CN113905671A - 编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号 - Google Patents
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Abstract
一种由具有电路(121‑126/221‑226/321‑351)的控制器(120/220/320)实施的过程包括：接收(S410)超声成像探头(110/210/310)与控制台(190/290/390)之间的信号流，所述超声成像探头发射多个波束，所述控制台从所述超声成像探头(110/210/310)接收图像信号，所述信号流包括指示每个波束的发射的定时的同步信息；并且所述电路(121‑126/221‑226/321‑351)提取所述同步信息；所述电路(121‑126/221‑226/321‑351)从被动式超声传感器(S1)接收(S430)第一信号，所述第一被动式超声传感器从每个波束接收能量，所述第一信号包括指示所述第一被动式超声传感器(S1)的位置的第一传感器信息并且是基于由所述第一被动式超声传感器(S1)对从每个波束接收到的所述能量的接收而生成的；基于所述同步信息将具有指示每个波束的发射的所述定时的预定义签名特性的第二信号添加(S450)到所述第一信号；所述电路(121‑126/221‑226/321‑351)将第一组合信号发送(S460)到所述控制台(190/290/390)，所述第一组合信号是通过将所述第二信号添加到所述第一信号而产生的。
Description
背景技术
目前正在开发用于在超声成像期间的医学设备跟踪的技术。在一种应用中，预想到在2D超声成像期间使用这种技术在外周神经阻滞流程期间实时跟踪针尖。还预想到在2D或3D超声成像期间使用这种技术在其他介入流程期间跟踪其他介入设备，例如，在外周血管介入期间跟踪导丝。
为了利用涉及被动式超声传感器的技术进行准确跟踪，重要的是要知道所接收的传感器信号与在超声成像探头中的相关联的声学发射事件的定时之间的精确定时。有些情况可能会对传感器信号的发射通道施加延迟。本文描述的编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号提供了有效的方法来获得所接收的传感器信号与在超声成像探头中的声学发射事件之间的精确定时以先发制人地处理在发射通道中后续施加的延迟。
发明内容
根据本公开内容的一个方面，一种用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的控制器包括实施过程的电路。由所述电路实施的所述过程包括接收超声成像探头与控制台之间的信号流，所述超声成像探头在所述医学介入期间发射多个波束，所述控制台从所述超声成像探头接收基于所述多个波束生成的所述图像信号。所述信号流包括指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息。由所述电路实施的所述过程还包括由所述电路从所述信号流中提取指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述同步信息。由所述电路实施的所述过程还包括由所述电路从第一被动式超声传感器接收第一信号，所述第一被动式超声传感器从由所述超声成像探头发射的每个波束接收能量，所述第一信号包括指示所述第一被动式超声传感器的位置的第一传感器信息并且是基于由所述第一被动式超声传感器对从由所述超声成像探头发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的。由所述电路实施的所述过程额外还包括基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的预定义签名特性的第二信号添加到具有所述第一传感器信息的所述第一信号，以产生第一组合信号。由所述电路实施的所述过程包括将所述第一组合信号从所述电路发送到所述控制台，所述第一组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性的所述第二信号添加到具有所述第一传感器信息的所述第一信号而产生的。
根据本公开内容的另一方面，一种用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的系统包括超声成像探头、控制台、第一被动式超声传感器以及控制器。所述超声成像探头在所述医学介入期间发射多个波束。所述控制台从所述超声成像探头接收基于所述多个波束生成的图像信号。所述第一被动式超声传感器从由所述超声成像探头发射的每个波束接收能量。所述控制器包括实施过程的电路。由所述电路实施的所述过程包括接收所述超声成像探头与所述控制台之间的信号流。所述信号流包括指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息。由所述电路实施的所述过程还包括由所述电路从所述信号流中提取指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述同步信息。由所述电路实施的所述过程还包括由所述电路从所述第一被动式超声传感器接收第一信号，所述第一信号包括指示所述第一被动式超声传感器的位置的第一传感器信息并且是基于由所述第一被动式超声传感器对从由所述超声成像探头发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的。由所述电路实施的所述过程额外还包括基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的预定义签名特性的第二信号添加到具有所述第一传感器信息的所述第一信号，以产生组合信号。由所述电路实施的所述过程还包括将所述组合信号从所述电路发送到所述控制台，所述组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性的所述第二信号添加到具有所述第一传感器信息的所述第一信号而产生的。
根据本公开内容的另一方面，一种有形非瞬态计算机可读存储介质存储计算机程序。所述计算机程序在由处理器执行时使控制台执行用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的过程。当所述处理器执行所述计算机程序时执行的所述过程包括从超声成像探头接收基于由所述超声成像探头发射的多个波束生成的图像信号。当所述处理器执行所述计算机程序时执行的所述过程还包括接收第一组合信号，所述第一组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的预定义签名特性的第二信号添加到具有第一传感器信息的第一信号而产生的。所述第一传感器信息指示第一被动式超声传感器的位置并且是基于由所述第一被动式超声传感器对从由所述超声成像探头发射的每个波束接收到的能量的接收而生成的。当所述处理器执行所述计算机程序时执行的所述过程还包括将具有所述第一传感器信息的所述第一信号与具有所述预定义签名特性的所述第二信号进行分离。当所述处理器执行所述计算机程序时执行的所述过程额外还包括从所述第二信号获得指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息。当所述处理器执行所述计算机程序时执行的所述过程还包括基于从所述第二信号获得的所述同步信息来同步来自所述超声成像探头的图像与从所述第一信号的所述第一传感器信息获得的所述第一被动式超声传感器的传感器数据。
根据本公开内容的另一方面，一种用于同步医学介入中的图像和传感器位置的方法包括接收超声成像探头与控制台之间的信号流，所述超声成像探头在所述医学介入期间发射多个波束，所述控制台从所述超声成像探头接收基于所述多个波束生成的所述图像信号。所述信号流包括指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息。所述方法还包括从所述信号流中提取指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述同步信息。所述方法还包括从第一被动式超声传感器接收第一信号，所述第一被动式超声传感器从由所述超声成像探头发射的每个波束接收能量，所述第一信号包括指示所述第一被动式超声传感器的位置的第一传感器信息并且是基于由所述第一被动式超声传感器对从由所述超声成像探头发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的。所述方法额外还包括基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的预定义签名特性的第二信号添加到具有所述第一传感器信息的所述第一信号，以产生第一组合信号。所述方法还包括将所述第一组合信号发送到所述控制台，所述第一组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性的所述第二信号添加到具有所述第一传感器信息的所述第一信号而产生的。
根据本公开内容的另一方面，一种计算机程序包括计算机可读代码/指令，所述计算机可读代码/指令在由计算机执行时使控制台执行上文所述的方法，所述程序可以被存储在非瞬态计算机可读介质上。
附图说明
当结合附图阅读时，可以根据以下详细描述来最好地理解示例实施例。需要强调的是，各个特征不一定是按比例绘制的。因此，为了讨论清楚，尺寸可以任意增大或减小。在适用和实用的任何地方，相似的附图标记指代相似的元件。
图1图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的系统。
图2图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统。
图3图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统。
图4图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统的方法。
图5图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统的另一方法。
图6图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统的另一方法。
图7图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统的另一方法。
图8图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统的另一方法。
图9图示了根据另一代表性实施例的能够在其上实施编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的通用计算机系统。
具体实施方式
在以下详细描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的代表性实施例，以便提供对根据本教导的实施例的透彻理解。可以省去已知的系统、设备、材料、操作方法和制造方法的描述，以避免使代表性实施例的描述不清楚。尽管如此，在本领域普通技术人员的能力范围内的系统、设备、材料和方法在本教导的范围内，并且可以根据代表性实施例来使用。应当理解，本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而并非旨在进行限制。所定义的术语是在本教导的技术领域中通常理解和接受的定义术语的科学技术含义之外的含义。
应当理解，虽然在本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件或部件，但是这些元件或部件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件或部件与另一元件或部件。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件或部件也可以被称为第二元件或部件。
本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而并不旨在进行限制。如说明书和权利要求书中所使用的术语“一”、“一个”和“该”的单数形式旨在包括单数形式和复数形式这两者，除非上下文另有明确规定。另外，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”和/或类似术语指定存在所记载的特征、元件和/或部件，但并不排除存在或增加一个或更多其他特征、元件、部件和/或其组。如本文所使用的术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个项目的任何组合和所有组合。
除非另有说明，否则当说元件或部件被“连接到”、“耦合到”或“邻近”另一元件或部件时，应当理解，该元件或部件能够被直接连接或耦合到另一元件或部件，或者可以存在中介元件或部件。也就是说，这些术语和类似术语涵盖可以采用一个或多个中介元件或部件来连接两个元件或部件的情况。然而，当说元件或部件被“直接连接”到另一元件或部件时，这仅涵盖两个元件或部件彼此连接而没有任何中介或中间元件或部件的情况。
鉴于前述内容，因此，本公开内容通过其各个方面、实施例和/或特定特征或子部件中的一个或多个，旨在带来如下具体指出的优点中的一个或多个优点。为了解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的示例实施例，以便提供对根据本教导的实施例的透彻理解。然而，与本文中公开的具体细节背离的与本公开内容一致的其他实施例仍在权利要求的范围内。此外，可以省去对众所周知的装置和方法的描述，以避免使示例实施例的描述不清楚。这样的方法和装置在本公开内容的范围内。
如下所述，编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号能够用于将来自超声成像系统的同步信息编码到来自被动式超声传感器的信号流中。这允许在信号路径中进行可变下游延迟，而不会对跟踪准确度产生不利影响，并且简化了对具有单个成像探头的多个被动式超声传感器的同时使用。从一开始就要清楚，被动式超声传感器可以被认为是从来自超声成像探头的波束接收和检测能量的传感器，并且这种接收和检测可以被认为是被动式的，其原因在于被动式超声传感器并不是通过响应于超声成像探头而进行操作的。相反，被动式超声传感器生成并且发送表示从超声成像探头接收到的能量和底层波束的信号，并且例如控制台能够处理由被动式超声传感器发送的信号以确定被动式超声传感器的位置。
图1图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的系统。
在图1中，超声系统100包括第一介入医学设备101、第二介入医学设备102、超声成像探头110、模块120、第一采集电子器件187、第二采集电子器件188、接口181以及控制台190。第一被动式超声传感器S1被放置在第一介入医学设备101上或中，并且第二被动式超声传感器S2被放置在第二介入医学设备102上或中。
第一介入医学设备101和第二介入医学设备102中的任一者或两者可以是针、导管或在医学流程期间被插入到人类对象中的另一类型的医学设备。医学流程的介入方面可以被认为是将介入医学设备插入到人类对象中。第一被动式超声传感器S1从由超声成像探头110发射的每个波束接收能量。第二被动式超声传感器S2也从由超声成像探头110发射的每个波束接收能量。当然，如果第一被动式超声传感器S1和/或第二被动式超声传感器S2不在由来自超声成像探头110的波束覆盖的体积内，则第一被动式超声传感器S1和/或第二被动式超声传感器S2不会从该波束接收能量。然而，当第一被动式超声传感器S1在由波束覆盖的体积内时，第一被动式超声传感器S1传输第一信号，该第一信号包括指示第一被动式超声传感器S1的位置的第一传感器信息。第一信号是基于由第一被动式超声传感器S1对从由超声成像探头110发射的每个波束接收到的能量的接收而生成的。类似地，当第二被动式超声传感器S2在由波束覆盖的体积内时，第二被动式超声传感器S2传输第三信号，该第三信号包括指示第二被动式超声传感器S2的位置的第二信息。第二信号是基于由第二被动式超声传感器S2对从由超声成像探头110发射的每个波束接收到的能量的接收而生成的。
模块120可以是用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的控制器。作为控制器，模块120是或者包括实施或者用于实施本文描述的若干过程中的一些或全部过程的电路。模块120包括第一放大器121、第二放大器122和同步提取子电路126。第一放大器121放大从第一介入医学设备101接收的第一模拟信号。第二放大器122放大从第二介入医学设备102接收的第二模拟信号。第一放大器121和第二放大器122位于或者可以位于第一介入医学设备101(例如，针)与控制台190之间的加密狗上。替代地，第一放大器121和第二放大器122可以在控制台190中的用于采集的封闭模块中。
在模块120中，同步提取子电路126从自超声成像探头110接收的图像信号中提取由超声成像探头110击发的每个波束的定时信息。需要清楚的是，控制台190从超声成像探头110接收的图像信号可以包括图像、定时信息、元件数据、部分波束形成的数据以及从超声成像探头110发送到控制台190的任何其他图像相关信息。图像可以是来自超声成像探头的影像，该超声成像探头具有被集成在该超声成像探头中的波束形成器。定时信息可以是指示由超声成像探头110发射的每个波束的发射的定时的信息。就其中所有波束形成都发生在控制台190中的简单超声成像探头110的情况而言，元件数据是由每个个体换能器元件接收的原始射频(RF)数据。部分波束形成的数据最初是在超声成像探头110中被波束形成的(例如，被部分波束形成)，并且在控制台190中被进一步波束形成(例如用于具有微波束形成器的探头)。因此，所提取的定时信息可以仅是从超声成像探头110发送到控制台190的图像信号的子集。成像数据从同步提取子电路126传递到接口181。另外，由同步提取子电路126提取的定时信息被提供(例如，发送、传输、传递)到第一放大器121和第二放大器122或被连接在来自第一介入医学设备101的第一模拟信号的路径中和被连接在来自第二介入医学设备102的第二模拟信号的路径中的单独的元件。
所提取的定时信息是由模块120中的电路从来自超声成像探头110的信号流中提取的同步信息。作为控制器，模块120通过以下操作来实施本文描述的编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号：基于从来自超声成像探头110的信号流中提取的同步信息将具有指示由超声成像探头110发射的多个波束中的每个波束的发射的定时的预定义签名特性的第二信号添加到具有所述第一传感器信息的第一信号。模块120(特别是模块120中的控制器的电路或作为模块120的控制器的电路)执行所述添加以产生第一组合信号。
根据预定义签名特性的性质，可以以不同的方式执行由模块120中的控制器的电路或作为模块120的控制器的电路执行的所述添加。例如，由作为控制器的模块120的电路执行的所述添加可以包括将来自第一被动式超声传感器S1的第一信号与作为预定义签名特性的预定义波形进行组合。结果，控制台190能够在第一组合信号中检测到预定义波形。在另一示例中，由作为控制器的模块120的电路执行的所述添加可以包括将来自第一被动式超声传感器S1的第一信号与作为预定义签名特性的第一预定义波形和第二预定义波形进行组合。结果，控制台190能够在第一组合信号中检测到第一预定义波形和第二预定义波形。第一预定义波形对应于或者可以对应于帧触发物。第二预定义波形对应于或者可以对应于线触发物。在另一示例中，所述添加可以包括将来自第一被动式超声传感器S1的第一信号与作为预定义签名特性的正电压脉冲进行组合。结果，控制台190能够在第一组合信号中检测到正电压脉冲。
虽然上述添加限于来自第一被动式超声传感器S1的第一信号，但是也可以针对来自第二被动式超声传感器S2的第三信号执行相同的添加。模块120(例如，第二放大器122)可以通过以下操作来执行添加：将预定义波形、第一预定义波形、第二预定义波形和/或正电压脉冲添加到来自第二被动式超声传感器S2的第三信号。结果，控制台190能够在第二组合信号中检测到预定义波形、第一预定义波形、第二预定义波形和/或正电压脉冲。
在图1的实施例中，从超声成像探头110接收信号流，模块120接收该信号流以提取指示由超声成像探头110对每个波束的发射的定时的同步信息。也就是说，超声成像探头110发送指示发射每个波束的定时以及得自由超声成像探头110发射的波束的捕获影像的信息。超声成像探头110还可以在信号流的图像信号中将其他信息发送到控制台190。例如，信号流可以包括每个波束的波束编号的标识(甚至是每个波束的特性)以及发射的定时和由超声成像探头110捕获的影像。另外，来自超声成像探头110的图像流中存在的各种类型的信息可能不是全部对应于同一波束。相反，在一个时间或在一个包中或在一个突发中，超声成像探头110可以包括最近捕获的图像以及最近击发的但尚未捕获到其图像的波束的标识。因此，可以从与由同步信息指示的波束不直接相关的图像或其他信息中提取信号流中的由同步信息指示的每个波束的发射的定时。因此，例如在一个时间发送的(一幅或多幅)图像的分组之间的信号流和诸如在同一时间利用(一幅或多幅)图像发送的同步信息之类的其他信息中可以存在偏移。
第一采集电子器件187从模块120(例如从第一放大器121)接收第一组合信号。第一组合信号包括在第一介入医学设备101上或中或与之在一起的第一被动式超声传感器S1的传感器位置数据。第一采集电子器件187将第一组合信号传递到接口181，并且接口181将第一组合信号传递到控制台190。第一采集电子器件187、接口181或控制台190可以检测指示来自第一组合信号的每个波束的发射的定时的预定义签名特性，并且可以提取每个波束的发射的定时。结果，即使每个波束的发射的定时和经由成像数据接收到图像与信号流中的另一对应项目发生偏移，也可以以与经由来自超声成像探头110的成像数据接收到的图像恰当定时相关的方式在与控制台190相联系的显示器上显示第一被动式超声成像传感器S1的位置。
另外，第二采集电子器件188从模块120(例如从第二放大器122)接收第二组合信号。第二组合信号包括在第二介入医学设备102上或中或与之在一起的第二被动式超声传感器S2的传感器位置数据。第二采集电子器件188将第二组合信号传递到接口181，并且接口181将第二组合信号传递到控制台190。第二采集电子器件188、接口181或控制台190可以检测指示来自第二组合信号的每个波束的发射的定时的预定义签名特性，并且可以提取每个波束的发射的定时。结果，即使每个波束的发射的定时和经由成像数据接收到图像与信号流中的又一对应项目发生偏移，也可以以与经由来自超声成像探头110的成像数据接收到的图像恰当定时相关的方式在与控制台190相联系的显示器上显示第二被动式超声成像传感器S2的位置。因此，控制台190或与控制台190相联系的设备或系统生成或者可以生成根据来自超声成像探头110的图像信号得到的图像以及基于预定义签名特性同步的第一被动式超声传感器S1的位置的显示。
接口181可以包括实施接口协议的软件、硬件(例如，端口)以及使能第一采集电子器件187和第二采集电子器件188能够与控制台190接口连接的任何其他部件。控制台190还可以包括存储指令的存储器、执行指令的处理器以及适合于实施本文中归于控制台190的过程的一些或全部方面的其他电路元件。例如，控制台190可以包括输入机构(例如，键盘、鼠标和/或触摸屏)和显示机构(例如，用于显示由控制台190接收的超声图像、传感器位置和其他信息的视频屏幕)。
为了确保与图1所示的流的一致性，超声成像探头110发送由用作控制器的模块120的电路接收的信号流。模块120的电路从信号流中提取同步信息。第一被动式超声传感器S1和第二被动式超声传感器S2还发送由用作控制器的模块120的电路接收的第一信号和第三信号。基于由模块120的电路从信号流中提取的同步信息，用作控制器的模块120的电路将具有预定义签名特性的第二信号添加到第一信号和第三信号。第一组合信号和第二组合信号各自包括对应的被动式超声传感器的传感器位置数据，并且各自通过用作控制器的模块120的电路经由第一采集电子器件187和第二采集电子器件188和接口181被发送。188和接口181。控制台190或接口181能够检测底层同步信息与利用同步信息接收到的任何对应的超声影像之间的任何偏移，使得基于该偏移(如果有的话)来对齐通过显示器显示的超声影像以恰当示出第一被动式超声传感器S1的位置和/或第二被动式超声传感器S2的位置。
在上面描述的图1的实施例中，超声成像探头110和第一被动式超声传感器S1和第二被动式超声传感器S2被连接到被放置在患者附近的模块120。模块120也被连接到控制台190，使得来自超声成像探头110的超声成像数据流被传递通过模块120并且放大的传感器信号被传输到控制台190。模块120包含从来自超声成像探头110的信号流中提取同步信号的电路。所提取的同步信号用于或者可以用于启动将预定义信号波形注入到传感器放大器路径中的动作。结果，承载传感器信号的同一通信线路也在其上具有同步信号。在控制台190处，(可以)对该模拟信号进行数字化并且(可以)检测预定义信号波形的位置，因此控制台190能够确定传感器信号与声学发射事件之间的定时。图1的实施例既能够容易地应用于高端平台(在控制台190中进行波束形成)；又能够容易地应用于值分段平台(在超声成像探头110中进行波束形成并且将数字信号发送到控制台190)。
图1的实施例和本文中的其他实施例中的预定义信号波形可以采用许多形状。针对这样的预定义信号波形的一个重要准则是波形形状与任何可能的传感器信号显著不同以避免歧义。需要两个或更多个明显不同的波形形状来分离帧触发物和线触发物。本文描述的波形形状的示例包括被注入放大器链中以使放大器在其正电源电压下饱和的正电压。可以使这样的方形脉冲的宽度比从传感器信号预期的最低频率分量的时段更宽，并且可以使用脉冲宽度调制来区分帧触发物与线触发物。上升沿的位置可以用于指示发射事件发生的时间。本文描述的波形形状的另一示例是形成例如16位代码的正脉冲和负脉冲的序列。该代码可以用于指示波束编号。同步提取电路还可以提取诸如成像模式之类的额外信息，并且该信息可以被包括在用作波形形状的16位代码中。为了清楚起见，本文描述的波形形状是在本公开内容中的其他地方解释的预定义签名特性。
图2图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统。
在图2中，超声系统200包括第一介入医学设备201、第二介入医学设备202、超声成像探头210、模块220、第一采集电子器件287、第二采集电子器件288、接口281以及控制台290。第一被动式超声传感器S1被放置在第一介入医学设备201上或中，并且第二被动式超声传感器S2被放置在第二介入医学设备202上或中。在图2的实施例中，具有与图1的实施例中的元件相对应的名称和编号的元件可以是相同或相似的，具有如本文描述的差异。图1中的特征与图2中的特征之间的一个值得注意的差异在于图2中的控制台290被分解为包括存储器291、处理器292和总线293。另外，在图2的实施例中，监视器295和触摸面板296(例如以专用关系)被连接到控制台290。然而，为了清楚起见，在图1的实施例中的控制台190也可以具有(例如以专用关系)与其连接的监视器和/或触摸面板。因此，除非本文另有说明，否则在超声系统100中未示出的超声系统200的部件仍然存在于超声系统100中。
模块220可以是用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的控制器。作为控制器，模块220是或者包括实施或用于实施本文描述的若干过程的一些或全部方面的电路。模块220包括第一放大器221、第二放大器222和同步提取子电路226。
在图2的实施例中提供了扩展的控制台290以解释经由用作控制器的模块220的电路将该实施例中的信号流从控制台290传递到超声成像探头210。作为提醒，在上面的图1的实施例中，经由用作控制器的模块120的电路将信号流从超声成像探头110传递到控制台190。在图2中，控制台290可以实施击发指令以用指令指示超声成像探头210何时击发波束以及击发什么作为波束。例如，控制台290可以用处理器292执行来自存储器291的指令，以便经由超声成像探头210来识别和实施成像波束的模式。例如，用户可以经由控制台290输入要击发的成像波束的模式，使得控制台290要么以成组形式，要么个体地，要么提前以完整集合形式提供针对每个波束的击发指令。无论控制台290如何将击发指令发送到图2中的超声成像探头210，模块220都能够从去往超声成像探头210的信号流中提取同步信息并且将具有预定义签名特性的第二信号添加到具有第一传感器信息的第一信号。结果，产生针对第一被动式超声传感器S1的传感器位置的第一组合信号，并且产生针对第二被动式超声传感器S2的传感器位置的第二组合信号。第一组合信号包括具有预定义签名特性的第一被动式超声传感器S1的传感器位置数据，并且第二组合信号包括第二被动式超声传感器S2的传感器位置数据以及添加的具有预定义签名特性的第二信号。结果，控制台290能够检测和提取预定义签名特性，应用任何适当的偏移，并且将第一被动式超声传感器S1和第二被动式超声传感器S2的位置同与捕获该位置的时间相对应的超声图像相对齐。
图3图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统。
在图3中，超声系统300包括第一介入医学设备301、第二介入医学设备302、超声成像探头310、模块320、第一采集电子器件387、第二采集电子器件388、接口381以及控制台390。第一被动式超声传感器S1被放置在第一介入医学设备301上或中，并且第二被动式超声传感器S2被放置在第二介入医学设备302上或中。在图3的实施例中，具有与图1的实施例和/或图2的实施例中的元件相对应的名称和编号的元件可以是相同或相似的，具有如本文描述的差异。图1和图2中的特征与图3中的特征之间的一个值得注意的差异在于模块320被分解为包括第一放大器321、第二放大器322、第一模数转换器341、第二模数转换器34、发射器351以及同步提取子电路326。然而，为了清楚起见，在图1的实施例中的模块120和在图2的实施例中的模块220也可以具有模数转换器和发射器。因此，除非本文另有说明，否则在超声系统100或超声系统200中未示出的超声系统300的部件仍然存在于超声系统100和/或超声系统200中。
在图3的实施例中，用作控制器的模块320的电路通过第一模数转换器341对来自第一被动式超声传感器S1的第一信号进行数字化。作为控制器的模块320的电路还通过第二模数转换器342对来自第二被动式超声传感器S2的第三信号进行数字化。因此，在图3的实施例中，通过用作控制器的模块320的电路实施的过程包括由所述电路对来自第一放大器321的放大的第一信号进行数字化以产生第一信号。然后所述添加包括将第一信号与预定义签名特性进行组合。例如，所述添加可以包括将数字化和放大的第一信号与作为预定义签名特性的表示至少一个数字位的至少一个脉冲进行组合。
通过在图3的实施例中的模块320的电路进行的数字化可以用于许多不同的目的。例如，通过作为控制器的模块320的电路实施的过程可以包括：从第一被动式超声传感器S1接收输出作为第一传感器输出，由所述电路对第一传感器输出进行数字化以产生数字化的传感器输出，以及由所述电路对(来自超声成像探头310的)信号流进行数字化以产生数字化的信号流。该过程还可以包括将数字化的信号流与数字化的传感器输出进行组合以产生数字化的第一组合信号作为被提供给控制台390的第一组合信号。顺便提及，未示出用于来自超声成像探头310的信号流的模数转换器，但是能够在同步提取子电路326与发射器351之间的模块320中提供这样的模数转换器，以在发射器351传输成像数据之前对该成像数据进行数字化。
在图3的实施例中的数字化的一个方面是模块320还包括发射器351，发射器351能够用于将数字化的第一组合信号传输到接收器352。当然，发射器351也能够用于基于来自第二被动式超声传感器S2的第三信号将第二组合信号传输到接收器352，该第三信号是通过在由第二模数转换器342转换信号之前添加预定义签名特性而被修改的信号。由用作控制器的模块320的电路实施的过程因此可以包括由所述电路传输来自发射器351的数字化的第一组合信号，以供与控制台390接口连接的接收器352接收。
图3的实施例例如可应用于成像平台，该成像平台在超声成像探头310中进行波束形成并且将数字信号发送到控制台390。超声成像探头310和第一被动式超声传感器S1和第二被动式超声传感器S2被连接到被放置在患者附近的模块320。通过同步提取子电路326对探头信号进行路由以提取声学发射事件的定时。对传感器信号进行放大和数字化，并且将定时信息添加到每个传感器信号的数字数据流。结果得到的数据流是数字的，一个数据流用于超声图像，并且一个数据流用于每个传感器。这些数字数据流能够被合并到由发射器351传输的一个大数字数据流中。
作为示例，一个数字USB-2流可以包含超声成像数据。该USB-2流可以与来自传感器的数字数据流进行组合并且被转换成发射器中的USB-3协议。USB-3线缆可以用于将发射器351连接到在控制台390处或中的接收器352。替代地，传输可以是无线传输。作为另一替代方案，可以将数据流转换成千兆比以太网数据流。
在模块320中或处的发射器351与在控制台390中或处的接收器352之间的数据传输协议可以将数据流分成分包，并且不同的分包经历不同程度的延迟。编码传感器数字数据流中的同步信号创造了一个优点，即，即使分包不是按顺序达到的，仍然能够完整重建发射事件相对于传感器信号的定时。
如本文所述，有许多方法可以将同步信号注入到传感器数字数据流中。例如，在14位A/D转换器和16位数据流的情况下，最低有效位可以用于数字化的传感器信号并且较高的两位可以用于同步数据。作为具体示例，数字00可以指示不同步，01可以指示帧触发物，并且10可以指示线触发物。在另一实施例中，可以将模拟波形注入到放大器中，如在图1的实施例中那样，或者可以在A/D转换之后直接注入数字波形。
可以在提取同步信号的时刻开始进行传感器信号数字化，并且可以通过成像深度来设定传感器信号数字化的持续时间。可以将具有同步信息的标头预先附加到数据流。在这种情况下，也能够减少需要转移的数据量，被动式超声传感器仅使用单向传音，并且传感器信号仅需要进行50％的时间的采样。也可以将设备ID包括在标头中，使得控制台390能够区分多个同时跟踪的设备。
在图3中。仅在模块320中或处的发射器351与在控制台390中的接收器352之间的连接可以是数字通信通道。结果，可以以许多不同的方式实施控制台390。例如，可以将控制台390嵌入到可视化系统或基于例如全息系统的增强现实系统中。
在实施例中，图3中的通信通道可以是互联网，并且可以涉及多个控制台(例如，控制台390)。例如，与控制台390处于一个位置处的介入工作人员可以与仅对超声数据和设备跟踪数据进行可视化的无线控制台协作。在完全不同的位置处，具有与控制台390相似或相同的另一控制台的专家/助手可以用于对成像设置进行可视化和操纵。当通信通道能够产生超过成像帧的延迟变化时，可以在传感器数据流和成像数据流这两者的标头中添加帧编号。
图4图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统的方法。
图4中的方法是用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的方法。图4中的方法开始于S410：接收在超声成像探头与控制台之间的信号流，包括指示每个波束的发射的定时的同步信息。能够由模块120、模块220或模块320来接收信号流。能够从超声成像探头110或超声成像探头310接收信号流(如在图1和图3的实施例中所示)，或者能够从控制台290接收信号流(如在图2的实施例中所示)。因此，信号流可以包括图像、波束序列和每个波束的击发的定时(如在图1和图3的实施例中所示)，或者可以仅仅包括击发指令(其也可以反映波束序列)(如在图2的实施例中所示)。
图4中的方法在S420处继续进行：提取指示每个波束的发射的定时的同步信息。在S420处的提取是由同步提取子电路126、同步提取子电路226或同步提取子电路326来执行的。提取可以基于识别(例如在信号流中的周期性定时处的)同步信息的特性、用于标记同步信息的模式、用于承载同步信息的带宽和/或其他特性。
图4中的方法在S430处再次进行：接收包括第一传感器信息的第一信号。第一信号是在S430处由模块120、模块220或模块320接收的，并且具体是由第一放大器121、第一放大器221或第一放大器321接收的。替代地，在S430处的接收可以由另一元件(未示出)执行，该另一元件在向第一放大器121、第一放大器221或第一放大器321提供第一组合信号之前执行所述接收。
图4中的方法接下来在S440处继续进行：放大第一信号。第一信号是在S440处由模块120、模块220或模块320放大的，并且再次具体是由第一放大器121、第一放大器221或第一放大器321放大的。
接下来，图4中的方法在S450处继续进行：基于从信号流中提取的同步信息来将具有指示每个波束的发射的定时的预定义签名特性的第二信号添加到第一信号，以产生第一组合信号。所述添加可以在S450处通过以下操作来执行：简单地组合这两个信号，使得结果得到的第一组合信号在频谱的每个分量处都具有这两个信号的幅度的总和。所述添加可以由模块120、模块220或模块320来执行。所述添加可以具体由第一放大器121、第一放大器221或第一放大器321来执行。替代地，在S450处的添加可以由另一元件(未示出)来执行，该另一元件在向第一放大器121、第一放大器221或第一放大器321提供第一组合信号之前执行所述添加。
虽然在S450处的添加被示为在S440处的放大之后，但是所述添加也可以在S440处的放大之前执行，例如通过在模块S120、模块S220或模块S320中的另一元件在S430处执行接收来实现这一点。另外，在S430处的接收、在S440处的放大和在S450处的添加是在第一信号的背景中说明的，该第一信号包括针对第一被动式超声传感器S1的第一传感器信息。然而，也针对第三信号执行在S430处的接收、在S440处的放大和在S450处的添加或者也可以针对第三信号并行地执行在S430处的接收、在S440处的放大和在S450处的添加，该第三信号包括针对第二被动式超声传感器S2的第二传感器信息。
在S460处，图4中的方法接下来包括将第一组合信号发送到控制台。在S460处的发送可以由模块120、模块220或模块320来执行，并且具体由第一放大器121、第一放大器221或发射器351来执行。另外，在S460处的发送是经由中介元件(例如，经由第一采集电子器件187和接口181，经由第一采集电子器件287和接口281，或者经由接收器352、第一采集电子器件387和接口381)进行的。此外，针对基于第三信号的第二组合信号并行地执行在S460处的发送，该第三信号包括针对第二被动式超声传感器S2的第二传感器信息。
图4中的方法在S470处再次进行：通过控制台接收第一组合信号并且从第一组合信号中检测和提取第二信号。在S470处的接收由控制台190、控制台290或控制台390来执行，并且是经由接口181、接口281或接口381来进行的。虽然关于第一组合信号说明了在S470处的接收，但是也(可以)关于第二组合信号并行地执行在S470处的接收。
在S480处，图4所示的方法以显示图像以及与图像同步的第一被动式超声传感器的位置而结束。在S480处的显示由控制台190、控制台290或控制台390来执行或者通过使用控制台190、控制台290或控制台390来执行。例如，这些控制台中的任何一个可以被连接到显示器(例如，监视器)并且可以控制这样的监视器以显示图像以及与图像同步的第一被动式超声传感器的位置。例如，第一被动式超声传感器的位置可以被叠加在基于在S420处提取的同步信息而同步的图像上。另外，虽然关于第一被动式超声传感器S1说明了在S480处的显示，但是也(可以)关于第二被动式超声传感器S2并行地执行在S480处的显示。
图5图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统的另一方法。
图5中的方法是用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的另一方法，并且在很大程度上与图4中的方法相重叠，其变化在下面进行了说明。也就是说，图5中的方法开始于S510：接收在超声成像探头与控制台之间的信号流，包括指示每个波束的发射的定时的同步信息。图5中的方法在S520处继续进行：提取指示每个波束的发射的定时的同步信息。图5中的方法在S530处再次进行：接收包括第一传感器信息的第一信号。图5中的方法接下来在S540处继续进行：放大第一信号。
在从图4中的方法变化而来的方法中，图5中的方法包括在S545处对第一信号进行数字化。也可以针对第三信号并行地执行在S545处的数字化，并且能够将该数字化用于各种目的，以便将同步信息作为数字化的输入而添加到数字化的第一信号。
接下来，图5中的方法在S550处继续进行：基于从信号流中提取的同步信息来将具有指示每个波束的发射的定时的预定义签名特性的第二信号添加到第一信号，以产生第一组合信号。在S545处进行数字化的情况下，在S550处的添加可以是对逻辑输入的数字添加，而不是如针对图4的实施例先前说明的那样组合两个信号，使得结果得到的第一组合信号在频谱的每个分量处都具有这两个信号的幅度的总和。在S450或S550处的添加也可以包括如本文所说明的其他形式的添加。
在S560处，图5中的方法接下来包括将第一组合信号发送到控制台。图5中的方法在S570处再次进行：通过控制台接收第一组合信号并且从第一组合信号中检测和提取第二信号。在S580处，图5所示的方法以显示图像以及与图像同步的第一被动式超声传感器的位置而结束。
图6图示了根据代表性实施例的用于图示用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统的另一方法。
图6中的方法是用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的另一种方法，并且在很大程度上与图4和图5中的方法相重叠，其变化在下面进行了说明。也就是说，图6中的方法开始于S610：接收在超声成像探头与控制台之间的信号流，包括指示每个波束的发射的定时的同步信息。图6中的方法在S620处继续进行：提取指示每个波束的发射的定时的同步信息。图6中的方法在S630处再次进行：接收包括第一传感器信息的第一信号。图6中的方法接下来在S640处继续进行：放大第一信号。
在从图4中的方法变化而来的方法中，图6中的方法还包括在S645处对第一信号进行数字化。在S645处的数字化可以与上面针对图5的实施例中的S545说明的数字化相似或相同。
在从图4中的方法和图5中的方法变化而来的方法中，图6中的方法还包括在S647处对信号流进行数字化。也就是说，来自超声成像探头110、超声成像探头210或超声成像探头310的信号流可以通过在图1-3的实施例中未示出的模数转换器进行数字化。可以出于多种不同原因中的任一种原因来执行在S647处的数字化，例如，使信号流与数字化的第一信号相兼容和/或准备好信号流以供在图3的实施例中的发射器351进行传输。
接下来，图6中的方法在S650处继续进行：基于从信号流中提取的同步信息来将具有指示每个波束的发射的定时的预定义签名特性的第二信号添加到第一信号，以产生第一组合信号。
在从图4中的方法和图5中的方法变化而来的另一方法中，图6中的方法在S660处继续进行：将第一组合信号传输到控制台并且由控制台接收第一组合信号。在S660处的传输可以由在图3的实施例中的发射器351来执行，并且所述接收可以经由针对控制台的中介机构(例如，在图3的实施例中的接收器352)来执行。为了清楚起见，在S660处的传输可以在很长的距离中进行，并且这是对于提取本文描述的同步信息和相关的过程和特征来说如何引入未知延迟的示例。
图6中的方法在S670处再次进行：通过控制台接收第一组合信号并且从第一组合信号中检测和提取第二信号。在S680处，图6所示的方法以显示图像以及与图像同步的第一被动式超声传感器的位置而结束。
图7图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统的另一方法。
图7中的方法是用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的另一方法，并且在很大程度上与图4、图5和图6中的方法相重叠，其变化在下面进行了说明。也就是说，图7中的方法开始于S710：接收在超声成像探头与控制台之间的信号流，包括指示每个波束的发射的定时的同步信息。图7中的方法在S720处继续进行：提取指示每个波束的发射的定时的同步信息。图7中的方法在S730处再次进行：接收包括第一传感器信息的第一信号。图7中的方法接下来在S740处继续进行：放大第一信号。接下来，图7中的方法在S750处继续进行：基于从信号流中提取的同步信息来将具有指示每个波束的发射的定时的预定义签名特性的第二信号添加到第一信号，以产生第一组合信号。
在从图4中的方法、图5中的方法和图6中的方法变化而来的方法中，图7中的方法接下来包括接收包括第二传感器信息的第三信号。也就是说，图7的实施例正式示出针对第三信号的过程，该第三信号包括针对第二被动式超声传感器S2的第二传感器信息。除非另有说明，否则图4-6的实施例也可以包括针对第二传感器信息的特征中的一些或全部特征。
在从图4中的方法、图5中的方法和图6中的方法变化而来的另一方法中，图7中的方法还包括在S755处放大第三信号。在S755处放大第三信号可以由第二放大器122、第二放大器222或第二放大器322来执行。
在从图4中的方法、图5中的方法和图6中的方法变化而来的又一方法中，图7中的方法在S757处包括基于从信号流中提取的同步信息来将具有指示每个波束的发射的定时的预定义签名特性的第二信号添加到第三信号，以产生第二组合信号。为了清楚起见，在S757处被添加到第三信号的预定义签名特性可以与在S750处被添加到第一信号的预定义签名特性相同。因此，针对来自不同的被动式超声传感器的不同的信号，以相同的方式执行同步。
在从图4中的方法、图5中的方法和图6中的方法变化而来的另外的又一方法中，图7中的方法接下来在S760处继续进行：将第一组合信号和第二组合信号发送到控制台。
在S770处，图7中的方法通过如下步骤再次从先前描述的方法产生差异：通过控制台接收第一组合信号和第二组合信号并且从第一组合信号和第二组合信号这两者中检测和提取第二信号。
在S780处，图7中的方法包括显示图像以及与图像同步的第一被动式超声传感器的位置和与图像同步的第二被动式超声传感器的位置。结果，与控制台190、控制台290或控制台390相联系的显示器可以显示与适当的超声图像同步的第一被动式超声传感器S1和第二被动式超声传感器S2这两者的位置并且将这些位置相对于超声图像显示在正确的位置中。
图8图示了根据代表性实施例的用于编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的另一系统的另一方法。
图8中的方法可以是例如由如本文所述的控制台执行的方法。图8中的方法开始于S810：从超声成像探头接收基于由超声成像探头发射的多个波束生成的图像信号。
接下来，图8中的方法包括在S870处接收第一组合信号，该第一组合信号是通过将具有指示多个波束中的每个波束的发射的定时的预定义签名特性的第二信号添加到具有第一传感器信息的第一信号而产生的。也就是说，在S870处，控制台190、控制台290或控制台390接收第一组合信号。当然，也可以在S870处并行地接收第二组合信号。
在S872处，图8中的方法包括将具有第一传感器信息的第一信号与具有预定义签名特性的第二信号进行分离。在S872处的分离还可以包括并行地将具有第二传感器信息的第三信号与具有预定义签名特性的第二信号进行分离。可以针对模拟信号执行分离(如图1-2的实施例中所示)，也可以针对数字化的信号执行分离(如图3的实施例中所示)。
在S874处，图8中的方法接下来包括从第二信号获得指示多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息。
在S876处，图8中的方法继续进行：基于从第二信号获得的同步信息来将来自超声成像探头的图像与从第一信号的第一传感器信息获得的第一被动式超声传感器的位置进行同步。在S876处的同步可以包括施加偏移，以便在未能与被动式超声传感器的位置的信息同时地接收图像的情况下将被动式超声传感器的位置与适当图像进行匹配，并且这可以是使用本文描述的同步信息来执行的。
在S880处，图8中的方法以生成与第一被动式超声传感器S1的位置同步的来自超声成像探头的图像的显示而结束。在S880处生成的显示可以包括与第一被动式超声传感器S1的位置的显示并行地生成第二被动式超声传感器S2的位置的显示。因此，在由处理器执行时，计算机程序(可以)使控制台(例如，控制台390)生成与第一被动式超声传感器S1的位置同步的和/或与第二被动式超声传感器S2的位置同步的来自超声成像探头(例如，超声成像探头310)的图像的显示。
可以例如使用在控制台290中的计算机可读介质上存储的指令来执行针对图8描述的过程。例如，处理器292可以执行在存储器291中存储的指令，以便实施针对在图2的实施例中的控制台290的过程，但是也可以在本文描述的其他实施例中的任何其他控制台中实施具有这样的处理器292和存储器291的控制器。在下面关于图9更全面地描述了能够用于实施图8的过程的控制台290的示例。
图9图示了根据另一代表性实施例的能够在其上实施编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号的通用计算机系统。
计算机系统900能够包括一组指令，这组指令能够被运行以使计算机系统900执行本文公开的方法或基于计算机的功能中的任何一种或多种功能。计算机系统900可以作为独立设备操作，也可以例如使用网络901被连接到其他计算机系统或外围设备。
在联网部署中，计算机系统900可以以在服务器-客户端用户网络环境中的服务器的能力进行操作或者作为客户端用户计算机进行操作，或者作为对等(或分布式)网络中的对等计算机系统进行操作。计算机系统900也能够被实施为或者被结合到各个设备中，例如，控制台190、控制台290、控制台390、固定式计算机、移动式计算机、个人计算机(PC)、膝上型电脑、平板电脑或任何能够(以顺序方式或以其他方式)执行一组指令的任何其他机器(这一组指令指定要由该机器采用的动作)。计算机系统900能够被结合为或者被并入以下设备：该设备继而又在包括额外设备的集成系统中。在实施例中，计算机系统900能够使用提供语音、视频或数据通信的电子设备来实施。另外，虽然计算机系统900被图示为单个系统，但是术语“系统”也应被认为包括独立或联合运行一组或多组指令以执行一种或多种计算机功能的系统或子系统的任何集合。
如图9所示，计算机系统900包括处理器910。用于计算机系统900的处理器是有形且非瞬态的。本文中使用的术语“非瞬态”不应被解读为永恒的状态特性，而应被解读为将持续一定时段的状态的特性。术语“非瞬态”特别否认短暂的特性，例如在任何时间任何地方仅短暂存在的载波或信号或其他形式的特性。处理器是制造品和/或机器部件。用于计算机系统900的处理器被配置为运行软件指令以执行如本文的各个实施例中所描述的功能。用于计算机系统900的处理器可以是通用处理器，也可以是专用集成电路(ASIC)的部分。用于计算机系统900的处理器还可以是微处理器、微型计算机、处理器芯片、控制器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、状态机或可编程逻辑设备。用于计算机系统900的处理器还可以是逻辑电路(包括诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可编程门阵列(PGA))，或者是包括离散门和/或晶体管逻辑单元的另一种类型的电路。用于计算机系统900的处理器可以是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或这两者。另外，本文描述的任何处理器可以包括多个处理器、并行处理器或这两者。多个处理器可以被包括在单个设备或多个设备中，或者被耦合到单个设备或多个设备。
本文使用的“处理器”涵盖能够执行程序或机器可执行指令的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应被解读为可能包含一个以上的处理器或处理核心。处理器可以例如是多核处理器。处理器还可以指代在单个计算机系统内的处理器的集合或分布在多个计算机系统中的处理器的集合。术语计算设备还应被解读为可能指代计算设备(每个计算设备均包括一个或多个处理器的)的集合或网络。许多程序具有由多个处理器执行的指令，这多个处理器可以在同一计算设备内，或者甚至可以分布在多个计算设备上。
此外，计算机系统900包括主存储器920和静态存储器930，其中，计算机系统900中的存储器能够经由总线908彼此通信。本文描述的存储器是能够存储数据和可执行指令的有形存储介质，并且在将指令存储在存储器中的时间期间是非瞬态的。本文中使用的术语“非瞬态”不应被解读为永恒的状态特性，而应被解读为将持续一定时段的状态的特性。术语“非瞬态”特别否认短暂的特性，例如在任何时间任何地方仅短暂存在的载波或信号或其他形式的特性。本文描述的存储器是制造品和/或机器部件。本文描述的存储器是计算机能够从中读取数据和可执行指令的计算机可读介质。本文描述的存储器可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘、磁带、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能磁盘(DVD)、软盘、蓝光碟或本领域已知的任何其他形式的存储介质。存储器可以是易失性的或非易失性的，安全的和/或加密的，不安全的和/或未加密的。
“存储器”是计算机可读存储介质的示例。计算机存储器是处理器能直接访问的任何存储器。计算机存储器的示例包括但不限于RAM存储器、寄存器和寄存器文件。对“计算机存储器”或“存储器”的引用应被解读为可能是多个存储器。存储器可以例如是同一计算机系统内的多个存储器。存储器还可以是分布在多个计算机系统或计算设备中的多个存储器。
如图所示，计算机系统900还可以包括视频显示单元950，例如，液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)、平板显示器、固态显示器或阴极射线管(CRT)。另外，计算机系统900可以包括输入设备960(例如，键盘/虚拟键盘或触敏输入屏幕或具有语音识别的语音输入部)和光标控制设备970(例如，鼠标或触敏输入屏幕或垫)。计算机系统900还能够包括磁盘驱动器单元980、信号生成设备990(例如，扬声器或遥控器)以及网络接口设备940。
在实施例中，如图9中所描绘的，磁盘驱动器单元980可以包括计算机可读介质982，在该计算机可读介质982中能够嵌入一组或多组指令984(例如，软件)。能够从计算机可读介质982读取这一组或多组指令984。另外，指令984在由处理器运行时能够用于执行本文描述的方法和过程中的一种或多种方法和过程。在实施例中，指令984在由计算机系统900运行期间可以完全或至少部分地驻留在主存储器920、静态存储器990和/或处理器910中。
在替代实施例中，能够构造专用硬件实施方式(例如，专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列和其他硬件部件)以实施本文描述的方法中的一种或多种方法。本文描述的一个或多个实施例可以使用两个或更多个特定的互连硬件模块或设备来实施功能，这两个或更多个特定的互连硬件模块或设备具有能够在模块之间并通过模块进行通信的相关控制和数据信号。因此，本公开内容涵盖软件、固件和硬件实施方式。本申请中的任何内容都不应被解读为仅(能)利用软件而不利用硬件(例如，有形的非瞬态处理器和/或存储器)来实施。
根据本公开内容的各种实施例，可以使用运行软件程序的硬件计算机系统来实施本文描述的方法。另外，在示例性非限制性实施例中，实施方式能够包括分布式处理、部件/对象分布式处理以及并行处理。能够构造虚拟计算机系统处理以实施本文描述的方法或功能中的一种或多种方法或功能，并且本文描述的处理器可以用于支持虚拟处理环境。
本公开内容预想到一种计算机可读介质982，计算机可读介质982包括指令984或者响应于传播的信号而接收并运行指令984，使得连接到网络901的设备能够通过网络901来传输语音、视频或数据。另外，可以经由网络接口设备940在网络901上发送或接收指令984。
因此，编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号使得能够准确同步指示由超声成像探头击发波束的定时信息，该超声成像探头先发制人地处理当在稍后的处理中引入延迟时会施加的延迟问题。虽然已经参考若干示例性实施例描述了编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号，但是应当理解，已经使用的词语是描述性和说明性的词语，而不是限制性的词语。可以在权利要求的权利范围内做出改变，如目前所陈述的权利要求和修改的权利要求的那样，而不会脱离编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号在其各方面内的范围和精神。虽然已经参考特定单元、材料和实施例描述了编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号，但是编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号并不旨在限于所公开的特定情况；相反，编码的同步的医学介入图像信号和传感器信号扩展到所有功能上等效的结构、方法和用途，例如在权利要求的范围内的结构、方法和用途。
例如，如上文所解释的，由放大器进行的放大通常被解释为在本文描述的添加之前。然而，也可以首先执行添加以产生第一组合信号和/或第二组合信号，随后再对第一组合信号和/或第二组合信号进行放大。另外，通常不会示出用于转换来自本文描述的超声成像探头的信号流的模数转换器；然而，这样的模数转换器可以存在并且被使用在模块120、模块220或模块320中的任一个模块中。
提供了以下示例：
示例1、一种用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的控制器(120/220/320)，包括：
电路(121-126/221-226/321-351)，其实施包括以下各项的过程：
接收(S410)超声成像探头(110/210/310)与控制台(190/290/390)之间的信号流，所述超声成像探头在所述医学介入期间发射多个波束，所述控制台从所述超声成像探头(110/210/310)接收基于所述多个波束生成的所述图像信号，所述信号流包括指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息；
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从所述信号流中提取(S420)指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述同步信息；
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从第一被动式超声传感器(S1)接收(S430)第一信号，所述第一被动式超声传感器从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收能量，所述第一信号包括指示所述第一被动式超声传感器(S1)的位置的第一传感器信息并且是基于由所述第一被动式超声传感器(S1)对从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的；
基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的预定义签名特性的第二信号添加(S450)到具有所述第一传感器信息的所述第一信号，以产生第一组合信号；并且
将所述第一组合信号从所述电路(121-126/221-226/321-351)发送(S460)到所述控制台(190/290/390)，所述第一组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性的所述第二信号添加到具有所述第一传感器信息的所述第一信号而产生的。
示例2、如示例1所述的控制器(120/320)，
其中，所述信号流是从所述超声成像探头(110/310)接收的，并且包括用于所述控制台(190/390)的所述图像信号中的来自所述超声成像探头(110/310)的图像，并且
所述控制台(190/390)生成(S480)所述图像以及基于所述预定义签名特性同步的所述第一被动式超声传感器(S1)的所述位置的显示。
示例3、如示例1所述的控制器(120/220/320)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与预定义波形组成为所述预定义签名特性，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述预定义波形。
示例4、如示例1所述的控制器(120/220/320)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与作为所述预定义签名特性的第一预定义波形和第二预定义波形进行组合，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述第一预定义波形和所述第二预定义波形，
所述第一预定义波形对应于帧触发物，并且
所述第二预定义波形对应于线触发物。
示例5、如示例1所述的控制器(120/220/320)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与作为所述预定义签名特性的正电压脉冲进行组合，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述正电压脉冲。
示例6、如示例1所示的控制器(220)，
其中，所述信号流是从所述控制台(290)接收的，并且
所述控制台(290)生成根据来自所述超声成像探头(210)的所述图像信号得到的图像以及基于所述预定义签名特性同步的所述第一被动式超声传感器(S1)的所述位置的显示。
示例7、如示例1所示的控制器(320)，其中，由所述电路(321-351)实施的所述过程还包括：
由所述电路(321-351)放大(S540)所述第一被动式超声传感器(S1)的输出以产生放大的第一信号；
由所述电路(321-351)对所述放大的第一信号进行数字化(S545)以产生所述第一信号，其中，所述添加包括将所述第一信号与作为所述预定义签名特性的表示至少一个数字位的至少一个脉冲进行组合；并且
由所述电路(321-351)传输(S560)所述第一组合信号。
示例8、如示例1所示的控制器(320)，其中，由所述电路(321-351)实施的所述过程还包括：
接收(S630)来自所述第一被动式超声传感器(S1)的输出作为第一传感器输出；
由所述电路(321-351)对所述第一传感器输出进行数字化(S645)以产生数字化的传感器输出；
由所述电路(121-126/221-226/321-351)对所述信号流进行数字化(S647)以产生数字化的信号流；并且
组合(S650)所述数字化的信号流与所述数字化的传感器输出以产生数字化的第一组合信号作为所述第一组合信号。
示例9、如图示例8所述的控制器(320)，还包括：
由所述电路(321-351)传输用于由与所述控制台(390)接口连接的接收器(352)接收的所述数字化的第一组合信号。
示例10、如示例1所述的控制器(120/220/320)，其中，由所述电路(121-126/221-226/321-351)实施的所述过程还包括：
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从第二被动式超声传感器(S2)接收(S753)第三信号，所述第二被动式超声传感器从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收能量，所述第三信号包括指示所述第二被动式超声传感器(S2)的位置的第二传感器信息并且是基于由所述第二被动式超声传感器(S2)对从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的；
基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性添加(S757)到具有所述第二传感器信息的所述第三信号，以产生第二组合信号；并且
将所述第二组合信号从所述电路(121-126/221-226/321-351)发送(S760)到所述控制台，所述第二组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性添加到具有所述第二传感器信息的所述第三信号而产生的。
示例11、一种用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的系统(100/200/300)，包括：
超声成像探头(110/210/310)，其在所述医学介入期间发射多个波束；
控制台(190/290/390)，其从所述超声成像探头(110/210/310)接收基于所述多个波束生成的图像信号；
第一被动式超声传感器(S1)，其从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收能量；
控制器(120/220/320)，其具有电路(121-126/221-226/321-351)，所述电路实施包括以下各项的过程：
接收(S410)所述超声成像探头(110/210/310)与所述控制台之间的信号流，所述信号流包括指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息；
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从所述信号流中提取(S420)指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述同步信息；
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从所述第一被动式超声传感器接收(S430)第一信号，所述第一信号包括指示所述第一被动式超声传感器(S1)的位置的第一传感器信息并且是基于由所述第一被动式超声传感器(S1)对从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的；
基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的预定义签名特性的第二信号添加(S450)到具有所述第一传感器信息的所述第一信号，以产生组合信号；并且
将所述组合信号从所述电路(121-126/221-226/321-351)发送(S460)到所述控制台，所述组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性的所述第二信号添加到具有所述第一传感器信息的所述第一信号而产生的。
示例12、如示例11所述的系统(100/200/300)，还包括：
第二被动式超声传感器(S2)，其从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收能量，
其中，由所述电路(121-126/221-226/321-351)实施的所述过程还包括：
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从所述第二被动式超声传感器(S2)接收(S753)第三信号，所述第三信号包括指示所述第二被动式超声传感器(S2)的位置的第二传感器信息并且是基于由所述第二被动式超声传感器(S2)对从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的；
基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性添加(S757)到具有所述第二传感器信息的所述第三信号，以产生第二组合信号；并且
将所述第二组合信号从所述电路(121-126/221-226/321-351)发送(S760)到所述控制台(190/290/390)，所述第二组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性添加到具有所述第二传感器信息的所述第三信号而产生的。
示例13、如示例11所述的系统(100/200/300)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与预定义波形组成为所述预定义签名特性，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述预定义波形。
示例14、如示例11所述的系统(100/200/300)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与作为所述预定义签名特性的第一预定义波形和第二预定义波形进行组合，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述第一预定义波形和所述第二预定义波形，
所述第一预定义波形对应于帧触发物，并且
所述第二预定义波形对应于线触发物。
示例15、如示例11所述的系统(100/200/300)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与作为所述预定义签名特性的正电压脉冲进行组合，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述正电压脉冲。
示例16、一种存储计算机程序的有形非瞬态计算机可读存储介质(291)，所述计算机程序在由处理器(292)执行时使控制台(290)执行用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的过程，所述过程包括：
从超声成像探头(210)接收(S810)基于由所述超声成像探头(210)发射的多个波束生成的图像信号；
接收(S870)第一组合信号，所述第一组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的预定义签名特性的第二信号添加到具有第一传感器信息的第一信号而产生的，其中，所述第一传感器信息指示第一被动式超声传感器(S1)的位置并且是基于由所述第一被动式超声传感器(S1)对来自由所述超声成像探头(210)发射的每个波束的能量的接收而生成的；
将具有所述第一传感器信息的所述第一信号与具有所述预定义签名特性的所述第二信号进行分离(S872)；
从所述第二信号获得(S874)指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息；并且
基于从所述第二信号获得的所述同步信息来同步(S876)来自所述超声成像探头(210)的图像与从所述第一信号的所述第一传感器信息获得的所述第一被动式超声传感器(S1)的传感器数据。
示例17、如示例16所述的有形非瞬态计算机可读存储介质(291)，其中，所述计算机程序在由所述处理器(292)执行时还使所述控制台(290)生成(S880)与所述第一被动式超声传感器(S1)的位置同步的来自所述超声成像探头(210)的图像的显示。
示例18、如示例16所述的有形非瞬态计算机可读存储介质(291)，其中，所述第二信号包括预定义波形，并且
所述计算机程序在由所述处理器(292)执行时还使所述控制台(290)在所述第一组合信号中检测所述预定义波形。
示例19、如示例16所述的有形非瞬态计算机可读存储介质(291)，其中，所述第二信号包括第一预定义波形和第二预定义波形，
所述计算机程序在由所述处理器(292)执行时还使所述控制台(190/290/390)在所述第一组合信号中检测所述第一预定义波形和所述第二预定义波形，
所述第一预定义波形对应于帧触发物；并且
所述第二预定义波形对应于线触发物。
示例20、如示例16所述的有形非瞬态计算机可读存储介质(291)，其中，所述第二信号包括电压脉冲，并且
所述计算机程序在由所述处理器(292)执行时还使所述控制台(290)在所述第一组合信号中检测所述电压脉冲。
本文描述的实施例的图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。这些图示并不旨在用作对本文描述的本公开内容的所有元件和特征的完整描述。在回顾了本公开内容之后，许多其他实施例对于本领域技术人员而言会是显而易见的。可以利用其他实施例并从本公开内容中导出其他实施例，使得可以在不脱离本公开内容的范围的情况下做出结构和逻辑上的替换和改变。另外，这些图示仅是代表性的，并且可能并没有按比例绘制。图示中的某些比例可能被放大，而其他比例可能被最小化。因此，本公开内容和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。
可以仅出于方便的目的而将本文公开的一个或多个实施例独立地和/或共同地称为术语“发明”，但这并不意味着将本申请的范围限制为任何特定的发明或发明构思。此外，虽然在本文中已经图示和描述了特定实施例，但是应当理解，被设计为实现相同或相似目的的任何后续布置都可以代替所示的特定实施例。本公开内容旨在覆盖各种实施例的任何和所有随后的修改或变化。通过回顾说明书，以上实施例的组合以及本文中未具体描述的其他实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
所提供的本公开内容的摘要符合37C.F.R.§1.72(b)，并且在提交摘要时应当理解，摘要并不用于解读或限制权利要求的范围或含义。另外，在前面的详细描述中，为了简化本公开内容，各种特征可以被组合在一起或者被描述在单个实施例中。本公开内容不应被解读为反映了以下意图：所要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征。相反，如以下权利要求所反映的，发明主题可以指向少于所公开的实施例中的任一个实施例的所有特征。因此，以下权利要求被并入详细描述中，其中，每个权利要求独立定义要求保护的主题。
提供对所公开的实施例的前述描述以使得任何本领域技术人员能够实践本公开内容中描述的构思。正因如此，以上公开的主题应被认为是说明性的，而不是限制性的，并且权利要求旨在覆盖落入本公开内容的真实精神和范围内的所有这样的修改、增强和其他实施例。因此，在法律允许的最大范围内，本公开内容的范围将由以下权利要求及其等同物的最广泛的允许解读来确定，并且不应局限于或限制于前述详细描述。
Claims (21)
1.一种用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的控制器(120/220/320)，包括：
电路(121-126/221-226/321-351)，其实施包括以下各项的过程：
接收(S410)超声成像探头(110/210/310)与控制台(190/290/390)之间的信号流，所述超声成像探头在所述医学介入期间发射多个波束，所述控制台从所述超声成像探头(110/210/310)接收基于所述多个波束生成的所述图像信号，所述信号流包括指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息；
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从所述信号流中提取(S420)指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述同步信息；
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从第一被动式超声传感器(S1)接收(S430)第一信号，所述第一被动式超声传感器从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收能量，所述第一信号包括指示所述第一被动式超声传感器(S1)的位置的第一传感器信息并且是基于由所述第一被动式超声传感器(S1)对从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的；
基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的预定义签名特性的第二信号添加(S450)到具有所述第一传感器信息的所述第一信号，以产生第一组合信号；并且
将所述第一组合信号从所述电路(121-126/221-226/321-351)发送(S460)到所述控制台(190/290/390)，所述第一组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性的所述第二信号添加到具有所述第一传感器信息的所述第一信号而产生的。
2.如权利要求1所述的控制器(120/320)，
其中，所述信号流是从所述超声成像探头(110/310)接收的，并且包括用于所述控制台(190/390)的所述图像信号中的来自所述超声成像探头(110/310)的图像，并且
所述控制台(190/390)生成(S480)所述图像以及基于所述预定义签名特性同步的所述第一被动式超声传感器(S1)的所述位置的显示。
3.如权利要求1所述的控制器(120/220/320)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与预定义波形组成为所述预定义签名特性，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述预定义波形。
4.如权利要求1所述的控制器(120/220/320)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与作为所述预定义签名特性的第一预定义波形和第二预定义波形进行组合，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述第一预定义波形和所述第二预定义波形，
所述第一预定义波形对应于帧触发物，并且
所述第二预定义波形对应于线触发物。
5.如权利要求1所述的控制器(120/220/320)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与作为所述预定义签名特性的正电压脉冲进行组合，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述正电压脉冲。
6.如权利要求1所述的控制器(220)，
其中，所述信号流是从所述控制台(290)接收的，并且
所述控制台(290)生成根据来自所述超声成像探头(210)的所述图像信号得到的图像以及基于所述预定义签名特性同步的所述第一被动式超声传感器(S1)的所述位置的显示。
7.如权利要求1所述的控制器(320)，其中，由所述电路(321-351)实施的所述过程还包括：
由所述电路(321-351)放大(S540)所述第一被动式超声传感器(S1)的输出以产生放大的第一信号；
由所述电路(321-351)对所述放大的第一信号进行数字化(S545)以产生所述第一信号，其中，所述添加包括将所述第一信号与作为所述预定义签名特性的表示至少一个数字位的至少一个脉冲进行组合；并且
由所述电路(321-351)传输(S560)所述第一组合信号。
8.如权利要求1所述的控制器(320)，其中，由所述电路(321-351)实施的所述过程还包括：
接收(S630)来自所述第一被动式超声传感器(S1)的输出作为第一传感器输出；
由所述电路(321-351)对所述第一传感器输出进行数字化(S645)以产生数字化的传感器输出；
由所述电路(121-126/221-226/321-351)对所述信号流进行数字化(S647)以产生数字化的信号流；并且
组合(S650)所述数字化的信号流与所述数字化的传感器输出以产生数字化的第一组合信号作为所述第一组合信号。
9.如权利要求8所述的控制器(320)，还包括：
由所述电路(321-351)传输用于由与所述控制台(390)接口连接的接收器(352)接收的所述数字化的第一组合信号。
10.如权利要求1所述的控制器(120/220/320)，其中，由所述电路(121-126/221-226/321-351)实施的所述过程还包括：
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从第二被动式超声传感器(S2)接收(S753)第三信号，所述第二被动式超声传感器从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收能量，所述第三信号包括指示所述第二被动式超声传感器(S2)的位置的第二传感器信息并且是基于由所述第二被动式超声传感器(S2)对从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的；
基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性添加(S757)到具有所述第二传感器信息的所述第三信号，以产生第二组合信号；并且
将所述第二组合信号从所述电路(121-126/221-226/321-351)发送(S760)到所述控制台，所述第二组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性添加到具有所述第二传感器信息的所述第三信号而产生的。
11.一种用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的系统(100/200/300)，包括：
超声成像探头(110/210/310)，其在所述医学介入期间发射多个波束；
控制台(190/290/390)，其从所述超声成像探头(110/210/310)接收基于所述多个波束生成的图像信号；
第一被动式超声传感器(S1)，其从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收能量；
控制器(120/220/320)，其具有电路(121-126/221-226/321-351)，所述电路实施包括以下各项的过程：
接收(S410)所述超声成像探头(110/210/310)与所述控制台之间的信号流，所述信号流包括指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息；
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从所述信号流中提取(S420)指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述同步信息；
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从所述第一被动式超声传感器接收(S430)第一信号，所述第一信号包括指示所述第一被动式超声传感器(S1)的位置的第一传感器信息并且是基于由所述第一被动式超声传感器(S1)对从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的；
基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的预定义签名特性的第二信号添加(S450)到具有所述第一传感器信息的所述第一信号，以产生组合信号；并且
将所述组合信号从所述电路(121-126/221-226/321-351)发送(S460)到所述控制台，所述组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性的所述第二信号添加到具有所述第一传感器信息的所述第一信号而产生的。
12.如权利要求11所述的系统(100/200/300)，还包括：
第二被动式超声传感器(S2)，其从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收能量，
其中，由所述电路(121-126/221-226/321-351)实施的所述过程还包括：
由所述电路(121-126/221-226/321-351)从所述第二被动式超声传感器(S2)接收(S753)第三信号，所述第三信号包括指示所述第二被动式超声传感器(S2)的位置的第二传感器信息并且是基于由所述第二被动式超声传感器(S2)对从由所述超声成像探头(110/210/310)发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的；
基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性添加(S757)到具有所述第二传感器信息的所述第三信号，以产生第二组合信号；并且
将所述第二组合信号从所述电路(121-126/221-226/321-351)发送(S760)到所述控制台(190/290/390)，所述第二组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性添加到具有所述第二传感器信息的所述第三信号而产生的。
13.如权利要求11所述的系统(100/200/300)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与预定义波形组成为所述预定义签名特性，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述预定义波形。
14.如权利要求11所述的系统(100/200/300)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与作为所述预定义签名特性的第一预定义波形和第二预定义波形进行组合，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述第一预定义波形和所述第二预定义波形，
所述第一预定义波形对应于帧触发物，并且
所述第二预定义波形对应于线触发物。
15.如权利要求11所述的系统(100/200/300)，
其中，所述添加包括将所述第一信号与作为所述预定义签名特性的正电压脉冲进行组合，使得所述控制台(190/290/390)能够在所述第一组合信号中检测到所述正电压脉冲。
16.一种包括计算机可读代码或指令的计算机程序，所述计算机可读代码或指令在由处理器(292)执行时使控制台(290)执行用于同步医学介入中的图像信号和传感器信号的过程，所述计算机程序包括：
从超声成像探头(210)接收(S810)基于由所述超声成像探头(210)发射的多个波束生成的图像信号；
接收(S870)第一组合信号，所述第一组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的预定义签名特性的第二信号添加到具有第一传感器信息的第一信号而产生的，其中，所述第一传感器信息指示第一被动式超声传感器(S1)的位置并且是基于由所述第一被动式超声传感器(S1)对来自由所述超声成像探头(210)发射的每个波束的能量的接收而生成的；
将具有所述第一传感器信息的所述第一信号与具有所述预定义签名特性的所述第二信号进行分离(S872)；
从所述第二信号获得(S874)指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息；并且
基于从所述第二信号获得的所述同步信息来同步(S876)来自所述超声成像探头(210)的图像与从所述第一信号的所述第一传感器信息获得的所述第一被动式超声传感器(S1)的传感器数据。
17.一种有形非瞬态计算机可读存储介质(291)，其存储如权利要求16所述的计算机程序。
18.如权利要求17所述的有形非瞬态计算机可读存储介质(291)，其中，所述计算机程序在由所述处理器(292)执行时还使所述控制台(290)生成(S880)与所述第一被动式超声传感器(S1)的位置同步的来自所述超声成像探头(210)的图像的显示。
19.如权利要求17所述的有形非瞬态计算机可读存储介质(291)，其中，所述第二信号包括预定义波形，并且
所述计算机程序在由所述处理器(292)执行时还使所述控制台(290)在所述第一组合信号中检测所述预定义波形。
20.如权利要求17所述的有形非瞬态计算机可读存储介质(291)，其中，所述第二信号包括第一预定义波形和第二预定义波形，
所述计算机程序在由所述处理器(292)执行时还使所述控制台(190/290/390)在所述第一组合信号中检测所述第一预定义波形和所述第二预定义波形，
所述第一预定义波形对应于帧触发物；并且
所述第二预定义波形对应于线触发物。
21.一种用于同步医学介入中的图像和传感器位置的方法，所述方法包括：
接收(S410)超声成像探头与控制台之间的信号流，所述超声成像探头在所述医学介入期间发射多个波束，所述控制台从所述超声成像探头接收基于所述多个波束生成的所述图像信号，所述信号流包括指示所述多个波束中的每个波束的发射的定时的同步信息；
从所述信号流中提取(S420)指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述同步信息；
从第一被动式超声传感器接收(S430)第一信号，所述第一被动式超声传感器从由所述超声成像探头发射的每个波束接收能量，所述第一信号包括指示所述第一被动式超声传感器的位置的第一传感器信息并且是基于由所述第一被动式超声传感器对从由所述超声成像探头发射的每个波束接收到的所述能量的接收而生成的；
基于从所述信号流中提取的所述同步信息将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的预定义签名特性的第二信号添加(S450)到具有所述第一传感器信息的所述第一信号，以产生第一组合信号；并且
将所述第一组合信号发送(S460)到所述控制台，所述第一组合信号是通过将具有指示所述多个波束中的每个波束的发射的所述定时的所述预定义签名特性的所述第二信号添加到具有所述第一传感器信息的所述第一信号而产生的。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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