CN114760928A - 用于监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号的方法和装置 - Google Patents

用于监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本文所描述的技术的各方面涉及监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号。超声系统可以被配置为扫掠体积以收集超声数据、检测该超声数据中的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号并且自动引导超声束监测该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。该超声系统可以进一步被配置为确定能够检测到或能够以最高质量检测到该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置。该超声系统可以包括如耦合到受试者的超声贴片等可穿戴超声设备。该可穿戴超声设备可以具有能够在三个维度上引导超声束的二维阵列的超声换能器。

Description

用于监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号的方法和装置
相关申请的交叉引用
本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2019年9月27日在代理人案卷号B1348.70156US00下提交的名称为“METHODS AND APPARATUSES FOR MONITORING FETALHEARTBEAT AND UTERINE CONTRACTION SIGNALS[用于监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号的方法和装置]”的美国专利申请序列号62/907,522的权益，该美国专利申请特此通过引用以其全文并入本文。
技术领域
总体上，本文所描述的技术的各方面涉及超声系统和超声设备。某些方面涉及用于监测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的超声系统和超声设备。
背景技术
超声设备可以用于使用频率高于人类可听到的频率的声波执行诊断成像和/或治疗。超声成像可以用于查看内部的软组织身体结构。当超声脉冲被发射到组织中时，不同振幅的声波可能会在不同的组织界面处反射回探头。这些反射的声波然后可以被记录并作为图像显示给操作者。声音信号的强度(振幅)和波穿过身体所需的时间可以提供用于产生超声图像的信息。使用超声设备可以形成许多不同类型的图像。例如，可以生成示出组织的二维截面、血流、组织随时间的运动、血的位置、特定分子的存在、组织的刚度或三维部位的解剖构造的图像。
发明内容
根据本申请的一个方面，一种装置包括超声系统，该超声系统被配置为：扫掠体积以收集超声数据；检测该超声数据中的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号；以及自动引导超声束监测该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。
在一些实施例中，该超声数据包括在该体积内的不同位置处收集的多个超声数据集。在一些实施例中，该超声系统进一步被配置为确定可检测到或可以最高质量检测到该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置。在一些实施例中，该超声系统进一步被配置为扫掠经修改的体积以收集超声数据。在一些实施例中，该超声系统进一步被配置为确定可检测到或可以最高质量检测到该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置；并且该超声系统被配置为当扫掠该经修改的体积以收集超声数据时扫掠基于先前监测到该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置而修改的体积。在一些实施例中，用以先前监测到该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置为中心的扫掠来收集该经修改的体积。
在一些实施例中，该超声系统包括可穿戴超声设备。在一些实施例中，该可穿戴超声设备包括超声贴片，该超声贴片耦合到受试者。在一些实施例中，该可穿戴超声设备包括二维阵列的超声换能器。在一些实施例中，该超声系统包括与超声设备通信的处理设备。在一些实施例中，该处理设备包括移动电话、平板计算机、膝上型计算机或标准胎心宫缩图(CTG)系统的处理设备。在一些实施例中，该处理设备包括该标准胎心宫缩图系统的处理设备，该超声设备包括被配置为耦合到电缆的一端的输出端口，并且该电缆的另一端被配置为耦合到该标准CTG系统的处理设备。
根据本申请的另一个方面，一种装置包括超声系统，该超声系统被配置为：配置超声设备从受试者体内的多个部位收集多个超声数据集；从所收集的超声数据集中检测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号；并且通过自动配置该超声设备从该受试者体内基于该多个超声数据集中的一个超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该一个超声数据集相对应的部位收集另外的超声数据来监测这些胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。
在一些实施例中，该超声系统被配置为当配置该超声设备从该受试者体内的该多个部位收集该多个超声数据集时从该受试者体内的特定部位收集该多个超声数据集中的每一个。在一些实施例中，该多个超声数据集中的每一个包括A线时间序列。在一些实施例中，该时间序列在足够长的时间段内以捕获心跳运动。在一些实施例中，该多个数据集中的每一个包括从该受试者体内的二维切片收集的超声图像时间序列。
在一些实施例中，该超声系统被配置为当从所收集的超声数据集中检测这些胎儿心跳信号时使用M模式超声技术。在一些实施例中，该超声系统被配置为当从所收集的超声数据集中检测这些胎儿心跳信号时使用经训练以检测超声数据中的胎儿心跳信号的统计模型。在一些实施例中，该超声系统被配置为当从所收集的超声数据集中检测这些子宫收缩信号时使用斑点追踪技术来分析针对组织收缩的超声数据。在一些实施例中，该超声系统被配置为当从所收集的超声数据集中检测这些子宫收缩信号时使用经训练以测量超声图像中子宫周围的肌肉厚度的统计模型。
在一些实施例中，该超声系统被配置为，当自动配置该超声设备从该受试者体内基于该多个超声数据集中的一个超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该一个超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据时，配置该超声设备使用二维阵列的超声换能器来将超声束在三个维度上引导至该部位，以便收集该另外的超声数据。在一些实施例中，该超声系统被配置为，当自动配置该超声设备从该受试者体内基于该多个超声数据集中的一个超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该一个超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据时，配置该超声设备在不从该受试者体内的该多个部位中的其他部位收集超声数据的情况下收集该另外的超声数据。在一些实施例中，该超声系统被配置为在一段时间内监测这些胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。在一些实施例中，该超声系统被配置为，当自动配置该超声设备从该受试者体内基于该多个超声数据集中的一个超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该一个超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据时，配置该超声设备从该受试者体内与具有最高质量胎儿心跳信号的超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据。在一些实施例中，该超声系统被配置为，当自动配置该超声设备从该受试者体内基于该多个超声数据集中的一个超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该一个超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据时，配置该超声设备以从该受试者体内与具有最高质量子宫收缩信号的超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据。在一些实施例中，该超声系统被配置为，当自动配置该超声设备从该受试者体内基于该多个超声数据集中的一个超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该一个超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据时，配置该超声设备以从该受试者体内与具有胎儿心跳信号和子宫收缩信号的最高组合质量的超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据。在一些实施例中，这些胎儿心跳信号和子宫收缩信号的组合质量是该胎儿心跳信号的质量和该子宫收缩信号的质量的平均值。在一些实施例中，该胎儿心跳信号的质量基于该胎儿心跳信号的信噪比(SNR)。在一些实施例中，该胎儿心跳信号的质量基于统计模型的该统计模型已经从该另外的超声数据准确地确定了该胎儿心跳信号的置信度水平。在一些实施例中，该子宫收缩信号的质量基于该子宫收缩信号的信噪比(SNR)。在一些实施例中，该子宫收缩信号的质量基于统计模型的该统计模型已经准确地测量了子宫周围的肌肉厚度的置信度水平。
在一些实施例中，该超声系统进一步被配置为连续地或周期性地监测这些胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量，并且被配置为基于这些胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量没有超过阈值质量来配置该超声设备从该受试者体内的该多个部位的子集收集多个超声数据集。在一些实施例中，该超声系统进一步被配置为配置该超声设备从该受试者体内的该多个部位的子集收集多个超声数据集。在一些实施例中，该超声系统被配置为基于从其中收集该另外的超声数据的部位来选择这些部位的子集。在一些实施例中，这些部位的子集是大致以该受试者体内的从其中收集该另外的超声数据的部位为中心的第一特定的部位百分比。在一些实施例中，这些部位的子集沿围绕该受试者体内的从其中收集该另外的超声数据的部位的螺旋曲线。
在一些实施例中，该超声系统被配置为监测来自该受试者体内不同部位的这些胎儿心跳信号和子宫收缩信号。在一些实施例中，该超声系统被配置为将超声束引导至一个部位以监测该胎儿心跳信号并将该超声束引导至另一个部位以监测该子宫收缩信号。在一些实施例中，该超声系统被配置为以比监测该子宫收缩信号的采样率更高的采样率监测该胎儿心跳信号。
在一些实施例中，该超声系统进一步被配置为输出这些胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号以供显示。在一些实施例中，该超声系统被配置为通过通信链路来将这些胎儿心跳和/或子宫收缩发射到处理设备，该处理设备被配置为在其显示屏上将这些胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号显示为一个或多个图形。在一些实施例中，该处理设备包括移动电话、平板计算机、膝上型计算机或标准胎心宫缩图系统的处理设备。在一些实施例中，该处理设备包括该标准胎心宫缩图系统的处理设备，该超声设备包括被配置为耦合到电缆的一端的输出端口，并且该电缆的另一端被配置为耦合到该标准CTG系统的处理设备。
在一些实施例中，该超声系统包括可穿戴超声设备。在一些实施例中，该可穿戴超声设备包括超声贴片，该超声贴片耦合到受试者。在一些实施例中，该可穿戴超声设备包括二维阵列的超声换能器。在一些实施例中，该超声系统包括与超声设备通信的处理设备。在一些实施例中，该处理设备包括移动电话、平板计算机、膝上型计算机或标准胎心宫缩图系统的处理设备。在一些实施例中，该处理设备包括该标准胎心宫缩图系统的处理设备，该超声设备包括被配置为耦合到电缆的一端的输出端口，并且该电缆的另一端被配置为耦合到该标准CTG系统的处理设备。
一些方面包括一种用于执行该超声系统被配置为执行的动作的方法。
附图说明
将参照以下示例性和非限制性附图来描述各个方面和实施例。应当理解，这些附图不一定按比例绘制。出现在多个附图中的项在它们出现的所有附图中用相同或相似的附图标记表示。
图1是展示了根据本文所描述的某些实施例的用于监测胎儿心跳或子宫收缩信号的示例过程的流程图；
图2是展示了根据本文所描述的某些实施例的用于监测胎儿心跳或子宫收缩信号的示例过程的另一个流程图；
图3是展示了根据本文所描述的某些实施例的用于监测胎儿心跳或子宫收缩信号的示例过程的另一个流程图；
图4是展示了根据本文所描述的某些实施例的用于监测胎儿心跳或子宫收缩信号的示例过程的另一个流程图；
图5是展示了根据本文所描述的某些实施例的用于监测胎儿心跳或子宫收缩信号的示例过程的另一个流程图；
图6是展示了根据本文所描述的某些实施例的用于监测胎儿心跳或子宫收缩信号的示例过程的另一个流程图；
图7是展示了根据本文所描述的某些实施例的用于监测胎儿心跳或子宫收缩信号的示例过程的另一个流程图；
图8是根据本文所描述的某些实施例的示例超声贴片的透视图；
图9是根据本文所描述的某些实施例的图8的超声贴片的分解图；
图10是根据本文所描述的某些实施例的图8的超声贴片的另一个分解图；
图11是根据本文所描述的某些实施例的耦合到患者的图8的超声贴片的图示；
图12是根据本文所描述的某些实施例的另一个示例超声贴片的透视图；
图13是根据本文所描述的某些实施例的用于超声贴片的示例替代性紧固机构的图示；
图14是根据本文所描述的某些实施例的图13的超声贴片紧固到患者的图示；以及
图15是根据本文所描述的某些实施例的示例超声系统的示意性框图。
具体实施方式
在分娩期间，可能期望监测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。虽然胎心宫缩图系统中的换能器可以相邻耦合到受试者的子宫以监测这种信号，但是由于受试者和/或胎儿的移动，换能器可能能够在受试者身上一个位置处检测到胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号，但是在一段时间后无法检测到这些信号。因此，可能需要频繁地手动重新调整换能器的位置。在分娩之前对胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的长期家庭监测(例如，在高危妊娠的情况下)期间，也可能出现重新调整换能器位置的相同需求。
最近，已经开发了将超声电路系统和大量超声换能器的二维阵列集成在集成电路上的片上超声件。大型超声换能器阵列可以允许这种片上超声件具有先进的成像功能。例如，二维超声换能器阵列可以使得超声束能够在三个维度上被引导并从受试者体内的体积收集三维超声数据。片上超声件的尺寸可以足够小以形成可穿戴超声设备的核心。可穿戴超声设备可以是超声贴片的形状因子或者是可以耦合到受试者的一些其他形状因子。在一些实施例中，可穿戴超声设备可以是独立(self-contained)的，因为该可穿戴超声设备可以包括超声换能器、发射电路系统和接收电路系统，该超声换能器、发射电路系统和接收电路系统的一部分或全部可以包括在片上超声件中。发射电路系统可以包括例如被配置为驱动超声换能器发射超声的高压脉冲发生器。接收电路系统可以包括例如模拟和数字电路系统，该模拟和数字电路系统被配置为(无特定顺序)：接收模拟超声信号；对这些模拟超声信号进行数字化；对超声信号进行滤波压缩、波束成形和/或形成超声图像；以及控制和协调电路系统的不同部分彼此同步工作。在一些实施例中，可穿戴超声设备可以能够从其自身用位于可穿戴超声设备上的超声换能器收集的超声信号生成超声图像。在一些实施例中，可穿戴超声设备可以不耦合到另一个处理设备。
在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的重量可以小于1kg。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的重量可以小于0.5kg。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的重量可以小于0.25kg。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的厚度可以小于5cm。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的厚度可以小于2.5cm。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的厚度可以小于1.25cm。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的厚度可以小于1cm。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的体积可以小于180cm3。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的体积可以小于90cm3。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的体积可以小于45cm3。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的体积可以小于25cm3。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的体积可以小于15cm3。在一些实施例中，这种可穿戴超声设备的体积可以小于6cm3。
有关片上超声件的进一步描述，参见2017年6月19日提交并作为美国专利申请公开号2017-0360399A1公布(并转让给本申请的受让人)的名称为“UNIVERSAL ULTRASOUNDDEVICE AND RELATED APPARATUS AND METHODS[通用超声设备以及相关装置和方法]”的美国专利申请号15/626,711和/或2018年11月15日提交并作为美国专利申请公开号2019-0142387 A1公布的名称为“ULTRASOUND APPARATUSES AND METHODS FOR FABRICATINGULTRASOUND DEVICES[用于制造超声设备的超声装置和方法]”的美国专利申请号16/192,603，这些美国专利申请通过引用以其全文并入本文。
发明人已经认识到，包括片上超声件的这种可穿戴超声设备(例如，贴片)可以被配置为胎儿心脏和/或子宫收缩监测器。具体地，发明人已经认识到，可穿戴超声设备及其片上超声件的二维超声换能器阵列在三个维度上引导超声束的能力可以使得可穿戴超声设备能够在受试者和/或胎儿移动时自动追踪胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。在一些实施例中，可穿戴超声设备可以被配置为实施搜索算法，该搜索算法可以扫描图像空间以找到胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号，并且然后实施追踪算法以在监测信号时保持信号聚焦。扫描图像空间可以包括从受试者体内的体积收集超声数据以找到可以检测到最强胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置。可穿戴超声设备然后可以将超声束自动引导至该位置。在监测信号的同时保持信号聚焦可以包括周期性地从先前监测的位置附近的较小体积收集超声数据，以确定由于受试者和/或胎儿的移动，超声束是否应该被重新引导至可以检测到最强胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的新位置。
应当理解，本文所描述的实施例可以以各种方式中的任何方式来实施。以下仅出于说明性目的提供了具体实施方式的示例。应当理解，所提供的这些实施例和特征/能力可以单独地、全部一起或以两个或更多个的任何组合的方式使用，因为本文所描述的技术的各方面并不限于此方面。
图1至图7是展示了根据本文所描述的某些实施例的用于监测胎儿心跳或子宫收缩信号的示例过程100-700的流程图。过程100是一般过程并且可以参考过程200-700找到过程100的进一步细节。过程100-700由超声系统来执行。超声系统包括被配置为从受试者收集超声数据的超声设备。在一些实施例中，超声设备可以是可穿戴超声设备，如耦合到受试者的超声贴片，并且具体地耦合到受试者子宫的相邻部位的超声贴片。在一些实施例中，超声设备可以包括片上超声件。在一些实施例中，超声系统还可以包括与超声设备通信的处理设备。处理设备可以是例如移动电话、平板计算机、膝上型计算机、标准胎心宫缩图(CTG)系统的处理设备(例如，CTG系统的除换能器之外的部分)，或与超声设备通信的其他类型的电子设备。在包括超声设备和处理设备的实施例中，超声设备和处理设备可以通过有线通信链路(例如，通过以太网、通用串行总线(USB)电缆或闪电数据线)或通过无线通信链路(例如，通过蓝牙、WiFi、ZIGBEE或蜂窝(例如，3G、LTE或CAT-M1)无线通信链路)进行通信。在处理设备是标准CTG系统的处理设备的实施例中，超声设备可以包括被配置为耦合到电缆的一端的输出端口，并且该电缆的另一端被配置为耦合到CTG系统的处理设备。例如，在USB通信的情况下，超声设备可以包括USB端口和能够根据USB协议进行通信的电路系统。在一些实施例中，超声系统可以不包括处理设备。在一些实施例中，处理设备可以执行所有过程100-700。在一些实施例中，超声设备(例如，超声贴片)可以执行过程100-700。在一些实施例中，超声设备可以执行过程100-700的部分并且处理设备可以执行过程100-700的其他部分。过程100-700中的任何一个可以用于例如在分娩期间监测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号或者用于长期家庭监测(例如，在高危妊娠的情况下)。
在过程100的动作102中，超声系统扫掠体积以收集超声数据。超声数据可以包括在体积内的不同位置处收集的多个超声数据集。在一些实施例中，处理设备可以配置超声设备来扫掠体积以收集超声数据。在一些实施例中，超声设备可以配置自身来扫掠体积以收集超声数据。过程100从动作102进行到动作104。
在动作104中，超声系统检测在动作102中收集的超声数据中的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。超声系统可以确定可检测到和/或可以最高质量检测到胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置。在一些实施例中，处理设备可以检测超声数据中的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。在一些实施例中，超声设备可以检测超声数据中的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。过程100从动作104进行到动作106。
在动作106中，超声系统自动引导超声束监测在动作104中检测到的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。具体地，超声系统可以将超声束引导至在动作104中确定的位置。在一些实施例中，处理设备可以配置超声设备来引导超声束监测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。在一些实施例中，超声设备可以配置自身来引导超声束监测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。
如图1所展示的，超声系统在动作106处还可以可选地执行动作106a和106b。在动作106a中，超声系统确定所监测的胎儿心跳信号是否指示医学上值得注意的胎儿心跳信号。在一些实施例中，为了做出这种确定，超声设备可以从胎儿心跳信号确定胎儿心率，并且然后确定胎儿心率是否在医学上是值得注意的。例如，医学上值得注意的胎儿心率可以是超过某个阈值心率或低于某个阈值心率的心率。如果超声系统确定所监测的胎儿心跳信号指示医学上值得注意的胎儿心跳信号，则过程100进行到动作108。如果超声系统确定所监测的胎儿心跳信号指示医学上值得注意的胎儿心跳信号，则过程100进行到动作106b，在该动作中超声系统生成关于医学上值得注意的胎儿心跳信号的通知。在一些实施例中，超声设备可以在动作106a中执行确定并在动作106b中生成通知，并且作为动作106b的一部分，通过有线通信链路(例如，通过以太网、通用串行总线(USB)电缆或闪电数据线)或通过无线通信链路(例如，通过蓝牙、WiFi、ZIGBEE或蜂窝(例如，3G、LTE或CAT-M1)无线通信链路)来将通知发射到处理设备。在一些实施例中，处理设备可以在动作106a中执行确定并且在动作106b中生成通知。通知可以包括例如胎儿心率在处理设备上的显示、心率是否过高或过低的显示和/或由处理设备生成的听觉警报。然而，也可以使用其他形式的通知。过程从动作106b进行到动作108。如果超声系统不执行动作106a和106b，则过程100从动作106进行到动作108。虽然动作106a和106b是关于医学上值得注意的胎儿心跳信号来描述和说明的，但是在其他实施例中，动作106a和106b可以确定医学上值得注意的子宫收缩信号并且生成关于这些子宫收缩信号的通知。
超声系统可以在动作106中在一段时间内监测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。然而，在一段时间之后，由于胎儿和/或受试者的移动，胎儿心跳和/或子宫收缩在超声系统在动作106中将超声束引导到的位置处可能不再是可检测的，或者不再是以足够的质量水平可检测的，或者不再是以最高的可用质量水平可检测的。因此，在动作108中，超声系统扫掠经修改的体积以收集超声数据。可以基于先前在动作106中监测到的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置来将扫掠从动作102中的扫掠进行修改。例如，经修改的体积可以是以先前监测位置为中心的较小体积。因此，动作108中的扫掠可以被认为是窄扫掠，而动作102中的扫掠可以被认为是宽扫掠。过程从动作108进行到动作104。因此，在动作108中执行经修改的扫掠之后，在动作104中，超声系统再次从扫掠中检测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号，并且在动作106中，超声系统引导超声束(可能将超声束引导至与先前位置不同的位置)用于进一步监测。
现在参考图2，在过程200中，动作202可以对应于动作102，动作204可以对应于动作104，动作206可以对应于动作106，并且动作208-214和216可以对应于动作108。
在过程200的动作202中，超声系统配置超声设备从受试者体内的多个部位收集多个超声数据集。如本文所提及的，部位可以是任何一组位置。每个超声数据集可以从受试者体内的特定部位收集。超声系统可以被认为在动作202中执行超声扫掠。在一些实施例中，超声设备可以配置自身来收集多个超声数据集。在一些实施例中，与超声设备通信的处理设备可以配置超声设备(例如，通过在通信链路上发射命令)收集多个超声数据集。在一些实施例中，多个数据集中的每一个可以是A线时间序列。超声系统可以配置超声设备以通过沿单个维度、多个维度的光栅化或者通过沿空间中的曲线(例如，螺旋曲线)的扫描来收集多条A线。时间序列可以在足够长的时间段内以捕获心跳运动。在一些实施例中，多个数据集中的每一个可以包括从受试者体内的二维切片收集的超声图像时间序列。来自每个二维切片的超声图像可以相对于超声设备的换能器阵列以不同的仰角或方位角收集。在一些实施例中，从二维切片收集超声图像可以包括沿单个维度对A线进行光栅收集。在一些实施例中，从二维切片收集超声图像包括使用如空间复合等技术以相对于超声设备的换能器阵列的多个不同角度对A线进行多个光栅收集。在一些实施例中，从二维切片收集超声图像可以包括使用照明技术对如平面波或发散束等超声数据进行光栅收集，这些平面波或发散束不一定是聚焦的A线。在一些实施例中，从二维切片收集超声图像可以包括使用如合成孔径技术等技术，其中，直到已经将几个方向与特定方向组合，沿该特定方向的重建可能才完成。在一些实施例中，来自多个二维切片的多个超声图像集可以一起构成三维体积。过程200从动作202进行到动作204。
在动作204中，超声系统从在动作202中收集的超声数据集中检测胎儿心跳信号。在一些实施例中，检测胎儿心跳信号可以包括使用M模式超声技术。在超声数据包括A线的实施例中，M模式超声技术可以直接应用于A线。在超声数据包括来自二维切片的超声图像的实施例中，M模式技术可以应用于二维超声图像内的特定A线。在一些实施例中，检测胎儿心跳信号可以包括使用经训练以检测超声数据中的胎儿心跳信号的统计模型。例如，可以训练统计模型以将超声图像分类为属于心跳周期的特定阶段(例如，心脏收缩或心脏舒张)并且可以通过确定心跳周期的阶段的连续开始之间的时间来检测心跳信号(例如，心率)。本文讨论的任何统计模型可以是例如卷积神经网络、全连接神经网络、循环神经网络(例如，长短期记忆(LSTM)循环神经网络)、随机森林、支持向量机、线性分类器和/或任何其他统计模型。本申请中描述的任何统计模型都可以在超声设备上存储和运行。例如，超声设备可以包括被设计用于操作统计模型的一个或多个芯片。芯片可以是如张量处理单元(TPU)等人工智能(AI)加速器芯片。替代性地，本申请中描述的任何统计模型可以在与超声设备通信的处理设备上或者在由超声设备或处理设备访问的电子设备上存储和运行。对检测胎儿心跳信号的进一步描述可以在以下文献中找到：Peters等人,Monitoring the fetalheart non-invasively:A review of methods[无创监测胎心：方法综述],Journal ofperinatal medicine[围产期医学杂志],2001，该文献的内容通过引用以其全文并入本文。在一些实施例中，超声设备可以在动作204中执行检测。在一些实施例中，与超声设备通信的处理设备可以在动作204中执行检测。过程200从动作204进行到动作206。
在动作206中，超声系统自动配置超声设备从受试者体内的部位收集另外的超声数据。该部位基于超声数据集的胎儿心跳信号的质量而与该超声数据集相对应。该部位可以是在动作202中从其中收集超声数据集的部位。超声系统可以配置超声设备使用其二维阵列的超声换能器来将超声束在三个维度上引导至该部位，以便收集另外的超声数据。超声系统可以配置超声设备以在不从在动作202中收集超声数据的其他部位收集超声数据的情况下收集该超声数据。基于在动作206中收集的超声数据，超声系统可以检测胎儿心跳信号(例如，使用参考动作204所描述的技术)。因此，动作206可以构成对胎儿心跳信号的监测，并且可以在一段时间内执行。在一些实施例中，胎儿心跳信号的质量可以基于胎儿心跳信号的信噪比(SNR)(例如，从其中确定胎儿心跳信号的M模式数据的SNR)。在一些实施例中，胎儿心跳信号的质量可以基于统计模型的该统计模型已经从超声数据准确地确定了胎儿心跳信号的置信度水平。例如，置信度水平可以与统计模型已经将超声图像准确分类为属于心跳周期的特定阶段(例如，心脏收缩或心脏舒张)的置信度水平相关。在一些实施例中，超声系统可以配置超声设备从受试者体内的与具有最高质量的超声数据集相对应的部位收集另外的超声数据。在一些实施例中，超声设备可以在动作206中确定质量。在一些实施例中，与超声设备通信的处理设备可以在动作206中确定质量。在一些实施例中，超声设备可以配置自身来收集另外的超声数据。在一些实施例中，与超声设备通信的处理设备可以配置超声设备收集另外的超声数据(例如，通过在通信链路上发射命令)。过程200从动作206进行到动作208。
超声系统可以收集另外的超声数据，并且从而在动作206中在一段时间内监测胎儿心跳信号。然而，由于胎儿和/或受试者的移动，胎儿心跳在超声系统在动作206中收集数据的部位处可能不再是可检测的，或者不再是以足够的质量水平可检测的，或者不再是以最高的可用质量水平可检测的。因此，超声系统在动作208中执行另一次超声扫掠。动作208可以在动作206之后的设定时间段发生(即，在设定监测周期之后)。基于胎儿和/或受试者在监测周期期间没有移动极端量的假设，超声系统可能不从动作202开始对所有部位执行扫掠。相反，超声系统在这些位置的子集上执行经修改的扫掠，超声系统在这些位置中可以在先前监测的部位周围搜索。因此，动作202的扫掠可以被认为是宽扫掠，而动作208的扫掠可以被认为是窄扫掠。
在一些实施例中，窄扫掠可以是小于宽扫掠的任何扫掠。例如，考虑宽扫掠和窄扫掠是A线的扫掠。在一些实施例中，宽扫掠可以在40度、50度、60度、70度、80度、90度、100度、110度、120度的方位角方向、仰角方向或方位角和仰角方向两者(即，定义立体角)的跨度上，或者在这些值之间的任何其他度的跨度上。在一些实施例中，窄扫掠可以在5度、10度、15度的方位角方向、仰角方向或方位角和仰角方向两者(即，定义立体角)的跨度上，或者在这些值之间的任何其他度的跨度上。(应当理解，跨X度的扫掠可能意味着扫掠从-X/2度进行到X/2度。)作为另一个示例，考虑宽扫掠和窄扫掠是超声图像的扫掠。在一些实施例中，宽扫掠可以在40度、50度、60度、70度、80度、90度、100度、110度、120度的仰角方向的跨度上，或者在这些值之间的任何其他度的跨度上。在一些实施例中，窄扫掠可以在5度、10度、15度的仰角方向的跨度上，或者在这些值之间的任何其他度的跨度上。
在动作208中，超声系统配置超声设备从受试者体内的多个部位的子集(在动作202中从其中收集超声数据)收集多个超声数据集。在一些实施例中，超声系统可以基于在动作206中从其中收集另外的超声数据的部位(在下文中可以被称为“所监测的部位”)来选择部位的子集。在一些实施例中，超声系统可以配置超声设备从在动作202中收集超声数据的部位的X％(其中，X是介于0与100之间的数字)收集超声数据。在一些实施例中，部位的子集可以是部位的大约以所监测的部位为中心的前X％。例如，超声系统可以配置超声设备用光栅扫描来收集超声数据，并且光栅扫描的大约中心可以是所监测的部位。作为另一个示例，超声系统可以配置超声设备沿所监测的部位周围的螺旋曲线来收集超声数据。在一些实施例中，超声设备可以配置自身来收集多个超声数据集。在一些实施例中，与超声设备通信的处理设备可以配置超声设备(例如，通过在通信链路上发射命令)收集多个超声数据集。过程200从动作208进行到动作210。
在动作210中，超声系统从在动作208中收集的超声数据集中检测胎儿心跳信号。可以参考动作204找到对检测胎儿心跳信号的进一步描述。过程200从动作210进行到动作212。
在动作212中，超声系统确定所收集的超声数据集中的胎儿心跳信号的质量(来自动作208)是否超过阈值质量。关于胎儿心跳信号的质量，在一些实施例中，超声系统可以确定任何所收集的超声数据中的胎儿心跳信号的信噪比(SNR)(例如，从其中确定胎儿心跳信号的M模式数据的SNR)是否超过阈值SNR。在一些实施例中，超声系统可以确定统计模型是否已经以超过置信度阈值水平的置信度水平从任何所收集的超声数据准确地确定了胎儿心跳信号。在一些实施例中，超声设备可以在动作212中执行确定。在一些实施例中，与超声设备通信的处理设备可以在动作212中执行确定。如果超声系统确定所收集的超声数据中的胎儿心跳信号的质量超过阈值质量，则过程200从动作212进行到动作206。在动作206中，超声系统再次执行胎儿心跳的监测，但是可以从与通过动作206的先前迭代不同的部位收集用于该监测的超声数据。在一些实施例中，超声系统可以配置超声设备从受试者体内的与在动作208中收集的具有最高质量的超声数据集相对应的部位收集另外的超声数据。如果超声系统确定所收集的超声数据中的胎儿心跳信号的质量没有超过阈值质量，则过程200从动作212进行到动作214。
在动作214中，超声系统配置超声设备从受试者体内的多个部位的另一个子集(即，不同于动作208的子集)收集多个超声数据集。在一些实施例中，超声系统可以配置超声设备从在动作202中收集超声数据的部位的下一个Y％(即，前X％之后的下一个Y％，其中，Y是介于0与100-X之间的数字)收集超声数据。在一些实施例中，部位的子集可以是部位的以所监测的部位为中心的下一个Y％。换句话说，超声系统可以在所监测的部位周围进一步搜索(与来自动作208的搜索相比)。在一些实施例中，超声设备可以配置自身来收集多个超声数据集。在一些实施例中，与超声设备通信的处理设备可以配置超声设备(例如，通过在通信链路上发射命令)收集多个超声数据集。过程从动作214进行到动作210，在动作210中，超声系统从在动作214中收集的超声数据集中检测胎儿心跳信号。
在一些实施例中，可以不存在动作208-214。例如，超声系统可以配置超声设备在动作206中从特定部位收集超声数据并且不确定是否应当随后重新引导超声束。或者，在一些实施例中，过程200可以从动作206进行到动作202。换句话说，在监测周期之后，超声系统可以执行宽扫掠而不是窄扫掠。在一些实施例中，可以不存在动作212-214。例如，超声系统可以配置超声设备从在动作208中扫描的特定部位收集超声数据，而不管在动作208中收集的超声数据是否超过阈值质量。
现在参考图3，在过程300中，动作302可以对应于动作102，动作304可以对应于动作104，动作306-308可以对应于动作106，并且动作310可以对应于动作108。
在动作302中，超声系统配置超声设备从受试者体内的多个部位收集多个超声数据集。可以参考动作202找到对动作302的进一步描述。过程300从动作302进行到动作304。
在动作304中，超声系统从所收集的超声数据集中检测胎儿心跳信号。可以参考动作204找到对动作304的进一步描述。过程300从动作304进行到动作306。
在动作306中，超声系统自动配置超声设备从受试者体内基于超声数据集的胎儿心跳信号的质量而与该超声数据集相对应的部位收集另外的超声数据。可以参考动作306找到对动作306的进一步描述。过程300从动作306进行到动作308。
在动作308中，超声系统确定所收集的超声数据集中的胎儿心跳信号的质量(来自动作306)是否超过阈值质量。可以参考动作212找到对动作308的进一步描述。在一些实施例中，超声系统可以对在动作306中收集的超声数据连续地执行动作308。在一些实施例中，超声系统可以对在动作306中收集的超声数据周期性地执行动作308。如果超声系统确定所收集的超声数据中的胎儿心跳信号的质量超过阈值质量，则过程300重复动作308，超声系统在该动作中继续收集胎儿心跳信号并确定所收集的胎儿心跳信号的质量是否超过阈值质量。如果超声系统确定所收集的超声数据中的胎儿心跳信号的质量没有超过阈值质量，则过程300从动作308进行到动作310。
在动作310中，超声系统配置超声设备从受试者体内的多个部位的子集收集多个超声数据集。可以参考动作208找到对动作310的进一步描述。与动作302的扫掠相比，动作310包括执行经修改的扫掠。在一些实施例中，超声系统可以配置超声设备从在动作302中收集超声数据的部位的X％(其中，X是介于0与100之间的数字)收集超声数据。在一些实施例中，部位的子集可以是部位的以所监测的部位为中心的前X％。如果在通过动作308的下一次迭代中，超声系统确定所收集的超声数据中的胎儿心跳信号的质量没有超过阈值质量，则在动作310中，超声系统可以配置超声设备从在通过动作310的先前迭代中收集超声数据的部位的下一个Y％(其中，Y是介于0与100-X之间的数字)收集超声数据。
在一些实施例中，可以不存在动作308-310。例如，超声系统可以配置超声设备在动作306中从特定部位收集超声数据并且不确定是否应当随后重新引导超声束。或者，在一些实施例中，过程300可以从动作306进行到动作302。换句话说，在监测周期之后，超声系统可以执行宽扫掠而不是窄扫掠。
应当理解，在过程300中，在监测胎儿心跳信号期间，超声系统可以连续地或周期性地监测信号的质量。如果信号的质量低于阈值，则超声系统可以执行经修改的扫掠以搜索从其中测量胎儿心跳的新部位。否则，超声系统可以继续从同一位置监测信号。相比之下，在过程200中，超声系统可以在监测周期之后执行经修改的扫掠，而无论信号的质量是否已经下降到阈值以下。
现在参考图4，过程400与过程200相同，除了在过程400中，超声系统搜索并监测子宫收缩信号而不是胎儿心跳信号。在一些实施例中，检测子宫收缩信号(例如，在动作404、406、410中)可以包括使用斑点追踪技术来分析针对组织收缩的超声数据。在超声数据包括A线的实施例中，超声系统可以使用直接应用于A线的斑点追踪技术。在超声数据包括来自二维切片的超声图像的实施例中，斑点追踪技术可以应用于二维超声图像。在一些实施例中，检测子宫收缩信号可以包括使用经训练以测量超声图像中子宫周围肌肉厚度的统计模型。超声系统可以通过检测超过阈值的厚度变化(由统计模型确定)来检测收缩。在一些实施例中，子宫收缩信号的质量(如在动作406和412中确定的)可以基于子宫收缩信号的信噪比(SNR)(例如，从其中确定子宫收缩信号的斑点追踪数据的SNR)。在一些实施例中，子宫收缩信号的质量可以基于统计模型的该统计模型已经准确地测量了子宫周围的肌肉厚度的置信度水平。在一些实施例中，检测子宫收缩信号和/或确定子宫收缩信号的质量可以由超声设备来执行。在一些实施例中，检测子宫收缩信号和/或确定子宫收缩信号的质量可以由与超声设备通信的处理设备来执行。
在一些实施例中，可以不存在动作408-414。例如，超声系统可以配置超声设备在动作406中从特定部位收集超声数据并且不确定是否应当随后重新引导超声束。或者，在一些实施例中，过程400可以从动作406进行到动作402。换句话说，在监测周期之后，超声系统可以执行宽扫掠而不是窄扫掠。在一些实施例中，可以不存在动作412-414。例如，超声系统可以配置超声设备从在动作408中扫描的特定部位收集超声数据，而不管在动作408中收集的超声数据是否超过阈值质量。
现在参考图5，过程500与过程300相同，除了在过程500中，超声系统搜索并监测子宫收缩信号而不是胎儿心跳信号。可以参考过程400找到对检测子宫收缩信号(例如，在动作504和506中)和确定子宫收缩信号的质量(如在动作506和508中确定的)的进一步描述。在一些实施例中，检测子宫收缩信号和/或确定子宫收缩信号的质量可以由超声设备来执行。在一些实施例中，检测子宫收缩信号和/或确定子宫收缩信号的质量可以由与超声设备通信的处理设备来执行。
在一些实施例中，可以不存在动作508-510。例如，超声系统可以配置超声设备在动作506中从特定部位收集超声数据并且不确定是否应当随后重新引导超声束。或者，在一些实施例中，过程500可以从动作506进行到动作502。换句话说，在监测周期之后，超声系统可以执行宽扫掠而不是窄扫掠。
在一些实施例中，过程200或300可以与过程400或500组合。例如，超声系统可以执行动作202-204和402-404(即，用宽扫掠来搜索胎儿心跳信号和子宫收缩信号)，并且然后执行动作206和406(即，监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号)。应当理解，超声系统可以从受试者体内的不同部位监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号。换句话说，超声系统可以将超声束引导至一个部位以监测胎儿心跳信号并将超声束引导至另一个部位以监测子宫收缩信号。还应当理解，超声系统可以以比监测子宫收缩信号(即，在动作406中)的采样率更高的采样率来监测(即，在动作206中)胎儿心跳信号，因为心率可能比收缩速率快。例如，胎儿心跳信号的采样率可以是大约每秒20-30帧的超声数据并且子宫收缩信号的采样率可以是大约每秒1帧的超声数据。超声系统然后可以执行动作208-214和408-414(即，用窄扫掠来搜索胎儿心跳信号和子宫收缩信号)，并且然后再次执行动作206和406(即，监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号)。
作为另一个示例，超声系统可以执行动作302-304和502-504(即，用宽扫掠来搜索胎儿心跳信号和子宫收缩信号)，并且然后执行动作306和506(即，监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号)。应当理解，超声系统可以从受试者体内的不同部位监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号。换句话说，超声系统可以将超声束引导至一个部位以监测胎儿心跳并将超声束引导至另一个部位以监测子宫收缩信号。还应当理解，超声系统可以以比监测子宫收缩信号(即，在动作506中)的采样率更高的采样率来监测(即，在动作306中)胎儿心跳信号，因为心率可能比收缩速率快。例如，胎儿心跳信号的采样率可以是大约每秒20-30帧的超声数据并且子宫收缩信号的采样率可以是大约每秒1帧的超声数据。超声系统然后可以执行动作308和508(即，确定是否用窄扫掠来搜索胎儿心跳信号或子宫收缩信号)并且根据动作308和508的结果来执行动作310和/或410(即，执行窄扫掠)。例如，超声系统可以重新引导超声束仅仅监测胎儿心跳信号，但是不重新引导超声束监测子宫收缩信号，或者反之亦然。
现在参考图6，过程600与过程200和400相同，具有以下差异。在动作604和动作610中，超声系统从所收集的超声数据集中检测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。可以参考过程200找到对检测胎儿心跳信号的进一步描述。可以参考过程400找到对检测胎儿心跳信号的进一步描述。在一些实施例中，超声系统可以从所收集的超声数据集中检测胎儿心跳信号和子宫收缩信号两者。在一些实施例中，超声系统可以从所收集的超声数据集中检测胎儿心跳信号或子宫收缩信号。
在动作606中，超声系统自动配置超声设备从受试者体内基于超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该超声数据集相对应的部位收集另外的超声数据。可以参考过程200找到对确定胎儿心跳信号的质量和配置超声设备的进一步描述。可以参考过程400找到对确定子宫收缩信号的质量和配置超声设备的进一步描述。在一些实施例中，该部位可以是从其中收集具有最高质量胎儿心跳信号的超声数据集的部位。在一些实施例中，该部位可以是从其中收集具有最高质量子宫收缩信号的超声数据集的部位。在一些实施例中，该部位可以是从其中收集具有其胎儿心跳信号和子宫收缩信号的最高组合质量的超声数据集的部位。例如，组合质量可以是胎儿心跳信号的质量和子宫收缩信号的质量的平均值(例如，算术或几何)。还应当理解，超声系统可以以比监测子宫收缩信号的采样率更高的采样率来监测胎儿心跳信号，因为心率可能比收缩速率快。例如，胎儿心跳信号的采样率可以是大约每秒20-30帧的超声数据并且子宫收缩信号的采样率可以是大约每秒1帧的超声数据。
在动作612中，超声系统确定所收集的超声数据集中的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量是否超过阈值质量。在一些实施例中，如果胎儿心跳信号的质量没有超过阈值质量，则过程600可以进行到动作614，否则进行到动作606。在一些实施例中，如果子宫收缩信号的质量没有超过阈值质量，则过程600可以进行到动作614，否则进行到动作606。在一些实施例中，如果胎儿心跳信号的质量或子宫收缩信号的质量没有超过阈值质量，则过程600可以进行到动作614，否则进行到动作606。在一些实施例中，如果胎儿心跳信号和子宫收缩信号的质量的组合质量没有超过阈值质量，则过程600可以进行到动作614，否则进行到动作606。例如，组合质量可以是胎儿心跳信号的质量和子宫收缩信号的质量的平均值(例如，算术或几何)。在一些实施例中，确定质量可以由超声设备来执行。在一些实施例中，确定质量可以由与超声设备通信的处理设备来执行。
在一些实施例中，可以不存在动作608-614。例如，超声系统可以配置超声设备在动作606中从特定部位收集超声数据并且不确定是否应当随后重新引导超声束。或者，在一些实施例中，过程600可以从动作606进行到动作602。换句话说，在监测周期之后，超声系统可以执行宽扫掠而不是窄扫掠。在一些实施例中，可以不存在动作612-614。例如，超声系统可以配置超声设备从在动作608中扫描的特定部位收集超声数据，而不管在动作608中收集的超声数据是否超过阈值质量。
现在参考图7，过程700与过程300和500相同，具有以下差异。在动作704中，超声系统从所收集的超声集中检测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。可以参考过程200找到对检测胎儿心跳信号的进一步描述。可以参考过程400找到对检测胎儿心跳信号的进一步描述。在一些实施例中，超声系统可以从所收集的超声数据集中检测胎儿心跳信号和子宫收缩信号两者。在一些实施例中，超声系统可以从所收集的超声数据集中检测胎儿心跳信号或子宫收缩信号。
在动作706中，超声系统自动配置超声设备从受试者体内基于超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该超声数据集相对应的部位收集另外的超声数据。可以参考过程200找到对确定胎儿心跳信号的质量的进一步描述。可以参考过程400找到对确定子宫收缩信号的质量的进一步描述。在一些实施例中，该部位可以是从其中收集具有最高质量胎儿心跳信号的超声数据集的部位。在一些实施例中，该部位可以是从其中收集具有最高质量子宫收缩信号的超声数据集的部位。在一些实施例中，该部位可以是从其中收集具有其胎儿心跳信号和子宫收缩信号的最高组合质量的超声数据集的部位。例如，组合质量可以是胎儿心跳信号的质量和子宫收缩信号的质量的平均值(例如，算术或几何)。应当理解，超声系统可以从受试者体内的同一部位监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号。还应当理解，超声系统可以以比监测子宫收缩信号的采样率(如每秒1帧的超声数据)更高的采样率(如每秒20-30帧的超声数据)来监测胎儿心跳信号，因为心率可能比收缩速率快。
在动作708中，超声系统确定所收集的超声数据集中的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量是否超过阈值质量。在一些实施例中，如果胎儿心跳信号的质量没有超过阈值质量，则过程700可以进行到动作710，否则继续动作708。在一些实施例中，如果子宫收缩信号的质量没有超过阈值质量，则过程700可以进行到动作710，否则继续动作708。在一些实施例中，如果胎儿心跳信号的质量或子宫收缩信号的质量没有超过阈值质量，则过程700可以进行到动作710，否则继续动作708。在一些实施例中，如果胎儿心跳信号和子宫收缩信号的质量的组合质量没有超过阈值质量，则过程700可以进行到动作710，否则继续动作708。例如，组合质量可以是胎儿心跳信号的质量和子宫收缩信号的质量的平均值(例如，算术或几何)。在一些实施例中，确定质量可以由超声设备来执行。在一些实施例中，确定质量可以由与超声设备通信的处理设备来执行。
在一些实施例中，可以不存在动作708-710。例如，超声系统可以配置超声设备在动作506中从特定部位收集超声数据并且不确定是否应当随后重新引导超声束。或者，在一些实施例中，过程700可以从动作706进行到动作702。换句话说，在监测周期之后，超声系统可以执行宽扫掠而不是窄扫掠。
应当理解，监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号可以在同一设备内同时发生。在一些实施例中，如上文参考过程200-500所描述的，监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号可以通过在监测胎儿心跳信号与监测子宫收缩信号之间来回切换来完成。例如，系统可以找到心跳信号，然后找到收缩信号，然后找到心跳信号等。在一些实施例中，子宫收缩监测可能不太频繁发生，如上文所描述的。在一些实施例中，监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号可以通过交错来完成。例如，一些发射事件(例如，在过程600和700中的配置动作和检测动作中执行的)可以被执行用于监测胎儿心跳信号，并且一些发射事件可以被执行用于监测子宫收缩信号。用于监测特定信号的发射事件可以不必在时间上分组在一起，因为处理例程可以在收集时将与胎儿心跳信号和子宫收缩信号相对应的数据进行分离。在一些实施例中，监测胎儿心跳信号和子宫收缩信号可以包括使用相同的超声数据。例如，某些发射事件或每个发射事件(例如，在过程600和700中的配置动作和检测动作中执行)可以通过处理来使用以检测胎儿心跳信号和子宫收缩信号中的任一者或两者。
在一些实施例中，在监测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号期间(例如，在动作106、206、306、406、506、606和706中)，超声设备可以输出胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号以供显示。例如，超声设备可以通过通信链路来将胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号发射到处理设备，该处理设备然后可以在其显示屏上将胎儿心跳信号或子宫收缩信号显示为一个或多个图形。如上文所描述的，处理设备可以是例如移动电话、平板计算机、膝上型计算机、标准胎心宫缩图系统的处理设备或另一种类型的电子设备。在一些实施例中，超声贴片设备可以通过有线通信链路(例如，通过以太网、通用串行总线(USB)电缆或闪电数据线)来发射胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。在一些实施例中，超声贴片设备可以通过无线通信链路(例如，通过蓝牙、WiFi、ZIGBEE或蜂窝(例如，3G、LTE或CAT-M1)无线通信链路)来发射胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。在处理设备是标准CTG系统的处理设备的实施例中，超声设备可以包括被配置为耦合到电缆的一端的输出端口，并且该电缆的另一端被配置为耦合到CTG系统的处理设备。例如，在USB通信的情况下，超声设备可以包括USB端口和能够根据USB协议进行通信的电路系统。胎心宫缩图系统的处理设备然后可以显示胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。换句话说，本文所描述的超声设备而不是胎心宫缩图系统自身的换能器可以将胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号发射到胎心宫缩图系统的处理设备以供显示。在一些实施例中，处理设备可以在显示之前处理和/或调节胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。
在一些实施例中，作为过程100-700的替代或补充，超声系统可以配置超声设备收集超声数据时间序列，其中，收集超声数据的每个时间点处的超声数据来自受试者体内的三维体积。超声系统可以使用上文所描述的方法(例如，参考过程200和400)来从三维体积检测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。可以使用宽扫掠(例如，如动作102中所描述的)来收集来自三维体积的在收集超声数据的每个时间点处的超声数据。假设三维体积涵盖受试者体内可以检测到胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的适当部位，可能不必将超声束引导至特定部位来监测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号(例如，如动作106中所描述的)可能也不必执行窄扫掠来重新引导超声束(例如，如动作108中所描述的)。在一些实施例中，可以使用欠采样或具有少量发射平面角度的三维平面波重建来以足够高的速率收集三维数据时间序列以检测胎儿心跳。
如上文所描述的，本申请中描述的任何统计模型都可以在超声设备上存储和运行。例如，超声设备可以包括被设计用于操作统计模型的一个或多个芯片。芯片可以是如张量处理单元(TPU)等人工智能(AI)加速器芯片。本文所描述的任何分析，如检测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号、确定胎儿心率、检测医学上值得注意的信号、和/或确定胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量，都可以在超声设备上执行(并且可以包括或者可以不包括使用统计模型)。超声设备可以被认为是独立的，因为该超声设备可以在设备上执行所描述的所有分析而不是将数据发射到外部处理设备进行分析。
图8是根据本文所描述的某些实施例的示例超声贴片810的透视图。超声贴片810包括上壳体814、下壳体816、电路板818和敷料828。出于说明的目的，超声贴片810的上壳体814以透明的方式描绘以描绘超声贴片810的各种内部部件的示例性位置。电路板818支撑散热器820和通信电路系统824。
在一些实施例中，通信电路系统824包括一个或多个短程或远程通信平台。示例性短程通信平台包括蓝牙(BT)、低功耗蓝牙(BLE)和近场通信(NFC)。示例性远程通信平台包括WiFi和蜂窝(例如，3G、LTE或CAT-M1)。虽然未示出，但是通信电路系统824可以包括前端无线电、天线和被配置为将无线电信号传送到外部处理电子设备(未示出)的其他处理电路系统。在一些实施例中，超声贴片810可以被配置为使用通信电路系统824来将由超声贴片810收集的信号(例如，胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号)无线卸载到处理设备(未示出)以供进一步处理、显示和/或存储。在一些实施例中，超声贴片810可以实时地将信号卸载到处理设备。超声贴片810可以用通信电路系统824来接收从处理设备传送到超声贴片810的控制参数。控制参数可以规定要由超声贴片810获得的超声数据/图像的范围。电路板818可以进一步包括处理电路系统(未示出)，该处理电路系统包括一个或多个控制器和/或现场可编程门阵列(FPGA)以通过通信电路系统824来引导通信。敷料828可以提供用于将超声贴片810(具体地，下壳体816)粘附到患者的皮肤上的粘附表面。这种敷料828的一个非限制性示例是TegadermTM，一种可从3M公司获得的透明医用敷料。
图9是根据本文所描述的某些实施例的超声贴片810的分解图。图9展示了可以用于散热器820与一个或多个CMOS芯片(图9中未示出，但在图10中示出为1034)之间的热连接的多个通孔926(例如，铜)。下壳体816包括与敷料828中的另一个开口932对准的开口930。图9进一步展示了电路板818支撑电池922。
图10是根据本文所描述的某些实施例的超声贴片810的另一个分解图。图10展示了集成CMOS芯片1034在电路板818上的位置。例如，CMOS芯片1034可以是包括超声换能器和专用集成电路(ASIC)的芯片。CMOS芯片1034可以是片上超声件(即，包括与ASIC或其他包含集成电路系统的半导体管芯集成的微机械超声换能器的器件)。在一些实施例中，CMOS芯片1034可以替代地是封装在一起(例如，在堆叠配置中)的多个芯片。在某些实施例中对CMOS芯片1034的进一步描述可以在以下美国专利申请中找到：2017年6月19日提交并作为美国专利申请公开号2017-0360399 A1公布的名称为“UNIVERSAL ULTRASOUND DEVICE ANDRELATED APPARATUS AND METHODS”的美国专利申请号15/626,711和/或2018年11月15日提交并作为美国专利申请公开号2019-0142387 A1公布的名称为“ULTRASOUND APPARATUSESAND METHODS FOR FABRICATING ULTRASOUND DEVICES”的美国专利申请号16/192,603。图10进一步展示了安装在CMOS芯片1034上的声学透镜1036。声学透镜1036可以被配置为突出穿过开口930和932以与患者的皮肤接触。
图11是根据本文所描述的某些实施例的耦合到患者1112的超声贴片810的图示。图11展示了耦合到与患者1112的子宫相邻的部位的超声贴片810，使得超声贴片810可以检测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。
图12是根据本文所描述的某些实施例的示例超声贴片1210的透视图。超声贴片1210包括上壳体1214、下壳体1216、电路板1218、敷料1228、散热器1220和通信电路系统1224。上壳体1214和下壳体1216与上壳体814和下壳体816的不同之处在于，上壳体1214和下壳体1216包括布置在上壳体1214和下壳体1216(或者，在一些实施例中，只有一个壳体)中的开口中的端口1238。端口1238可以被配置为接受电缆的一端。例如，在USB通信的情况下，端口1238可以是被配置为接受USB电缆的一端的USB端口。电缆的另一端可以被配置为耦合到处理设备。处理设备可以是例如移动电话、平板计算机、膝上型计算机、标准胎心宫缩图系统的处理设备或其他类型的电子设备。通信电路系统1224可以被配置为通过端口1238发射和接收数据。例如，通信电路系统1224可以被配置为根据某个协议(如通用串行总线(USB)协议)来发射和接收数据。电路板1218支撑通信电路系统1224和散热器1220。可以参考敷料828找到对敷料1228的进一步描述。另外地，电路板1218可以支撑在图12中不可见的CMOS芯片(例如，CMOS芯片1034)。
图13展示了根据本文所描述的某些实施例的用于超声贴片1310的示例替代性紧固机构。例如，超声贴片1310可以是超声贴片810或超声贴片1210。超声贴片1310包括顶部壳体1314，该顶部壳体可以是顶部壳体814或顶部壳体1214。紧固机构包括带扣1340、杆部1342和插槽1344。使用例如带扣1340与杆部1342之间的螺纹接合，经由杆部1342将顶部壳体1314固定到带扣1340。然而，也可以考虑其他附接配置。带扣1342包括用于容纳条带的插槽1344。
图14是根据本文所描述的某些实施例的超声贴片1310紧固到患者1412的图示。图14展示了穿过插槽1344、缠绕患者1412并且适当地拉紧以将超声贴片1310固定到患者1412的期望部位的条带1446。在图14中，超声贴片1310被固定到与患者1412的子宫相邻的部位，使得超声贴片1310可以检测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。
图15是根据本文所描述的某些实施例的示例超声系统1500的示意性框图。如图所示，超声系统1500包括超声设备1502、处理设备1504和通信链路1506。超声设备1502可以是本文所描述的任何超声设备(例如，可穿戴超声设备，如贴片)。处理设备1504可以是本文所描述的任何处理设备。超声设备1502包括超声电路系统1508、处理电路系统1510、存储器电路系统1512和通信电路系统1514。处理设备1504包括处理电路系统1516、存储器电路系统1518、通信电路系统1520和显示屏1522。超声设备1502被配置为通过通信链路1506与处理设备1504通信。通信链路1506可以包括有线连接和/或无线连接。超声设备1502可以是本文所描述的任何超声设备。处理设备1504可以是本文所描述的任何处理设备。
超声设备1502可以被配置为生成可以用于生成超声图像的超声数据。超声设备1502可以以各种方式中的任何一种方式来构造。在一些实施例中，超声设备1502包括发射器，该发射器将信号发射到发射波束成形器，该发射波束成形器进而驱动换能器阵列内的换能器元件以将脉冲超声信号发送到结构(如患者)中。脉冲超声信号可以从身体中的结构(诸如血细胞或肌肉组织)反向散射，以产生返回到换能器元件的回声。这些回声然后可以被换能器元件转换成电信号并且这些电信号被接收器接收。表示接收到的回声的电信号被发送到输出超声数据的接收波束成形器。超声电路系统1508可以被配置为生成超声数据。超声电路系统1508可以包括片上超声件，并且因此可以包括单片地集成到单个半导体管芯上的一个或多个超声换能器。超声换能器可以包括例如一个或多个电容式微机械超声换能器(CMUT)、一个或多个CMOS(互补金属氧化物半导体)超声换能器(CUT)、一个或多个压电式微机械超声换能器(PMUT)和/或一个或多个其他合适的超声换能器单元。在一些实施例中，超声换能器可以与超声电路系统1508中的其他电子部件(例如，发射电路系统、接收电路系统、控制电路系统、功率管理电路系统和处理电路系统)形成在同一芯片上，以形成单片式超声设备。在一些实施例中，超声换能器可以布置成如二维阵列等阵列。二维阵列的超声换能器可以使得超声电路系统1508能够在不同的方向上引导超声束(例如，以不同的方位角和仰角来引导超声束)并且从而收集受试者体内的体积的三维超声数据。
处理电路系统1510可以控制超声设备1502的操作，并且具体地超声电路系统1508、存储器电路系统1512和通信电路系统1514的操作。作为一个示例，处理电路系统1510可以被配置为控制超声设备1502对超声数据的收集。作为另一个示例，处理电路系统1510可以被配置为存储和操作本文所描述的任何统计模型。被配置为存储和操作统计模型的处理电路系统1510的部分可以被实施为人工智能(AI)加速器芯片，该人工智能加速器芯片可以包括一个或多个张量处理单元(TPU)。TPU可以是专门设计用于操作统计模型、机器学习和/或深度学习的专用集成电路(ASIC)。例如，TPU可以用于加速神经网络的推理阶段。存储器电路系统1512可以包括非暂态计算机可读存储介质。处理电路系统1510可以以任何合适的方式控制向存储器电路系统1512写入数据和从该存储器电路系统读取数据。为了执行本文所描述的超声设备1502的任何功能，处理电路系统1510可以执行存储在一个或多个非暂态计算机可读存储介质(例如，存储器电路系统1512)中的一个或多个处理器可执行指令，该一个或多个非暂态计算机可读存储介质可以用作存储由处理电路系统1510执行的处理器可执行指令的非暂态计算机可读存储介质。通信电路系统1514可以被配置为通过通信链路1506来实现超声设备1502与处理设备1504之间的通信。通信电路系统1514可以包括能够根据某个无线通信协议(例如，WiFi、蓝牙、Zigbee或蜂窝(例如，3G、LTE或CAT-M1))来发射和接收信号的天线和电路系统和/或用于接受特定类型的数据连接器的数据连接器端口以及能够根据某个协议来发射和接收信号的电路系统。在一些实施例中，通信电路系统1514可以包括用于根据多个协议进行通信的电路系统和/或用于有线通信和无线通信的电路系统。超声设备1502可以被配置为如贴片等可穿戴超声设备。参考图8至图14进一步描述了可穿戴超声设备。
处理设备1504可以被配置为处理来自超声设备1502的超声数据以生成超声图像。处理可以由例如处理电路系统1516来执行。处理电路系统1516还可以适于控制用超声设备1502来获取超声数据。在扫描会话期间，当接收到回声信号时，可以实时处理超声数据。在一些实施例中，所显示的超声图像可以以至少5Hz、至少10Hz、至少20Hz的速率、介于5Hz与60Hz之间的速率、大于20Hz的速率等更新。例如，即使在基于先前获取的数据生成图像以及正在显示实况超声图像的同时，也可以获取超声数据。随着更多的超声数据被获取，从最近获取的超声数据生成的更多的帧或图像被依次显示。附加地或可替代地，超声数据可以在扫描会话期间临时存储在缓冲器中并且以非实时的方式被处理。
处理设备1504的处理电路系统1516还可以被配置为控制处理设备1504的操作。处理电路系统1516可以被配置为控制存储器电路系统1518、通信电路系统1520和显示屏1522的操作。存储器电路系统1518可以包括非暂态计算机可读存储介质。处理电路系统1516可以以任何合适的方式控制向存储器电路系统1518写入数据和从该存储器电路系统读取数据。为了执行本文所描述的处理设备1504的任何功能，处理电路系统1516可以执行存储在一个或多个非暂态计算机可读存储介质(例如，存储器电路系统1518)中的一个或多个处理器可执行指令，该一个或多个非暂态计算机可读存储介质可以用作存储由处理器电路系统1516执行的处理器可执行指令的非暂态计算机可读存储介质。
通信电路系统1520可以被配置为通过通信链路1506来实现处理设备1504与超声设备1502之间的通信。当通信电路系统1520被配置用于有线通信时，通信电路系统1520可以包括用于接受特定类型的数据连接器的数据连接器端口和能够根据某个协议来发射和接收信号的电路系统。例如，在USB通信的情况下，通信电路系统1520可以包括USB端口和能够根据USB协议进行通信的电路系统。当通信电路系统1520被配置用于无线通信时，通信电路系统1520可以包括能够根据某个协议来发射和接收信号的天线和电路系统。在一些实施例中，通信电路系统1520可以包括用于根据多个协议进行通信的电路系统和/或用于有线通信和无线通信的电路系统。显示屏1522可以被配置为显示图像和/或视频，并且可以是例如处理设备1504上的液晶显示器(LCD)、等离子显示器和/或有机发光二极管(OLED)显示器。
应当理解，处理设备1504可以以各种方式中的任一种方式来实施。例如，处理设备1504可以被实施为手持设备(如移动智能电话或平板计算机)、不是手持设备的便携式设备(如膝上型计算机)、或静止设备(如台式计算机)或标准胎心宫缩图系统的处理设备。
有关超声设备和超声系统的进一步描述以及片上超声件的描述，参见2017年1月25日提交并作为美国专利申请公开号2017-0360397A1公布(并转让给本申请的受让人)的名称为“UNIVERSAL ULTRASOUND DEVICE AND RELATED APPARATUS AND METHODS”的美国专利申请号15/415,434和/或2018年11月15日提交并作为美国专利申请公开号2019-0142387A1公布的名称为“ULTRASOUND APPARATUSES AND METHODS FOR FABRICATING ULTRASOUNDDEVICES”的美国专利申请号16/192,603，这些美国专利申请通过引用以其全文并入本文。
图15应理解为是非限制性的。例如，超声系统1500、超声设备1502和处理设备1504可以包括比所示的更少或更多的部件。
本披露内容的各个方面可以单独地、组合地、或以先前所述实施例中未具体描述的各种布置来使用，并且因此其应用不限于先前描述中阐述或附图中所展示的部件的细节和安排。例如，一个实施例中描述的各方面可以以任何方式与其他实施例中描述的各方面组合。
各种发明构思可以体现为一个或多个过程，已经提供了其示例。作为每个过程的一部分执行的动作可以按照任何适合的方式进行排序。因此，可以构建以下实施例：其中，各个动作以与所示顺序不同的顺序执行，从而可以包括尽管在说明性实施例中作为顺次动作示出但却是同时执行一些动作。此外，可以组合和/或省略一个或多个过程，并且一个或多个过程可以包括附加步骤。
除非明确指出相反，否则如本文在说明书和权利要求中使用的不定冠词“一(a)”和“一(an)”应当理解成意味着“至少一个”。
如本文在说明书和权利要求中使用的短语“和/或”应当理解成意味着如此连结的这些元素中的“任一者或两者”，即在一些情况下相结合地出现并且在其他情况下分开出现的元素。用“和/或”列出的多个元素应当以相同的方式理解，即如此连结的元素中的“一个或多个”。除了通过“和/或”从句具体指出的元素之外，还可以可选地存在其他元素，而无论是与具体指出的那些元素相关还是不相关。
如本文在说明书和权利要求中所使用的，短语“至少一个”在提及一个或多个元素的列表的情况下，应当被理解为意味着选自该元素列表中任何一个或多个元素的至少一个元素，但不一定包括在该元素列表内具体列出的每个元素中的至少一个，并且不排除该元素列表中的元素的任何组合。这个定义还允许除了短语“至少一个”所指代的该元素列表内具体指出的元素之外可以可选地存在元素，而无论与具体指出的那些元素相关还是不相关。
权利要求中用于修饰权利要求元素的序数术语(比如“第一”、“第二”、“第三”等)的使用本身不暗含一个权利要求元素优于另一个权利要求元素的任何优先权、优先地位或顺序或执行方法的动作的临时顺序，而是仅用作标签来区分具有特定名称的一个权利要求元素与具有相同名称(但是使用序数术语)的另一个元素，以区分权利要求元素。
如本文所用，对在两个端点之间的数值的提及应当被理解为包括该数值可以采用端点中的任一个的情况。例如，除非另有说明，否则表明特性具有介于A与B之间、或大约介于A与B之间的值应当被理解为意味着所指示的范围包括端点A和B。
术语“大约”和“约”可以用于意味着在一些实施例中在目标值的±20％之内，在一些实施例中在目标值的±10％之内，在一些实施例中在目标值的±5％之内，并且在一些实施例中还在目标值的±2％之内。术语“大约”和“约”可以包括目标值。
此外，本文所使用的短语和术语是为了描述的目的，并且不应当被视为限制。“包括(including)”、“包括(comprising)”或“具有(having)”、“包含(containing)”、“涉及(involving)”及其变型在本文的使用意味着包括此后所列各项和其等效物以及附加项。
以上已经描述了至少一个实施例的若干方面，应当意识到，本领域技术人员将容易想到各种更改、改进和改善。此类更改、改进和改善旨在成为本披露内容的目标。因此，前述描述和附图仅作为示例。

Claims (23)

1.一种装置，包括：
超声系统，该超声系统被配置为：
配置超声设备从受试者体内的多个部位收集多个超声数据集；
从所收集的超声数据集中检测胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号；并且
通过自动配置该超声设备从该受试者体内基于该多个超声数据集中的一个超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该一个超声数据集相对应的部位收集另外的超声数据来监测这些胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。
2.如权利要求1所述的装置，其中，该超声设备包括可穿戴超声设备。
3.如权利要求2所述的装置，其中，该可穿戴超声设备包括超声贴片，该超声贴片耦合到受试者。
4.如权利要求2所述的装置，其中，该可穿戴超声设备包括二维阵列的超声换能器。
5.如权利要求1所述的装置，其中，该多个超声数据集中的每一个包括A线时间序列。
6.如权利要求1所述的装置，其中，该多个数据集中的每一个包括从该受试者体内的二维切片收集的超声图像时间序列。
7.如权利要求1所述的装置，其中，该超声系统被配置为当从所收集的超声数据集中检测这些胎儿心跳信号时使用M模式超声技术。
8.如权利要求1所述的装置，其中，该超声系统被配置为，当自动配置该超声设备从该受试者体内基于该多个超声数据集中的一个超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该一个超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据时，配置该超声设备使用二维阵列的超声换能器来将超声束在三个维度上引导至该部位，以便收集该另外的超声数据。
9.如权利要求1所述的装置，其中，该超声系统被配置为，当自动配置该超声设备从该受试者体内基于该多个超声数据集中的一个超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该一个超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据时，配置该超声设备在不从该受试者体内的该多个部位中的其他部位收集超声数据的情况下收集该另外的超声数据。
10.如权利要求1所述的装置，其中，该超声系统被配置为，当自动配置该超声设备从该受试者体内基于该多个超声数据集中的一个超声数据集的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量而与该一个超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据时，配置该超声设备从该受试者体内与具有最高质量胎儿心跳信号、最高质量子宫收缩信号或胎儿心跳信号和子宫收缩信号的最高组合质量的超声数据集相对应的部位收集该另外的超声数据。
11.如权利要求1所述的装置，其中，该超声系统进一步被配置为：
连续地或周期性地监测这些胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量；并且
基于这些胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的质量没有超过阈值质量来配置该超声设备从该受试者体内的该多个部位的子集收集多个超声数据集。
12.如权利要求11所述的装置，其中，这些部位的子集是大致以该受试者体内的从其中收集该另外的超声数据的部位为中心的第一特定的部位百分比。
13.如权利要求11所述的装置，其中，这些部位的子集沿围绕该受试者体内的从其中收集该另外的超声数据的部位的螺旋曲线。
14.如权利要求1所述的装置，其中，该超声系统被配置为将超声束引导至一个部位以监测该胎儿心跳信号并将该超声束引导至另一个部位以监测该子宫收缩信号。
15.如权利要求1所述的装置，其中，该超声系统被配置为以比监测该子宫收缩信号的采样率更高的采样率监测该胎儿心跳信号。
16.如权利要求1所述的装置，其中，该超声系统进一步被配置为通过通信链路来将这些胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号发射到处理设备，该处理设备被配置为在其显示屏上将这些胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号显示为一个或多个图形。
17.如权利要求16所述的装置，其中，该处理设备包括移动电话、平板计算机、膝上型计算机或标准胎心宫缩图系统的处理设备。
18.一种装置，包括：
超声系统，该超声系统被配置为：
扫掠体积以收集超声数据；
检测该超声数据中的胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号；并且
自动引导超声束监测该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号。
19.如权利要求18所述的装置，其中，该超声数据包括在该体积内的不同位置处收集的多个超声数据集。
20.如权利要求18所述的装置，其中，该超声系统进一步被配置为确定能够检测到或能够以最高质量检测到该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置。
21.如权利要求18所述的装置，其中，该超声系统进一步被配置为扫掠经修改的体积以收集超声数据。
22.如权利要求21所述的装置，其中：
该超声系统进一步被配置为确定能够检测到或能够以该最高质量检测到该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置；并且
该超声系统被配置为当扫掠该经修改的体积以收集超声数据时扫掠基于先前监测到该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置而修改的体积。
23.如权利要求21所述的装置，其中，用以先前监测到该胎儿心跳信号和/或子宫收缩信号的位置为中心的扫掠来收集该经修改的体积。
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