CN108289652A - 用于关联和验证换能器与成像设备的关联的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开描述了用于使得能够与医学成像设备一起操作换能器探头的系统、应用和/或方法。示范性方法包括以下步骤：检索分配给与成像设备相关联的用户的用户识别码；响应于将所述换能器探头连接到所述成像设备，从所述换能器探头的存储器中检索换能器探头的换能器识别码；基于所述用户识别码和所述换能器识别码生成临时数字密钥；从所述换能器探头的所述存储器中检索存储的数字密钥；验证所述换能器探头的关联，包括将所述存储的数字密钥与所述临时数字密钥进行比较；如果所述存储的数字密钥与所述临时数字密钥相匹配，则使得能够与所述成像设备一起操作所述换能器探头。

Description

用于关联和验证换能器与成像设备的关联的系统和方法

背景技术

本公开总体上涉及医学成像系统。典型的成像系统，例如超声系统，包括可移除地连接到成像设备的换能器探头。这使得能够与相同成像设备一起使用不同换能器探头以及与不同成像设备一起使用相同换能器探头。尽管在某些情况下这可能是有利的，但是换能器和成像设备之间的可移除耦合可以导致换能器被窃或未经授权使用。

特别地，超声成像系统的进步已经减小了换能器探头和/或用于将探头连接到成像设备的线缆的尺寸。在一些现代数字成像系统中，可以使用显著更小和更薄的线缆将具有通常较小形状因子的换能器探头连接到成像设备。换能器探头和/或线缆尺寸减小可能会增加换能器被盗或未经授权使用的风险。另外，较新的超声成像系统可以被配置成使得将探头连接到成像设备的线缆不仅可以从成像设备侧断开，而且也可以从探头侧断开，因此增加换能器被盗的风险。因此期望提高安全性和降低换能器探头被盗风险的改进技术。

发明内容

根据本发明的说明性实施例，一种方法可以包括以下步骤：检索分配给与成像设备相关联的用户的用户识别码；响应于将换能器探头耦合到成像设备而从换能器探头的存储器中检索换能器探头的换能器识别码；基于用户识别码和换能器识别码生成临时数字密钥；从换能器探头的存储器中检索存储的数字密钥；验证换能器探头的关联，包括将存储的数字密钥与临时数字密钥进行比较；并且如果所存储的数字密钥与临时数字密钥相匹配，则使得能够与成像设备一起操作换能器探头。

在一些范例中，所述方法可以还包括以下步骤：在所述验证步骤之后从所述成像设备删除所述临时数字密钥和/或当所述换能器探头从所述成像设备断开连接时、当成像设备断电时、或者当对成像设备上的成像应用的执行被终止时，从所述成像设备删除所述临时数字密钥。在一些范例中，该方法还可以包括以下步骤：如果临时数字密钥不匹配所存储的数字密钥，则生成警报。

在一些范例中，该方法可以还包括将换能器探头与成像设备相关联的步骤。将换能器探头与成像设备相关联的步骤可以包括以下步骤：响应于将换能器探头耦合到成像设备，从与成像设备无线耦合的远程服务器检索用户识别码；将用户识别码存储在成像设备的存储器中；检索换能器探头的换能器识别码；至少部分地基于用户识别码和换能器识别码生成数字密钥；并且将数字密钥发送到换能器探头以作为存储的数字密钥存储在换能器探头的存储器中。在一些范例中，将换能器探头与成像设备相关联的步骤还可以包括以下步骤：向远程服务器发送对换能器识别码的请求，发送对换能器识别码的请求包括发送设备识别码、用户识别码或两者到远程服务器；从远程服务器接收换能器识别码；并且将换能器识别码发送到换能器探头以存储在换能器探头的存储器中。

在一些范例中，将换能器探头与成像设备相关联的步骤还可以包括以下步骤：向远程服务器发送对用户识别码的请求，发送对用户识别码的请求包括发送设备识别码到远程服务器；从远程服务器检索用户识别码；并且将用户识别码存储在成像设备的存储器中。在一些范例中，将换能器探头与成像设备相关联的步骤还可以包括以下步骤：响应于将第一换能器耦合到成像设备，从成像设备的存储器检索与成像设备相关联的设备识别码；并且还基于从成像设备的存储器检索的设备识别码来生成数字密钥。在一些范例中，该方法还可以包括将数字密钥、临时数字密钥或两者仅存储在成像设备的易失性存储器中的步骤。

根据本发明的另一个说明性实施例，一种医学成像系统可以包括成像设备，该成像设备被配置为可移除地连接到换能器探头，该成像设备具有用户接口、存储器和耦合到用户接口和存储器的处理器，所述存储器包括用于以下的指令：检索分配给与成像设备相关联的用户的用户识别码；响应于将换能器探头连接到成像设备而检索换能器探头的换能器识别码；部分地基于用户识别码和换能器识别码生成临时数字密钥；从换能器探头的存储器中检索存储的数字密钥；验证换能器探头与成像设备的关联；并且如果存储的数字密钥与临时数字密钥相匹配，则使得能够与成像设备一起操作换能器探头。

在一些范例中，成像设备还包括用于在事件发生时从成像设备中删除临时数字密钥的指令。在一些范例中，成像设备还包括用于生成数字密钥并将数字密钥发送到换能器探头以作为存储的数字密钥存储在其上的指令。在一些范例中，成像设备被配置为将临时数字密钥、数字密钥或两者仅存储在成像设备的易失性存储器中。在一些范例中，成像设备还包括用于以下的指令：如果临时数字密钥与所存储的数字密钥不匹配，则生成警报。在一些范例中，成像设备还包括用于还基于成像设备的设备识别码来生成数字密钥的指令。

在一些范例中，系统可以还包括换能器探头，其中，换能器探头可以包括用于将换能器探头耦合到成像设备的USB连接器。在一些范例中，换能器探头的存储器可以包括基于用户识别码、换能器识别码和第一成像设备识别码的第一存储的数字密钥以及基于用户识别码、换能器识别码和第二成像设备识别码的第二存储的数字密钥。在一些范例中，成像设备还可以包括用于以下的指令：将临时数字密钥与第一存储的数字密钥进行比较并且如果临时数字密钥与第一存储的数字密钥不匹配，则将临时数字密钥与第二存储的数字密钥进行比较。在一些范例中，系统还可以包括服务器，并且成像设备可以无线连接到服务器。成像设备还可以包括用于从服务器检索用户识别码并将用户识别码存储在成像设备的存储器中的指令。在一些范例中，成像设备还可以包括用于从服务器检索换能器识别码并将换能器识别号发送到换能器探头以存储在换能器探头的存储器中的指令。

附图说明

图1是根据本公开的实施例的成像系统的框图。

图2是根据本公开的实施例的包括成像系统的操作环境的框图。

图3是根据本公开的一些实施例的验证过程的流程图。

图4是根据本公开的一些实施例的配置过程的流程图。

图5是示出根据本公开的一些实施例的多个换能器探头与多个成像设备之间的关联的表格。

图6是根据本公开的另外实施例的配置过程的流程图。

图7是根据本公开的另外实施例的验证过程的流程图。

具体实施方式

某些示范性实施例的以下描述本质上仅仅是示范性的，并且决不旨在限制本发明或其应用或用途。在本系统和方法的实施例的以下详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可以实践所描述的系统和方法的具体实施例。足够详细地描述这些实施例以使本领域技术人员能够实践当前公开的系统和方法，并且应该理解，可以利用其他实施例，并且可以在不脱离本系统的精神和范围的情况下进行结构和逻辑上的改变。此外，为了清楚起见，当对于本领域技术人员显而易见的时候，将不讨论某些特征的详细描述，以免混淆本系统的描述。因此，以下详细描述不应被视为具有限制意义，并且本系统的范围仅由权利要求书限定。

在一个实施例中，提供了用于使得能够与医学成像设备一起操作换能器探头的系统、应用和/或方法。在一些范例中，该方法可以包括以下步骤：检索分配给与成像设备相关联的用户的用户识别码，例如用户识别号；响应于将换能器探头连接到成像设备而从换能器探头的存储器中检索换能器探头的换能器识别码；基于用户识别码和换能器识别码生成临时数字密钥；从换能器探头的存储器中检索存储的数字密钥；验证换能器探头的关联，包括将所存储的数字密钥与临时数字密钥进行比较，如果所存储的数字密钥与临时数字密钥相匹配，则使得能够与成像设备一起操作换能器探头。在一些范例中，本文描述的方法的步骤可以以不同的顺序执行，或者步骤可以被省略或添加。

现在参考图1，以框图形式示出了根据本发明原理构造的超声成像系统10。尽管在本发明的实施例的说明性范例中示出了超声成像系统，但是本发明的实施例可以用其他医学成像模态来实践。其他模态可以包括但不限于磁共振成像和计算机断层摄影。在图1的超声波成像系统中，超声探头12包括用于发射超声波并接收回波信息的换能器阵列14。各种换能器阵列在本领域中是众所周知的，例如线性阵列、凸阵列或相控阵列。换能器阵列14例如能够包括能够针对2D和/或3D成像能够在海拔维度和方位维度上进行扫描的换能器元件的二维阵列(如图所示)。换能器阵列14耦合到探头12中的微波束形成器16，其通过阵列中的换能器元件来控制信号的发射和接收。在这个范例中，微波束形成器通过探头线缆耦合到发射/接收(T/R)开关18，其在发射和接收之间切换并保护主波束形成器22免受高能发射信号的影响。在一些实施例中，系统中的T/R开关18和其他元件能够被包括在换能器探头中而不是在单独的超声系统基座中。在微波束形成器16的控制下，来自换能器阵列14的超声波束的发射由耦合到T/R开关18和波束形成器22的发射控制器20引导，发射控制器20从用户接口或控制面板24的用户操作接收输入。由发送控制器20控制的功能之一是波束被操控的方向。波束可以被操控为径直在换能器阵列前方(正交于换能器阵列)，或者被操控在不同的角度以获得更宽的视场。由微波束形成器16产生的部分波束形成的信号被耦合到主波束形成器22，在主波束形成器22处来自各个换能器元件块的部分波束形成的信号被组合成完全波束形成的信号。

波束形成的信号被耦合到信号处理器26。信号处理器26能够以各种方式处理接收到的回波信号，例如带通滤波、抽取、I和Q分量分离以及谐波信号分离。信号处理器26还可以执行附加信号增强，例如相干斑抑制、信号复合和噪声消除。处理后的信号被耦合到B模式处理器28，B模式处理器28能够采用幅度检测来对体内结构进行成像。由B模式处理器产生的信号被耦合到扫描转换器30和多平面重新格式化器32。扫描转换器30以按所期望的图像格式接收回波信号的空间关系布置回波信号。例如，扫描转换器30可以将回波信号布置成二维(2D)扇形格式或金字塔形三维(3D)图像。多平面重新格式化器32可以将从身体的体积区域中的共同平面中的点接收到的回波转换为该平面的超声图像，如美国专利No.6443896(Detmer)中所描述的那样。体积绘制器34将3D数据集的回波信号转换成从给定参考点观察到的投影3D图像，例如，如美国专利No.6530885(Entrekin等人)中所描述的那样。将2D或3D图像从扫描转换器30、多平面重新格式化器32和体积绘制器34耦合到图像处理器36，用于进一步增强、缓冲和临时存储以在图像显示器38上显示。图形处理器40能够生成用于与超声图像一起显示的图形覆盖。这些图形覆盖能够包含例如标准识别信息，例如患者姓名、图像的日期和时间、成像参数等。为了这些目的，图形处理器接收来自用户接口24的输入，例如键入的患者姓名。用户接口还能够耦合到多平面重新格式化器32，用于选择和控制多个多平面重新格式化(MPR)图像的显示。

图2图示了根据本发明的一些实施例的医学成像系统(例如，超声成像系统)的操作环境。在操作环境50中，换能器探头100可以可移除地耦合到成像设备200。成像设备200被配置为执行医学成像操作，例如超声成像。尽管在图2中示出了单个换能器探头和单个成像设备，可以理解的是，在诸如操作环境50的典型操作环境中可以涉及任何数量的换能器探头和/或成像设备。

换能器探头100可以包括参考图1描述的超声成像系统的一个或多个部件。例如，换能器探头100可以包括换能器阵列110、微波束形成器112和控制器114。控制器114可以被配置为以其他方式控制去往和来自阵列110和微波束形成器112的信号的发射和接收。可以在来自成像设备200的用户接口210的用户操作的输入的指导下执行去往和来自阵列110和微波束形成器112的信号的发射和接收。用户接口210可以包括任何已知的或以后开发的用户接口设备，例如键盘、光标控制器、图形显示器和/或触摸显示器。在一些范例中，可以经由换能器探头100上的控件(未示出)提供某些控制输入。

利用换能器探头100采集的波束形成的信号可以由信号处理器116处理以获得图像(例如，超声图像)。某些处理操作可以由换能器探头上的处理器(例如信号处理器116)、成像设备的处理器(例如，处理器220)或其组合来执行。在一些范例中，控制器114和信号处理器116的功能可以在单个处理单元内组合。换能器探头100包括存储器120，存储器120可以存储在成像设备200执行在本文中描述的一些过程的期间生成和/或所使用的信息。例如，存储器120可以存储用于换能器阵列110的配置和/或操作的配置数据(例如FPGA配置信息)。存储器120可以存储与换能器探头100的认证特征相关联的信息，例如换能器识别码122和一个或多个数字密钥124，如将进一步描述的。存储器120可以是任何类型的非易失性存储器，例如闪存。换能器探头100还可以包括用于将换能器探头100连接到成像设备的一个或多个输入/输出设备118。范例的输入/输出设备是通用串行总线(USB)端口。在一些范例中，换能器探头与成像设备之间的连接可以是无线的。在一些范例中，换能器探头的输入/输出设备118可以包括无线通信电路，该无线通信电路被配置为建立与成像设备上的无线通信电路的无线连接。

成像设备200可以包括图1中的成像系统10的一个或多个部件。例如，成像设备200可以包括用于在其上显示医学图像的显示器212。在一些范例中，显示器可以是用户接口210的一部分。在一些范例中，显示器212可以被配置为向用户提供输出并且接收用户输入(例如，触摸屏)。

成像设备200被配置为向换能器探头100发送信号和从换能器探头100接收信号，以显示利用换能器探头100采集的图像。成像设备200可以包括一个或多个处理器。成像设备200可以包括图形处理器，该图形处理器被配置为生成用于与超声图像一起显示的图形覆盖。这些图形覆盖能够包含例如识别信息，诸如患者姓名、图像的日期和时间、成像参数等。如下面进一步描述的，成像设备200可以包括探头配置处理器222，其被配置为执行用于将换能器探头(例如，换能器探头100)与成像设备200相关联的功能。成像设备200可以包括被配置为执行用于验证成像设备200与换能器探头(例如换能器探头100)之间的关联的功能的探头认证处理器224。图形处理器、探头配置处理器222和探头认证处理器224中的任何一个可以从用户接口210接收输入。成像设备200的一个或多个处理器的功能可以在一个或多个单独的集成电路中实施，或者它们可以被集成到单个处理器(例如，处理器220)中。

在一些范例中，成像设备200的一个或多个处理器的功能可以以软件实施，该软件在由处理器220执行时将成像设备200编程为执行本文描述的功能。例如，成像设备200可以包括可以存储在存储器(例如，存储器230)中的用于成像应用的计算机可执行指令232。计算机可执行指令232可以包括用于控制利用换能器探头100的成像操作的指令。计算机可执行指令232可以包括用于配置和/或认证换能器探头以与成像设备200一起使用的指令。

在一个实施例中，成像系统200可以在包括触摸显示器、一个或多个存储器设备以及一个或多个处理器的便携式计算设备(例如平板电脑)中实施。便携式计算设备形式的成像系统200可以耦合到具有相对小形状因子的换能器探头(例如换能器探头100)。换能器探头可以执行产生医学图像所必需的基本上所有功能，并将与医学图像相对应的视频信号发送到成像系统200。成像系统200的存储器可以存储用于执行本文所述功能的计算机可执行指令。例如，成像系统200可以包括计算机可执行指令，其在执行时将成像系统200编程为执行探头配置处理器222和探头认证处理器224的功能，如本文所述，以及与控制换能器探头100并显示从换能器探头100接收的视频信号(例如，图像数据)相关联的功能。

如本文所述，成像设备200可以包括一个或多个存储器设备，例如可以是非易失性存储器的存储器230，以及可以是易失性存储器(例如RAM250)的存储器250。除了计算机可执行指令之外，存储器230还可以存储某些识别数据，例如成像设备200的唯一设备识别码236，以及与成像设备200相关联的用户的唯一用户识别码，例如用户识别号238。用户识别码和设备识别码可以统称为识别信息。在一些范例中，成像设备200被配置为生成临时认证信息(例如临时数字密钥252)，如将要描述的。在一些范例中，这种临时认证信息可以仅存储在易失性存储器250中并且在事件发生时被删除。

至少在本文中描述的某些操作期间，成像设备200无线连接到远程服务器280。就这一点而言，成像设备200可以包括一个或多个无线通信设备，例如具有WiFi功能的发射器/接收器240。在一些范例中，成像设备200被编程为执行用于连接到远程服务器280的网络浏览器应用(也被称为网络门户)。网络门户被配置为建立成像设备200与远程服务器280之间的安全无线连接。远程服务器280包括一个或多个存储识别信息的存储设备285，如下面进一步描述的。服务器280被配置为从成像设备(例如，成像设备200)接收请求，检索和/或生成识别信息，并且存储用于启用本文描述的安全过程的识别信息。

成像设备可以包括一个或多个输入/输出设备260。成像设备200的I/O设备260可以用于将换能器探头100连接到成像设备200。范例I/O设备是通用串行总线(USB)端口。在一些范例中，换能器探头与成像设备之间的连接可以是无线的。在一些范例中，成像设备的I/O设备260可以包括被配置为建立与换能器探头的无线连接的无线通信电路。在一些范例中，发射器/接收器240可以提供I/O设备260的功能。

以上参考图2描述的部件、功能或过程中的一些或全部可以在图1中所示的成像系统中实施。例如，如本文所述，超声探头12可以包括存储器设备，存储器设备存储与探头的认证特征相关联的信息，例如探头识别码和一个或多个数字密钥。类似于图2中的成像系统，成像系统10可以包括探头配置处理器、探头认证处理器或其组合。成像系统10的任何处理器(例如，配置处理器，探头认证处理器，信号处理器，b模式处理器，图像处理器和图形处理器)可以被集成到被配置为执行本文描述的功能的单个芯片中。

现在还参考图3-7，描述根据本公开的实施例的成像系统的操作。根据一些范例，通过有线或无线连接将换能器探头(例如，换能器探头100)连接到成像设备(例如成像设备200)。成像设备被配置为使用换能器探头执行成像操作。成像设备被配置为执行用于将换能器探头与特定用户和/或与一个或多个成像设备相关联的功能。成像设备还配置为验证换能器探头的关联。在一些范例中，成像设备被配置为执行诸如成像应用的应用。在另外的范例中，成像设备被配置为执行用于与远程服务器(例如，服务器280)交换信息的网络门户应用。在一些范例中，成像系统被配置为使得用于将换能器探头100与用户和/或成像设备200相关联的至少一些信息(例如，用户识别号238、换能器识别码122和成像设备识别码236)可以仅通过与服务器280的连接而可用。在这样的范例中，在配置过程期间，可以建立到服务器280的安全连接(例如通过网络门户)以获得生成数字密钥所需要的信息。用于将换能器探头与用户和/或成像设备相关联的一些或全部功能可以备选地或额外地在服务器侧执行，经由通过网络门户应用。在一些范例中，服务器200可以被配置为例如在来自成像设备200的请求时执行用于生成数字密钥的网络门户应用。在一些范例中，服务器200可以包括类似于本文所述的配置处理器222的配置处理器，这可以包括用于根据本公开将换能器探头(例如，换能器探头100)与用户和/或一个或多个成像设备相关联的功能。

可以在将换能器探头连接到成像设备之前响应于用户输入来启动成像应用的用户会话。在一些范例中，将换能器探头连接到成像设备，例如，通过将传感器线缆插入成像设备的I/O端口，使成像应用自动执行。在执行成像操作之前，可以由成像设备执行一个或多个初始化操作。例如，成像设备可以执行用于验证系统要求的操作，以确保连接到成像设备的换能器探头可以与换能器连接到的特定成像设备一起适当地操作。系统要求可以对应于用于产生具有至少最小图像质量的图像的最小系统能力，所述最小图像质量可以由监管部门设置。可以验证成像设备的诸如功率需求和图像处理能力的参数。

成像设备可以被配置为在使得能够与成像设备一起操作换能器探头之前验证换能器探头的关联。图3图示了根据本公开的范例验证过程300(可互换地称为认证过程)。还参考图2，验证过程300可以在成像设备200的探头认证处理器224中实施。验证过程300可以包括以下步骤：检索诸如用户识别号的用户识别码，如框310所示；以及检索换能器识别码122，如框315所示。换能器识别码122可以是与特定换能器探头100或一类换能器探头相关联的唯一标识符。典型地，换能器识别码122从换能器探头100的存储器120检索。在一些范例中，例如为了简化制造过程和/或将换能器探头加速递送给顾客，可以从制造商运送换能器探头100，而没有在其上编程的换能器识别码。在这样的范例中，换能器识别码122从远程服务器280检索并随后存储在换能器探头100的存储器120中，例如，在配置过程期间，如将在下面参照图4进一步描述的。服务器280可以由制造商或由制造商签约的第三方来维护。

在验证过程300期间，典型地从成像设备200的存储器230中检索诸如用户识别号238的用户识别码。用户识别号238可以是分配给与成像设备200相关联的用户的唯一ID。例如，用户识别码可以是例如由成像设备的制造商分配给成像设备的购买者的顾客ID。因此，术语顾客和用户可以在本文中互换使用。客户ID可以被存储在由制造商维护的数据库中，例如存储在服务器280的存储设备285中，并且可以在配置过程期间被提供给请求的成像设备，如将参照图4进一步描述的。

继续范例的验证过程300，过程还可以包括生成临时数字密钥的步骤(框320)和从换能器探头检索存储的数字密钥124的步骤(框325)。临时数字密钥252在由成像设备200检测到与换能器探头的连接之后由成像设备200生成。该范例中的临时数字密钥252基于用户识别码和换能器识别码122并且由成像设备200使用以验证与其连接的特定换能器探头被授权与成像设备一起使用。存储的数字密钥124从换能器探头100的存储器120中检索。数字密钥124可以由成像设备200生成并在前一个过程(例如，图4所示的配置过程)期间存储在换能器探头100上。

如框330所示，通过将存储的数字密钥124与临时数字密钥252进行比较来验证换能器探头100的关联。如果从换能器探头100的存储器120检索的存储的数字密钥124与由成像设备200生成的临时数字密钥252匹配，例如，如框335所示，使得能够与成像设备200一起操作换能器探头100。在一些范例中，如果所存储的数字密钥124与临时数字密钥252不匹配，过程300任选地生成警报(框345)。可以在成像设备200的显示器212上显示该警报，将警报存储在成像设备200的存储器230中，和/或将警报发送到远程服务器280。

过程300的一个或多个步骤可以响应于将换能器探头100连接到成像设备200而自动发生(如框305所示)。成像设备200可以检测与换能器探头100的有线或无线连接并且自动执行过程300的一个或多个步骤。所谓自动通常意味着执行步骤而不需要用户输入来启动步骤。在其他范例中，可以经由用户接口210接收用户输入以指导成像设备200执行本文所述的一个或多个步骤。换能器探头100可以通过将换能器线缆插入换能器探头100的I/O端口118(例如，USB端口)和成像设备200的I/O端口260(例如，USB端口)来连接到成像设备200。在本公开的上下文中，USB端口被理解为包括任何类型的通用串行总线接口，包括但不限于被配置用于标准、迷你和微型USB类型连接器的接口。在一些范例中，可以经由换能器探头100上的无线通信电路与成像设备200之间的无线通信在换能器探头100和成像设备200之间建立连接。

在一些范例中，由成像设备200生成的临时数字密钥252在验证过程期间被暂时缓冲以供使用，并且随后在上述验证步骤之后被自动删除。也就是说，在一些范例中，临时数字密钥252仅存储在成像设备200的易失性存储器(例如，RAM 250)中，并且在验证过程结束时被删除，如框350所示。新的临时数字密钥252在每次检测到与换能器探头的新连接时生成。在一些范例中，临时数字密钥252保留在存储器250中，直到事件发生。在一些范例中，事件可以对应于验证过程的完成。在一些范例中，事件可以对应于换能器探头100与成像设备200断开连接，终止成像设备200上的成像应用的执行，或者成像设备200的断电。

在一些范例中，成像设备200还被配置为执行用于将换能器探头与成像设备一起使用的步骤。图4示出了根据本公开的范例配置过程400。配置过程400可以在成像设备的探头配置处理器222中实施。配置过程400可以包括从无线耦合到成像设备200的远程服务器280检索用户识别码的步骤，如框405所示，并且将用户识别码存储在成像设备200的存储器230中，如框415所示。成像设备200可以确定换能器识别码122是否存储在换能器探头100的存储器120中，如框420所示，并且如果是，则从存储器120检索换能器识别码122，如框425所示。否则，如框430所示，从远程服务器280检索换能器识别码122，并存储在换能器探头100的存储器120中，如框435所示。过程400一个或多个步骤可以响应于将换能器探头100连接到成像设备200而自动发生，如框405所示。在其他范例中，用户输入可以经由用户接口210接收以指导成像设备200执行本文所述的步骤。

示范性配置过程400可以继续，成像设备200生成数字密钥124，然后将数字密钥124存储在换能器探头100的存储器120中。在一些范例中，由成像设备200生成的数字密钥124是临时的缓冲直到其被发送到换能器探头100，并随后在配置过程之后被自动删除。也就是说，在一些范例中，数字密钥124仅被存储在成像设备200的易失性存储器(例如RAM250)中，并且在发生事件时被删除。在这样的范例中，数字密钥124保留在存储器250中直到事件发生。在一些范例中，事件可以对应于配置过程的完成。在一些范例中，事件可以对应于换能器探头100与成像设备200断开连接，终止成像设备200上的成像应用程序的执行，或者成像设备200的断电。

在图4的范例中的数字密钥124是基于用户识别码238和换能器识别码122的类型1数字密钥。在另外的范例中，数字密钥124可以基于额外的识别信息，例如成像设备识别码，如下面参照图6进一步描述的。

如将理解的那样，在配置过程400期间，唯一数字密钥124可以被生成并存储在换能器探头100上，该唯一数字密钥124将换能器探头100与关联于特定用户的一个或多个成像设备相关联。现在也参考图5，描述了示范性数量的换能器与示范性数量的成像设备的关联。

在该范例中基于第一换能器码和第一用户ID的换能器1的所存储的数字密钥124-a将第一换能器探头(换能器1)与可能与第一用户(用户1)关联的所有成像设备(在该范例中为成像设备1至4)相关联。因此，当换能器探头100连接至与第一用户相关联的任何成像设备(例如成像设备1至4中的任一个)时，在其中由成像设备生成并且基于第一用户ID和第一换能器码的临时数字密钥与也基于第一用户ID和第一换能器码的存储的数字密钥124-a匹配的验证过程(例如，过程300)之后，将使得能够操作第一换能器探头(换能器1)。以此方式，第一换能器探头上的存储的数字密钥认证第一换能器探头用于与关联于第一用户的一个或多个成像设备中的任何一个一起使用。在这个范例中的数字密钥124-a被称为类型1密钥。类型1密钥将换能器探头与关联于给定用户的所有成像设备相关联。

如果第一换能器探头(换能器1)改为连接到不与第一用户相关联而是与第二用户相关联的另一成像设备(例如，成像设备5)，则在第一换能器探头上存储的数字密钥124-a将不匹配由与第二用户相关联的成像设备(例如，成像设备5)生成的临时数字密钥，并且使得不能够与第二成像设备一起操作第一换能器探头。如在图5中进一步所示，第二换能器探头(换能器2)可以被注册并且因此与拥有成像设备5的第二用户相关联。第二用户识别码例如由成像设备和/或换能器探头的制造商分配给第二个用户。在配置过程(例如过程400)期间，换能器2连接到成像设备5，并且数字密钥124-b由成像设备5基于第二用户识别码和换能器2的换能器识别码生成并存储在换能器2上。如图5中的表格所示，换能器2仅与关联于用户1的成像设备相关联，在该范例中为成像设备5，并且不与其他用户的成像设备相关联。因此，在正常操作期间，换能器2可以被验证而与成像设备5一起使用，但不与成像设备1到4一起使用。基于换能器识别码和用户识别码的数字密钥124-b是类似于上述的密钥124-a的类型1密钥。

在一些情况下，可能期望限制换能器探头与来自与给定用户相关联的所有成像设备的组中的成像设备的子集的关联。在一些例子中，例如在医院或大学环境中，顾客可以拥有并因此与大量成像设备相关联。顾客可能希望授权仅与客户拥有的成像设备的子集一起来使用特定换能器，例如，专用于特定实验室、实践组或教室的成像设备。为此，可以如现在参照图6所描述的那样生成基于另外的标识信息的一个或多个数字密钥。

图6图示了根据本公开的另外的范例的配置过程600。配置过程600可以在成像设备的探头配置处理器222中实施。配置过程600可以包括配置过程400的一个或多个步骤。配置过程600可以在成像设备200检测到与换能器探头100的连接之后开始，如框605所示。过程600可以包括分别检索用户识别号238、成像设备识别码236和换能器识别码122的步骤，如框610、615和620所示。成像设备识别码236可以是成像设备200的唯一标识符，例如通常由制造商编程到成像设备200中的序列号。在一些范例中，成像设备识别码236可以是一类成像设备的标识符。成像设备识别码236可以被存储在成像设备200的存储器(例如，存储器230)中。用户识别号238可以被存储在成像设备的存储器230中，例如作为先前执行的配置过程的结果，或者可以备选地从远程服务器280检索。为此，成像设备200向远程服务器280发送请求，其中，成像设备200将成像设备识别码236发送到服务器280。服务器280被配置为检索与使用成像设备的识别码236识别的特定成像设备200相关联的用户的用户识别号238。服务器280返回用户识别号238，然后将其存储在成像设备200的存储器230中。

如先前参考过程400所述，换能器识别码122通常存储在换能器探头上的存储器中，并且因此换能器识别码122通常从换能器探头100的存储器中检索。在一些范例中，换能器识别码122可以根据过程400的步骤420-435来获得并存储。因此，应当理解，过程600任选地包括与过程400的步骤420-435相似的步骤。在一些范例中，为了检索换能器识别码122，成像设备200向服务器280发送请求，其中，成像设备向服务器280发送用户识别号238、成像设备识别码236或两者。服务器280被配置为基于由成像设备200提供的识别信息来生成或检索换能器识别码122。服务器280返回换能器识别号122，然后将其存储在成像设备200的存储器中。

继续过程600，成像设备200基于唯一用户识别号238、换能器识别码122和成像设备识别码236来生成数字密钥124，如框625所示。数字密钥124例如经由成像设备200与换能器探头100之间的有线连接被发送到换能器探头100并且存储在换能器探头100的存储器120中，如框630所示。

在图6的范例中的数字密钥124是类型2密钥，其使能传感器探头与来自与给定用户相关联的较大组成像设备的成像设备的子集之间的有限关联。返回参考图5，换能器3包括多个存储的数字密钥124-c，124-d，它们是类型2密钥。数字密钥124-c可以基于用户1的用户识别码、换能器2的换能器识别码和成像设备1的成像设备识别码，从而使得能够与成像设备1一起验证换能器3。数字密钥124-d可以基于用户1的用户识别码、换能器2的换能器识别码和成像设备2的成像设备识别码，从而还使得能够与成像设备2一起验证换能器2。可以理解，图5中所示的成像设备、换能器探头、用户和数字密钥的具体数量仅被提供以使得读者能够理解本公开并且不以任何方式限制可以被包括在根据本公开的实施例中的成像设备、换能器探头、用户和数字密钥的数量。

图6示出了根据本公开的另外的范例的验证过程700。在过程700中，换能器探头(例如换能器探头100)使用类型2密钥进行认证。验证过程700可以在成像设备200的探头认证处理器224中实施。验证过程700可以包括验证过程300的一个或多个步骤。验证过程700可以在成像设备200检测到与换能器探头100连接之后开始，如框705所示。在框710处，检索成像设备识别码236和与成像设备200相关联的用户的用户识别号238。成像设备识别码236和用户识别号238可以从成像设备200的存储器230中检索。在框715处，例如从换能器探头100的存储器120检索换能器探头100的换能器识别码122。在框720处，成像设备200基于用户识别号234、成像设备识别码238和换能器识别码122来生成类型2临时数字密钥252。成像设备200从换能器探头100中检索存储的数字密钥124并将所存储的数字密钥124与临时数字密钥252进行比较。如果所存储的数字密钥124与临时数字密钥252相匹配，则使得能够与成像设备200一起操作换能器探头100。类似于过程300，可以在存储的数字密钥124与临时数字密钥252不匹配时生成警报。可以显示、存储警报和/或发送警报给服务器280。在其中换能器探头100存储多个数字密钥124的范例中，成像设备200解析存储的数字密钥124以识别与临时数字密钥252相匹配的存储的数字密钥。如果在换能器探头100的存储器中未找到匹配的存储的数字密钥，过程终止而使得不能与成像设备200一起操作换能器探头100。

在使用诸如基于计算机的系统或可编程逻辑的可编程设备来实施部件、系统和/或方法的各种实施例中，应该理解的是，上述系统和方法能够使用各种已知的或后来开发的编程语言，例如“C”、“C++”、“FORTRAN”、“Pascal”、“VHDL”等来实施。

因此，能够制备各种存储介质，例如计算机盘、光盘、电子存储器等，其能够包含能够指导诸如计算机的设备来实施上述系统和/或方法的信息。一旦适当的设备访问存储介质上包含的信息和程序，存储介质就能够向设备提供信息和程序，从而使设备能够执行本文所述的系统和/或方法的功能。

例如，如果包含诸如源文件、目标文件、可执行文件等适当材料的计算机盘被提供给计算机，则计算机能够接收该信息，适当地配置其自身并执行在上面的示图和流程图中概述的各种系统和方法的功能以实施各种功能。也就是说，计算机能够从磁盘接收涉及上述系统和/或方法的不同元件的各种信息部分，实施各个系统和/或方法并协调以上所描述的各个系统和/或方法的功能。

鉴于本公开，要注意的是，能够用硬件、软件和固件来实施本文描述的各种方法和设备。此外，各种方法和参数仅作为范例被包括而不是限制。鉴于本公开内容，本领域技术人员能够在确定其本身的技术和所需要的装备中实施本教导来影响这些技术，同时保持在本发明的范围内。

虽然可能已经特别参考超声成像系统对本系统进行了描述，但也可以设想，本系统能够扩展到其中以系统方式获得一个或多个图像的其他医学成像系统。因此，本系统可用于获得和/或记录与肾脏、睾丸、乳房、卵巢、子宫、甲状腺、肝、肺、肌肉骨骼、脾脏、心脏、动脉和血管系统有关但不限于此的图像信息，以及与超声引导介入相关的其他成像应用。此外，本系统还可以包括可以与传统成像系统一起使用使得它们可以提供本系统的特征和优点的一个或多个程序。

在本领域技术人员研究本公开时，本发明的某些额外的优点和特征对于本领域技术人员是显而易见的，或者可以由采用本发明的新颖的系统和方法的人体验，其主旨是提供更可靠的图像采集系统及其操作方法。本系统和方法的另一个优点是传统医学图像系统能够容易地升级以结合本系统、设备和方法的特征和优点。

当然，可以理解的是，上述实施例或过程中的任何一个可以与一个或多个其他实施例和/或过程组合或分离，和/或根据本系统、设备和方法在分开的设备或设备部分之间执行。

最后，上述讨论旨在仅仅是对本系统的说明，并且不应被解释为将权利要求书限制为任何特定实施例或实施例的组。因此，虽然已经参照示范性实施例特别详细地描述了本系统，但是应该理解的是，本领域技术人员可以设计出许多修改和备选实施例而不背离如在权利要求书中阐述的本系统的更广泛的和预期的精神和范围。因此，说明书和附图应以说明性的方式来看待，而不是旨在限制权利要求书的范围。

Claims (20)

1.一种包括处理器可执行指令的系统，所述处理器可执行指令在被执行时使所述系统：

检索分配给与成像设备相关联的用户的用户识别码；

从所述换能器探头的存储器中检索换能器探头的换能器识别码；

基于所述用户识别码和所述换能器识别码生成临时数字密钥；

从所述换能器探头的所述存储器中检索存储的数字密钥；

验证所述换能器探头的关联，包括将所述存储的数字密钥与所述临时数字密钥进行比较；并且

如果所述存储的数字密钥与所述临时数字密钥相匹配，则使得能够与所述成像设备一起操作所述换能器探头。

2.如权利要求1所述的系统，还包括用于以下的指令：在所述验证步骤之后从所述成像设备删除所述临时数字密钥。

3.如权利要求1所述的系统，还包括用于以下的指令：当所述换能器探头从所述成像设备断开连接时、当所述成像设备断电时、或者当对所述成像设备上的成像应用的执行终止时从所述成像设备删除所述临时数字密钥。

4.如权利要求1所述的系统，还包括用于以下的指令：如果所述临时数字密钥与所述存储的数字密钥不匹配，则生成警报。

5.如权利要求1所述的系统，还包括用于将所述换能器探头与所述成像设备相关联的指令，包括用于以下的指令：

从耦合到所述成像设备的服务器检索所述用户识别码；

将所述用户识别码存储在所述成像设备的存储器中；

检索所述换能器探头的所述换能器识别码；

至少部分地基于所述用户识别码和所述换能器识别码来生成数字密钥；并且

将所述数字密钥发送到所述换能器探头以作为所述存储的数字密钥存储在所述换能器探头的所述存储器中。

6.如权利要求5所述的系统，其中，将所述换能器探头与所述成像设备相关联的指令还包括用于以下的指令：

将对所述换能器识别码的请求发送到所述服务器；

从所述服务器接收所述换能器识别码；并且

将所述换能器识别码发送到所述换能器探头以存储在所述换能器探头的所述存储器中。

7.如权利要求5所述的系统，其中，将所述换能器探头与所述成像设备相关联的指令还包括用于以下的指令：

向所述服务器发送对所述用户识别码的请求，所述的发送对所述用户识别码的请求包括向所述服务器发送设备识别码；

从所述服务器检索所述用户识别码；并且

将所述用户识别码存储在所述成像设备的存储器中。

8.如权利要求5所述的系统，其中，将所述换能器探头与所述成像设备相关联的指令还包括用于以下的指令：

从所述成像设备的所述存储器中检索与所述成像设备相关联的设备识别码；并且

还基于从所述成像设备的所述存储器检索到的所述设备识别码来生成所述数字密钥。

9.如权利要求5所述的系统，还包括用于以下的指令：仅在所述成像设备的易失性存储器中存储所述数字密钥、所述临时数字密钥或两者。

10.一种医学成像系统，包括：

成像设备，其被配置为可移除地连接到换能器探头，所述成像设备包括：

存储器，其被配置为存储用户识别码；以及

一个或多个处理器，其包括耦合到所述存储器的探头认证处理器，所述探头认证处理器被配置为从所述换能器探头检索换能器识别码和存储的数字密钥，所述探头认证处理器还被配置为部分地基于所述用户识别码和所述换能器识别码来生成临时数字密钥，并且如果所述存储的数字密钥与临时数字密钥相匹配，则使得能够与所述成像设备一起操作所述换能器探头。

11.如权利要求10所述的系统，其中，所述成像设备被配置为在事件发生时删除所述临时数字密钥。

12.如权利要求10所述的系统，其中，所述成像设备还包括探头配置处理器，所述探头配置处理器被配置成生成所述数字密钥并且使所述数字密钥存储在所述换能器探头上。

13.如权利要求12所述的系统，其中，所述探头配置处理器被配置为还基于所述成像设备的设备识别码来生成所述数字密钥。

14.如权利要求12所述的系统，其中，所述成像设备还被配置为将所述临时数字密钥、所述数字密钥或两者仅存储在所述成像设备的易失性存储器中。

15.如权利要求10所述的系统，其中，所述成像设备还被配置为，如果所述临时数字密钥与所述存储的数字密钥不匹配，则产生警报。

16.如权利要求10所述的系统，还包括所述换能器探头，所述换能器探头包括用于将所述换能器探头耦合到所述成像设备的USB连接器。

17.如权利要求10所述的系统，还包括所述换能器探头，所述换能器探头的存储器包括基于所述用户识别码、所述换能器识别码和第一成像设备识别码的第一存储的数字密钥，所述换能器探头还包括基于所述用户识别码、所述换能器识别码和第二成像设备识别码的第二存储的数字密钥。

18.如权利要求17所述的系统，其中，所述探头认证处理器被配置为将所述临时数字密钥与第一存储的数字密钥进行比较，并且如果所述临时数字密钥与所述第一存储的数字密钥不匹配，则将所述临时数字密钥与所述第二存储的数字密钥进行比较。

19.如权利要求10所述的系统，还包括服务器，所述成像设备无线地连接到所述服务器，其中，所述成像设备还被配置为从所述服务器检索所述用户识别码并且将所述用户识别码存储在所述成像设备的所述存储器中。

20.如权利要求10所述的系统，还包括服务器，所述成像设备无线地连接到所述服务器，其中，所述成像设备还被配置为从所述服务器检索所述换能器识别码并且将所述换能器识别号发送到所述换能器探头以存储在所述换能器探头的存储器中。