TW200401114A - Ultrasound probe with integrated electronics - Google Patents
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Description
200401114 A7 五、發明説明() 【發明所屬之技術領域】 【相關申請之前後參照資料】 本申請係於2003年1月30曰登錄之美國專利申請案號 助54, 946之延續,該案係於讀年3月u日登錄之美國專利申 清案號10/094,950之部份延續,後者又係2〇〇2年2月22日登錄之 國際專利中請案號PCT/USG2/G5764之部份延續,該案又係副年 3月30日登錄之中請案號咖2,764之部份延續,再後案又為则 月22日登錄之申請案號〇謂,樹之部份延續再後案又為 年6月22曰登錄之國際專利申請案號pCT/us〇〇/i7咖之部份 延續,再後案係26日登錄之美國專利申請案號 〇9/449’780及登錄於1999年6月22日之美國專利申請案號 60/140, 43G之專利範圍利益之部份延續,基於其整體性以上申嗜 案件之全部内容一併於此作為參考。 【發明之背景(先前技術)】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 傳統超音波影像系統標準配置包括一個手持式探測器,以電 連接至-個大型處理器及顯示器之控制台架,而探測器則是包括 個,音波轉換料列,可將超音波能量料進人—個檢查區域並 該區域反射回來之超音波能量。轉換器將收到之超音波能量 ^為低階電子訊號,經由電㈣送至處理器,處理器運用適合的 束技術合併來自轉換器之訊號以生成標的區域之影像。 典型的統超音波系統包括有一個轉換器陣列,每—個轉換器各自 ^位於控制台處理器之處理電路相連結,處理電路—般包括驅動 ^dnvecircuit)’在傳導模式(tra細日夺輸送精 的疋時驅動脈衝至轉換器來啟動超音波訊號之傳導,這些定時傳; 本紙張尺度適用 -7 ζυυ^υι ι Α7 Β7 五、發明説明( 的脈衝從控制台處理器沿著電境向前到掃描頭 (receive mode)時,處理器電路的 ,在接收杈式 每一個來自轉換器的低階電子汛泸,^ 導入恰當的延遲進入 像能因此生成。 電子°域可麵地^«,使正確影 【發明之簡要說明】 依據本發明之理想具體模式例,可提供發展為供 之手提式醫用超音波影像系統更多的 t a使用 如㈣㈣/ ^文艮在其中之一個具體模式 例’控制電路—㈣circuitry)和聚束電路(^如 挪吻)都置於手提式組合中,這㈣—個積體包裝(Μ咖^ package)簡化了组合的電纜需求’而不會增加許多重量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 傳統的超音《彡⑽統粒於特殊化硬體,絲處理輸人該系統經 超音波轉換H所產生的大量數據,這些影㈣統則是笨拙、昂貴、 難X升級再者目為專注的系統具有特殊化組成,就難以將收集 的超音波數據應用於其他的資料庫,例如下載到另一個設備,以處 理和/或動作H统無法者Μ此,提供__個超音波景彡像线是有幫 助的’違系統可運作於標準的、市面可買到的使用者電腦裝置而不 需特殊的硬體改良’並且適合外部設備之介面而不須修改超音波影 像系統。於此情形下,使用者可以在標準型使用者電腦裝置如個人 電腦(PC)收集超音波數據,並以各獨立用途利用收集來的數據, 無須訂製專用系統、或昂貴的硬體修改、或重建系統。 一個系統和方法,用來在標準型使用者電腦裝置上收集超音波 數據’並能以一個整合介面程式(integratedinterface.program) 來使用遠數據’經由一個標準的、既定的作業平台如v丨sua ι bas i c 或C++為通路’使各種外部應用經整合介面程式存取此超音波數據。
本紙張尺度適财酬家標準(CNS ) A4規格(21GX2$7公IT 200401114 五、發明説明( A7 B7 像系統的外部應用整合,可增加表現超音波 果的超日波應用伺服器(ultrasQnic卿町㈣ =度’整合介面程式具有多偏進人超音波應用健器之人口會變 月晰:各人口可_作以存取超音波動作,—個外部應用發出—個 7表7Γ至v有自超音波動作,指令經過整合介面程式傳導至超 曰波應用伺服s肖時’在週期間隙,顯示超音波影像資訊的原始 超音波數據也以既定的通訊介面(咖如㈣㈣)被超 ^波應用伺服器接收。其對應於指令產生的結果由超音波應用飼服 盗计异出,並經整合介面程式傳輪I外部應用。 本發明之-個具體模式例’包含有一個探測器(_be),具有多個 線路板(cirCUitboards)或線路盤(如山卿仏),一般裝置 在手持式相座(housing)的一個長方形腔室(cavity)中。每一個 線路盤有一個或以上積體線路(in咖也mrcuit)並裝置在彼 此平仃的平面上,這些積體線路能用標準cm〇s製程來製造,維持電 壓在3 · 3伏特和2 0 〇伏特之間。 【實施方式】 :(請先閱讀背面之注意事項再嗔寫私f ) • I- I · • I 丨 HI 二· > 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之一個特殊具體模式例,利用二或三個線路板或線路 盤,其中心盤具有一個中央系統控制器和一個通信鏈結 (communication link)至外部處理器。中心盤可裝置在—對週邊 盤之間,每—個盤包括一個記憶體和一個聚束線路。本系統能配合 不同探測器it件的使用’並且有可變式電力供應以針對不同的探測 器調節至不同的電壓。同樣地,它也能使用可變式計時產生器,以 便於為不同的探測器選擇不同的頻率。 本發明的另一個理想的具體模式例,係提供一個小的探測 ^0:: 200401114 A7 B7 五、發明説明( 該探測器以第-電境(fim cable)連接至一個介面箱座 . ,單位,可讓使用者單手握住同時另一手操作探 測器。探測器可以是數種傳 ’'乍知 疋職得捕心之-,可交替地以電纜連接於 "面減。另一個方式’介面箱座能用皮帶繫在使用者的身上,用 帶子繫在上臂或腰上,例如,或使用者的口袋裡。一個運用此種介 面的理:具體杈式例,能包含二或三個線路版,於此以下將更詳細
=。介面箱座用標準F i re w i re或連續匯流聯結(t i 〇η、 連接至各個個人電腦。 J ,在另-個理想具體模式例中,探測器併合了聚束器,或具有介 面箱座之探測器被連接至一個可佩戴的個人電腦。於此模式例中, 掃描轉換顯示、訊號處理或彩色杜普勒處理之電腦係放置在箱座中 被使用者佩戴,如於上臂、於腰上或σ袋中。電力供應板則嵌探測 益中」、或介面箱座中、或在另一個外部容器中,並且包括一個交流 交流電變流器。顯示系統也能包含頭戴式顯示器。手持式控制器 能以有線或無線連接方式與電腦或介面連接。 °。 本發明之理想具體模式例可使用某些安全設計,有檢查電力供 應之電壓能級、測試每-個聚束器通道並協助設定所狀能級之線 路;計算每秒脈衝數,並自動關閉系統以防止病人之過度照射 路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之另一個理想具體模式例,提供專注式控制裝置之使 用’使用者能就某-病人研究時用來呈現特定的工作。為了將影像 記錄於電子記憶體中,這些控制裝置已裝置並可直接使用,在顯像 時能將影像停住或不停住’使用畫線器或職器來測量兩維間之距 離,並用-個『固定』功能將兩線或㈣定於螢幕上,用軌跡球、 觸控板或其他人工操作元件來控制畫線器;延時抵補控制器如8滑 本纸張尺度適财關家標準(CNS ) A4規格(210X2?7公| ) ^378 200401114 A7 B7 五、發明説明( 筒,可校正身體内的聲音消減; 〜 , 並用於選取焦點區域。 〇冰又控制器供電子圖像放j 本系統可使用於許多探測器系統和 色杜普勒、強力和光譜密度研究 、’ 括彩 '劑來加強超音波訊號,有助於這此研f ’:研究時於體内使用對照 它們在被探測器轉換器陣列所生成的對照劑也包括藥劑’ 上地釋出於體内。 成的特殊聲學訊號活化時,可聲學 個電腦二::係超音波影像系統,包括-個探測器和-一個數位通信控制祕(digltale_unimiQnJ;=電路及 C1rirc=)。控制電路包括有傳輸/接收模組(加細it/receive 束模組和一個系統控制器。電腦處理裝置以-個通作介 =奴勒的數位通信控制電路,電腦處理顯示之數據。 於探測n和電腦處理裝置間的通 是無線介面,在1中一個且邮®在右干具體拉式例中 I、肢楔式例’該無線係-個無線電波頻率 =irrrRF)介面;另一個具體模式例,該無線係一個 、工外線 j丨面(infrared interfarp. iPV 2 加内 哕介於η。“ ce,IR)’另-個變化的具體模式例, 2於探I和電腦處理裝置間的通信介面是―個有線的連接。 模,中’聚束模組係電荷範圍處理器聚束模組。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 八有個則置放大(pre-amp) /時間增益補償(tim ain compensation; TGC)模组。 g 個心補的顯不裝置以第二通信介面連接於電腦處理裝置,兮 增補顯示裳置在若干具體模式例中係—個電腦裝置,至少其中一= 通信介面是無線介面。 一在一個具體模式例中,探測器和電滕處理裝置間的通信介面是 -個無線介面’介於增補顯示裝置和電腦處理裝置間的第二通信介 H本纸張尺度適用中國國家丨〇X 297公釐) 200401114 A7 B7 •sfr 电 五、發明説明( 具體模式例中,第二通信介面包括-個中樞插 札j迷接至多個第二增補裝置。 在另個理想具體模式例中,超音波影像系統 =測器系統,可和位於遠處的電腦裝置通信;電腦處理裝置可以 疋-:固手持可攜帶的資料裝置如一叫或ρ· ^製造供應的 2位助理(PDA),探測器和電腦處理裝置間的通信連接是一個 …線連接’例如賄聰(FireWire),但不侷限於此處所提者 腦處理裝置可以用在控制'監控或顯示超音波影像數據。 -個從-個單—操作位置來控制超音波影像系統的方法, 音ί影像操作清晰和使每—個對應超音波影像操作的數值範圍 斤,有助於超音波影像處理。然後操作者透過初次控制,可選取 超音波影像操作之其―,然後透過第二次㈣, 2 ^超音波職操麵錄關_纽。料波歸系魏斤= 選歡超音波影像操作運賴選取的參數。於此情形下,從 用的操作位置以-隻手,應用初次控制和二次控制,操作者能創作 出所要的超音波料處理結果,因此錢作者在闕㈣超音波影 像系統時能以另—隻空閒的手連續掃描。 一隹超影像系統係由—個控制㈣所控制,操作者或使用者的 ’而另—隻手可以用來操作附著於超音波影像系統 丄α s,采屑器,以收集應用於超音波影像操作的超音波數據。初 -人控制可做不同超音波影像操作之質的選擇,二次控制是應用於 音f操作範15的參數的量的選擇,參數的範圍可以是-個連續數,° 或疋系列P4同範圍的不連續數值。控制鍵塾包括有兩個用於捲動 質的超音波#作的鍵’以及兩個用於選取隨同對應範圍之量的參數。 與具體模式例符合之超音波影像系統可以應用於病人監視系統㈣ 邊&視系,統、節律器監視;用於提供影像引導之植入,和節律器植 本紙張尺度適财關家 _ SB ... i-ϊ - I !-- !— .........- - I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ΐτ------線 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 200401114 A7 B7 五、發明説明( 更進者,本發明理想具體模式例之线可詩心臟節律處理 放射治療线和用於影像引導之手術,如 乳房切片及電腦選用之手術,但不舰於此處所提者。科手術' 超音波影像线包括掃描操作可賴應用於純的、即 =影像收集’並處理其操作使之被應用於動態的或靜止的超 2像。現今技術水準所知和所_典型的掃描超音波影像操作, 尺寸大小、冰度、聚焦、增益(gain)、時間增益補償(τ⑹ ㈣增益補償上鎖⑽lQek)。典型的處理超音波影像操作包括勸 視(Vlew)'反白(i.nversi〇n)、調色、平滑性、持續性 '圖形 對比。 _本發明之理想具體模式例包括有控制及數據傳輸方法,可供第 三者之視窗基礎(Windows® based)之應用來控制一個手提視窗基 礎的超音波系統’此為一例’可執行超音波應用為背景工作、送出 控制指令到超音波應用伺服器並接收影像(數據)回來^再者,具 體模式例能组態攜帶式超音波視窗基礎應.用程式(Wind〇w0 application)作為動態超音波影像畫面的伺服器,提供另—個作為 委吒者的視窗基礎應用程式。此委託者應用程式接收這些超音波影 像畫面,並更進一步處理它們。此外,另一個替換的具體模式例= 組態攜帶式超音波視窗基礎應用程式作為伺服器,透過兩個通信機 轉如被第二者(以下文稱之如同外部應用程式或委託者)使用之組 件物件模型(component object model ; COM)自動化介面,與第 二者委託者應用程式互動,可啟動或控制攜帶式超音波視窗基礎應 用程式和一個快速共享記憶體介面來傳送動態超音波影像。 一個理想具體模式例’包括並組態一個共享記憶體介面,以作用為 一個介於攜帶式視窗基礎超音波應用程式和第三者視窗基礎應用程 式間的線流視訊(streaming video)介面。此線流視訊介面設計為 木紙張尺度適ϋϊϊϊ標準(cns ) μ規格Uiox#公釐 /m (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200401114 A7 B7 五、發明説明( 提供即時之超音波影像至第三者委託者。 此山-個理想的具體模式例,在相同個人電腦之作業平台和執行此 、旱記憶體介面之記憶體需求内,可使第三者視窗 =攜帶式超音波《基礎應用程式經共享記憶體介㈣來二^ 桃動速度。這些控制組成一個設定影像緩衝區數目、每— 小和影像傳輸速度的方法,這種流速控制能設定 二映像圖形從超音波系統被遞送到第三者二 ^去或权疋最小的潜伏期使超音波系統產生的最新圖形最先送至 第二者視窗基礎應甩程式。 -個理想的具體模式例格式化超音波影像圖形,使探測器、* :窗資:在第三者視窗基礎應用程式重建(攜帶式超音: 由基礎應用程式所產生的)影像時,可被第三者視窗基礎库用程 =解析。真正通㈣服H (亦即攜帶式超音波應用程式) 者視窗基礎應用程式)之間的影像數據是—個獨立 '微軟4 (Mwft®)之點陣圖(bit_),具有8位元像素 個256色表。影像圖形也含有一個標題,提供以下附加 =測器型式、探測器序號、圖形系列號碼、圖形速率、圖形時間 m形起始時間標示'影像寬度(以像素計)、影像高度(以像 =)、影像大小(X軸和Υ軸)、像素起點(x,y)'相對於轉鮮 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 個像素位置、和方向(沿著或穿過影像的每一條 更進一步來說,理想的具體模式例透過使用活性X ( A^ive χ) 控制器’控制用來傳輸介於„基礎攜帶式超音 ==系統之間的影像的共享記憶體介面。視窗基礎攜帶 個活性X控制器,可傳輸影像進入共享記憶體並送出視 函事件(包括—個到剛寫之圖形的指標)到第三者視窗基礎應用程 ;本紙張尺 200401114 A7 i--------- B7 五、發明説明() " 〜 ^此第三者視窗基礎應用程式有—個相_活性x控制器 收此事件並將影像圖形拉出共享記憶體。 j接 與具體模式例符合,本發明包括一個方法,提供超音波 統内之線流視訊,包括提供超音波應用飼服器,至少有—個^ 操作和對應之超音波數據。此方法更進而包括從外部應用程^出 =個指令’指示超音波操作於超音波應用㈣器㈣行、對應於扑 令的結果、和從伺服器送出數據至外部應用程式。共享記憶體是= 1波應用伺服器和外部應用程賴的通信。本方法也包括—個= 介面裎式,具有多値進入應用伺服器的入口,經過整合介面程式傳 輸指令到超音波應用伺服器,透過既定的通信介面接收指示超;波 景_/像之超S波數據,並透過整合介面程式傳送至外部應用程式。 整合介面程式係應用於傳輸即時影像數據,有放射治療協定和療程 之超音波影像、最低度侵襲性和機械人技術之外科手術如切片過 程、侵襲性過程如診斷和治療用血管攝影術之導管插入、胎兒影像、 心臟影像、血管影像、内視鏡檢查過程之影像、獸醫應用之影像、 冷凍治療以及超音波伸縮攝影。 理想具體模式例中,線流視訊包括射頻數據、即時影像數據和 轉換參數(transformation parameters),外部應用程式可常駐在 相同的電腦設備中作為超音波應用伺服器或常駐於另一個不同的電 腦設備中,外部應用程式以一個控制程式和超音波應用伺服器通 信,該控制程式使用一個組件物件模型自動化介面和一個共享記憶 體介面。 提供線流視訊方法所使用之指令包括以下類群中選擇之操作: 超音波應用開始/關閉功能,例如開始超音波應用、載入預設標案、 退出應用;超音波設定功能,例如設定共享記憶體參數、開啟至共 享記憶體之通信、設定影像圖形大小、設定共享記憶體大小、設定 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • »^ϋ —^1 ——--I »1 ----- ml _ -訂--- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200401114 A7 B7 五、發明説明( 傳輸優先權(達低潛伏期、高輸灌量,或)、設定影像解析 度和格式,和超音波影像#|取功能,例如絲現場數據、取出現 數據、和繼續現場影像。 超音波應用飼服器包括-個圖形使用者介面,具有預設之參像 控制,可操作將影像設定儲存。影像設定包括應用控制,例如影像 杈態、病人姓名、病人識別;β_模態控制,例如大小、深度、隹距、 時間增益補償、改變檢查類型;Μ-模態控制,例如掃過速度、掃描 線位置;影像品質控制,例如亮度、對比、反白、調色、平滑性、 持續性L以及杜普勒控制,例如受注意區域的色彩、脈衝反覆速率、 土匕;慮器色々增i、色彩轉化'色彩優先權、色彩底線和 控制。 又 本發明之前所述和另外的物件、設計及優點,將會從以下對且 體模式例更_的描述巾明駐現,如_赫,錢參考特㈣ 不同方向參照相同部份,附圖不需要依比例縮圖,而是強調 原則之繪圖。 【附圖之簡要說明】 圖-係-個整合式探測器系統的區塊圖解圖示。 圖二A至二c描繪套裝整合式探測器電子的特殊具體模式例。 圖三A係-個整合式探測器系統的—個特殊具體模式例之區塊圖解 圖示。 圖三Β和三C描1會傳輸/接收線路(transmit/receive circuit) 之具體模式例。 圖三〇描繪-個替代具體模式例,其中探測器箱座和介面箱座以一 電纜分隔。 本纸張尺度悄 ,,严
D (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
- - I - .....1— I I 200401114 A7 B7 五、發明説明( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 :四A係-個特殊—維時域(卜dimentiGnalt — n)m 四B為繪依本發明之另一個聚束器的理想具體模式例。 圖A係附圖二a之系統控制器的功能區塊圖解圖示。 圖五B以圖解方式描繪系統中模組控制的時間圖解。 圖六=示-個如本專利申請範圍項所述之應用於外部應用整合的超 音波影像系統的區塊圖解圖示。 圖七A顯示-個可操作來與區域外部應用程式一起使用之整合介面 程式。 ° 圖七B顯示-個可操作而與遠端外部應用程式一起使用之整合介面 程式。 圖八顯示一個外部應用程式介面的流程圖,如以下文中所說明者。 圖九顯示一個超音波影像系統使用的圖解式使用者介面(graphicaluser interface; GUI),如以下文中所說明者。 圖十係本發明之手提式超音波系統的一個理想具體模式例。 圖十一描繪一個本發明之可佩戴或掛在身上的超音波系統。 圖十二係一個介面系統,使用標準通信連結至一個個人電腦。 附圖十二顯示一個用於控制超音波影像系統的圖解式使用者介面的 最上層選擇螢幕。 圖十四顯示-個和附圖十五A至十五B項所述之圖解式使用者介面 連結使用之單元控制鍵墊。 圖十五A係一個圖解式使用者介面,用於控制超音波影像系統的掃 描操作。 圖十五B係一個圖解式使用者介面,用於控制超音波影像系統的處 理操作;以及 圖十六顯示一個對應於附圖+SA至十五3之圖解式使用者介面的 狀態圖解。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i^n· nm ml ·
、1T —-—I— I — j— - 1 HI* in #. 春紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X^7公楚) 200401114 A7 B7 五、發明説明( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖十七A係,個區塊圖’描繪-個超音波影像系統,具有線及無線 通信。 圖十七BS-個區塊圖’描繪-個超音波影像系統,具無線及 通信。 — 圖十七C係-個區塊圖,描繪-個超音波影㈣統,具無線通信。 圖十八係-個區塊圖’描I會-個超音波影像系統,具有—個遠端或 次級控制Is /觀視器及無線通信。 圖十九係-個區瑰圖,描繪-個超音波影像系統,具有線及無線網 路通信容量(capacity)。 圖二十係-個圖解’更進-步描綠本發明之具體模式例之超音波影 像系統的構造細節。 圖二十-係—個本發明之具職式例之無軸視器圖解式使用者介 面之圖解。 圖二十二係,個本發明之具體模式例之全機構内超音波影像分佈系 統之圖解。 圖二十三係-侧解,贿本發明之具體模式狀超音波影像系統。 圖二十四係-個區塊圖解’描繪本發明之具體模式例之—個個人電 子助理⑽漏! digital assistant; pDA)與主電腦(_ computer )或探測器系統之通信。 十五A至二十五C描繪一個本發明之具體模式例之超音波影像 系統分別與血管X綠料'統、方向性次方杜#勒超音波之 頸動脈高辭影像、和同步定量光譜杜普勒超音波之頸動脈 影像整合。 十六A和二十六B分別描繪一個符合本發明之系統之具體模式 一例的血管壁超音波影像’及—個與线—起使用的導管。 圖-十七A和二十七3分別贿—個本發明具體模式例的超音波系 圖 圖 本紙張尺度適财關家縣(CNsTm%#. ( 210xt97^t7 -—-—-I. -- n ii n 1-i- n I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--- 線·· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200401114 A7 _B7 五、發明説明() 統’整合於放射協定系統(radiation planning system), 及超音波系統之探測器。 附圖二十八A和二十八B分別描繪一個本發明具體模式例之用於冷 凍治療(cryotherapy)之超音波系統及超音波系統之探測器。 圖二十九係一個圖解圖示,描繪本發明具體模式例之一個機器人造 影(robotic imaging)和手術系統整合一個超音波系統。 圖三十係一個圖解圖示’描繪本發明具體模式例之一個造影 (imaging)和遠距醫學(telemedicine)系統整合的—個超 音波系統。 圖三十一 A和三十一 B係本發明具體模式例之超音波系統所得到的 一個胎兒影像的三維影像。 圖三十二係一個區塊圖示,描繪本發明具體模式例之實體共享記憶 體(physical shared memory)的結構。 圖二十二係依照本發明理想具體模式例,介於伺服器端、用戶端和 共享記憶體控制之間的處理流程的圖解區塊圖示。 圖三十四係依照本發明理想具體模式例,為自動觀視(Aut〇view) 使用者介面之圖解式使用者介面。 圖三十五係描繪依照本發明理想具體模式例之圖解式使用者介面之 主畫面顯示。 圖三十六A至三十六c係依照本發明理想具體模式例之—個圖解式 使用者介面之觀視,顯示用來控制視窗大小的圖徵(ic〇郎), 及創造浮動展示窗(fl〇ating wincjows)。 圖三十七A和三十七b係依照本發明理想具體模式例之一個圖解式 使用者介面之觀視,描繪一個病人資料夾和一個影像資料夾 目錄。 圖三十八描繪一個本發明理想具體模式例之圖解式使用者介面中的 本紙張尺度適用t賴家標率("CNSTA4祕(21〇'乂〗^7公楚) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本f )
200401114 A7 B7 五、發明説明() 工具列(tool bar),藉此可以選擇不同的影像模式。 圖三十九描繪一個本發明理想具體模式例之圖解式使用者介面中的 測量工具列。 圖四十H個本發明理想具體模式例之圖解式使用者介面中的重 放(playback)工具列。 圖四十-入和四十-B描繪一個本發明理想具體模式例之圖解式使 用者介面中的即時/ ;東結介面按鈕⑴ve/Freeze i η如f啦 buttons )° 圖四十二描緣一個本發明理想具體模式例之圖解式使用者介面令的 檔案(f i 1 e )工具列》 圖四十三描繪-個本發明理想具體模式例之圖解式使用者介面中的 病人資料螢幕之顯示畫面。 圖四十四描繪一個本發明理想具體模式例之病人介面螢幕中的更多 介面按鈕。 圖四十五姆-個本發_想具麵式例之騎式使㈣介面中增 加一個新病人的螢幕畫面。 曰 圖四十六描繪一個本發明理想具體模式例之B-模式的影像包括有 B-杈式中的圖解式使用者介面所提供之控制鈕。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖四十七A至四十七Η描繪本發明理想具體模式例之調節圖解式使 用者介面中的Β-模式影像的控制介面。 圖四十^描繪本發明理想具體模式例之Β-模式影像選擇中的影像 品質控制組。 圖四十個本發㈣想具龍式狀μ__影像及用 郎M-模式影像的控制鈕。 圖五十trr發明理想具體模式例之攜帶式超音波影像系統, 包括-個附有整合式顯示器的手持式探測器。 本紙張尺舰财_ 200401114 五 發明説明( A7 B7 "g A和五十一 6係本發明之具體模式例,描繪一個具有一個 j不4置的手持式掃描頭’分別是將顯示裝置整合在掃描頭 相座上,或將顯示裝置黏附於掃描頭。 圖五十L個本發明理想具體模式例之組合成處理裝置的軍一 板電恥(single board computer)和聚束器線路。 十一A和五十二b分別係依據本發明之其他可選擇的理想具體
极式例’其中聚束器電子係分別設置於手持式掃描頭組合 或設置於處理裝置中。 ''D 圖五十四描繪—個㈣定增加角度的梯形掃描格式,具有 線正切增加。 疋刀 圖五十五描繪—個㈣定增加切線正切的梯形掃描格式, 定角度增加。 /、 + It] 圖五十六個解式朗依據本發來生成梯形掃描 體模式例。 义里〜具 圖五十七描繪操縱角度(steering angle)比較,其中實* 具有可調整操縱角度(H5)的平均掃_二’:目專於 等於固定切線正切增加。 |線相 圖五十八描繪操縱角度係於固定掃描線位置的方法 功能。 乍為掃描線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【符號之說明】 1...........標的物 3..............前端探測器 5...............主電腦 9 ...............補充顯示/記錄裝置 10 ................轉換器陣列 ____L〇_ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 200401114 A7 B7 五、發明説明() 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 14 .................模組 15 .................記憶體 16 .................聚束模組 18.................係統控制器 20.................通信晶片組 24...................整合式探測器系統 26...................端計算系統(remote computing system ) 30.................箱座 32.................轉換器陣列箱座 40.................通信連接器 48.............··.·電力分配器 52..................微處理器 54...................通信晶片組 54h.................暫存器 56..................通信埠 58h..................暫存器 100A................上線路板 100B................下線路板 112A...............傳輸/接收線路 112B...............傳輸/接收線路 114A..............前置放大/時間增益補償晶片 114B...............前置放大/時間增益補償晶片 115A-1.............記憶體晶片 115A-2............§5憶體晶片 115B-1.............記憶體晶片 115B-2.............記憶體晶片 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 叉--- 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X25>7公釐) 200401114 A7 B7 五、發明説明() 116..................聚束器 116A................聚束器晶片 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 116B................聚束器晶片 120A...............連接器 12oB...............連接器 122 A...............接收線 122B...............接收線 124 A...............傳輸線 124B...............傳輸線 148A...............電壓線 148B................電壓線 150A...............模樂思連接器 150B...............模樂思連接器 154 A................訊號線 154B...............訊號線 155 .................匯流 159A...............匯流 159B...............匯流 200.................中央線路板 215..................記憶晶片 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 218..................係統控制晶片 220..................晶片組 248..................電壓線 282..................讀出控制器 284...................主控制器 286...................更新控制器 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 200401114 A7 B7 五、發明説明() 288..................調停者 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 290..................晶片 292..................高電壓緩衝 294..................低電壓電晶體 296..................核心功能 298..................緩衝 300..................轉換器 360..................電腦 362..................介面連接大纜線 364..................探測器 366..................纜線 368..................第二手持式單位 370..................顯示係統 450..................電腦 452..................儀器板 454..................介面箱座 456..................儀器板 458..................通信連接器電纜 460..................手持式探測器 464..................搖控控制器 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 470..................手持式超音波係統 472..................電腦 474..................箱座 476..................電纜 480..................纜線 482..................箱座 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 公釐) 200401114 A7 B7 五、發明説明() 484..................線路板 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 486..................線路板 488..................線路板 490..................箱座 492..................連接器 494..................纜線 496..................標準轉換器箱座 498..................轉換器陣列 500..................系統控制器 502..................介面 504..................伺服器 506..................外部應用程式 508..................介面程式 510..................入口點 510a..................入口點 510b..................入口點 510c..................入口點 510d..................入口點 510e..................入口點 510f..................入口點 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 510g..................入口點 510h..................入口點 510Ϊ..................入口點 510j...................入口點 510k..................入口點 5101..................入口點 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 200401114 Α7 Β7 五、發明説明() 510m..................入口點 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 510η..................入口點 512..................遠端外部應用程式 514..................遠端電腦設備 516a..................連接點 516a..................連接點 516b..................連接點 516c..................連接點 516d..................連接點 516e..................連接點 516f..................連接點 516g..................連接點 516h..................連接點 516i...................連接點 516j..................連接點 516k..................連接點 5161..................連接點 516m..................連接點 516η..................連接點 517 ....................公共存取網路 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 518 ....................連接器 550....................步驟 552....................步驟 554....................步驟 556....................步驟 558..................................................步驟 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 200401114 A7 B7 五、發明説明() 560....................步驟 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 562....................步驟 564....................步驟 566....................步驟 570a....................小影像 570b....................中影像 570c....................大影像 572.....................深度 574.....................焦點 576.....................時間增益補償 578.....................控制條帶 600.....................聚束器 602.....................大小 604……..............深度 606.....................焦點 608.....................時間增益補程度 610.....................時鐘控制器 612.....................時間增益補程度 614.....................時間增益補程度 616.....................時間增益補程度 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 618.....................時間增益補程度 620.....................時間增益補程度 622.....................時間增益補程度 624.....................反轉 626.....................調色盤 628.....................平滑化 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2!0X:^7公釐) 200401114 A7 B7 五、發明説明() 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 630......................暫留期 632.....................映射 634.....................亮度 636.....................對比 610.................時間控制器 615..................記憶體 620 .................處理器 621 .................可程式延遲單位 623...............時鐘電路 625................空制電路 627...............乘法器電路 630...............和數 640...............濾波器 650...............轉換器 660.....................通道 670.....................處理器 702.....................條帶 704.....................影像區域 706.....................資訊區域 708.....................時間增益補償區域 710.....................控制條帶 712...................向上箭頭鍵 714...................向下箭頭鍵 716...................向左箭頭鍵 718...................向右箭頭鍵 722....................大小操作 im - SI mu ί m^i— —Eli am) m (.請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ 本紙張尺度適用中國國家標隼(CMS ) A4規格(210XB7公釐) 200401114 A7 _ B7 五、發明説明() 724....................深度操作 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 726....................焦點操作 728....................增益控制 730a...................時間增益補償操作 730b...............時間增益補償操作 730c...............時間增益補償操作 730d...............時間增益補償操作 730e...............時間增益補償操作 730f...............最深的深度 730g...............時間增益補償操作 730h...............時間增益補償操作 732...................及白選取 734...................映射操作 736...................映射操作 738...................映射操作 740...................映射操作 742...................滑子 744...................滑子 746...................標位1 748...................插座 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 800...................探測器系統 906...................影像系統 910...................無線媒介 912...................無線觀視器 920...................影像觀視器 922...................介面按鈕 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210/2¾67公釐) 200401114 A7 B7 五、發明説明() 924...................介面按鈕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 926...................介面按鈕 928...................介面按鈕 930...................觀視器 942a...................超音波探測器 942b...................超音波探測器 942c...................超音波探測器 942d...................超音波探測器 942e...................超音波探測器 942f...................超音波探測器 942g...................超音波探測器 942h...................超音波探測器 9421...................超音波探測器 942j...................超音波探測器 9421...................超音波探測器 942m...................超音波探測器 942η.....................超音波探測器 944a.....................膝上型電腦 944b.....................膝上型電腦 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 944c.....................膝上型電腦 944d.....................膝上型電腦 944e.....................膝上型電腦 944f.....................膝上型電腦 944g.....................膝上型電腦 944h...................................................膝上型電腦 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210Χ2:ϋ公釐) 200401114 A7 B7 五、發明説明() 944i.....................膝上型電腦 944j.....................膝上型電腦 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9441.....................膝上型電腦 944m.....................膝上型電腦 944η.....................膝上型電腦 946.......................影像/病人資訊分佈伺服器 948.......................資料庫伺服器 952.......................手持端 966.......................無線電器連接器 1020.......................數據介面電路 1022.......................連接器 1024.......................射頻電路 1026.......................通信連接埠 1040.......................介面電路 1050.......................處理器 1090.......................數據儲存器 1110.......................匯流 1150.......................RF 堆疊 1200.......................超音波系列 1220.......................高頻率影像 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1240.......................頸動脈影像 1260.......................血管壁 1270.......................導管放置 1280.......................放射線計劃系統 1290.......................探測器 1300.......................超音波系統 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ#7公釐) 200401114 A7 B7 五、發明説明() 1310.......................探測器1320.......................區塊圖 1382.......................標題結構 1388.......................系統弱音器 1390.......................系統項目 1900...................超音波影像系統 1902....................手持掃描頭組合 1904...................視訊顯示器 1908..................數據/視訊處理單位 1908...................數據/視訊處理單位 1942...................顯示單位 1948..................續線組合 1962...................顯示單位 1964..................手提數據/視訊處理單位 1966...................旋轉軸承組合1982..................單一板 1984..................印刷電路板 1986..................印刷電路板1988..................介面 • —^ϋ n^i H nn a (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--—-- _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【發明之詳細說明】 附圖一是一個整合式探測器系統的區塊圖解圖示。圖繪係標 的物1 ’ 一個前端探測器3( front-end probe)及一個主電腦5( host computer)和一個補充顯示/記錄裝置9。前端探測器3將一個轉 換器陣列10和一個控制電路整合進一個手持箱座中,控制電路包括 本紙張尺度適财晒家縣(c叫鐵格(21()><||7公幻 i Hit 200401114 A7 B7 五、發明説明( 經濟部智慧財產局Κ工消費合作社印製 —個傳輸/接收模組12,一個前置放大(pre-amp) /時間增益補 價(time-gain compensation; TGC)模組 14,一個電荷磁區處理 器(charge domain processor; CDP)聚束模組 16,及一個系統控 制器18。記憶體15儲存程式指示和數據;電荷磁區處理器聚束整 合電路包括一個能用來計算每一通道延遲係數(delay coefficient)的電算容量;探測器3以通信連接器4〇與主電腦5 形成介面,,該通信連接器40能遵循一個標準高速通信協定,像 Fire Wire (ieeep 1394標準系列介面)或快速(亦即每秒2〇〇百 萬位元或更快)環球系列匯流協定。至個人電腦之標準通信連接之 操作至少每秒1 〇〇百萬位元或更高,理想情形為每秒2〇〇百萬位元、 每秒400百萬位元或更高,另一情形,通信連接器4〇可以是無線連 接例如一個紅外線連接(iR link)e因此探測器3包括一個通信晶 片组 20 ( communication chipset)。 攜帶式超音波純内的組成份需要—個連續來_數據以校 正操作,例如,聚束器16需要操縱數據(steeringdata),傳輪電 路12需要數據來指示聚束器16將下一個脈衝聚焦何處及何時啟 動,同時前置放大/時間增益補償(TGC)模組14需要知道在— 特定時間點什麼增益水準是適當的。此外掃騎作可能同步 多的資訊來控制將聚束數據送回去主電腦,舉例來說,—而尺 效(DATAVALID)信號可能有助於減低實際需要主電腦=有 據的數量’配合數據’超音波系統的各個部份憑藉共同^化 糸統和諸工作,例如,相對於聚束器對正—㈣定 就必須在正確的時間啟動。 .專導 超音波探測器的工程目標包括小尺寸、熱 消耗、及刻度和實驗以外還有有效高解析度影像的容量和=電 (flexibility)。小尺寸和低電力操作默讀存量大,^量和矛 器 力 性 飞------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -—^ϋ ml I-....... ------- I - 1 1 --1 . $獻度適用中i國家標公釐;
• 11 I I 200401114 A7 B7 五、發明説明( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 產生使用不規則啟動系列(f i r i ng sequences)、同時再程式化的能 力,亚作為無縫調適聚束模式,如同全柔性來進㈣錯(触哪㈣) 及完全設定影像。人體工學的、經濟的攜帶式設計也需要在掃描頭 3和主電腦5之間作有成本效益、不妨礙的連接。—個 一般的設計可以在以下檔案中找到:199 ^ 田示丫找A . 肿年6月28日登錄之國際申請案ρα/us韻⑽、刪年12月29曰登錄之美國申請案 08鐵427於聰年12月12日註冊為美國專利案5,964 7〇9號、 1996年2月12日登錄之美國申請案〇8/599,816於⑽了年^月邙 日註冊為美國專利案.5, 690,114號、1995年6月29日登錄之美國 申請案08/496, 804和申請案08/496, 8〇5分別為1997年i月7曰和 1998年11月24日註冊之美國專利案5,_,658和5,839,442號; 更多的具體模式例則描繪於以下之㈣t : 1 999年6月3q日登錄 之美國巾請案G9/364, _於湖年9月18日註冊為美國專利案 6, 292, 433號、1998年2月3日登錄之國際申請案pcT/觀/〇2291 及1999年η月23日登錄之美國申請案〇9/447, 144號於讀年 月30日註冊為美國專利案6,379,3〇4號及於1997年】2月烈曰登 錄之國際中請案PCT/US97/期丨,以上專利及應用因其整體性均合併於此處作為參考。 其他附加的有利因素包括設計及製造的簡易、速度、和低成 本,這些因素鼓動使用場可程式閘陣列(FieldPr〇gr麵胁⑽ ; FP⑷建築,此外,它們包含運用—個設計能輕易地擴展至 不同的應用。 附圖二A至二C描繪-個特別的整合式電子探測器的具體模 f例。附圖二A係-個透視圖’顯示轉換器p車列(肛叫) 箱座32、一個上線路板(叩per circuit b〇ard) ι〇〇Α、一個下線 路板(lower circuit board) 1〇〇B、及一個中央線路板2〇〇,也顯 4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 辞· V ^m· tmmmmff nff— 本紙張尺度朝t關家標準(CNS ) A4規格(210父却7公57 200401114 A7 — ----—_ _ B7五、發明説明() -- — --I II · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 不-個下層模樂思(MQlex)連接器15()β及中央線路板_和下線 路板ι_之間的信號線。轉換器陣列箱座32可用市面買得到的單 位,具有一對彈性電纜連結器120Α和120Β (參看附圖二c),分別 連接^上線路板聰和下線路板麵,而張力鬆弛。附圖二㈣ 探測,之末端圖示,其中也顯示一個上層模樂思連接器酿,附圖 二C是探測器的側面圖示。使用8毫米高的模樂思連接器廳、 150Β’整個設計堆置約有將近3〇毫米厚度或純,本件具體模式例 約21毫米。 小尺寸可藉由.現代製造及包裂技術的運用而達到,舉例來 說,靠著開發現代半導體製造技術,許多線路功能可被整合在一個 單,的晶片中。再者,該種晶片能採空間節約的包裝方式裝設,例 如晶片上板(chip on-board)技術,當技術改進時,可預期電子組 件的尺寸會更小。 更多功能可包括於手持式探測器内部,例如連結個人電腦的 一個無線聰刪。舉例來說,將—個顯示器直接架設在手持式 探測器上,可以提供更有用或對使用者更友善的儀器。 附圖三A係-個整合式探測器系統的一個特殊具體模式例之區塊圖 解圖示。主電腦5可採用市面購得的個人電腦,具有一個微處理器 CPU 52和一個通信晶片組54。一個通信電纜4〇透過通信蜂%連接 至通信晶片54。 前端探測器3,包括一個轉換器頭32,可使用市售產品,及― 個人體工學的手握箱座3Qe轉換器頭32内裝轉換器陣㈣,箱座 30提供-個熱和電絕緣的歸鑄模把手,内裝聚束和控制電路。 如圖所示,聚束電路能包含在一對類比(anal〇g),線路板隨、囊 中’每-對類比線路板麵、麵包括—個相對的傳輪/接收線路 112A、112B; —個前置放大/時間增益補償晶片U4A、丨i4B; 一個 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -IJ n H· - n . I - - I—--1 -.— -—I nn . 訂 ................... I - 1 I- -I 二-. > —HI— n m · 本紙浪尺度it财®目家標準(CNS ) Α4規格(2丨。χΐ#7公麓) 200401114 A7 B7 五 發明説明( 聚束器晶片116A、116B:這些透過一個操作匯流159Α、ΐ59β,全都 和一對記憶體晶片115A-1、115B-卜Π5Α-2、115B-2交互連接。在 本發明的-個特殊具體模式例中,記憶體晶片係視頻隨機存取記憶 體(Video Random Access Memory; VRAM)晶片,且操作匯流係犯 位元。再進一步來說,前置放大/時間增益補償晶片114和^束器 晶片116可同時於32個通道操作。傳輸/接收晶片112包括一個 64通道驅動器及一個64至32解多工器。 附圖四A係一個特殊一維時域(1_dimenti〇nal time-domain)聚束器。聚束器600特別描繪32_通道可程式遲延線。 此外’聚束器600可包括一個晶片輸出(〇n_cMp 〇utput)帶通過 濾(bandpass filtering)和類比數位轉換(anal〇g_t〇_digital conversion )° 如附圖四A所示,聚束器600包括多數個單一通道聚束處理 态620註腳I,…,620註腳J。影像訊號以實引導線代表,數位 數據以虛引導現代表,同時時鐘和控制訊號則以點和虛線交錯之引 導線描繪。一個時鐘控制器61〇和記憶體615與單一通道聚束處理 器620形成介面,每一個單一通道聚束處理器包括時鐘電路犯3、 s己憶體及控制電路625、具取樣(sampiing)電路之可程式延遲單 位(delay unit) 621、放在一個乘法器(muitiplier)電路 627 中。 每一個可程式延遲單位621從各分別轉換器元件接受一個影 像訊號回波E,從單一通道聚束處理器62〇輸出之訊號加總為一個 和數630。一個頻率脈衝反應濾波器(frequency impu 1奸resp〇nse; FIR) 640處理最後的影像訊號,後者由類比數位(A/D)轉換器650 轉成數位。一個本發明之特殊具體模式例中,頻率脈衝反應濾波器 640和類比數位轉換器650均與聚束處理器620被製造在一個晶片 參紙張尺度適用中國國家標準(CNS } Α$^Γ( 210xf937公釐 ----------------訂------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製" 200401114 A7 B7 五、發明説明( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上。 選擇場可程式閘陣列(FPGA)實施及可擴充性以易於修改, 顯示將視頻隨機存取記憶體(VR倾)應用於記憶體模組,卯賴係― .個動態的隨機存取記憶體(dram)附有額外的高速系列存取埠。舉 例來說,當DRAM有兩個基本操作如讀和寫記憶體位置時,卵續加 上第三個操作:將塊(block)傳輸至系列讀出暫存器(read〇ut register) ’這種傳輪一個資料塊(通常128或256字)至系列讀出 暫存器可以用-個固定速率計時下來而不須再聯上咖磁心,因 此’再生、隨機存取數據讀/寫、及連續讀出就能同時進行。可替 代之具體模式例包括一個同步動態隨機存取記憶體(嘴讀⑷。 探測器3’中’雙缚(dua卜p〇rted)操作有其益處,使主機5執行 之數據載入能從送到記憶體模組之數據被解搞合(如卿^d),一 個模組結構想要獲得額外帶寬_而容許額外的v_s f加入是有用的,特別是當正確的數據速率要求可能改變時。使用 寬的記憶體,數據就不必在走向系統中不同目標模組之前要先被緩 衝。-個特別具體模式例使用16位元麵s的五個2卿字 =二㈣線’如果需要較少的輸出線,則能使較少的職:如 果需要較夕的輸«,只需對控制器作非常少的修改即可。 下方所示係VRAM比其他DRAM種類密度較低,現今 位元晶片可用,同步麵(S麵)是每一晶片2百萬位元、, 期可㈣來自記憶體到各不同目的模組的全部數據,使用删難 含模組接收數據叢發(data burst)代替連續數據,再者使' 用或同時讀出並下載的主電腦數據的吏 驾中#用一徊户舌奴祕* u 少衷衡就不可能了。在控制 一個具體模式例。然而,一個更理想的具體 ’’、· 供系統在速度和容量方面更進一步的改善。、"歹'fflSDRAM’提 本紙張尺度it财關家辟(CNS ) A4題210 · I. {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 - -I - 1 . 1-I....... - . I - «. 訂 I- -I I -- - I- I I--- • 1.......... 1 ........I - 1 200401114 A7 _______B7 五、發明説明() 如附圖三A所示之控制電路,係包埋於一個數位線路板2〇〇 中,數位線路板200包括有FireWire晶片組220、一個系統控制晶 片218以控制掃描頭 '及一個記憶體晶片215。本發明之一個特別 的具體模式例中,§己憶體晶片215是一個VRAM晶片,並且车络批制 晶片⑽是與不同的記憶體晶片115、215互相連結,藉由 控制匯流155,於本實例中該匯流是ι6位元寬。 如圖所示,系統控制晶片218透過個別的訊號線1 52a、152B 提供掃描頭控制訊號到傳輸/接收晶月112Α、η2β,傳輸/接收晶 片112Α、112Β提供動力至轉換器陣列10透過傳輸線12揺、124卜 從轉換器陣列ίο接收到的能量經由接收線122Α、122Β供給傳輸/ 接收Ba片112A、112B接收到的訊號送至前置放大/時間增益補償晶 片114A、114B,在放大之後,訊號送到聚束器晶片116Α、116β。控 制訊號透過訊號線154Α、154Β在聚束器和系統控制器之間交換以^ 整掃描電子束。 ' ° 五個 VRAM 晶片 115Α-卜 115Α-2、Π5Β-1、Π5Β-2、215 係用 於供應不同作業模組(operating m〇duie)所需之即時數據’名詞 『作業模組』指的是需要控制數據之系統不同組件,亦即聚束器 116A、116B ’傳輸/接收晶片112A、112B和前置放大/時間增益補 償晶片114A、114B,系統控制器218維持VRAM適當的計時和操作 以確保連讀的數據輪出。除此以外,它對系統内部同的操作模組產 生時鐘和控制訊號,所以當數據出現在DARM系列埠輪出時,各模組 知道是它們的。最後,它也與主電腦5經由—個個人電腦通信協定 (亦即FireWire或高速匯流)做介面,以容許主電腦5將數據寫錄 VRAM。 ‘ “ 一些VRAMs由多數個模組共享,64位元輸出之四個VRAMs 115A-1、115A-2、115B-1、115B-2由傳輸模組和聚束器使用,這不 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210/祝7公缝)_ %! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200401114 A7 B7 五、發明説明( 疋問題:因為典型地只有一者在任何時間需要數據。除此以外,傳 ,松組aa/H使用相對較少的數據,@此將整個用於傳輸操作 疋浪費了些。為了要讓VRAM數據能被多個模組共享,編碼置入在 AM數據中,控制器譯解並顯示於適當的模時鐘()線。 第五個VRAM 215用來產生不被多個模組共享的數據,舉例來說,方 便=此處加上時間增益補償(TGC)控制,因為所需要的數據是與聚 :。據同時另外一個元全的控制位元也很有用,該位元可指示 聚束器數據何時可用,而其他位元則料圖框範圍。所以,由於麵 T的數據的位置對應於陳掃描序_位置,額外的位元則與系統 操作同步化。CCD時鐘能使訊號產生至CCD時鐘以保存電力β最後, VRAM能用於產生直流/交流轉換器的測試數據來測試已知波形的 類比電路。 當系統的大小減少時,¥以氈的數目也要減少,舉離來說, 於—個SDRAM系統時鐘加速兩倍,四個共享的νω晶片在】28線系 統中可以合併為兩個SDRAM晶片。 、” 运到聚束器和傳輸模組的數據是在一個通道内的位元串列 (bit-Serial)’且所有平行通道均可用。對傳輪模組而兩個傳 輪通道共享每-個有交替時鐘之位元線,可於此二通道之數據閃光 顯示(strobing)。全部㈣―個通道傳輸模組倾(例如開始時間) 係以位元串列呈現。 一 /RAM中的數據被組織進入運轉(run)中,—個運轉包含有 -個單-字頭(Gnew〇rdheader),由簡控制器解釋,後面跟著 〇或更真實數據字’可用於不同,的模組。頭(參看表一)逐項列 明運轉中的數據送至何處、應如何快速送出、即在運轉中有多少數 值。(注意,運轉送出僅有來自四個VRAMs的數據,來自控制器麵 的位70通常有相同的去處)這些頭也用於編瑪特殊指令如跳越 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1^1 m· —m
,》aJnn mu - —I ......"…-I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) M規格(2數妨7公楚) 200401114 A7 B7 五、發明説明( (Jump)、暫停(Pause)、及結束(End),描述如下 表 :視頻隨機存取記憶體(麵)指令數據格式(僅上層讓事項 命令 位元位置 15 " [ιΓρ 數據 暫停 選擇模組 (2-7) 12 11 速率 速率 (非I 1) 10 長度 暫停計數 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} r裝 OEll0., 1〇~1〇Z]〇〇 ι〇 i〇
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 統如數據基本上是連續地讀出,但基於數個有關超音波系 統如何刼作之觀察,一肚變動是宏 強系統操作。 U減h己憶體需求量並加 …第:個觀察係尖峰控制數據速率之需求遠高於所需之平均速 :維=為’在近焦影像時’焦距可能要在每-個時鐘處更新, 二2大的銳利度(sharpness)。然而’為了達到身體深部區域 之㈣圍’對焦參數不f要改變的非常快,因 率下供應,此可藉由使用—個轉在^又速 々RATFf.興# -人運轉相關聯的2~位元速率攔 统時成(參看表")。速率攔容許特定運轉可在全系 夺指率(cl〇ckrate)(係8_32百萬赫兹)、或二分之—、或四 刀之 或八分之一的時計速率時送出計時脈衝。 本紙張尺度適用中㈣標準( 7公釐) 訂 • « II m 200401114 A7 B7 五、發明説明( 表二:速率攔定義 速率 位元12位元11 〇 〇 0 1 1 〇 1 1 數據意義 ,一次計波為新數據 隔一次計波為新數據 ’四次計波為新數據 母八次計波為新數據 暫停長度 暫停計數=計波 暫停計數*2=計波 暫停計數*4=計波 暫停計數*8=計波 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}
fi衣 I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 下-個觀察是何時之數據不需要常會造成大間隙(卿),在 =輪脈衝已進人身體深部區域之後’在它的回音收到及聚束器啟 動别’會經過-個相對大量時間,所以不浪費侧空間於工作時尸 可以有利益,0此之故’明相暫停命令可被容許,當純 & 218接受—㈣停命令,它會在讀出麵域體中的下—個字之 前:等待時鐘循環的特定數目。暫停計數(pausec_t)是一個 位7L數目’可在!至2Q47之範圍,此可另外用速率攔分攔遞增16376(2047,8), ^ 此取0、2、和3之值’因為一個速率!的脈衝被解釋為一個等 令’將於下說明。不過這不是問題,因為一般只用速率〇大: 待準確度(至-個計波以内)及速率3作最大等待時 時鐘循環)。 ^ 16376 因為從聚束器11 β來的數據經過一個限制帶寬 (bandwidth-constrained)之連線送回至主電腦5,需要緩衝和流 器 11 以
-1T II - ! -^ 一 in · ______ -ΛΡ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210'乂297公釐) —I I f^—· HI m 200401114 A7 B7 五、發明説明( 量管制來預防數攄遣失,蟢俺並+ (Fim 個服的18〔先入先出〕 (F⑽)來達到,而流量管制藉由供給〔先入先出 I ! ml ------- ml . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) =控制器218來完成。於此方式下’如果〔先入先出〕變:: 因為^田會!^直到〔先入先出〕空出’但是掃描不能任意停止, Γ二=—起計時。所以明確的同步點能插入到編碼 =並且控制器在這些點等待,直到〔先人先出〕排空足夠到安全 進仃。4待命令絲指示這些同步化的點,料命令胖控制器 進行(WAITPR0C_線升高。於一個具體模^^ 此係連結【通過輔助場可程⑽陣列⑽A)】至〔先人先出〕上的 1半滿"指示器’因此等待命令能至少在每一次的8](產生數據 (data-g贿ating)#環時放人,來確定不會發生數據過度流量。 因為如此做法大於一條超音波線,仍須插入多線使用。 --Αν 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 下-個命令是跳越命令,此係容許非循序(細—s奪此⑴ 通過VRAM記憶體,其應用使VRAM記憶體可與讀出操作同時修正, 亚且也使其較容易加人和移除可變大小的控制順序。要了解這有何 用處,思考下面例子:試想-個人在使用其他v R A M位址做掃描的連 續動作時,希望改變位於V膽位址512—聰的數據,如果主電腦 只剛好修改位址512-1023 ’就不能保證,當數據正在被修改的當中 它們將不會被正確使用。所以數據將處於未決定狀態,可能導至錯 誤的結果。不過,如果位址512最初被修正為是一個跳越至位址 1024 ’且到位址215-1023隨後修正至其新值,且使位址5丨2最後修 正為其新值,這個競賽的情況不會發生。(假設在修正起點不是讀出 位址513-1023 ’但空白區域被留下以達到此)此外,『副常式』 (subroutine)(通常只能在每一掃描使用一次,因為返回已編碼為 一個絕對跳越)能使用以容許輕易改變掃描順序。 ―個跳越通常用到128個循環去執行,因為系統控制器必須載 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(210Χ@7公釐)_ 200401114 五 發明説明( A7 B7 ^個新的開始位置進到麵中,並傳賴的數據刺串列移位暫 子盗(ferial shift register),一般會用到約25循環,但因為系 、.先控制的其他部份可能至VRAM (像更新或主電腦控制器)存取, 需要用-個安全上界限來維持—個固定的延遲。 取後-個命令是結束命令,這是用在畫面順序結束時,告訴系 統控制器畫面已經完成了,控制器如果是單一畫面模式,會隨後停 止取出指令直到它重被主電腦啟動(從位址〇),如果是在連續模 式,則它會立即開始下一個畫面。(隱含跳越〇需要128個循環)。 二圖五A係附圖三A之系統控制器的功能區塊圖解圖示。系統控制 器218有四個基本部份:一個讀出控制$撕、一個主控制器測、 更新控制H 286、和調㈣(Arbiter) 288。前三者支持三項在麵 上:基本操作:讀出數據、依主控制之要求寫錄數據、和更新麵 磁蕊。調停者288負責合併前三部份之要求成為—個連接至議 的麵磁蕊的連接,前三部份只有一個能在指定時間有控制,所以 能明確地要求控制及等待直到此要求已被調停者28“‘悉。前三部 份也必須告知調停者288當它們仍使用麵時,所以調停者知道不 可將之授與它們之-,此係經由〔使用中〕(娜E)線路完成的。 除此以外,調停者288送主控制器284 一個RELREQ或放棄 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 (relinquish)要求訊號’去要求主控制器挪放棄顧磁怒的所 有權(ownership),因為其他部份要所有權。注意只有主控制器撕 需要被要求要放棄匯流排,因為讀出控制器282和更新控制器娜 二者只固定短間隔時間使用DRAM磁蕊。主控制器m能佔住卯錢, 只要有數據經FireWire進來需寫錄議,所以當暫時停 據時需要告知它。 另要注意VRAMs的串列部份不是通常由讀出控制器282所_制 的多工(multiplexed)。VRAM _列數據也只走到讀出控制器2f2。 本紙張尺度適财關緖準(CNS ) A4規;公釐) 200401114 五 發明説明( A7 B7 賣出控制器282控制數據從vraMs的串列存取槔出來的順序,其中 i 3刀析數據頭來決定應讀什麼位置之數據、在正確時間定時 串歹j時鐘、啟動模組控制線、及也安排合適的數據從仰倾的⑽紐 磁蕊轉移至串列存取記憶體。 主控制器284是VRAM控制器的一部份,後者係經過FireWire -、主電腦5父接,以容許主電腦寫錄VRAM中.,當主電腦想寫錄抑遞 :,它送出非同步封包(asynchr〇n〇us packet)給特定VRAM和特 疋修改位置如同新寫的數據,主控制器284接著要求調停者288是 否存取至VRAM,當DRAM磁蕊未被讀出控制器282或更新控制器找6 ,用時,調停者288獲得主控制器284之控制權,主控㈣284接 著處理位置和控制訊號產生’當整個封包已解碼後,主控制器2別 釋出它的要求線放棄DRAM控制權,容許其他兩個部份使用。 更新控制器286負責週期性地產生更新週期以避免卯賴的 刪磁蕊遺失資料,更新控制器286有自己的計數器來記錄必需要 求更新的時間軌跡,一旦它獲得經過調停者288存取至抑歲s,它 就順序為每-個VRAMs產生—個更新週期,和同時更新全部5湯1 比較,這減少在DRAM電力供應線上的波光(spikes)數量。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 更新速率(REFRATE)輸人控制若干在更新_ _线時鐘循環(參 看表三),此於不同的系統時鐘速率可被抵補,除此以外,更新可能 因除錯(debugging)目的而停用(disabie)。 表 更新速率定義 達到16με更新速率之 最小系統時鐘 8百萬赫茲(ΜΗΖ) 16百萬赫茲(ΜΗΖ) 更新速率更新速率更新週期間的 1 〇 系統時鐘循環 0 0 128 0 1 256 本纸張尺度制巾國國家標準(〇叫八4規格(210父1||?公兼y 200401114 A7 B7 五、發明説明( 0 1 512無更新 32百萬赫茲(MHZ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 調停者288控制侧之存取,藉著讀出、主、和更新控制器 282、284、286部份’在任何一特定時間只有一個部份可以至 的DRAM崞存取’調停者288未再分配VRAM的控制權至另一個部份, 除非有控制權之部份以拔出自⑽、、使用中(I〇SE)線路放棄 之’個部份優先權以讀出控制器2 8 2得到最高優先,而主控制器28 4 最低,其原因是如果讀出控制器282需要至VRAM存取但未獲得,則 系統可能會破裂,因為串列輸出數據將會不正確。更新控制器286 能忍受偶爾的延遲,雖然不應發生許多。最後,主控制器m能忍 受非常久的延遲’因為毋庸置疑它能持續等待,除了 mM;t錄需要 較長時間。 在掃描頭和主電腦之間,使用F i ref丨re標準(亦即已知的 IEEE1394)能達到一個高能力' 尚且具成本效益和物理上不笨重的 連接,FireWire標準係用於多媒體裝置並容許1〇〇至2〇〇每秒百萬 位元(Mbps),而最好是透過一個不昂貴的6線電纜(6 wirecaMe) 在400至800 Mbps的範圍内操作。電力亦供應至六線的兩條上,所 以FireWire是探測器唯一的必需電力連接,電力來源如電池或 IEEE1394插座可用之,FireWire設計提供傳送高速率、低延遲視訊 數據的等時性(isochronous)通信,以及非同步、可靠的通信,能 用於周邊的配置和控制及從周邊獲得狀態資訊。有數個晶片組適用 於疋做系統的介面連接FireWire匯流,除此以外,pCI_t〇— 晶片组及板是即時適用來完成頭_主機連接的另一端, CardBus-to-FireWire 板也能應用之。 雖然VRAM控制器直接控制超音波掃描頭’較高層級控制、初始 mV n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂-I-- —I- - ........ I .
,II - I Μ氏張尺度賴t s Η家辟(CNS ) Α4規格(21GX满公釐) 200401114 五 、發明説明( A7 B7 Ξ1 像ΓΓΓ η)、及數據處理和顯示,則來自一般用途主電腦 拫㈣ 電腦、膝上型 '或掌上型電腦’顯示器可包括一個觸 。主電腦透過麵控制器寫出_數據,此在初始化及任 變(例如區帶的數目或位置、或掃描頭的型式)需要一個 3的“格式_候誠狀。在例行作M,t數據只是連續 2田頭用相同掃描參數讀出’主電腦不須寫到麵,因為麵 2器也追縱掃描格式其所在,它可執行封包化(packetization) 2記會去主電腦之數據的畫面邊界,透過Fireffire連接也能執行 額外功能的控制,像_模式和独查詢或頭部標度。 雖然FireWire晶片組管理Fireffire介面的電子和低階協定之交 介’但系統控制器必須管理到FireWire晶片組之介面,並處理㈣ 階FlreWiret^定問題,像非同步封包之解碼及保持從 性封包邊界來的晝面。 寻寻 非同步(asynchronous)數據傳輸可在任何時候發生,並且對 影像數據非同步,非同步數據傳輸是以一個節點(η*)到另一個 節點的寫錄或讀出要求的型式’寫錄或讀出是在目標節點的地址* 間中的:個特殊位址範圍’地址空間可達48位元。個別的非同步封 包長度係限制在1’位it組(bytes)於每秒2〇()百萬位元之操作。 讀出和寫錄者皆由系統控制器支撐。 非同步寫出係被應用於容許主電腦修改ν_數據,如同控制器 中的-個控制的字,可以改變操作㈣。非同步讀出則用於㈣二 個組態惟讀記憶體(configurati〇n R〇M)【在系統控制器場可程式 閘陣列(FPGA)中】’也能用於查詢外部的暫存器(register)或’入 /出例如一個、、暫停”鈕。組態惟讀記憶體内含一個供查詢 '、單一 識別〃,可用來分辨探測器如同某些軟體的節點鎖(n〇de_i〇cki 容許用一個鍵(key)。 本纸張尺度適财關家標準(CNS ) A4規格(210X2如公楚) I n -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本1) 訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1Ϊ HI. ............. I» ― ..... i II · 200401114 E6 F6 五1發明之詳細説明 (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 、使用等時性傳輸’一個節點反轉一個特定數量的帶寬,並且確 =連接的低過頭(iQW_Qverhead )脈衝串或諸組(^叫每八千 刀之=秒存取—次。所有從掃描投到主電腦的影像數據揪過等時性 封包送出’ FireWire協定(protoc〇1)容許某些封包層級之同步化, 並將額外的同步化建立進入系統控制器令。 「非同步寫錄要求封包」從主電腦被送出到探測器,為了要: a) 组態連接層(LinkLayer)控制晶片(如Τί 或τι奶
b) 控制系統控制器FPGA c) 寫錄串列數據到VRAM中 「可以使用「區塊載量(BlockPayload)之非同步寫錄要求」或 「四邊形塊(quadlet)載量之非同步寫錄要求」的型式,後者只簡 早限制載量為—個四邊形塊(4位元組),此二種封包之格式顯示於 表四和表五,這録齡藉TI L灌控制晶片,封包是以何方式通 過,此方式和有線格式化之不同處是循環冗贅核對(CRCs)為赤裸 的,速度編碼(speed code; spd)和認可編碼(ackn〇wledgement⑶化 ackSent)附加於末端,Adaptec API和設備的驅動程式負責封包之 组裝。 、、 表四:TI LINK晶片遞送之四邊形塊載量之非同步寫錄要求 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 9 -_ 1目; destinationOf fsetHi ) 3 A 數: 朦1 數- 上 λ ---------— 曝乙 % 3 4 速度 編碼 認可編碼 : 字 位元(位元0是MSB) - 44 )香科張尺度適用中固國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 200401114 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明之詳細説明:
ι〇ιΐΜΐ2ΐΐ3^]Γ5ίΤβΤΓηγ8 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 表五:ΤΙ LINK晶片遞送之區塊载量之非同步寫錄要求
目標位置 ID (destination)欄_: L * . 探測器FireWire控制器。物理層晶片能以此判斷封包是否屬它,系 統控制器能忽略此欄位。T賴攔位用來配對要求和反應,對寫錄 要求,此不受影響而可忽略。!是重試編碼,用在連接和/或物理 層,它不被系統控制器使用。t編碼襴位是異動碼(transacti〇n code),由它決定封包的型式。特別的是,^用於四邊形塊寫錄要 求而1用於區塊寫錄要求。系統控制器分析這個攔位決定封包的型 式,現下只有0和1的t編碼被承認。優先性攔位只被物理層晶片 使用,並被系統控制|§忽略,該欄位係用在,亦即選擇介面上的單 元來接收一個特定的數據封包。 45 尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公袭) (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) m I n - : 、1τ— I I · -- 200401114 五1發明:t詳細説明: 標位Ϊ Γ叙目標位置高偏置和目標位置低偏置兩攔位形成4 8,除目 。。位置外’此表示在節點内應用何種數據。如表六所示, 偏置:制器使用目標位置高偏置來決定功能,注意只有目標位置* ^:位的3個最不重要Μ是經f受檢查。速度編碼攔位表示= 示狀能的速度而遇可編碼攔位藉由顯示連接晶片如何認可封包來指 表六:目標位置高偏置的值 〇 ~~-- tt ' -~~~~Ί Ί~'~~~~~--- 9 ~'—~—~~—--~~ 焉錄 VRAM ϋ ^~-寫錄 VRAM 1 ---— Li 寫錄 VRAM 2 3 ~ 4 --- 呙錄 VKAM 3 -- 5 --- 寫錄VRAM 4 6 ~~~--~ 5^國際標準纽織封包長层暫存考 ---—~~一—·· 冩錄系統控制器模式文字 ---- i ------ 咼到連接晶片 — (請先閱讀背面之注意事項再行繪製} I裝------訂--- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、如上所見’吞襟企f高渴f的值為〇到4,對應至寫錄概^。 ;此例中’ ⑯是設定在位元組位置來開始寫錄,這是 兩七的;^準VRAM位置,通常是以16_位元的字形成。另亦注意到開 始位址(尽襟位f麟幻和長度(歸長幻能是4的倍數 戶:有的知作是四邊形塊對齊。如果是以—個英代爾(1恤1)個人电 腦=機來寫,則載量數據不須轉化,其長度(數據長度)額外地必 j "於4和128位元之間,因為GPLynx先入先出(FIF〇)的大巧 i個FIFO的大小是2〇〇位元組(bytes),但72位元組被用於讀 反應所需之非同步傳輸FIFO。 使 電 出 Φ 46 A4規格(210X297公釐〉 200401114 E6 F6 經濟部中央禚準局貝工消費合作社印製
位元(位元31係MSB) 未使 用 張 五、發明之詳細説明: --- —. -——-------—— - — — — -個吞錢值為5意味系統控 包長度暫存器(IS〇PacketLengthregister)已可寫入 包長度设定在控制器内’使其能正4地格式化ISQ封包經過 FireWire回到主電腦,系統控制器中使用一個精確的計數器,因為 TI GPLynx晶片不會顯示封包終點的指示,除非有一個字太慢。應 注意者’ ISO封包長度也必須設定在連接晶以。寫人的值是在^ 封包長度甲的16-位元字的數目(意即位元組/2)’且是以小的终 點指令寫出,因為它只由系統控制器譯解而非連接晶片。 特定的-個吞禮位f高錄f的值為6意味系統控制器模式字需要修 正’ -般只有重要性最㈣16位元被賴每—個四相塊外面,= 全部的:邊形塊都走到相同地方,所以寫入的多重值剛好引發系統 控制器模式字再被寫人。請注意載量數據又再—次小終點。(將這兩 件事實放在-起,產生每四個位元組的最初的兩個用到外面,^另 兩個則被忽略)。系統控制器模式字的定義列於表七。 表七系統控制器模式字 31-36 15-8 B0F字 未使 用 6 未使 用 中斷單一 晝面畫面 執行 2 1 0 附加2 附加1 &據 迴路 返回 樓頭標乾(B0F)字謝立係用來設定系統控制器放入到一個同步封包 =第-個字的高位元組的值,以指示畫面的起點。制標諸(卿〇) 字攔位也能設定為一些不太可能發生於標準數據的數值,然而,這 不是決定性的’因為選擇-歸生於數射的彳t頭標*字將使其更 47 尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(2丨0>< 297公釐) 200401114 五、發明之詳細説明: :能地遺失不正確畫面同步化,但絕不招致錯認 步化之假警告。重設的初始值是_ex (十六進位)。為1曰问 中斷晝面(AbortFrame)、單—金ς · ρ 位元係用於㈣线之㈣,⑽= =至一個完全的畫面不能讀出,除非下 用途 =系統控制器模式字中的中斷畫面、單—畫面、及執行位元之
意義 開始一個單一 ~ 吞持每描中的新書 細10位元係用於控制從主電腦經過 類1 匕數位(A/D)或是從赚之—(通常是譲υ讀回來的數據。 此第二個選擇可用於測試目的,來測試數位數據產生和收集而不須 測試聚束形成器和類比數位轉換。在數據迴路返回位元中的〇表示 從類比數位讀出的操作正f,然而丨意味應從難得馳據。' 經濟部中央標準局貝工消費合作社印袋 附加1 (Extral)和附加2(Extra2)位元適合一般使用,它們 被系統控制H緊緊栓住且同時被帶出_為附加時鐘〇 (EXTRACL0CKG)和附加時鐘!(EXTRACL(ai)的接 能用於任何目的。 最後將与A位f湯鐺f的值設定為7顯示在非同步封包中的數 據能被寫时到FireWire連接晶片,這使得任何msBi2⑽,s(或 48 0抑!張尺度適用中國國家榇準(CNS ) ( 21〇χ297公楚) 200401114 E6 F6 圣、發明之詳細説明: ·:: 32’s)暫存器可被主電腦修改,此可用於組態並能做等時性數據傳 輸。吞襟/謂斑潘#指定第-個暫存器來寫錄,因為暫存器是㈠立 兀組的大小,且必須完全地寫錄,吞#企羞愈滿i 必,4的倍數,多個連續暫存器可以被寫錄,只用一丄= ;主忍者,數據是大尾端(big_endian)因為TSB12LV3i設計為大尾 端。廷種位元組交換(bytes_swa卯ing)必須由.英代爾個人電腦主 電腦來執行。 項出要求封包(read request packets)係用於從探測器非同 步讀出數據,通常只包含組態R 〇 M數據(如下),但能容易地被用於 其他形態的數據例如統計學資料或按鈕指示。
Adaptec设備驅動程式送出非同步讀出要求以回應明確的應用要 求,也訊問節點的FireWire組態ROM以回應一個p_GET_DEV_INF0 的达出PAPI指令或在匯流重設後或當一個應用程式想得到節點掌 控時。 ‘ 非同步讀出要求(Asynchronous read request)可以與非同步 寫錄要求一致,是四邊形塊或區塊,其格式化顯示於表九及表十, 匕們和寫錄要求格式相同。 表九:TI LINK晶片遞送之四邊形塊載量之非同步讀出要求 (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 子 仪 7L· l 7L 0 是 MSB) 5 6 ( 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 ?,Ί 28 29 30 31 0 T標籤 rt T編4! 3=4 優先性 1 目-標仿罟客傯筈卩rlAd 1 η ο + i A -F 4 setHi) 丨2 4 速度 編碼 認可編碼 49 身朽張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4規格(210X297公釐) E6 F6 五1發明之詳細説明: 表十:TI LINK晶片遞 达之 區塊載I之非同步讀出要求 5 I6- |7_Τ1ΠΓ0|11|121ΤΪ14 15 16 17 Ί '—-——-___ τ標籤 目棵付: 2 〇
經濟部中夬標準局員工消費合作社印袋 v Μ^ίί t . S Μ M {4 £^υ s 4m-f± w ^ m L·-' 何者被要求,高的位址被定義《«決定 丽,而β 控制和狀態暫存器及組態 組態ROM在互#位f高饀寶寺別的疋,例如FureWire 開始。 X iff知目標位置低偏置=Qxf〇〇〇〇4〇〇 隸接收—_TI連接晶片的總接收酬來的四邊 二?、品玉^出要求封包’它公式化一個四邊形塊或區塊讀出反應 封^亚將其放到連接晶片的非同步傳輸刚中,這㈣包的格式 化(如同放在非同步傳輸_中者)顯示於表十一和一表十二。 表十 —------^ 裝—----訂——I---AwI (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 予 位$ (位元0是MSB) 預期$四邊形塊載量之非同步讀出反 應 ί^ί!~1ϋ1ΜΐΜΐΙΙΐΡΡΜ^Π^Μ^Γ25126127128129 丨30131
200401114
五、發明之詳細説明:
~~ _ .f«T 碥碼 t標籤 rt t編碼=6 優先性 Γ編碼 保留=0 數據2 數據3 表十二:τι 片預期之區塊載量之非同步讀出 反應 請 先 閱 字 Λ 之 注 9_ 10 11 12 13] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 t標籤 rt t編碼=7 優先性 Γ編碼 保留=0 項 再 行 繪 製 裝 數據丄 數據N-3 擴增式T編碼 數據2 數據3 ---- 一數據6 數據7 焱據N-2 數據N-1 I 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 丄度、4瑪、t標藏、rt、和優先性的值是由要求封包複製 而…尽襟&们D是從要求封包的麵(s〇⑽e) D取得,須注 意者’所有封包循環冗贅核對⑽S)都㈣連接晶片所生成,並且包括糸統控制器必須產生的數據。(腦的循環冗贅核對必須被明 確地計算離線)r編碼(rc〇de)欄位係用於指示回應狀況’特別的是,〇意 反應完全(resp—complete)表示全部都很好。值為6意味反應類 錯誤(reSp_type_error)表示封包的某些攔位是不能用或不支援 並 味 型 豐 51 泮轉張尺度適用中國國家標準(CMS ) Α4祕(210X297公釐) 200401114 A7 ----- B7 五、發明説明() 於此情況,若要求是一個區塊,那麼反應封包的康#是度必須是0 且不應包括任何數據。如果要求封包的嶔濛是彦或吞#企#溜鐺f 不是4的倍數,或如果教射度不是介於4和32之間(為了區塊封 包),則反應類型錯誤會被返回,這是因為n晶片的非同步傳輸fif〇 係被組態為12四邊形塊(8載量四邊形塊+4四邊形塊的頭),所以 接收FIF 0可以是3 6四邊形塊以允許i 2 8位元組載量寫錄封包。 Adaptec設備驅動程式應要求之最長的要求是8四邊形塊因為這是 組態ROM的長度’在任何情況下,假設„個長傳輸失敗,它可掉回 到一個較小的要求。. F i reW i re的設計規格預期每一個節點有一個组態R〇M,包含相 關設備、㈣需求、及它的容量的不同的細節,這個顧是經過讀 出要求封包而被查詢。ROM的安裝組合(i_ementati〇n)有兩種 類型:一個最小的ROM和-個一般的職,前者只有一個四邊形塊 U-位元組)的數據,表示一個24_位元賣方dd ; 一般的麵有許 多其他的欄位,並且許多是可選擇的,範圍從賣方的美國標準資訊 交換碼名稱和設備,到它的動力消耗,以及如何達到其能力。、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在一般的ROM中,一個需要的攔位是夢點笏# ID (如办⑽々此 叫’此係24-位元賣方10和-個4Q_位元晶片_組成鲁位元 晶片ID係由賣方分配使所有的節點都有獨特的值,節點獨特[d被 要求’當操作時如果F i r e W i r e匯流被重設或被組態,能保持設備上 ,續的處理。當設備第一次開啟’應用程式讀出其組態麵並決定 疋否要和它—起工作’如果要則它會記錄它的節關特π並經過該 節點獨特㈣啟—個與設備之間的連接,然後在任何指㈣間藉由 主電腦連接埠對應至它的FireWireID(16_位元)及它的設備驅動 程式。如果發生拓撲(t〇P〇logy)改變或FireWire匯流重設,節點 的heWire Π)能改變’然而節點獨特iD則不會。所以,在這樣的 本紙張尺度適财@ ^^準(CNS ) A4規格 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: 事件中’轉接器(adapter)自動地決定新的—心❿並連續下 去。為了操作平順,特別是系統連接多個頭時,就需要安裝節點獨 特ID和组態R〇M。 組態_被分割成數個部份,特別有趣的部份是第一個字,用 來定義長度和ROM的循環冗贅核對(CRC),接下來的4字包含 肋s_//7/b_^oc々,用於給予依些固定的1394_特定資訊(例如節點 獨特ID)’而最後的3字代表漱轉(viWWr如町),係一組附 標籤之鍵-值(key-value)登錄(entrie小只有㈣必需的鍵_ 值包含於建立在場可程式閘陣列(FPGA)中的R〇M中,—個可使用 的8字ROM如表十三所示。 表十三:建立在場可程式閘陣列(FPGA)中的FireWi
re组態R〇M (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 字 位元(位元〇是 10 MSB) ΪΤ[ΙΥ|Γ3|14|15 猶環冗贅核對=ΠυΓ)7 0χ33(”3”) 16 17|18|l9|2〇l2lT22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 R0 0^此_值=〇xfbc8 max rec: 保留=0x000 lRoot_DirrCRC=0xb^87 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 cyc_clk_acc^ 〇xff
JchTiITs_hi=〇 - — _____L — 丄 i 一 L>1\.
Module_vendor_ id=1234567(0xl2d687) N_〇de,capabilities=0x000Q0Q 等時性封包(isochronous packet)用於探測器對主機的聚束 數據的通彳s ’在概念上16-位元數目的線流被畫面記號打斷,書面 記號對於與晝面對應之數據保持在同步是很重要的,雖然有些超音 波系統使用複雜的畫面和包藏於數據中的線記號,整合式系統能使 用一個單一輔助位元去標記畫面邊界,該位元不會成為數據的一部 53 3¾•拽張尺度適财關家辟(CNS ) A4· ( 21Gx297公竣 200401114 A7 B7 五、發明説明( 送出線邊界硓由已知的vram順序程式來引出。 證,=非等時性封包輯意送出且不财任何帶寬便利性的保 :伴封包能以低常務(l〇"Verhead)方式被使用來送出— =^迷率之數據…旦周邊保留—特找量的帶寬,财保資参 經·jir)的連接達到1/8_秒’所有從探_到主機的數據卷 .過專時性封包傳it ’因為等時性封包限财^ 8 _秒,這就是- 個畫面的數據。Firewire設計規格描述同步化位元的用法,可用名 x烟4位TG同步編碼(4 bit SYNC code)來標籤每一個等時性 封包’然後AdapteC.FireWireflj電腦橋σ (bridge)能使用同步搁 立以確疋合適的畫面調正(alignment),不過n GpLy狀控制器晶 片只支援傳it封包時的畫面—魏懸性而^是封包歧,所以當= ’先控制器告4 F1 reWi re連接晶片它有數據,它就必須準傷傳送整個 畫面數據,因為FIFG比畫面小許多…個睿智的選擇是減少有效的 Fjrebe畫面尺寸到—個封包大小。接著,在高位元組中的一個特 定的檔頭標誌(Beginning 〇f Frame; B0F)編碼到每一個超音波晝 面的第一個字,並強迫超音波畫面開始在FireWire畫面(和封包) 發生,並在超音波應用軟體作畫面_層級同步化。為了效益性,—個 數據的完整超音波畫面仍能在一個FireWire呼叫(caU)中讀出。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 設定等時性探測器至主f腦數據傳輸有三個步驟,這些初始化步驟 只需要在每一個探測器啟動時執行一次。 第-個步驟是保留等時性帶寬,這樣的保留產生中央記錄的要 求(在FireWire等時性循環處理節點中)被保持來確定全部已分 配帶究不會超越連接的全部帶寬。舉例來說,這個保留係用指令
Adaptec API BusConfig 0 並將 Cmd 欄位設定為 P_ALL0CATE—RESOURCE來達成。在位元組中的一個已要求之載量經 過其間,這可以是每1/8000秒數據的數量,設定此值太高只是浪費 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X匆7公釐) 200401114 五、發明説明() 保留在FireWire介面上的帶官,& -定…信士 m在卜 > 果^有一個設備時並不是問題。 。又疋此值太低可旎限制了探測器至 ^ (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ ^ .. . f1 .. 電數據之速率,若不希望發 =(㈣則或數據遺失,掃描只需進行慢一 呼叫(resource allocation cam 眩-π — ' 所得到的恭旦H 回—個等時性通道數目及 尺寸可能少於所要求者。 已⑶被保留,此得到的載量 下-個步驟是設定系統控制器⑽ -個ISG封包之長度。 Μ子去告4可預期之 最後的步驟是設始探測器連接晶片,此係經 片非等時性封包來完成’特別是需要初始化暫存 5比’然後探測器就被告訴開始順序,數據就會流回來。 如=系統連接多個探測器,則等時性帶寬保留可發生—次,而非任 ^希望的時間’只有-個探測器的等時性傳輸(如同其順序)能做 如前面所描述者,等時性數據傳輸係用於遞
主電腦,維持晝面同步化就必需了。 數锞至J _ . AA 而』MreWire將可支援約3000位 兀組的次晝面(sub—frame)封包 ΙΦ 細入仁以要*系統控制器於其頂端 •,且5晝面同步化才行。達到同步化可經由兩個方法·· 靜一個畫面的第一個封包内的第—個字的高位元組設在檔 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 消 費 合 作 社 印 製 二(eg馳ng of Frame;卿)編瑪。(此可設在系統 杈式子中) f、所有的畫面都被充填以消耗_整個數目的封包。 *結合此二者時’如果封包的正確數目在一個時間被讀出,將 可保證维持畫面同步化’並且只有掃描在數據線流中的每一個封包 的第-個字的高_位元組,再同步化能被作用。 一個實例之封包化顯示於表十四,於表令描述顯示一個完全的 ,張尺^適用中格(2ω χ航 200401114 A7 B7 五、發明説明( 超音波畫面之每件4字(8位元組)之4封包 個封包。超音波畫面的尺寸是1〇字,如同所見到者個畫_第一 位元組設定在檔頭㈣編碼,此能被檢驗以確 固子的南 化’然後數據被分割成三個封包卜3,因為畫面在封^;的= 束,所以封包3的末端被在高字裡的檔·編碼、= 地表示第四個封包的第-個字將是第二個晝面的第_個字 音波晝面尺寸並不是封包尺寸的倍數。 Η 吏超 封包 1 表十四:#時性探測器至主電腦數據之封包化實例 __低位元組 字 (請先閱讀背面之注Ji.®·事項再填寫本頁j (畫面1 高位元組 -1555 數據2低 數據3低 數據3高 -訂_ 2 (晝面1) 數據4低 1 數據5低 2 一~ 數據6低 3 it據7低 4 數據8低 數據5高 惠^ 6高 數據8高 數據9低 3 (畫面1) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 (畫面2) 數據10低 瓦據Γ低' ϋι低 查據9高 數據10高 搜g標誌 it頭標誌 1 數據1低 檔頭標誌 2 數據3低 數據2高 3 數據3高 4 TSB12V31 (或32)執行等時性數據之封包化,但透過 本紙張尺度適用中國國家標準(cns ) A4規格(21〇xi$7公釐) 200401114 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明( 通知系統控制|§關於封包邊界’然後系統控寵利用此去重設 匕!L内部「子至位凡組」多工器(muitipiexer)和封包化電路。如 果匕從FIFO接收-個畫面標諸符號,然後停止卩⑽外的計時數據 直到它接收一個/5^^7脈衝。 模組介面定義系統内各種不同的模組是由麵控制器控制,模 組的形式有兩種,從四個共享(每一個類比板上有兩個)麵_ 收數據者’·從在數位板上的簡接收數據者(經過麵控制器) 者。這兩種型式之模組使用不同的控制訊號去同步化它們的操作。 大多數的計時依靠模組(共享型/致力麵使用)的執行的速度, 附圖五顯示對-個典型的程式順序所用之不同的模組介面模式之並 型的計時。 如先前所陳述者,從迴路返回v R A M數據_卿胸控制皇執 行,診斷的漸影方格指示簡控制器使用的標題數據,如附圖五 B,在四個其他VRAMs中的數據走向模組,從第—個麵來的數據 則迴路返㈣人系統控㈣,然後用於粒之數據供應之事物如 TGC、回饋控制等等。 . 附圖五Bt_鐘η預定模㈣—個數據執行以17丨速率, 標題是在時鐘i計時出去’時鐘!的新運行時鐘(贿纖㈣的 脈衝使模組知道在-個執行中下_個時鐘將是第—個,所以 要它們重設内部的執行-相關連狀態’當時鐘2、3、和4時 被計時出去,因為數㈣被狀為模组Q,所以每有個新數據字, 獅α卿就被脈衝送出—次,模组〇應緊抓住在請烟的 在MODCLOCKO的漸近邊緣上。 應注意者,V_ (在附圖五Β之和如奶的存取和㈣ 時間必須小心地觀察’因為議存取時間是15至25毫微秒,視速 度等級而定’佔用時間能慢到4毫微秒,當數據操作沒有早於
200401114 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明( 〔Tclk_T咖〕在它們的模組時鐘的漸近邊緣之前,這將沒有留下相 大的犯圍’(據此任何介於sc和·(觸,之間的偏斜拉緊這個界 Τ,但因為仰紐控制器設計的方式產生兩者信號如同來自相同主時 釭(册順幻的閘時鐘,偏斜極小化,假定載入情況沒有太不相 同。)給予主時鐘頻率為33百萬赫兹和快的難 滞;使用慢的約有VRAM,有5毫微秒遲帶。 =滿速率接受數據之模組必_外地蚊它們在漸近時鐘之 it /超過㈣,這是因為相同的時鐘被用於從取用 下-個子,所以一般而言,模組應確定要延 它們延遲時鐘輸入一樣多,以在它們的模组時鐘的漸近ί緣上2 月丨J可有效地計時,這次級限制條件 '' 〆 據時不存在。 夺件在使用1/2、1/4、或1/8速率數 因為第一個實例係1"速率數據,模組快時鐘〇 的信號跟隨模組時鐘d的線,只有當❹ 2、1/4、或1/8速率數據時它們會有不同。 時鐘7 15顯不-個為模組2預定之長度Μ”速率的執 ㈣新數據從mMs計時出m次的第四個主時鐘送出— =處=時鐘2 (纖會呈現與模組時鐘2 表干:新運時鐘7的新運行時鐘⑽聰贿)發出信號 表不一個新運行將在下一個時錄抵 坑 器已緊抓住標題數據,指二::開?。在時鐘7時,控制 相不卜個執仃是以1/4速率仏楛έ日9,η 時在時鐘7時,麵如將錢_組„㈣鐘^ ―個_αοα2發生’告訴模組2去抓住及使用vr =’該數據都會出現直到主時鐘在下―個獅發數據^ 在每—個新的數據字計時-次,模組:二 丁期間母一個主時鐘計時-次’這對模組有用,例如聚束器可 本纸張尺度適斤國國家標準(CNS) —-------裝___ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —0. -----.-1-1- ----- I · 200401114 t A7 B7 五、發明説明( 1··— - I · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 能只需要低速率數據,伸須p从兩 豕貝全速率刼作電腦。 =_卿__用,以決定在快時鐘之;者t: 數據出現。 時鐘16-18顯示-個暫停指令的結果,此處新執行時鐘(NEWRUNCLOCK^ f - ^ , ^ ^ t MODCLOCKA M0DFASTCL0CK 產生。 如上所提示者,以許多指標包括使用一個場可程式閉陣列 (FPGA)的安裝組合之簡易性域礎選出—個特殊具體模式例,這 促成VRAMs的使用,一個使用更密集SDRM的ASIC介面需要至少— 些緩衝區,但這可建立在控制器中、或者在聚束器、t/r線路或擴 大器模組,於此方式它們接受資料組數據相對於上述系統供應的單 純同步的、連續的數據。其利益是SDRAMs比較密集,且能以較高速 率供應數據,可以減低零件數目’這樣的组態顯示於附圖四B,舉 例來說,其中64或128通道(channel) (600I-660J)系統是組態在 一或二個印刷電路板上,在這個二板系統中,T/R線路和前置放大 /時間增益補償(pre-amp/TGC)線路製造在一個單一整合線路中 並放在一塊板上附有一個CDP聚束器,後者係作為第二個整合線 路。聚束器控制線路能包括與處理器670 一起的加權輸入之計算, 此系統之記憶體可以是一個SDRAM或是一個VRAM,位於第二板上與 系統控制器及數位通信控制線路在一起。 回到附圖三A,標準F ireW i re漫線40包括一個多條f ireWi re 信號線42和一個F i reWi re動力線44。為了供應所需之電壓, FireWire動力線44導入一個線内交流-交流(DC-DC)轉換器 (converter) 300,交流-交流轉換器300產生所需之電壓並經多條 動力線46供應電力,這些新的動力線46與FireWi re信號線42再 包裝於一條定做纜線40'内。在探測器箱座3'内,FireWire信號線 ml· 0 衣------訂--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i# 59- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 42連接至FireWire晶片組220,而定做動力線46連接至一個電力 分配器48 ’後者可經過個別内部的電壓線148A、148B、和248過遽 及分配不同的電壓。此外’電力分配器48可執行額外的交流-交流 轉換,以下將再詳述。 傳送/接收(transmit / receive)控制晶片於和轉換器 (transducer)陣列做介面時為必需者,於傳送模式,晶片提供用 於气一個選定轉換器元件之高-電壓驅動脈衝之延遲,所以被傳送的 脈衝將有條理地在所要求的傳送焦點加總在影像處;於接收模式, 它提供由選定元件接收至對應放大器的反射音波的連接。一個多— 通道傳送/接收晶片的功能可分成兩個部份.·· 一個核心功能,提供 低-電壓傳送/接收控制,以及一個緩衝功能,可分級轉移低_電壓 傳送/接收控制成為高的電壓,並直接和轉換器陣列做介面。傳送 /接收晶片的核心功能包括一個整體計數器(gl〇bal c〇unter)可 傳播主時鐘和位元值到每一個通道處理器;一個整體記憶體(gi〇bai memory)可控制傳送頻率、脈衝數目、脈衝順序及傳送/接收選擇·, 個局部比較器(local c⑽parat〇r)可提供延遲選擇給每個通道, 例如,對一個6〇百萬赫兹時鐘和一個1〇位元整體計數器,它能提 ,每個通道最高17微秒Us)延遲;一個局部頻率計數器可提供 可編寫程式的傳送鮮:一個局部脈衝計數器提供不同的脈衝順 序’例如叫@ 7-位元計制崎供可編寫程式的傳送脈衝長度從 一個脈衝到128個脈衝;-個局部地可編寫程式的相位選擇写 phase select〇r)提供次—時鐘延遲解析度,例如,對一個百 度赫兹時鐘和-個二至一相位選擇器提供8毫微秒(ns)延遲解析 ^然-般係傳送-晶片時鐘的間隔決定延遲解析度,然而一個稱 可、扁寫程式次時鐘延遲解析度(pr〇gra_aMe滅_㈣町 60 210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再行繪裝) 裝. 訂 線_ 200401114 E6 F6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五 '發明之詳細説明 '-~·— —~s.— ~ ^_ _ resolution)的技術容許延遲解析度比時鐘間隔更精確,藉著可編 寫程式次時鐘延遲解析度,頻率計數器的輸出由以每個通道為基礎 之可編寫時鐘相位閘控。在最簡單的形式中,使用一個二相時鐘而 頻率計數器的輸出由斷定的或不斷定的時鐘間控,其他的方式如使 用夕重歪斜時鐘,-個每通道能被選擇並使用來閘控來自頻率計數 器的粗糙時間信號。 附圖三B中顯示一個半導體處理過程(semiconduct〇:r Process)’其能支援高-電壓和低_電壓操作理想地吻合到前面描述 的傳送/接收晶片成為單-晶片,傳送/接收晶片的核心功能可在 低-電壓傳送器上執行以減低電力消耗,分級轉移功能可在高-電壓 2送器上執行以提供必需的驅動脈衝到轉換器陣列。,然而只有被選 定的半導體處理過程才有可能使高—電壓(緩衝292)和低-電壓電 晶體294整合在-個晶片290上,其結果是高/低電愿處理長期來只 以〇·8至1微米設計規則來呈現,根據這些設計規則,一個I通 道,傳送/接收晶月能輕易地整合在—個小於】平方公分晶月區域 的早一晶片上。 為了節省電力和石夕晶區域,可以使用—個多晶 成傳送/接收晶片,舉例來說,一個深—次—微米處理過程可用= 行模組的核心功能296,且一個分開的處理過程可用來執行緩衝㈣ 的功能’如附圖三C所示,多-晶片組能架設在—個單—包裝中以与 現傳送/接收控制功能,藉著多—晶片模組方法,一個勝通道傳 送/接收控制器能輕易地整合在一個包裝上。 附圖三D描緣另-個具體模式例,其中轉換器陣列1〇係位在 纜線412連接至介面箱座4G4的分離的探測器箱座则中 2也描繪於相關連的關十二中,需注意者,另—個具體 包3-個探測器箱座,其中某些線路元件如〔傳送/接收電路〕及/ 實 以 .的 ·--1 — (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 訂 線
r fit mm由固圃宕接准 61 200401114
經濟部中央標隼局負工消費合作社印製 或〔前置放大/時間增益補償電路〕係與轉換器陣列包含在内,而 聚束器、系截控制和記憶線路保留於介面中。附圖三〇中的系统 供標準探測器和聚束器介面使用,重量少於1〇磅,且能連接至標準 個人電腦。介面404容量小於15〇〇立方公分且重量最好小於5二。 附圖六係適合於外部應用程式整合的超音波影像系統的另一麻體 模式例之區塊圖解圖示。參考附圖六,轉換器陣列箱座犯和相關電 路係經過一個超音波(uItras〇und; us)介面5〇2連接至一個系統 控制益500。纟統控制器5〇〇經由一個預先決定之通信連接如贿 1394介面(亦稱FireWire)之標準介面4〇,連接至主使用者電算 設備5如-個個人電腦。所以超音波數據經過標準介面仙傳送到使 用者電算設備5 ’纾解用於使用者電算設備5之特定成份的需要, 然後使用者電算設備5提供一個超音波應用伺服器,後者可與一個 外部應用程式整合,稍後將會描述之。 在使用者電腦設備上執行的超音波應用伺服器接收超音波數 據,並使其方便於被外部應用程式使用做更進一步的處理,外部應 用程式可能是區域的,所以可在使用者電腦設備5執行;或是遠端 的,遙控地存取超音波應用伺服器。 附圖七A顯示一個整合介面程式,可操作來與區域外部應用程 式一起使用。參考附圖七A,超音波應用伺服器504在使用者電腦 设備5上執行,一個區域外部應用程式5〇6也在使用者電腦設備5 上執行,並經過一個整合介面程式5〇8傳送至超音波應用伺服器 504。整合介面程式508包含一系列預先決定的入口點510a...51〇n 對應於超音波應用伺服器504代表區域外部應用程式506所執行的 各個刼作,區域外部應用程式506送出一個命令,包含一個指令 (instruction)及選擇的參數如同預先決定入口點51〇所定義者, 區域外部應用程式506藉著執行對應到預定操作之整合介面程式中 m n^— «m am— In 1^1 n^n . (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) .訂--- k線| 62 泉尺度適用中國國家橾準(cns ) A4规格(210X297公釐〉 200401114 五、發明之詳細説明: 的入口點51Gn’傳送命令到超音波應㈣服器5{)4,人㈣可㈣ :隹叠呼叫“tack Call)、訊息傳輸、物件通過、或其他適當的二 間通信機轉靠著程序或功能啤叫被 中,可能使用—⑧訊文(message)。特殊的具體极式例 命令由超音波伺服器應用程式5〇4透過預期的入口點5ι〇η從整 ,介面程式508接收,並處理之。超音波舰器應用程式5Q4執行 —個對應於預期功能的結果,並經過整合介面程式咖傳送处果回 到外部應用程式506’典型地藉著使用於傳送相對應命令之相同的 過程間通錢轉,超音波制程式㈣器所執行賴作包括以 參考如表十五: 表十五 操 作 凍結影像 再開始活動 釋出畫面 應用狀態 初始化 退出應用程式 描述說明 g結活動的超音波數據影像;用來抓取靜止畫 得到即時超音波影像 U 2數所定之超音波影像數據書 回到先前操作之狀態編碼 — 超ί波應用程式词服器,開始從一個外 部應用程式接收命令 從超音波應用程式伺服器中斷外部應用程式 (請先閱讀背面之注意事項再行綠裂) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 並且也包括其他如定義一個在整合介面程式508的入口點及一 個在超音波伺服器應用程式504之相對應操作。 因此區域外部應用程# 506賴收的結果可能被任何區域外部 應用程S 506所提供的功能使用和分析,區域外部應用程式5〇6可 以擴張及修改來提供預期的功能而無須修改超音波應用伺服器5〇4 或整合介面程式508。再者,超音波應用伺服器5〇4提供到其他操 63 專挑張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公策) 200401114 E6 ___ F6 ΐ 明説明: "~-- f. 作之額外入口點510η可能只需要修改整合介面程式5〇8 來說,多重外部應用程式藉著計算合適的指令和命令的再進步 整合介面程式508 ,如同整合介面程式508所定義者。 可存取 在一個特殊具體模式例中,外部應用裎式可操作處理二維和三 維(dimensi〇nal)放射治療數據、胎兒影像數據、心臟$像數據一 及影像導引外科手術數據。這樣的應用可被利用在醫學領域,由操 作者如外科醫師來提供關於醫療資訊的視覺回饋,舉例來說,胪兒 $像數據被絲觀看子㈣㈣兒,靠著利W維度輯提供崎 影像、狀況如出生缺陷、可治療的病、性別、大小、及其他可決定 者。同樣地,放射治療數據可能應用於有關放射治療之方向和強= 來同時顯示資訊,及-個治療區域的視覺影像。這樣的視覺影像= 據也可被應用於影像導引手術,來指示外科器械的位置,此類資訊 特別有用於腦手術,因為不太可能暴露痛苦的區域。 、 。附圖七B顯示一個整合介面程式5〇8,可操作與遠端外部應用 程式一起使用。於此具體模式例中,遠端外部應用程式5丨2係在一 個遠端電算設備514如個人電腦上執行,且經過一條公共存取網路 =7如網際網路(Internet)透過通信連接器518連接至使用者電 算設備5。整合介面程式508包括連接點51如…咖例如遠端程序 呼叫(remote procedure call; RPC)點或其他節點間通信機轉。 於一個特殊具體模式例中,連接點係配合Tcp/Ip協定的插座。 相同於區域外部應用程式5〇6,遠端外部應用程式512係可操 作來計算-個命令對應於一個在超音波應用伺服器5〇4中之預期操 作’連接點516η通常可接收—個從遠端外部應用程式512傳送來的 〒令,超音波應用伺服器504送出一個對應於命令的結果,並傳送 結果回去給遠端外部應用程式512,經過整合介面程式5〇8,藉著節 點間通信機轉如使用於傳送命令者。更進一步來說,相同的整合介 —— __.一. 64 δκ張尺i適用中國國家標準(CNS Γ^ϋΤΤ^Χ297公釐 --------0^ — (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 訂 .4 經濟部中央襟準局員工消費合作杜印聚 五、發明之詳細説明: 面式可以有入口點51 Qn ,通常可被區域外部應用程式哪存取; 及連接點516η,通常可由遠端外部應用程式5]2存取。 附圖八顯示-個外部應用程式介面的流程圖。參考附圖六、附 圖七Α七Β和附圖八,決定一個預期的超音波操作被利用在處理和/ 或刀析,如同描述於步驟55〇令,操作可能提供數據,並可發生— 些結果或狀態改變,或合併。外部應用程式決定指令對應此操作, 如= 552所示,如同整合介面程式所定義者。然後外部應用程式 決疋疋否需要任何參數加入操作,如步驟㈣所揭露者,如果需要 參數’外部應用程式決定該參數,如步驟财描述者,如果不需要 參數,執行就繼續。外部應用程式決定一個命令,包括指令和任何 需要的參數,對應於預期的超音波操作,如步驟娜所示,該命令 經過整合介面程式被傳送到超音波應用飼服器,如步驟則所揭 不,該傳送可躲何合適的方法,例如前面和其他財所描述過的, 視其外部應用程式是區域者或遠端者而定。 ^ 504 ^^ : ;曰波數據經過—個接觸物體、或病人之測試探測器接收,用來觀
察此類視覺資訊,如放射户洛軲M 射°絲據、1絲像輯、心臟影像數據、 衫 之科手術數據。超音波應用伺服器504執行對庫於來 自超音波數據之命令的結果,這類資訊如步驟咖 ;以= 驟564可能包含控制信號,被產生來定義或再定義-個受注音㈣ ,,例如放射線被引導於治療。然後超音波應用 ;= 算後結果到外顧、_式,《整合介面程式卿,如步HI 不,需注意者,職要有許多連續的命令和結果要計算,且超 數據係以4複的狀態Μ標準通信介面40同時送出。 °曰' 在另一個特殊具體模式例中’整合應用程式包括入口點供區域 200401114 五、曼明之詳細説明: Ε6 F6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
夕部應用程式和連接點供遠端外部應 和參數為區域外部應用程式所知,=應於入口點的指令 遠端外部應用程式所知。再者,入接點的指令和參數為 整合應用程式飼服器中的相同的Μ 連接點一者可#作以執行 號機(semaphore)或再入(reen:a 這樣的具體模式例中,信 飼服器以避免僵化(de爲ek) 顧在超音波應用 和遠端外部應用程式透過整合介面杨于相同操作,區域 行超音波應用飼服器。"面㈣咖(附圖七A和七B)執 超音波應用伺服器也包括一個圖解式使用者介面(graphicai 老附®lnterfa<:e’ GUI),來操縱各操作無須存取外部應用程式,參 二附圓九’㈣頂層圖解式❹者介面螢幕的—健祕帶(㈣ ’該控制條帶透過影像㈣預設,容許影響顯示的影像設定工具 的㈣’影像設定被控制為三種尺寸之_,小5服、中5傷和大 70c,對每-種尺寸,影像設定在該尺寸内能被控制,包括深度 72、焦點574 '和時間增益補償576,這些設定的每—者能以一個 使用者定義的名稱儲存起來以便稍後在呼叫,使用者在—個健存按 叙上卡合或快按(click)並進入—個標案名稱卜然後影像設定的 二組組合的每-者對應至尺寸設定57Ga、5鳩、和51對應檀名 儲存起來,並可被使用者於以後時間再呼叫。 這些業内技術人員應會欣賞,此處定義操作的程式及所定義之 方法能以許多形式遞送至使用者電算設倚及一個遠端電算設備,包 括有’但不揭限於此:a)永久儲存於非寫錄儲存介質如唯讀記憶體 (ROM)設備之資訊,· b)可變地儲存於可寫錄儲存介質如軟磁碟、磁 帶、微型光碟(CDs)、隨機存取記憶體(RAM)和光學介質之資訊; 或c)經過通信介質輸送到電腦的資訊,例如使用基礎頻帶 (b a S e b a n d )信號或寬頻帶信號技術,在一個電力的網路網際 .1 1------______ _ 66 ϋ4^張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4規格(2ΐ〇χ;297公釐) --------^裝I (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 訂 舞 —^1 ί 1 ·1 nn n · 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 ’’同路或電活數據機線。操作及方法可安裝在軟體中,藉著處理器或 -組包藏於載波巾的騎來執行H同方法側作及方法包藏 在全部或部份硬體组件中,例如應用程式特殊整合線路 application Specific Integrated Circuits; ASICs) ^ 器(state mach i nes)、控制器或其他硬體組件或設備、或一個硬體、 軟體和韌體(firmware)組件的結合物。 附圖十描繪一個本發明之手提式超音波系統47〇的一個理想具 體模式例。—個個人電腦472如膝上型電腦、手持式電腦或桌上型 =作站’能提供電力和一個標準的介面(亦即臟簡或哪)沿 者瘦線476至箱座474。箱座474包括-個直流_直流轉換器可沿著 欖線48G遞送電力到介面箱座⑽,),介面箱座有二或三個線路 板484、486、488如先前所描述。一個配有轉換器陣列權的標準 2換器箱座496順著缓線494和連接器連接到介面箱座,聚束 益整合線路裝置在線路板486上需要操縱數據(U㈣叫如⑷, 傳送電路需要數據以提供合適的傳送焦點而時間增益補債(Μ)必 須有對某特定深度的增益電平(gain level)資訊。 附圖十-描繪-個可佩戴或掛在身上的超音波影像系统,包括 一個配在腰帶上的電腦360或介面連接大蜆線3 鮮一個第二手持式單請包括各種不同的控制有滑^;= 知可康結顯不影像或健存特殊影像於電子記憶體。單位⑽可以無 線(射頻或紅外線)連接或藉纜線連接至箱座36〇,電腦刷 ,連接至-财上型、膝上型或顿式顯示器或㈣線連接 式顯不系統370 ’包括-個麥克風、一副聲音擴音器和一 疗 置於使用者的眼睛處的高解析度顯示器。 ° 另一個理想的具體模式例係描繪於附圖十二,其令一個 電腦450’具有-個平儀H板顯示器和—健準鍵盤,已經程= 型 (請先閏讀背面之注意事項再行繪製) -m m.
、1T .t 67 咸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公廣) 200401114 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 Ε6 F6 五、發明之詳細説明 從介面箱座454順著標準通信連接器規線伽,確認符合例如 廳聰FireWlre標準或_ 2 0標準,㈣送來的檢查範圍的 聚束呈現,可由其執行掃描轉換、彩色處理等等。電腦及/或介 面能選擇性地包含-個控制儀器板452、456,用於控制傳導的研 九個里心的;| φ相座454的具體模式例係、單獨第倍個人電腦45〇 控制’並提供作為標準轉換器陣列探測器使用 一條麟連接介面箱座454。另—變化係使用—個額外的遙控\也制 f =來控制系統操作。介面似可作為線路板的座,其上可裝設 聚束器、記憶體、系統控制器和數位通信線路,介面似,以纔線 連接至手持式探測器460,I線最好介於二至六英尺長度,不過也 ,使用更長的長度。「傳送/接收」和/或「前置放大/時間增益補 仏」線路可置於探測器箱座侧中或置於介面箱座中,電腦也 能組態為十億位元(gigabit)乙太網路(Ethernet)操作,並供傳 达視訊及影像數據經網路到遠端系統如診所或醫院。視訊數據也能 ㈣標準視訊記錄„具有咖__目機用來記錄 ;.令〜ι上,VCR或視訊相機可使用電腦控制。 回過來看附圖-,主電腦可以是桌上型、膝上型 其他可攜帶式電腦’執行軟體指令顯示超音波影像。除了即時㈣ 式超音波影像顯示人體軟組織結構外,杜普勒超音波數據也能用來 =即時體内血流速度的估計值,有三種不同的速度估計系統:彩 色流動造影(color-flow imaging; CFI)、動力杜普勒 (P〇^er-D〇ppler)及光譜聲納圖(spectrai 3〇肋二⑽ 彩色流動造影程式(modality)探詢身體的一個特別區域,並 顯不-個平均速度分布的即時影像,彩色流動造影通常顯示於動綠 為了決定血流的方向,同顏色指示從轉換
200401114 經濟部中央標準局員工消費合作社印家 E6 F6 五、發明之詳細説明: 速声:f彩色流動造影顯示在某指定範圍内的反射物(亦即血球) 、又的+均或標準偏差’動力杜普勒(pD)顯示區域内移動反 量1量測值’相同於全部反射數量之諸式影像之顯示,一個 影像是-個能量影像’其中流動錢的能量被顯示出來,這些影 象無法給予速度資訊,但只能呈現流動的位置。 / 光譜杜普勒或光譜聲納圖程式(m〇dality)利用—個脈衝—波系 ,絲探詢-個單-範圍閘並以時間功能顯示速度分佈情形,此聲納 圖可以和B核式影像結合,產生„個雙工(duplex)影像,业型地, 顯示器上端呈現檢查範圍的B模式影像,而下端呈現聲納圖、。同樣 地’聲納圖也能結合彩色流動造影影像產生三卫(响⑻影像, 數據獲得的時間被分割在得到全部三組數據之間,結果,比較彩色 流動影像或雙工影像,複合影像的畫面速率通常會減少。 / 現在描述用於彩色流動地圖(map)應用程式之脈衝—杜普勒處 理器在個單一釭式中’彩色杜普勒(c〇1〇r D卿卜「·⑶)或彩 色流動造影結合了超音波的性能為組織造影且檢查血流,彩色杜普 勒影像有杜普勒資訊,可以彩色編碼並加置於B模式灰階影像上。 衫色流動造影是平均速度估計者,有兩種不同的技術來計算平均速 度,首先,在脈衝杜普勒系統中,使用快速四元轉換器(fast f〇urier transformer; FFTs)以產生受檢範圍的速度分布,而速度整體狀況 的平均值和差異可以計算並顯示為彩色流動影像;其他的方法使用 一個一維自動關連性。 在範圍閘内的平均速度估計值能指示血容量流動速度,於指定 反射頻率,閘範圍信號與流動速度成比例,空間平均速度係依平均 角度頻率而定。 69 34^·張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
200401114 Ε6 F6 五、發明之詳細説明 ΤΆΙ ^ωΡ(ω)άω -〇〇__ +00 ^Ρ{ω)άω ⑴ 此Ρ( ω )係接收到未5周整信號的電力光譜密度(p觀r_spectra! density)> 的反轉四元轉換(ιην⑽F〇u⑽ transform)是相互關連性。 +〇〇 ^(γ)= \Ρ{ω)&χρ{]〇)τ)άύ} —οο 有關r之自動相關連性之導函數是: +〇0 R{t)= J/,(cu)exp〇CyT)i/G> -00 將公式(2)、(3)代入公式(i)中,得到 (2) (3) ω _Μ〇) (4) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 所以平均速度估計者能被減少至自動相關連及其導函數的估計值, 當從兩條返回線來的數據被使用時’進行中的敘述所指㈣估去 就能被計算,亦即, 其中 ω -fprj arctan(〇) (5)
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200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: Φ N,. A'c-2ϊΣ>Ό + ιΜΟ-χ〇 + ι)^)
Nf. -1 Σ4'+ιΜ〇+^0'+ιΜ/) (6) 經濟部中央榇準局員工消費合作社印裝
Mr/係脈衝重複鮮(_se哪州⑽卜卿啊),价係用於 自動相關連的線數目,實降上,佔田 ㈣η際上,使用二條以上的線錢善信號至噪 曰來自數條RF線的數據是需要的以求藉著自動相關連技術得 度估計值。—般情形,相同影像方向需要8到16條線’ 這些線通過影像深度分配到範圍閘内並沿著這些線估計速度。 對於雙工影像’彩色流動造影脈衝係散佈在B模式影像脈衝之間。對於彩色流動造影脈衝,已知一個較長時間脈衝列車使估計者的差 異會較低’不過,好的空間解析度需要短的脈衝列車,所以’必須 f用分開的脈衝列車給影像,因為彩色流動造影脈衝對 尚解析度、灰階影像太長。 對於彩色流動造影,速度估計者係依公式⑸㈣,此可以藉系 理來計算’因為—條對新線而言,樣本到達結果是在—個已計 :過的總和加上新的數據。每—個範圍閘和每—條新線都會執行四 乘積=加總«除商’每—個新樣本也執行靜止回波註銷(心〇 Ca=ellatlon)。—個過遽器有係㈣,每一閑和線需要2 加算。 、 =設所有使用的數據樣本都是彩色流動造影影像,每秒乘積和 加异的全部數目是: 、 N〇ps =(2Ne +2)Mf0 ⑺ 其中i//〇係每秒數據樣本數目,此為保守值因為B模式線與彩 71 名典珉尺度適用中國國家梯準(CNS) A4規格(210><297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再行繪簟) - ---1 —.1 I- - · 訂—-- -- 1 1— m « • I ί— . 200401114 五、發明之詳細説明: 色流動造影線散佈一起,使得指奂+T1 4A ± 文什損夫之時間切換於模式間,推斷是 Nops = ^ ( n + 2)#/0 [(#€ - ^b) /
Nops ~ v(nNe + 2)Mf0 ⑻ 的R二Γ #C疋母一估计值的⑽線的數目,他是散佈於CFI線間 對板式影像線的數目’且^係花費於得到有用數據的有效時間。 個每估計值使用8線的CFI系統,—㈣波註鎖過遽器有4 個8倍取樣41百__、—個B模式線係散佈於⑻ ==且8_時_於得到數據。利用公式⑺,每秒計算值 詈之肉疋哪—172X10口。這在目前Pentium級膝上型電腦的容 入邱m所以在使用現今技術水準之微處理11之軟體内,就能執行 王邛CFI線信號處理。 雖然彩色流動造影在臨床心血管應用上已經是—個有效診斷的 影顯示造影提供—個顯示血流的替代方法。彩色流動造 “日疋區域内反射物(例如血球細胞)速度之平均或桿準誤 =動力杜普勒造影顯示區域内移動反射物的密度測量值,相同 右藉t式影像之顯示反射性。故而動力杜普勒是近似Β模式影像帶 2止到反射性抑制,此對於觀察小的交錯斷面分散之移動粒子如 、、血球特別有用。 動力杜普勒顯示整合的杜普勒動力代#彩色杜普勒造影所用 均頻率轉移’如同前面論過者,彩色流動地圖是一個平均頻率 估计者,表示如: 請 |先I Μ | 背I Λ I 之2 I 意 j 事 項丄 行▼I裝 訂 费 +〇〇 製 72 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: ^ωΡ{ω^ω —00 + 00 ^Ρ{ω)άω (9) 此處□代表平頻率轉移,/> ( ω )是接收到之信號的電力光譜密度, 電力光瑨密度的反轉四元轉換(inverse F〇uriei· transform)是相 互關連性。 -τ〇υ R{t)= ωτ)άω (10) 全部杜普勒動力能以通過所有角度的頻率之電力光譜密度的積 分來表示, +cc pvv= jp(&)dc (11) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 觀察公式(2)和公式(1〇)之間的相同處,推論自動相關連性功 的第0個遲滯(lag)能用來計算整合的全部杜普勒動力。 雄)=J>(£y)exp(/iy〇Viy = |/> ㈤咖=(12) 換句話說,在頻率領域的整合動力和在時間領域的.整合動力是 相同的,因此動力杜普勒可以從時間領域或頻率領域數據來計算, 於兩種例子中,從周圍組織如血管壁來的非預期信號應由過濾器移 除,此計算亦被稱為華爾過濾器(Wall fUter)。 —於-個特殊具體才莫式例中,在一個微處理器上執行的軟體能計 算動力杜普勒;相同於上述CFI處理的計算結果。平行計算單位如 pentiumT,Pentium „,s随協同處理器,能做到所需功能的快° 速計算…個數位信號處理器(Dlgital Signal Pr。⑽。广啊 也能用來執行此王作,於此二例子,軟體的執行容許有彈性去改變 能 -------------— ,tT m· m- 11 1 —^·· 0m, (锖先聞讀背面之注意事項再行繪製) 73 U4#鉍張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4規狢(210X297公釐) 200401114
五、發明之詳細説明: 並檢查數健號處理演算法和傳送錢達到最㈣呈現。 .. _以上係說明信號的頻㈣容相關於血流速度分布,通常設計- =來St織中的一個固定深度之血液移動―傳 發出—個超9波_ ’傳播進人組織及血液並與之交互作用, 號由同樣的轉換器和放大器接收。在一個多脈衝系統, 到的==脈衝得到一個樣本,藉著四元(F。一)轉換收 到㈣號並呈現結果,可以做到速度之分布之顯示,此顯示 聲納圖(sonogram )。通常在一個雔工系缔由^ > ' "" 圖出银a紅a 中,B模式影像隨同聲納 域、或範圍閘(r-則則是重疊在 =^。=閘 大小係由使用者決定,交替為數據處理做 新選擇。耗圍Μ長度決定檢絲域並設定發出的脈衝長卢。 = = 錢#«上’以是頻率χ轴㈣間,榮幕 上像素(P1Xel)的強度指示光譜的強度大小 定速度移動的血液散佈數目成比例。 α和在某特 範圍閘長度和位置係由使用者選定,經過這個選取,可以 脈衝回覆,範圍閘的大小係由脈衝長度來決定,脈衝 τ. c 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 f (13) 閉長度是k,#是週期的數目,閘期間(gatedumi〇n) ^ 付到脈衝回音線的速度’此即脈衝回覆頻率(_se_咐…如 frequency)或 fP^ c 2dn (14) 其中是閘的距離,例如,一個4週期、7 ^ & ,aI 町功7百萬赫茲脈衝用於 測一條位於3公分深處的血管有1〇毫秒觀察時 74
Θ輕張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4·_ ( 21〇x297_^~J 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明 閘長度計算如下: ’艺=0.44/細. 脈衝回覆頻率是: (15) 2dn ^ 25KHz. (16) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 獨立光譜線全部的數目是舲%^/pr/=250,推論最大可探測到速 度是: v = C _ 2 ^ = lAmls. (17) 使用一個256點的快速四元轉換器(FFTs)來計算四元轉換, 處理中的樣本每秒所需乘積/加和的全部數目少於l〇M〇ps/s,於理 想具體模式例巾,在财《上執行的軟體内可以進行聲納圖計算 結果(相似於上述CFI處理的計算結果),平行計算單位如以肘丨⑽顶 矛Pentium II s MMX協同處理器,給予所要求的快速四元轉換器的 快速計算結果。全部的三種速度估算系統可以在現有微處理器上的 ^體内執行,例如英代爾奔騰(Intel pentium)、或數位信號處理 器(digital signal processors ;DSP)。 應用對比劑的方法已發展來加強某些影像方法,穩定微泡被用 於超音波對比影像’因為比起生理組織它們有獨特的傳音性質,它 們呈現非凡的回音散佈和非線性行為’並且遇到超音波時易碎,許 多超音波程式就是利用這些特質而創作。 立在基本的B模式影像中,傳送和接收頻率是相同的,血液的超 音波,成性(echogenicity)因給予對比劑而大增,氣體微泡分散 發出聲音遠強大於均衡的液體或固體顆粒,因為聲學的阻抗 (impedance)誤配(特別是在可壓縮性)於氣體和週遭組織或血液
HI —^n mf In· t· I nf m. ml m· n u、一 m ^nn —^1· n I (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 五、發明之詳細説明: 門此種效應在杜普勒及職式造影技術中也可觀 本的B模式於對比造影的一個缺點是由氣泡創造的回音水準和從^ 理組織產生的回音水準相同。 使用第二個高調波(harm〇nics)的技術係依據下面事實,氣泡 ===波比組織生成的高調波位在高許多的層級,藉 = 頻率接收到的信號產生影像,在有氣泡和無氣泡區域 間可乂達到局影像對比,這個造影程式的問題是,一個短脈衝(一 般用在B模式造影)有一個寬的帶寬而傳送和接收頻率重疊,污毕 f本頻率㈣和影像。為了缓和此問題,脈衝長度增純達到-個 乍的帶寬,然而卻以減少影像的軸解析度為代價。 〜脈衝反轉方法(也稱為帶寬調和造影或雙脈衝造影)解決第二 個南調波技術所觀察到的重疊頻率問題,每一 超音波脈衝接收的信號加她而开^ ” 'f'由伙兩個 ’其中第二個脈衝被反轉並與 -侧有延遲’當加強非線性散佈的效果時,這個步㈣除全部線 性散佈的反應(如果兩個脈衝之間沒有組織運動)。因為兩個脈衝之 間有延遲’任何氣泡移置加入新的信號,結果相關速度加強。 因為大多數的超音波對比劑被超音波放射破壞,所以間歇的或 被使用。藉著在每一個心臟循環(或.數個心臟循 极之後^到-個影像畫面,超音波接觸減少,增加受檢區影像上 對比劑的#命’間歇造影的另—個優點是非循環時血管 :填步驟加強的程度直接相關連於企流的血容量,因為;編: 進入叉檢區的氣泡數目就越多,所以血容量分數越大。 估計的聲學消失方法(也稱為暫時的反應造影)通常包含私色 杜普勒,傳送動力設定高到確絲泡在第—個脈衝就破碎。 破碎,懺聲-個寬帶聲學信號,因為超音波杜普勒系統將返回散佈 的信號與-個 ''乾淨的"參考信號比較’這種因氣泡破碎導致的頻 _ 76 表尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(21 〇 X加公瘦) E6 F6 200401114 五、發明之詳細説明 率關連性的遺失由機器解釋為—個 的地方產㈣银⑽職)。在一泡 的-個理想具體模式例應用_個空間性過㈣,例如可提供 在右斟2普姉像。這個空間性或高透過性過濾11也能有效地用 f比劑時以更進-步分辨血流和週微血管或組織。首先計算動 板絲用兩個脈衝消除器,猶器之前和之後的信號動力的比例 個數據組,產生體内移動液體的清晰影像。 三㈣-個將控制超音波影像“的圖解式使用者介面的 ㈣幕。參相圖十三由手持式_隸㈣超音波影像數 彳用此螢幕的超音波造影线顯示出來並巧妙處理。—個選取 f帶702使操作者可以選取螢幕的活動焦點區域。-個影像區域704 ’打目t區域的超音波影像。—個病人資訊區域挪顯示有關目掉 =資料,超音波數據已經從該目標收集。_個時間增益補償區域· θ供有關時間增益補償的回饋,此將於以下描述。—個控制條帶m 可以使超音波影像操作有質和量的選取,此將參考附圖十五八和十 五B於以下描述。 附圖十四顯示單元的、方向的鍵墊(keypad),可提供一個單一 操作位置來控制超音波影像操作,參考關十四,—個向上箭頭鍵 712和-個向下箭頭鍵714容許使用者透過系統的超音波影像質的 操作上下捲動,-㈣左箭雖716和—個向右制鍵718容許使 用者選取對應所選的超音波影像操作之㈣參數^上所述,量的 參數可以在-個不連續的值的範圍内或持續為連續數。一個控制鍵 720應用於連接向上箭頭鍵712和向下箭頭鍵714,使操作者可以在 兩個控制標位間切換,此描繪於附圖十五A和十五B,將於以下進 -步描述。因為所有應用於控制和選取超音波造影操作的鍵是從通 常操作位置就可觸及,-個操作者可以集中於目標之超音波影像和 77 濟教承尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公酱) #.¾------1T------ (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 200401114
五、發明之詳細説明 償 從 t ’:不需要被不便利的控制分散心神。傳統方向鍵墊 ; = 法以單手操作一操作位置作; :圖十五A和十五B說明利用附圖十四單一的 超音波造影操作質鱼量的雄而.. ϊ们埏塋之 成取。參考附圖十五A,說明超音波影像 刼作可應用於掃描,掃描操作 、曰及〜像 的主動與得,且冬车垃/、料針對即時、動態的超音波影像數據 " 田手持式探測器在目標造影區域處理時則可庳用 二=小操作722設定—系列預先決定的預設值用於其:超音 作’經過向左和向右箭頭鍵.716、718(請參圖十四)選取 度參數、;^目j Γ一個深度操作m透過箭頭鍵716、718可選取深 又…序個焦點操作726所控制;增益控制728對全部 的時間增關償組⑽至73Qh調整時間增益補償,時間增益補 =作⑽至7術調整返回信號的增幅,在不同的深度,其範& 最灸的深度73Ga到最深的深度73Gh,透過箭頭鍵?16 ' 718完成, 參考附圖十五B,說明超音波影像操作可應用於處理,處理操作可 應用於靜止的即時或涑結的影像。一個反白操作係由反白選取⑽ 控制,並透過箭頭鍵716、718 (附圈十四)轉動影像;調色盤 (Palette)、平滑化(smoothing)、暫留期(persistence)、及映 射(mapping)等操作734 ' 736、738、及74〇分別透過向上和向下 箭頭鍵712、714可被選取,且透過箭頭鍵71δ、718 (附圖十四) 選取參數。亮度(brightness)和對比(contrast)標度細分別透 過滑子(slider) 742和744被選取,且可使用箭頭鍵716、718 變。 附圖十六顯示一個狀態圖解,描繪附圖十五A和十五B超音波 影像操作之間的轉換(transition)。參考附圖一、十四、和十六, 標位(Tab)操作可透過向上和向下箭頭鍵712、714被選取,且轉 78 ^44張尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --------------IT-------, (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 改 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: ---- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 換依據下列狀態序列:大小6〇〇、深度6〇2、焦點6〇4、增益6〇6即 時間増&補償程度6〇8、612、614 ' 616、618、620、和622。同樣 地,標位操作2依據以下序列被選取:反轉624、調色盤626、平滑 化628、暫留期630、映射632、亮度634、及對比636。如上所示, 選取操作可此在標位1 和標位2 748之間,透過控制鍵和箭 頭鍵712、714切換。 附圖十五A所示之掃描操作係顯示在標位:746,如同附圖十三 所=附圖十五B所示之處理操作係顯示及選取在標位2,如同附 圖十二所不。再參考附圖十四,控制係在標位丄和標位2 之間切換’合併使用控制鍵72〇和向上或向下箭頭鍵爪、714 ,如 同虛線638a和638b所示。 通常醫療超音波系統的使用要求使用者要有許多的訓練和固定 =實習以保持在高程度的技巧,另一個本發明之具體模式例包括了 使用者個直覺且簡單的方法去使用介面並且有能力以軟體 萬組為基礎快速且自動地設定影像參數,這能使—般超音波經驗有 的醫療人員~到#斷品質的影像而無須調整各項控制。、、速看" Q lckLook) &貝提供使用者影像充分發揮的—個非常簡單的機 轉,它能讓使用者簡單地調整影像以得到合適的診斷用影像品質, 只要按一個按紐一下即可。 程式化影像參數的優點有許多,使用者不再被要求調整許多控 用《·姓长什個好影像’結果是檢查可能在較短時間内完成。利 寺性也能產生更-致的影像而不須顧慮使用者的技術和經驗。 :執行檢㈣在不良情況如在救護車㈣相位置執行歸步驟’ 這個方法就有其優點。 横.土,^驟包括使用預先定義之柱狀圖表,不同的受檢的解剖上 構造有分別的柱狀圖表,佶爾去方! 園衣使用者選擇-個構造,類似現存方法之選 (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 裝· 訂- -線1· 200401114 E6 F6 經 濟 央 標 準 局 員 合 作 社 印 製 五、發明之詳細説明: =。個預设,一旦構造被選定,使用者將轉換器放在掃描視窗的靶 払區域,在那時壓下選取的控制扭引發系統去條性統對比和亮度控 制值所以影像中的灰色層柱狀圖表非常相配於該構造之對應的預 先疋義之柱狀圖表,結果是診斷用影像品質的影像很容易地再生了。 驟同度依賴亮度和對比控制,其結果,一個理想的具體模式例 提供—個獨立控制,容許使用者調整周圍光線變化,許多應用程式 中的耘式化參數能讓使用者非常接近,但是他們可能要選擇精細化 亮度和對比調和。 _.參考附圖十七A,整合式探測器.系統24包括前端探測器3、主 電腦5 '和—個手提式資料設備如一個個人數位助理(pj)A) g,個 人=位助理9例如Palm Pilot設備、或其他手持式計算設備係一種 遠知顯示及/或记錄设備9。具體模式例所示,前端探測器3以通信 連接器40連接至主電腦5,係一條有線連接;主電腦5為計算設備 、!連接至個人數位助理9,以通信連接或無線連接如介面Μ之方式。 具體模式例中描述的整合式探測器系統2 4具有-個視窗 (Windows®)為基礎的主電腦5,該系統能作適用w^作業系 統的軟體的廣泛選取的工具,„個有潛力用途的應用程式是電子、式 連接的超音波系統,容許醫師送出和接收訊息、診斷用影像、相示、 報告或甚至用該系統遠端控制前端探測器3。 經過通信線或介面的連接器4〇和746可以是有線的如透過乙太 網路,或是無線的如透過-個無線通信連接如職8Q2 Ua'赃 802. lib、超連接(Hyperlink)或,但不揭限於這些。附圖 十七錢卜财線連接如通信線4(),及—麵線連接如靜連接 ?46。另一個具體模式例和有線連接協定已於前面附圖-描述過,五 人亦承認其他有線的具體模式例和協定都能使用。 .無線通信連接746可使用各種不同的協定,例如_個射頻(, ^輸張尺度適财關家縣(CNS) A4· (21Dx297公麓) 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: 連接可以使用全部或部份特定協定如I — ⑽相h)系統協定堆疊來實施。咖_ =堆疊或藍牙 用於高帶寬應用程式如超音波影像數據之高_二一、個理想的”面 牙協定使用-個合併之線路和 ^立視讯編輯,監 同步封包,藍牙能支援一個非同步數據通】=ot)可以保留給 双儺通道,達到三個同车間 =道’::個通道同時支援非同步數據和同步聲音,每-同步通 ㈣4千位元同步(聲音)通道於每-個方向,非同步 ^道支板取大母秒723.2千位元非對稱、或,每秒433·9千位元對 ―藍牙系統包括-個無線電單位、_個連接控制單位、和一個支 援單位,用於連接管理及主機和終端機介面功能。連接控制器執行 基本波段(baseband)協定和其他低階的連接常式。 藍牙系統提供-個點對點連接(只包括兩個藍牙單位),或—個單點 對多點連接。於單點對多點連接。通道係由數個藍牙單位共享,二 或更多個藍牙單位共享從一個微微網路(pic〇net)來的相同的通 道’-個藍牙單位動作如微微網路的主人,而其他的藍牙單位動作 如奴隸,一個微微網路中可以有高達七個奴隸。 藍牙連接控制器有兩個主要的狀態:等待(STANDBY)和連接 (C0丽ECTION),此外還有七個次狀態:分頁(_)'分頁掃描、 查詢(inquiry)、查詢掃描、主回應(master resp〇nse)、從屬回 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 應(slave response)、及查詢回應,次狀態係暫時的狀態’用於增 加新從屬到微微網路。 9 連接之執行也可使用Horae RF、或IEEE 8〇2. n無線區域網路 (LAN)規格,但不侷限於此.有關IEEE8〇211無線區域網路規格 之資訊’參閱電器及電子工程院(lnstitute 〇f Electrical and Electronic Engineering; IEEE)之無線區域網路標準,合併於此 81 04^張尺度逋用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: 處作為參考’ IEEE標準可在全球資訊網路(w〇rl(i Wide Web ; www) 之全球資源定位器(Universa丨 Res〇urce L〇cat〇r;URL) www. leee.org.上找到,舉例來說,支援IEEE 8〇2 nb標準之硬體 提供一個介於每秒1 2和Π百萬位元(Mbps)之個人電腦之間的通信 連接,分配於傳送和接收的頻率頻帶約為2 4十億赫茲(GHz),比 幸又起來IEEE 802. 11 a標準提供每秒54百萬位元通信,對這個標 準之刀配頻率约為5十億赫兹。最近,販賣商如pr〇xim已製造出 PC卡(PC cards)和存取點(基地站),使用一個專利的資料加倍' 晶片组、技術’以達到每秒1〇8百萬位元通信,晶片提供資料加倍 (AR5000)係由Atheros Communication製造。如同任何無線電系 統,保持在兩個電腦之間的實際數據速率係相關於傳送器和接收器 之間的物理距離。 無線連接746也能以其他形式發生,例如紅外線數據協會 (Infrared Data Association ; IrDA)所定義之紅外線通信連接。 因為預期使用之通信形態(亦即,藍牙、紅外線等等)使主電腦5 和遠端顯示器和/或記錄設備9各有其預期之通信連接璋。 附圖十七B所示為探測器3和主電腦5之間的通信連接器4〇係一個 無線連接,而主電腦5和删之間的通信連接⑽係一個有線 附圖十七C之整合式探測器系統24為無線連接,使用於二者,探例 器3=主電腦5之間的通信連接器4〇、以及主電腦以觸之間 =通b連接746。吾人已承認有線和無線連接可二者一起使用或另 一方式’在系統24中,獨特地只有有線連接或無線連接。/ 附圖十八之整合式探測器系統24之遠端顯示器雜 2一個遠端計算錢(re崎⑽puting奶㈣Μ, 异=%額外有遠端顯示和/或記錄能力,也能遠端地控制探測器十 3,所不之通信連謂為無線連接,而探測器3和主電腦5 (請先閲讀背面之注意事項再行績製) -1Τ---^---------- .HI 1..... I . 1 -----82 2 麵穸尺度適用中(CNS)、4祕(21〇幻97公釐 200401114
五、發明之詳細説明: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 通信連接器40為有線連接。 一個遠端控制系統之實例包括使用一個可穿戴電腦(像 Xybernaut公司所製造者)、一對高速無線pc卡(例如h〇xim所供 應者)及超音波程式和探測器3。_個手提網路式超音波系統可以 、、且態起來’重量少於2.5碎。使用一個程式如微軟NetMeeting,可 以建個介於遠端個人電腦和可穿㈣狀間的㈣連接,遠端 主機能監視全部的可穿戴電腦之交互活動,包括即時超音波 示料可料秒4畫面hNetMeeting也能用來、、負責控制〃可穿 戴電腦亚管理即時來自遠端個人電腦之超音波時段。此外,到達可 穿戴電腦之硬碟上的影像和反覆的可執行的軟體指令能以每秒108 ,·萬位元速度轉移至主m由於此技術,即時超音波診斷就能執 行並以超s硬體線每秒100 _g萬位元區域網路的速度重造一個 端視域。 附圖十九描繪一個整合試探測器系統8 〇 〇,具有一個插座(h u b) 了連接夕個运知设備g至主電腦5,從插座Mg到遠端設備的 通信連接器750顯示可為無線或有線連接,吾人已知完全有線的網 路如區域網路或乙太網路能被使用;另一方面,在每一個電腦(遠 鳊"又備)9中有無線收發兩用機(transceiver)和連接埠(叩忖), 則可輕易地建立—個無線網路/通信系統,運用最近先進的高速無 線標準如IEEE 802. 11a,介於遠端和本地機器間的通信能達到如同 有線每秒100百萬位元之區域網路,另-個選擇是使用藍牙系統形 成一個微微網路。 逐漸增加使用之聲音-視訊和電腦數據引起多媒體網路容量更 大的需求,而解決方法開始激發,包括在本發明的理想具體模式例 中。多媒體網路的標準化尚在路上,而IEEE 1394冒出似為領先 爭者,有能力與許多聲音-視訊(AV)、電腦和其他數位消費性電 競 :子
nn m nn ............ In (請先閱讀背面之注意事項再行綠製) 訂 零線 200401114 E6 __ F6 五、發明之;細説明:~ ~ 商品相互介面,並提供帶寬至400百萬位元。 (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 理想的具體模式例使用IEEE 1394技術,該技術係使用一個無 線解決方法傳送1394協定,以:[EEE 802.lla方式,為新興的無線 數據傳輸之標準用於團體的環境,並且用於家庭中也逐漸增加。一 個理想具體模式例IEEE 1394實施在8〇211無線電硬體和乙太網路 協定的頂部為協定通信層(protoc〇1 Adaptati〇n Layer; pAL)將 這些重要技術帶進來在一起而趨同。這個協定通信層使得個人電腦 能像無線1394設備一樣的功能,工程的目標是達到即時遞送IEEE 1394帶寬充分到能傳輸—個單—高-定義移動圖像專家群(M〇ving
Picture Experts Group; MPEG-2 )視訊線流(或多個標準定義 mpeg-2 視訊線流)從建築物的一個房間到另一個。' 本發明之理想具體模式例包括了 IEEE 1394的無線傳輸的使 用,以2.4GHz速度,利用Wi-LAN之寬頻帶正交化頻率區分多工制 (Wideband Orthogonal Frequency Division Multiplexing; W-OFDM)技術。這個發展建立了 W—0FDM—最大帶寬—效益無線傳輪 技術,成為有能力提供家庭多媒體網路所必需之數據速率的技術之 —— 〇 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 無線IEEE 1394系統包括一個MPEG-2數據線流產生器,能供給 多個輸送線流進入一個定頂盒(Set Top Box ; STB)如Philips Semiconductors所供應者,STB轉化此信號至一個數據線流,並將 之應用於IEEE 1394無線電系統如Wi-LAN™所供應者,然後,無線 電傳送器將IEEE 1394數據線流越過空氣送出到位於主電腦之相對 應的W-0FDM接收器。在接收的這一邊,ιΕΕΕ丨394信號去模組化並 达往兩個STBs,不同的MPEG-2數據線流的内容顯示於兩個分別的 電視監視器上。使用IEEE1394作為網路有線部份的介面使整個系統 更完善於等時性資訊(聲音、現場視訊)的傳輪,並在設施中提供 —.......—一 84 張尺度適用中關家鮮(CNS ) ( 21GX297公釐) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 200401114 E6 '' F 6 五---- 一個理想的介面給多媒體設備。w—㈣M技術本f上不具有多路徑作 用,像所有的調制(m〇dulatl〇n)構圖,將數據編碼到射頻(J) 信號之L無線電通信常受到突發,喿音、靜電干擾、及反射信號而 阻斷,藉著同時送出高速錢在不關率±,麵技術呈現了^力 的通信,負有0FDM能力之系統係高度耐受。喿音和多路徑,使得寬闊 區j家庭中多點範圍成為可能。此外,因為這些系統非常有效^ ^页見之應用,許多更高速通到也可能在—個頻率頻帶中。W—卯膽 是一種成本效益的0FDM的變化,藉著使用一個寬廣的頻率頻帶,給 予比傳統0FDM大許多的輸貫量,W_0FDM更進而處理信號到最大範° 圍,這些針對傳統0FDM改良結果是戲劇性地增加傳送速度。 〇 F Μ技術漸漸變得較可見,因為美國和歐洲的標準化委員會計 畫選擇它作為唯一的有能力提供可信的無線高數據速率連接的技 術。歐洲陸地數位視訊廣播(Eur〇peanterrestrialdigital vide〇 broadcasting)使用OFDM和IEEE 802· 11工作群最近選定〇FDM在 母矛> 6至5 4百萬位元無線區域網路標準。歐洲電訊標準機構 (European Telecommunications Standards Institute)正考慮 W-OFDM為ETSI BRAN標準。有關Wi-LAN™的詳細資訊可在網路上找 到,位址_://職1奴卜131^〇丨11/卩1^111^ Semiconductors ,係荷 蘭愛荷芬之皇家菲立普電子公司的分支,有關Philips Semiconductors公司的更多諮詢可到其網頁取得,位址 http://www. seniiconductors, philips, com/ 再來,NEC公司的無線傳輸系統,以IEEE 1394高速系列匯流 為基礎’能每秒400百萬位元,其傳輸範圍達到7米穿過室内強, 並可達12米視線,也能應用於理想具體模式例,這個具體模式例使 用60GHz毫米波長傳輸’不需要任何種類執照,附有振幅移位輸入 (amplitude shift keying ; ASK)調制構圖和發展一個低成本收發 85 _張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -~ 裝—-I-11 訂—-I_ (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 200401114 五、發明之詳細説明: 個具體模式例合併人—個回音動】功能在紙的簡刪 =、_百萬位元長距離傳輸物理層設備,以防止信號反射的影 β ’㈣反射對於觀聰透過無線連接的操作為重大的阻礙。 胸t線1舰1394可扮演重要角色去溝通pc到相互連接的聰 的群集’後者可能在建築物的另—個房間。三個實例應用 為=pc找源出之視訊或音響線流、提供網際内容及一個職 H 接性、和提供命令、控制、及組態容量給群集。第— 製 可提供數據給某些在建築物的另—個房間的人;第二 路^ t,PC可提供一條大道給有1細_之設備以存取網際網 =L );第三個實例中,PC扮演的角色,有刪群集的管 曲㈣和寄料㈣經敎輯,雖然實_輯並未流過 訂 法j圖—十係—個圖解’顯示提供無線存取理想具體模式例超音 關構造所產生之影像。影像系統_輸出病人資訊 影二所的軟體指令有全部實施超音波造 厅要求的功旎性,如此處以前所描述者。 =媒介(agent) 9ID„_病人目錄(d⑽㈣⑷和 象播案’並為無線委託器(client)打開—個連接琿以連接到那 裡,在建立—個連接時,它將病人表及相對應之影像送回到委鮮。 歹自如’無線媒介91G可能包括數據介面電路,其中有—個第-接 埠如RF介面連接埠。 連接 接至裝置根的這-蠕,能建立連 一、^ 取用(咐賺)病人和影像資訊。使用者 ,込取病人和影像,它就從無線媒介初始化檔案傳輪,_旦 影像,觀視器912顯示這個影像及病人資料,影像可 f 以傷稍後再用。手持端使时織視絲取収影像,也能要^ 86 3夸物張尺度適用中國國家標準(cns_>A4^ ( 2獻297公兼
200401114 五、發明之詳細説明: 傳輸影像。 附圖二十四係一個區播圖s 鬼圖解,描繪一個可攜帶的資訊設備如一 個個人數位助理剩或任何電算設備,符合本發明之具體模式例 之例不。連接介面或輯介面電路刪所贿者係建立—個 接至™備之連接介面,但不侷限於此,無線連接固射= 連接⑽nnk)為理想,由_ 1394通信規格所定義。不過1 線連接能以^形式來作,例如以紅外線數據協會(IrDA)所定義 之紅外線通#連接。PDA包括—個處理器服G,能執行—個即堆疊 1150 ’後者經過匯流111()與__個數蟑介面電路刪通信,處理^ 刪也透過匯流⑽與使用者介面電路购、數據儲存器 及記憶體1100連接。 數據介面電路1020包括一個連接埠例如RF介面連接璋。射頻 連接(RF iink)介面可包含一個第一連接器體,後者有射頻電 路1’用以轉換信號成為射頻輸出並接受射頻輸人,射頻電路職 透過一個建立通信連接痒1〇26之收發兩用機’能送出及接收射頻數 據通信,由射頻電路簡接收之RF通信信號被轉換成電子信號, 並經匯流1110轉發至RF堆疊115〇,無線電介面1〇24、1〇26以及 膝上型電腦(主電腦)和pDA之間的連接可以用IEEE 1394規格來 實施。 同樣地’主電腦有一個胙堆疊和電路才能通信至遠端定位之影 像觀視器。於一個理想具體模式例中,遠端影像觀視器被用來監測 和/或控制超音波造影操作,不只是顯示結果之影像數據。 現下市場供應許多相關無線連接之不同的選擇,於一個理想具體模 式例中,使用開展光譜(Sprea(J-Spectrum)技術無線區域網路 (Wireless LAN),在無線LAN解決方法中,最先進的是8〇2. llb 標準,許多製造商供應依從8〇2· lib標準之設備,在無線連接選擇 87 )本雜張尺度適用中國國家榡準(CNS〉A4現格(210X297公釐) --4^*^-- (請先閲讀背面之注意事項再行繪製} 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -u n I I - n I n I n I - I I · Ψ Bui In 200401114 E6 F6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明之詳細説明1 之特定分級中’與選出來的手持端之相容性是主要的指標。 手持k市場也供應各種手持設備,針對造影目的,具有高品質 螢幕和㈣的處理能力以顯示—個影像就是重要的事,考慮這些因 素謂理想具體模式财,制一Q _,㈣是使訂。晴 387◦’使用與此手持端相容之無線pc卡例如㈤胸的無線%卡 WLU0和相對應之無線存取點-咖p。㈣。 附圖二十-描繪具體模式例或另—具體模式例之探測器中,影 像親視器920和個人電腦間之通信’影像觀視器有使用者介面按知 922、924、926、928 ’依據本發明之具體模式例,可讓使用者斑超 音波造㈣統或探《相互協調。於—個具體模式财,通信介面 例如按紐922能讓使用者開始—個與超音波造影應用程式的連接; 同樣地’按鈕924用來結束一個已建立之超音波造影應用程式的連 接’按鈕926的功能係作為選擇扭,用來提供可挑選的病人和對庫 影像之紀錄薄’這些影像儲存於區域或遠端’如果挑選了,即使可 能健存於遠端的影像也會傳送到觀視器,被選出來的影像會顯示在 觀視器930。 其他額外的通信介面按鈕例如按紐928,功能為一個選擇紐, 但功能不侷限於此,可容許改變組態參數如網際網路協定㈤⑽的 protocol ; IP)位址。 附圖二十二之圖解’描繪一個理想具體模式例之超音波影像收 集和分佈系統包括四個主要的軟體組件。系統之主要硬體元件是超 音波探測器942a...n,與膝上型電腦944a...n通信之探測器可以生 成超音波影像及相關之病人資訊,並將影像和資訊提交給—個影像/ 病人資訊分布㈣器946,該分布舰_用—個結構化f詢語言 (SQL)資料庫伺服器948來儲存及恢復影像和相關的病人資訊,狐 伺服提供分散的貝料庫官理,多數個工作站能巧妙運用赌存於伺 88 .丨築紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2ΐ〇χ297公瘦) ^1 I —m 1 1^11 _11 nn ma·,一St ml m· 11^ I (請先聞讀背面之注意事項再行繪製) 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: 服器之數據,而飼服器協調操作和執行資源精深的計算。 影像硯視軟體或可執行指令可在兩個不同 施,第一個具體模式例中,—個完全 ” 'j中貫 ------- (請先閲讀背面之注意事項再行繪裝) 如同附圖二十一所描述者,放在=形式嶋觀視器 備有高帶寬網路連接;第二個具體模式:二上型電,上,且配 的影像觀視器放在-個小的口袋型個輕重量版本形式 麵敝m和服麵· lla符合網上,且配備有 能執行有限的功能,容許基本的影 衣影像規視裔只 __和醫院網路連接通;自無線網路協定例如 端或其他電算設備952。 了以破用來傳輸資訊到—個手持 理想具體模式例描述超音波造影系統可涵蓋整個醫院範圍之景; :收集和恢復的需求,它也提供立即的存取非影像的病人相關資-、 ^。為了提供醫院間資訊交換,影像分布他器具有能力來維持斑 母一個其他橫越寬廣地區的網路之連接性。 ” 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 在另-個理想具體模式例中,探測器可和一個遠端電算 PD細用-個無線通信連接器966來直接地通信,無線通信連接可 使用IEEE1394協定,探測器和PDA二者都具有—個射頻堆叠和電路 如附圖二十四所描述者’使用無線協定來通信。探測器包括一 換器陣列、聚數電路、傳送/接收模組 ' —個系統控制器和數位通作 控制電路。超音波影像數據的後處理包括掃描反白都提供在m中。。 具有超音波造影系統之微型P C的—個理想具龍式例係在—個工 業標準PC和Windows®作業系統(operating ;的)上執行, 因此已預備好網路使其可理想地用於遠距醫療方法而且有成本效 益’它提供内建開放結構支援’所以可與第三人應用程式整合。理 想的具體模式例包括一個加強的應用程式程式規劃介面 (ApplicationProgramming Interface; API);共同介面;支援對 89 200401114 E6 F6 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明之詳細説明: 治療計晝、影像引導手術、整合式解決方如 隸〜隹及報告套裝軟體等之輸出,但不揭限於此處所提者。ΑΡΙ =-組軟體中斷、呼叫、*數據格式,供剌程式使用,以開如 接觸網路服務、主畫面通信程式、電話設備或程式對程式通信。以。 :::基礎的特徵強化(feature e—nce—S)減少硬體因過 而作廢’且提供有效益的升級。 再說’理想具體模式例包括可在PC上執行之晶片上系統 (System-on-chip)積體電路!⑻,並具 有一個大的通路計數、大的動態範圍、高影像品f、完全特徵組、、 廣泛診斷範圍、最小供應鏈需求、簡化的設計而易於測試和高可信 度,且拫低的維持費用。 >如同先前所描述過的,理想具體模式例包括一個PC為基礎之設 3十’可依直覺操作’具有-個簡單的圖解式使用者介面,容易使用 和训練’影響pc工業的技能、強力的電子工業、高品質顚示器和低 成本。它也提供支援軟體,與其他應用程式通信受控制這’係 内建應用程式’容許病人數據、掃描器影像、同時程序術語(Current p65roc!dural Terminology;CPT)編碼處理’係一個數字編碼系統, 醫師藉該系統紀錄他們的程序和服務、醫師的計畫、結果評估報告, 全部都在一個整合的pc上。健康照護系統的改革已受到壓力要降低 =本、針對第-次看診/範圍内珍斷 '數據儲存和恢復方法等強調必 需性,在合併技術革新後,例如以數位影像和通信之醫學 Imaging and Co_unicati〇ns in Medicine ; dic〇m)標準為基礎的 數據儲存和恢復 '寬頻帶和圖形檔案及通信系統(picture
Archiving and Communications Systems ; PACS)驅動程式、病人 紀錄儲存和恢復和傳輸中的改變、對於超音波數據獲得之低成本/ 手持端设備革新等,都能得到本發明之理想具體模式例。DIC〇M標 90 ;类轉張尺度適用中國國家標準(CNS ) M规格(2丨OX297公釐) — II - ----裝-----1訂-----線 (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 200401114 五、發明之詳細説明: 準幫助像的分布和觀視,例如超音波、磁共振影像 =Γ/Τ:,)、和電腦斷層(CT)掃描。寬頻帶是-種 I netw°rk)名詞,只—種傳㈣備提供帶寬大 於4 5 M b p S,寬頻帶系統通常本質上是光學纖維。 —個本發明之理想具體模式例提供影像獲得及最終使用者庫用 f式,例如放射線治療、手術、血管攝影,所有應用程式都在㈣ 作業平台上執行’透過-個共同軟體介面可提供低成本、使用者便 利之控制。超音波系統有可估計使用者介面給先進的使用者,並有 以憑直覺操作之Windows®為基礎的PC介面。一個理想立 ,之具體模式例也提供-㈣化的診龍力,因為對影像及^據有 一-停頓捕捉、分析、儲存 '恢.復和傳送容#等之特徵,—個高影像 品質係由128通道帶寬來提供。除了容易使用’超音波系統也提供 病人存取’在任何時間、任何位置及使用任何工具。依據本發明之 理想具體模式例,照護點影像可用一個i〇盘斯探測器提供,數據儲 f和恢復的能力係以DIC0M標準為基礎,並相容於當前之第三人之 分析和病人紀錄系統。依據理想具體模式例之超音波系統也提供立 即的影像傳送能力’使用以下例示,但不揭限此處所說者,電子郵 件二區域網路/廣域網路(LAN/ffAN)、DIC〇M、和數位影像網路_圖 形杈案及通信系統(Digital Imaging Network - Picture Archiving and Co咖unicat ions Systems ; MpACS)。顯示所捕捉影像之選擇方 法包括有,但不侷限此處所說者,一個桌上型電腦、—個膝上型電 腦、可穿戴身上個人電腦及手持式設備如個人數位助理(pDA)。 附圖二十五至二十五C所示,依據本發明理想具體模式例,分 別為一個超音波系統12〇〇與一個血管攝影系統整合、一個頸動脈高 頻率衫像1220與方向性的動力杜普勒整合、和—個頸動脈影像12仙 與同時定量光譜杜普勒整合。一個急性冠狀動脈徵候時,通常是多 91 _缺尺度家標準(CNS)以祕(21〇χ297公嫠 請 先 聞 面 之 注 意 項 再 行 % 製 200401114 E6 F6 #、_舞明之詳細説明: 穩定化硬塊破裂’有此徵候表示相關之全部冠狀動脈都不 猶環,心1日=超音波系統做血管㈣音波檢錢評估全體冠狀 0 s波耗圖篩檢可減知腹部主動脈血管料致之死亡 二超音波系統提供主動脈弓放置之簡易引導和確認,有 之低體ΐ伴遞送到主動脈弓内’亦有助於腦、心臟、和脊椎 電腦自=Γ ,亦能提供重要的血流/體溫/生理數據之監測, 向自動控制之血流—體溫調整可以加強人為控制,且可用本發明 式例作血㈣理。理想具賴式例使關摸式躲顯示器。 0另-個修㈣理想具體模式财,超音㈣統確定正麵灰管位 十六Α和二十J域本發明之线之理想具體模 式例之血讀126G之超音波雜,及使用該系統的_個導管放置 1270’外科醫師能利用超音波线的料和確認來施 ==純式财,影像㈣或原㈣輯❹—個直接數位記 憶體存取^接被存取,所以超音波线提供即物數據輸出。 在另-個修改的理想具體模式例中,本發明之超音波系统則夢 者神經外科手㈣提供神經導航功能,使能有正確的外科計畫和^ 影。 ° 0^ — (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 訂. 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 在另-個修改的理想具體模式例中,本發明之超 放射線治療,在計畫和讀階段均有助益,關:十七“ B分別描 '繪-個依據本發明之理想具體模式例之放射線計主系統 1280整合於超音波系統’和超音波系統之探測器·,超;波 能整合在顯示器中。 / 附圖二十八A和二十八!3分別描繪一個依據本發明之理想具體 模式例之超音波线13〇G用於做冷絲療和线使用的探測器 1310。對於有限疾病之攝護腺癌症病人集中焦點地應用皮下超音波 引導冷;東治療能空出-個神經血管束’所以保留性能力而不會損害 92 8辆張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X297公釐) .参 200401114 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
五、發明之詳細説明: 癌症控制冷康冶療也可用於泌尿到手術,本發明之理想具體模式 例提供多-平面影像(mult卜plane images)及處理指令,後者在立 即時間能容易地在平面間切換,至少兩個具有64或128元件之直負 正交的轉換器陣列能被使用。 附圖二十九係-個圖解式區塊圖132〇描緣一個機器人造影和 手術系統並整合㈣本發„體模式例之超音㈣統。⑽統確保 適畲的血管研究成果’手術中的醫師使用超音波系統來觀視鑷子和 ,灼口器的控制,醫師坐在病人房間内的另一端,並細看監視器及操 作機益人之控制例如類操縱桿之手控制,機器人手臂滑過小如錄幣 尺寸之肋月間切口’一個照相機、鎖子和燒灼器用來解脫内乳動脈 亚使之附著於心臟’因為超音波影像導引手街之較小切口結果使病 人中風機率降低’術後疼痛較少,病人死亡率較低且恢復時間較短。 再進-步來說,影像引導手術得益於依據本發明具體模式例之超音 波系統之即時RF數據輸出的供應。對比於原始肝數據,處理過的 數據壓縮處理會掩蔽骨路和組織間的差異,數據強調反 身=月骨各和組織間的差異,所以從聚束器輸出之數據能被格式化 2供以加強手術影像’這可加強手術如體關節和骨盆關節置換手 另外’由電腦強化的影像引導手術當合併手 更有利於病人低中風發生。 ==具體核式例個超音波系統用在心臟節律器置放手術和監 :直整合嶋統中,透過-個共享記憶體可提 统敫:=:!'一個圖解式區塊13410描繪-個造影和遠距醫學系 U依縣發明具職式狀超#波线,該 例輸出即時RF數位數據或前端探測器數據。 〜體柄式 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 附圖三十一 A和三+ —, — 知來自胎兒造影之三維度影像,& # =:=例之超音波系統所得到,胎兒造影之丄= 數據(Streamingdata),超音波探測器中使用 射益UF加細ltter)就能提供每一數據畫面的位置,可作空= β己錄(spatial registration),μ者.、:(:调蚩品办班, 準Ullgnment)。 错者庄視畫面位置可提供三維度對 個理想具體模式财,超音波造影线提供無論體内和體 的一個組織祕特質之彈性圖寫影像。超音波彈性圖寫 (elastography)是一種造影技術藉此, 同的超音波斑點移置可估計出來,這些移置係由一個弱 的、緊張範圍所產生’結果的張力影像就稱為一個彈性圖= 夕數病理學上的改變和組織僵硬中的改變 :評:的-個有效方法,許多癌症⑽、前列腺癌二Γ 的,因此難以單用超音波去偵測。 疋『』寻口 彈性圖寫運用的原理係組織的—個小壓力(張力)產生—個 纽f (類似解難),超音波雜®寫傳達新的和臨床上 織資訊’工程和彈性圖寫影像參數間的交換現在也了解,彈 正回ΓΓ如陰影内操作,可靠的小彈性對照存在於 书軟、,且4m㈣載波至雜訊比例(earrier_t。,⑹ rat1〇 ’ CNR)使其成為可見者,病理通常 =圖寫獲益的範園包括胸部、前列膝、某特定區= 斋g和治療監測。 ^ 乳癌是婦女最常見之癌症,在美國每九個婦女於生命中會 =怒已知乳房㈣是_顯著病灶料有效的 入许多努力作乳癌筛檢方法,在大多數病例申,病人自己是第: 在自我檢查時注意到自己乳房的顯著改變,雖然這能幫助乳癌的診 ,音 I小 重 能 小 II------0^------^----- (請先閲讀背面之注意事項再行緣製) ^尺度顧 94 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 斷,仍有需要_個造影程式,能提供相關組織彈性的實體參數的直 接測量值,如揚氏模組(Y_g,s㈣心)。有關於乳房造影,運 用磁共振影像將彈性張壓(tens〇r)三維度地重建,最近有—個用 超音波作半定量(semi_quantitative)彈性測量變成—個即時 jrea卜time)造影程式,如此處先前所描述者,張力影像或彈性圖 寫方法對於描述活體内組織特性有幫助,彈性圖寫比得上一個物體 的超,曰波射頻(RF)數據,無論在應用一個輕微璧縮階段之前和之 後,壓縮前後射頻信號之間的時間延遲⑴邮如㈣)可以估算出 來’並轉換成在軸方向的機械位移,軸位移的導函數導 作為彈性性質的半定量測量。 張力影像或彈性圖寫的品質因為時間延遲估算中信號去關連性 之雜音而受限,-個減少此種誤差來源的方法是應用馬達驅動壓縮 平板及使用多健縮平均值;另—個方法是二維度地插入A_線來校 正^向位移。對於乳房造影,最初的臨床結果已經公佈’指出超音 波祕圖寫具有改善良性和惡性乳房病灶鑑別診斷的潛力,本發明 超音波之具體模式例就能用在超音波彈性圖寫並提 診斷良性和惡性病灶。 依據具體模式例,當發現可疑的病灶,可對乳房施以一個輕微 的愿縮,而I缩和放鬆使轉換器產生顏動,通常系統能健存最後的 兩個壓縮循環在超音波系統的影像緩衝器(_姻知)中,包括 約80個影像。在統b模式中,只可能記錄去模組化的回音數據,如 灰階影像化數據,為了想要同時得到彈性圖解的射頻數據,要使用 一個彩色模式視窗,為20x40毫米(咖)’亦即2〇毫米深度和4〇 毫米寬度。從彩色模式視窗來的射頻數據,通常用來計算流量參數 (flow parameters),可被記錄下來為IQ_數據(基礎頻帶數據 在張力影像離線計算之前,彩色模式射頻數據之受限帶寬被抵補, 95 从適用中國國家標準(CNSTA4· ( — (請先閱讀背面之注意事項再行繪製)
0 HBBV I 訂 —^n • 8-—— I · 200401114 五、!明之詳細説明: E6 F6 經濟部中央標準局舅工消費合作社印製 ?- 二’先再耘式化以使用寬頻帶傳送脈衝和寬頻帶接收過濾器給 估曾吴式。在執行—個IQ_數據系列的每兩個連續畫面之時間延遲 #之後’可以分別得到―系列時義遲影像或轴位移影像。 在社’超日波彈吐圖寫進行彈性組織性質造景多之目的係用來支援 袖' 的偵測、定位和鐘別診斷。張力造影是半定量方法,因此對彈 ^ '丨 )的估計極為可能,一個超音波彈性圖示估計的 =法係使用_個灰階彩色映射(gra"caied⑶hrmap),彈性 和上的每一個病灶之外觀(可見度、亮度、邊緣) 、大小’與_式影像比較’可用來分辨乳房組織。不過定性 ^刀析的結果分別視選擇彩色地圖和影像階層而定。 如同此處切所描述者,本發明隻超音波系統係應用在最小侵 :術和機器人手術方法,包括切片檢驗過程、診斷和治療用企 、L衫之導官插人、胎兒影像、心臟影像、血管造影、内視鏡檢查 Α、Φ 、遠端醫學應用造影和獸醫學應用造影、放射治療、和 ^ ^療’但不揭限於這些。具體模式例使用電腦為基礎的軌跡系 ^ 1腦斷層和核共振影像,準確指出目標區域的精確位置。另一 :超音,系統的理想具體模式例能在低成本和使用較小體積設備的 ^ ’提供各過程前後及當時的影像。理想具體模式例克服以下困 刀&將超m具推到各進行過程的房間,及將超音波影 〜移到叹備之方法’該設備係針對先前抓取的和影像進行追 ,位置和暫存目標。一個超音波理想具體模式例提供一個完全整人 =方法’因為它能在相同作f平台上執行它的超音波應用程式7 二任何正在處理影像的第三人應用程式。該系統包括—個線流視 ’面/個介於第三人應用程式和系統的超音波應用程式之間的 • 個關鍵元件容許兩個應用程式在相同電腦平台(使同作業系統(GS))上執行’例如Windows®基礎之作業平台,也 --------— (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) an· I —ϋ · 訂 .«# • im · * in I- - --S - _ m In m m 1^1 200401114 E6 F6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明之詳細説明 能使用其他平台如Linux,因此提供兩個應用程式之無接縫整合。 從系統的超音波應用程式移動影像到其他應用程式之軟體介面,其 詳細内容將於下描述之。 理想具體模式例包含有控制和數據傳輸的方法,藉由將執行超 曰波應用程式作為背景工作、送出控制命令到超音波應用程式及接 收衫像(數據)為回報,使第三人评〗n(jows®基礎應用程式能控制_ 例如手提式Windows®基礎之超音波系統。再進一步,具體模式例組 恶一個手提式超音波之Wind〇ws®基礎應用程式作為現場超音波影 像畫面的伺服益,供應另一個作為委託器之町nd〇ws0基礎應用程 式,此委託器應用程式接收這些超音波影像畫面並再進一步處理它 們。此外,另—個具體模式例組態手提式超音波之Windows®基礎應 用程式作為飼服器,與第三人委託器應用程式透過兩種通信機轉相 互作用’例如—個組件物件模型(component object model ; COM) 自動化;I面被第二人_此處以後可交替地引用如外部或委託器,用 2開始並控制手提式超音波之windQWS®基礎應用程式和—個高速 共享記憶體介面,以遞送現場超音波影像。 θ一個理想具體模式例包含及組態—個共享記憶體介面,以作為 手提式Windows®基礎之超音波應用程式和第三人以_…基礎應 用程式之間的線流視訊介面’此線流視訊介面係設計來於真正時間 提供超音波影像到第三人委託器。 過相n 具職式許第三人W丨ndQWS Φ基礎制程式能透 ?業平台内的共享記憶體介面,來控制來自手提式超音波 in ows基礎刺程式的影像赫速梓 憶體數量。這此护:制之细士士.加 丨㈣而之。己 -控制之、.且成有.-個設定影像緩衝區數目的方法、 * 衝區的大小和影像傳送速度。此流動速率控制能設定為零 數據遺失以確保每一個書面 立 、, ” —回仉%曰波糸統遞达到第三人Wind〇ws@ •張尺錢用 ---------_______— 丁______^ i Mm. (請先聞讀背面之注意事項再行繪製) 200401114 E6 F6 五二發;明之詳細説明: 二=用1式’或最小程度延遲使超音波系統產生的最後畫面最先 达弟二人Windows®基礎應用程式。 一個理想具體模式例格式化超音波影像畫面,所以探測器、空 二、和暫時的資訊’當第三人Wind〇ws@基礎應用程式從共享記憶 恢復影像(由手提式超音波之WindQwa基礎應用程式所生 成)時’能被它解釋。通過伺服器(亦gp,手提式超音波應用程式) 口用戶(第三人—s@基礎應用程式)之間的實際影像數據是— 非微軟® 設備依賴之點陣圖(阶_ ;則)具有 位凡像素和一個256内容色彩表,影像晝面也含有一個標題 ^=er),提供以下額外資訊’例如:探測器形式、探測器系列號 石旦面順序號碼、畫面-速度、晝面時間印記、畫面觸發時間印記、 影像寬度(像素數)、影像高度(像素數)、像素大小(以轴 =)、像素起點(影像中的第—個像素的x,y位置)相關於轉換器 s'不、及方向(沿著或橫過影像的每一條線之空間方向)。 再者’理想具體模式例能透過㈣…控制之使肖,控制用來 傳达介於Windows⑯基礎手提式超音波系統和第三人⑯基礎 經濟部中央操準局員工消費合作社印裝 .......I n^i _____-...... 1 n _| n^— n^i ί (請先閱讀背面之注意事項再行緣製) 訂 4 應用程式_超音波影狀共享記介面,基礎手提式 超音波應用程式包含-個ActiveX控制,可傳送一個晝面到共享圮 憶體並送出一個Winded事件(包括一個指標到剛寫的晝面)到第 二人Wmdows⑯基礎應用程式’這個第三人應用程式具有一個相同的 ActiveX控制’可接收這個事件並將影像畫面拉出共享記憶體。 a圖解式使用者介面包括一個或更多的控制程式。每-個最好都 疋個自我包含(self-contained),例如,委託器方編稿或用户端 編稿(c 1 i ent-s ide scr i pt),控制程式係獨立地組態,但還有其他 功能,來產生在使用者介面中的圖解式或文字基礎(⑽卜 之使用者控制:由使用者控制在使用者介面中生成—個顯示範圍, _____ — 98 藏狄度朝巾關家縣(CNS)如祕(21GX 297公着} 200401114 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、!明之詳細説明
過程中的線流介質。控制程式可以被執行,.如_控制、 在介二其他任何自我包含及/或自我執行應用程式 '或可 、甲谷态%境内操作和可透過網頁控制之部份。 -個可以在圖解式使用者介面的晝面中顯示出來,在 γ制 h 紅式產生—個ActiveX控制的實例,ActiveX &制適用—組物件導向程式設計技術及由微軟®公司提供之工具, ActiveX技術之核心部份是組件物件模型(圏,—個在依 環境執行的程式稱為、'組件〃 &⑽卿咖)係一個自我滿 路内任何地方執行,只要支援該程式即可,這個組件 11冉二個ActlveX控制、所以Activex控制是一個組件程式 卜能被許多在電腦中的或在網路電腦間之應用程式再利用,益 須=是以何種程式語言創造之程式。一個Activex控制係在所謂 谷為」中執行’後者係一個利用⑽程式介面之應用程式。 。。使用組件的-個優點是它能被許多應用程式—即所稱「組件容 器」再使用;另一個優點是能使用已為人熟知之數個語言之-或已 發展之工具’包括C++、Vis⑽1 Basi C或PowerBu i!der ;或用手寫 八如VBScript,創造ActiveX控制。ActiveX控制之例子,如铲 以小的可執行程式被下載,或作網頁製作的自我執行編碼。相㈣ ActweX控制,並適合委託器方編稿,是一個_以是 典型地寫在Java™中之自我包含'自我執行之電腦程式,一個網路 基礎物件導向私^设計語言,由加州sunnyva丨e的s· Microsystems公司所創造者。 控制程式可在用戶系統局部地儲存及存取,下載的資料典型地 被濃縮為-個控制程式放在—個或多個標記語言基礎的資料夹中。 控制程式也能被用在執行於數個作業系統環境之一的應用程式的任 何共同必需之工作’視窗(⑽哪”…臟和麥金塔㈤如^⑹
m —ii · I n n n m n II _ (請先聞讀背面之注意事項再行缚製)
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« 1— m US 200401114 E6 F6 經濟部t央標準局員工消費合作农印¾ 五、發明之詳細説明: -- …............................................. 就疋作業系統環境的實例,可以用在理想具體模式例中。 個超音波造㈣、統㈣想具體模式例具有特定軟體架構作為 ,像線流能力(imagestreamingeapabilities),這個超音波造影 f統是—個應用程式,控制理想具體模式例之超音波探測器,並: 得到及顯不可見之影像作為醫療用途,造影系統有自己的圖解式使 用者介面,此介面有及於特徵並方便組織化以提供最大彈性處理個 別的影像和影像線流。依些可能的醫用應用程式需要配合不同的特 ^發展圖解式使时介面,這個包含了造料統整合到其他更複雜 醫療系統中。一個理想具體模式例使能原始設備製造者(〇riginai equipment manufacturers ; 0EM)在—個高度效益性和方便性的情 況下輪出影像數據,以直接存取影像數據。 依據理想具體模式例,影像線流解決方法之品質係以下面判斷 基準來測量,如數據傳輸表現,影像數據消耗大量的記憶體和處理 電力,要產生現場醫療視訊之病人檢查需要大量的個別影像晝面, 在從個產生視訊數據之過程到一個消耗視訊數據之過程的傳送數 據過程中,數據覆蓋操作之極小化就非常重要;第二個判斷基準包 括工業標準之影像格式化,因為消耗視訊影像數據之應用程式係預 定被第三人公司發展,數據能以工業標準之格式來代表;第三個判 斷基準式方便性,影像數據可以藉由一個方便使用且不需要額外學 習的程式設計介面來呈現。 再進一步來說,判斷基準包括可成比例性(scalabi丨丨ty)和可 擴展性(extendibilty)’線流數據架構能容易地擴展來容納新數據 類型,對於未來一個以上之數據接收過程之視訊線流之增加,它可 提供基礎的框架。 具《a模式例之影像線流架構提供兩個過程間之數據傳送方法, 影像線流架構定義操作參數規律數據傳送過程,並描述過程間傳送 ---------— (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) -.1T- ........ ....... - -- I II - . • n I -
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五、爹明之詳細説明 模其中一個從第三人用戶應用程式傳送操作參數到具體 板式㈣料統之料«著使料狀⑽介面。 具體模式财,影像傳送架構徹底地使用物件導向程式 h 口微軟視窗作業系統的過程間能力(inte卜卿⑽_ 7二1tles),物件導向方法提供-個容許結構性解決之必要的基 相對地簡單並且反2容:也為未來加強和擴展留下餘地,使修改 象數據代表複雜的數據結構且不同數據元件間相互的干 德禮匕也谷。午且時节需要對相同的數據元件作不同的解釋,以下夺 =架:的一個具體模式例包括—個共享記憶體作〜 共享記憶體是-個快速且經濟的方法再過 成個者’在某些具體模式例中,共享記憶體可被分割 / 2大小的分區,'然後每-個分區至少是-個可控制單 夕’影像數據能被精要如物件,影像數據的每—畫面能 =別的物件代表’然後這些物件能被繪製為地圖到共料憶體的 理想具體模式雛包含—個分區—物件的上鎖_ :件 奶公告❹的機轉是-個事件-驅動(⑽t_drlven)機轉 驅動機轉疋以c++之純-虛擬功能為基礎的實行。 丨應 。在-個理想具體模式例中’影像傳送架構組成有三層:一個/ ^f^tf 1> ® ( application programming interface ; API) ^ .憶 —個程式設計介面執行和共享記憶體存取層 '和—個實體丘享記, 體層。應用程式設計介面層在用戶端和舰器端提供兩財同的 C++等級程式庫(nbrary)介面給應用程式,所有屬於應用程式本 身之相關連順序指令也是此層的一部份’應用程式驅動之等級和它 們的執行是應用程式設計介面層的關鍵元件,词服器在影像 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明 供者這端,係使用例如物件傳送等級(〇bj.ectlYansmitterclass) 和相關的驅動及基礎等級;用戶在影像數據消耗者這端,係使用例 (請先聞讀背面之注意事項再行繪製) 如物件工廠等級(0bject Fact〇ry class)和相關的驅動及基礎等 級。 程式設計介面執行層為應用程式提供兩個不同的動態連接程式 庫(^yuamic Link Libraries)執行等級’此層繪製關連於應用程 式之等級之物件的地圖到一個物件的内部執行,存取共享記憶體實 體系統物件。此層容許從應用程式範圍的全部執行特殊元素變數和 功能的隱藏’所以應用程式設計介面變得不雜亂、㈣了解和使用。 伺服器端應用程式能使用如〇b jectXmi 士加,m,而用戶端應用程 式能使用如 ObjectFact。]^ DIX。 實體共享記憶體層代表作業系統物件之執行共享記憶體功能 !·生匕也描述共享記憶體之結構—係分節的,以及記憶體控制區塊。 關=共享記憶體的組織,因為共享記憶體預期被用在「處理」間之 通信,作業系統創造之時指定一個獨特的名稱,為了管理共享記憶 體㈤要其他的「處理」間通信(interpr〇cess c⑽麵^出⑽) 系統物件’它們也需要—個獨特的名稱,為了簡化獨特名稱產生的 ,程’只需要-個底數,所有其他名稱則藉著一個執行編碼從底數 何生出來’所以,應用程式設計介面只需要有一個底數名稱的規格 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4輯上的共旱記憶體物件,相同的獨特名稱能被應用程式之飼服 器端和用戶端使用》 ^用程式之伺服器端引起共享記憶體之創造,在創造的過程 中,它不但必須指定共享記憶體的獨特名稱,而且還有其他組態參 數丄這些參數包括-但不揭限於此,分節計數(seg_t c_t)可 才曰疋要疋位之分郎數目、分節大小和作業旗標(嗔邮㈣ flags)。在具體模式例中有三種此類旗標,第—種指定分節之次任 102 家標^公楚 r 200401114 E6 F6 五1發明之詳細説明: 務和恢復命令’它能是一個後進先出(Last In First 〇ut; LIF〇)、 先進先出(FIF0)或最後進出(Last InOut; U0),U0是通常的 LIF0之修改,以此方式,任何時候新晝面到達時,如果它發現有準 備=要恢復之畫面,但尚未鎖上恢復,這些畫面會被擦掉。第二個 ,、‘在而要新分節位置但無可用之分節之情況時,指定共享記憶體 之執行行為,典型地發生於當接收應用程式處理數據較慢於服從應 用私式時,此旗標可容許清除一個先前定位之分節,如果它不容許 清除一個先前定位之分節,它會回報一個例外狀況給應用程式,使 用此旗標,應用程式可自動地選擇重寫(〇verwrite)共享記憶體中 之數據或匕自己可控制數據重寫過程。第三個旗標只能用在第二個 旗標容許^寫共享記憶體中之分節之時,它指定如何選擇一個要被 重寫的分節,藉著預設值,共享記憶體執行清除最年輕或最近提出 數據之分節,而最老的分節被選擇作重寫過程。 、在共享記憶體創造之時,它的實體佈局nay〇ut)被初始化, 因為作業系,統不容許在實體共享記憶體中作位址計算,數據指標就 不在共享記憶體中使用,所有共享記憶體控制區塊和分節中的H 址,係用從虛擬源頭(Virtual 0rigin ; v〇)之相對偏移值的角度 來執行,當從VG之偏移值G’共享記憶難題結構被定位,它包含 所有的此處之前所列之參數L三十二世—健塊 體共享記憶體之結構。 "只 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 …共享記憶體標題結構1382之定位之後緊接著是每—記憶體分 節之標頭(header)陣列之創造,記憶體分節標頭包含分節;佔刀大 小、放入分節之物件的等級的獨特籤條(tag)、及分節狀態。每一 分節可在以下四情況之-:未使用’可供定位;上鎖,料 一個指定等級之物件並同時形成;寫入,其中分節放入— 級之物件並可恢復;以及上鎖供讀出,其中分節放入一個指^級 103 尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐 200401114 五、發明之詳細説明: E6 F6 經濟部中央糯準局員工消费合作社印 牛並處於數據恢復之過程。因為每一個分節有其自己的狀態, 2應用程式有可能上鎖—個以上分節給物件形成及物件恢復,這 ^午系統在應用程式之龍器端和用戶端有彈性的多重穿過架構。 ,兒有月匕力具有-個以上分節處於「寫入」狀態,提供一個「缓 ,的」機,抵肖或極小化伺服器端和用戶端應絲式之執行差異。 隶後個1體共孕4憶體佈局中之元件包括記憶體分節,實體共享 記憶體以外之邏輯共享記憶體含有—個實體系統弱音器 則和系統項目(event)聰。實體料器提供相互的單獨的存 取貫體共享記憶體,實體項目是„個相互控制類型者,當至少有__ 個分節係在「寫入」狀態時,它一直保持在、高"電平jievei), 它只在沒有單—分節為「寫人」狀態時,它才走到T電平,這 個機轉能從共享記憶體恢復「寫人」物件,無須通過控制—個在相 同時間片段位置之作業系統。 在一個理想具體模式例中’物件傳輸程式設計介面可分為三 類:就是物件傳送(AObjectXmitter)、美國畫面(USFVame)、:B 模式畫面(BmodeFrame)。AObjectXmi tter類容許一個物件起始傳 送服務指定預期的作業參數,—旦廳細制加類物件迅速成立 (1 nstant 1 ated),USFrame和BmodeFrame類起始物件就能被創造。 USFrame類建造者需要參照一個之物件’完成 USFrame類物件迅速成立的第一個行動是建立物件和共享記憶體中 -個分節的關連性,函數(functi〇n) AU〇cate()將一個物件映射 入一個未使用之共享記憶體分節t,並鎖上此分節給現有物件使 用,在映射一個物件時,應用程式可提供一個點陣圖尺寸,所提供 之尺寸只代表點陣圖數據所需要之大小,不包括物件之其他數據^ 件所需之記憶體大小。 BmodeFrame類係由USFrame類所衍生者,它承繼基本類別具 ^I (請先聞讀背面之注意事項存行緣裝) 订------·線 I— -- — .!1 II · 104 *㈣尺度適用中國國家料(⑽71娜(21QX297公| j 200401114
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 的全部的方法和功能性,只有BmodeFr繼類之額外功能性是額外的 方法容許提供相關特定B模式操作之資訊。 在USFrame和BmodeFrame類物件已經迅速成立並映射到共享呓 憶體之後,應用程式能充填全部所要的物件數據元件,不需要^每 -數據元件提供一個值’在物件映射到共享記憶體分節之;,物件 的全部數據元件就會以預設值被初始化,唯一未在映射時初始化之 數據元件是點陣圖數據元件,當伺服器端之應用程式已提供全部所 要的數據7L件E寺’它能提交物件給用戶端之應用程式, 個方法例如Subm i t 〇。 USFrame或BmodeFrame物件能藉著隨後的再映射和再提交而可 ^吏用;另-種方式’當對應用程式合適時,物件能被清除掉賴 d固新的’因為物件迅速成立不需要任何過程間機轉,它一 個普通變數在記憶體定位一樣簡單。 , ,理想具體模式例之架構至少有兩個優點,因為㈣沈制如 =的確具有USFrame或BmodeFr繼類之知識,很容易就能加入額外 的種類’相同或直接或間接從驗應類衍生而來者’這樣 件傳輸程式設計介面能產生未來版本’而無須要求任何現有具體模 =例已發展之指令之編碼或順序的修改。再者,物件傳輸程式設計 介面各等級沒有任何元素變數,這提供多兩個介面利益,第一個θ 這些等級是COM物件介面導向,且能直接用於⑽物件介 2 執行;第二個利益是這些等級有效地隱藏全部執行之特定細節,使 介面非常清潔、容易了解和使用。 物件傳輸程式設計介面係由〇bjevtXmitter.DLL執行,對於 一=由應用程式創造之物件’駐在〇b j-evtXm i 11打·虹中之編石馬會 =:個,:(mirroring)執行物件’因為每一個程式設計介面曰等 、订相對之反映等級,可促進修改及同時延伸到指定的影 尺舰财 --------裝--------訂-----線 (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 105 200401114 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 E6 __ F6 五、發明之詳細説明:~ ' - 像類型。此能藉著在執行DLL中創造相對之反映等級而完成,執行 物件係共享記憶體處理和程式設計介面物件映射的原因。本發明之 一個具體模式例包含DLL,能容許只有一個ObjevtXmitter等級物 件迅速成立’只用一個通信通道至一個用戶應用程式。「物件傳送執 行j所傳送的不只是物件數據’也提供額外描述傳送物件類型之資 訊》 物件工廠程式設計介面(Object Factory Programming Interface)由三類組成:物件工廠(AObjectFactory)、美國畫面 (USFrame )、和 B 模式畫面(BmodeF.rame)。Aob jectFactory 類含 有三個純虛擬元素功能,這使本類成為一個抽象等級(abstract c 1 ass)’不能被應用程式迅速成立’應用程式要求定義它自己的從 AObjectFactory衍生來等級’而定義任何來自AobjectFactory類 之、、特殊的〃等級是不需要的。因為應用程式預期處理接收的影像, 它有很高的機會得到從一個等級處理影像,一個影像處理等級就能 很好地AObjectFactory類衍生出來。 從AOb jectFactory類衍生出來的等級必須定義並只執行純虛 擬函數,例如 OnFrameOverrunO、OnllSFrameO、和 OnBModeFrame ()。舉例來說,一個衍生等級被定義如下: 等級影像處理器:公共的物件工廠{ 公共的: 影像處理器(空的);(ImageProcessor(void)) 〜影像處理器(空的); 虛擬未簽記長 OnFrameOverrun(空的);(virtual unsigned long OnFrameOverrun(void)) 虛擬未簽記長 〇nBModeFrame(const BmodeFrame 畫面); 虛擬未簽記長〇nUSFrame(const USFrame畫面); (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 裝. 訂 ▼線—— 106 尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 一當等級物件迅速成立,影像處理器基本元素函數〇 呼叫,此函數提供_個共享記憶體名稱,相匹配 Pen()能被 式所用之共享記憶體名稱,函數OpenO透過指定之共享圮^:用裎 接用戶應用程式到伺服器應用程式。 思奴’連 開啟共享記憶體後之任何時候,應用程式預期一個在虛擬函數 OnFrameOvernmO、OnUSFrameO、和 OnBModeFrameO上的呼叫, 每一個OnUSFrame()函數的發動攜帶一個引數(argumeni),一個 OnUSFrame專級型式之物件:每一個〇ngM〇cJeFrame()函數的發動攜 帶一個引數’一個OnBModeFrame等級型式之物件。不需要為一個應 用轾式迅速成立一個USFrame或BmodeFrame等級之物件,USFrame 和BmodeFrame物件係因在AObjectFactory類之隱藏的執行而、'被 給予〃應用程式。 應用程式需要去完成之唯一行動是處理收到的畫面和釋出、、被 給予"物件’應用程式不打算清除一個畫面物件,因為清除係由隱 藏的執彳于來完成。USFrame物件之元素函數ReleaseO只在全部數據 處理已被應用程式完成及USFrame物件或衍生之物件不再受應用程 式需要時,才被呼叫。 一旦應用程式接收一個USFrame或BmodeFrame等級之物件’它 能恢復影像數據並恰當地處理之,應用程式必須熟知在分別的線内 處理畫面物件並確定處理函數以一個安全線程式設計技術寫入。因 為純虛擬函數之一在dll執行所創造之分別的線内正被呼叫,所以 虛擬函數將控制交回至呼叫線以前,隨後的呼叫就不可能發生’者 表示只要應用程式未將控制轉回至執行創造之線,任何新畫面都不 能被應用程式接收,同時,伺服器端應用程式能繼續提交多餘的畫 面’最後導致共享記憶體過度流動,而阻止任何斯畫面傳送。 (請先閲讀背面之注意事項再行緣製) —^1 *1 H *—^1 ^^1 f If n^i m n '一sh ^^1 · ^----------- 107 ^聲張尺度適用中國國家標準< CNS ) A4規格(210X297公釐) 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 之全部時間’它保持共享記憶體資源從隨 、,’ '歲上。未被應用程式釋出之晝面越多,伺服器端應用 “’上作為物件傳送介面之共享記憶體分節越少。如果晝面物件沒 =以除*之速度比例釋出,最後共享記憶體分節被用戶端應用程式 鎖,’此時影像傳送應用程式停止送出新晝面或重寫尚未被接收應 用t式鎖住的畫面。如過全部分節都被接收應用程式鎖住,傳送應 用程式甚至無法選擇重寫已存在之晝面。 a?輔助應用矛王式(servicing卿發生畫面超轉 Overrun)時,函數〇nFrame〇verrun()被呼叫。在辅助應 式止圖提交-個新畫面且沒有恰當之共享分節去映射物件時, 這個狀況隨時都會發生’而只有用戶端應用程式藉著呼叫函數 —etFrame0verruri()能清除此情況,如果此函數未被用戶端應用程 弋乎Η畫面超轉情况就發生而〇nFrame〇verrun()純虛擬函數又會 被呼叫。 θ 物件工廠),面(〇bject Factory Interface)與前面描述物件 傳达;I面所說者,具有相同的優點,除了這些優點外,它實施一 事件-驅動程式設計方法(event_drivenprc)gr麵加邮偏) 極小化程式力氣並極大化執行成果,在相同時間,有各個函數, 如 USFramesO、BmodeFramesO、GetUSFrame()、和 GetBmodeFramesO,這些函數能用來執行效益較少之、、徵詢法 (polling)程式設計方法。 ,物件工廠程式設計介面係由ObjectFactory.DLL執行,此DLL· 伙共予讀體恢復-個物件等級型式資訊及物件相關數據。它創造 個被傳送器使用之型式的物件,物件工廠之執行映射新創造的物 件到相對映數據,物件工廠之執行有個別的線透過虚擬函數事件可 啟動新生成的和映射的物件。應用程式於處理的期間^擁有"此物 個 可 例 --------I (請先閱讀背面之注意事項再行飧製) 1Τ -線 108 齡严XJL適用 ( CNS ) A4*U§- ( 210X297^ 五、發明之詳細説明: 件,亚錯者啤叫ReIease()函數,指明物件不再被應用程式需要。 工廠之執行局部地釋出為物件定位之資源及共享記憶體資源。 此=上所描述之處理流程係以錢式表現在區 徵加強,物件移轉(0b細Transferring)和物件工廠介面 :執行使這樣的修改能在相對低開發費用下達到。有關物件修改 je d山eatiGn),共享記憶體之執行係完全獨立於移轉之 =類型’所以’任何類型之修改不需要對隱藏的編碼控制共享記 :作任何改變。因為移轉之數據係封裝(encapsuiated)在一個 —mr級中,物件移轉之修改唯一要作的是修改相對應等級 2此物件。因為物件代表—個等級衍生樹,基本等級的任何修改 引^生等級的每-個物件的恰當的改變,這種物件類型的改變並 不衫響與修改物件等級無關之應用程式編碼。 被提ΐ著=見有等級之一者所得到的一個新等級,物件的新型式可 皮,出一個新衍生的等即可從基本等級的適當電平魅 :個創造新物件型式的方法是藉著創造一個新的基本等級,在新定 義的等級非常不同於現有等級時,這個方法可能有優點。 另-個理想具體模式例,關於多個物件移轉通路(此㈣ ^nsferniig Channels)能支援一個以上_如咖⑽等級物 戶 以上相對應通信通道。它也能擴展使其容許通信通道在相 向傳运物件’此能使應用程式散佈影像數據到—個以上之用 =用程式。能接受進來的通信㈣影像判斷基準和制器操作 丹者’無線的及遠端影像線流通道能在理想·模式例巾調和,一 的物件移轉程式設計介面能被執行以移轉影像而不經過共享 但經過高速無線通信網路例如⑽8〇2Ua;越過有線乙 鄉連接,它也能用於移轉影像。遠端和無線的影像線流推測接 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 200401114 五、發明之詳細説明: 收端4…系統相異於執行結果,這使接收端設備模 執行的一個重要因素。 ㈣為成功 所以理想具體模式例中的線流影像使用一個「共 「用戶相伺服器^架構,可提供低常務之高帶寬。 °匕肢」 、體k式例之超音波造影系統軟體應用程式被 程式用㈣為料料絲像畫面之舰器,這㈣ = 係由此處先前描述過的兩個通信機轉所支援。一個⑽自純2 2用戶端應用程式用來開啟和控制超音波影像系統應用程式;—個 南速共旱的-記憶體介面遞送探測器標示之現場超音波影像、應用程 式之空間的和即時的資訊到用戶端應用程式。 共享的-記憶體執行之複雜性被封裝在—個簡單的AetiveXc〇M ap I (mraraeRece i ver)中,給用戶端應用程式,共享的_記憶體通信 具有彈性的參數,係由用戶端應用程式指定。當打開影像畫面線流 列順序、緩μ數目、緩衝區大小和重寫許可全都由用戶指 定。仵列順序(qUeue Qrder)模式能被指定為先進先出(⑽)、曰 後進先出(UF0)和最後進出⑴〇),通常,零數據遺失比最小延 =要時,FIFO模式是理想的;LI〇模式只遞送最近的影像畫面, 當最小延遲比數據遺失重要時,就能使用u〇模式;當最小延遲和 數據遺失都很重要時,就能使用LIF〇模式。然而,在uf〇模式, 畫面可能不總是依照順序遞送,需要一個更複雜的用戶應用裎^在 收到影像後將它們分類。當全部共享記憶體緩衝區都滿了,重寫許 可(overwrite permission)被指定為不同意、重寫最早的、和重 寫最新的。 每一個影像畫面包含一個單一超音波影像、探測器確認資訊、 像素空間資訊和即時的資訊。影像格式是一個標準的獨立於微軟設 備的點陣圖’具有位元像素和一個256-内容彩色表。 110 —·—-—_ ... ____ · .一 尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: TT畫面接收活動X ( TTFrameReceiver Act iveX)控制提供兩 個接收畫面之架構。第一個架構是事件驅動,當一個畫面已經收到, 個COM事件-FrameReady就被啟動,隨著FrameReady事件,影 像和相關數據能用介面的數據存取方法讀出,當影像和其他數據已 經複製後’用戶以呼叫Re 1 easeFrame方法釋出晝面,直到先前之畫 面釋出後,下一個FrameReady事件才會發生。在另一個具體模式例 中’用戶能用等候畫面(WaitForFrame)方法徵詢下一個可用之畫 面0 在一個具體模式例中,用戶應用程式和伺服器應用程式都在相 同電腦上執行,電腦可能執行微軟公司視窗2000/XP作業系統,此 為舉例,但不侷限此處所指。用戶應用程式(如USAuto View)可 用微軟Visual C+ + 6. 0和MFC來發展,其原始碼能在例如Visual Studio中編輯。伺服.器端COM自動化介面和TTFrameReceiver ActiveX控制可以和其他微軟視窗軟體發展環境及語言相容。 本發明之一個具體中,伺服器端COM自動化介面(ProID)的名稱, 例如是、'超音波·文件〃(U1 trasound. Document) ’而應用程式第一 次執行時介面會暫存在電腦上,分遣(di spatch)介面則從類型程 式庫置入用戶應用程式中。 在一個具體模式例中,自動化介面以額外的不同方法擴展來支 援畫面線流,如空的開放晝面線流(void OpenFrameStrearn)( BSTR* queueName ' short numBuffers ' long bufferSize ' BSTR* queueOrder、short overwritePermission)。在伺服器端的開放晝 面線流傳送器打開共享記憶體介面到用戶應用程式,queueName是 一個共享記憶體、、檔案"的獨有名稱並且與打開接收器時使用的名 稱相同;numBuffers是共享記憶體佇列中緩衝區的數目; buf f erSize是共享記憶體佇列中的每一個緩衝區的大小,以位元組 111 張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210Χ:297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再行繪裝) ··♦-裝· 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 200401114 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 E6 F6 __ 五、發明之詳細説明: 表示,其中缓衝區大小是5120位元組,大於能被傳送的最大影像; queueOrder '、U0〃、"FIF0〃、或"LIF0〃,重寫許可是0表示不容許 重寫、1表示重寫最老的記錄或2表示重寫最新記錄。注意! OpenFrameStream必須在打開TTFrameReceiver控制之前呼叫。 下一個添加的方法包括空的關閉畫面線流(void CloseFrameStreamO ),在伺服器端關閉畫面線流傳送器;空的開始 傳送(void StartTransmi tt ing()),通知伺服器端開始傳送超音波 畫面;空的停止傳送(void StopTransmittingO),通知飼服器端 停止傳送超音波畫面;以及短的取得畫面線流狀態(short GetFrameStre⑽StatusO ),可取得畫面線流傳送器的狀態。重要的 是在打開TTFrameReceiver之前要檢查線流傳送器是打開的,COM 自動化介面為非區塊型,且在用戶應用程式呼叫它的時候, OpenFrameStream呼叫不能發生。 _在一個具體模式例中,TTFrameReceiver ActiveX控制是一個 到現場超音波畫面線流的用戶應用程式的介面,晝面線流控制方法 包括布林開啟(boolean Open) (BSTR名稱),開啟畫面線流接收器, 除非伺服器上的畫面線流傳送器已開啟,否則畫面線流接收器不能 開啟。它也包括boolean CloseO,關閉畫面線流接收器;long WaitForFrame (長中斷)(long timeoutms),等待一個畫面或直到 中斷期結束;以及boolean ReleaseFrameO,釋出現今的影像畫面。 一當全部所要的數據已複製,現今畫面就能被釋出,現今畫面釋出 以前,下一個畫面不能被接收。現今畫面釋出後,其他數據存取函 數的返回值不能驗效,直到下一個FrameReady事件。 一個具體模式例中影像數據存取方法包括long GetPtrBitmapInfo(),能取得一個指標到含有影像的點陣圖的標題 (附有彩色表),超音波影像係以一個標準微軟設備獨立的點陣圖 (請先聞讀背面之注意事項再行繪製) -裝· 訂 線 112 满#•银尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) (DIB)儲存。BITMAP INFO和BITMAPINFOHEADER的結構必要時能被 派用在返回的指標,用於BITMAPINF0結構之記憶體分配在共享記憶 體中’且不可能被釋出;另一方面,ReleaseFrameO能被呼叫來將 記憶體返回共享記憶體機轉。再有的方法包括long GetPiirBitmapBitsO,能取得一個指標到影像像素,返回的指標必 要時能被派用在微軟DIB API,點陣圖像素的記憶體係分配在共享 記憶體中’且不可能被釋出;另一方面,ReleaseFrameO能被呼叫 來將記憶體返回共享記憶體機轉。 相關於探測器確認的方法包括:.short GetProbeType(),能取 得已定義之使用中的超音波探測器型式;BSTRGetpr〇beType(),能 取知已疋義探測器名稱;1 ong GetProbeSNO,能取得使用中的探測 器的系列號碼。 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 現今的資訊所知之方法包括short GetSequenceNum(),能取得 現下畫面的順序號碼,該順序號碼係源於一個8-位元計數器,所以 每256個畫面重複一次,當使用LIF0緩衝順序模式時,這對決定晝 面順序中的間隙(gaps)及將接收的畫面重排序很有用。再說,Double GetRate() ’當和系列號碼合併時,能取得畫面速率,為接收到的畫 面提供精確的相關連時間;BSTR GetTimestampO,能取得當前畫面 的時間印記(t i mestamp),可提供一個當前畫面的絕對時間,在同 步化至外部事件時可能有用,其解析度大約為毫秒 (milliseconds),時間印記可加以平均,並與速率及系列號碼合併 使用以達較高精確度。最後,關於即時資訊方面,其方法包括BSTR Get Trigger Times tampO ’能在超音波掃描開始取得一個時間印記, 其中當a凍結〃影像時超音波探測器會停止,當現場造影再恢復時, 觸發時間印記(trigger timestamp)被記錄下來。 理想具體模式例之空間資訊有以下方法,short 113 8赛移張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉 200401114
GetXPlxels〇,能以像素取得影像寬度;处咐^測如…,能 ^象素取得影像高度;dQuMeGe劇xelSize(),能取得X—方向上 每-像素的尺寸’(X-方向定義為水平軸並與影像的每—條線平 行);而d_e GetYpixelsize(),能取得y_方向上每一像辛的尺 寸Ky-方向定義為垂直軸並與影像的每—條線垂直)。再者,d〇ubie
Getx〇Hgin(),取得影像中第_個像素的相關於轉換器頭的㈠立 置,而double GetY〇rigin(),取得影像中第一個像素的相關於轉 換器頭的y-位置。正值的y-方向定義為遠離轉換器(transducer) —病 $個方法包括short GetXDirection(),能沿著影像 的每-條線取得空間方向,正值的χ _方向定義為遠離探測器標誌、符 ,(赃ker) ; short GetYDirectiGn〇,能越過影像的每_條線取 得空間方向’正值的y_方向定義為遠離轉換器進入病人。 相關於轉換器頭的影像中的任何像素的空間位置能容易地計瞀如 下: 开
PX = OX + NX * SX * DX PY = OY + NY * SY * DY 其中: p =相關於轉換器頭的像素的位置, 0 =原址(origin), N =影像中像素的索引, S =像素尺寸, D =像素方向。 再進一步來說,具體模式例中的事件(events) v〇id FrameReadyO被使用於畫面已完成且數據能讀出時,掌理器 (handler)複製從數據存取方法得來的數據,然後呼叫 (請先閲讀背面之注意事項再行繪裝) 裝------訂--- 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝
200401114 E6 F6 ^_- 五、發明之詳細説明: (請先間讀背面之注意事項再行繪製)
ReleaseFrameO ’有人建議,任何種類的不確定處理過程’例如引 起訊息迴路(loop)之函數應避免存在掌理器中。再來’ void FrameOverrunO被用在伺服器不能送出晝面或因為缓衝區已滿畫面 必須在緩衝區被重寫,這只應用在FIFO和LIF0模式,因為LI0模 式自動地釋出舊的缓衝區。這個事件有其實用性,可決定用戶應用 程式是否足夠快速讀出畫面,及分配的緩衝區數目是否足夠供用戶 延遲。 在一個理想具體模式例中,USAutoView是一個樣本用戶應用程 式,自動化伺服器端並顯示現場超音波影像晝面,它有函數說明開 始和停止伺服器端、隱藏和顯示伺服器端、在影像上顯示和不顯示 圖解之切換、凍結和恢復超音波獲得、載入一個預設檢查、改變設 計好的病人大小、改變影像大小、空間資訊、及反白影像。 附圖三十四是依據本發明具體模式例的一個用於USAutoView UI之圖解式使用者介面之展望圖。USAutoView程式是一個具有三個 ActiveX 的 Windows®對話應用程式。TTFrameReceiver 供應 ActiveX 介面去接收超音波畫面,TTAutomat封裝词服器端的自動化,而 TTSimplelmageWnd是影像顯示窗口。CUSAutoViewDlg是主對話,它 透過TTAutomat管理伺服器端的自動化,透過TTFrameReceiver接 收超音波畫面,及透過TTS i mp 1 e I mageWnd影像顯示。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 CUSAutoViewDlg 的 OnStartUSO方法呼叫 TTAut⑽at,且 TTFrameReceiver方法需要從伺服器端開始或停止自動化和數據傳 送。
OnFrameReadt()方法控制從TTFrameReceiver來的畫面完成 (FrameReady)事件,它從TTFrameReceiver複製所要的數據,然 後用TTFrameReceiver的ReleaseFrame方法釋出畫面,它避免任何 執行不確定過程之函數,例如引起訊息迴路的函數。 115 _ ' —*- ..一- —— —— ~ 林梦•張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 200401114
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經濟部中央標準局—工消費合作社印製 TTAut⑽at是一個Act i veX控制,封褒自動化函數給飼服器端, 词服器端本來的COM自動化介面係非區塊型式,並需要與 GetStatusnags —起等待去調和函數。TTAut_將每二個函數包 裹在必要等待迴路(required walt l00ps)卜此等待迴路容呼 Wind㈣⑧訊息被處理,使用戶助程式在等待時不會阻塞不通。雖 然TTAut⑽at中的自動化方法在函數完成以前不能返回,其他 Wind_®訊息在函數完成以前仍可處理,有人認為防止多個從訊牵 掌理器到TTAut⑽at方法之同時的呼叫,如同調和伺服器端,__般 都是「非再入」(n〇n-reentrant),這個控制的原始碼係包括在又 USAUt〇View工作空間(workspace)中,它可如個人所欲在被使用 或修改。 TTDimplelmageWnd是一個ActiveX控制,提供一個顯示窗給設 備無關之點陣圖(DIB’s),顯示介面的兩個特性是1〇叫 DIBitmapInf0 和 l〇ngDlBits„DIBitmapInf〇 對應一個指標到記憶 體一個區塊,其包含DIB的BITMAPINF0結構;DIBits對應—個指 標到記憶體一個區塊,其包含影像像素。要載入一個新影像, DIBitmapInfo設定指標到DIB點陣圖資訊(bitmap inf〇),然後 DIBits設定指標到DIB點陣圖位元(bitmap bits),當DIBits設 疋好,设定給DIBitmaplnfo之指標預期仍然有效,所以「點陣圖資 訊」和「點陣圖位元」就在内部被複製以顯示在螢幕上。DIBitmapInf〇 和DIBits二者設定為0來清除影像,這個控制的原始碼係包括在 USAutoView工作空間(workspace)中,它可如個人所欲在被使用 或修改。 本發明之理想具體模式例包括多個探測器型式。舉例來說,但 非侷限於此,一個凸起-線性(convex_Hnear)轉換器陣列操作於 2至4百萬赫茲、一個階段-線性(phased-iinear)轉換器陣列操 116 5夺夢張尺度適用中國國家梯準(CNS ) M規格(210><297公釐 c請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 装--- 訂--- ΦΦ. 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: 作於2至4百萬赫茲 ' 一個凸起_線性(c〇nvex_Hnea。内腔 j endocavity )轉換器陣列操作於4至8百萬赫兹、一個線性轉換 (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 器陣歹J操作於4至8百萬赫兹、及一個線性轉換器陣列操作於5至 10百萬赫茲。 本發明之手提式超音波系統之理想具體模式例提供一個檢查時 的高解析度影像如下:B-模式、彩色杜普勒(ColorDo卯ler;CD)' 脈衝波杜普勒(Pulsed Wave D〇ppler ; PWD)、雙向動力杜普勒 (Directional Power Doppler ;DirPwr)、及動力杜普勒(power
Dopp 1 er ’ Pwr )。系統安裝探測器設埤後,連接到桌上型或膝上型電 月® h測器疋工業標準轉換器’連接到一個包含系統聚束硬體的沈 盘斯箱子。如果探測器連接到膝上型電腦,那麼用4_插腳FireWire 纔線連接到位於内建媒體灣(MediaBay)上的ieee丄394系列連接; 然而^如果抹測器連接到桌上型電腦,電腦可能未配備隨aBay, 口 ^此使用一個外部直流電模組(External DC M〇如& ; edc〇連 接器來連接探測器,在連接探測器之前,吾人需要確認FireWire 已連接在電腦的右側和左側。 在一個具體模式例中’删設計為—端接受一個6_插腳刪 1394 (也稱為FireWire).雙線而另一端接受來自探測器的Lem〇連 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 腳 陽 接器EDCM接文-個輸入的直流電,電壓從+ 1〇至+4〇伏特,然後, 具體模式例中該系統能以_ 1394連接到—個主電腦,任何裝配 IEEE 1394執行例如WindQWS,刚作#线駐電蘭能產生6_ 插腳IEEE 1394輸/v到EDGM,-個外部IEEE 1394插座也屬必需, 可提供必要的直流電電壓到刪。—個裝配麵贏的主電腦中 有兩種IEEE 1394連接器-4-插腳或β—插腳,其中之一者。6一插 連接益取*見在PC基本的工作站中,使用内部pc卜匯流卡,一般 地6插腳連接益提供必需之直流電電壓到〖则,一個6—插腳 117 * y N Λ 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明 經濟部中央標準局員工消費合作社印m I插腳陽性IEEE 1394缓線用來連接主電腦到仙⑶。 ,腳連接器可在膝上型電腦發現,依照具體模式例不包含 提供直流”壓輸出。#使料種連接《式,一個外 。EEE 1394插座被用來提供肋⑶和探測器動力。 當=由主電腦提供’在主電腦則之間可使用 胸插座,該插座從—個牆雜座孔驅動其動力 _H電器安全標準之醫療級動力供應來連接。 C ,了連接插座和主電腦,需要―個4_插腳—陽性到6_插腳—陽性 或6-插腳-陽性到6_插腳—陽性IEE Γ插腳)被一中,且6_二二=,=卩 電姻—陽性職纜線連接一個插座到跡當主 時,-2ι、Ε;二仙至浦伏特直流電電和10瓦特電力到删 … 4插座是只需要的;當主電腦能供應足約的電壓 4 ,一個6-插聊-陽性到6_插腳一陽性⑽ 電腦直接到EDCM。 Η皮用來連接 附圖三十五描緣依照本發明理想具體模式例之圖解式使用者入 畫面顯示。當使用者開啟本發明系統,主螢幕開始顯示情形。 為了/助使用者操縱’主螢幕可將之分為四個分別的工作區域,提 供貝Λ幫助使用者完成卫作,這些包括—個表單列(咖⑪…、一 個景,像展不窗(image Wind〇w).、一個影像控制列⑴卿 bar)和一個工具列(t〇〇1 bar)。 為了更改展示窗和區域的大小尺寸,使用者可敲點展 方的小按鈕來關閉、更改大小、和退出程式,使用者介面或按鈕 閉展不窗但可@下程錄行(極小化展示窗)。— 營幕底部’在-_為卫作列的區域,敲·社作列上的^统独 展不窗就再打開。另一個介面按紐放大展示窗至填滿整個勞幕 :關 現在 (稱 {請先閲讀背面之注意事項再行繪製) .In In n · ,訂--- 118 奉·於張尺度適用中國國豕操準(CNS ) A4規格(210X297公策 200401114 五、發明之詳細説明 為極大化),然而,當展示窗 另一個介面按紐回復展示㈣1被;;度/面^率可能減少 他的介面按鈕關閉。 〃皮放大别的大小。系統程式能« 使用者能增加或減少庫用转彳I . 需要,舉例來說,要使探=%個 寬度以符合自己¥ 著敲點和拖髮’新的預期的大小尺寸就能得到, 為了心小和位置,所以它們成為浮動的展示窗。 2自,_它直到它出現如浮動展示窗;為了: 來型式,在展示窗上—個雙敲點,這些功能性都描 -個圖解是依照本發明理想具體模式例之 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 EXplorer展示窗提供巢狀層次#案目錄給所有病人資料夹 (⑹齡)做使用者創造影像並儲存。資料夾目錄結構包括以下, ,不侷祕此:病人資料夾和影像資料夾。病人諸夾目錄是儲存 病人資訊檔案及任何相關影像的地方;影像資料失目錄包含有曰期 和=查類型的影像,在這個目錄中的影像並不關速於病人,無需病 人資訊來創造。附圖三十七A至三十W描繪依照本發.明理想且體 模式例之病人資料夾和影像資料夾。螢幕頂端的表單列提供九個選 項供人完絲本工作’要絲—個表單選心魏縣單名稱顯示 下拉表單選項’使用者也㈣合肢賴徑鍵的方法存取任何表單。 影像展示窗(Image display window)提供兩個標位(tabs):影像 顯示(InmgeDiSplay)和病人資訊(卵❿加Inf〇rmati〇n)。使 用者敲點影像顯示標位可觀視超音波影像,該影像依照已定義之控 制設定顯示在展示窗’-旦影像已儲存,當使用者再恢復它時,影 像的分類、日期和時間也會陳列在影像展示f中;病人資訊標 —— 119 右賴^中關家標準TcNS ) A4胁(2獻297公^7 200401114 五、發明之詳細説明: 經 央 標 準 局 員 人 衽 印 製 用來輸人新病人資訊,錢會财提—個病人 能存取此標位做病人資訊修改和更新。 中使用者也 :::模式包括B-模式.係一個明亮模式,提供-個;二,: 的即4顯…個Μ-模式,用來顯示沿著 :: 的軸,如時間函數;以及CD模式,係彩色杜普勒襟二= Γ 的二維影像,覆蓋B-模式影像,彩色調色盤的色別t 平均流速,而不同的彩色指示血流的方向。 贴不 :者,脈衝波杜普勒剩模式顯格模式影像中 包:樣本尺寸及要關注之位置’脈衝波杜普勒波形以一個時間: 描繪樣本内血流瞬間的速度。 ’ 1函數 雙向動力杜普勒(DirPwr)模式,在即時顯示一個血流的 式彩色繼的色調指示紅血球的密度,較亮的色 則曰讀大的⑨度,不同的彩色指示血流的方向。 動力杜普勒(Pwr)模式,在即時顯示一個血流的二維,覆某 声彩色調色盤的色調指示紅血球的密度,較亮的色調:示‘ n·。㈣者’方向咖並未提供。動力杜普勒不須遵 普勒又敏1對低血流它通常較彩色杜普勒或方向性動力杜 當使用者進行超音波操作時,可比擬為觀視一個活影像 者選擇他們想用的控制模式來看影像,影像控制列中可用的桿位妒 配5使用者從影像模式列所選的特定模式。關三十人描洛b 理想具體模式狀®解式《者介面巾的工具列(㈣baBr)/ 附圖三十九财—個本發明理想具體模式例之圖解式使用者介 的測量工具列。測量工具列提供以下触··一個伸縮(獅 製 訂 L-一-…—……一 120 面 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝
200401114 五、發明之詳細説明: 使用者月匕放大關注之景》像的選定範圍;一個摘圓按紐 〜 像的真正測量和橢圓測量:一個測量 ”人執仃衫 、Jf個SD按鈕’ k供游標做脈衝波杜f勒(pwD)的舒 的測量;及-個清除按鈕,移除_個選定的 後 =量…文一紐,可在現場咖的影二 附圖四十描繪-個本發明理想具體模式例之圖解式使用者介 中的重放(Playback)卫具列。重放工具列提供以下按紐:—個招 放按叙,可以播放和暫停數據迴路,使用者能播放和暫停最高 個畫面的迴路資訊,此按鈕的反向邊是一個暫停迴路(p咖e,、 Loop)’讓使用者暫停播放模式中的數據迴路。再進—步來說 先前按紐讓使用者在重放模式(piayback 時能返回先前晝, 面’-,次影像按紐’容許使用者在重放模式前進到下一個畫面―; 一個狀態指示按叙’圖解式和計數錢呈現已看過的晝面數目。 ^發明理想具體模式例之即時Λ東結(Uve/Freeze)按㈣在掃描 時使用,記錄檢查或儲存影像到一個稽案,描繪於附圖四十一八和 四十-B。即時按紐提供一個即時影像顯示,而准結按鈕束結掃描 時的影像,讓使用者列印或儲存到㈣裡。 附圖四十二描繪一個本發明理想具體模式例之圖解式使用者介 面中的檔案(file)工具列。槽案工具列提供以下按紐:一個儲存 ,钮,儲存當時的影像到一個稽案;一個储存迴路按趣,儲存最大 容許數目的先前畫面,如一個電影迴路(㈤及一個列印 按鈕,讓使用者列印當時的影像。 /本發明之理想具體模式例也提供一個從系統程式來的線上求助 系統,可提供資訊,分類為内容、索引和尋找。 本發明之理想具體模式例提供一個使用者需要的步驟來設定和 121 ^nn I I- 1· — ϋ I I I I I - II (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 200401114 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 E6 _____F6五、發明2:詳細説明·· " " — 修改有關個新病人在系統裡的資訊,使用者能輸入新病人資訊, 使得病人接受掃描的相關檢查史能保存,當有人設定一個新病人 時,就創造一個病人資料夾來儲存病人資訊,病人所有的檢查影像 就儲存在這個資料夾中,並藉著存取系統的Explorer視窗可以觀視 之。 附圖四十二描繪一個本發明理想具體模式例之圖解式使用者介 面中的病人資料螢幕之顯示畫面。病人資料螢幕(Patient Infoomtion screen)可藉著從主系統視窗選取病人資料標位來存 取,在病人資料螢幕的數個攔位提供下拉式箭頭(dr〇p—d〇· arrows),下拉式箭頭顯示一個被選取攔位的列表方格b〇x) 選項(choice ) ’在表列方塊令可用的選項係以使用者每次執行一個 檢查時輸入攔位的病人新數據為基礎,舉例來說,吾人能輸入一個 新備註(conment)或從備註欄位(c〇_ent field)的列表方格中 選擇-個恰當的先前輪入的備註。在檢查位置和臨床資訊攔位,可 輸入新數據或從列表方格選擇一個值,如現有的名稱或位置。 附圖四十四描繪-個病人介面營幕上更多的介面按紐。介面按 =提供以下功能:存按紐,讓使用者f赫新的祕改的病人 貧訊;-個新病人按鈕,清除病人資訊榮幕 Screen)’使用者能加入一個新病人;一個取消按钮’停止執行功能 並重回最㈣存的數據;及—财助独,提供存取紅求助(Help) 系統。如果最後一個病人的先前數據已輸入,當敲點在「新病人」 上時’數據會從螢幕上消除,一個對話方格出現提醒使用者儲存數 據’如果使用者·「是」,數據就㈣存起來;如果使用者選擇 「否螢幕就清除而未健存任何改變;如果使用者選擇「取 操作就被取消。 」 要觀視U中的數據,使用者找出特定病人資訊資料夾,並 (請先閱讀背面之注意事^ Φ, .項再行· 裝I 繪製) 訂 122 200401114
經濟部中央標準局負工消費合作社印製 點選取-病人貧訊檔案」,數據再出現於病人資訊營幕 在輸入新紅資訊日㈣絲消私,輯时敎μ =用者 附圖四十五赌-個本發㈣想具黯式狀使用相 增加-個新病人的勞幕晝面。當要加人—個新病人時,使 :貧,輸人到「病人資訊螢幕」的欄位,·當使用者完成加人新後"一 就創造出來並常駐在系統目錄中,病™ 在影像區域中也能丄!==:也=在相同目錄中, %评枘人貝位來輸入一個新病人資 :前=擇新病―清除—的全部 在檢查選擇攔位中,使用者能選擇他們所要的檢查的類型 一次對-個特定病人執行_個檢查,使用者能選擇新的檢 這些資訊係以影像標名的—部韻存起來。再說,為了财 :::病人,使用者敲點在「儲存」± ’病人資訊就被存在「:人 貝«案」’亚顯示在系統的Εχρ1贿視窗次於病人資料夾中 用者輪入病人資訊標位之重要病人資訊顯示在「影像顯示螢幕」’若 要看病人資訊’敲點影像顯示標位,病人資訊就出現在絲頂端, ,與病人掃描的影像一起健存。使用者’可能是醫師或超音波技術 貝’能為該病人更新資訊,首先他們需要恢復合適的稽案,然 變之。 # ' 超音波基本上是-種操作者依賴之造影技術,影像的品質和依 气知h做出正確言爹斷都仰賴在檢查時精確的影像調整和充分的控制 叹疋應用’使用者在檢查病人時使用系統軟體提供之六種影像模式 ^任一種,能發揮影像品質最大效用,一個二維影像控制設定標位 提供大小、深度、焦點的調整,與時間增益補償一樣,在六個模式 中均可用;-個影像品質(ilMgeQUality ; IQ)控制設定能讓使用 --------—装 — - I - I -- s^u _____ θτ^'φ ―― n I =_== I Hi I---= m I I- 1 (請先閲讀背面之注意事項再行繪製)
200401114 E6 F6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明之詳細説明: 者更進-步調整影像清晰度,也在六個模式中均可用。 本發明之理想具體模式例,提供B_模式和m_ 杈式(亮度模式)標位提供二維影 象 度焦點、及王面的影像增益如同時間增益補償’使 ^、平滑化、暫留期之設定和影像品質標位表單的映射中選二 ^衫像進-步地處理。當使用者只要看身體構造的 二Γ提供使用二維(2D)和影像品質控制二 標準影像模式選擇,要選·模式做影像顯 不,使用者可㈣像模式桿、或從模式清單選擇Β_模式按紐。 :圖^六描繪―個^模式影像,包含具體模式例之圖解式使 控制。附圖四十七Α至四十七__«_ ,圖^使用U中調整Β—模式影像之不同控針面。要調整大 對J 7 ^或身體結構㈣描參數;例如,針 對J、、中、或大(或針對表層、中深層、或深内部)使 一方面,使用者能從影像清單存取尺寸選 快速且1的小。恰當的掃描尺寸選擇能提供使用者 =;G t baseHnesettings)°_^ ΐ據τ'恤尺寸選好了。當—個新的T-恤尺寸被敎,所有的!控中| i回到預设值’這個特性讓使用者容易重設多項參數。 深=整方面,使用者能使用深度控制來控制掃描影像的觀視 ^立,如果他們想捕捉更伸得結構,可增加深度;如果在榮幕底部 讀的檢查顯示沒有践不需要,使用者可減少深度。要選 者可點選「深度攔位」標記旁的向下箭頭,並從適用選項 」表^擇-個值’合適的深度選擇係依賴使用者正在用的、 益’要減少深度’使用者從深度列表方格中選擇—個較低的值;或 124 娜張尺度適用ϋί家梯準"7^) (i〇—χ297公疫)_ n ϋ n a^— I n I n n n I n n I n I n n ϋ I n n n (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 200401114 五、發明之詳細説明: E6 F6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 2種方法’使用者從「影像」清單中存取深度選項並從下拉 式列表選擇深度。 5¾ 度控制5周整使用者觀視攔位,它增加觀視欄位’可看得較大 ^ 衣、’。構’冰度控制也減少使用者觀視搁位 ’放大結構顯示接近 锏^隹°周整「深度」後’使用者可能想調整TGC和焦點控制設定。 點方面,使用者能改變聚焦區(f。如歷)以指定-個位 隹;子的’’’、點’ 一個圖解式加字記號位在深度等級表上來代表聚 歹二:調整焦點’使用者點選「焦點J標記旁的向下箭頭,觀看 r被㈣從「影像」清單中選取焦點。顯示在清單中的列表值 的焦點位置選擇依賴使用之探測器,「焦點」 特疋£域之解析度,使影像達到最好效用。 ,整「增益」方面’係使用者增加或減少影像中的回音資訊。 罢f生足夠的回音資訊’調整增益可產生影像變亮或變暗的效 -、、體权式例中調整增益,使用者滑動附圖四十七所描繪的桿 二以或向左可減少其程度。增益讓使用者平衡回音對比, 囊腫、構呈現無回音而反映出充滿组織。 於》周t TGC或時間增益補償’附圖四十七c描緣一個滑動子 二e,r )雕如何控制放大返回錢以校賴組織深度增加導致 調個Μ滑動子桿的每一個都與深度成比例地間隔,靠著 用者^十七Η之影像上的TGC曲線顯示吻合TGC控制的值, : = 深㈣C就依新的深度範圍再緣製侧用來平衡 〜像使侍回音之焭度在遠近欄位相同。 Z时八描繪理想具體模式例中B—模式影像選擇之影像品 :控制权疋。要選取LQ· (_ge _lity)選影像控制桿底部的LQ,標位 使用者點「左/亡景/像」b早。使用者敲點 左/右」按紐可反轉知描之影像到左邊或右邊;再者,使用者敲點 --------裝 — (請先閲讀背面之注意事項再行燴製) 訂· i HI · ....... I 1 - - - -I I-I ·
200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
TrTTV 上/下」按&也可反轉影像到上方或下方,適用於顯示來影 的方向。 色盤可由使时調整,使用者從—個調色細彩色範 =卩疋義參考杯’或者使用者選擇用預設的傳統灰階顯示。「調 现」攔位標記旁的向下箭頭可點選或選擇觀看色彩選擇的列表方 ’使用者能選自己要的色彩’色彩刻度表依照新彩色改變,並在 二不出代表,灰色調色盤是最常用的調色盤。使用者可將全部 "用選㈣4過’再決定其他調色盤是否能改善身體結構的可見 生被&影之身體結構對何者調色盤有作用,就是最好的。 有關影像平滑度,使用者可從A5,JE的影像平滑顯示範圍選 。使用者點選「平滑度」標記旁的向下箭頭來看列表方格的值’ :值顯^探測”訊巾,並且是A/4/E的第-健。平滑度增加 ,二曰二知“線間的内插(lnterp〇latic)n)數量,使影像看起來較平 I匕也減少畫面速率;當使用者減少平滑度的數量,產生相反結 果。 對於影像暫留期(persistence),使用者可從〇到4〇的範圍哭 丄去定義想要的影像畫面平均數f,點選「暫留期」標記旁的向 下箭碩來看列表方格的值,該值顯示在探測器資訊中,並且是 θ ^、,個值*暫留期之速率高時,影像顯得斑點較少且較平滑, 2 加暫留期料也增加影龍_的可能性,如果制者康結 s' —直在動的話。當暫留期為低時,則其結果相反。 二m "像映射(·Ρ) ’使用者可在「映射」標記攔位中從A到F =圍選擇去改變灰階。使用者點選「映射」欄位標記旁的向下箭頭 :看列表方格的值,該值顯示在探測器資訊中,並且是a/4/e的第 二個值。调整映射能有助於進距離觀看某些解剖上特徵測細 的病變》 126 張尺度朗 )A4^ ( 210X297^ Γ (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) .裝· 選 影 的 線 五、發明之詳細説明: 、,為了調整顯示的影像色調亮度,使 * # 增加則增加影像的敕 疋義売度範園。亮度 邊,增力整,調整對-制到右 比增加則減少影像中的灰階數量並使影像更對:低^象的對比。對 值。生相反情形。吾人建議調整對比至對應和符合亮度和映射 製 式二緣本發明具體模式例之^模式影像選擇t模 現沿著單一向量:二提供-個顯示格式及測量的能力,表 看: = Ϊ 動類型。-般來說,此模式用來觀 在替墓Η §使用者選擇Μϋ來作影像顯示,使用者能 在螢幕上端觀看Β-模式影傻以月.总望丁士 訂 深度刻度表。U及在螢幕下方的展示窗觀看Μ-模式 式按f選模式來作影像顯示,使用者從影像模式桿選㈣-模 工J S心下控制設定做影像顯示之調整:I二维、 影像品質、及M-模式》 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 「要選擇M-拉式影像控制設定,使用者點選影像控制桿下方之 M-模式」標位,可藉著改變時間拂掃的速度來調整拂掃(㈣⑻。 要增加速度’使用者點選「拂掃速度」攔位中的「快速」按㉞;要 減少速度,點選「慢速」按紐。吾人也能在M_模式展示窗中敲點右 鍵來存取速度。如有需要,可調整影像控制桿的二維標位上的深度、 焦點、增益和TGC控制’來使M—模式顯示達到最好。使时也能選 取影像控制桿'的I.Q.標位來調整影像。要調整二維的尺寸和河—模 式顯示,使用者可敲點兩影像間的橫桿並拖良至新的適當展示窗大 小’改變「拂掃速度」能影響熱索引(thermal index;TI)及/或 127 3寄興張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公瘦) 200401114 五、發明之詳細説明 經濟部中央標準局®c工消費合作社印裝 機械索引(mechanical index ;MI)。 要調整B-模式中的掃描線位置,使 標記旁的左右箭頭,掃描線就依點選向左或向右^。^線位置」 線能以手動方式移動。 模式游標 一在掃描時,現場影像由畫面記錄,依據使用者選一數量的畫面被記錄下來,舉例來說,β_模式容許在_個:= 令捕捉60個晝面,當使用者I结—個掃描時 路Γ的所有運動都暫時中止,祕的畫面能儲存為 祂案或視模式而儲存為一整個影像迴路。 ·’' 超音波影像能放大,也能在影像區域加上文字註解。再者 ,加入伴隨超音波影像的測量以增補其他適用於參與醫師的臨床手 。測量的正確性不只是由线軟體決定,也由使时的恰當醫療 什畫決定。使用者依照所用的模式能創造距離(Dist咖e)、擴圓' (Ellipse)、或收縮尖峰/舒張末端 之測量。 項和迴路可以用格式化輸出,供沒有系統軟體的其他人觀看。 本發明理想具體模式例能以電子郵件寄送一個影像和迴路檔案,或 將它們以圖形包含在其他應用程式中。使用者輸出影像可用以下圖 形檔案格式之一:點陣圖(Bltmap; .bmp)、和〇1(:制( dcm);使 用者輸出迴路可用以下圖形檔案格式之一:標籤影像檔案格式 (Tagged Image File Format ; .tif)、DICOM (.dcm)。系統之理想 具體模式例所產生的產科測量能容易地輸出到R4產科報告套裝軟 體(R4 Obstetrical reporting package)。 理想具體模式例中之檢查類型已預先設定包含標準影像控制設 定’系統提供使用者多種類檢查類型,檢查類型自動地使多個參數 在有人掃描時達到最好使用得效果。可用的檢查類型視使用之探測 128
訂— — · -------__{靖先閱讀背面之注意事項再行綠製)
I....... II f 3_矣辞*張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 200401114 五、發明之詳細説明: =二雖ff個探測器可提供相同的檢查類型,預設的影像控制 的㈣㈣獨—的°每—個檢查類型包含三i =二:::=面代表已預先定義的影像 和深的關注區域。 和大病人’或用於表淺、中度深、 .f一種尺寸的影像設定能使用二維圖解式介面達到最好,包 ^冰度焦、點、增盈、和TGC。每一次檢查類型達到最好的影像 控制設定,使用影像品f圖解式使用者介面,包括··左/右、上 调色盤、平滑度、暫留期、映射'亮度和對比。每一次檢查類型達 =最好㈣像控制設定,使賴_模式圖解式使用者介面,包括:拂 掃速度 ' 掃^線位置、和;B—模式與M_模式顯示比例。每一次檢查 類型達到最好的影像控制設定,使用脈衝波杜普勒(間介面,1 t .拂掃速度、速度顯示、_ (脈衝重複頻率)、壁過濾器、操縱 角度、轉換、校正角度、樣本體積大小、增益 '基線、和音量。 留 最 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 間 再進v »尤每一次檢查類型達到最好的影像控制設定,使用 彩色杜2勒騎式使用者介面,包括:掃描區域、脈衝重複頻率、 壁過渡Is、操縱角度、轉換、彩色增益、優先性、暫留期' 基線' 高空間解析度、和高畫面速度。每一次檢查類型達到最好的影像控 制設定,使用方向動力杜普勒(DirPwr)介面,包括:掃描區域、 脈衝重複頻率、壁過濾器、操縱角度、轉換、增益、優先性、暫 期、基線、高空間解析度、和高晝面速度。每—次檢查類型達到取 好的影像控制設定,使用清介面,包括··掃描區域、脈衝重複頻 率、壁過遽器、操縱角度、增益、優先性、暫留期、基線、高空 解析度、和高畫面速度。 以 雖然使用者能使用合於探測器之預設檢查類型,使用者也能 預設者為基礎而創造出自己的檢查類型,訂製的檢查類型包括預設 129 200401114
五、發明之詳細説明 影像控制設定參數之修改 來使用,無須再執行禮實的=者匕選疋—個訂製的檢查類型在未 者希望使用的特殊控制::::最:何訂製的檢查類型都能讓使用 手超音波影像,顯示在遠離操作者之 中,操作者羽严μ ί 3"影系統將顯示器整合在主操作機板 之間轉頭,或者將目+ 丁〇乐..死拽板和顯不态 ^ ¾麵㈣保持在顯㈣上並巧妙操作掃描頭” ==對於某些醫療步驟不能運作良好,例如操;;者正在 :扃:身上與知描頭相同位置上進行目視精 = 位接近操作者的手就能有 . U㈣顯不為疋 例中,-個故而在另-個理想具體模式 2舒服顯Μ的帽詹是可行的變通方式,但某些操作者認 心個理想具體模式例將顯示器整合在手持掃描頭上,如此能容 易地讓㈣者看到影像並操作探測器或掃描頭,如同 ==域執行操作一樣。數據/視訊處理單位也是緊密= 心也可放置在靠近操作者或是在遠端位置。還有一種選 另一個具祕式例,顯示器也整合在«/視訊處理單位之中,處 =位也提供-個外部監視器連接埠,供其與傳統顯示監視器—起 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 相圖五十描綠一個手提式(攜帶式)超音波造影系統1900之理 2具,模式例’包括_個手持掃描頭附有整合顯示器及__個手提式 地里單位傾知描頭組合1QQ2包含—個超音波轉換器和一個緊密 視訊顯不器19G4,顯示單位可以整合到手持掃描頭,其方式 附圖五十丨所&繪之直接在掃描頭箱座上,或是如附圖五十一 B所描緣之顯示單位1962透過機械旋轉軸承組合1966架設在掃描 頭上’永久地附著或不可分開。 灘張尺度適 130 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^心上顯不早位(Qn-the-pn3be —play)如_五十一 A 所不者,可以是一個2 ς芷〇+2: β ^ “ 固立卞 Α 替篡龃知译Αρη" · '才至6·4央吋彩色液晶面板顯示器,其 Graphics Array 戰320 X 240像素)到全滿叫_ “8。像素二 =㈣⑽可能组成有:透過—條細同軸電纜(咖如 二視Λ '或疋透過四條同轴電繞或扭曲成對電線的數位似使 «^«.(LowV〇HageDifferentiaiSi^ Hi 供應’或靠手提數據/視訊處理單: 1964透過處理單位電線來供應。 在理想具體模式例中’顯示器視訊和電力線係與掃描頭轉換 手在一起形成—條單一纜線組合1948 ’連接手持掃描頭 手提數據/視訊處理單位。 .數據/視訊處理單位簡係緊密結合並可攜帶,在理想 =例^ ’聚束器電子是—個手持掃描頭組合的整合零件,掃描吴 处理早位之通信係透過—個Firewire ( !醜394)境線,如 十二A所描纟會者。 、一另=個理想具體模式财,聚束器電子移到處理單位内部, 進步減小手持掃描頭的大小和重量,如附圖五十三B所描繪 在這個結構組態中的處理單位組成有一個緊密單-板1982電曰腦和 聚束器電子’如關五十二所描繪者。聚束器電子包括—個 理印刷電路板1984和-個類比處理印刷電路板腿,聚束器電处 透k個Firewire ( IEEE1394)介面1988與單—板電腦通信。 “具體模式例中,緊密單一板電腦有一個印刷電路板,大^ 央时磁碟機或3½英忖磁碟機。一個本發明具體模式例使甩 N0=-7_-P_單一板電腦’係51/4英时形式因子’具有低動力 % ( l〇w-p〇wer Mobile Pentium-IH) 800ΜΗζ4ϊΙϋ . 器 和 丨與 五 更 :子 5¼ 活 512
I , ^I n K n I I n I If n n <請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 200401114 E6 F6 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 角 ,邊 ,幾 五、發明之詳細説明
Flrewire = 9_4)、UN、聲頻、⑽、咖“峨 扩頭ί —專用應用以’整個系、统包括附整合顯示11之手持掃 視訊處理單位,除了電力開/關以二 面士 了。對其他應用程式’系統裝配有可選擇的操作者介 如知鈕和小球’在處理單位上,或整合在掃描頭中,或二者 個額外的視訊輸出,動,卜部監視器,或是 自身處理早位上的整合顯示器。 疋 於外部監視器黏附於處理單位,及/或—個整合監視器可用 並^早位,手持掃描關示器可用在看_找(〜㈣浙)模式, 者使用較小的手持式顯示器來定位關注區域,並使用較大 的監視器觀察更細節的影像’無論在#時或捕捉後再看狀態。 f線性陣列表現梯形掃描格式(加师。咖_ f〇刪) 性捂#不同的方法’第一種方法是越過陣列中心實行傳統長方形線 A、田亚在陣列的每一個末端掃描一個磁區(sector)攔位的_ 2 :第二個方法是連續活化轉換器元件群組(仰叩S),使傳送的 光束(beams)形成-個磁區掃描攔位,其起始點位在轉換器陣列之 後。 第二個方法只有-個座標(c〇〇rdinate)系統,所以簡化了掃 描轉化,它也創造-個在整體觀視範圍上更一致的影像。不過,因 為所有的光束來源為同-點’其困難為操縱角度和掃描位置(切線) 二者之增加要-致’如關五十四和对五分肋繪者。統一的 度=加方法在陣财喊旁邊要妹高的掃描隸度,所以在旁 的,像會較衰退。m定切線增加方法的掃描線密度視統—的,但 乎每-條線都比統-角度增加有較大的操縱角度,使影像品質衰 退’特別是在近範圍。 132 4蚕紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格{ 2丨0X297公蝥) --------^.t.------IT------ (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 200401114 Ε6 F6 五、發明之詳細説明: 想具體模式例使用此二方法延伸創造梯形影像掃描,每 _紐縱角度係由掃描位置的單色調函數… funcuon) ^+ , t 寫為WUsU XS=g⑻,選擇不_函數/(如或⑽),就能得 到不同的掃描圖形(scan patterns),以 ' 1.掃描線間隔平均且統—的操縱角度增加。' —不同的方法: 如果吾人定義函數(尤5«)=^ 姑 在線^亚騎描線位置係平均配置 f轉換"表^吾人可得到平均的掃描線間隔和統-操縱角度增 口兩個餘系統間騎描轉化,亦即,掃描座㈣ (⑼,以及顯示器螢幕座標系統(x,y)可表示如下·· )成 ι_ 1 掃描位置π和半徑r到光柵(raster)影像座標 -ν = χΛ. 4-rsin(XtJ ’ y y = rcos(^) ^冊(讀〇影像座標(x,y)到掃描位置 . 解下列方程式計算;^值 二·Γ ytan(Axs) + xs -χ·. 值計算後 <請先聞讀背面之注意事項再行繪製) .裝· 訂 r r cos(/bcv) 經濟部中央標準局舅工消費合作社印製 此方法係-純賴村㈣解答,計算 替代方法如下: H有兩個 2.平均掃描線間隔並有可調整操縱角度。 掃描線位置係平均配置在轉換器前方表面,操縱角度定義為: Θ = arctan(-— β-α\χ5\
200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明 其中 β •---+ αχ D人犯控制母—條掃描線的操縱角度,兩座护 系統間之掃描轉化,亦即,掃 座紅 座払系...先(灯,尸),和顯示器螢幕座 才示糸、.充(X,y ),其公式如下: 2」掃描位置以和半徑,到光柵(™)影像座標(x,y) +rsin(arctan(-~~if_^ V-a|xJ)} y — r cos(arctan(- 7» 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 fi-cc\xs 1' 2.2光栅(raster)影像座標(x y)到掃描位置灯和半徑厂 ----~-_x^ ___ y + b + a\x\ +^[{y~+b~+a I λ:I)21j7| 附圖五^七顯示使用理想具體模式例和統—切線增加方法的操縱角 度之比較’注意,在每—光束位置,使用理想具體模式例方法之操 縱角度較小於統-切線增加方法者(有較好的近範圍)。附圖五十八 顯示更清楚’理想具體模式财法能有統—切線增加並且也接近統 一操縱角度增加。 3.統一操縱角度增加並有可調整掃描位置。 第二個方法使操縱角度增加—致化,並以下列函數調整每—條掃描 線位置: ”田 X, ={β-α\ΧΆηθ\)Χ〇.ηθ --------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再行繪褽> -訂 其中 134 8¾紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210X297公釐) 200401114 E6 F6 五、發明之詳細説明: β
3· 1掃描角度θ和半徑r到光柵(raster)Χ={Γ+Ι^ϋ)ύηθ COS0 y = rcosO 影像座標(X, y) 請 先 閲 3. 光柵(raster)影像座標(x,y)到掃描角度Θ和半徑厂 Θ = arctan( 之 注 項 再 行 繪 製 裝 y COS0 訂 申請專利範圍不應受限於所描述之次序或元件,因此,所有的具體 模式例符合以下中請之範圍及精神均為本發明所中請之内容。 雖然本發明已㈣_示理想具贿式例作為參考,現今技術水準 之業界應月b 了解各種形式上或細節上之改變仍屬本發明之範圍。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 椋 家 國 國 |中 一用 一逋. 5 3 π
Claims (1)
- 200401114 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 用 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 一·" — -. - —-·— — _ 申請專利範圍: 1·—種在超音波造影系統内提供線流視訊的方法,其包含: 提供一個超音波應用程式伺服器,至少有一個超音波操作及對 之超音波數據; 卜應用程式,送出一個命令(cominend),表示至少—個趙 音波操作; 從超音波應用程式伺服器,執行一個對應於命令的結果;及 從超S波應用程式伺服器,送出數據到外部應用程式。 2. 如^專利圍第第1 ·所述之方法,更進-步包含:提供-個共 享記憶體與超音波應用程式伺服器及外部應用程式通信。" 3. t申請專利範圍第第1.所述之方法,更進-步包含以下措施: 疋,個具有多個進入超音波應用程式祠服器之入口點的整合介 面私式’人Π點可以操作來存取至少―個超音波操作之每一項; 透過整合介面程式,傳送命令到超音波應用程式伺服器;’ 個财的驗介面,触代妓音《彡㈣訊之超音波數 透過整合介面程式’魏結果到外《.用程式。 4·如申請專利範圍第第3項所述之方Φ,4 士敫人人 = Γ(— = =::?r機器人手術包括切片過程、診斷及 内視鐘W 脸兒造影、•㈣造影、血管造影、 鏡^之U、遠端醫學應用之造影、獸醫學應用之造影、 ----------t.------IT------Μ. (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) … 136200401114 A8 B8 C8 D8 、申請專利範園^ ^ 及超音波彈性圖寫(elastography)。 , 产_ I v如cf t利範圍第第項所述之方法,其線流視訊(Streaming Vldeo)包括無線電頻率數據。 1 =料範圍第第I項所述之方法,其中結果是即時影像數據轉換(transformation)參數。 =申請專利範圍第第h項所述之方法,其中外部剌 個遠端電腦上。 8·如申請專利範圍第7.項所述之方法, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中遠端電腦係以一個公共 存=網路(public access netw(3rk)連接至超音波剌程式飼 服器。 9.如申請專利範圍第7.項所述之方法,其中公共存取 路(Internet)β 網路是網際網 10·如申請專利範圍第i.項所述之方法,其中外部應用程式常駐在 相同的電腦上。 經濟部中夬標準局員Η消費合作衽印製 11.如申請專利範圍第1.項所述之方法,其中命令包括 (instruction)和至少一個參數。 個指令 A如申請專利範圍紅項所述之方法,其中外部應用程式盘超立 波應用程式伺服器通信係使用至少一個有組件物件模式自動L 137 1 . .一 .. ^參張尺度通用中國國家標準(CNS > A4規格(210x297公釐) 200401114經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (component object model aut ⑽ at ion)介面和共享記憶體 (shared memory)介面的控制程式。 13, 如申請專利範圍第!,項所述之方法,其中命令包括以下群組中 .選取之操作.超音波應用程式初始化和關機(shutd〇·)函數、 超音波設置函數和超音波影像捕捉(capture)函數例如凍結現 場數據、取出(fetch)現場數據、及恢復(resume)現場影像。 14, 如申請專利範圍第】·項所述之方法,其中使用AcUveX控制之 控制指令係用來在超音波應用程式伺服器和外部應用程式之間 傳送數據。 15, 如申請專利範圍第ΐ4·項所述之方法,其中遵從傳送 (transmitting)之命令係經由一個整合通信介面和程式,符 合預定之協定(protocol)。 16·如申請專利範圍第I5·項所述之方法,其中協定是TCP/IP。 17. 如申請專利範㈣丨·項所述之方法,其中超音波數據之接收, 更進一步包含依照一個標準化介面之接收。 18. 如申請專利範圍第17.項所述之方法,其中標準化介面是順 1394。 19.如申請專韻mm所狀方法,其切音波應絲式飼服 器包括-個圖解式使用者介面(graphical user interface; 「 1—... n i - . I 1 ........- - n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線费張尺戏適用中國國家;)八4祕(210X2K^ 200401114 A8 B8 C8 D8 、+請專利範圍 GUI ) 〇 20.如申請專利範圍第19.項所述之方法,其中圖解式使用者介面包 影像控制預設(image control preset)。 21 ·如申請專利範圍第2 Q ·項所述之方法’其中影像控制預設係可 作來儲存影像設定(settings)。 操 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 22.如申請專利範圍第21•項所述之方法,其中影像設定包括以下群 组中選取之設定:應用程式控制、B_模式控制、M_模式 影像品質控制、及杜普勒控制。 23·如申請專利範圍第1_項所述之方法’還再包含: 提供-個探測器箱座,具有_個轉換器陣列(计咖板叶 =ay)’連接至_個處理線路(prOeessing如价),具有— 個聚束線路、-個記憶體、—個系統控制器積體線路和—個數 位通信控制線路; 用標準通信介面連接數位通信控制線路到一個個人電腦;及 沿著通信介面傳送數據。 24.如申請專利範圍第23·項所述之方法,還再包含提供一個介面箱 座,第-線路板组合和第二線路板組合係架置在其中。 瓜如申請專利範圍第23.項所述之方法,還再包含提供一個介面箱 座,具有聚束線路之第-線路板組合和具有記憶體、控制器、 及壯控制線路之第二線路板組合’係架置在其中。 __ __ 11 111 I 111 11 I 訂— I I —— I 線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)____200401114 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 26·如申請專利範圍第23·項所述之方法,還再包含提供 身上的個人電腦。 27.如申請專利範圍第23.項所述之方法,還再包含提供 身上的介面箱座。 個裝置在 個裝置在 28.如申請專利範圍第23·項所述之方法,其中通信介面是 (wireless )介面。 個無線 29.如申請專利範圍第28·項所述之方法,其中無線介面是一鮮線 電波頻率(RF)介面。 別.如申請專利範圍第28.項所述之方法,其中無線介面是一個紅外 線(infrared)介面。 31.如申請專利範圍第23·項所述之方法, 單位之探測器箱座。 還再包含具有一個顯示器 m m» ml n n HI «^^1 —^ϋ m —^ϋ n、一tejm n^— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 32.-種系統’在超音波造影系統t提供線流數據,其包含: =個使用者電算設備’具有—個超音波應用程式伺服器,透過 :個預定的介面可㈣來接收和處理超音波數據; 一:整合介面程式,與超音波應用程式他”信,並可操作 來弓丨發超音波應用程式伺服器内的作業; -個外部應用程式,可操作來產生一_應於作業之命令,益 且進—步可操作來傳送命令到整合介面㈣,其中整合介面經濟部中央標準局員工消費合作社印製 200401114 A8 B8 C8 --— ___ D8 、申請專利範圍 -.........—______ 1 * 1 , ' - ...- ___ 程式引發超音波應用程式飼'服器去計算因命令反應之結果, 並傳送結果回去外部應用程式。 從如申請專利範圍第32.項所述之系統,其中整合介面程式係作為 即時影像數據,包括:放射治療計晝和治療的超音波影像; 最低侵襲性和機器人手術包括切片過程、診斷及治療之血管攝 影3管插入、胎兒造影、心臟造影、血管造影、内視鏡過程 之造影、遠端醫學應用之造影、獸醫學應用之造影、及超音波 彈性圖寫(elastography)。 士申明專利範圍第32·項所述之系統,其中項所述之「結果」更 進一步包括即時影像數據和轉換(transf〇rmati〇n)參數。 士申明專利範圍第32.項所述之系統,更進一步包括一個與超音 波應用程式伺服器和外部應用程式通信之共享記憶體。 36. 如申請專利範圍第32.項所述之系統,更進一步包括一個遠端電 腦’其中外部應用程式係在一個遠端電腦上。 37. 如申請專利範圍第32. j員所述之系,统,其中線流數據包括無線電 頻率數據。 38. 如申請專利範圍第32•項所述之系統,更進一步包括一個公共存 取網路,其中遠端電腦係透過公共存取網路連接超音波應用程 式。 --------------------------------------- — 141 #張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---------^---Γ---tr------.it (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 200401114 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 I-) 8 一 — 3g , ^ r „: • 〇申請專利範圍第38.項所述之系統,其中公共存取網路是網際 網路(Internet)。 " 4〇.如申請專利範圍第32·項所述之系統,其中外部應用程式常駐在 使用者電算設備上。 41. 如申請專利範圍第32.項所述之系統,其中命令更進一步包括— 個指令和至少一個參數。 42. 如申請專利範圍第41•項所述之系統,其中命令係依從一個預先 決定的各處理間(interprocess)之通信介面。 43·如申請專利範圍第42.項所述之系統’其中命令包括以下群組中 選取之操作:超音波應用程式初始化和關機(shutdown)函數、 超音波設置函數和超音波影像捕捉(capture )函數例如凍結現 場數據、取出(fetch)現場數據、及恢復(resume)現場影像。 44. 如申請專利範圍第犯·項所述之系統,其中至少一個介面是無線 介面。 45, 如申請專利範圍第39.項所述之系統’其中透過整合介面程式之 傳送更進一步包括插座(sockets)。 46·如申請專利範圍第39.項所述之系統’其中透過整合介面程式之 傳送依從一個預定的協定。 J42 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) M規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • II - - -II ........ - -- - I--- - 1H . •裝丨 mi tmemm— (ϋ m -訂--- -線---- 200401114 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 气'中;請專利範圍 ............._ ___ ... .... 47·如申請專利範圍第41¾所述之系統,其中預定的協定係 TCP/IP 〇 48·如申請專利範圍第32.項所述之系統,其中外部應用程式與超音 波應用程式伺服器通信,係使用至少一個有组件物件模式自動 化(component object model automation)介面和共享記憒體 (shared memory)介面的控制程式。 49·如申請專利範圍第39.項所述之系統,更進一步包括一個標準化 介面,其中超音波數據係經過標準化介面接收。 5〇.如申請專利範圍第42.項所述之系統,其中標準化介面是ΪΕΕΕ 1394。 51 ·如申請專利範圍第3 9.項所述之系統,其中超音波應用程式伺服 器包括一個圖解式使用者介面(graphical user inteFfaee; GUI) ° 52. 如申請專利範圍第51.項所述之系統,其中圖解式使用者介面包 括影像控制預設(image control preset)。 53. 如申請專利範圍第52.項所述之系統,其中影像控制預設係可操 作來儲存影像設定(settings)。 ’、 54. 如申請專利範圍第53.項所述之系統,其中影像設定包括以下群 組中選取之設定:應用程式控制、B-模式控制、M_模式控制、 ______________— — 143 ___ . . . " . ··. — · — . . ____ _——................ 氏張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) b n I I m I I I I I 訂 I I I I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁). ' 200401114 圍範 *y 專,請一中一 ABCD 個裝 影像品質控制、4杜普勒控制。 55.如申請專利範圍第32.項所述之系統,還再包含: 二個探測器箱座,具有一個轉換器陣列(加咖略町㈤. ―:介面系統,連接至探測器箱座。介面系統具有—個聚束線 :個記憶體一⑽統控制器積體線路和—個以標準通 5 η面連接到電算設備的數位通信控制線路。 队如申請專衬範圍第55.項所述之系統,還再包含具有顯示器單位 之探測器箱座。 5了‘如申請專利範圍第55.項所述之系統,其中介面系統有—個第— 線路板組合和—個第二線路板組合,係架置在介面箱座中。 58·如申請專利範圍第57.項所述之系統,其中第—線路板组合和第 二線路板組合係以一個連接器作電子連接。 59,如申請專利範圍第55.項所述之系統,其中電算設備包含 置在身上的系統。 60. 如申凊專利範圍第55,項所述之系統,其中記憶體還再包含—個 視頻隨機存取記憶體(Video Random Access Memory; VRAM)。 61. 如申請專利範圍第55•項所述之系統,其中記憶體包含一個同步 動恐隨機存取記憶體(synchronous dynamic random access memory; synchDRAM)。 144 :、奢外張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐) ---------^------'玎------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁). 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 200401114 六、申^請專利範園 62’如申請專利範圍帛55•項所述之系統,其中標準通信 一 個 IEEE 1394 介面。 3 63.如申請專利範圍g沾·項所述之系統,其中標準通信介面包含一 個萬用系列匯流(universal serial bus ; USB)介面。 6 4.如申請專利範圍第5 5 ·項所述之系統,其中通信系統是介於介面 系統之通信控制線路和電算設備之間的一個無線介面。 65· 一個電腦程式產品’具有電腦程式指令用來在超音波造影系統中 整合外部應用程式,其包含:' =腦程式指令’用來;^義_個至少有—個超音波作業的超音波 應用程式伺服器; 電腦程式編碼(code),用來定義一個具有多個進入超音波 =伺服器的人σ點之整合介面程式’人口點係可操作來麵 至少一個超音波作業; 電腦程式編碼’用來從外部應用程式送出一個代表至少一和 音波作業之命令;及 α 電腦程式編碼,用來在超音波廊用 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 命令的結果(result)。 #式健讀仃一個對應於 盹―個在超音波造影系統中外部應用程式整合的方法,1包人. =—個具有至少—個超音波作業之超音波應^程式伺二.. =卜錢用程式送出一個代表至少一個超音波作業之命令:及 在超音波應用程式伺服器執行—個對應於命令的社果。, 145 200401114 A8 B8 C8 D8 申請專利範園 7.如—申μ專利範園第66.項所述之方法,更進—步包含以下措施: =義個具有多個進入超音波應用程式祠服器之入口點的整入 介面程式,入口點可以操作來存取至少一個超音波操作之項, 透過查合介面程式,傳送命令到超音波應用程式伺服器; 通過-個預定的通信介面,接收代表超音波影像資訊之超音波 數據;及 / 透過整合介面程式,傳送結果到外部應用程式。 68. 如申請專利範圍第67•項所述之方法,其中整合介面程式係應用為傳送與數據有關的資訊,數據係由以下群組中所選出的:放 射線治療、胎兒造影、心臟造影、及影像引導手術。 69. 如申請專利範圍第66.項所述之方法,其中結果係影像數據和轉換(transformation)參數。 70·女 申請專利範圍第6 6.項所述之方法,其中外部應用程式係在 個遠端電腦上。 n n I n - ——II 良—— — — II Γ------[ i— 1--表 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 71·如申請翻範㈣7G.柄述之方法,其中遠端電腦細—個公 共存取網路(publicaccessnetwork)連接至超音波應用程式 伺服器 72*如申請專利範圍第71 ·項所述之方法’其令公共存取 網路(Internet)。 網路是網際 146 七勞張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) 200401114 A8 B8 C8 D8 個指令 申請專利範圍 73.如申請專利範圍第66·項所述之方法,其中外部應用程式是在相 同的電腦上。 74·如申請專利範圍第66.項所述之方法,其中命令包括 (instruction)和至少一個參數。 5.如申—請專利範圍帛6 6 •項所述之方法,其中命令係依從一個預先 決定的各處理間(interprocess)之通信介面。 76.如申請專利範圍第66.項所述之方法,其中命令係由包含以下操 乍之群..且中所選出的· /東結現場數據、取出(仙)現場數據、 輸出影像、退出、起始、和獲得狀態。 ^ R如申請專利範圍第66.項所述之方法,其中透過整合介面程式之 傳送係應用插座(sockets)。 78. 如申請專利範圍第77•項所述之方法,其_透過整合介面程式之 傳送依從一個預定的協定。 79. 如申請專利範圍第78.項所述之方法,其令協定係τ(:ρ/ίρ。 8〇·如申請專利範圍第66.項所述之方法,其中超音波數據之接收更 進一步包含依照標準化介面之接收。 ' 81·如申請專·圍第8G.項所述之方法,其中標準化心是職 ---------^------ΐτ-------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 147 200401114 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 請專利範圍 1394。 82·如。申請專利範圍第66•項所述之方法,其中超音波應用程式飼服 态包括—個圖解式使用者介面(graphical user interface; GUI) ° 83·如申請專利範圍第82·項所述之方法’其中圖解式使用者介面包 括景W象控制預設(image control preset)。 84.如申請專利範圍第83•項所述之方法,其中影像控制預設係可操 作來儲存影像設定(settings)。 8 5 ·如人申請專利範圍第8 4.項所述之方法,其中影像設定更進—步包 含以下設定群組之-:尺寸大小 '深度 '焦點、時間增益 (TGC)和 TGC 鎖。 86·如申請專利範圍第66.項所述之方法,還更進一步包含: 提供一個探測器箱座,具有一個轉換器陣列(transducer array)’連接至一個處理線路(pr〇cessingcircuit),具有— 個聚束線路、一個記憶體、一個系統控制器積體線路和—個數 位通信控制線路; 用‘準通彳5介面連接數位通彳s控制線路到一個個人電腦;及 沿著通信介面傳送數據。 ♦ 87.如申請專利範圍第86.項所述之方法,還再包含具有一個顯 單位之探測器箱座。 ° 148 紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4规格(210X297公釐) ----1! I-n n I 訂 111 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁i _ 200401114申請專利範圍 88·如申請專利範圍第S6.項所述之方法,還再包含提供一個介面松 上,第一線路板組合和第二線路板組合係架置在其中。相 89. 如申請專利範圍第86.項所述之方法,還再包含提供—個介面狄 座’具有聚束線路之第-線路板組合和具有記憶體、控制器相 及通信控制線路之第二線路板組合,係架置在其中。。 90. 如申請專对範圍第86.項所述之方法,還再包含提供一 身上的個人電腦。 , 91·如申請專利範圍第86.項所述之方法,還再包含提供一個 身上的介面箱座。 92.如申請專利範圍第86.項所述之方法,其中通信介面是 (wireless)介面。 個無線 經濟部中央標準局員工消費合作社印袈 93.如申請專利範圍第92.項所述之方法,其中無線介面是_個無線 電波頻率(RF)介面。 、 94_如申請專利範圍第92•項所述之方法,其中無線介面是—個紅外 線(infrared)介面。 95. 個在超音波造影系統中的外部應用程式系統,其包含: 一個使用者電算設備,具有一個超音波應用程式伺服器 -個預定的介面可操作來接收和處理超音波數據; 透過 1裝 钉 線 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁} 149 f紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4現格(21〇><297公釐) 200401114 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 申請專利範園 一個整合介面程式,與超音波應用程式伺服器通信,並可操% 來引發超音波應用程式伺服器内的作業; 個外部應用程式,可操作來產生一個對應於作業之命令,並 且進一步可操作來傳送命令到整合介面程式,其中整合介面 程式引發超音波應用程式伺服器去計算因命令反應之結果, 並傳送結果回去外部應用程式。 •1 96. 如申請專利範圍第95•項所述之系,统,其中整合介面程式係應用 為傳送與數據有關的資訊,數據係由以下群組中所選出的:放 射線治療、胎兒造影、心臟造影.、及影像引導手術。 97. 如申請專利範圍第95.項所述之系統,其中結果係更進一步包含 衫像數據和轉換(transformation)參數。 98. 如申請專利範圍第的·項所述之系統,更進一步包含一個遠端電 腦’其中外部應用程式係在一個遠端電腦上。 99. 如申請專利範圍第95.項所述之系統,更進一步包含一個公共存 取網路(public access network)’其中遠端電腦係透過公共 存取網路連接至超音波應用程式伺服器。 100. 如申請專利範圍第99•項所述之系統,其中公共存取網路是網 際網路(Internet)。 101. 如申請專利範圍第95.項所述之系統,其中外部應用程式係在 •-個遠端電腦上。 150 士紙張又度適用中國國家標隼(CNS ) Μ規格(2i〇X297公釐) ---------裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 200401114 A8 B8 C8 _ D8 " · ..................... ......................... ........... - 六、申讀;專利範圍 102·如申請專利範圍第95.項所述之系統,其中命令更進一步包括 —個指令和至少一個參數。 103.如申請專利範圍第1〇2.項所述之系統,其中命令係依從一個預 先決定的各處理間(interprocess)之通信介面。 I 1 〇4·如申請專利範圍第103.項所述之方法,其中命令係由包含以下 操作之群組中所選出的:凍結現場數據、取出(fetch)現場數 據、輪出影像、退出、起始、和獲得狀態。 1〇5·如申請專利範圍第95.項所述之系統,其中至少一個介面是無 線介面。 106•如申請專利範圍第1 項所述之系統,其中透過整合介面程式 之傳送更進一步包括插座(sockets)。 107.如申請專利範圍第1 項所述之系統,其中透過整合介面程式 之傳送係依從一個預定的協定。 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 8.如申請專利範圍第101.項所述之系統,其中預定的協定係 TCP/IP。 ’ 1〇9.如申請專利範圍第100.項所述之系統,更進一步包括一個標準 化介面’其中超音波數據係經過標準化介面接收。- ——^—......——〜 151 張从適用中國國家標準(CNS ) A4胁(210X297公瘦) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 200401114 A8 B8 C8 ________ .一.. ___ D8 六、申請專利範園 110•如半請專利範圍第103.項所述之系統,其中標準化介面是IEEE 1394。 1U.如申請專利範圍帛100.項所述之系統,其中超音波應用程式伺 服态包括一個圖解式使用者介面(graphical uSer interfa GUI)〇 ’ Π2.如申請專利範圍第ι〇6,項所述之系統,其中圓解式使用者介面 匕括衫像控制預設(image control preset)。 113. 如申請專利範圍第95.項所述之系統,更進一步包含: —個探測器箱座’具有一個轉換器陣列(transducerarray); 個介面系統,連接至探測器箱座。介面系統具有一個聚束線 路、—個記憶體、一個系統控制器積體線路和一個以標準通 信介面連接到電算設備的數位通信控制線路。 114. 如申請專利範圍第i} 3.項所述之系统,其中介面系統有一個第 一線路板組合和一個第二線路板組合,係架置在介面箱座中。 115·如申請專利範圍第114.項所述之系統,其中第—線路板組合和 第二線路板组合係以一個連接器作電子連接。 116·如中請專利範圍第113·項所述之系統,其中電夢設備包含—個 裝置在身上的系統。 m.如中請專利範圍第113.項所述之系統,其中記憶體還進一步包 ---------f------、玎------^ (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 152200401114 122. A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 . -... - .. 含—個視頻隨機存取記憶體(Video Randoin Access Memory; VRAM)。 118·如申凊專利範圍第113.項所述之系統,其中探測器箱座還進一 步包含一個顯示器單位。 119·如申睛專利範圍第113.項所述之系統,其中標準通信介面包含 —個 IEEE 1394 介面。 120. 如申請專利範圍第· 113·項所述之系統,其中標準通信介面包含 個萬用系列匯流(universal serial bus ; usb)介面。 121. 如申請專利範圍帛113,項所述之系 '统,其中通信系,統是介於介 面系統之通信控制線路和電算設備之間的一個無線介面。 •個存取和顯示超音波影像數據的系統,其包含: •個攜帶式資訊設備,具有一個無線介面連接埠;及 個電异設備,具有一個無線介面連接埠能操作以與攜帶式資 訊設備通信,並能回應傳送超音波影像數據的要求到攜帶 資訊設備。 ’ 123.如中請專利範圍第122•項所述之系統,更進_步包含—個㈣ 化^面在攜帶式資訊設備和電算設備中,其中部音波數據“ 過標準化介面被要求和被接收。 既如_請專利第丨23.項所述之系統,其中標準化介面是!咖 153 夹紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------^------'玎------^ {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁).:... 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 200401114 Αδ Β8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、^請專利範圍 --.….· · · ........- . 1394 介面。,.r 12&. ^申請專利範㈣i22.項所述之系統,更進—步包含: 個私剩器’具有—個轉換器陣列、-個聚束線路、-個記憶 體Y —個系統控制器積體線路和一個通信控制線路。探測器' 可刼作與攜帶式資訊設備和電算設備至少一個通信。126. 存取和顯示超音波影像數據的方法,包含以下措施:到資訊設備送出一個連接要求(C〇nneCtion,est)測㈣信之電算設備,該_器具有—個轉換器陣列、 個控制線路和一個通信控制線路; 由電算設備接受和回應連接要求;及 攸電算設傷送出超音波影像數據到攜帶式資訊設備。 雷:Γ專利犯圍帛126.項所述之方法,其中攜帶式資訊設備和 ,设備相互間之通信至少使用一條無線連接(wire's iink)。 127·項所述之方法,其中無線連接式一個益 線電頻率(RF)通信連接。 …、固電腦可讀出媒體(祕測),其中已儲存一組指令, t個處理單位去執行如_料觀圍^請述之方法 9施〇 · I -- In--—™ 裝------—#--I_____線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 130. 個攜帶式資訊設備,用於存取和 顯示超音波影像數據,其包 $錄尺度適用揉準( 200401114 A8 Βδ C8 D8 申請專利範圍 含: 一個接收使用者輸入之介面; 及 一個無線收發設備(transceiver),用來傳送和接收無線訊息 —個耦合(couple)於介面和無線收發設備的處理器 (processor),該處理器已組態來執行一個超音波影像應用 程式,該處理器更進一步組態來格式化一個依照預定協定的 無線訊息,該協定適合與具有超音波影像數據之電算設備通 L ’亚且其中處理||輪出_個無線連接訊息到無線收發設備 作傳輸之用。 ⑶·如申請專職圍第酬.销狀齡式資綴備,其中無射 發設備更進-步包食-個無線電頻率發射器(transmitter)矛 ,器(receiver),並且其中預定協定更進一步包含一編 電頻率協定,如吾人提出的IEEE 1394。 亂=請專利„第哪項所述之攜帶式f訊設備,在探測器翻 Γ電算設備中,至少在其中m步包含用來收集和 理超音波影像數據之控制和監視之多個作業中的至少—個。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 133. —個超音波影像系統,其包含: -轉換器陣列的探測器、和一個控制線路和一個數位通 二制線路’控制線路包括一個傳送/接收模組、聚束模组 一個糸統控制器;以及 , 、’' 一^算^ &個通信介面連接至探測器的數位通信控制 線路,電腦處理顯示數據。 155 200401114 A8 B8 C8 D8 申請專利範園 134. 如申請專利範圍第133.頊所述之系統’其中介於探測器和 設備之間的通信介面是-個無線介面。 135. 如申請專利範圍第丨34.項所述之系統,其中無線介面是 線電波頻率介面。 136. 如申請專利範圍第〗34·項所述之系統,其中無線介面是— 外線介面。 13 7.如申請專利範圍第丨3 3.項所述之系統,其中介於探測器和 設備之間的通信介面是一個有線介面。 電算 個A 個紅 電算 138·=申請專利範圍第133·項所述之系統,其中聚束模組是—個電 荷區域(charge domain)處理器聚束模組,且其中控制電路包 (circuitry)更進一步包含一個前置放大(pre_amp) /時間增盈補償(time-gain compensation; TGC)模組。 139.如中請專利範圍第133.項所述之系統,更進—步包含—個 的”肩示器叹備,藉著一個第二通信介面連接到電算設備。 ---------裝------訂------線 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 Μ 0.如申請專利範圍第13 9.項所述之系統,其中增補 一個電算設備。 S 顯示器設備是 156200401114 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 C8 ___ D8夂'中請專利範圍 和電异没備乏間的第二通信介面是—個無線介面。 142. 如申請專利範圍第139.項所述之系統,其中第二通信介面包括 —個較站或插座(hub),連接至多個第二增補設備。 143. 如申請專利範圍第.139.項所述之系統,其中電算設備具有一個 不同速度估算系統,更進-步包含彩色流動造影(c〇1〇r_fl〇w imaging; CFI)、動力杜普勒(p0wer-Doppier)尽光譜聲納圖 (spectral sonogram)其中之一。 144. 如申請專利範圍第133.項所述之系統,其中探測器具有一個顯 示器,與探測器箱座整合在一起。 145. —個超音波造影系統,其包含: 個探測器箱座,具有一個轉換器陣列和一個顯示器單位;及 一個與探測器箱座通信之處理器單位。 146. 如申請專利範圍第145•項所述之超音波造影系統,其中顯示器 單位係至少是一個2. 5英吋彩色液晶顯示(1 iqUid crystal display ; LCD)鑲板顯示器。 147. 如申請專利範圍第145.項所述之超音波造影系統,其中螢幕解 析度範圍從一個四分之一視訊圖形陣列(VGA)( 32〇 χ 240像 素)到完全視訊圖形陣列(640 X 480像素)。 148. 如申請專利範圍第145.項所述之超音波造影系統,其中顯示器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕 ------等 -訂 咸--- 157200401114 A8 B8 C8 _______ D8 六、申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 單位係整合在探測器箱座之中。 149. 如申請專利範圍第145.項所述之超音波造影系統,其中顯示器 單位係可分離地架置在探測器箱座之中。 150. 如申請專利範圍第145•項所述之超音波造影系統,其中處理器 單位包含一個單一板(single board)電腦和聚束電子。 151. 如申請專利範圍第15〇·項所述之超音波造影系統,其中聚束電 子和單一板(single board)電腦介面具有一個標準化 Firewire ° 15 2.如申請專利範圍第15 0 ·項所述之超音波造影系統,其中單一板 電腦包含一個處理器'一個記憶體單位和多個介面連接埠。 153. 如申請專職圍第152.項所狀超音波造㈣統,其中介面連 接埠包含一個IEEE 1394連接埠、區域網路(LAN)、聲頻 (Aud10)、智慧驅動電子(ide)、pcmcu及快閃記憶體(piash memories)。 154. 如中請專利範圍第145.項所述之超音波造影系統,更進一步包 含一個梯形顯示器。 .一—_——……——______ 158 '夺4紙張尺度適用中國國家標準(〇灿)六4規游(210父297公釐) (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 線·
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