ES2337140T3 - Sistema para usar con un aparato modular para diagnostico por ultrasonidos. - Google Patents
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Abstract
Mini estación para conectar dispositivos periféricos a un aparato modular de diagnóstico por ultrasonidos, comprendiendo la mini estación: un alojamiento de receptáculo; una pluralidad de puertos de dispositivos periféricos, en o sobre dicho alojamiento de receptáculo, estando cada puerto de dispositivo periférico conectado a uno o más conector(es) eléctrico(s) individual(es), comprendiendo por lo menos un puerto de dispositivo periférico de dicha pluralidad de puertos de dispositivos periféricos un adaptador transductor de ultrasonidos; y un receptáculo para encajar de manera liberable con un puerto I/O de dicho aparato modular de diagnóstico por ultrasonidos, estando dicho receptáculo en comunicación electrónica con dicha pluralidad de puertos de dispositivos periféricos.
Description
Sistema para usar con un aparato modular para
diagnóstico por ultrasonidos.
La presente invención se refiere a un equipo de
diagnóstico por ultrasonidos. Más particularmente, la presente
invención describe un sistema modular que tiene un módulo de núcleo
móvil para el procesamiento de datos, formación de haces y
operaciones del sistema, y módulos adicionales capaces de conectarse
al módulo de núcleo para proporcionar características adicionales y
conectividad con los dispositivos periféricos necesarios en los
procedimientos de diagnóstico por ultrasonidos.
Los sistemas de diagnóstico por ultrasonidos
modernos son instrumentos grandes y complejos. Los mejores sistemas
por ultrasonidos actualmente, aunque están montados en carros para
su portabilidad, continúan pesando varios cientos de kilos. En el
pasado, los sistemas por ultrasonidos, tal como el sistema por
ultrasonidos ADR 4000, producido por Advanced Technology
Laboratories, Inc., eran unidades de sobremesa más pequeñas
aproximadamente del tamaño de un ordenador personal. Sin embargo,
estos instrumentos carecían de muchas de las características
avanzadas de los mejores sistemas por ultrasonidos actuales, tales
como capacidades de formación de imágenes Doppler en color y
pantalla tridimensional.
El uso juicioso de procesamiento de potencia y
señal en dispositivos ASIC ha permitido que sistemas menores
superen las limitaciones de las características en sistemas más
pequeños y antiguos que empleaban transductores mecánicos y juegos
de chips analógicos. La formación de rayos digitales y el
procesamiento avanzado están ahora disponibles en sistemas más
pequeños, tal como el SonoHeart Elite, de SonoSite, Inc., y
cesionario de la presente invención. El éxito del dispositivo
portátil ha provocado que los productos de la competencia estén
empezando a ofrecer características más avanzadas. Sin embargo, el
uso de un portátil pequeño requiere una compensación en el tamaño
de pantalla y la duración de la batería. Las unidades basadas en
carros proporcionan a los usuarios el lujo de monitores CRT de
tamaño completo, así como un ordenador principal de dispositivos
periféricos de fácil conexión. Los dispositivos portátiles ofrecen
portabilidad, pero están restringidos a las características
integradas en su chasis. Algunos dispositivos portátiles se ofrecen
en combinación con una interfaz para periféricos añadidos a través
de un añadido de carro, sin embargo, esto aumenta el coste del
dispositivo y requiere que el usuario compre equipo especializado
del fabricante del equipo.
Así, existe la necesidad de un instrumento de
diagnóstico por ultrasonidos que proporcione las ventajas de
movilidad de peso ligero, combinada con una funcionalidad avanzada,
tradicionalmente restringida a sistemas basados en carros más
grandes.
Existe también la necesidad de un sistema de
diagnóstico por ultrasonidos más económico, que permitirá a los
pequeños usuarios e instituciones adquirir unidades por ultrasonidos
que tengan la capacidad que el usuario o institución requiere sin
tener que gastar en características adicionales que el usuario o
institución no usará.
También existe la necesidad de un dispositivo
que sea portátil y muy resistente a daños por golpes al caerse o
golpearse durante el transporte de un sitio a otro.
La presente invención se refiere a una mini
estación para conectar dispositivos periféricos a un aparato modular
de diagnóstico según la reivindicación 1.
Otro aspecto de la presente invención se una
estación de conexión para conectar una pluralidad de dispositivos
periféricos a un aparato modular de diagnóstico por ultrasonidos
según la reivindicación 8.
El aparato modular de diagnóstico por
ultrasonidos también incluye un sistema para exámenes de diagnóstico
por ultrasonidos según la reivindicación 12.
La figura 1 muestra en forma de diagrama de
bloques la arquitectura de un sistema por ultrasonidos portátil.
La figura 1B muestra un módulo de unidad de
núcleo de la presente invención.
La figura 1C muestra una realización de una
carcasa de la unidad de núcleo.
La figura 2 muestra un módulo conector de estilo
mini estación.
La figura 3 muestra un módulo de sistema de
estilo estación de conexión.
La figura 4 muestra un módulo de sistema de
estilo de estación de trabajo móvil.
La figura 5 muestra un módulo transductor de
múltiples derivaciones.
La figura 6 muestra un sistema de múltiples
estaciones que incorpora todos los módulos.
El foco de la presente invención se basa en un
sistema modular de ultrasonidos que tiene un módulo de núcleo que
tiene las funciones esenciales de un procesador por ultrasonidos, y
una serie de módulos adicionales que, cuando se combinan con el
módulo de núcleo, proporcionan una capacidad expandida y una
utilidad al módulo de núcleo. La siguiente descripción proporciona
tanto la realización principal como realizaciones alternativas de
la invención. El uso de ciertos términos en la descripción garantiza
la clasificación antes de que se produzca una descripción en
profundidad.
La invención aquí presentada es para un
dispositivo de ultrasonido para ser principalmente utilizado para
propósitos de diagnóstico. Sin embargo el término diagnóstico
no debe ser malinterpretado al ser leído como refiriéndose a
propósitos no terapéuticos. Utilizamos el término diagnóstico para
indicar que proporciona formación de imágenes de gran calidad, y es
una característica de los dispositivos de formación de imágenes de
diagnóstico en la industria del ultrasonido médico. Dado que la
presente invención puede proporcionar imágenes para su uso en
procedimientos de biopsias, líneas de Catéter Central Insertado
Periféricamente (PICC) y otros procedimientos, el uso del presente
dispositivo de ultrasonidos no es puramente para el diagnóstico de
enfermedades. Sin embargo, específicamente negamos cualquier uso de
la presente invención para un propósito puramente terapéutico, tal
como un ultrasonido ablativo, calentamiento térmico (como en el
tratamiento de hipertermia) o desorganización mecánica de tejido,
tal como la generación de efectos de cavitación. El dispositivo de
ultrasonidos de diagnóstico de la presente invención funciona con
la misma energía y frecuencia de dispositivos utilizados para la
formación de imágenes de diagnóstico, o terapias que utilizan la
formación de imágenes de diagnóstico - el propio dispositivo no se
utiliza como una fuente de terapia.
Un punto principal de la invención es la
habilidad de comunicación del módulo de núcleo a los otros módulos
que comprenden el sistema de la invención. Por lo tanto, el módulo
de núcleo tiene un único puerto I/O en su realización preferida,
algunas veces referido como el enchufe. El enchufe es un
adaptador de comunicación electrónica de múltiples clavijas para
acoplarse de manera emparejada en un receptáculo. El
receptáculo es un dispositivo con un correspondiente juego de
clavijas para coincidir con el enchufe, y leer datos desde el
módulo de núcleo y clasificarlos hacia una variedad de otros
dispositivos que se encuentran en comunicación electrónica con el
receptáculo. En realizaciones alternativas, puede en haber múltiples
puertos I/O y un enchufe. El enchufe retiene su función en todas
las realizaciones de la presente invención, aunque la comunicación
electrónica con módulo y componentes adicionales puede lograrse a
través de puertos I/O dedicados. Cualquier puerto además del
enchufe es un puerto I/O dedicado designado para recibir la entrada,
o transmitir la salida a un dispositivo particular. Asimismo, en
realizaciones alternativas de módulos con un receptáculo, no hay
otros puertos I/O implicados, excepto el receptáculo designado para
coincidir y comunicarse con el enchufe.
La unidad de núcleo tiene un electrónica de
sistema que debe ser entendida como el núcleo de procesamiento
central del dispositivo y el motor de ultrasonido. Puede pensarse
como una placa madre de ultrasonido. La electrónica del sistema del
módulo de núcleo, tanto en la realización preferida, como en
realizaciones alternativas, tiene la capacidad de reconocer y
conducir un grupo de órdenes de transductor, de forma tal que un
único módulo de núcleo puede estar conectado con una pluralidad de
transductores y realizar todo tipo de procedimientos de ultrasonido
para los que están designados los transductores.
Con referencia ahora a la figura 1A, se ilustra
un módulo de núcleo 10 para un sistema por ultrasonidos que tiene
una electrónica de sistema 14 que permite que el módulo de núcleo 10
opere como una unidad de procesamiento de datos y de procesamiento
de señal para un sistema de ultrasonido modular 60. El módulo de
núcleo 10 comprende un alojamiento 11 que tiene la electrónica del
sistema 14 coincidente con un conector I/O (enchufe) 12. Un espacio
de separación 13 existe entre la electrónica del sistema 14 y el
alojamiento 11 y puede ser rellenado con un material acolchado
resistente al impacto, o el alojamiento puede hacerse para presionar
la electrónica del sistema para eliminar o minimizar el espacio de
separación. En su forma más simple el módulo de núcleo 10 comprende
sólo la electrónica del sistema 14 sin una fuente de energía,
transductor, interfaz de video o interfaz de usuario. El módulo de
núcleo 10 es altamente móvil y muy liviano. El módulo de núcleo
puede ser fácilmente movido de un lugar a lugar y acoplado a un
sistema de ultrasonido modular 60 que tiene los componentes
adicionales deseados para realizar cualquier variedad de
exploraciones por ultrasonidos.
La electrónica del sistema 14 (figura 1B) tiene
una o más funciones concatenadas (filtros) e incluye un ASIC
transmisor/receptor ("formador de rayos") que son capaces de
conducir una o más órdenes del transductor (no mostrado). Las
funciones concatenadas son funciones por ultrasonidos para procesar
señales en diferentes formas. Dos ejemplos son un filtro QBP y una
función de procesamiento Doppler digital. Las funciones concatenadas
no están necesariamente vinculadas y sería realmente en el hecho de
que se requieren una a la otra para operar. A pesar de que esto es
verdad en algunos casos cuando el procesamiento de un tipo de señal
es necesario para la manipulación de otra (por ejemplo QBP puedo
utilizarse tanto mediante un modo B y un modo Doppler PW), no es
necesario que un circuito para color power angio esté vinculado
junto con Doppler de onda continua, en este ejemplo, los filtros
pueden operar independientemente. El ASIC transmisor/receptor
también controla las aperturas activas de transmisión y recepción
de una orden de transductor y la ganancia de las señales de eco
recibidas. Los datos de eco recibidos por el ASIC
transmisor/receptor se proporcionan al extremo frontal adyacente
ASIC, que digitaliza y forma en rayos los ecos a partir de los
elementos individuales de transductor en señales de línea de
exploración coherentes. El extremo frontal ASIC también controla la
temporización de la forma de la onda de transmisión, apertura y
enfoque del rayo de ultrasonido a través de señales de control
proporcionadas mediante el ASIC transmisor/receptor. Un dispositivo
de memoria está conectado al extremo frontal ASIC que almacena los
datos utilizados por el formador de rayos.
Las señales de línea de exploración en forma de
rayos son acopladas a partir del extremo frontal ASIC hasta el ASIC
de procesamiento de señal digital adyacente. El ASIC de
procesamiento de señal digital filtra las señales de línea de
exploración y puede proporcionar características adicionales, tales
como una formación de abertura sintética, composición de
frecuencia, procesamiento Doppler tal como un procesamiento Doppler
power (color power angio), reducción de granulado y Doppler de onda
de pulso. Características adicionales, tales como Doppler de onda
continua, pueden incorporarse en la electrónica del sistema, si se
desea.
La información de ultrasonido se acopla entonces
al ASIC extremo trasero adyacente para explorar la conversión y la
producción de señales de salida de video a través del puerto I/O al
dispositivo de monitorización unido al módulo de núcleo. Un
dispositivo de memoria está acoplado al ASIC extremo trasero para
proporcionar almacenamiento utilizado en imágenes tridimensionales,
2D y Doppler power (3d CPA). El ASIC extremo trasero también añade
información alfanumérica a la pantalla tal como la hora, fecha, e
identificación del paciente. Un procesador gráfico superpone la
imagen de ultrasonidos con información tal como marcadores de
profundidad y foco y cursores. El procesador gráfico no necesita
estar incorporado en el paquete de sistema electrónico núcleo,
basándose en cambio en una tarjeta procesadora gráfica integrada en
un módulo de conexión 40 del sistema modular 60, y recibiendo la
información de componente necesaria desde el módulo de núcleo 10.
Los datos de video pueden ser transmitidos a través del puerto I/O
12 en uno de los distintos formatos incluyendo NTSC, PAL y RGB. Los
marcos de imágenes de ultrasonido son exportados a una memoria de
video externa nuevamente a través del puerto I/O 12 acoplado al
ASIC de extremo trasero. Los datos almacenados pueden ser
recuperados a través de la electrónica del sistema utilizando un
modo de reproducción, tanto para una secuencia en tiempo real
Cineloop® en vivo o como diapositivas individuales.
El ASIC de extremo trasero también incluye el
procesador central para el módulo de núcleo. El procesador central
es preferentemente un procesador RISC (controlador de ajuste de
instrucción reducido). El procesador RISC está acoplado al extremo
frontal y al ASIC de procesamiento de señal digital para controlar y
sincronizar las funciones de procesamiento y control tanto para el
módulo de núcleo, como para el sistema modular al cual el módulo de
núcleo puede estar vinculado en ese momento. Una memoria de programa
está acoplada al ASIC de extremo trasero para almacenar datos del
programa es utilizado por el procesador RISC para operar controlar
el módulo de núcleo, y los distintos elementos del sistema modular
(transductor, conector de múltiples derivaciones, características
de superposición de datos de video, etc.). El procesador RISC
también está acoplado a cualquier control de interfaz de usuario
conectado al sistema modular, el procesador RISC acepta las entradas
de usuario para dirigir y controlar las operaciones del módulo de
núcleo, y el sistema modular como se ilustra todas las entradas y
salidas de electrónica del sistema están diseñadas para pasar a
través de un único puerto I/O 12.
Los software del sistema principal, aplicación y
control está almacenados en un dispositivo de memoria persistente
integrado directamente en la electrónica del sistema. El software
del sistema, software de control y software de aplicación son
cargados en los procesadores electrónicos del sistema durante el
arranque. El módulo de núcleo puede utilizar cualquier número de
dispositivos de memoria persistente integrado en la electrónica del
sistema. Cada ASIC incluye un núcleo de memoria separado que tiene
los datos que pueden cargarse necesarios en el mismo que es cargado
en cada ASIC durante el ciclo de arranque. El sistema principal y el
software de aplicación incluye el driver esencial y la información
de comunicaciones para que el módulo de núcleo se comunique con, y
controle, un número seleccionado de periféricos. En particular estos
periféricos incluyen cabezales descabellado, dispositivos I/O
preferidos por el usuario (tales como teclados, dispositivos
indicadores y reconocimiento de interfaz de pantalla táctil),
impresoras, VCRs, monitores y dispositivos de almacenamiento de
datos. El volumen total del sistema y el software de aplicación debe
ser eficientemente codificado para preservar el espacio y evitar la
necesidad de un dispositivo de almacenamiento de gran capacidad,
como un disco duro. Dado que el módulo de núcleo principalmente se
desea para diagnóstico por ultrasonidos, dispositivos de gran
capacidad de almacenamiento tales como discos duros no son
necesarios. La omisión de dispositivos como un disco duro, fuente
de energía y otros elementos comúnmente incorporados en ordenadores
o productos de mano permite que el módulo de núcleo sea fabricado
con la impresión más pequeña que la tecnología permitirá. El
almacenamiento del módulo de núcleo sólo necesita encerrar de forma
segura la electrónica del sistema y el puerto I/O. para mejorar la
resistencia al impacto, la electrónica del sistema puede estar
empaquetada en resina o epoxi.
La energía para el módulo de núcleo es provista
por el sistema modular a través del puerto I/O, o en la alternativa,
a través de un I/O separado utilizado como terminal de energía
dedicada. A pesar de que el módulo de núcleo preferentemente no
tiene una fuente de energía incorporada, igualmente requiere un
circuito de monitorización/regulación de la energía para
proporcionar la energía adecuada a los componentes individuales
durante el uso. Una fuente de energía externa al módulo de núcleo
ya sea a través del puerto I/O, o a través de un adaptador de
energía dedicado, igualmente el "ladrillo" de suministro de
energía debe ser separado del módulo de núcleo.
En una realización alternativa, el módulo de
núcleo puede incorporar elementos de hardware adicional es
permitiendo que el módulo de núcleo opere como un dispositivo
autónomo. En una primera realización alternativa, el módulo de
núcleo 10 incluye las características de sistemas de ultrasonido de
mano previamente descritos en forma de electrónica del sistema,
salida de video con la adición de un dispositivo de pantalla de
video a bordo 26, y una pluralidad de entrada de usuario 28 en la
forma de un puntero, teclado alfanumérico, pantalla táctil,
combinaciones de teclas programables y/o viales de control de
pantalla. Esta realización también puede incluir altavoces para
salida de audio (no mostrada) y/o una conexión de transductor
directa 24. El módulo de núcleo 10 requiere ahora una fuente
interna de energía 25 en forma de una batería para operar con un
dispositivo autónomo. Esta realización también requiere bien un
dispositivo incorporado o un dispositivo extraíble de
almacenamiento de datos.
Por consideraciones ergonómicas, la versión
autónoma del módulo de núcleo puede ser en forma de un PC de estilo
pupitre o un ordenador portátil, ya que ambos diseños son comúnmente
utilizados hoy en día y proporcionan a los usuarios un diseño y
modo de interfaz familiares. En esta realización, el módulo de
núcleo debe tener suficientes capacidades de video para dirigir el
dispositivo de video acoplado al módulo de núcleo, tal como un
dispositivo LCD. La salida de visualización puede ser tan baja como
de seis bit para proporcionar suficiente capacidad de color y
dirigir la visualización de vidrio del módulo de núcleo, o un
visualizador externo al cual puede acoplarse el módulo de núcleo.
La salida de visualización es preferentemente de 8 o 16 bits, pero
puede incluirse una salida RGB de 24 bit. El ancho de banda de
soporte del color es necesario para algunas exploraciones de
ultrasonido que implican exhibición de color (PW, color angio) o una
escala de grises de mayor definición. Cuando el módulo de núcleo 10
puede ser conectado a una estación de muelle 40 que tiene un
procesador de video independiente, los datos necesarios para la
exhibición del video necesitan sólo ser transmitidos al procesador
de video independiente. Es también posible y deseable en ciertas
instancias poder utilizar ambos exhibidores simultáneamente, de
forma tal que las instancias donde se desea más de un exhibidor, o
es necesario comprobar un exhibidor contra el otro como en un ensayo
del sistema de diagnóstico.
En otra variante de esta realización, un factor
de forma que tiene la configuración de pupitre o portátil puede
incluir un asa incorporada 23. El asa 23 puede utilizarse
estrictamente para transportar el módulo de núcleo 20, o puede
servir con una cámara de sonido para altavoces incorporados en el
asa. El asa también puede servir como un puerto I/O para una
conexión dedicada, tal como un ratón externo, adaptador de energía
otra herramienta de interfaz de usuario. Durante el funcionamiento
un usuario puede utilizar el asa como un descanso de la muñeca para
reducir la incidencia del síndrome de movimiento repetitivo mientras
se introduce información en el módulo de núcleo 10 a través de la
interfaz de usuario 28.
Independientemente de qué elementos de interfaz
usuario son incorporados en el módulo de núcleo, el principio del
diseño está enfocado hacia, y optimizado para, utilizar el módulo de
núcleo con un sistema modular. Por lo tanto, mientras el módulo de
núcleo pueda tener las características de un sistema de ultrasonido
portátil o manual, sigue siendo primariamente el módulo de núcleo
de un sistema modular más grande que tenga una mayor capacidad para
exploraciones de ultrasonido diagnósticas completas con un rango
completo de dispositivos periféricos fácilmente conectables.
La conexión entre módulo de núcleo 10 y el
sistema modular es a través de un módulo de receptáculo 30 o mini
estación. El módulo de receptáculo 30 conecta dispositivos
periféricos al módulo de núcleo 10. El módulo de receptáculo 30
comprende un alojamiento de receptáculo, puertos periféricos 34 y un
receptáculo 30 y dos. El alojamiento del módulo de receptáculo es
un cuerpo diseñado para contener el hardware necesario para
proporcionar la comunicación electrónica entre los dispositivos
periféricos y el módulo de núcleo 10. Una pluralidad de puertos de
dispositivos periféricos 34 es montada en dicho alojamiento del
receptáculo 30, cada puerto de dispositivo periférico está
conectado a uno o más conectores eléctricos individuales para la
comunicación eléctrica con un receptáculo 32. El receptáculo 32
está diseñado para acoplarse de forma liberable con el puerto I/O
12 del módulo de núcleo 10. Por lo tanto el módulo de núcleo 10
puede comunicarse con los dispositivos periféricos deseados a
través del módulo de receptáculo, y viceversa.
La comunicación electrónica entre dicho
receptáculo 32 y la pluralidad de puertos de dispositivos
periféricos 34 puede ser tanto una conexión pasante como una
conexión activa. Si la conexión es activa, el módulo de receptáculo
30 contiene uno o más circuitos activos. La 30 interfaz funciona
esencialmente como una interfaz conversora para señales.
Típicamente, los circuitos activos requeridos son conversores
analógico a digital (A/D) y digital a análogo (D/A) para salida y
entrada de video. También puede realizarse la conversión
digital-a-digital (D/D) para
diferentes salidas video digital. Mediante la colocación de los
conversores A/D y D/A en el alojamiento del receptáculo 30, se
conservan el espacio y el peso dentro del módulo de núcleo 10. Esto
proporciona un ahorro sustancial del peso y activos en el módulo de
núcleo 10 ya sea si éste se utiliza como una unidad autónoma, o
como un núcleo de procesamiento central para un sistema modular. Los
conversores de video A/D y D/A no serían necesarios en el módulo de
núcleo que tiene video incorporado, ya que el exhibidor incorporado
debe ser capaz de utilizar la señal nativa sin conversión.
El alojamiento del receptáculo puede también
tener un mecanismo de cierre 35 para asegurarlo al módulo de núcleo
10. Un cierre simple, tales como brazos de bloqueo por tensión o
ganchos pueden ser utilizados, o un conector de interbloqueo como
rieles y ranuras. Una liberación manual para el mecanismo de
interbloqueo permite una fácil liberación del módulo de núcleo y
del módulo de receptáculo. Esta característica puede ser encontrada
en otro módulo cuando el módulo de receptáculo 30 está conectado
tanto a una estación de muelle 40 o incluso a un conector móvil 50.
El propio alojamiento del receptáculo contiene todo lo conectores
necesarios para que la unidad de núcleo interactúe con una amplia
serie de dispositivos periféricos, incluyendo ejemplos de dichas
colecciones adaptadores especializados para energía 34a, impresora
34b, red 34c, Ethernet 34d, adaptador RS232 34e, salida de video S
34f, salida VGA 34g, salida de video compuesta 34h, salida de sonido
34i, fisio adaptador 34j (como para el dispositivo de medición
ECG), y un adaptador transductor 34k. El puerto fisio está diseñado
para recibir entrada a partir un dispositivo que mide un parámetro
fisiológico que un usuario puede combinar con la exploración de
ultrasonido diagnóstica para producir un diagnóstico más preciso.
Las mediciones de electrocardiograma (ECG) son un ejemplo de dicho
dispositivo de fisiomonitorización que puede ser utilizado en
conjunción con la exploración de ultrasonido. Controles adicionales
para una estación de interfaz de usuario de tamaño normal (teclado,
apuntador, dispositivos de entrada) puede utilizar un puerto
adicional o ir a través del adaptador Ethernet 34d o del puerto
RS232 34e. Los dispositivos periféricos son materiales
"estándar" comúnmente utilizados en hospitales y ambientes de
exploración por ultrasonido, y el alojamiento del receptáculo
utiliza puertos periféricos para combinar estas tecnologías
existentes. Sin embargo, el módulo de receptáculo puede ser
construido y configurado para comunicarse virtualmente con cualquier
dispositivo en tanto que la electrónica del sistema 14 tenga los
protocolos de comunicaciones apropiados programados en la misma. El
alojamiento del receptáculo puede incluir además un protector de
sobretensiones (no mostrado) para proteger el módulo de núcleo de
sobretensiones eléctricas mientras está enchufado a una fuente de
energía.
El alojamiento del receptáculo utiliza una
pluralidad de clavijas eléctricas en el receptáculo 32 para la
comunicación con el puerto I/O del módulo de núcleo 10. La
disposición de la clavija varía con la comunicación que el módulo
del núcleo pueda necesitar para interactuar con un sistema modular,
una serie de periféricos autónomos. Una economía de clavijas
adicional puede lograrse utilizando las mismas clavijas para
comunicar con diferentes dispositivos a través de un ciclo bien
conservado de instrucciones basadas en el reloj del sistema, tal
como con un protocolo I2C. Un ejemplo de la disposición de clavijas
es como sigue:
- CLAVIJAS 1-20
- Energía y puesta a tierra
- CLAVIJAS 21-106
- Salida video digital
- CLAVIJAS 107-143
- Enlaces de comunicación, (por ejemplo RS232, Ethernet, impresora USB, 12C, ECG y entrada/salida audio.
- CLAVIJAS 144-200
- Líneas de estado de conexión, líneas de tierra adicionales, y líneas de recambio.
En una cuarta realización de la presente
invención, una estación de conexión 40 está diseñada para conectarse
con el módulo de núcleo 10 a través de un módulo de receptáculo 30.
La estación de conexión 40 se usa para conectar una pluralidad de
dispositivos periféricos al módulo de núcleo. La estación de
conexión 40 comprende un componente de módulo de receptáculo 30,
tal como se ha descrito anteriormente, fijado a una unidad de base
42. La unidad de base 42 tiene medios para guiar el módulo de núcleo
10 en alineación con el módulo de receptáculo 30. La base 42
también incluye preferiblemente medios para fijar el módulo de
núcleo y el módulo de receptáculo en posición mientras están
conectados. Los medios para guiar el módulo de núcleo en posición y
fijar el módulo de núcleo en posición pueden ser de las mismas
características. A modo de ejemplo, la estación de conexión puede
incluir una bandeja o cuna mecánica con una posición abierta, en la
que módulo de núcleo se puede colocar en su interior, y a
continuación, la bandeja o cuna mecánica se mueve a una posición
cerrada con el módulo de núcleo en posición. El movimiento de la
bandeja o cuna mecánica hace que el módulo de núcleo se mueva a la
posición adecuada y se bloquee en posición al mismo tiempo. Mientras
la bandeja o cuna mecánica está en posición, el módulo de núcleo no
se puede retirar o desalinearse. El mecanismo podría ser raíles de
guía un tipo de embudo simple que aseguren que el módulo de núcleo
está colocado en la orientación correcta para una conexión
adecuada. El usuario en este caso debe aplicar la fuerza necesaria
para que el módulo de núcleo y el módulo de receptáculo o estación
de conexión se alineen apropiadamente. También se puede usar un
dispositivo electromecánico. Un pequeño motor se podría usar para
realizar el trabajo mecánico de una persona, y el motor se podría
activar tan pronto como fuera detectado el módulo de núcleo en
posición, o mediante la pulsación de un botón por parte de un
usuario. La estación de conexión incorpora un suministro de energía
en la base y en comunicación electrónica con el módulo de
receptáculo, de manera que la energía eléctrica se pueda suministrar
desde el suministro de energía al módulo de núcleo a través del
módulo de receptáculo/mini estación.
Alternativamente, la estación de conexión puede
usar un alojamiento que tiene una ranura o abertura para recibir de
manera deslizante el módulo de núcleo. Así, de una forma similar a
la manera en la que se inserta una cinta VHS en un VCR, el módulo
de núcleo podría colocarse en la estación de conexión con un
alojamiento, y un componente electromecánico podría retirar el
módulo de núcleo al interior del alojamiento y fijarlo en posición.
En esta realización, el alojamiento puede estar fijado a la base, o
incorporar la base en un único componente. En esta realización no
es posible utilizar una pantalla de video que se puede incorporar en
el módulo de núcleo, por lo tanto, sería preferible reforzar el
bastidor interno del alojamiento para soportar el peso de una
pantalla de video, tal como un monitor de pantalla CRT, LCD o de
plasma.
En cualquier formato, la estación de conexión
podría no ser móvil, de manera que el uso de accesorios adicionales
que de manera ordinaria no se considerarían muy portátiles se puede
aceptar aquí de manera logística. Estos componentes adicionales
incluyen una interfaz de usuario mayor diseñada de manera más
ergonómica, tal como un teclado de estilo QWERTY de tamaño
completo, un dispositivo de señalización tal como un ratón, ratón de
bola o "joystick". También se puede usar una gran pantalla
táctil para permitir el uso de combinaciones de teclas en la
pantalla y un dispositivo de señalización suplementario.
Un quinto módulo para su uso con la estación de
conexión es un módulo de interfaz de múltiples transductores 50. El
módulo de interfaz de múltiples transductores 50 tiene un único
conector de transductor 51 para conectarse con la estación de
conexión 40, o alternativamente con la abertura del conector de
transductor 24 del módulo de núcleo, y una pluralidad de aberturas
de conductor de transductor 52 incorporadas en el módulo de
múltiples derivaciones. De esta manera, la estación de conexión 40
puede tener listas una variedad de sondas por ultrasonidos, tal
como una sonda neonatal, una sonda transesófaga, o cualquier otra
sonda deseada para usarse en una exploración de diagnóstico. Cuando
el módulo de núcleo 10 se conecta con la estación de conexión 40 y
se acciona, el módulo de núcleo 10 puede detectar qué transductores
están conectados al sistema y seleccionar el programa formador de
rayos y el procesamiento de datos para coincidir con la sonda. El
módulo de múltiples derivaciones 50 puede incorporar una pluralidad
de conmutadores electromecánicos 53 para permitir a un usuario
conmutar entre sonda, o el módulo de núcleo 10 puede contener un
conmutador en su paquete electrónico del sistema para conmutar
entre transductores en la dirección de un usuario.
Se muestra una utilidad adicional en una sexta
realización en forma de una estación de conexión móvil 45. La
estación de conexión móvil 45 comprende una base 44 que tiene una
pluralidad de soportes 46 en la que por lo menos uno de dichos
soportes es capaz de bloquearse, estando una torre 48 montada sobre
la base y una estación de 40 está situada substancialmente cerca de
la parte superior de la torre 48, siendo capaz la estación de
conexión 40 de recibir de manera que se pueda liberar el módulo de
núcleo 10.
La estación de conexión móvil 45 puede
incorporar una pluralidad de contenedores de almacenamiento en el
diseño de la torre. Los contenedores se pueden usar para el
almacenamiento de dispositivos periféricos, tales como una
impresora, un dispositivo de almacenamiento de datos y VCR, y equipo
periférico tales como geles de acoplamiento, transductores, cables
de conexión y similares. La torre es preferiblemente de altura
ajustable y puede incluir cilindros de gas accionados mediante una
activación manual para elevar o bajar la estación de conexión. La
torre tiene preferiblemente un diseño de peso equilibrado para
evitar desequilibrios de la estación de conexión móvil cuando está
en uso o cuando se mueve de un sitio a otro. La torre puede ser de
cualquier diseño correspondiente a un diseño de peso equilibrado,
tal como un bastidor "A", un bastidor "Z", un bastidor
"T" invertido, o un bastidor "I". Otros múltiples
bastidores se pueden usar igualmente asumiendo que la base se ha
pesado para compensar el posicionamiento de los dispositivos
periféricos y los productos accesorios que podrían usarse en el
transcurso ordinario de la estación de conexión móvil.
Similar en el diseño y en el uso deseado de la
estación de conexión estacionaria, la estación de conexión móvil
puede incorporar la interfaz del módulo de núcleo para un adaptador
de transductor múltiple (módulo de múltiples derivaciones) y una
interfaz de usuario mejorada que utiliza componentes de tamaño
completo para facilidad de uso.
En otra realización de la presente invención, se
prevé un sistema 60 para proporcionar una flexibilidad y una
capacidad de diagnóstico por ultrasonidos mejorada a través del uso
de uno o más módulos de núcleo 10 y una pluralidad de estaciones de
conexión 40. Las estaciones de conexión pueden ser de escritorio
(estacionarias 40) o de diseño móvil 45. De esta manera, un
usuario, tal como un hospital o clínica, puede reducir los costes
de adquisición de una variedad de dispositivos por ultrasonidos, y
en su lugar adquirir una pluralidad de estaciones de conexión 40 o
estaciones de conexión móviles 45 más baratas. Se podrá apreciar por
parte de los que realizan exploraciones por ultrasonidos que existe
la ventaja de pagar solamente uno o dos equipos caros, tal como el
módulo de núcleo, y que se puedan transportar fácilmente y usarlos
con estaciones de conexión o estaciones de conexión móviles más
baratas. Se puede obtener un ahorro substancial en costes por el
equipo usando un sistema del diseño mencionado. La realización
alternativa del módulo de núcleo 10 que incorpora funcionalidad
portátil se puede hacer funcionar a continuación como dispositivo
móvil o de campo y a continuación volver a la estación de conexión
para su funcionamiento con una pluralidad de dispositivos
periféricos, permitiendo así que la unidad móvil funcione como el
procesador para un equipo de ultrasonidos. El módulo de núcleo 10
está diseñado para proporcionar capacidades de ultrasonidos
complejas, tal como las que se encuentran en los potentes
dispositivos, así como para disminuir el número de juegos necesarios
en el caso de que se conecte a una estación con menos periféricos.
El módulo de núcleo es de construcción bastante simple, aunque
proporciona las funciones de procesamiento para todas las
características de ultrasonidos que un usuario puede desear. El
núcleo se puede retirar fácil y rápidamente de una estación e
insertarse en otra, incluso si la estación de conexión está todavía
"caliente" (activada).
Si el módulo de núcleo se mueve desde una
estación de conexión a otra en el sistema 60, el paquete electrónico
del sistema tiene la capacidad de detectar o identificar
automáticamente, a través de una entrada de usuario, el tipo de
sonda de ultrasonido conectada a la estación de conexión que se
utiliza con la misma, y la retirada en los filtros concatenados
apropiados necesarios. Esto permite una máxima flexibilidad y un
mínimo esfuerzo del usuario en el sistema.
Claims (14)
1. Mini estación para conectar dispositivos
periféricos a un aparato modular de diagnóstico por ultrasonidos,
comprendiendo la mini estación:
un alojamiento de receptáculo;
una pluralidad de puertos de dispositivos
periféricos, en o sobre dicho alojamiento de receptáculo, estando
cada puerto de dispositivo periférico conectado a uno o más
conector(es) eléctrico(s) individual(es),
comprendiendo por lo menos un puerto de dispositivo periférico de
dicha pluralidad de puertos de dispositivos periféricos un
adaptador transductor de ultrasonidos; y
un receptáculo para encajar de manera liberable
con un puerto I/O de dicho aparato modular de diagnóstico por
ultrasonidos, estando dicho receptáculo en comunicación electrónica
con dicha pluralidad de puertos de dispositivos periféricos.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Mini estación según la reivindicación 1, en
la que la comunicación electrónica entre dicho receptáculo y dichos
puertos de dispositivos periféricos es una conexión pasante.
3. Mini estación según la reivindicación 1, en
la que la comunicación electrónica entre dicho receptáculo y dichos
puertos de dispositivos periféricos se consigue a través del uso de
uno o más circuitos activos.
4. Mini estación según la reivindicación 3, en
la que el circuito activo es un convertidor de video digital a
analógico para la señal de video que pasa desde el aparato modular
de diagnóstico por ultrasonidos a un dispositivo de video a través
de un puerto de dispositivo periférico.
5. Mini estación según la reivindicación 3, en
la que el circuito activo es un convertidor de video analógico a
digital para el suministro de video a través de un puerto de
dispositivo periférico al receptáculo.
6. Mini estación según la reivindicación 1, que
tiene uno o más medios para conectar de manera liberable la mini
estación con el aparato modular de diagnóstico por ultrasonidos.
7. Mini estación según la reivindicación 1, que
también comprende un protector de sobretensiones.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Estación de conexión para conectar una
pluralidad de dispositivos periféricos a un aparato modular de
diagnóstico por ultrasonidos, comprendiendo la estación de
conexión:
una mini estación que tiene un alojamiento, un
receptáculo, una pluralidad de puertos de dispositivos periféricos
en comunicación electrónica con el receptáculo, por lo menos un
puerto de dispositivo periférico de dicha pluralidad de puertos de
dispositivos periféricos que comprende un adaptador transductor de
ultrasonidos;
una base sujeta de manera fija a la mini
estación y que tiene medios para guiar un aparato modular de
diagnóstico por ultrasonidos en alineación con dicha mini estación
y medios para fijar el aparato modular de diagnóstico por
ultrasonidos a la mini estación; y
un suministro de energía incorporado en dicha
base y en comunicación electrónica con dicha mini estación, de
manera que se puede suministrar energía eléctrica desde el
suministro de energía al aparato modular por ultrasonidos a través
de la mini estación.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Estación de conexión según la reivindicación
8, en la que la base comprende además un alojamiento que tiene una
abertura para recibir de manera deslizante dicho aparato de
diagnóstico modular por ultrasonidos.
10. Estación de conexión según la reivindicación
9, en la que dicho alojamiento tiene un bastidor interno reforzado
para soportar una unidad de visualización de video.
11. Estación de conexión según la reivindicación
8, que también comprende una pluralidad de interfaces de usuario
para controlar dicho aparato de diagnóstico modular por
ultrasonidos.
\vskip1.000000\baselineskip
12. Sistema de examen y diagnóstico por
ultrasonidos, que comprende:
por lo menos un módulo de núcleo que tiene un
alojamiento, un paquete de sistema electrónico y un puerto
I/O; y
I/O; y
una o más estaciones de conexión capaces de
comunicación electrónica con una pluralidad de dispositivos
periféricos, siendo la estación de conexión capaz de una conexión
liberable con dicho módulo de núcleo, en el que dicho módulo de
núcleo se puede usar como dispositivo de formación imágenes de
diagnóstico por ultrasonidos mientras está conectado a por lo menos
una estación de conexión de la una o más estación(es) de
conexión, y en el que todas las entradas y salidas de datos se
pueden enviar o recibir a través de la estación de conexión a o
desde los dispositivos periféricos.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Sistema según la reivindicación 12, en el
que la estación de conexión es una estación de conexión móvil.
14. Sistema según la reivindicación 12, en el
que la una o más estaciones de conexión son una mezcla de estaciones
de conexión móviles y estaciones de conexión de escritorio.
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