连接器与后端连接器之间通过电缆连接，所述的前端子系统将整理得到的超声回波数据依次通过所述的前端收发器、前端连接器、电缆、后端连接器和后端收发器送入所述的后端子系统，所述的后端子系统将接收的超声回波数据进行解码，识别附加的标识信息，并根据标识信息将解码后的超声回波数据流加以合成和处理，形成影像显示出来；

所述的后端子系统包括有信号处理、控制和输入/输出显示设备；

所述的超声波探头和前端子系统为一个或多个；

超声波探头发射超声波之前，前端子系统将自身的识别和状态信息通过前端收发器、电缆、后端收发器发送到后端子系统，后端子系统根据前端子系统的信息产生控制信号，包括启动超声扫描、改变超声扫描方式信息，并通过后端收发器、电缆、前端收发器将控制信号发送到前端子系统；

所述的前端收发器将编码后的超声回波数据以适于长距离传输的形式发射到电缆上。

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