RU2424769C2 - Device for remote ultrasonic diagnostics - Google Patents
Device for remote ultrasonic diagnostics Download PDFInfo
- Publication number
- RU2424769C2 RU2424769C2 RU2009120863/14A RU2009120863A RU2424769C2 RU 2424769 C2 RU2424769 C2 RU 2424769C2 RU 2009120863/14 A RU2009120863/14 A RU 2009120863/14A RU 2009120863 A RU2009120863 A RU 2009120863A RU 2424769 C2 RU2424769 C2 RU 2424769C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- data packet
- input
- output
- unit
- generator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к области медицинского приборостроения и может быть использовано для дистанционных исследований состояния внутренних органов методами ультразвуковой диагностики.The technical solution relates to the field of medical instrumentation and can be used for remote research of the state of internal organs by ultrasound diagnostics.
Известна «Автоматическая система ультразвукового анализа и диагностики» на основе эффекта Допплера, содержащая корпус, источник питания, датчик в виде двух пьезоэлементов, передатчик, приемник, блок обработки сигнала, цифровой индикатор, звуковой сигнализатор и кнопки управления, причем вход датчика соединен с выходом передатчика, а выход датчика с входом приемника, выход передатчика соединен с входом приемника, выход которого соединен с входом блока обработки сигнала, отличающаяся тем, что она дополнительно имеет съемный аналого-цифровой преобразователь, вход которого подключен с помощью разъемного соединения к выходу блока обработки сигнала; первый мобильный телефон, подключенный с помощью кабеля с разъемами к выходу съемного аналого-цифрового преобразователя и являющийся дополнительным передатчиком, передающим информацию в виде Допплеровского спектра с блока обработки сигнала по радиоканалу; второй мобильный телефон, являющийся дополнительным приемником, принимающим информацию, передаваемую первым мобильным телефоном по радиоканалу; персональный компьютер, подключенный с помощью кабеля с разъемами ко второму мобильному телефону и являющийся анализатором информации в виде Допплеровского спектра, полученной по радиоканалу через первый и второй мобильные телефоны со съемного аналого-цифрового преобразователя (Патент на полезную модель РФ №52695, опубл. 27.04.2006).The well-known "Automatic system of ultrasonic analysis and diagnostics" based on the Doppler effect, comprising a housing, a power source, a sensor in the form of two piezoelectric elements, a transmitter, a receiver, a signal processing unit, a digital indicator, an audio signaling device and control buttons, the sensor input being connected to the transmitter output and the output of the sensor with the input of the receiver, the output of the transmitter is connected to the input of the receiver, the output of which is connected to the input of the signal processing unit, characterized in that it additionally has a removable analog-digital howl converter whose input is connected via a releasable connection to the output of the signal processing unit; the first mobile phone connected via a cable with connectors to the output of a removable analog-to-digital converter and which is an additional transmitter transmitting information in the form of the Doppler spectrum from a signal processing unit via a radio channel; a second mobile phone, which is an additional receiver receiving information transmitted by the first mobile phone over the air; a personal computer connected via a cable with connectors to the second mobile phone and being an analyzer of information in the form of the Doppler spectrum received via the radio channel through the first and second mobile phones from a removable analog-to-digital converter (Patent for utility model of the Russian Federation No. 52695, publ. 27.04. 2006).
Недостаток системы состоит в невозможности получения изображений внутренних органов и структур пациента для диагностики при проведении ультразвуковых исследований в дистанционном режиме.The disadvantage of the system is the impossibility of obtaining images of internal organs and patient structures for diagnosis during ultrasound examinations in remote mode.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для ультразвуковой диагностики, используемое для неинвазивного определения температуры биологических объектов внутри живого организма. Устройство содержит ультразвуковой преобразователь (далее ультразвуковой датчик), соединенный через коммутатор каналов с блоком формирования J акустических каналов (далее блок формирования пространственных акустических каналов), приемник сигналов изображения (далее приемник), блок развертки, генератор, сканконвертор, блок памяти (далее устройство памяти), блок сравнения, вычислитель, монитор, термостат, К-ступенчатый регулятор температуры термостата, частотомер, многоканальный J·N приемник, содержащий J блоков N канальных последовательно соединенных полосовых фильтров, детекторов и интеграторов, J блоков выбора сигнала максимальной амплитуды и блок сравнения (Патент РФ №2308228, БИ №29 от 20.10.2007).Closest to the proposed technical solution is a device for ultrasound diagnostics, used for non-invasive determination of the temperature of biological objects inside a living organism. The device comprises an ultrasonic transducer (hereinafter referred to as an ultrasonic transducer) connected through a channel commutator to a block for generating J acoustic channels (hereinafter referred to as a block for generating spatial acoustic channels), an image signal receiver (hereinafter referred to as a receiver), a scanning unit, a generator, a scanner converter, a memory unit (hereinafter a memory device) ), comparison unit, calculator, monitor, thermostat, K-stage thermostat temperature controller, frequency meter, multi-channel J · N receiver, containing J blocks N channel follower connected to bandpass filters, detectors and integrators, J selecting the maximum amplitude signal and the comparing unit blocks (RF Patent №2308228, BI №29 from 20.10.2007).
Далее будем считать, что ультразвуковой датчик, коммутатор каналов, блок формирования пространственных акустических каналов, приемник, блок развертки и генератор входят в состав удаленного рабочего места (где находится пациент), а устройство памяти и монитор входят в состав диагностического центра (где находится квалифицированный в области ультразвуковых исследований врач-специалист).Further, we assume that the ultrasonic sensor, channel commutator, spatial acoustic channel formation unit, receiver, scan unit, and generator are part of the remote workstation (where the patient is located), and the memory device and monitor are part of the diagnostic center (where the qualified field of ultrasound, specialist physician).
Недостатком известного устройства (далее устройства для дистанционной ультразвуковой диагностики) является невозможность проведения ультразвуковых исследований в дистанционном режиме, когда пациент и квалифицированный в области ультразвуковых исследований врач-специалист находятся на значительном удалении друг от друга.A disadvantage of the known device (hereinafter referred to as a device for remote ultrasound diagnostics) is the impossibility of conducting ultrasound examinations in a remote mode when the patient and a specialist in the field of ultrasound examinations are specialist at a considerable distance from each other.
В основу технического решения положена задача проведения ультразвуковых исследований в дистанционном режиме.The technical solution is based on the task of conducting ultrasound studies in a remote mode.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для дистанционной ультразвуковой диагностики, содержащем удаленное рабочее место, включающее ультразвуковой датчик, коммутатор каналов, блок формирования пространственных акустических каналов, приемник, блок развертки и генератор, и диагностический центр, включающий устройство памяти и монитор, согласно полезной модели удаленное рабочее место дополнительно содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП), формирователь пакета данных, передатчик пакета данных, генератор синхроимпульсов и первый приемопередатчик командной линии связи, а диагностический центр дополнительно содержит приемник пакета данных, узел разборки пакета данных, преобразователь координат и второй приемопередатчик командной линии связи, причем первый приемопередатчик командной линии связи соединен со вторым приемопередатчиком командной линии связи, а к выходу ультразвукового датчика (находящегося в непосредственном контакте с телом пациента) последовательно подключены коммутатор каналов, блок формирования пространственных акустических каналов, приемник, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), формирователь пакета данных, передатчик пакета данных, приемник пакета данных, узел разборки пакета данных, преобразователь координат, устройство памяти и монитор, при этом второй вход блока формирования пространственных акустических каналов соединен с первым выходом генератора, первым входом генератора синхроимпульсов и входом блока развертки, чей выход соединен с третьим входом блока формирования пространственных акустических каналов и со вторым входом формирователя пакета данных, ко второму выходу АЦП подключен второй вход генератора синхроимпульсов, чей выход подключен к третьему входу формирователя пакета данных, ко второму входу АЦП подключен второй выход генератора, ко второму входу преобразователя координат подключен второй выход узла разборки пакета данных.The problem is solved in that in a device for remote ultrasound diagnostics, containing a remote workstation, including an ultrasonic sensor, a channel switcher, a unit for generating spatial acoustic channels, a receiver, a scan unit and a generator, and a diagnostic center, including a memory device and a monitor, according to a useful models of a remote workstation additionally contains an analog-to-digital converter (ADC), a data packet shaper, a data packet transmitter, a clock generator owl and a first command line transceiver, and the diagnostic center further comprises a data packet receiver, a data packet disassembly unit, a coordinate transformer and a second command line transceiver, the first command line transceiver being connected to the second command line transceiver and to the output of the ultrasonic sensor (which is in direct contact with the patient’s body), a channel switcher and a block for the formation of spatial acoustic channels are connected in series a receiver, an analog-to-digital converter (ADC), a data packet generator, a data packet transmitter, a data packet receiver, a data packet disassembling unit, a coordinate converter, a memory device and a monitor, while the second input of the spatial acoustic channel generation unit is connected to the first output generator, the first input of the clock generator and the input of the scan unit, whose output is connected to the third input of the spatial acoustic channel forming unit and to the second input of the packet generator nnyh, to the second output connected to the second ADC input clock generator, whose output is connected to the third input of the data packet to the second input of the ADC connected to the second output of the generator, to the second input coordinate converter is connected a second output node of the data packet disassembly.
На фиг.1 приведена структурная схема устройства для дистанционной ультразвуковой диагностики. На фиг.2 приведена структура пакета данных, передаваемых с удаленного рабочего места в диагностический центр.Figure 1 shows the structural diagram of a device for remote ultrasound diagnostics. Figure 2 shows the structure of the data packet transmitted from a remote workstation to the diagnostic center.
Устройство для дистанционной ультразвуковой диагностики содержит удаленное рабочее место 1 и диагностический центр 2. Причем в удаленном рабочем месте 1 расположены последовательно соединенные ультразвуковой датчик 3, коммутатор каналов 4, блок формирования пространственных акустических каналов 5, приемник 6, АЦП 7, формирователь пакета данных 8 и передатчик пакета данных 9. При этом второй вход блока формирования пространственных акустических каналов 5 соединен с выходом блока развертки 10, вход которого подключен к первому выходу генератора 11, к третьему входу блока формирования пространственных акустических каналов 5 и к первому входу генератора синхроимпульсов 12, второй вход которого соединен со вторым выходом АЦП 7, а его второй вход подключен ко второму выходу генератора 11. Выход блока развертки 10 подключен ко второму входу формирователя пакета данных 8, чей третий вход подключен к выходу генератора синхроимпульсов 12. Удаленное рабочее место 1 также содержит первый приемопередатчик командной линии связи 13. Диагностический центр 2 содержит последовательно соединенные приемник пакета данных 14, узел разборки пакета данных 15, преобразователь координат 16, устройство памяти 17, монитор 18, причем второй выход узла разборки пакета данных 15 подключен ко второму входу преобразователя координат 16, а вход приемника пакета данных 14 подключен к выходу передатчика пакета данных 9, расположенного в удаленном рабочем месте 1. Диагностический центр 2 также содержит второй приемопередатчик командной линии связи 19, который соединен с первым приемопередатчиком командной линии связи 13, расположенным в удаленном рабочем месте 1.A device for remote ultrasound diagnostics contains a remote workstation 1 and a
Работает устройство следующим образом. Ультразвуковой датчик 3 находится в непосредственном контакте с телом пациента. Генератор 11 формирует две бесконечные последовательности электрических импульсов. Импульсы с первого выхода генератора 11 необходимы для создания ультразвуковой волны в исследуемой области тела пациента. Этими импульсами запускаются блок развертки 10 и генератор синхроимпульсов 12. Импульсы со второго выхода генератора 11 используются для запуска АЦП 7.The device operates as follows. The
Формирование пространственных акустических каналов производится следующим путем. Блок развертки 10 представляет собой счетчик номера луча, а блок формирования пространственных акустических каналов 5 - многоканальный формирователь кодов задержки по времени для ориентации текущего луча в необходимом направлении с целью формирования растрового изображения в полярной системе координат. Количество каналов излучения ультразвукового сигнала определяется количеством элементов пьезопреобразователя ультразвукового датчика 3, который представляет собой сканирующую антенную решетку и варьируется в достаточно больших пределах, число элементов пьезопреобразователя ультразвукового датчика 3 в различных конструкциях достигает 1000 и более (Л.В.Осипов. Ультразвуковые диагностические приборы. М.: ВИДАР, 1999). Число лучей, смещаемых при сканировании пространства один относительно другого, как правило, не превышает 60. Этого значения достаточно для анализа полученного видеоизображения.The formation of spatial acoustic channels is carried out in the following way. The
Каждый элемент пьезопреобразователя в составе ультразвукового датчика 3 возбуждается импульсным сигналом генератора 11, задержанным по времени на различные значения в блоке формирования пространственных акустических каналов 5, на который поступают коды задержки по времени с блока развертки 10. Каждый элемент пьезопреобразователя преобразует энергию возбуждающего электрического импульса в ультразвуковой сигнал и излучает его в тело пациента. Сложение в пространстве парциальных ультразвуковых лучей обеспечивает уменьшение ширины диаграммы направленности ультразвукового датчика 3. Задержка каждого из парциальных лучей на индивидуальное время, изменяемая с каждым импульсом генератора 11, обеспечивает отклонение суммарного луча, а управление задержками обеспечивает сканирование пространства достаточно узким ультразвуковым лучом. Таким путем достигается обзор пространства с целью формирования изображения. Ультразвуковой датчик 3 находится в непосредственном контакте с телом пациента. Зондирующий акустический (ультразвуковой) сигнал, формируемый ультразвуковым датчиком 3, поступает в тело пациента. Сигнал, отраженный от внутренних органов, поступает в аппаратуру через тот же ультразвуковой датчик 3.Each element of the piezoelectric transducer in the
Коммутатор каналов 4 обеспечивает переключение излучаемых и принимаемых сигналов в режиме прием - передача с целью развязки достаточно мощного зондирующего сигнала с выходов блока формирования пространственных акустических каналов 5 от входа приемника 6.The
В процессе формирования текущего луча развертки акустический сигнал, отраженный от внутренних тканей пациента, преобразуется в электрический сигнал с помощью ультразвукового датчика 3, и через последовательно соединенные коммутатор каналов 4 и блок формирования пространственных акустических каналов 5 поступает на вход приемника 6. Запуск аналого-цифрового преобразователя 7 производится импульсами со второго выхода генератора 11, следующими со значительно более высокой частотой, нежели частота зондирующих импульсов с первого выхода генератора 11. Допустим необходимо исследовать внутренние органы на глубину тела до 30 см. Для этого необходима частота следования зондирующих импульсов порядка (1-2) кГц. Если принять необходимую разрешающую способность по глубине 1 мм, то на одном луче необходимо преобразовать в цифровую форму 300 отсчетов. Поэтому частота импульсов со второго выхода генератора 11 должна быть равна (300-600) кГц. В момент окончания аналого-цифрового преобразования на втором выходе АЦП 7 формируется импульс «конец преобразования», по которому можно считывать цифровой код с первого выхода АЦП 7.In the process of forming the current scanning beam, the acoustic signal reflected from the patient’s internal tissues is converted into an electric signal using an
Передача оцифрованных отраженных сигналов в диагностический центр 2 (где воспроизводят изображение для диагностики квалифицированным в области ультразвуковых исследований врачом-специалистом) производится в пакетном режиме в следующем порядке. Каждое поле пакета (фиг.2) состоит из фиксированного количества бит, назначаемых при проектировании аппаратуры. Это позволяет в диагностическом центре 2 (на приемном конце) выделить из пакета отдельные информационные составляющие. Первое поле содержит синхроимпульсы первого рода, свидетельствующие о начале нового луча. Второе поле переносит номер текущего луча, получаемый с выхода блока развертки 10. Затем идут поля цифровых кодов от первой до i-той точки отсчетов отраженного сигнала, получаемые с первого выхода аналого-цифрового преобразователя 7. Каждый код аналого-цифрового преобразователя (АЦП) отделяется от следующего кода синхроимпульсами второго рода.The transmission of the digitized reflected signals to the diagnostic center 2 (where they reproduce the image for diagnosis by a qualified specialist in the field of ultrasound studies) is performed in batch mode in the following order. Each field of the package (figure 2) consists of a fixed number of bits assigned during the design of equipment. This allows you to select individual information components from the package in the diagnostic center 2 (at the receiving end). The first field contains sync pulses of the first kind, indicating the beginning of a new beam. The second field transfers the number of the current beam received from the output of the
Сборка пакета производится в формирователе пакета данных 8. На первый его вход поступают коды с выхода АЦП 7, на второй его вход поступают сигналы с выхода блока развертки 10, а на третий его вход поступают синхроимпульсы первого рода с генератора синхроимпульсов 12 под воздействием зондирующего импульса с выхода генератора 11. Синхроимпульсы второго рода, разделяющие цифровые коды с выхода АЦП 7, поступают также с генератора синхроимпульсов 12, которые формируются под воздействием импульса «конец преобразования» со второго выхода АЦП 7.The package is assembled in the shaper of the
Сформированный пакет данных поступает на вход передатчика пакета данных 9, который осуществляет передачу пакетов данных. Эти пакеты данных принимают приемником пакета данных 14 и подают на узел разборки пакета данных 15, где производится выделение из общего пакета информационных составляющих. Данные, поступающие с приемника пакета данных 14, сформированы в полярной системе координат: номер луча и цифровые коды мгновенных значений сигналов, отраженных от внутренних органов. С первого выхода узла разборки пакета данных 15 поступает код номера луча, со второго выхода - коды мгновенных значений отраженных сигналов в порядке возрастания глубины (или увеличении времени относительно момента излучения зондирующего импульса). В следующем пакете содержится аналогичная комбинация следующего номера луча и цифровых отсчетов отраженных сигналов. По завершении передачи информации от последнего луча следующим пакетам передается информация о начальном луче. Так продолжается все время проведения ультразвукового исследования.The generated data packet is input to the transmitter of the
Преобразователь координат 16 служит для перевода значений из полярной в Декартову систему координат, поскольку монитор 18 имеет, как правило, прямоугольную (т.е. Декартову) развертку. На мониторе 18 индицируется изображение исследуемой области.The coordinate
Квалифицированный в области ультразвуковых исследований врач-специалист, наблюдая изображение в процессе диагностирования, отдает устные команды на перемещение ультразвукового датчика 3. Эти команды в режиме диалога передаются по командной линии связи, включающей первый приемопередатчик командной линии связи 13 и второй приемопередатчик командной линии связи 19, и поступают для исполнения на удаленное рабочее место 1, например медицинской сестре или фельдшеру.A qualified specialist in the field of ultrasound examinations, observing the image during the diagnosis process, gives verbal commands to move the
Таким образом, заявляемое устройство для дистанционной ультразвуковой диагностики позволяет проводить ультразвуковые исследования в дистанционном режиме при размещении квалифицированного в области ультразвуковых исследований врача-специалиста и пациента на значительном удалении друг от друга. Не менее важной является и социальная составляющая технического решения поставленной задачи. Процедура УЗИ становится доступной для жителей малых населенных пунктов, погранзастав, геологических экспедиций, кораблей и пр. мест пребывания людей, оторванных от крупных населенных пунктов.Thus, the inventive device for remote ultrasound diagnostics allows you to conduct ultrasound examinations in the remote mode when placing qualified in the field of ultrasound examinations of a specialist and the patient at a considerable distance from each other. No less important is the social component of the technical solution of the task. The ultrasound procedure becomes available for residents of small settlements, border posts, geological expeditions, ships and other places of stay of people torn from large settlements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009120863/14A RU2424769C2 (en) | 2009-06-01 | 2009-06-01 | Device for remote ultrasonic diagnostics |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009120863/14A RU2424769C2 (en) | 2009-06-01 | 2009-06-01 | Device for remote ultrasonic diagnostics |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009120863A RU2009120863A (en) | 2010-12-10 |
RU2424769C2 true RU2424769C2 (en) | 2011-07-27 |
Family
ID=44753710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009120863/14A RU2424769C2 (en) | 2009-06-01 | 2009-06-01 | Device for remote ultrasonic diagnostics |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2424769C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2617809C2 (en) * | 2011-12-08 | 2017-04-26 | Конинклейке Филипс Н.В. | Survey system with multiple ultrasonic transducers |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2651306B1 (en) * | 2010-12-13 | 2021-10-20 | Koninklijke Philips N.V. | Ultrasonic acoustic radiation force excitation for ultrasonic material property measurement and imaging |
-
2009
- 2009-06-01 RU RU2009120863/14A patent/RU2424769C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ОСИПОВ Л.В. Ультразвуковые диагностические приборы. - М.: ВИДАР, 1999, с.27-158. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2617809C2 (en) * | 2011-12-08 | 2017-04-26 | Конинклейке Филипс Н.В. | Survey system with multiple ultrasonic transducers |
US10251625B2 (en) | 2011-12-08 | 2019-04-09 | Koninklijke Philips N.V. | Examination system with multiple ultrasound transducers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009120863A (en) | 2010-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100353910C (en) | Non-invasive subject information imaging method and apparatus | |
US9275630B2 (en) | Ultrasound imaging beam-former apparatus and method | |
RU2475891C2 (en) | Systems and methods for ultrasonic devices, including multiple antenna arrays of image converter | |
EP2536338B1 (en) | Subject information processing apparatus using acoustic waves received from the subject | |
CN101966088B (en) | Oral cavity comprehensive detecting method and apparatus based on flexible phase controlled ultrasonic array | |
US9801612B2 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus | |
WO2011138758A2 (en) | A method and an apparatus for ultrasound image acquisition | |
JP2015514537A (en) | Mobile ultrasonic diagnostic probe apparatus using two-dimensional array data, and mobile ultrasonic diagnostic system using the same | |
KR20160037577A (en) | Method for generatin an elastic image using a probe having a curved surface and an medical imaging apparatus thereof | |
WO2013161289A1 (en) | Acoustic wave diagnosis device and image display method | |
US20160374645A1 (en) | Method for performing low power mode in portable ultrasonic diagnostic apparatus and portable ultrasonic diagnostic apparatus for applying same | |
US11272906B2 (en) | Ultrasonic imaging device and method for controlling same | |
RU2424769C2 (en) | Device for remote ultrasonic diagnostics | |
KR20150004490A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and operating method for the same | |
CN110547762A (en) | Photoacoustic imaging system and imaging method thereof | |
JP6349025B2 (en) | Portable ultrasonic diagnostic apparatus and power efficiency improvement method therefor | |
KR20160056163A (en) | Ultrasound Diagnostic Method and Ultrasound Diagnostic Apparatus | |
JP2004141328A (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
CN212755710U (en) | Ultrasonic instantaneous elasticity measuring probe | |
Fournelle et al. | Portable low-cost 32-channel ultrasound research system | |
JP4599208B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
JP6838174B2 (en) | Ultrasonic probe and processing method | |
JP2011030583A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and operation device of the same | |
JP6630854B2 (en) | Portable ultrasound diagnostic device and method for operating the same | |
KR20160037044A (en) | Ultrasonic diagnosis apparatus and method of generating ultrasonic image |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140602 |