TW202004774A - 可移動超音波系統 - Google Patents

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Abstract

例示性實施例提供可移動醫療超音波成像之系統及方法。較佳實施例利用具有一顯示器及一使用者介面之一手提式電池供電型系統，該顯示器及該使用者介面操作以控制成像操作及顯示操作。一鍵盤控制面板可單獨使用或與觸控螢幕控制組合使用以致動一圖形使用者介面。例示性實施例亦提供包含一或多個多晶片模組之一超音波引擎電路板以及包含一超音波引擎電路板之一可移動醫療超音波成像系統。

Description

可移動超音波系統
醫療超音波成像已成為諸多醫療成像應用之一行業標準。近年來，對可移動且更具使用者親和性的醫療超音波成像裝備之需要日益迫切，可移動性允許醫療人員容易在醫院及/或現場位置之間運輸裝備，且使用者親和性能適應可具備一定技能水平之醫療人員。
習用醫療超音波成像裝備通常包含至少一個超音波探針/換能器、一鍵盤及/或一旋鈕、一電腦及一顯示器。在一典型操作模式中，超音波探針/換能器產生可基於頻率位準穿透組織到達不同深度的超音波，且接收自組織反射回的超音波。此外，醫療人員可經由鍵盤及/或旋鈕將系統輸入輸入至電腦，且在顯示器上查看組織結構之超音波影像。
然而，採用此等鍵盤及/或旋鈕之習用醫療超音波成像裝備可體積龐大，且因此可無法可移動地用於醫院及/或現場位置。此外，由於此等鍵盤及/或旋鈕通常具有不平坦表面，因此其等可難以在醫院及/或現場環境中保持乾淨，而維持一無菌區對患者健康而言可至關重要。某些習用醫療超音波成像裝備已利用觸控螢幕技術來提供一部分性使用者輸入介面。然而，採用此等觸控螢幕技術之習用醫療超音波成像裝備通常提供與一傳統鍵盤及/或旋鈕相結合之有限觸控螢幕功能性，且可因此不僅難以保持乾淨而且使用複雜。
根據本申請案，揭示醫療超音波成像之系統及方法。醫療超音波成像之目前所揭示系統及方法採用醫療超音波成像裝備，該醫療超音波成像裝備包含具有一膝上型電腦或一平板電腦外觀尺寸之一手持式殼體。使用者介面可包含一鍵盤控制面板或一多點觸控式觸控螢幕。該系統可包含在系統殼體內之一圖形處理單元，該圖形處理單元連接至操作以執行超音波成像操作之中央處理器。一較佳實施例可採用複數個機器學習應用，包含(舉例而言)用於由系統產生之處理超音波影像資料及定量資料之神經網路。該觸控螢幕介面經組態以使得能夠自顯示器上之一觸控致動選單選擇一或多個機器學習應用。該系統可利用在該平板電腦殼體內之一共用記憶體來存取資料且利用在該平板電腦殼體中之一或多個處理器上操作之軟體模組來執行如本文中所闡述之一或多個超音波成像操作或資料處理操作。此使得能夠操作在該平板電腦或可移動超音波裝置上運行之第三方應用程式。又一實施例可處理來自諸如一相機或其他醫療成像系統之一第二成像模態之影像資料，其中該系統處理該多模式影像資料以提供一所關注區之覆疊影像，舉例而言。
又一觸控螢幕啟用操作可包含用於不同成像應用之諧波成像。定量方法可利用圖形處理器或核心處理器來對包含諧波分量之超音波資料應用定量分析。
觸控螢幕實施例可辨識且區分在觸控螢幕顯示器之一表面上之一或多個單點觸控、多點觸控及/或同時觸控，藉此允許將範圍介於自簡單單點手勢至複雜多點移動手勢之手勢作為使用者輸入用於醫療超音波成像裝備。
根據一項態樣，例示性醫療超音波成像系統包含：一殼體，其具有在平行平面中剛性地安裝至彼此之一前面板及一後面板；一觸控螢幕顯示器；一電腦，其具有至少一個處理器及至少一個記憶體；一超音波波束成形系統；及一電池。該醫療超音波成像裝備之該殼體被實施為一平板電腦外觀尺寸。該觸控螢幕顯示器安置於該殼體之該前面板上，且包含一多點觸控式LCD觸控螢幕，該多點觸控式LCD觸控螢幕可辨識且區分該觸控螢幕顯示器之一表面上之一或多個單點觸控、多點觸控及/或同時觸控或手勢。該電腦、該超音波波束成形系統或引擎及該電池操作地安置於該殼體內。該醫療超音波成像裝備可使用操作地連接於該殼體內之該電腦與該超音波引擎之間的一火線連接及具有一探針附接/拆卸桿以促進至少一個超音波探針/換能器之連接之一探針連接器。另外，例示性醫療超音波成像系統包含一I/O埠連接器及一DC電力輸入。
在一例示性操作模式中，醫療人員可採用簡單單點手勢及/或更複雜多點手勢作為至該多點觸控式LCD觸控螢幕之使用者輸入以用於控制該例示性醫療超音波成像裝備之操作模式及/或功能。此等單點手勢/多點手勢可對應於映射至可由該電腦及/或該超音波引擎執行之一或多個預定操作之單點及/或多點觸控事件。醫療人員可藉由在該觸控螢幕顯示器之該表面上之各種手指、手掌及/或觸控筆運動做出此等單點手勢/多點手勢。該多點觸控式LCD觸控螢幕接收該等單點手勢/多點手勢作為使用者輸入，且將該等使用者輸入提供至該電腦，該電腦使用該處理器來執行儲存於該記憶體中之程式指令以至少在某些時間與該超音波引擎相結合而實施與該等單點手勢/多點手勢相關聯之該等預定操作。在該觸控螢幕顯示器之該表面上之此等單點手勢/多點手勢可包含但不限於一點選手勢、一捏縮手勢、一拂動手勢、一旋轉手勢、一雙點選手勢、一展開手勢、一拖動手勢、一按壓手勢、一按壓與拖動手勢及一手掌手勢。與依賴於由機械開關、鍵盤元件或觸控板軌跡球介面操作之眾多控制特徵之現有超音波系統相比較，本發明之較佳實施例採用一單個接通/關斷開關。已使用觸控螢幕控制實施所有其他操作。此外，較佳實施例採用充分靈敏以偵測由使用者之裸露手指以及使用者之戴手套手指致動之觸控手勢之一電容性觸控螢幕顯示器。通常，醫療人員必須在醫療過程期間穿戴無菌塑膠手套。因此，高度期望提供可由戴手套的手使用之一可移動超音波裝置；然而，此先前已阻止將超音波系統中之觸控螢幕顯示器控制功能用於需要無菌預防之諸多應用。本發明之較佳實施例使用經程式化觸控手勢在該觸控螢幕顯示器上提供由戴手套人員對所有超音波成像操作之控制。
根據一例示性態樣，可採用至少一個拂動手勢來控制由超音波探針/換能器產生之超音波之組織穿透深度。舉例而言，該觸控螢幕顯示器表面上之在「向上」方向上之一單個拂動手勢可使穿透深度增大一(1)公分或任何其他適合的量，且該觸控螢幕顯示器表面上之在「向下」方向上之一單個拂動手勢可使穿透深度減小一(1)公分或任何其他適合的量。此外，在該觸控螢幕顯示器表面上之在「向上」或「向下」方向上之一拖動手勢可使穿透深度增大或減小一(1)公分或任何其他適合的量之倍數。受該觸控螢幕顯示器表面上之特定單點手勢/多點手勢控制之額外操作模式及/或功能控制可包含但不限於凍結/儲存操作、二維模式操作、增益控制、色彩控制、分割螢幕控制、PW成像控制、畫面/時間序列影像剪輯捲動控制、縮放與平移控制、全螢幕控制、都卜勒與二維波束操縱控制及/或主體標記控制。該例示性醫療超音波成像裝備之操作模式及/或功能中之至少某些操作模式及/或功能可受在該觸控螢幕顯示器上實施之一或多個觸控控制控制，其中可藉由使觸控手勢移動而重設波束成形參數。醫療人員可提供一或多個特定單點手勢/多點手勢作為使用者輸入以用於規定待視要求及/或視需要在該觸控螢幕顯示器上實施之該等觸控控制之至少一個選定子組。當幾個或更多個虛擬按鈕或圖標加以利用時，當在全螢幕模式中操作時較大數目個觸控螢幕控制達成較大功能性。
根據另一例示性態樣，可在該觸控螢幕顯示器之一區內採用一按壓手勢，且回應於該按壓手勢，可在該觸控螢幕顯示器上提供一虛擬視窗以用於顯示在該觸控螢幕顯示器上顯示之一超音波影像之至少一被擴大部分。根據又一例示性態樣，可在該觸控螢幕顯示器之該區內側採用一按壓與拖動手勢，且回應於該按壓與拖動手勢，可描摹該超音波影像之一預定特徵。此外，可在該觸控螢幕顯示器之該區內側與該按壓與拖動手勢之一部分實質上同時地採用一點選手勢，且回應於該點選手勢，可完成該超音波影像之該預定特徵之該描摹。此等操作可在一單個顯示格式之不同區中操作，使得該影像內之一所關注區內之一移動手勢(舉例而言)可執行與在影像內但在所關注區之外執行之相同手勢不同之一功能。
藉由提供具有一多點觸控式觸控螢幕之醫療超音波成像裝備，醫療人員可在不需要一傳統鍵盤或旋鈕之情況下使用簡單單點手勢及/或更複雜多點手勢控制該裝備。由於該多點觸控式觸控螢幕不需要一傳統鍵盤或旋鈕，因此此醫療超音波成像裝備更容易在醫院及/或現場環境中保持清潔，提供一直觀使用者親和性介面，同時提供完全功能性操作。此外，藉由以一平板電腦外觀尺寸提供此醫療超音波成像裝備，醫療人員可容易地在醫院及/或現場位置之間運輸該裝備。
某些例示性實施例為一可移動醫療超音波成像系統之一超音波引擎提供一多晶片模組，其中一傳輸/接收(TR)晶片、一前置放大器/時間增益補償(TGC)晶片及一波束成形器晶片裝配於一垂直堆疊組態中。該傳輸電路將高電壓電驅動脈衝提供至該等換能器元件以產生一傳輸波束。當該傳輸晶片以大於80V之電壓操作時，利用一1微米設計規則之一CMOS程序已用於傳輸晶片且次微米設計規則已用於低電壓接收電路(小於5V)。
本發明之較佳實施例利用次微米程序來提供具有以複數個電壓(舉例而言，2.5V、5V及60V或較高)操作之子電路之積體電路。根據本發明之某些較佳實施例，此等特徵可與一雙平面換能器探針相結合使用。
因此，可利用在一單個晶片中併入有高電壓傳輸、低電壓放大器/TGC及低電壓波束成形電路之一單個IC晶片。使用一0.25微米設計規則，此混合信號電路可在小於0.7×0.7 (0.49) cm2 一晶片面積中容納32個換能器通道之波束成形。因此，可在小於1.5×1.5 (2.25) cm2 之一電路板總面積中使用四個32通道晶片來處理128個通道。
如本文中所使用，術語「多晶片模組」係指一電子封裝，其中多個積體電路(IC)與一個一體化基板封裝在一起，從而促進其用作一單個組件，亦即，用作為在一更小體積中之一較高處理容量IC封裝。每一IC可包括在一薄化半導體晶圓中製作之一電路。例示性實施例亦提供：一超音波引擎，其包含一或多個此等多晶片模組；及一可移動醫療超音波成像系統，其包含具有一或多個多晶片模組之一超音波引擎電路板。例示性實施例亦提供用於製作及裝配多晶片模組之方法，如本文中所教示。將該TR晶片、該前置放大器/TGC晶片及該波束成形器晶片垂直地堆疊於一電路板上會最小化封裝大小(例如，長度及寬度)及由電路板上之晶片佔據之佔用面積。
在一多晶片模組中之該TR晶片、該前置放大器/TGC晶片及該波束成形器晶片可各自包含多個通道(舉例而言，8個通道/晶片至64個通道/晶片)。在一些實施例中，該高電壓TR晶片、該前置放大器/TGC晶片及該樣本內插接收波束成形器晶片可各自包含8個、16個、32個、64個通道。在一較佳實施例中，一兩層波束成形器模組中之每一電路具有32個波束成形器接收通道以提供一64通道接收波束成形器。一第二64通道兩層模組可用於形成具有小於2cm之一總厚度之一128通道手持式平板式超音波裝置。亦可使用在每一層中具有相同或類似通道密度之一傳輸多晶片波束成形器。
垂直地整合於一多晶片模組中之晶片之例示性數目可包含但不限於二、三、四、五、六、七、八等。在一超音波裝置之一項實施例中，在執行超音波特定操作之一超音波引擎之一電路板上提供一單個多晶片模組。在其他實施例中，在一超音波引擎之一電路板上提供複數個多晶片模組。該複數個多晶片模組可彼此垂直堆疊於該超音波引擎之該電路板上以進一步最小化該封裝大小及該電路板之該佔用面積。
在一超音波引擎之一電路板上提供一或多個多晶片模組實現一高通道計數同時將總封裝大小及佔用面積最小化。舉例而言，可使用多晶片模組將一128通道型超音波引擎電路板裝配於約10 cm×約10 cm之例示性平面尺寸內，此係優於習用超音波電路之較大空間要求之一顯著改良。在某些實施例中，一超音波引擎的包含一或多個多晶片模組之一單個電路板可具有16至128個通道。在一些實施例中，一超音波引擎的包含一或多個多晶片模組之一單個電路板可具有16個、32個、64個、128個或192個通道等。
平板式超音波系統之較佳實施例利用一圖形處理器，該圖形處理器經組態以使用所獲取影像來執行機器學習操作以執行自動化影像處理及實時成像過程之引導。可對主系統處理器及圖形處理器執行此機器學習操作，其中自動化計算技術利用反覆程序，在反覆程序中一選定度量收斂至一所儲存參考位準或等級以界定用於診斷之一組影像或所計算值。
相關申請案之交叉參考 本申請案主張2019年3月15日提出申請之美國臨時申請案第62/819,276號之優先權，主張2019年4月5日提出申請之美國臨時申請案第62/830,200號之優先權，且主張2018年5月17日提出申請之美國臨時申請案第62/673,020號之優先權。上述所有申請案之全部內容併入本案供參考。
揭示醫療超音波成像之系統及方法。當前所揭示之醫療超音波成像系統及方法採用醫療超音波成像裝備，該醫療超音波成像裝備包含：殼體，其呈一平板電腦外觀尺寸；及一觸控螢幕顯示器，其安置於該殼體之一前面板上。該觸控螢幕顯示器包含一多點觸控式觸控螢幕，該多點觸控式觸控螢幕可辨識到並區分觸控螢幕顯示器之一表面上之一或多個單點觸控、多點觸控及/或同時觸控，藉此允許將範圍介於自簡單單點手勢至複雜多點手勢之手勢作為使用者輸入用於醫療超音波成像裝備。2004年11月11日提出申請之美國申請案第10/997,062號、2003年3月11日提出申請之美國申請案第10/386,360號以及美國專利第6,969,352號中闡述了關於平板式超音波系統及操作之進一步細節，此等專利及申請案之全部內容併入本案供參考。
圖1A及圖1B繪示根據本申請案之例示性醫療超音波成像裝備10、100之說明性實施例。如圖1A中所展示，醫療超音波成像裝備100包含：一殼體102；一觸控螢幕顯示器104；一電腦，其具有實施於一電腦主機板106上之至少一個處理器及至少一個記憶體；一超音波引擎108；及一電池110。舉例而言，殼體102可實施成一平板電腦外觀尺寸，或任何其他適合之外觀尺寸。殼體102具有一前面板101及一後面板103。觸控螢幕顯示器104安置於殼體102之前面板101上，且包含一多點觸控式LCD觸控螢幕，該多點觸控式LCD觸控螢幕可辨識並區分觸控螢幕顯示器104之一表面105上之一或多個多點觸控及/或同時觸控。電腦主機板106、超音波引擎108及電池110操作地安置於殼體102內。醫療超音波成像裝備100進一步包含：一火線連接112 (亦參見圖2A)，其操作地連接於殼體102內之電腦主機板106與超音波引擎108之間；及一探針連接器114，其具有便於連接至少一個超音波探針/換能器之一探針附接/拆卸桿115 (亦參見圖2A及圖2B)。在某些較佳實施例中，換能器探針殼體可包含若干電路組件，該等電路組件包含一換能器陣列、傳輸與接收電路系統以及波束成形器及波束成形器控制電路。另外，醫療超音波成像裝備100具有一或多個I/O埠連接器116 (參見圖2A)，I/O埠連接器116可包含但不限於一或多個USB連接器、一或多個SD卡、一或多個網路埠、一或多個迷你顯示器埠及一DC電力輸入。圖1B中所展示之又一實施例採用重量小於15磅之一電池供電型手提式系統，該電池供電型手提式系統具有一摺疊式顯示器12及一鍵盤控制面板14，鍵盤控制面板14具有一鍵盤18及一手柄16。
在一例示性操作模式中，醫療人員(在本文中亦被稱為「使用者」或「使用者們」)可採用簡單單點手勢及/或更複雜多點手勢來作為使用者輸入而輸入至控螢幕顯示器104之多點觸控式LCD觸控螢幕，以控制醫療超音波成像裝備100之一或多個操作模式及/或功能。此一手勢在本文中被定義為至少一個手指、一觸控筆及/或一手掌在觸控螢幕顯示器104之表面105上之一移動、一敲擊或一位置。舉例而言，此種單點手勢/多點手勢可包含靜態手勢或動態手勢、連續手勢或分段式手勢及/或任何其他適合手勢。本文中將一單點手勢定義為可利用一根手指、一觸控筆或一手掌在觸控螢幕顯示器104上之一單個觸控接觸點來執行之一手勢。本文中將一多點手勢定義為可利用多個手指或至少一個手指、觸控筆及一手掌之任何適合組合在觸控螢幕顯示器104上之多個觸控接觸點來執行之一手勢。本文中將一靜態手勢定義為不涉及至少一個手指、一觸控筆或一手掌在觸控螢幕顯示器104之表面105上之移動的一手勢。本文中將一動態手勢定義為涉及至少一個手指、一觸控筆或一手掌之移動(諸如，跨越觸控螢幕顯示器104之表面105拖動一或多個手指所致之移動)的一手勢。本文中將一連續手勢定義為可通過至少一個手指、一觸控筆或一手掌在觸控螢幕顯示器104之表面105上進行一單次移動或敲擊來執行之一手勢。本文中將一分段式手勢定義為可通過至少一個手指、一觸控筆或一手掌在觸控螢幕顯示器104之表面105上進行多次移動或敲擊來執行之一手勢。
在觸控螢幕顯示器104之表面105上執行之此等單點手勢/多點手勢可對應於單點或多點觸控事件，該等觸控事件映射至可由電腦及/或超音波引擎108執行之一或多個預定操作。使用者可藉由單手指、多手指、觸控筆及/或手掌在觸控螢幕顯示器104之表面105上之各種運動來形成此等單點手勢/多點手勢。多點觸控式LCD觸控螢幕接收單點手勢/多點手勢作為使用者輸入，且將使用者輸入提供至處理器，該處理器至少有時與超音波引擎108相結合地執行記憶體中所儲存之程式指令以實施與該等單點手勢/多點手勢相關聯之預定操作。如圖3A中所展示，觸控螢幕顯示器104之表面105上之此等單點手勢/多點手勢可包含但不限於：一點選手勢302、一捏縮手勢304、一拂動手勢306、314、一旋轉手勢308、316、一雙點選手勢310、一展開手勢312、一拖動手勢318、一按壓手勢320、一按壓與拖動手勢322及/或一手掌手勢324。舉例而言，此等單點手勢/多點手勢可儲存於在電腦主機板106上實施之記憶體中之至少一個手勢庫中。對系統操作進行操作控制之電腦程式可儲存於一電腦可讀媒體上，且可視情況使用連接至一影像處理器之一觸控處理器及連接至系統波束成形器之一控制處理器來實施。因此，可回應於靜態觸控手勢及移動觸控手勢兩者而調整與傳輸及接收兩者相關聯之波束成形器延遲。
根據圖1A之說明性實施例，醫療超音波成像裝備100之一使用者可採用至少一個拂動手勢306或314以控制由超音波探針/換能器產生之超音波之組織穿透深度。舉例而言，在觸控螢幕顯示器104之表面105上沿「向上」方向或任何其他適合方向之一動態、連續拂動手勢306或314可將穿透深度增大一(1)公分或任何其他適合的量。此外，在觸控螢幕顯示器104之表面105上沿「向下」方向或任何其他適合方向之一動態、連續拂動手勢306或314可將穿透深度減小一(1)公分或任何其他適合的量。此外，在觸控螢幕顯示器104之表面105上沿「向上」或「向下」方向或任何其他適合方向之一動態、連續拖動手勢318可將穿透深度增大或減小幾公分或任何其他適合的量。
通過在觸控螢幕顯示器104之表面105上之特定單點手勢/多點手勢控制之額外操作模式及/或功能可包含但不限於凍結/儲存操作、二維模式操作、增益控制、色彩控制、分割螢幕控制、PW成像控制、畫面/時間序列影像剪輯捲動控制、縮放與平移控制、全螢幕顯示、都卜勒與二維波束操縱控制、及/或主體標記控制。可藉由在觸控螢幕顯示器104上實施之一或多個觸控控制來控制醫療超音波成像裝備100之操作模式及/或功能中之至少某些操作模式及/或功能。此外，使用者可提供一或多個特定單點手勢/多點手勢作為使用者輸入以規定將視要求及/或視需要在觸控螢幕顯示器104上實施之觸控控制之至少一個選定子組。
圖3B中展示回應於在一觸控螢幕上輸入之觸控手勢控制超音波波束成形及成像操作340之一程序序列。已將各種靜態觸控手勢及移動觸控手勢程式化至系統中，以使得資料處理器可操作以控制平板電腦裝置內之波束成形及影像處理操作342。一使用者可選擇344與第一複數個觸控手勢相關聯之一第一顯示操作。使用一靜態或移動手勢，使用者可執行可操作以控制成像操作之該複數個手勢中之一者且可特別選擇可調整波束成形參數346之複數個手勢中之一者，波束成形參數用於產生與第一顯示操作相關聯之影像資料。回應於已更新之波束成形過程而更新並顯示所顯示之影像。使用者可進一步選擇執行具有一不同速度特性(方向或速率或這兩者)之一不同手勢以調整350第一超音波顯示操作之一第二特性。然後，基於第二手勢更新352所顯示影像，此可修改成像處理參數或波束成形參數。本文中更詳細地闡述此程序之實例，其中不同手勢在速度及方向上之改變可與一選定顯示操作之不同成像參數相關聯。
血流移動或組織移動之超音波影像，無論是彩色血流都卜勒還是頻譜都卜勒，本質上皆係自對移動之量測而獲得。在超音波掃描儀中，傳輸一系列脈衝以偵測血液移動。在不同脈衝之間，來自靜止目標之回波係相同的。來自移動散射體之回波在信號傳回至掃描儀之時間上展現出細微差異。
如可自圖3C至圖3H看到，在波束方向上必須存在運動；若血流垂直於波束，則脈衝與脈衝接收之間不存在相對運動，因此無法偵測到血流。可以一直接時間差異之形式或更通常鑒於獲得「都卜勒頻率」之一相移來量測此等差異。然後，對該等差異進行處理以產生一彩色血流顯像或一都卜勒聲譜圖。在圖3C至圖3D中，血流方向垂直於波束方向，脈衝波頻譜都卜勒未量測到血流。在圖3G至圖3H中，當將超音波波束操縱至與血流更好地對準之一角度時，彩色血流圖中展示出微弱的血流，且另外脈衝波都卜勒量測到血流。在圖3H中，當回應於一移動而將超音波波束操縱至與血流方向更對準之一角度時，彩色血流圖更清晰，另外當PWD之校正角度放置為與血流對準時，PWD量測到強血流。
在此平板式超音波系統中，亦使用一ROI (所關注區)來回應於一移動手勢而界定超音波傳輸波束之方向。由於ROI直接來自換能器，圖3I中以彩色血流模式展示具有腎臟血流之一分支之一肝臟影像，血流方向幾乎法向於超音波波束，因此偵測到極微弱之腎臟血流。因此，彩色血流模式用於對肝臟中之一腎臟血流進行成像。如可看到，波束幾乎法向於血流，且偵測到極微弱之血流。使用手指在ROI之外的情況下做出之一拂動手勢來操縱波束。在圖3J中可看到，藉由重設波束成形參數來操縱ROI，使得波束方向與血流方向更對準，在ROI內偵測到更強之血流。在圖3J中，使用手指在ROI之外的情況下做出之一拂動手勢來將超音波波束操縱至與血流方向更對準之方向上。在ROI內可看到更強之血流。手指在ROI內之情況下做出之一平移手勢將移動ROI方塊至覆蓋整個腎臟區之一位置中，亦即平移允許ROI方塊進行一平移移動，使得方塊覆蓋目標區域。
圖3K說明一平移手勢。手指在ROI內可將ROI方塊移動至影像平面內之任何地方。在以上實施例中，容易區別開如下兩種情況：一手指在一「ROI」方塊之外的情況下做出之一「拂動」手勢旨在操縱一波束；及一手指在「ROI」內之情況下做出之一「拖動與移動、平移」手勢旨在移動ROI方塊。然而，在一些應用中，不存在ROI作為一參考區，則容易瞭解到，難以將一「拂動」或一「平移」手勢區別開，在此種情形中，觸控螢幕程式需要追蹤手指之初始速度或加速度以判定其是一「拂動」手勢還是或一「拖動與移動」手勢。因此，自觸控螢幕感測器裝置接收資料之觸控引擎經程式化以在指示不同手勢之速度臨限值之間加以辨別。因此，與不同移動手勢相關聯之時間、速率及方向可具有預設臨限值。兩個及三個手指靜態手勢及移動手勢可具 有各自的臨限值以區別此等控制操作。注意，預設顯示圖標或虛擬按鈕可具有不同靜態壓力或持續時間臨限值。當在全螢幕模式中操作時，觸控螢幕處理器關斷靜態圖標，該觸控螢幕處理器較佳地在執行其他成像操作(諸如，掃描轉換)之系統中央處理單元上操作。
圖4A至圖4C繪示觸控控制之例示性子組402、404、406，醫療超音波成像裝備100之使用者可在觸控螢幕顯示器104上實施該等觸控控制。注意，可視要求及/或視需要在觸控螢幕顯示器104上實施觸控控制之任何其他適合子組。如圖4A中所展示，子組402包含用於執行二維(2D)模式操作之一觸控控制408、用於執行增益控制操作之一觸控控制410、用於執行色彩控制操作之一觸控控制412及用於執行影像/剪輯、凍結/儲存操作之一觸控控制414。舉例而言，一使用者可採用按壓手勢320來致動觸控控制408，從而使醫療超音波成像裝備100返回至2D模式。此外，使用者可對觸控控制410之一側採用按壓手勢320來減小一增益位準，且對觸控控制410之另一側採用按壓手勢320來增大增益位準。此外，使用者可對觸控控制412採用拖動手勢318以使用一預定色碼來標識一2D影像上之密度範圍。另外，使用者可採用按壓手勢320來致動觸控控制414以凍結/儲存一靜止影像或獲取一畫面影像剪輯。
如圖4B中所展示，子組404包含用於執行分割螢幕控制操作之一觸控控制416、用於執行PW成像控制操作之一觸控控制418、用於執行都卜勒及二維波束操縱控制操作之一觸控控制420及用於執行註解操作之一觸控控制422。舉例而言，一使用者可對觸控控制416採用按壓手勢320，從而允許使用者藉由在分割螢幕之每一側上交替地採用點選手勢302而在分割觸控螢幕顯示器104之相對側上雙態切換。此外，使用者可採用按壓手勢320來致動觸控控制418且進入PW模式，此允許(1)使用者控制角度校正，(2)藉由採用按壓與拖動手勢322來移動(例如，「向上」或「向下」)可顯示於觸控螢幕顯示器104上之一基線，及/或(3)藉由對可顯示於觸控螢幕顯示器104上之一標尺列採用點選手勢302來增大或減小尺度。此外，使用者可對觸控控制420之一側採用按壓手勢320以執行向「左」或向任何其他適合方向以五(5)之增量或任何其他適合增量之2D波束操縱，且對觸控控制420之另一側採用按壓手勢320以執行向「右」或向任何其他適合方向以五個(5)之增量或任何其他適合增量之2D波束操縱。另外，使用者可對觸控控制422採用點選手勢302，從而允許使用者經由可顯示於觸控螢幕顯示器104上之一彈出式鍵盤來輸入註解資訊。
如圖4C中所展示，子組406包含用於執行動態範圍操作之一觸控控制424、用於執行Teravision™軟體操作之一觸控控制426、用於執行映射操作之一觸控控制428及用於執行針引導操作之一觸控控制430。舉例而言，一使用者可對觸控控制424採用按壓手勢320及/或按壓與拖動手勢322以控制或設定動態範圍。此外，使用者可對觸控控制426採用點選手勢302以藉由電腦主機板106上之處理器自記憶體選擇待執行Teravision™軟體之一所要位準。此外，使用者可對觸控控制428採用點選手勢302以執行一所期望映射操作。另外，使用者可對觸控控制430採用按壓手勢320以執行一所期望針引導操作。
根據本申請案，可使用觸控螢幕顯示器104之表面105上之單點手勢/多點手勢對物體(諸如器官、組織等)執行作為超音波影像顯示於醫療超音波成像裝備100 (參見圖1)之觸控螢幕顯示器104上的各種量測及/或描摹。使用者可直接基於觸控螢幕顯示器104上之一虛擬視窗506 (參見圖5C及圖5D)內之所顯示物體之一原始超音波影像、基於所顯示物體之超音波影像之一擴大版本及/或基於超音波影像之一被擴大部分來對物體執行此等量測及/或描摹。
圖5A及圖5B繪示一例示性物體(亦即，具有一囊性病變504之肝臟502)之一原始超音波影像，該原始超音波影像顯示於醫療超音波成像裝備100 (參見圖1)之觸控螢幕顯示器104上。注意，醫療超音波成像裝備100可回應於由操作連接至裝備100之一超音波探針/換能器產生之超音波穿透肝臟組織而產生此一超音波影像。可直接基於在觸控螢幕顯示器104 (參見圖5A及圖5B)上顯示之原始超音波影像或基於該超音波影像之一擴大版本來對具有囊性病變504之肝臟502執行量測及/或描摹。舉例而言，使用者可藉由如下方式使用一展開手勢(例如，參見圖3之展開手勢312)來獲得超音波影像之此一擴大版本：將兩個(2)手指放置於觸控螢幕顯示器104之表面105上並將其展開以擴大原始超音波影像。亦可基於觸控螢幕顯示器104上之虛擬視窗506 (參見圖5C及圖5D)內之超音波影像之一被擴大部分來對肝臟502及囊性病變504執行此等量測及/或描摹。
舉例而言，使用其手指(例如，參見圖5A至圖5D之手指508)，使用者可藉由在一所關注區(諸如，與囊性病變504對應之區)附近對觸控螢幕顯示器104 (參見圖5B)之表面105採用一按壓手勢(例如，參見圖3之按壓手勢320)來獲得虛擬視窗506。回應於該按壓手勢，在觸控螢幕顯示器104上顯示可能至少部分地重疊於原始超音波影像上之虛擬視窗506 (參見圖5C及圖5D)，藉此為使用者提供肝臟502在囊性病變504附近之一被擴大部分之一視圖。舉例而言，圖5C之虛擬視窗506可提供囊性病變504之超音波影像之一被擴大部分之一視圖，該囊性病變504被按壓於觸控螢幕顯示器104之表面105上之手指508覆蓋。為在虛擬視窗506內重新定位擴大的囊性病變504，使用者可對觸控螢幕顯示器104 (參見圖5D)之表面105採用一按壓與拖動手勢(例如，參見圖3之按壓與拖動手勢322)，藉此將囊性病變504之影像移動至虛擬視窗506內之一所期望位置。在一項實施例中，醫療超音波成像裝備100可經組態以允許使用者在虛擬視窗506內將一擴大位準選擇為原始超音波影像之2倍大、4倍大或任何其他適合倍數。使用者可藉由自觸控螢幕顯示器104之表面105抬起手指(例如，參見圖5A至圖5D之手指508)而自觸控螢幕顯示器104移除虛擬視窗506。
圖6A繪示另一例示性物體之一超音波影像，亦即，一心臟602之心尖四(4)腔視圖，該超音波影像顯示於醫療超音波成像裝備100 (參見圖1)之觸控螢幕顯示器104上。注意，醫療超音波成像裝備100可回應於操作連接至裝備100之一超音波探針/換能器產生之超音波穿透心臟組織而產生此一超音波影像。可直接基於顯示於觸控螢幕顯示器104 (參見圖6A至圖6E)上之原始超音波影像或基於該超音波影像之一擴大版本來對心臟602執行量測及/或描摹。舉例而言，使用其手指(例如，參見圖6B至圖6E之手指610、612)，使用者可藉由對觸控螢幕顯示器104之表面105採用一或多個多手指手勢來對心臟602之一左心室606 (參見圖6B至圖6E)之一心內膜緣604 (參見圖6B)執行一手動描摹。在一項實施例中，使用其手指(例如，參見圖6B至圖6E之手指610、612)，使用者可藉由對觸控螢幕顯示器104之表面105採用一雙點選手勢(例如，參見圖3A之雙點選手勢310)來獲得一游標607 (參見圖6B)，且可藉由使用一根手指(諸如，手指610)採用一拖動手勢(例如，參見圖3A之拖動手勢318)來移動游標607，藉此將游標607移動至觸控螢幕顯示器104上之一所期望位置。本文中所闡述之系統及方法可用於對心臟壁運動進行定量量測且具體而言用於量測心室不同步，2004年4月2日提出申請之美國申請案第10/817,316號中對此進行了詳細闡述，該美國申請案之全部內容併入本案供參考。
一旦游標607位於觸控螢幕顯示器104上的手指610之位置所確定之所期望位置處，使用者便可使用另一手指(諸如手指612)採用一點選手勢(例如，參見參見圖3之點選手勢302)來將游標607固定於彼位置處。為對心內膜緣604 (參見圖6B)執行一手動描摹，使用者可使用手指610採用一按壓與拖動手勢(例如，參見圖3之按壓與拖動手勢322)，如圖6C及圖6D中所圖解說明。可在觸控螢幕顯示器104上以任何適合方式(諸如，藉由一虛線608 (參見圖6C至圖6E))突出顯示對心內膜緣604之此一手動描摹。心內膜緣604之手動描摹可繼續進行直至手指610到達觸控螢幕顯示器104上之任何適合位置為止，或直至手指610返回至游標607之位置為止，如圖6E中所圖解說明。一旦手指610處於游標607之位置處或處於任何其他適合位置處，使用者可藉由使用手指612採用一點選手勢(例如，參見參見圖3之點選手勢302)完成手動描摹操作。注意，此一手動描摹操作可用於描摹任何其他適合特徵及/或波形，諸如一脈衝波都卜勒(PWD)波形。在一項實施例中，醫療超音波成像裝備100可經組態以至少部分地基於對各別特徵/波形之一(若干)手動描摹來執行與此(等)特徵及/或波形相關之任何適合計算及/或量測。
如上文所闡述，使用者可基於在觸控螢幕顯示器104上之一虛擬視窗內所顯示之一物體之一原始超音波影像之一被擴大部分來對物體執行量測及/或描摹。圖7A至圖7C繪示一例示性物體(亦即，具有一囊性病變704之肝臟702)之一原始超音波影像，該原始超音波影像顯示於醫療超音波成像裝備100 (參見圖1)之觸控螢幕顯示器104上。圖7A至圖7C進一步繪示一虛擬視窗706，虛擬視窗706提供囊性病變704之超音波影像之一被擴大部分之一視圖，囊性病變704被按壓在觸控螢幕顯示器104之表面105上之使用者手指(諸如一手指710)覆蓋。使用者可使用其手指(例如，參見圖7A至圖7C之手指710、712)對觸控螢幕顯示器104之表面105採用一或多個多手指手勢來對虛擬視窗706內之囊性病變704執行一大小量測。
舉例而言，使用者可使用其手指(例如，參見圖7A至圖7C之手指710、712)對表面105採用一點選手勢(例如，參見圖3之雙點選手勢310)來獲得一第一游標707 (參見圖7B、圖7C)，且可使用一根手指(諸如，手指710)採用一拖動手勢(例如，參見圖3之拖動手勢318)來移動第一游標707，藉此將第一游標707移動至一所期望位置。一旦第一游標707處於由手指710之位置確定之所期望位置處，使用者便可使用另一手指(諸如手指712)採用一點選手勢(例如，參見參見圖3之點選手勢302)來將第一游標707固定於彼位置處。類似地，使用者可對表面105採用一雙點選手勢(例如，參見圖3之雙點選手勢310)來獲得一第二游標709 (參見圖7C)，且可使用手指710採用一拖動手勢(例如，參見圖3之拖動手勢318)來移動第二游標709，藉此將第二游標709移動至一所期望位置。一旦第二游標709處於由手指710之位置確定之所期望位置處，使用者便可使用手指712採用一點選手勢(例如，參見點選手勢302，參見圖3)來將第二游標709固定於彼位置處。在一項實施例中，醫療超音波成像裝備100可經組態以至少部分地基於第一游標707及第二游標709之位置來執行與囊性病變704相關之任何適合大小計算及/或量測。
圖8A至圖8C繪示一例示性物體(亦即，具有一囊性病變804之一肝臟802)之一原始超音波影像，該原始超音波影像顯示於醫療超音波成像裝備100 (參見圖1)之觸控螢幕顯示器104上。圖8A至圖8C進一步繪示一虛擬視窗806，虛擬視窗806提供囊性病變804之超音波影像之一被擴大部分之一視圖，囊性病變804被按壓在觸控螢幕顯示器104之表面105上之使用者手指(諸如，一手指810)覆蓋。使用者可使用手指(例如，參見圖8A至圖8C之手指810、812)對觸控螢幕顯示器104之表面105採用一或多個多手指手勢來對虛擬視窗806內之囊性病變804執行一測徑量測。
舉例而言，使用者可使用手指(例如，參見圖8A至圖8C之手指810、812)對表面105採用一雙點選手勢(例如，參見圖3之雙點選手勢310)來獲得一第一游標807 (參見圖8B、8C)，且可使用一根手指(諸如，手指810)採用一拖動手勢(例如，參見圖3之拖動手勢318)來移動游標807，藉此將游標807移動至一所期望位置。一旦游標807處於由手指810之位置確定之所期望位置處，使用者便可使用另一手指(諸如，手指812)採用一點選手勢(例如，參見參見圖3之點選手勢302)來將游標807固定於彼位置處。然後，使用者可採用一按壓與拖動手勢(例如，參見圖3之按壓與拖動手勢322)獲得一連接線811 (參見圖8B、圖8C)，並將連接線811自第一游標807跨越囊性病變804延伸至囊性病變804之另一側上之一所期望位置。一旦連接線811跨越囊性病變804延伸至囊性病變804之另一側上之所期望位置，使用者便可使用手指812採用一點選手勢(例如，參見點選手勢302；參見圖3)來獲得一第二游標809 (參見圖8C)並將第二游標809 (參見圖8C)固定於彼所期望位置處。在一項實施例中，醫療超音波成像裝備100可經組態以至少部分地基於在第一游標807及第二游標809之位置之間延伸之連接線811執行與囊性病變804相關之任何適合測徑計算及/或量測。
圖9A展示一系統140，在系統140中具有一換能器元件陣列152之一換能器殼體150可在連接器114處附接至殼體102。每一探針150可具有專門識別所附接探針之一探針識別電路154。當使用者插入具有一不同陣列之一不同探針時，系統識別探針操作參數。注意，較佳實施例可包含具有一觸控感測器107之一顯示器104，觸控感測器107可連接至一觸控處理器109，觸控處理器109分析來自感測器107之觸控螢幕資料並將命令傳輸至影像處理操作及一波束成形器控制處理器(1116、1124)。在一較佳實施例中，觸控處理器可包含儲存指令之一電腦可讀媒體，該等指令操作一超音波觸控螢幕引擎，該超音波觸控螢幕引擎可操作以控制本文中所闡述之顯示及成像操作。
圖9B展示超音波應用程式內之一典型換能器管理模組902之一軟體流程圖900。當偵測到一TRANSDUCER ATTACH 904事件時，換能器管理軟體模組902首先自IDENTIFICATION分段讀取換能器類型ID 906及硬體修正資訊。資訊用於自硬碟提取換能器設定檔資料之特定集合並將其載入至應用程式之記憶體中，908。然後，軟體自FACTORY分段讀取調整資料，910，並對剛剛載入至記憶體中之設定檔資料施加調整，912。然後，軟體模組將一TRANSDUCER ATTACH訊息發送至主超音波應用程式，914，該主超音波應用程式使用已載入之換能器設定檔。在得到應答916之後，執行一超音波成像序列並更新USAGE分段，918。然後，換能器管理軟體模組等待一TRANSDUCER DETACH事件或逝去5分鐘，920。若偵測921到一TRANSDUCER DETACH事件，則發送訊息924並做出應答926，自記憶體移除928換能器設定檔資料集，且模組返回以等待另一TRANSDUCER ATTACH事件。若5分鐘時間週期截止卻未偵測到一TRANSDUCER DETACH事件，則軟體模組在USAGE分段922中使累計使用量計數器遞增，且再等待5分鐘的週期或一TRANSDUCER DETACH事件。累計使用量記錄於記憶體中作為維護及替換記錄。
存在諸多類型之超音波換能器。該等超音波換能器在幾何形狀、元件數目及頻率回應上有所不同。舉例而言，中心頻率為10至15百萬赫之一線性陣列較適合於進行乳腺成像，且中心頻率為3至5百萬赫之一彎曲陣列較適合於進行腹部成像。
通常必須針對相同或不同之超音波掃描工作階段使用不同類型之換能器。對於僅具有一個換能器連接之超音波系統而言，操作員將在開始一新掃描工作階段之前改換換能器。
在某些應用中，在一個超音波掃描工作階段期間亦需要在不同類型之換能器之間進行切換。在此種情形中，將多個換能器連接至同一超音波系統更為方便，且操作員可藉由按下操作員控制台上之一按鈕迅速地在此等連接換能器之間進行切換，而不必花費一較長時間實體地拆卸及重新附接換能器。本發明之較佳實施例可在平板電腦殼內包含一多工器，該多工器可在平板電腦殼體內之複數個探針連接器埠之間做出選擇，或另一選擇係，平板電腦殼體可連接至一外部多工器，該外部多工器可安裝於如本文中所闡述之一搬運車上。
圖9C係使用超音波換能器之一例示性針感測定位系統之一透視圖，其中感測器總成中不需要任何主動電子裝置。感測器換能器可包含一被動超音波換能器元件。該等元件與一典型換能器探針可具有類似之使用方式，即利用超音波引擎電子裝置。系統958包含添加至一針引導件962之額外超音波換能器元件960，針引導件962係如圖9C中所表示，但可具有任何適合之外觀尺寸。可使用一針引導件安裝托架966將超音波換能器元件960及針引導件962安裝至一超音波換能器探針聲波手柄或具有換能器陣列968之一超音波成像探針總成970。在暴露端上安裝有一盤(超音波反射器盤964)之針反射超音波。
位於針引導件962上之超音波換能器元件960可連接至超音波引擎。可透過一單獨纜線實現與引擎上之一專用探針連接器的連接，該專用探針連接器類似於一共用筆形CW探針連接器。在一替代實施例中，可將短小纜線插接至較大影像換能器探針手柄，或將一分股纜線連接至引擎處之同一探針連接器。在另一替代實施例中，可經由在影像探針手柄與針引導件之間的一電連接器而非其之間的一纜線實現連接。在一替代實施例中，可藉由將針引導件及換能器元件封圍於成像探針手柄之同一機械外殼中來將針引導件上之超音波換能器元件連接至超音波引擎。
圖9D係與換能器元件960及超音波反射器盤964定位在一起之一針引導件962之一透視圖。將反射器盤964之位置定位成自針引導件962上之換能器元件960傳輸超音波972。超音波972穿過空氣朝向反射器盤964行進並被反射器盤964反射。經反射超音波974到達針引導件962上之換能器元件960。依據經過之時間及音波在空氣中之速率來計算反射器盤964與換能器元件960之間的距離976。
圖9E係使用超音波換能器之例示性針感測定位系統之一替代實施例之一透視圖，其中感測器總成中不需要任何主動電子裝置。感測器換能器可包含一被動超音波換能器元件。該等元件與一典型換能器探針可具有類似之使用方式，即利用超音波引擎電子裝置。
系統986包含可安裝至一針引導件安裝托架966之針引導件962，針引導件安裝托架966可耦合至用於對患者身體進行成像之一超音波成像探針總成982，或替代適合外觀尺寸。超音波反射器盤964可安裝於針956之暴露端處。在此實施例中，一線性超音波聲學陣列978安裝成與針956之移動方向平行。線性超音波聲學陣列978包含定位成與針956平行之一超音波換能器陣列980。在此實施例中，一超音波成像探針總成982經定位以對患者身體進行成像。用於對患者身體進行成像之超音波成像探針總成982組態有一超音波換能器陣列984。
在此實施例中，可使用耦合至用於進行成像之一超音波成像探針總成978之超音波換能器陣列980來偵測超音波反射器盤964之位置。反射器盤964之位置被定位成自用於進行成像之超音波成像探針總成978上之換能器元件980傳輸超音波972。超音波972穿過空氣朝向反射器盤964行進並被反射器盤964反射。經反射超音波974到達用於進行成像之超音波成像探針總成978上之換能器元件980。依據經過之時間及音波在空氣中之速率來計算反射器盤964與換能器元件980之間的距離976。在一替代實施例中，可使用一替代演算法來依序掃描換能器陣列中之元件之極性並分析每個換能器陣列元件所產生之反射波。在一替代實施例中，在形成一超音波影像之前可發生複數次掃描。
圖9F圖解說明可使用一SIM卡120來提供無線36/46蜂巢服務以與如本文中所闡述之可移動超音波系統進行通信的一系統，可移動超音波系統包含圖1A及圖1B中所圖解說明之系統。卡120可插入至一殼體埠119中，殼體埠119使用電路系統118與系統處理器106進行通信。
圖10A圖解說明根據例示性實施例的用於監測一心臟之同步性之一例示性方法。通過該方法，將一參考模板載入至記憶體中並用於引導一使用者識別一成像平面(根據步驟930)。接下來，一使用者識別一所期望成像平面(根據步驟932)。通常，使用心臟之一心尖四腔視圖；然而，可在不背離本發明之精神之情況下使用其他視圖。
有時，可能難以識別心內膜緣，且遇到此類困難時，可對同一視角採用組織都卜勒成像(根據步驟934)。提供用於識別中隔壁及外游離壁之一參考模板(根據步驟936)。接下來，可使用具有預設速度尺度(即，±30公分/秒)之標準組織都卜勒成像(TDI) (根據步驟938)。
然後，可提供所期望三工影像之一參考(根據步驟940)。可使用B模式或TDI來引導範圍閘(根據步驟942)。可使用B模式來引導範圍閘(根據步驟944)或者可使用TDI來引導範圍閘(根據步驟946)。使用TDI或B模式來引導範圍閘亦允許使用一方向校正角度，以允許頻譜都卜勒顯示中隔壁之徑向平均速度。然後，使用雙工模式或三工模式，使用一第一脈衝波頻譜都卜勒來量測中隔壁平均速度(根據步驟948)。用於處理資料並計算不同步性之軟體可利用一位置(例如，一中心點)來自動地設定一心臟壁上之過往位置之間的一角度以輔助將參數之設定簡化。
亦使用一雙重影像或一TDI (根據步驟950)來引導一第二範圍閘位置，且可視需要使用一方向性校正角度。在步驟950之後，系統追蹤中隔壁及外游離壁之平均速度。然後，關注區(例如，中隔壁及左心室游離壁)處之頻譜都卜勒平均速度之時間積分952提供中隔及左游離壁各自之位移。
以上方法步驟可與相關技術中已知之一高通濾波手段(類比高通濾波手段或數位高通濾波手段)相結合地用於移除所收集信號中存在之任何基線擾動。另外，所揭示方法採用多個同時PW頻譜都卜勒來追蹤室間隔及左心室游離壁之移動。另外，可沿著每一頻譜線採用一多閘結構，因此允許定量地量測局部壁運動。對多個閘求平均值可允許量測全域壁移動。
圖10B係整合式超音波探針1040之一例示性實施例之一詳細示意性方塊圖1000，該整合式超音波探針1040可透過一介面單元1020連接至任何PC 1010。超音波探針1040經組態以將超音波傳輸至一或多個影像目標1064且減少自一或多個影像目標1064反射之超音波。可使用一或多個纜線1066、1068將換能器1040耦合至介面單元1020。介面單元1020可定位於整合式超音波探針1040與主機電腦1010之間。兩級波束成形系統1040及1020可透過一USB連接1022、1012連接至任何PC。
超音波探針1040可包含子陣列/孔隙1052，由一孔隙比整個陣列之孔隙小之鄰近元件組成。1D換能器陣列1062接收傳回的回波並傳輸至控制器1044。該控制器藉由將信號傳輸至記憶體1058、1046來起始形成一粗波束。記憶體1058、1046將一信號傳輸至一傳輸驅動器1 1050及傳輸驅動器m 1054。然後，傳輸驅動器1 1050及傳輸驅動器m 1054將信號分別發送至多工器1 1048及多工器m 1056。該信號被傳輸至子陣列波束成形器1 1052及子陣列波束成形器n 1060。
可在介面單元1020中透過一第二級波束成形進一步處理每一粗波束成形操作之輸出，以將波束成形輸出轉換成數位表示。可將粗波束成形操作同調地求和，以形成陣列之一細窄波束輸出。可將信號自超音波探針1040之子陣列波束成形器1 1052及子陣列波束成形器n 1060傳輸至介面單元1020內之A/D轉換器1030及1028。在介面單元1020內存在用於將第一級波束成形輸出轉換成數位表示之A/D轉換器1028、1030。一客戶ASIC (諸如，一FPGA 1026)可自A/D轉換器1030、1028接收數位轉換，以完成第二級波束成形。FPGA數位波束成形1026可將資訊傳輸至系統控制器1024。該系統控制器可將資訊傳輸至一記憶體1032，記憶體1032可將一信號發送回至FPGA數位波束成形1026。另一選擇係，系統控制器1024可將資訊傳輸至定製USB3晶片組1022。然後，USB3晶片組1022可將資訊傳輸至一DC-DC轉換器1034。繼而，DC-DC轉換器1034可將電力自介面單元1020傳輸至超音波探針1040。在超音波探針1040內，一電源供應器1042可接收電力信號且與傳輸驅動器1 1050介接，以將電力提供至前端整合式探針。
介面單元1020定製或USB3晶片組1022可用於提供介面單元1020與主機電腦1010之間的一通信鏈路。定製或USB3晶片組1022將一信號傳輸至主機電腦1010之定製或USB3晶片組1012。然後，定製或USB3晶片組1012與微處理器1014介接。然後，微處理器1014可顯示資訊或將資訊發送至一裝置1075。
在一替代實施例中，可使用一窄頻帶波束成形器。舉例而言，對所接收到回波中之每一者應用一個別類比移相器。然後，將每一子陣列內之移相輸出求和以形成一粗波束。可使用A/D轉換來將粗波束中之每一者數位化；然後，使用一數位波束成形器來形成細窄波束。
在另一實施例中，形成一64元件線性陣列可使用8個毗鄰元件來形成一粗波束輸出。此配置可利用將整合式探針之輸出連接至介面單元之8個輸出類比纜線。可透過纜線將粗波束發送至位於介面單元中之對應A/D轉換器。使用數位延遲來形成一細窄波束輸出。可需要8個A/D轉換器來形成數位表示。
在另一實施例中，形成一128元件陣列可使用16個子陣列波束成形電路。每一電路可由設置於通往介面單元之第一級輸出中之一毗鄰八元件陣列形成一粗波束。此配置可利用16個輸出類比纜線，該等輸出類比纜線將整合式探針之輸出連接至介面單元以將該輸出數位化。可使用一PC微處理器或一DSP來執行降頻轉換、基頻化、掃描轉換及後影像處理功能。亦可使用微處理器或DSP來執行所有都卜勒處理功能。
圖10C係具有第一子陣列波束成形電路之整合式超音波探針1040之一例示性實施例之一詳細示意性方塊圖1080，且第二級波束成形電路整合於主機電腦1082內部。具有第二級波束成形電路之後端電腦可係一PDA、平板電腦或行動裝置殼體。超音波探針1040經組態以將超音波傳輸至一或多個影像目標1064且減少自該一或多個影像目標1064反射之超音波。使用一或多個纜線1066、1068將換能器1040耦合至主機電腦1082。注意，A/D電路元件亦可放置於換能器探針殼體中。
超音波探針1040包含子陣列/孔隙1052，子陣列/孔隙1052由一孔隙小於整個陣列之孔隙之鄰近元件組成。1D換能器陣列1062接收傳回的回波並傳輸至控制器1044。控制器藉由將信號傳輸至記憶體1058、1046起始形成一粗波束。記憶體1058、1046將一信號傳輸至一傳輸驅動器1 1050及傳輸驅動器m 1054。然後，傳輸驅動器1 1050及傳輸驅動器m 1054將信號分別發送至多工器1 1048及多工器 m 1056。將信號傳輸至子陣列波束成形器1 1052及子陣列波束成形器n 1060。
然後，每一粗波束成形操作之輸出在介面單元1020中經歷一第二級波束成形以將波束成形輸出轉換成數位表示。將粗波束成形操作相關地求和匯總以形成陣列之一細窄波束輸出。將信號自超音波探針1040子陣列波束成形器1 1052及子陣列波束成形器n 1060傳輸至主機電腦1082內之A/D轉換器1030及1028。在主機電腦1082內存在用於將第一級波束成形輸出轉換成數位表示之A/D轉換器1028、1030。一客戶ASIC (諸如，一FPGA 1026)自A/D轉換器1030、1028接收數位轉換以完成第二級波束成形。FPGA數位波束成形1026將資訊傳輸至系統控制器1024。系統控制器將資訊傳輸至一記憶體1032，可記憶體1032將一信號發送回至FPGA數位波束成形1026。另一選擇係，系統控制器1024可將資訊傳輸至定製USB3晶片組1022。然後，USB3晶片組1022可將資訊傳輸至一DC-DC轉換器1034。繼而，DC-DC轉換器1034可將電力自介面單元1020傳輸至超音波探針1040。在超音波探針1040內，一電源供應器1042可接收電力信號且與傳輸驅動器1 1050介接以將電力提供至前端整合式探針。電源供應器可包含達成換能器總成之無線操作之一電池。可將一無線收發器整合至控制器電路或一單獨通信電路中以使得能夠無線傳送影像資料及控制信號。
可使用主機電腦1082之定製或USB3晶片組1022來提供定製或USB3晶片組1012之間的一通信鏈路以將一信號傳輸至微處理器1014。然後，微處理器1014可顯示資訊或將資訊發送至一裝置1075。
圖11係圖1及圖2A中所圖解說明的超音波引擎108 (亦即，前端超音波特殊電路系統)之一例示性實施例及超音波裝置之電腦主機板106 (亦即，主機電腦)之一例示性實施例的一詳細示意性方塊圖。可以特殊應用積體電路(ASIC)之形式來實施超音波引擎108及/或電腦主機板106之組件。在某些例示性實施例中，例示性ASIC具有一高通道計數且每晶片可打包32個或32個以上通道。熟習此項技術者將認識到，超音波引擎108及電腦主機板106可包含比所展示之模組多或少之模組。舉例而言，超音波引擎108及電腦主機板106可包含圖17中所展示之模組。
一換能器陣列152經組態以將超音波傳輸至一或多個影像目標1102且自一或多個影像目標1102接收反射之超音波。使用一或多個纜線1104將換能器陣列152耦合至超音波引擎108。
超音波引擎108包含一高電壓傳輸/接收(TR)模組1106，高電壓傳輸/接收(TR)模組1106用於對換能器陣列152施加驅動信號且用於自換能器陣列152接收傳回回波信號。超音波引擎108包含一前置放大器/時間增益補償(TGC)模組1108，該模組1108用於放大傳回回波信號並對信號應用適合TGC函數。超音波引擎108包含一取樣資料波束成形器1110，在前置放大器/TGC模組1108已放大並處理了傳回回波信號之後，在每一通道中使用延遲係數。
在某些例示性實施例中，高電壓TR模組1106、前置放大器/TGC模組1108及樣本內插接收波束成形器1110可各自係每晶片具有8至64個通道之一矽晶片，但例示性實施例並不僅限於此範圍。在一些實施例中，高電壓TR模組1106、前置放大器/TGC模組1108及樣本內插接收波束成形器1110可各自係具有8個、16個、32個、64個通道等之一矽晶片。如圖11中所圖解說明，一例示性TR模組1106、一例示性前置放大器/TGC模組1108及例示性波束成形器1110可各自採取包含32個通道之一矽晶片之形式。
超音波引擎108包含用於緩衝波束成形器1110所處理之資料輸出之一先進先出(FIFO)緩衝器模組1112。超音波引擎108亦包含用於儲存程式指令及資料之一記憶體1114以及用於控制超音波引擎模組之操作之一系統控制器1116。
超音波引擎108經由一通信鏈路112與電腦主機板106介接，通信鏈路112可遵循一標準高速通信協定，諸如火線(IEEE 1394標準串列介面)或快速(例如，200 – 400百萬位元/秒或更快)通用串列匯流排(USB 2.0 USB 3.0)協定。通往電腦主機板之標準通信鏈路至少在400百萬位元/秒或高於400百萬位元/秒下、較佳地在800百萬位元/秒下或高於800百萬位元/秒下操作。另一選擇係，鏈路112可係一無線連接，諸如一紅外線(IR)鏈路。超音波引擎108包含用以建立並維持通信鏈路112之一通信晶片組1118 (例如，一火線晶片組)。
類似地，電腦主機板106亦包含用以建立並維持通信鏈路112之一通信晶片組1120 (例如，一火線晶片組)。電腦主機板106包含用於儲存資料及/或電腦可執行指令之一核心電腦可讀記憶體1122，該等資料及/或電腦可執行指令用於執行超音波成像操作。記憶體1122形成電腦之主記憶體，且在一例示性實施例中可儲存約4 GB之DDR3記憶體。電腦主機板106亦包含一微處理器1124，該微處理器1124用於執行儲存於核心電腦可讀記憶體1122上之電腦可執行指令以執行超音波成像處理操作。一例示性微處理器1124可係一現成商用電腦處理器，諸如一Intel Core-i5處理器。另一例示性微處理器1124可係一基於數位信號處理器(DSP)之處理器，諸如德州儀器公司(Texas Instruments)之一或多個DaVinciTM 處理器。電腦主機板106亦包含一顯示器控制器1126，顯示器控制器1126用於控制可用於顯示器超音波資料、掃描及圖之一顯示裝置。
由微處理器1124執行之例示性操作包含但不限於：降頻轉換(用於自所接收到超音波資料產生I, Q樣本)、掃描轉換(用於將超音波資料轉換成一顯示裝置之一顯示格式)、都卜勒處理(用於判定來自超音波資料之移動及/或血流資訊及/或對該資訊進行成像)、彩色血流處理(在一項實施例中，用於使用自相關來產生都卜勒頻移之彩色編碼圖，該彩色編碼圖疊加於一B模式超音波影像上)、功率都卜勒處理(用於判定功率都卜勒資料及/或產生一功率都卜勒圖)、頻譜都卜勒處理(用於判定頻譜都卜勒資料及/或產生一頻譜都卜勒圖)及後信號處理。2003年3月11日提出申請之標題為「Ultrasound Probe with Integrated Electronics」之WO 03/079038 A2中詳細地闡述了此等操作，該案之全部內容明確併入本案供參考。
為實現一更小巧且輕便之可移動超音波裝置，超音波引擎108包含一電路板之總封裝大小及佔用面積之減小，從而提供超音波引擎108。為此，例示性實施例提供將總封裝大小及佔用面積最小化同時提供一高通道計數的一小巧且輕便之可移動超音波裝置。在某些實施例中，一例示性超音波引擎之一高通道計數電路板可包含一或多個多晶片模組，其中每一晶片提供多個通道，舉例而言32個通道。本文中所使用之術語「多晶片模組」係指一電子封裝，其中多個積體電路(IC)封裝至一個一體化基板中，從而便於將其用作一單個組件，亦即用作一較大IC。一多晶片模組可用於一例示性電路板中以使得兩個或兩個以上主動IC組件能夠整合於一高密度互連(HDI)基板上，以減小總封裝大小。在一例示性實施例中，可藉由垂直地堆疊一超音波引擎的一傳輸/接收(TR)矽晶片、一放大器矽晶片及一波束成形器矽晶片來裝配一多晶片模組。超音波引擎之一單個電路板可包含此等多晶片模組中之一或多者以提供一高通道計數，同時將電路板之總封裝大小及佔用面積最小化。
圖12繪示一電路板1200之一部分之一示意性側視圖，該電路板1200包含裝配成一垂直堆疊組態之一多晶片模組。兩層或兩層以上的主動電子積體電路組件被垂直地整合成一單個電路。IC層定向於間隔開平面中，該等間隔開平面在一垂直堆疊組態中實質上彼此平行地延伸。在圖12中，電路板包含用於支援多晶片模組之一HDI基板1202。使用任何適合耦合機制(舉例而言，環氧樹脂施塗及固化)將包含例如一第一波束成形器裝置之一第一積體電路晶片1204耦合至基板1202。使用例如環氧樹脂施塗及固化將一第一間隔件層1206耦合至第一積體電路晶片1204的與基板1202相對之表面。使用例如環氧樹脂施塗及固化將具有例如第二波束成形器裝置之一第二積體電路晶片1208耦合至第一間隔件層1206的與第一積體電路晶片1204相對之表面。提供一金屬框架1210來實現積體電路晶片之間的機械連接及/或電連接。一例示性金屬框架1210可採取一引線框架形式。可使用配線1212將第一積體電路晶片1204耦合至金屬框架1210。可使用配線1214將第二積體電路晶片1208耦合至同一金屬框架1210。提供一封裝1216來囊封多晶片模組總成且將多個積體電路晶片維持成相對於彼此實質上平行之配置。
如圖12中所圖解說明，第一積體電路晶片1204、第一間隔件層1206及第二積體電路晶片1208之垂直三維堆疊提供電路板上之高密度功能性，同時將總封裝大小及佔用面積最小化(與未採用一垂直堆疊多晶片模組之一超音波引擎電路板相比)。熟習此項技術者將認識到，一例示性多晶片模組並不僅限於兩個堆疊式積體電路晶片。垂直地整合成一多晶片模組之例示性晶片數目可包含但不限於兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個等。
在一超音波引擎電路板之一項實施例中，提供圖12中所圖解說明之一單個多晶片模組。在其他實施例中，圖12中亦圖解說明複數個多晶片模組。在一例示性實施例中，複數個多晶片模組(舉例而言，兩個多晶片模組)可彼此垂直地堆疊於一超音波引擎之一電路板上，以將電路板之封裝大小及佔用面積進一步最小化。
除需要減小佔用面積之外，亦需要減小多晶片模組之總封裝高度。例示性實施例可將晶圓薄化至小於幾百微米，以減小多晶片模組之封裝高度。
可使用任何適合技術來將一多晶片模組裝配於一基板上。例示性裝配技術包含但不限於：層壓式MCM (MCM-L)，其中基板係一多層層壓印刷電路板；沈積式MCM (MCM-D)，其中使用薄膜技術將多晶片模組沈積於基底基板上；及陶瓷基板MCM (MCM-C)，其中數個導電層沈積於一陶瓷基板上且嵌入於玻璃層中，彼等層在高溫(HTCC)或低溫(LTCC)下接受共燒。
圖13係製作一電路板之一例示性方法之一流程圖，該電路板包含裝配成一垂直堆疊組態之一多晶片模組。在步驟1302中，製作或提供一HDI基板。在步驟1304中，提供一金屬框架(例如，引線框架)。在步驟1306中，舉例而言，使用環氧樹脂施塗及固化將一第一IC層耦合或接合至基板。將第一IC層線接合至金屬框架。在步驟1308中，使用例如環氧樹脂施塗及固化將一間隔件層耦合至第一IC層，使得層垂直地堆疊且實質上彼此平行地延伸。在步驟1310中，使用例如環氧樹脂施塗及固化將一第二IC層耦合至間隔件層，使得所有的層垂直地堆疊且實質上彼此平行地延伸。將第二IC層線接合至金屬框架。在步驟1312中，使用一封裝來囊封多晶片模組總成。
可使用任何適合技術將一多晶片模組中之例示性晶片層彼此耦合。舉例而言，在圖12中所圖解說明之實施例中，可在晶片層之間設置間隔件層以間隔開晶片層。被動矽層、晶粒附接膏層及/或晶粒附接膜層可用作間隔件層。美國弗羅裡達(2008年5月27日至30日)的第58期Electronic Components and Technology Conference (ECTC2008)第1538至1543頁的Toh CH等人的「Die Attach Adhesives for 3D Same-Sized Dies Stacked Packages」中詳細地闡述了可用於製作一多晶片模組之例示性間隔件技術，該文獻之全部內容明確併入本案供參考。
對晶粒附接(DA)膏或膜之重要要求係對毗鄰晶粒之鈍化材料具有出色的黏合性。此外，一大型晶粒應用需要一均勻的接合聯結厚度(BLT)。另外，在高溫及低吸濕性下之高黏結強度對可靠性而言係較佳的。
圖14A至圖14C係可根據例示性實施例使用之包含垂直堆疊晶粒之例示性多晶片模組之示意性側視圖。圖解說明周邊墊及中心墊導線接合(WB)封裝且可將其用於一多晶片模組中之導線接合例示性晶片層。圖14A係包含四個垂直堆疊晶粒之一多晶片模組之一示意性側視圖，其中晶粒彼此由具有一2合1切割晶粒附接膜(D-DAF)之被動矽層間隔開。圖14B係包含四個垂直堆疊晶粒之一多晶片模組之一示意性側視圖，其中晶粒彼此由用作晶粒間間隔件之DA膜型黏合劑間隔開。圖14C係包含四個垂直堆疊晶粒之一多晶片模組之一示意性側視圖，其中晶粒彼此由用作晶粒間間隔件之DA膏或膜型黏合劑間隔開。在某些例示性實施例中，DA膏或膜型黏合劑可具有導線穿透能力。在圖14C之例示性多晶片模組中，使用導線上膜(FOW)來實現長導線接合及中心接合墊堆疊晶粒封裝。FOW採用具有導線穿透能力之一晶粒附接膜，其允許相同或類似大小之導線接合晶粒彼此直接堆疊而無需被動矽間隔件。此解決了相同或類似大小的晶粒彼此直接堆疊的問題，而這本來會因下部晶粒的接合導線無餘隙或餘隙不夠而成為一挑戰。
圖14B及圖14C中所圖解說明之DA材料較佳地維持一接合線厚度(BLT)，在裝配程序始終很少甚至不存在空洞及滲出。在裝配完成之後，夾持於晶粒之間的DA材料與晶粒維持一出色黏合性。對DA材料之材料性質進行調節以維持高黏結強度，以在不發生塊體斷裂之情況下達成高溫可靠性加應力。對DA材料之材料性質進行調節以亦最小化或較佳地消除濕氣積聚，而濕氣積聚可導致封裝失去可靠性(例如，由於封裝中之濕氣所致之壓力累積而發生爆裂，因此發生界面斷裂或塊體斷裂)。
圖15係使用(a)具有一2合1切割晶粒附接膜(D-DAF)之被動矽層、(b) DA膏、(c)厚DA膜及(d)導線上膜(FOW)進行晶粒間堆疊之某些例示性方法之一流程圖，該導線上膜採用具有導線穿透能力之一晶粒附接膜，其允許相同或類似大小的導線接合晶粒彼此直接堆疊而無需被動矽間隔件。每一方法皆對晶圓執行背面研磨以減小晶圓厚度，以使得能夠成堆疊且高密度地封裝出積體電路。晶圓被鋸割以分離成個別晶粒。在一烘箱中使用(例如)環氧樹脂施塗及固化將一第一晶粒接合至一多晶片模組之一基板。使用導線接合將第一晶粒耦合至一金屬框架。
在方法(A)中，使用一切割晶粒附接膜(D-DAF)將一第一被動矽層堆疊式地接合至第一晶粒。使用D-DAF將一第二晶粒堆疊式地接合至第一被動層。使用導線接合將第二晶粒耦合至金屬框架。使用D-DAF將一第二被動矽層堆疊式地接合至第二晶粒。使用D-DAF將一第三晶粒堆疊式地接合至第二被動層。使用導線接合將第三晶粒耦合至金屬框架。使用D-DAF將一第三被動矽層堆疊式地接合至第三晶粒。使用D-DAF將一第四晶粒堆疊式地接合至第三被動層。使用導線接合將第四晶粒耦合至金屬框架。
在方法(B)中，重複進行晶粒附接(DA)膏施配及固化以得到多層薄晶粒堆疊應用。將DA膏施配至一第一晶粒上，且將一第二晶粒設置於DA膏上並固化至第一晶粒。使用導線接合將第二晶粒耦合至金屬框架。將DA膏施配至第二晶粒上，且將一第三晶粒設置於DA膏上並固化至第二晶粒。使用導線接合將第三晶粒耦合至金屬框架。將DA膏施配至第三晶粒上，且將一第四晶粒設置於DA膏上並固化至第三晶粒。使用導線接合將第四晶粒耦合至金屬框架。
在方法(C)中，將晶粒附接膜(DAF)切割並按壓至一底部晶粒，且然後將一頂部晶粒放置並熱壓縮至DAF上。舉例而言，將一DAF按壓至第一晶粒，且將一第二晶粒熱壓縮至DAF上。使用導線接合將第二晶粒耦合至金屬框架。類似地，將一DAF按壓至第二晶粒且將一第三晶粒熱壓縮至DAF上。使用導線接合將第三晶粒耦合至金屬框架。將一DAF按壓至第三晶粒且將一第四晶粒熱壓縮至DAF上。使用導線接合將第四晶粒耦合至金屬框架。
在方法(D)中，導線上膜(FOW)採用具有導線穿透能力之一晶粒附接膜，其允許相同或類似大小的導線接合晶粒彼此直接堆疊而無需被動矽間隔件。將一第二晶粒堆疊式地接合並固化至第一晶粒。使用導線上膜接合將第二晶粒耦合至金屬框架。將一第三晶粒堆疊式地接合並固化至第一晶粒。使用導線上膜接合將第三晶粒耦合至金屬框架。將一第四晶粒堆疊式地接合並固化至第一晶粒。使用導線上膜接合將第四晶粒耦合至金屬框架。
在完成上述步驟之後，在每一方法(a)至(d)中，執行晶圓模塑及模塑後固化 (PMC)。隨後，執行植球及單粒化。
美國弗羅裡達(2008年5月27日至30日)第58期Electronic Components and Technology Conference (ECTC2008)第1538至1543頁的TOH CH等人的「Die Attach Adhesives for 3D Same-Sized Dies Stacked Packages」中提供了上述晶粒附件技術之其他細節，該文獻之全部內容明確併入本案供參考。
圖16係一多晶片模組1600之一示意性側視圖，多晶片模組1600包含以一垂直堆疊組態垂直地整合於一基板1614上之一TR晶片1602、一放大器晶片1604及一波束成形器晶片1606。可使用圖12至圖15中所圖解說明之任何適合技術來製作該多晶片模組。熟習此項技術者將認識到，在其他實施例中晶片堆疊之特定次序可有所不同。提供第一間隔件層1608及第二間隔件層1610來間隔開晶片1602、1604、1606。每一晶片耦合至一金屬框架(例如，一引線框架) 1612。在某些例示性實施例中，可在多晶片模組中設置傳熱及散熱機構以維持高溫可靠性加應力，消除塊體故障。圖16之其他組件已參考圖12及圖14予以闡述。
在此例示性實施例中，每一多晶片模組可針對大數目個通道(例如，32個通道)處置完整的傳輸、接收、TGC放大及波束成形操作。藉由將三個矽晶片垂直地整合至一單個多晶片模組中，印刷電路板所需之空間及佔用面積得以進一步減小。可將複數個多晶片模組設置於一單個超音波引擎電路板上以在將封裝大小及佔用面積最小化的同時進一步增大通道數目。舉例而言，128通道型超音波引擎電路板108可被製作於約10 cm ×約10 cm之例示性平面尺寸內，此係對習用超音波電路之空間要求之一顯著改良。在較佳實施例中，包含一或多個多晶片模組之一超音波引擎之一單個電路板可具有16個至128個通道。在一些實施例中，包含一或多個多晶片模組之一超音波引擎之一單個電路板可具有16個、32個、64個、128個通道等。
圖17係提供為一單板式完整超音波系統的超音波引擎108 (亦即，前端超音波特殊電路系統)之一例示性實施例及電腦主機板106 (亦即，主機電腦)之一例示性實施例的一詳細示意性方塊圖。圖17中所圖解說明之一例示性單板式超音波系統可具有約25 cm × 約18 cm之例示性平面尺寸，但可存在其他尺寸。圖17之單板式完整超音波系統可實施於圖1、圖2A、圖2B及圖9A中所圖解說明之超音波裝置中，且可用於執行圖3至圖8、圖9B及圖10中所繪示之操作。
超音波引擎108包含一探針連接器114以便於連接至少一個超音波探針/換能器。在超音波引擎108中，一TR模組、一放大器模組及一波束成形器模組可經垂直堆疊以形成圖16中所展示之一多晶片模組，藉此將超音波引擎108之總封裝大小及佔用面積最小化。超音波引擎108可包含一第一多晶片模組1710及一第二多晶片模組1712，該兩個多晶片模組各自包含垂直地整合成圖16中所展示之一堆疊組態之一TR晶片、一超音波脈衝器與接收器、包含一時間增益控制放大器之一放大器晶片及一樣本資料波束成形器晶片。第一多晶片模組1710及第二多晶片模組1712可彼此垂直地堆疊以將在電路板上所需之面積進一步最小化。另一選擇係，第一多晶片模組1710及第二多晶片模組1712可水平地安置於電路板上。在一例示性實施例中，TR晶片、放大器晶片及波束成形器晶片各自係一32通道晶片，且每一多晶片模組1710、1712具有32個通道。熟習此項技術者將認識到，例示性超音波引擎108可包含但不限於一個、兩個、三個、四個、五個、六個、七個、八個多晶片模組。注意，在一較佳實施例中，系統可組態有位於換能器殼體中之一第一波束成形器及位於平板電腦殼體中之一第二波束成形器。
ASIC及多晶片模組組態使得能夠將一128通道型完整超音波系統實施於一平板電腦格式大小之一小巧單個板上。舉例而言，一例示性128通道型超音波引擎108可容納於約10 cm ×約10 cm之例示性平面尺寸內，此係對習用超音波電路之空間要求之一顯著改良。一例示性128通道型超音波引擎108亦可容納於約一100 cm2 例示性面積內。
超音波引擎108亦包含用於產生計時時脈之一時脈產生複雜可程式化邏輯裝置(CPLD) 1714，該等計時時脈用於使用換能器陣列執行一超音波掃描。超音波引擎108包含一類比轉數位轉換器(ADC) 1716，類比轉數位轉換器1716用於將自換能器陣列接收到之類比超音波信號轉換成數位RF成形波束。超音波引擎108亦包含一或多個延遲分佈與波形產生器現場可程式化閘陣列(FPGA) 1718，該(等)延遲分佈與波形產生器現場可程式化閘陣列(FPGA) 1718用於管理接收延遲分佈且產生傳輸波形。超音波引擎108包含一記憶體1720，記憶體1720用於儲存用於超音波掃描之延遲分佈。一例示性記憶體1720可係一單個DDR3記憶體晶片。超音波引擎108包含一掃描序列控制現場可程式化閘陣列(FPGA) 1722，掃描序列控制現場可程式化閘陣列1722經組態以管理超音波掃描序列、傳輸/接收時序、往來於記憶體1720之分佈儲存/提取、以及數位RF資料串流之緩衝及數位RF資料串流經由一高速串列介面112去往電腦主機板106之移動。高速串列介面112包含電腦主機板106與超音波引擎108之間的火線或其他串列或並列匯流排介面。超音波引擎108包含用以建立並維持通信鏈路112之一通信晶片組1118 (例如，一火線晶片組)。
提供一電力模組1724以為超音波引擎108供電，管理一電池充電環境且執行電力管理操作。電力模組1724可為超音波電路系統產生經調節低雜訊電力且可為TR模組中之超音波傳輸脈衝器產生高電壓。
電腦主機板106包含一核心電腦可讀記憶體1122，該核心電腦可讀記憶體1122用於儲存用於執行超音波成像操作之資料及/或電腦可執行指令。記憶體1122形成電腦之主記憶體，且在一例示性實施例中可儲存約4 Gb之DDR3記憶。記憶體1122可包含用於儲存一作業系統、電腦可執行指令、程式及影像資料之一固態硬碟機(SSD)。一例示性SSD可具有約128 GB之一容量。
電腦主機板106亦包含一微處理器1124，微處理器1124用於執行儲存於核心電腦可讀記憶體1122上之電腦可執行指令以執行超音波成像處理操作。例示性操作包含但不限於降頻轉換、掃描轉換、都卜勒處理、彩色血流處理、功率都卜勒處理、頻譜都卜勒處理及後信號處理。一例示性微處理器1124可係一現成商用電腦處理器，諸如一Intel Core-i5處理器。另一例示性微處理器1124可係一數位信號處理器(DSP)型處理器，諸如德州儀器之DaVinciTM 處理器。
電腦主機板106包含一輸入/輸出(I/O)與圖形晶片組1704，輸入/輸出(I/O)與圖形晶片組1704包含一共處理器，該共處理器經組態以控制I/O及圖形周邊器件(諸如USB埠、視訊顯示器埠等)。電腦主機板106包含經組態以提供一無線網路連接之一無線網路配接器1702。一例示性配接器1702支援802.11g及802.11n標準。電腦主機板106包含一顯示器控制器1126，顯示器控制器1126經組態以將電腦主機板106介接至顯示器104。電腦主機板106包含一通信晶片組1120 (例如，一火線晶片組或介面)，通信晶片組1120經組態以提供電腦主機板106與超音波引擎108之間的一快速資料通信。一例示性通信晶片組1120可係一IEEE 1394b 800百萬位元/秒之介面。可替代地提供其他串列或並列介面1706，諸如USB3、Thunder-Bolt、PCIe等。提供一電力模組1708以為電腦主機板106供電，管理一電池充電環境且執行電力管理操作。
一例示性電腦主機板106可容納於約12 cm ×約10 cm之例示性平面尺寸內。一例示性電腦主機板106可容納於約120 cm2 之一例示性面積內。
圖18係根據例示性實施例提供之一例示性可移動超音波系統100之一透視圖。系統100包含一殼體102，殼體102呈圖18中所圖解說明之一平板電腦外觀尺寸，但可呈任何其他適合外觀尺寸。一例示性殼體102之一厚度可低於2 cm且較佳地介於0.5 cm與1.5 cm之間。殼體102之一前面板包含一多點觸控式LCD觸控螢幕顯示器104，顯示器104經組態以辨識並區分觸控螢幕顯示器104之一表面上之一或多次多點觸控及/或同時觸控。可使用一使用者手指、一使用者手或一選用性觸控筆1802中之一或多者來觸控顯示器104之表面。殼體102包含一或多個I/O埠連接器116，I/O埠連接器116可包含但不限於一或多個USB連接器、一或多個SD卡、一或多個網路迷你顯示器埠以及一DC電力輸入。圖18中之殼體102之實施例亦可被組態成在一手提外觀尺寸內，該外觀尺寸具有150 mm × 100 mm × 15 mm (225000 mm3 之一體積)或更小之尺寸。殼體102可具有小於200 g之一重量。視情況，換能器陣列與顯示器殼體之間的佈纜可包含本文中所闡述之介面電路系統1020。舉例而言，介面電路系統1020可包含在自平板電腦懸掛之盒中之波束成形電路系統及/或A/D電路系統。單獨連接器1025、1027可用於將懸掛盒連接至換能器探針纜線。連接器1027可包含本文中所闡述之探針識別電路系統。單元102可包含一相機、一麥克風及一揚聲器以及用於進行語音及資料通信之無線電話電路系統及語音啟動式軟體，該語音啟動式軟體可用於控制本文中所闡述之超音波成像操作。
殼體102包含或耦合至便於連接至少一個超音波探針/換能器150之一探針連接器114。超音波探針150包含一換能器殼體，該換能器殼體包含一或多個換能器陣列152。可使用沿著一撓性纜線1806設置之一殼體連接器1804將超音波探針150耦合至探針連接器114。熟習此項技術者將認識到，可使用任何其他適合機構(舉例而言，一介面殼體)將超音波探針150耦合至殼體102，該介面殼體包含用於執行如波束成形等超音波特定操作之電路系統。2003年3月11日提出申請之標題為「Ultrasound Probe with Integrated Electronics」之WO 03/079038 A2中詳細地闡述了超音波系統之其他例示性實施例，該專利之全部內容明確併入本案供參考。較佳實施例可採用手持式換能器探針150與顯示器殼體之間的一無線連接。可將波束成形器電子裝置併入至探針殼體150中以使本文中所闡述之一1D或2D換能器陣列中之子陣列實現波束成形。顯示器殼體可經設定大小以握持於使用者手之手掌中，且可包含與公共存取網路(諸如網際網路)之無線網路連接性。
圖19圖解說明呈現於圖18之可移動超音波系統100之觸控螢幕顯示器104上之一主圖形使用者介面(GUI) 1900之一例示性視圖。當起動超音波系統100時，可顯示主GUI 1900。為輔助一使用者瀏覽主GUI 1900，GUI可被視為包含四個例示性工作區：一選單列1902、一影像顯示視窗1904、一影像控制列1906及一工具列1908。可在主GUI 1900上設置額外GUI組件以例如使得一使用者能夠關閉、改變大小及退出GUI及/或GUI中之視窗。
選單列1902使得一使用者能夠選擇超音波資料、影像及/或視訊以在影像顯示視窗1904中進行顯示。舉例而言，選單列1902可包含用於選擇一患者資料夾目錄及一影像資料夾目錄中之一或多個檔案的GUI組件。影像顯示視窗1904顯示超音波資料、影像及/或視訊，且可視情況提供患者資訊。工具列1908提供與一影像顯示或視訊顯示相關聯之功能性，該等功能性包含但不限於：一保存按鈕，其用於將當前影像及/或視訊保存至一檔案；一保存循環按鈕，其保存一最大允許數目的先前圖框作為一畫面循環；一列印按鈕，其用於列印當前影像；一凍結影像按鈕，其用於凍結一影像；一回放工具列，其用於控制一畫面循環之回放態樣等。2003年3月11日提出申請的標題為「Ultrasound Probe with Integrated Electronics」WO 03/079038 A2中詳細地闡述了可提供於主GUI 1900中之例示性GUI功能性，該專利之全部內容明確併入本案供參考。
影像控制列1906包含可由一使用者直接施加至顯示器104之表面之觸控及觸控手勢來操作的觸控控制。例示性觸控控制可包含但不限於一2D觸控控制408、一增益觸控控制410、一色彩觸控控制412、一儲存裝置觸控控制414、一分割觸控控制416、一PW成像觸控控制418、一波束操縱觸控控制420、一註解觸控控制422、一動態範圍操作觸控控制424、一TeravisionTM 觸控控制426、一圖操作觸控控制428及一針引導件觸控控制428。結合圖4a至圖4c詳細地闡述此等例示性觸控控制。
圖20A繪示根據本發明的實施為一平板電腦外觀尺寸之例示性醫療超音波成像裝備2000之一說明性實施例。平板電腦可具有12.5" × 1.25"× 8.75"或31.7 cm × 3.175 cm × 22.22 cm之尺寸，但其亦可呈一體積小於2500 cm3 及一重量小於8磅之任何其他適合外觀尺寸。如圖20中所展示，醫療超音波成像裝備2000包含一殼體2030、一觸控螢幕顯示器2010，其中可顯示超音波影像及超音波資料2040，且超音波控制2020經組態以由一觸控螢幕顯示器2010控制。殼體2030可具有一前面板2060及一後面板2070。觸控螢幕顯示器2010形成前面板2060且包含一多點觸控式LCD觸控螢幕，該多點觸控式LCD觸控螢幕可辨識並區分使用者在觸控螢幕顯示器2010上之一或多次多點觸控或同時觸控。觸控螢幕顯示器2010可具有一電容性多點觸控與AVAH LCD螢幕。舉例而言，電容性多點觸控與AVAH LCD螢幕可使得一使用者能夠自多角度查看影像而不會損失解析度。在另一實施例中，使用者可利用一觸控筆在觸控螢幕上輸入資料。平板電腦可包含一整合式可摺疊支架，該整合式可摺疊支架准許一使用者自與平板電腦外觀尺寸相符之一儲存裝置位置轉動該支架，使得裝置可平躺於後面板上，或另一選擇係，使用者可轉動該支架以使得平板電腦相對於一支撐表面以複數個傾斜角度中的一者而立在一直立位置處。
電容性觸控螢幕模組包括塗佈有一透明導體(諸如，氧化銦錫)之一絕緣體(舉例而言，玻璃)。製造程序可包含玻璃、x感測器膜、y感測器膜及一液晶材料之間的一接合處理。平板電腦經組態以允許一使用者在戴著一乾手套或一濕手套時執行多點觸控手勢，諸如捏縮及張開。螢幕之表面套準與螢幕接觸之電導體。接觸使螢幕靜電場發生畸變，從而導致電容發生可量測的改變。然後，一處理器解釋靜電場之改變。藉由減少層且利用「熱室內」技術生產觸控螢幕來達成增加回應位準。「熱室內」技術藉由將電容器放置於顯示器內部來去除若干層。應用「熱室內」技術減小使用者手指與觸控螢幕目標之間的視覺距離，藉此形成與所顯示之內容之一更針對性接觸且使得對點選及手勢之回應性增大。
圖20A圖解說明具有一埠2080之一平板電腦系統2000，埠2080接收上面安裝有一SIM電路2084之一卡2082。
圖21圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一較佳搬運車系統。搬運車系統2100使用一基座總成2122，基座總成2122包含接納平板電腦之一插接座。搬運車組態2100經組態以將包含一觸控螢幕顯示器2102之平板電腦2104插接至一搬運車2108，搬運車2108可包含一全操作員控制台2124。在將平板電腦2104插接至搬運車支架2108之後，系統形成一全特徵滾動式系統。全特徵滾動式系統可包含一可調整高度裝置2106、一凝膠固持器2110及一儲存箱2114、複數個輪2116、一熱探針固持器2120以及操作員控制台2124。控制裝置可包含在操作員控制台2124上之一鍵盤2112，操作員控制台2124亦可添加有其他周邊裝置，諸如一列印機或一視訊介面或其他控制裝置。
圖22圖解說明在實施例中與根據本發明之一模組化超音波成像系統搭配使用之一較佳搬運車系統。搬運車系統2200可組態有一垂直支撐部件2212，垂直支撐部件2212耦合至一水平支撐部件2028。具有用於輔助裝置附件2014之一位置之一輔助裝置連接器2018可經組態以連接至垂直支撐部件2212。一3埠探針MUX連接裝置2016亦可經組態以連接至平板電腦。一儲存箱2224可經組態以藉由一儲存箱附接機構2222附接至垂直支撐部件2212。搬運車系統亦可包含經組態以附接至垂直支撐部件之一繩索管理系統2226。搬運車總成2200包含支撐樑2212，支撐樑2212安裝於具有輪2232及一電池2230之一基座2228上，電池2230為平板電腦之擴展操作提供電力。該總成亦可包含與高度調整裝置2226安裝在一起之一配件固持器2224。固持器2210、2218可安裝於樑2212上或安裝於控制台面板2214上。多埠探針多工裝置2216連接至平板電腦以與數個換能器探針同時連接，使用者可利用所顯示之虛擬切換器來依序選擇該數個換能器探針。一移動觸控手勢(諸如，在所顯示影像上進行三手指拂動或觸控一所顯示虛擬按鈕或圖標)可在所連接探針之間切換。
圖23A圖解說明用於根據本發明之一模組化超音波成像系統之較佳搬運車安裝系統。配置2300繪示耦合至插接站2304之平板電腦2302。插接站2304附著至附接機構2306。附接機構2306可包含一鉸接部件2308，鉸接部件2308允許使用者顯示器傾斜成一使用者所期望位置。附接機構2306附接至垂直部件2312。如本文中所闡述之一平板電腦2302可安裝於基座插接單元2304上，基座插接單元2304在樑2212之頂部上安裝至一安裝總成2306。基座單元2304包含搖台2310、電連接器2305及一埠2307，埠2307將系統2302連接至電池2230及多工器裝置2216。
圖23B圖解說明一SIM卡2084插入至單元2304中之一卡安裝系統。
圖24圖解說明根據本發明之較佳搬運車系統2400模組化超音波成像系統，其中平板電腦2402連接於具有連接器2404之安裝總成2406上。配置2400繪示平板電腦2402，平板電腦2402經由不具有插接元件2304之附接機構2404耦合至垂直支撐部件2408。附接機構2404可包含用於進行顯示器調整之一鉸接部件2406。
圖25A及圖25B圖解說明一多功能插接站。圖25A圖解說明插接站2502及具有一基座總成2506之平板電腦2504，基座總成2506配接至插接站2502。平板電腦2504與插接站2502可電連接。可藉由將平板電腦2504與釋放機構2508嚙合自插接站2502釋放平板電腦2504。插接站2502可含有用於連接一換能器探針2510之一換能器埠2512。插接站2502可含有3個USB 3.0埠、一LAN埠、一耳機插孔及用於充電之一電力連接器。圖25B圖解說明根據本發明之較佳實施例之平板電腦2504及插接站2502之一側視圖，插接站2502具有一支架。插接站可包含一可調整支架/手柄2526。可調整支架/手柄2526可傾斜以實現多種查看角度。可調整支架/手柄2526可向上翻以達成運輸目的。側視圖亦圖解說明一換能器埠2512及一換能器探針連接器2510。
圖26圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一2D成像操作模式。平板電腦2504之觸控螢幕可顯示由二維換能器探針使用一256個數位波束成形器通道獲得之影像。二維影像視窗2602繪示一個二維影像掃描2604。二維影像可使用靈活頻率掃描2606來獲得，其中控制參數表示於平板電腦上。
圖27圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一運動操作模式。平板電腦2700之觸控螢幕顯示器可顯示藉由一運動操作模式獲得之影像。平板電腦2700之觸控螢幕顯示器可同時顯示二維2706及運動模式成像2708。平板電腦2700之觸控螢幕顯示器可顯示一個二維影像視窗2704，二維影像視窗2704具有一個二維影像2706。利用圖形使用者介面顯示之靈活頻率控制2702可用於將頻率自2百萬赫調整至12百萬赫。
圖28圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一彩色都卜勒操作模式。平板電腦2800之觸控螢幕顯示器顯示藉由彩色都卜勒操作模式獲得之影像。一個二維影像視窗2806用作主顯示器。色彩編碼資訊2808覆疊於二維影像2810上。自所傳輸信號之所接收到回波導出紅色血液細胞之基於超音波之成像。回波信號之主要特性係頻率及振幅。振幅取決於由超音波波束取樣之容積內之移動血液量。可透過顯示器調整一高圖框速率或高解析度以控制掃描品質。較高頻率可由迅速血流產生且可以淺色來顯示，而較低頻率以暗色顯示。靈活頻率控制2804及彩色都卜勒掃描資訊2802可顯示於平板電腦顯示器2800上。
圖29圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一脈衝波都卜勒操作模式。平板電腦2900之觸控螢幕顯示器可顯示由脈衝波都卜勒操作模式獲得之影像。脈衝波都卜勒掃描產生一系列脈衝，該等脈衝用於分析在一小的區中血流沿著一所期望超音波游標之運動，該超音波游標被稱為樣本體積或樣本閘2912。平板電腦顯示器2900可繪示一個二維影像2902，樣本體積/樣本閘2012覆疊於二維影像2902中。平板電腦顯示器2900可使用一混合操作模式2906，以繪示一個二維影像2902及一時間/都卜勒頻移2910。若波束與血流之間的一適當角度係已知的，則可將時間/都卜勒頻移2910轉換成速度及血流。時間/都卜勒頻移2910中之灰色陰影2908可表示信號強度。頻譜信號之厚度可指示層流或紊流。平板電腦顯示器2900可繪示可調整頻率控制2904。
圖30圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一個三工掃描操作模式。平板電腦顯示器3000可包含一個二維視窗3002，二維視窗3002能夠單獨地或與彩色都卜勒或方向性都卜勒特徵組合地顯示二維影像。平板電腦3000之觸控螢幕顯示器可顯示藉由彩色都卜勒操作模式獲得之影像。一個二維影像視窗3002用作主顯示器。色彩編碼資訊3004覆疊3006於二維影像3016上。脈衝波都卜勒特徵可被單獨使用或者與二維成像或彩色都卜勒成像組合地使用。平板電腦顯示器3000可包含由一樣本體積/樣本閘3008表示之一脈衝波都卜勒掃描，該脈衝波都卜勒掃描單獨地或組合地覆疊於2維影像3016之上，或色碼覆疊3006。平板電腦顯示器3000可繪示表示時間/都卜勒頻移3012之一分割螢幕。若波束與血流之間的一適當角度係已知的，則可將時間/都卜勒頻移3012轉換成速度及血流。時間/都卜勒頻移3012中之灰色陰影3014可表示信號強度。頻譜信號之厚度可指示層流或紊流。平板電腦顯示器3000亦可繪示靈活頻率控制3010。
圖31圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI主螢幕介面3100。當起動超音波系統時，可顯示在一使用者操作模式下之螢幕介面3100。為輔助一使用者瀏覽GUI主頁螢幕3100，主螢幕可被視為包含三個例示性工作區：一選單列3104、一影像顯示視窗3102及一影像控制列3106。可在主GUI主螢幕3100上設置額外GUI組件，以使得一使用者能夠關閉、重新設定大小及退出GUI主螢幕及/或GUI主螢幕中之視窗。
選單列3104使得使用者能夠選擇超音波資料、影像及/或視訊以供顯示於影像顯示視窗3102中。選單列可包含用於在一患者資料夾目錄及一影像資料夾目錄中選擇一或多個檔案的組件。
影像控制列3106包含可由使用者直接對顯示器之表面施加之觸控及觸控手勢來操作之觸控控制。例示性觸控控制可包含但不限於一深度控制觸控控制3108、一個二維增益觸控控制3110、一全螢幕觸控控制3112、一文字觸控控制3114、一分割螢幕觸控控制3116、一ENV觸控控制3118、一CD觸控控制3120、一PWD觸控控制3122、一凍結觸控控制3124、一儲存觸控控制3126及一最佳化觸控控制3128。
圖32圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI選單螢幕介面3200。當自選單列3204觸發選單選擇模式藉此起始超音波系統之操作時，可顯示在一使用者操作模式下之螢幕介面3200。為輔助一使用者瀏覽GUI主螢幕3100，主螢幕可被視為包含三個例示性工作區：一選單列3204、一影像顯示視窗3202及一影像控制列3220。可在主GUI選單螢幕3200上設置額外GUI組件以使得一使用者關閉、重新設定大小、滾動影像3130、及退出GUI選單螢幕及/或GUI選單螢幕中之視窗(舉例而言)。
選單列3204使得使用者能夠選擇超音波資料、影像3218及/或視訊以供顯示於影像顯示視窗3202中。選單列3204可包含用於在一患者資料夾目錄及一影像資料夾目錄中選擇一或多個檔案之觸控控制組件。以一展開格式3206繪示，選單列可包含例示性觸控控制，諸如一患者觸控控制3208、一預設觸控控制3210、一審閱觸控控制3212、一報告觸控控制3214及一設置觸控控制3216。
影像控制列3220包含可由使用者直接對顯示器之表面施加之觸控及觸控手勢來操作的觸控控制。例示性觸控控制可包含但不限於深度控制觸控控制3222、一個二維增益觸控控制3224、一全螢幕觸控控制3226、一文字觸控控制3228、一分割螢幕觸控控制3230、一針可視化ENV觸控控制3232、一CD觸控控制3234、一PWD觸控控制3236、一凍結觸控控制3238、一儲存觸控控制3240及一最佳化觸控控制3242。
圖33圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI患者資料螢幕介面3300。當起動超音波系統時，當自選單列3302觸發患者選擇模式時，可顯示在一使用者操作模式3300下之螢幕介面。為輔助一使用者瀏覽GUI患者資料螢幕3300，患者資料螢幕可被視為包含五個例示性工作區域：一新患者觸控螢幕控制3304、一新研究觸控螢幕控制3306、一研究清單觸控螢幕控制3308、一工作清單觸控螢幕控制3310及一編輯觸控螢幕控制3312。在每一觸控螢幕控制內，可使用3314、3316其他資訊條目欄位。舉例而言，可使用患者資訊區段3314及研究資訊區段3316來記錄資料。
在患者資料螢幕3300內，影像控制列3318包含可由使用者直接對顯示器之表面施加之觸控及觸控手勢來操作的觸控控制。例示性觸控控制可包含但不限於接受研究觸控控制3320、嚴密研究觸控控制3322、列印觸控控制3324、列印預覽觸控控制3326、取消觸控控制3328、一個二維觸控控制3330、凍結觸控控制3332及一儲存觸控控制3334。
圖34圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI患者資料螢幕介面3400。當自選單列3402觸發預設選擇模式3404時，當起動超音波系統時，可顯示一使用者操作模式之螢幕介面3400。
在預設螢幕3400內，影像控制列3408包含可由使用者直接對顯示器之表面施加之觸控及觸控手勢操作的觸控控制。例示性觸控控制可包含但不限於：一保存設定觸控控制3410、一刪除觸控控制3412、CD觸控控制3414、PWD觸控控制3416、一凍結觸控控制3418、一儲存觸控控制3420及一最佳化觸控控制3422。
圖35圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI審閱螢幕介面3500。當自選單列3502觸發預設展開審閱3504、選擇模式3404時，當起動超音波系統時，可顯示一使用者操作模式之螢幕介面3500。
在審閱螢幕3500內，影像控制列3516包含可由使用者直接對顯示器之表面施加之觸控及觸控手勢操作的觸控控制。例示性觸控控制可包含但不限於：一縮圖設定觸控控制3518、同步觸控控制3520、選擇觸控控制3522、一先前影像觸控控制3524、下一影像觸控控制3526、一個二維影像觸控控制3528、一暫停影像觸控控制3530及一儲存影像觸控控制3532。
一影像顯示視窗3506可允許使用者以複數個格式審閱影像。影像顯示視窗3506可允許一使用者以組合或子組查看影像3508、3510、3512、3514，或允許個別地查看任何影像3508、3510、3512、3514。影像顯示視窗3506可經組態以顯示多達四個影像3508、3510、3512、3514以供同時查看。
圖36圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI報告螢幕介面。當自選單列3602觸發報告展開審閱3604時，當起動超音波系統時，可顯示一使用者操作模式之螢幕介面3600。顯示器螢幕3606含有超音波報告資訊3626。使用者可使用超音波報告3626內之工作單區段來輸入註解、患者資訊及研究資訊。
在報告螢幕3600內，影像控制列3608包含可由使用者直接對顯示器之表面施加之觸控及觸控手勢操作的觸控控制。例示性觸控控制可包含但不限於：一保存觸控控制3610、一另存新檔觸控控制3612、一列印觸控控制3614、一列印預覽觸控控制3616、一嚴密研究觸控控制3618、一二維影像觸控控制3620、一凍結影像觸控控制3622及一儲存影像觸控控制3624。
圖37A圖解說明根據本發明的一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI設置螢幕介面。當自選單列3702觸發報告展開審閱3704時，當起動超音波系統時，可顯示一使用者操作模式之螢幕介面3700。
在設置展開螢幕3704內，設置控制列3744包含可由使用者直接對顯示器之表面施加之觸控及觸控手勢操作的觸控控制。例示性觸控控制可包含但不限於：一般觸控控制3706、一顯示觸控控制3708、一量測觸控控制3710、註解觸控控制3712、一列印觸控控制3714、一儲存/獲取觸控控制3716、一DICOM觸控控制3718、一導出觸控控制3720及一研究資訊影像觸控控制3722。該等觸控控制可含有允許使用者輸入組態資訊之一顯示器螢幕。舉例而言，一般觸控控制3706含有一組態螢幕3724，其中使用者可輸入組態資訊。另外，一般觸控控制3706含有允許使用者組態軟鍵插接位置3726之一區段。圖37B繪示具有一右側對準之軟鍵控制3752。圖37B進一步圖解說明啟動軟鍵控制箭頭3750將把鍵對準改變至相對側(在此種情形中，左側)對準。圖37C繪示軟鍵控制3762之左側對準，使用者可藉由使用軟鍵控制箭頭3760啟動一定向改變以將位置改變為右側對準。
在審閱螢幕3700內，影像控制列3728包含可由使用者直接對顯示器之表面施加之觸控及觸控手勢操作的觸控控制。例示性觸控控制可包含但不限於一縮圖設定觸控控制3730、同步觸控控制3732、選擇觸控控制3734、一先前影像觸控控制3736、下一影像觸控控制3738、一個二維影像觸控控制3740及一暫停影像觸控控制3742。
圖38圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI設置螢幕介面。當自選單列3802觸發報告展開審閱3804時，當起動超音波系統時，可顯示一使用者操作模式之螢幕介面3800。
在設置展開螢幕3804內，設置控制列3844包含可由使用者直接對顯示器之表面施加之觸控及觸控手勢來操作之觸控控制。例示性觸控控制可包含但不限於：複數個圖標，諸如一般觸控控制3806、一顯示觸控控制3808、一量測觸控控制3810、註解觸控控制3812、一列印觸控控制3814、一儲存/獲取觸控控制3816、一DICOM觸控控制3818、一導出觸控控制3820及一研究資訊影像觸控控制3822。觸控控制可含有允許使用者輸入儲存/獲取資訊之一顯示器螢幕。舉例而言，儲存/獲取觸控控制3816含有一組態螢幕3802，其中使用者可輸入組態資訊。使用者可致動一虛擬鍵盤，從而允許使用者在不同觸控啟動欄位中輸入英數字元。另外，儲存/獲取觸控控制3802含有允許使用者能夠回溯獲取3804之一區段。當使用者啟用儲存功能時，系統經預設以儲存預期畫面循環。若使用者啟用啟用回溯擷取，則儲存功能可回溯性地收集畫面循環。
在設置螢幕3800內，影像控制列3828包含可由使用者直接對顯示器之表面施加之觸控及觸控手勢來操作之觸控控制。例示性觸控控制可包含但不限於：一縮圖設定觸控控制3830、同步化觸控控制3832、選擇觸控控制3834、一先前影像觸控控制3836、下一影像觸控控制3838、二維影像觸控控制3840及一暫停影像觸控控制3842。
圖39A及圖39B圖解說明由兩個一維多元件陣列組成之一XY雙平面探針。該等陣列可被構造成一個陣列位於另一陣列之頂部上，其中每一陣列之一偏振軸在同一方向上對準。該兩個陣列之仰角軸可成一直角或彼此正交。舉例而言，例示性實施例可採用換能器總成(諸如美國專利第7,066,887號中所闡述之換能器總成，該美國專利之全部內容併入本案供參考)或法國Vernon of Tours Cedex所銷售之換能器。圖39A中圖解說明由配置3900表示陣列定向。兩個陣列之偏振軸3908皆指向z軸3906。底部陣列之仰角軸指向y方向3902，且頂部陣列之仰角軸指向x方向3904。
圖39B進一步圖解說明一維多元件陣列形成配置3912中所繪示之一影像。一仰角軸3910在一y方向3902上之一維陣列在x軸3904、z軸3906平面上形成超音波影像3914。仰角軸3910在x方向3904上之一維陣列在y軸3902、z軸3906上形成超音波影像3914。仰角軸3910沿著一y軸3902且偏振軸3908沿著一z軸3906之一維換能器陣列將形成一超音波影像3914，該超音波影像3914係沿著x 3904與z 3906平面形成。圖39C所圖解說明之一替代實施例繪示一仰角軸3920在一x軸904上且一偏振軸3922在z軸3906方向上之一維換能器陣列。超音波影像3924形成於y 3902與z 3906平面上。
圖40圖解說明一雙平面影像形成xy探針之操作，其中陣列4012被施加有一高電壓以形成影像。可將高電壓驅動脈衝4006、4008、4010施加至具有一y軸仰角之底部陣列4004。此施加可使得產生用於在XZ平面上形成所接收到影像之傳輸脈衝，同時將頂部陣列4002之元件保持於一接地位準下。此等探針啟用使用比一全2D換能器陣列簡單之電子裝置的一3D成像模式。如本文中所闡述之一觸控螢幕啟動式使用者介面可採用螢幕圖標及手勢以致動3D成像操作。可藉由在平板電腦資料處理器上運行之軟體增強此等成像操作，該軟體將影像資料處理成3D超音波影像。此影像處理軟體可採用此項技術中已知之濾波平滑及及/或內插操作。亦可使用波束操縱來達成3D成像操作。一較佳實施例使用經配置以用於雙平面成像之複數個1D子陣列換能器。
圖41圖解說明一雙平面影像形成xy探針之操作。圖41圖解說明一陣列4110，其被施加有一高電壓以用於形成影像。可將高電壓脈衝4102、4104、4106施加至仰角在x軸上之頂部陣列4112，從而產生用於在yz平面上形成所接收到影像之傳輸脈衝，同時將底部陣列4108之元件保持為接地。此實施例亦可利用使用如本文中所闡述之子陣列波束成形操作之正交1D換能器陣列。
圖42圖解說明一雙平面影像形成xy探針之電路要求。針對一雙平面探針繪示接收波束成形要求。形成與接收電子裝置4202之一連接。然後，選擇底部陣列4204及選擇頂部陣列4208之元件經連接以共用一個連接至接收電子裝置4202之通道。可將二對一多工器電路整合於高電壓驅動器4206、4210上。可將二對一多工器電路整合至高電壓驅動器4206、4212中。針對每一傳輸波束形成一個接收波束。雙平面系統需要總共256個傳輸波束，其中128個傳輸波束用於形成一XZ平面影像且另外128個傳輸波束用於形成一YZ平面影像。一多接收波束成形技術可用於提高圖框速率。針對每一傳輸波束具有雙接收波束能力之一超音波系統提供可形成兩個接收波束之一系統。雙平面探針僅需要總共128個傳輸波束來形成兩個正交平面影像，其中64個傳輸波束用於形成一XZ平面影像，另外64個傳輸波束用於形成YZ平面影像。類似地，對於具有一四重或4接收波束能力之一超音波系統而言，探針需要64個傳輸波束來形成兩個正交平面影像。
圖43A至圖43B圖解說明用於同時進行雙平面評估之一應用。利用回波心動描記器量測LV機械不同步之能力可有助於識別更可能得益於心臟再同步化治療之患者。需要被量化之LV參數係Ts-(橫中隔)、Ts-SD、Ts-peak等。可在一2D心尖四腔視圖回波影像上量測Ts-(橫中隔)，而可在兩個分開之胸骨旁短軸視圖上獲得Ts-SD、Ts-peak (內側)、Ts-onset (內側)、Ts-peak (基部)、Ts-onset (基部)，其中在二尖瓣高度處且在乳突肌高度處分別具有6個分段，從而提供總共12個分段。圖43A至圖43B繪示一xy探針，該xy探針提供將被同時查看之心尖四腔4304及心尖兩腔4302影像。
圖44A至圖44B圖解說明博出分率探針量測技術。雙平面探針提供EF量測，此乃因兩個正交平面之可視化確保獲得軸上視圖。自動邊界偵測演算法將定量回波結果提供至選擇植入回應器且引導AV延遲參數設定。如圖44A中所繪示，XY探針自兩個正交平面獲取實時同時影像且影像4402、4404顯示於一分割螢幕上。一人工輪廓描摹或自動邊界描摹技術可用於在收縮末期及舒張末期兩者處描摹心內膜邊界，由此計算出EF。在舒張末期及收縮末期分別量測心尖2CH 4402圖及心尖4CH 4404圖、A1及A2中的LV面積。使用公式
Figure 02_image001
計算左心室舒張末期容積(LVEDV)及左心室收縮末期容積(LVESV)。且由
Figure 02_image003
計算博出分率。
在醫療超音波行業中，幾乎每一超音波系統可進行諧波成像，但此皆係藉由使用二次諧波或fo 來進行，其中fo 係基波頻率。本發明之較佳實施例使用高次諧波(亦即，3fo 、4fo 、5fo 等)來進行超音波成像。高於二次之諧波提供實質上提高之影像品質及空間解析度。高次諧波之優勢包含提高空間解析度、將雜波最小化及提供具有不同組織結構之間的清晰對比度及更清晰邊緣清晰度之影像品質。此技術係基於在一超音波傳播穿過組織時所產生之諧波頻率。諧波頻率之產生與由於組織中之非線性音波傳播所致之波衰減相關，組織中之非線性音波傳播會導致出現所傳輸波中並不存在之諧波頻率。用於實現此超諧波成像之要求係：1)低雜訊寬頻寬度線性的放大器；2)高電壓線性傳輸器；3)寬頻寬換能；及4)進階信號處理。
由於聲波傳播穿過組織之非線性，因此波形逐漸衰減且導致出現原始所傳輸波中不存在之諧波波形。可使用Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov(KZK)方程式在理論上計算超音波在一組織樣介質中之非線性傳播。舉例而言，參見1997年J. Acoust. Soc. Am.第101卷第143至163頁的B. Ward、A. C. Baker 及V.F. Humphrey之「Nonlinear propagation applied to the improvement of resolution in Diagnostic medical ultrasound」，上述文獻之全部內容併入本案供參考。該計算係基於有限差分近似且在時域及頻域中執行。KZK方程式併入波束繞射、由於介質衰減引起之能量耗散及波形失真的綜合影響。如2003年IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control第50卷第730至735頁的A. Bouakaz、C.T. Lancee及N. de Jong之「Harmonic Ultrasonic Field of Medical Phased Arrays: Simulations and Measurements」中所示，在時域中求解繞射項及非線性度項兩者，而在頻域中解釋衰減，上述文獻之全部內容併入本案供參考。圖45中展示隨著橫向距離(以mm為單位)而變化的在焦距處在組織中之基波頻率、二次諧波頻率及三次諧波頻率下所計算之聲壓位準2 。
該計算係基於一3週期高斯脈衝，其中傳輸波形之一基波頻率係1.7百萬赫。使用一帶通濾波器提取二次諧波分量，該帶通濾波器在分別為2.75百萬赫及4.02百萬赫的低截止頻率與高截止頻率之間具有一平坦回應。帶通濾波器用於提取具有在4.35百萬赫與9.35百萬赫之間的一平坦頻率回應的超諧波分量。該等分佈已被比例縮放為具有0分貝之軸上振幅。自圖45可看出，超諧波分量之產生實質上被侷限於基波波束之最強部分，甚至比二次諧波輪廓更多。此具有有益效應，即超諧波波束寬度遠遠窄於二次諧波波束寬度。發現超諧波頻率下之波束寬度係所傳輸基波波束寬度之一半，而二次諧波波束寬度僅窄30%。如圖45中所展示，對於在焦點附近為5.3 mm且在二次諧波下為3.5 mm之一基波波束寬度而言，超諧波分量具有小於2.6 mm之一波束寬度。圖46繪示在基波頻率、二次諧波頻率及三次諧波頻率下之正規化軸向聲束輪廓。重要的是應注意，所產生之三次諧波與基波振幅及二次諧波分量之振幅的積成比例。因此，三次諧波主要在聚焦區中產生，其中基波頻率及二次諧波頻率達到其最高位準。此具有有益效應，即超諧波波束寬度遠遠窄於二次諧波波束寬度。此外，由於超諧波能量實質上集中於波束之中心部分，因此這表明旁瓣能量不相稱地減少。此性質使超諧波技術具有極大地移除來自位於波束之邊緣處之散射體之離軸回波的優勢。顯然此性質對診斷極其有利，此乃因大多數成像假影及像差可能是由超音波波束與波束輪廓邊緣處之旁瓣的相互作用導致。
由於不同組織結構產生不同超諧波回應且超諧波波束具備最小旁瓣筆形波束輪廓之性質，因此超諧波影像具備在不同組織類型之間且利用一更好的邊緣偵測提供一明顯更清晰且更鮮明對比度之影像的優勢。超諧波能更好地抑制混響及假影，尤其是出現於波束之邊緣處之混響及假影。利用超諧波，橫向解析度及軸向解析度得以提高。
可使用一高解析度幻影、GAMMEX 404GS來評估系統之空間解析度。嵌入於404GS幻影中之反射器之大小(直徑)係100 um。首先，使用一15百萬赫傳輸波形來產生404GS 15百萬赫基波幻影影像。圖47中展示基波影像之A模式曲線圖，該曲線圖亦包含15百萬赫傳輸波形及15百萬赫所接收A模式波形。
使用15百萬赫影像之一半高寬曲線圖來指示100 um接腳幻影影像之空間解析度。圖48展示幻影A模式影像、一15百萬赫所接收基波影像及一15百萬赫傳輸波形之半高寬(FWHM)曲線圖。
下表中列示基波、二次諧波及超諧波影像的GAMMAX 404GS幻影量測結果、半峰全寬(FWHM)之空間解析度比較：
Figure 108116961-A0304-0001
由於一身體中之組織具有不均勻性質，因此眾所周知自組織中之聲波反射接收到之回波信號具有極高的非線性度。組織身體之非線性回應導致傳輸-接收主波束之寬度以及旁瓣位準增大，這繼而會顯著地減小組織超音波成像之橫向及對比解析度。又一方法(本文中稱為組織高頻率成像(THI)或組織混合成像(TMI)或超諧波成像)使用組織中之傳播波之非線性回應，從而使得可將此等散焦效應最小化。在醫療超音波成像中，需要諧波成像，其中傳輸波形係一個基波頻率F0 ，且所關注接收信號係一較高諧波，該較高諧波通常係二次諧波(2F0 )或三次諧波(3F0 )。超諧波影像模式組合所有的高次諧波(＞=3f0 )。所關注諧波信號係由身體中之影像目標產生，且傳輸波形中之諧波不在關注範圍內。因此，抑制傳輸波形中之諧波至關重要。
闡述具有習用3個方形波循環之一超音波脈衝器。此一波形之頻譜在低於基波頻率約-4分貝處具有一三次諧波分量，在常規方形波中具有高三次諧波分量，因此習用方形波不適合用作實現高次諧波成像之傳輸波形。
圖51A及圖51B圖解說明一方形波及方形波形之一頻譜，該頻譜在低於基波頻率約-4分貝處具有三次諧波分量，一高三次諧波分量；因此該方形波不適合於用作實現高次諧波成像之傳輸波形。
本文之較佳實施例藉由將脈衝高時間及脈衝低時間減小至常規方形波之三分之二來使用一經修改方形波。此經修改波形具有比一常規方形波之三次諧波分量更低之一個三次諧波分量，且近似於一純正弦波。舉例而言參見圖52，圖52圖解說明一個三分之二波形。圖53圖解說明一第三方形波形及一正弦波之一頻譜。此經修改波形具有比一常規方形波之三次諧波分量更低之三次諧波分量，且近似於一純正弦波。該方法利用兩個連續傳輸波形；對交替傳輸至組織中之第一超音波脈衝及第二超音波脈衝進行成像。該兩個超音波脈衝係三分之二方形波形，其中第一超音波脈衝與第二超音波脈衝之不同在於將傳輸波形反相。量測此等脈衝所產生之接收超諧波回波信號，且藉由添加超音波傳輸脈衝中之每一者所產生之回波信號來組合。
一超音波成像系統包含一寬頻放大器，該寬頻放大器具有
Figure 02_image005
之雜訊基底，頻寬＞22百萬赫、4.5百萬赫傳輸波形下之三分之二高電壓、脈衝相消以及包含三次諧波、四次諧波及五次諧波頻率之一接收波形。
圖54A及圖54B中展示一基波影像與超諧波成像比較。由於不同組織結構(諸如脂肪、肌肉、腫瘤細胞)使聲波傳播發生不同畸變(亦即，不同組織結構使聲波發生不同衰減)的性質，因此諧波影像可比基波影像更好地區分不同的組織結構。在圖54A及圖54B中可看到，超諧波影像提供不同結構之間的明顯更清晰且更鮮明的對比，即成像性質。超諧波影像係係通過脈衝相消技術使用4.5百萬赫傳輸三分之二經修改波形而產生且由三次高諧波、四次高諧波及五次高諧波組成。
由於聲波在傳播穿過組織時具有非線性性質，因此波形逐漸衰減且導致出現原始傳輸波中不存在之諧波波形。可使用Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov或KZK方程式來在理論上計算超音波在一組織樣介質中之非線性傳播。該計算係基於有限差分近似且在時域及頻域中執行。KZK方程式併入波束繞射、由於介質衰減引起之能量耗散及波形失真的綜合影響。在時域中求解繞射項及非線性度項兩者，而在頻域中解釋衰減。超音波系統大部分可執行諧波成像，但此諧波成像全部係使用二次諧波2fo 來進行，其中fo 係基波頻率。然而，使用高於二次諧波之高次諧波(亦即3fo 、4fo 、5fo 、… )可顯著地提高影像品質及空間解析度。高次諧波之優勢係：提高空間解析度、將雜波最小化及提供具有不同組織結構之間的清晰對比以及更清晰之邊界/邊緣清晰度的影像品質。自圖54A及圖54B之軟組織超音波影像可看到，超諧波影像提供之視覺解剖及病理資訊可為臨床醫師提供額外資訊以幫助臨床醫師做出關於介入過程之診斷決策。
除視覺資訊之外，本文闡述可提供成像中組織之定量診斷資訊之一技術。美國專利5,361,767已開發出基於超音波影像之一組織表徵技術，該基於超音波影像之一組織表徵技術可用於無創性地量測成像中的不同類型組織之吸收係數，亦即一無創性超音波成像技術可用於提供定量組織表徵以及成像中組織之解剖與病理診斷資訊，該美國專利之全部內容併入本案供參考。已對約190個乳腺異常患者測試了該方法。結果指示將乳腺異常患者總結為以下特點。 • 正常乳房組織在0.3至0.6分貝/Cm/MHz之一範圍(根據年齡及月經週期)中； • 癌在0.9至1.2分貝/Cm/MHz之一範圍(根據癌類型)中； • 纖維瘤在2.25至4.5分貝/Cm/MHz之一範圍(根據纖維組織形成類型)中 • 囊腫接近0分貝/Cm/MHz
如下闡述一超諧波影像引導之頻率組織表徵過程，一旦獲取一超諧波組織影像且在影像上識別到一病理學所關注區(ROI)，操作員便會穿過ROI繪出一所關注線5490，參見圖54C。
超音波系統沿著所關注線自動地傳輸在f1 下之一正單脈衝傳輸波形。包絡偵測之後傳回之回波之形狀具有兩個峰值，該兩個峰值分別與來自所關注區之前邊界及後邊界之反射波對應，圖54D中展示邊界之間的距離，其中
Figure 02_image009
接下來，重複同一程序，但沿著所關注線傳輸在f2 下之一負單脈衝傳輸波形。圖54E中展示包絡偵測之後傳回之回波，其中兩個峰值分別與來自所關注區之前邊界及後邊界之反射對應，邊界之間的距離係相同的，其中：
Figure 02_image013
(1)
吸收係數係頻率之一線性函數α=kf。接下來，邊界之間的吸收係數可表達為：
Figure 02_image017
(2)
在沿著所關注區存在N個平行線之情況下軟體自動地重複該程序N次，然後基於依據N個平行線5492(圖54F)之量測計算平均k值。
Figure 02_image021
(3)
軟體報告與沿著所關注N線之組織表徵對應之N個所量測吸收係數值，此外，軟體亦報告平均kavg 值，其中kavg
Figure 02_image025
(4)
總之，已闡述了可用於為臨床醫生提供定量病理組織診斷資訊之一無創性超音波成像技術。
可在1997年J. Acoust. Soc. Am.第101卷第143至163頁的B. Ward、A. C. Baker及V.F. Humphrey之「Nonlinear propagation applied to the improvement of resolution in Diagnostic medical ultrasound」中且亦在2003年的IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control.第50卷第730至735頁的A. Bouakaz、C.T. Lancee及N. de Jong之「Harmonic Ultrasonic Field of Medical Phased Arrays: Simulations and Measurements」找到關於超音波成像之諧波特性之其他細節。此等公開案之全部內併入供參考。
重要的是應注意，乳腺超音波成像非常依賴於操作員。在此提出具有軟體監測之一簡單工具以引導一超音波醫師徒手進行乳房掃描，以使得掃描完全覆蓋整個乳腺區域而不遺漏任何區域且係可再現的。一乳腺超音波換能器可係約50 mm寬。在掃描期間，操作員在一線性方向上徒手移動換能器會覆蓋約50 mm × 200 mm乳腺面積且然後將探針移動至開始點，在一內側橫向位置中將探針偏移約50 mm，再次重複線性掃描。成像過程重複進行直至覆蓋整個乳腺面積。可使用一聲學透明水凝膠墊來確保覆蓋總乳腺面積且過程可重複。在圖55A中可看到，水凝膠墊標記有四個重疊矩形，該四個重疊矩形具有換能器放置及掃描方向指示。每一矩形係50 mm寬且200 mm 長，中心圓點用於與乳頭對準。掃描係自頭至腳進行，其中平行徒手掃描覆蓋整個乳房。在此實例中，四個平行重疊掃描可覆蓋整個乳腺區域。
圖55A展示標記有掃描方向及探針放置之水凝膠墊。換能器被放置於第一矩形之頂部處且被徒手移動至底部。然後，將探針移動至第二矩形之開始點且手動地或藉由一自動化控制器來反覆。重要的是在掃描期間徒手移動係足夠慢以使得可將超音波圖框擷取為各自間隔開一亞毫米之影像之一串流。系統將自每一掃描列之開始點追蹤時序，若移動太快則該系統將提供「警告嗶嗶聲」。
圖55B中展示具有1D影像陣列之一換能器設計，該1D影像陣列嵌入於在法向於中心成像陣列之方向上安裝之兩個運動引導陣列之間。此圖解說明嵌入於用於運動引導之兩個垂直陣列5102之間的線性成像陣列5101。該線性陣列可嵌入於位置法向於中心陣列之兩個較小換能器陣列之間。中心成像陣列之元件之數目可係128、192或256。側陣列中之每一者可具有介於16、24至32等範圍中之元件。側陣列可用於監測徒手移動之速率，以確保操作員正使用一恆定速率且速率足夠慢以產生可被擷取為各自間隔開約1 mm或更小之影像之一串流之超音波圖框。陣列亦可用於確保掃描係一直線向前移動。當移動太快或速率在變化或探針以一圓形運動移動時，軟體將一警告信號發送給操作員以調整移動。
圖55C圖解說明使用一換能器探針之位置追蹤之一成像序列5200。序列5200包含相對於將被掃描之一所關注區來對一換能器探針進行定位，換能器探針連接至一可移動超音波成像裝置(步驟5202)。序列5200包含使用一觸控螢幕圖標、選單或鍵盤輸入來致動一成像過程之操作(步驟5204)。序列5200包含在對所關注區進行超音波成像期間監測換能器探針之移動(步驟5206)。序列5200包含使用一觸控螢幕特徵或音波來發信號給控制換能器探針之移動之操作員以調整換能器探針之移動以引導對所關注區之成像(步驟5208)。序列5200視情況包含致動在可移動超音波成像裝置之一處理器上操作之一自動化機器學習程式以執行一計算診斷程序(步驟5210)。序列5200包含在顯示器上顯示一診斷影像或值(步驟5212)。
人工智慧(AI)及擴增實境(AR)變換醫療超音波。使用AI及AR之醫療超音波應用可解決在諸多診斷及治療應用中影響患者治療成效之關鍵問題。超音波成像所帶來之問題通過深度學習解決，此乃因花費數年訓練深度學習以學習如何讀取超音波影像。已報告了基於深度學習AI演算法來自動地偵測腫瘤區且偵測心臟病之臨床研究，從而以高靈敏性及專一性輔助醫療診斷。增強現實(AR)將光學視覺視訊與超音波影像融合在一起，為外科醫生提供實時影像引導，以改良外科手術過程中解剖結構的識別且增強可視化。用於影像獲取之超音波系統可採用具有1000GFLOP (千兆次浮點運算/秒)以上處理能力之電腦系統來實施深度學習演算法所提出之數學計算，或將一超音波影像融合/疊加於一解剖特徵之一使用者光學視圖上所需之計算。AI及/或AR可極大地增強或擴展超音波成像應用。可獲取實時超音波影像且亦可實施彼等演算法強制執行之大量計算之一計算增強型超音波系統可推進癌治療以及癌及心臟病診斷上的臨床護理實施。超音波系統之較佳實施例中提供超音波系統之可攜性、可靠性、迅速、易用性及可購性以及用於進階成像之計算能力之改良之整合。
超音波(US)影像已廣泛地用於診斷及偵測癌症及心臟病等。應用此等診斷技術來進行癌症偵測之缺陷係一受過培訓的放射科醫師人工診斷每一影像圖案會消耗大量的時間。雖然有經驗的醫生可在一US影像中人工定位腫瘤區，但仍非常期望採用自動地偵測腫瘤區之演算法以輔助醫療診斷。自動化分類器藉由自動地區分良性圖案及惡性圖案來在準確度及時間要求方面實質上升級診斷程序。神經網路(NN)在此方面發揮著重要作用，舉例而言尤其是在乳腺癌及前列腺癌偵測應用中。
脈衝耦合神經網路(PCNN)係一生物學啟發類型之神經網路。其係局部連接至其他神經元之貓視覺皮質之一簡化模型。PCNN能夠自影像提取邊緣、分段及紋理資訊。對不同類型之資料進行有效操作僅需要對PCNN參數做出些許改變。此係優於已發佈影像處理演算法之一優勢，該等已發佈影像處理演算法通常在發揮作用之前需要關於目標之資訊。可獲得超音波影像中之前列腺之一準確邊界偵測演算法來輔助放射科醫師做出一診斷。為增大超音波前列腺影像之對比度，首先使用具有一中值濾波器之PCNN來調整原始影像之強度值。此後，可執行PCNN分段演算法以偵測影像之邊界。組合強度調整與分段使得PCNN靈敏度降低至各種PCNN參數之設定，PCNN參數之最佳選擇可係困難的且可甚至對於同一問題仍有變化。結果表明與包含Fuzzy C-mean及Fuzzy Type-II在內的其他機器學習技術相比，所採用PCNN方法提供之總邊界偵測重疊準確度高。
特定而言，超音波(US)影像已廣泛用於診斷乳腺癌。雖然有經驗的醫生可人工定位一US影像中之腫瘤區，但仍非常期望開發出自動地偵測腫瘤區之演算法以輔助醫療診斷。Peng Jiang、Jingliang Peng、Guoquan Zhang、Erkang Cheng、Vasileios Megalooikonomou、Haibin Ling已開發出在US影像中自動偵測乳腺腫瘤之一演算法：「Learning-based Automatic Breast Tumor detection and Segmentation in Ultrasound Images」，該文獻之全部內容併入本案供參考。腫瘤偵測程序被公式化為一兩步學習問題：定界框進行腫瘤定位及準確邊界描繪。具體而言，一例示性方法使用基於類Harr特徵之一AdaBoost分類器來偵測一組初步腫瘤區。使用量化強度特徵利用一支援向量機(SVM)來進一步篩選初步偵測到之腫瘤區。最後，對US影像執行隨機漫步分段演算法以擷取每一所偵測腫瘤區之邊界。基於含有112個乳腺US影像之一資料集來評估較佳方法，該資料集包含組織學確認之80個患病患者及32個正常患者。資料集含有每一患者之一個影像且患者在31歲至75歲之間。此等量測證明所提出之演算法可自動地偵測乳腺腫瘤以及其位置與邊界。
風濕性心臟病(RHD)係25歲以下年輕人最常患上的心臟病。風濕性心臟病通常在童年時期以鏈球菌性咽喉炎形式出現，且可演變成導致青少年及年輕人死亡或使其衰弱之嚴重心臟損傷，且使妊娠危險。
儘管在歐洲及北美幾乎消滅了這種疾病，但這種疾病在非洲、中東、中亞和南亞、南太平洋以及發達國家的貧困地區仍然很常見。全球有三千三百萬人受RHD影響。雖然可藉由超音波影像診斷RHD，但此等超音波影像對使用者有很大依賴性。通常，其需要經驗豐富的超音波醫師來獲取診斷品質超音波影像。藉由利用GPU加速之深度學習軟體訓練一系統來提供診斷超音波影像，採用一基於AI之深度學習演算法來使全科醫師利用超音波系統來診斷RHD對患者係有益的。
圖56A中展示具有全連接人工神經節點之一計算神經網路模型。該模型包括L個層，在每一隱藏層內存在K個節點。下層中之每一節點之輸出以一可訓練連接權重完全連接至上層中之對應節點。
在圖56A中可看到，每一節點係一個二維影像，其中(i,j)表示像素元件位置；Nl ,k (i,j)表示l層的第k個位置之(i,j)像素值；Wl ,k k’ (i,j)表示l層中之第k個位置之第(i,j)元件與l+1上層之第k’個位置中之(i,j)元件之間的連接權重。可藉由將對下層處之每一對應節點之連接權重Wl.k 之積與下l層中之節點中之每一者之輸出值Nl,k (i,j)求和來計算上層之第k’個位置處之像素值Nl+1 ,k’ (i,j)，其中i=1、2、…、I；j=1、2、…、J
Figure 02_image027
(5)
在此實例中，假定在隱藏層中之神經節點中之每一者之一影像大小係(1000, 1000)，亦即i=1000，j=1000，且在每一隱藏層內存在500個節點，k=500。可直接計算需要實施之數學運算，以依據來自下層之輸入計算上層上之節點之值，亦即1 × 109 次浮點運算。對於具有1000層(亦即，l=1000)之一神經網路而言，所需之計算總數目係1 × 1012 次浮點運算，亦即，在發展中國家中實施RHD臨床評估時，需要具有1000GFLOP之一處理器來使用此深度學習人工神經網路計算所需資料。除超音波系統之外，臨床醫師可攜帶具有Nvidia GPU之76台高端linux膝上型電腦，其中Nvidia GPU之處理能力超過1000GFLOP。本申請案之較佳實施例包含本文中所闡述之一平板式超音波系統，其中一圖形處理單元整合至平板電腦或可移動系統殼體中且經由匯流排或其他高速/資料速率連接而連接至超音波系統之中央處理器。
一神經網路包括配置於若干層中之單元(神經元)，該等單元一將輸入向量轉換成某些輸出。每一單元接受一輸入，對該輸入應用一(通常非線性)函數，且然後將輸出傳遞至下一層。通常，網路被界定為前饋式的：一單元將其輸出饋送至下一層上之所有單元，但不回饋至先前層。對自一個單元傳遞至另一單元之信號應用加權，且在訓練階段調諧此等加權以使一神經網路適應所面臨之特定問題。此係學習階段。神經網路圖案辨識之目標係將所觀測到之輸入圖案分群成一組已知類別中之一者。反向傳播分類器係一個最深入研究之NN分類器(NNC)且已應用於例如面部、字元及語音辨識以及信號預測的問題中。徑向基底函數(RBF)分類器在高維空間中有效推廣且提供低誤差率，其訓練時間遠遠小於反向傳播分類器之訓練時間。另外，RBF分類器形成平滑表現良好之決策區且在訓練資料很少之情況下效能良好。接下來，闡述一反向傳播演算法及一RBF演算法之實時實施。另外，闡述反向傳播及RBF訓練演算法。
反向傳播係在人工神經網路中廣泛用於遠端感測影像分類之一方法，其用以在處理一批資料(影像辨識、多個影像)之後計算每一神經元之誤差貢獻。在機器學習情境中，反向傳播通常由梯度下降最佳化演算法用來藉由計算損失函數之梯度而調整神經元之權重。此技術有時亦被稱為誤差反向傳播，此乃因誤差係在輸出處計算且透過網路層散佈回來。
反向傳播需要每一輸入值之一已知所期望輸出。因此其被視為一監督學習方法(儘管其用於某些無監督網路中，諸如自動編碼器)。反向傳播亦係差量規則至多層前饋網路之一推廣，藉由使用連鎖規則來反覆地計算每一層之梯度來達成。其與Gauss–Newton演算法密切相關，且係繼續神經反向傳播之研究之一部分。反向傳播可與任何基於梯度之最佳化器一起使用，諸如L-BFGS或截斷式Newton。
反向傳播神經網路由Rumelhart等人開發出來以作為訓練多層感知器問題之一解決方案。反向傳播通常用於訓練深度神經網路，深度神經網路係用於闡述具有一個以上隱藏層之神經網路之一術語。研究已表明，用於對遠端感測影像進行監督分類之神經網路模型極大提高了影像分類之精確性，此乃因神經網路分類器可研究非連續非線性分類模型。另外，神經網路模型具有良好的穩健性及自適應性且能夠在特定條件下解決問題。最後，神經網路能夠組合對遠端感測影像之多個參數(諸如形狀、譜相、紋理等)之分析以提取潛在資訊。
反向傳播訓練演算法係一反覆梯度下降方法，該方法經設計以將一多層前饋之實際輸出與所期望輸出之間的均方誤差最小化。該演算法開始於具有隨機權重之一網路。對網路重複應用訓練向量，且在每一訓練向量之後根據演算法所規定之一組方程式來調整權重，直至將權重收斂及誤差函數減小至一可接受值為止。
接下來，綜述計算演算法。如圖56B中所指示，xi 表示輸入向量，wij h 表示輸入層與隱藏層之間的連接權重，且wij o 表示隱藏層與輸出層之間的連接權重。另外，uj = f(yj )表示隱藏層之激勵，其中
Figure 02_image031
係點積輸出，且vj =
Figure 02_image035
係網路所產生之實際輸出圖案之第j個元件。在兩種情形中，f(.)係一節點之非線性激勵函數。在權重更新階段中，權重wij o (t)及wij h (t)之更新量分別由以下公式給出：
Figure 02_image039
(6) 及
Figure 02_image043
(7) 其中t係一時間指數。差量項由以下方程式規定：
Figure 02_image047
(8)
Figure 02_image051
(9)
在方程式(8)中，Tj 係目標輸出型樣之第j個分量。因此，反向傳播訓練規則之實施方案涉及兩個階段。在第一階段期間，呈現輸入並通過網路向前傳播該輸入以計算輸出值uj 及vj 。在第二階段期間，在輸出節點處開始，將向後傳播誤差項至下層中之節點且相應地調整權重。
一RBF分類器具有與三層前饋網之架構極其類似之一架構。圖56B展示一RBF分類器，其中輸入層與隱藏層之間的連接具有單位權重且因此不必被訓練。隱藏層中被稱為基底函數(BF)節點之節點可具有由一特定平均向量µi 及變異數向量σi 2 規定之一高斯脈衝非線性度，其中i=1、2、…、F，且F係BF節點之數目。給定一N維輸入向量X，每一BF節點i輸出反映輸入所引起之BF激勵之一張量值yi ：
Figure 02_image055
(10) 其中h 係變異數之一比例常數，xk 係輸入向量X =[x1 、x2 、…、xN ]之第k個分量，且µik 及σk 2 分別係基底函數節點i之平均向量及變異數向量之第k個分量。接近徑向BF之中心(在歐幾裡德意義上而言)之輸入形成一較高激勵，而遠離該中心之輸入形成低激勵。由於RBF網路之每一輸出節點形成BF節點激勵之一線性組合，因此中間層與輸出層的網路連接係線性的：
Figure 02_image059
(11) 其中zj 係第j個輸出節點之輸出，yi 係第i個BF節點之激勵，wij 係將第i個BF節點連接至第j個輸出節點之權重，且woj 係第j個輸出節點之偏差或臨限值。此偏差係由與不論輸入如何皆具有一恆定單位輸出之一BF節點相關聯之權重所致(在此種情形中，BF節點i = 0)。一未知輸入向量X被分類為屬與具有最大輸出zj 之輸出節點j相關聯之類別。
重要的是應注意，在方程式(10)中，RBF (0被選為一高斯函數)。通常，若一函數之第一導數係完全單調的，則此函數可用作一徑向基底函數。以下給出可實際上用於分類之一系列函數
Figure 02_image063
(12)
Figure 02_image065
其中
Figure 02_image069
。
可使用一反覆梯度下降方法來訓練線性網路中之權重Wij ，以將一RBF網路之實際輸出與所期望輸出之間的均方誤差最小化。為圖解說明此方法，使在輸出節點j處具有類別標籤C的一給定輸入向量X之實際RBF分類器輸出為zj ，且一給定實例中之所期望輸出係例如4，其中 dj =0，而j = I,…,M (13) 且M係類別數目。在方程式 (13)中，dj 係所期望目標輸出型樣之第j分量。將最佳權重界定為將淨輸出之平方誤差最小化之權重。
Figure 02_image073
(14) 可藉由在與此誤差函數之梯度相反之方向上選擇權重改變來實現最小誤差，因此執行誤差函數之一梯度下降。 亦即：
Figure 02_image077
(15) 接下來
Figure 02_image081
(16) 演算法開始於具有隨機權重之一網路。對該網路重複應用訓練向量且在每一訓練向量之後根據方程式(16)來調整權重直至將權重收斂及誤差函數減小至一可接受值為止。
接下來，綜述計算演算法。如圖56B中所展示之網路結構中所指示，Xi 表示輸入向量，而wij 表示隱藏BF節點與輸出層之間的連接權重。因此，RBF訓練規則之實施方案涉及兩個階段。在第一階段期間，呈現輸入且將透過網路向前傳播該輸入以計算輸出值yi 及zj 。在第二階段期間，所根據方程式(16)調整權重。重複進行該過程直至權重收斂及誤差項達到一可接受值為止。
習用腹腔鏡提供三維(3D)手術區域之一平面表示且無法將位於可視器官表面下之內部結構可視化。由於軟組織器官之可變形性質，電腦斷層攝影(CT)及磁性共振(MR)影像難以與腹腔鏡視圖實時融合。利用新興相機技術，已開發出一實時立體擴增實境(AR)系統來藉由將實時腹腔鏡超音波(LUS)與立體視訊合併來進行腹腔鏡外科手術。該系統執行兩個重要視覺線索：(1)真實深度之感知，使得更好地理解解剖結構之間的3D空間關係，及(2)關鍵內部結構之可視化以及手術區域之一更全面可視化。使用腹腔鏡超音波檢查法(LUS)對於新手及有經驗超音波檢查師而言皆頗具挑戰性。由於現在將高畫質(HD)相機整合至腹腔鏡系統中，因此腹腔鏡相機近年來已在影像品質取得顯著進步。然而，習用腹腔鏡係單眼的且僅能夠提供一單個相機視圖。因此，所得顯示器係三維(3D)手術區域之一平面表示且不能使外科醫生良好地理解解剖結構之間的3D空間關係。另外，儘管表面紋理豐富，但腹腔鏡視訊未提供位於可視器官表面下之內部結構之資訊。良好深度感知及內部結構之知識兩者皆對腹腔鏡過程之安全性及有效性及提高外科手術效果至關重要。
腹腔鏡擴增實境(AR)係一種將腹腔鏡超音波視訊覆疊至光學視訊上之方法，提供增強之手術中可視化，如Xin Kang、Mahdi Azizian、Emmanuel Wilson、Kyle Wu、Aaron D.Martin、Timothy D.Kane、Craig A.Peters、Kevin Cleary、Raj Shekhar的「Stereoscopic augmented reality for laparoscopic surgery」，Surg Endosc (2014) 28:2227–2235中及Xinyang Liu、Sukryool Kang、William Plishker. George Zaki. Timothy D.Kane、Raj Shekhar的「Laparoscopic stereoscopic augmented reality: toward a clinically viable, electromagnetic tracking solution」；J. Med. Imag.3(4),045001 (2016),doi:10.1117/1.JMI.3.4.045001中更詳細地闡述，該等公開案中之兩者的全部內容全文併入本案供參考。
手術中成像具有以下優勢：提供外科手術區域之實時更新且能夠AR繪示位於腹部、胸部及骨盆中之移動器官及可變形器官。可使用一基於EM追蹤之臨床上可行腹腔鏡AR系統。EM-AR系統之性能已經過嚴格驗證，具有臨床上可接受配準準確度及可視化延時。
圖58A中所展示之本發明系統可執行圖57中所圖解說明之過程，其中具有一EM感測器4952之一腹腔鏡換能器探針4950可使用如本文中所闡述之觸控螢幕操作來致動4902。可視情況校準4904裝置以用於一特定成像應用，且可同時或依序擷取4906光學影像及超音波影像。影像可以分割螢幕格式呈現或合併(覆疊)成視訊格式4908。可使用一神經網路處理4910資料以產生診斷資料。該系統包含一核心處理器及記憶體4954，核心處理器可包括本文中先前所闡述之一Nvidia圖形處理器單元，該Nvidia圖形處理器單元可經程式化或經組態以用作一神經網路。一或多個神經網路可經組態以用於離散學習演算法，該等離散學習演算法與用於單獨解剖結構(諸如，心臟、肺、腎臟、胃腸成像)的使用一超音波腹腔鏡探針之成像協定相關聯。探針4950可包含一成像相機，諸如一CMOS或CCD成像裝置。另一選擇係，一成像導管或探針可用於產生直接連接至可移動超音波系統之影像資料。
圖58B之實施例包含一圖形處理器4956，諸如包含一6GB視訊記憶體之一Nuidia Quadro P3000圖形卡。此圖形處理器經組態以執行本文中所闡述之機器學習方法，諸如可自加利福尼亞的聖弗朗西斯科Bay Labs, Inc購買且如2017年12月4日提出申請之美國專利申請案US2018/0153505中所闡述之軟體產品，該美國專利申請案之全部內容併入本案供參考。
需要大數目個數學計算來將一腹腔鏡超音波視訊覆疊或映射於光學視訊上。使pus = [x y 0 1]表示LUS，腹腔鏡超音波影像座標中之一點，其中z座標係0。使pLap u 表示在未失真腹腔鏡光學視訊影像中與pus 對應之點。若將TA B 標示為自A之座標系至B之座標系之4x4變換矩陣，則pus 與pLap u 之間的關係可藉由以下方程式表達。
Figure 02_image085
(17) 其中US係指腹腔鏡超音波影像；EMSus 係指附接至腹腔鏡超音波探針之感測器；EMT係指EM追蹤系統；EMSLap 係指附接至3D光學視域範圍之感測器；透鏡係指3D範圍之相機透鏡；I3 係大小3之單元矩陣；且K係相機矩陣。Tus EMSus 可自超音波校準獲得；TEMSus EMT 及TEMT EMSLap 可自追蹤資料獲得；TEMSLap lens 可係手眼校準獲得；且K可自相機校準獲得。可使用亦自相機校準獲得之透鏡失真係數使plap us 失真。
藉由基於方程式(17)將腹腔鏡超音波影像之一個點映射至腹腔鏡光學視訊影像中之對應點來直接計算使用複合超音波與光學視訊影像之擴增實境成像之計算要求。使相機矩陣大小係(500，500)像素且超音波影像大小係(500，500)像素。依據方程式(17)，所需計算總數目係約1x1012 次浮點運算，亦即1000GFLOP，其中圖形處理器用於實時提供解決方案。
除用於獲取腹腔鏡超音波影像之超音波系統之外，亦藉由具有一NVidia GPU Quadro K2100M、576個核心、具有972.8 GFLOP處理能力之一膝上型電腦(Precision M4800，Dell；4核2.9 GHz Intel CPU)實施光學影像與超音波影像融合工作。然而，本文中所闡述之一較佳設計使用一計算增強超音波系統。除Intel 處理器CPU之外，系統可併入能夠提供1000GFLOP以上處理能力之一多核心GPU以適應上文所例示之AI、AR應用所提出之計算要求。
本文中所闡述之較佳實施例提供處理超音波資料之一靈活系統。如圖58C中所繪示，系統可處理經由匯流排5404自波束成形引擎5402傳輸至處理器5406之波束成形影像資料，處理器5406運行包含掃描轉換及都卜勒處理在內之若干個超音波軟體操作5405。使用者在觸控螢幕介面處藉由語音命令或鍵盤所選擇之選定成像模式界定傳輸至顯示器之資料及影像5408。
當使用者選擇需要更複雜計算或成像處理功能之一成像模式時，處理器5406將存取本文中所闡述之機器學習及/或影像處理應用5410，如圖58D中所展示。此可包含處理由換能器產生之RF資料之可選選項，RF資料亦可自引擎5402經由匯流排5404轉送至處理器5410。超音波應用5405可利用RF資料或格式化為點陣圖影像資料之資料以藉由處理應用程式5410處理，處理應用程式5410將所需資料傳輸至圖形處理單元5420。處理器5420可利用記憶體5422在儲存顯示或有線/無線傳輸至一網路之前儲存供進一步處理或傳輸回至中央處理器應用程式5410之資料。
圖58E繪示一平板電腦組態之一電路板佈局之一圖片，其中處理器5406與圖形處理單元5420安裝於一單個電路板上。平板電腦可具有在8至16英吋之一範圍中之一顯示器直徑，其中所有操作可藉由觸控操作致動。另一選擇係，平板電腦亦可顯示用於語音啟動之一觸控致動型圖標，可藉由一外部鍵盤操作或經由一網路藉由有線或無線連接遠端地操作。
圖59圖解說明使用一共用記憶體來提供與一外部應用之通信。在利用如本文中所闡述之一共用記憶體之平板電腦或其他可移動超音波裝置中，同一或不同處理器上之複數個不同應用程式可存取所儲存資料。可在美國專利第9,402,601號中且在2003年3月11日提出申請之美國公開申請案第2004/015079號中找到關於超音波裝置中之共用記憶體操作之其他細節，此專利及申請案之全部內容併入本案供參考。可使用平板電腦或膝上型電腦中之一控制電路5960來存取共用記憶體5920，控制電路5960將資料封包發送至遠端地運行或在如本文中所闡述之平板電腦或可移動超音波裝置內部運行之一第三方應用程式5940且接收資料封包。共用記憶體5920可用於使用一第三方應用程式來傳輸個別影像圖框或串流視訊以供處理，該處理可包含機器學習或擴增實境操作。圖60A繪示整合至一平板電腦或膝上型電腦超音波系統中之一散佈式處理器系統或GPU 4954。可經由匯流排6060將複數個核心處理器6020連接至複數個GPU 6040及一共用記憶體6050。採用超音波成像操作之觸控螢幕致動之平板電腦裝置可包含由圖形處理器執行之操作之一觸控致動選單。舉例而言，可藉由平板電腦觸控螢幕上之一觸控致動圖標或選單清單打開可自Bay Labs,Inc.購得之一軟體程式。與一成像過程搭配使用之一例示性程式可係可自Bay Labs,Inc.購得之EchoMD Auto EF產品，該產品用以自一回波心動研究自動地選擇影像或視訊且亦執行自動化博出分率截斷術。
圖60B中展示展示於一平板電腦之一觸控螢幕顯示器上之一Bay Labs, Inc.軟體引擎之一螢幕截圖，其中複數個圖形視覺指示器7002、7004使得一系統操作員能夠基於一水平條之大小調整一探針之位置及/或移動，該水平條指示使用者手動操控探針之有效性，藉此提供回饋。另一產品可自DIA Imaging Analysis, Ltd (Be’er Sheva, Israel)購得，諸如與本文中所闡述之雙峰換能器探針搭配使用之LVIVO EF博出分率評估工具。
其他定量特徵包含可自台灣台北之AmCad Biomed Corporation獲得之甲狀腺癌偵測方法。在美國專利第8,948,474號中且亦在2016年10月的Nature Scientific Reports，V6:35632；DOI 10.1038/srep v 35632的Wu等人之「Quantitative analysis of echogenicity for patients with thyroid nodules」中闡述此等方法，該美國專利之全部內容併入本案供參考。
根據本發明之一機器學習技術之一項實施例如下： 1. 獲得超音波影像資料：I(x) 2. 在影像上之每一所關注區周圍放置一定界框來標注此資料，因此形成一訓練資料集。 3. 針對每一影像且針對每一圖，基於其sobel梯度形成一組特徵：go (I(x)) 4. 使用此等梯度使用哈爾(haar)小波及一AdaBoost演算法來在病變或其他所關注目標組織與正常組織之間做出辨別。哈爾小波係一影像位置之周圍上之特徵之積分之差異。AdaBoost藉由基於一訓練資料集之經驗誤差最小化選擇最佳地辨別病變或其他選定及未選定區的一組哈爾小波以及經由此等小波最佳地組合此等小波與一組臨限值的一組權重。更確切而言，AdaBoost學習函數：
Figure 02_image089
(18) 其中ht (x)係一弱分類器且對應於：
Figure 02_image093
(19) 5. 使用用於偵測選定影像中之病變之f(x)。
本文中所呈現之系統及方法可包含具有相關聯可執行指令之一或多個可程式化處理單元，該等可執行指令保存於一或多個電腦可讀媒體、RAM、ROM、硬碟機及/或硬體上。在例示性實施例中，硬體、韌體及/或可執行碼可提供為(舉例而言)升級模組以與本文中所闡述之處理系統結合使用。舉例而言，硬體可包含用於執行本文中教示為一計算程序之實施例之組件及/或邏輯電路系統，例如以控制一或多個超音波成像序列。
包含顯示器及處理單元以輸送所計算/所處理之資料，例如形貌2D或3D影像資料。在例示性實施例中，顯示器及/或計算裝置用於將相對於一習用二維影像覆疊之所導出超音波成像資訊可視化，如本文中所闡述。在例示性實施例中，顯示器可係便於將成像資訊可視化之一個三維顯示器。
可用於實施本發明實施例中之某些之實際軟體碼或控制硬體不旨在限制此等實施例之範疇。舉例而言，可使用任何適合程式化語言類型(諸如，組譯碼、C、C#或C++)使用例如習用或物體導向程式化技術以碼來實施本文中所闡述之實施例之某些態樣。此碼儲存或保存於一或多個任何類型之適合非暫時性電腦可讀媒體上，諸如磁性儲存裝置媒體或光學儲存裝置媒體。
除上述內容之外，現在進一步闡述適合由本發明實施例使用且在圖1B中所展示之一例示性可移動超音波系統。應明白，下文所陳述之例示性系統之說明旨在圖解說明且闡釋系統特徵且不具限制意義。亦應明白，對下文所闡述之例示性系統所做出的與本文中所含有之說明一致的修改亦被視為在本發明之範疇內。
例示性可移動超音波系統產生高解析度影像，該等高解析度影像旨在由藉由超音波成像或人體流體流執行分析之合格醫師使用。具體臨床應用及檢查類型包含但不限於：胎兒、腹部、手術中(腹部、器官及血管)、小兒科、小器官(甲狀腺、乳房、睾丸)；新生兒及成人頭顱；經直腸、經陰道、肌肉骨骼(習用及淺層)；心臟(成人&小兒)；周邊血管。
通常，超音波主要係一依賴操作員之成像技術。影像品質和基於掃描做出正確診斷之能力取決於在檢查期間應用之精確影像調整及適當控制設定。例示性可移動超音波系統提供工具以在所有影像模式之患者掃描期間改良或最佳化影像品質。此系統併入本文中先前所闡述之一圖形處理單元，舉例而言如圖9A至圖9F及圖46至圖60B中所闡述，但不具限制性。
可移動超音波系統可包含具有不同特徵級別之版本。
下表列示每一版本附帶之掃描模式。
Figure 108116961-A0304-0002
可移動超音波系統可使用256個數位波束成形通道來實現二維數位成像。此成像模式在自2百萬赫至12百萬赫之頻率中實現出色的影像均勻性、組織對比解析度及操縱靈活性。高通道計數支援真正的相位陣列及高元件計數成像探針。2D掃描資料在2D成像視窗中顯示。
可移動超音波系統可同時實現二維(2D模式)成像及M模式成像。此組合對高效地評定移動結構很有價值。M模式可用於判定超音波波束內之物體之運動型樣。此模式可用於查看心臟之運動型樣。M模式在2D成像視窗中顯示解剖結構之掃描資料，且在時間序列視窗中顯示運動掃描。
彩色都卜勒模式用於藉由對此等參數指派色彩碼資訊來偵測存在、方向及相對血流速度。在覆疊於2D影像上之一所關注區(ROI)上繪示色彩。朝向探針之非反向血流被指派紅色陰影，且遠離探針顯示器之血流以藍色陰影顯示。然後對照對結構之一灰階掃描顯示平均都卜勒頻移。紅血球之所有形式之基於超音波之成像係自傳輸信號之所接收回波導出。此回波信號之主要特性係其頻率及其振幅(或功率)。藉由紅血球相對於探針之移動而確定頻移–朝向探針之血流產生比遠離探針之血流高之一頻率信號。振幅取決於由超音波波束樣本之體積內之移動血液量。可應用一高圖框速率或高解析度來控制掃描品質。以淺色顯示由迅速血流產生之較高頻率，且以暗色顯示較低頻率。舉例而言，近端頸動脈通常以亮紅色及橘色顯示，此乃因血流朝向探針，且此動脈中之血流頻率(速度)相對高。相比之下，頸靜脈中之血流顯示為藍色，此乃因其遠離探針流動。在2D成像視窗中顯示彩色都卜勒掃描資料。
一脈衝波都卜勒(PWD)掃描產生一系列脈衝，該一系列脈衝用於研究在一小的區中血流沿著一所期望掃描向量之運動，稱之為樣本體積或樣本閘。
圖表中之X軸表示時間，且Y軸表示都卜勒頻移。若受音波作用之波束與血流之間的一適當角度係已知的，則可將主要由移動紅血球所致的連續超音波脈衝之間的頻移轉換成速度及血流。頻譜顯示器中之灰色陰影表示信號強度。頻譜信號之厚度指示層流或紊流(層流通常展示血流資訊之一窄頻帶)。在可移動超音波系統中，在一混合模式顯示中一起展示脈衝波都卜勒及2D。此組合使得系統之一使用者能夠在2D成像視窗中之2D影像上監測樣本體積之確切位置，同時在時間序列視窗中獲取脈衝波都卜勒資料。
在2D掃描中，場線使一使用者調整超音波游標位置，兩個平行線(相似)使使用者調整樣本體積(SV)大小及深度，且與上述線交叉之線使使用者調整校正角度。
連續波都卜勒掃描顯示在超音波游標之整個長度上呈現之所有速度。此模式用於對極高速度(諸如由一洩漏心臟瓣膜所導致)進行成像。關於脈衝波都卜勒掃描，圖表之X軸表示時間，且Y軸表示都卜勒頻移。
三工掃描模式將同時都卜勒成像或非同時都卜勒成像(彩色都卜勒)與脈衝波都卜勒成像組合起來，以查看動脈或靜脈速度及血流資料。三工掃描模式允許一使用者執行範圍閘血流評定。三工應用包含血管研究、靜脈學、產期及放射學。圖61中之以下三工影像展示較大的影靜脈。
例示性可移動超音波系統亦可包含銳化影像之一選用性影像最佳化封裝。可移動超音波系統可組態有針引導件，該針引導件用於組織生檢、流體吸入、羊膜穿刺及導管放置。亦可將該系統併入至其他生產商之冷凍剝脫(或靶向消融)產品及近程治療產品中。可移動超音波系統掃描解剖結構或血管以得到大小、位置及通暢度且提供引導線，針將出現於該等引導線之間。對於生檢及血管穿刺應用而言，一針引導套件將針導引至經皮血管穿刺及神經阻滯之適當位置。針引導件允許一使用者將針導引至一血管或組織塊之中心，從而有助於避開毗鄰重要組織。一使用者可在過程之前、期間及之後實時地看到解剖結構，且可保存影像及畫面循環以供未來參考之用。
對於冷凍剝脫或近程治療應用而言，該系統可包含一插入模板以及一步進器或穩定器。提供彼等系統之公司界定此等應用之過程。系統軟體在掃描中顯示插入網格及針以展示過程進度。
一使用者可在以下模式中使用針引導件：2D模式；彩色都卜勒；M模式(運動模式)。可移動超音波系統由探針、電子裝置封套及系統軟體組成。在例示性可移動超音波系統中，所有探針皆可用於所有掃描模式。
當一使用者起動系統軟體時，顯示成像視窗。成像視窗可包含在時間序列視窗上方之2D視窗(若選定掃描模式產生一時間序列視窗)。2D視窗在所有掃描模式中顯示；時間序列視窗僅在以M模式、PWD模式、CWD模式或三工模式進行掃描時才顯示。若一控制、按鈕、鍵或選單展示為灰色，則其可指示功能不可用於當前情況。成像螢幕可包含在下部隅角處之一狀態列。
狀態列可顯示指示器，包含在電腦連接至一網路之情況下展示之網路連接。若不存在連接，紅色X展示於指示器上且DICOM狀態(其展示與一DICOM伺服器之連接是否有效且是否將任何研究發送至DICOM伺服器)失效。系統電源展示系統電池之剩餘電量及AC電源供應器是否連接。在圖解說明中，電池是完全充電的，且系統連接至一AC電源。當電池放電時，綠色帶自右至左消失。當電池幾乎完全放電時，一單個紅色帶展示在指示器之左端處。當電池部分地放電且AC電源供應器連接時，電池圖標上展示一黃色發光球。當電池完全充電且AC電源供應器連接時，電池圖標下方會顯示一電力插頭圖標。成像視窗包含展示關於當前掃描之資訊之一文字顯示器。所顯示影像控制設定根據掃描模式及其他因素而變化。
如圖62中所描繪，一例示性顯示器可包含一機械指數、熱指數、參考列類型、影像控制設定：圖/持久性/掃描頻率//2D增益/動態範圍、一深度設定、圖框速率、掃描模式、PRF設定、壁濾波器設定、色彩頻率及焦點。在例示性可移動超音波系統中，2D增益顯示最初係50。此並非係一絕對值；實際增益隨著不同預設而改變，但最初始終顯示為50。當一使用者使用增益旋鈕改變增益時，所顯示值升高或降低。當選擇了心臟檢查類型時，深度尺及焦深指示器位於超音波游標上，如成像視窗圖中所展示。
一使用者可在審閱視窗中查看一所保存研究。當審閱一所保存研究時，一使用者可按照與在成像視窗上相同之方式添加註解及量測。
例示性可移動超音波系統包含圖63中所展示之一控制台6310，該控制台含有組態且操作可移動超音波系統之控制6320。 1：電源按鈕 13：彩色模式鍵 2：基線鍵 14：2D模式鍵 3：尺度鍵 15：CW模式鍵 4：翻頁鍵 16：增益/主動控制 5：未指派 17：清除鍵 6：操縱鍵 18：計算鍵 7：分割鍵 19：測徑器鍵 8：聚焦鍵 20：選擇鍵 9：深度鍵 21：游標鍵 10：主體標記鍵 22：M模式鍵 11：文字鍵 23：縮放控制 12：PW模式鍵 24：更新鍵
控制台包含一文數鍵盤、一組系統鍵、TGC滑塊、軟鍵控制及超音波成像功能之眾多控制。例示性控制台中之帶編號超音波成像控制執行下列功能： 1.電源：起動系統及關機。 2.基線：改變PW、CW及彩色都卜勒模式中之都卜勒基線。按壓鍵頂部將基線上移，且按壓鍵底部將基線下移。 3.尺度：在PW、CW及彩色都卜勒模式中改變速度尺度(藉由改變PRF)。按壓鍵頂部增大PRF，且按壓鍵底部減小PRF。 4.翻頁：改變所顯示之一組作用軟鍵。 5.此鍵可未被指派。 6.操縱：在2D、彩色都卜勒或PWD模式中，此鍵操縱超音波信號。按壓鍵之左端向左操縱，且按壓右端向右操縱。 7.分割：在左側螢幕作用之情況下按壓鍵的左端打開分割螢幕，或當分割螢幕已開啟時，使螢幕作用。在右側螢幕作用之情況下按壓鍵之右端打開分割螢幕或使右側螢幕作用。按壓鍵的與作用螢幕對應之一端退出分割螢幕。 8.聚焦：改變信號焦點之深度。按壓鍵頂部將焦點上移，且按壓鍵底部將焦點下移。 9.深度：改變總影像深度。按壓鍵頂部將影像深度上移，且按壓鍵底部將影像深度下移。 10.主體標記：在掃描中插入主體標記。 11.文字：在掃描中啟用文字條目及註解。 12. PW：進入及退出脈衝波都卜勒模式。 13.彩色：進入及退出彩色都卜勒模式。 14. 2D：進入2D模式。 15. CW：進入及退出連續波都卜勒模式。 16. 增益/主動：轉動旋鈕改變增益。按下主動按鈕會在主動掃描模式與跟彼等模式相關聯之軟鍵之間進行切換。 17.清除：抹除當前選定註解或量測。 18.計算：打開計算選單。 19.測徑器：開始一般性量測。按壓該鍵以重複地循環進行可用計算。 20.選擇：選擇一軌跡球功能。在軟鍵顯示器上方以藍色突出顯示選定函數。 21.游標：選擇並顯示或者取消選擇並隱藏超音波游標。 22. M模式：進入及退出M模式。 23.縮放：按下以進入ROI方塊縮放或退出縮放模式。轉向快速縮放 24.更新：在PWD及CW模式中打開及關閉2D影像之更新。 25.左輸入：選擇及取消選擇項目。當視窗螢幕啟動時，左輸入鍵充當一滑鼠上之左按鈕。 26.軌跡球：控制游標、ROI及其他特徵之移動。 27.右輸入：打開情境選單。當視窗螢幕啟動時，右輸入鍵充當一滑鼠上之右按鈕。 28.凍結：凍結及取消凍結掃描。 29.儲存：儲存一單圖框影像。 30.記錄：儲存一循環。
在控制台之頂部左側係控制啟動哪些視窗之一組系統鍵。其包含：Patient - 打開患者視窗、Preset – 打開預設選單、Review – 打開審閱視窗、Report– 打開報告視窗、End Study– 關閉當前研究、Probe– 打開成像視窗、Setup – 打開設置視窗。
在鍵盤正下方之鍵控制跨越成像視窗之底部顯示之軟鍵之功能。軟鍵功能取決於所連接之探針、所選擇之掃描模式及掃描是活動的還是凍結的。以下圖解說明展示在影像活動及凍結時軟鍵之實例。系統顯示之軟鍵取決於所連接之探針、選定掃描模式及選定檢查。一使用者觀看之顯示器可不同於所展示之圖解說明。
應明白，在某些實施例中，可經由一觸控螢幕顯示器來提供控制台控制，而非將其組態為一單獨實體殼體之物件。
系統可包含一ECG模組、一ECG引導設定 – 10個電極設定、一腳踏開關(Kinessis FS20A-USB-UL)、一醫療級列印機以及一或多個換能器探針。例示性可移動超音波系統符合與診斷超音波設備有關之熱指數及機械聲學輸出指數之實時顯示標準(UD3-98)( Standard for Real-Time Display of Thermal and Mechanical Acoustic Output Indices on Diagnostic Ultrasound Equipment (UD3-98))。當相關輸出指數低於1.0，不顯示指數值。
當在凍結功能停用之任何模式中操作時，視窗顯示與當前作用之探針及操作模式相關之聲學輸出指數。將實時顯示之指數值最小化允許實施ALARA原則（將患者暴露於如合理可達到之位準一樣低之超音波能量）。
在例示性可移動超音波系統中，為選擇一掃描模式，一使用者按壓控制台上之適當鍵： 針對2D，按壓2D鍵；針對M模式，按壓M模式鍵；針對彩色都卜勒，按壓彩色鍵；針對脈衝波都卜勒，按壓PW鍵；針對連續波都卜勒，按壓CW鍵。
在例示性可移動超音波系統中，為在2D模式、彩色都卜勒模式或M模式中進行一超音波檢查，使用者完成此等步驟： 1 載入或形成患者資訊。 2 按壓控制台鍵以獲得所需掃描模式： 3 按壓預設鍵，然後自預設選單選擇一預設。 系統軟體載入針對選定預設及連接探針而最佳化之預設影像控制設定。一使用者現在可使用探針來進行一超音波檢查。參考一使用者正在進行之適當臨床檢查過程。 4 若需要，使用軟鍵來調整影像控制。 5 按壓凍結鍵。改變軟鍵控制以允許列印、量測及其他功能。
為在脈衝波都卜勒模式中進行一檢查，一使用者可完成此等例示性步驟： 1 在2D模式中進行一檢查， 2 按壓控制台上之PW鍵。 3 將範圍閘移動至恰當位置，然後按壓控制台上之左輸入鍵。 4 使用軟鍵來視需要調整任何影像控制設定。 5 按壓凍結鍵。軟鍵控制改變以允許列印、量測及其他功能。
為在三工模式中進行一檢查，一使用者可完成此等例示性步驟： 1 在彩色都卜勒模式中(不凍結掃描)進行一檢查。 2 按壓控制台上之PW鍵。軟體開啟三工模式。 3 將範圍閘移動至恰當位置，然後按壓控制台上之左輸入鍵。 4 使用軟鍵來視需要調整任何影像控制設定。 5 按壓凍結鍵。改變軟鍵控制以允許列印、量測及其他功能。
當一使用者切換至三工模式時，原始2D掃描模式及PWD模式兩者皆有效。此取決於選項是否被設定為同時模式。
通過圖框記錄實時影像且將該等實時影像暫時儲存於電腦上。取決於一使用者選擇之模式，系統記錄某些數目個圖框。舉例而言，2D模式允許一使用者在一畫面循環中擷取高達10秒。
脈衝波都卜勒(包含三工)及M模式掃描僅保存2D影像之一單個圖框，且一使用者不能保存此等掃描模式之循環。
當一使用者在一掃描期間凍結一實時影像時，所有移動懸停於成像視窗中。凍結圖框可保存為一單個影像檔案或一影像循環。對於M模式、PWD及三工模式，軟體保存時間序列資料及一單個2D影像。
一使用者可取消凍結圖框且在任何時間返回至實時影像影像顯示。若一使用者在未保存影像或影像循環之情況下按壓凍結鍵，則一使用者丟失暫時儲存之圖框。
為在執行一超音波掃描時凍結所顯示影像，一使用者按壓凍結鍵。當掃描被凍結時，一凍結圖標在成像螢幕上出現於左軟鍵正上方。然後，一使用者可使用增益旋鈕或鍵盤箭頭鍵來在掃描期間獲取之圖框上移動。
為開始一新掃描，一使用者再次按壓凍結鍵。若一使用者未保存所凍結影像或循環，則開始實時影像掃描會抹除圖框資料。在一使用者獲取新掃描資料之前，使用者保存或列印任何所需影像。
審閱一影像循環對於在一掃描工作階段之短暫片段期間聚焦影像非常有用。當一使用者凍結一影像時，一使用者可使用增益旋鈕來逐個圖框地審閱一整個循環以找到一特定圖框。一使用者亦可在查看一所保存循環時藉由轉動增益旋鈕直至所期望圖框顯示為止，且按壓儲存鍵來實現此目的。
為保存整個循環，一使用者不需要選擇一不同圖框。當一使用者按壓儲存鍵時，所有所獲取之圖框保存於循環中。
為查看一循環，使用者凍結影像且按壓播放軟鍵。播放軟鍵標注發生改變而暫停。循環連續播放直至一使用者按壓凍結鍵或暫停軟鍵為止。一使用者可在成像視窗底部處之進度列中追蹤圖框及當前圖框之數目。
在2D及彩色模式中，系統可預期地或回溯地獲取循環。預期性獲取會擷取在獲取命令之後實時掃描資料之一循環，而回溯性獲取保存一凍結掃描之一循環。
在實時成像期間，按壓儲存鍵通知系統在鍵點擊之後獲取並保存掃描之一循環。在主螢幕一側處之縮圖視窗中顯示循環。循環之預設長度係3秒，但此係可調整，舉例而言，設置儲存/獲取視窗之獲取長度區段中介於1與10秒之間。
當選擇「設置」視窗之「儲存/獲取」索引標籤上之跳動選項按鈕且系統偵測到ECG信號時，所獲取之循環係心跳數目。一預設可係2次跳動，但此亦可調整，諸如在獲取長度區段中介於1與10次跳動之間。若未偵測到ECG信號，則即使選擇了跳動選項按鈕，所獲取循環可係在時間欄位中設定之長度。一使用者可在獲取長度區段中施加一R波延遲。一使用者亦可在獲取完成時啟用響起之一嗶聲提示。如此一來，所獲取之循環之預設格式係.dcm，然而，其等亦可保存為任何其他可用格式。一使用者可利用設置視窗上之導出索引標籤來選擇一不同檔案格式。
當一使用者查看一凍結影像或實時影像時，一使用者可使用縮放工具來放大2D影像之一區。在時間序列視窗中，一使用者無法使用縮放工具。為放大影像之中間部分，使用者： 1 按壓增益旋鈕直至在增益旋鈕選單中選定縮放為止。 2 轉動增益旋鈕以放大或縮小成一使用者期望之大小。為使縮放遠離影像之中間部分之區域：
為縮放遠離影像之中間部分之一區域，使用者： 1 按壓縮放開關軟鍵。 2 使用軌跡球將縮放方塊移動至一使用者期望更大之區域，且按壓左輸入鍵。 3 使用增益旋鈕來放大或縮小所述區域。
在例示性可移動超音波系統中，在M模式頻譜模式中，一使用者可使得2D顯示器相對於時間序列顯示器變大，且反之亦然。
為重新設定掃描顯示器之大小： 1. 按壓設置鍵。 2. 點擊顯示器索引標籤。 為使時間序列顯示器變大且使2D成像顯示器變小，在M模式格式或頻譜格式區域中點擊S/L選項按鈕。為使2D顯示器變大且使時間序列成像顯示器變小，在M模式格式或頻譜格式區域中點擊L/S選項按鈕。 3.點擊OK以應用改變。 注意：每當一使用者使用在一使用者做出改變時所選擇之預設時，應用此選擇。當一使用者使用一不同預設時，選擇不適用，除非一使用者亦在彼預設中做出改變。
在例示性可移動超音波系統中，一選用性影像最佳化封裝將可移動超音波系統所產生之影像銳化。當可移動超音波系統起動時，預設組態起動軟體。為改變此以便在最佳化軟體關閉之情況下起動系統，一使用者可做出以下一預設：將TV位準軟鍵控制設定為0。最佳化軟體位準數目介於0至3之間。0設定不應用影像處理。數目愈大，對影像施加之處理愈多。為調整最佳化位準，當進行實時成像時，一使用者可按壓TV位準軟鍵直至設定所要的位準為止。
設定視窗上常規索引標籤之視圖選項區段使一使用者在所掃描影像上添加或刪除數個引導。此等引導提供關於患者、探針及影像控制設定之細節。
系統軟體使一使用者將成像螢幕分割成兩個區段以查看一患者之兩個當前掃描。一使用者可獲取患者之一個掃描、選擇分割螢幕，且然後獲取來自一不同角度或位置之另一掃描。分割螢幕模式與2D掃描模式(2D及彩色都卜勒)協同工作。
當一使用者進入分割螢幕模式時，系統軟體將影像控制視窗之當前設定複製至新螢幕。然後，一使用者可獨立於任一螢幕應用任何影像控制設定。一使用者可激活或凍結螢幕(一次僅一個螢幕可係作用的)，且一使用者可使用關於任一螢幕之工具及選單中之任一者。另外，一使用者可在每一螢幕中以不同模式進行掃描。舉例而言，一使用者可獲取一2D掃描，進入分割螢幕模式，然後在第二螢幕中獲取一彩色都卜勒掃描。下圖展示一分割螢幕之一實例。
作用螢幕在頂部及底部處具有青色列。為啟動其他螢幕，一使用者執行此等動作中之一者： 將箭頭游標移動至所要的螢幕且按壓左輸入鍵。
按壓雙態切換螢幕軟鍵。為退出分割螢幕模式，使用此等方法中之任一者： 按壓2D鍵。 選擇一不同檢查 選擇M模式、PWD或三工掃描模式 按壓分割軟鍵
當一使用者藉由按壓分割軟鍵退出分割螢幕模式時，系統軟體保存作用螢幕(在頂部及底部處具有青色線之螢幕)所獲取之資料且摒棄另一螢幕所獲取之資料。
文字模式允許一使用者使用軟鍵將文字及標號添加至一影像。
在文字模式中可用之軟鍵控制包含： 「偏側化」將字組放置於影像上之左側或右側。按壓偏側化軟鍵在左側、右側及無文字之間循環。 「位置」打開主體位置之一選單或遞增主體位置之一清單。若一選單打開，則可點擊適當項目以將其放置於影像上。 「註解」打開不同解剖結構之一名稱選單，或遞增一解剖清單。若一選單打開，則點擊適當項目以將其放置於影像上。 「情況介紹」打開患者情況介紹之一選單或遞增一患者情況介紹清單。若一選單打開，點擊適當項目以將其放置於影像上。 「主體標記」打開主體標記選單。 「新文字」在原位置處開始一新文字行。 「文字清除」自影像刪除所有文字(包含手動打入文字及箭頭) 「原位」將文字游標或選定文字移動至文字原位置。 「箭頭」將一箭頭放置於文字原位置處，或若影像上不存在文字，將箭頭放置於最後一行文字之中間部分 「設定原位」設定文字原位置。將文字游標移動至所期望位置，然後按壓「設定原位」軟鍵。
為進入文字模式，按壓文字鍵。系統軟體將一文字游標(I波束)放置於成像螢幕上。軌跡球用於將文字游標移動至一使用者期望有新文字之位置，並鍵入文字，或使用模式軟鍵中之任一者。當文字完成時，按壓左輸入鍵。若一使用者添加定製文字使用設置視窗之註解索引標籤，則文字展示於其被添加至的軟鍵清單中。
一使用者亦可使用軟鍵添加預定文字。此使一使用者添加一使用者經常需要之標籤及訊息，而不必每次皆鍵入。 1 按壓控制台上之文字鍵，或按壓鍵盤上之空格列。 2 針對預定文字按壓軟鍵中之一者： 偏側化將字組放置放置於影像上之左側或右側。按壓偏側化軟鍵以在左側、右側及無文字之間循環。 「位置」打開一主體位置選單或遞增一主體位置清單。若一選單打開，點擊適當項目以將其放置於影像上。 「解剖」打開不同解剖結構之一名稱選單，或遞增一解剖結構清單。若一選單打開，點擊適當項目以將其放置於影像上。 「情況介紹」打開一患者情況介紹選單，或遞增一患者情況介紹清單。若一選單打開，點擊適當項目以將其放置於影像上。利用軟鍵放置中之一者選擇一項目來將其放置於影像上。
一使用者可將兩種箭頭放置於一凍結影像上：標記箭頭及文字箭頭。預設係標記箭頭。一使用者可將如一使用者之期望一樣多之箭頭放置於一影像上。標記箭頭係短小中空箭頭，其指示影像上之一點。當一使用者放置一箭頭(參見以下過程)，箭頭係綠色的。當箭頭係綠色時，一使用者可使用軌跡球來移動箭頭。一使用者可點擊一箭頭來對箭頭做出選擇。當選定一箭頭時，一使用者可利用軌跡球移動箭頭且藉由按壓「選擇」鍵來旋轉箭頭，然後移動軌跡球。為將一標記箭頭放置於一影像上，完成此等步驟： 1 按壓「箭頭」軟鍵。 2 使用軌跡球來將箭頭移動至一使用者所期望之位置 3 為旋轉箭頭，按壓「選擇」鍵且移動軌跡球。 4 為將另一箭頭放置於影像上，按壓「箭頭」軟鍵。 5 按壓「左輸入」鍵來設定箭頭且退出文字模式。
文字箭頭係一使用者可自文字至掃描解剖結構上之一點繪製之虛線箭頭。一使用者亦可添加一箭頭而不添加文字。為使用文字箭頭，一使用者必須對「設定/註解」視窗做出一選擇。
在將文字放置於一影像上之後，一使用者可容易地將其移動至影像顯示器內之任何位置。為移動文字，點擊文字，將其移動至一新位置，並按壓「左輸入」鍵。若一箭頭附加至文字，箭頭之原點亦會移動。
一使用者可將一圖標添加至識別掃描解剖結構之2D影像。「註解」選單中之主體標記打開一視窗，該視窗含有數個基於當前檢查之解剖結構視圖。為將一主體標記添加至一影像，一使用者完成此等步驟： 1 按壓文字鍵。 2 按壓主體標記軟鍵。一主體標記顯示於影像上。 3 若一使用者所期望之標記未顯示，則按壓「下一標記」或「先前標記」軟鍵。若另一標記可用，則替換第一游標記。 4 當一使用者所期望之標記顯示時，按壓「左輸入」鍵。
為改變主體標記，完成此等步驟： 1 點擊主體標記。標記變為綠色且軟鍵改變為主體標記設定。 2 按壓「下一標記」或「先前標記」軟鍵。 3 當顯示一使用者所期望之標記時，按壓「左輸入」鍵。
一使用者可將主體標記移動至影像上之任何位置。為移動主體標記，完成此等步驟： 1 點擊主體標記以將其選定。 2 按壓「標記位置」軟鍵。 3 使用軌跡球來移動主體標記。 4 當標記處於一使用者所期望之位置時，按壓「左輸入」鍵兩次。
一使用者可將橘色探針指示器移動至圖標上之任何位置以更精確地指示掃描解剖結構。
為移動橘色標記，完成此等步驟： 1 點擊主體標記。軟鍵上方之文字顯示改變以展示探針位置被選定。 2 使用軌跡球將探針指示器移動至主體標記上之所期望位置。 3 當標記處於一使用者所期望之位置時，按壓「左輸入」鍵。
為將探針指示器旋轉至更多位置，完成此等步驟： 1 在主體標記上方移動視窗指標。指標改變至指向手。 2 按壓「選擇」鍵以在軟鍵顯示器上方之線中突出顯示探針定向。 3 使用軌跡球將探針指示器旋轉至主體標記上所期望情況介紹。 4 按壓「左輸入鍵」以將指示器鎖定於適當位置。
在成像視窗下方之一組軟鍵控制顯示當前可用成像控制。控制台上之鍵或者使用一觸控螢幕顯示器來操作軟鍵。當一使用者選擇一掃描模式，軟體針對彼模式對軟鍵進行組態。所顯示之控制根據所連接之探針且根據其他選擇而變化。在控制台之左側處按壓左箭頭鍵及右箭頭鍵來改變對選定模式中可用之其他控制之顯示。
為改變一設定，使用控制台上之雙態切換鍵。每一雙態切換鍵控制成像視窗之底部處之軟鍵中之一者之設定。鍵組之位置對應於螢幕上按鈕之位置–最左側鍵控制最左側軟鍵之設定等等。
圖64圖解說明軟鍵6420，軟鍵6420展示為可用2D影像控制之一實例。一使用者可僅在實時掃描期間調整此等影像控制。當一使用者凍結一掃描時，系統軟體以一不同組來替換軟鍵，以列印掃描影像且在掃描影像上進行註解及量測。
軟鍵顯示取決於所連接之探針、選定掃描模式及選定檢查。一使用者可在實時掃描期間調整以下2D影像控制：頻率、掃描深度、焦深、增益、時間增益補償(TGC)、影像格式、Omni波束、左/右及上/下反向、色彩化、持久性，影像圖、針引導件、動態範圍、軟體最佳化控制。
當一使用者選擇一檢查時，系統軟體為彼檢查設定適當的頻率。一使用者可選擇一替代頻率以更好地適應特定情況。通常，一較高傳輸頻率實現較佳的2D解析度，而一較低頻率實現最佳穿透性。使用「頻率」軟鍵來選擇高、中、低頻率。準確頻率根據所連接之探針而變化。每一頻率具有若干個其他參數與其相關聯，具體參數根據檢查類型而定。選定頻率在成像視窗右側之資訊中以一字元串展示為H、M或L。在以下實例中，選擇中等頻率。
「深度」鍵調整視場。一使用者可增大深度以觀看更大或更深的結構。一使用者可減小深度以放大靠近皮膚線之結構之顯示，或者不顯示視窗底部處之不需要區域。當一使用者選擇了一檢查類型，系統軟體針對特定檢查類型及探針而輸入一預設深度值。為設定掃描深度，使用「深度」鍵。在調整深度之後，一使用者可期望調整增益、時間增益補償(TGC)曲線、及焦點控制設定。一使用者可藉由選擇設置視窗之一般索引標籤上之深度尺來查看影像上之一深度尺。
焦點藉由提高一特定區域之解析度來將影像最佳化。圖65展示沿著影像右側之深度尺。深度尺上之一色彩三角形指示焦深。只有在一使用者展示深度尺之情況下才可看到此指示符。亦在掃描資訊區域中以文字形式顯示深度。當一使用者選擇一檢查類型時，軟體針對特定檢查類型、探針及頻率而將焦點值更新為一預設值。在2D模式中，一使用者可使用「聚焦區帶」軟鍵設置多達四個焦深。在所有其他模式中，一使用者可僅設定一個焦深。當一使用者使用一個以上焦深時，一使用者可選擇焦深分佈。
為設定焦深，一使用者使用「聚焦」鍵。為在2D中設定多個焦深，一使用者完成此等步驟： 1. 使用「聚焦區帶」軟鍵選擇所期望之聚焦區帶數目。 2. 使用「聚焦範圍」軟鍵選擇焦點區帶之一分佈。
藉由深度尺上深度指示符之間的間隔來展示該分佈。焦深之實際間隔取決於選定點之數目及深度。增大焦點區帶之數目會減小圖框速率。
2D增益允許一使用者增大或減小傳回回波之放大倍率，此會增大或減小一影像中所顯示之回波資訊量。若產生足夠回波資訊，則調整增益可使影像變亮或變暗。當一使用者調整增益時，系統軟體在維持TGC曲線之形狀不變的同時會增加或減小總增益。當一使用者選擇一預設時，系統軟體針對特定預設及探針而將增益設定為一預設值。為增大或減小增益，使用者向右或向左轉動增益旋鈕。
掃描處於較大深度處之組織導致傳回的信號衰減。TGC滑塊調整傳回信號之放大倍率以校正衰減。TGC平衡影像以等化自近場至遠場之回波之亮度。當一使用者改變深度、載入一新檢查類型、選擇一不同頻率或調整增益設定時，系統軟體重新調節TGC設定。
TGC滑塊列間隔與深度成比例。影像顯示器上之TGC曲線表示TGC設定，且當一使用者移動滑塊中之一者時出現。每一滑塊控制曲線上之一圓點。一使用者可視需要個別地調整TGC滑塊。一使用者向左拖動一滑塊以減小增益，或者向右拖動滑塊以增大增益。為展示或隱藏TGC曲線，按壓「設置」鍵，然後點擊一般索引標籤，且在TGC方塊中選擇「展示」、「隱藏」或「超時」。選擇「展示」以始終展示曲線，或者選擇「隱藏」以始終隱藏曲線。若一使用者選擇「超時」(預設設定)，曲線主要在一使用者起動應用或調整一個別TGC滑塊時顯示。
當使用一線性探針時，「影像格式」軟鍵使一使用者選擇矩形(Rect)或梯形(Trap)之一影像格式。Omni准許電子操縱超音波波束以自數個方向獲取一ROI之掃描。Omni與線性及曲線線性陣列探針協同工作。當Omni開啟時，碼OM展示於掃描資訊顯示中，且深度尺上之焦點標記改變。為開啟或關閉Omni波束，按壓Omni波束軟鍵。
持久性係指實時影像或循環之影像圖框平均化。當持久性率高時，影像不分散且更平滑。然而，若在一使用者凍結影像時組織移動，則增大持久性率可產生一模糊影像。當持久性低時，出現相反情況。
為改變圖框平均量，一使用者按壓「持久」軟鍵自0至7選擇一值。0設定表示0%持久性且7表示100%持久性。持久性設定作為資訊文字串中之一字元顯示於螢幕上。
圖控制使一使用者選擇如何跨越影像分佈灰階。每一圖強調信號振幅範圍之某些區。此特徵用於仔細查看某些解剖特徵且用於偵測微小的病狀。使用者圖選擇之效果由影像上深度尺左側的參考列表示。
只有當連接了支援生檢或其他醫療過程之探針時，針引導件軟鍵才有效。為顯示一針引導件，使用軟鍵打開針引導件並選擇正確針引導件（若有一個以上引導件可用）。取決於所連接之探針，一使用者可僅看見一個針引導件選項。若彼探針之托架支援一個以上角度或深度，顯示每一所支援角度或深度之選項。為在「開」或「關」之間雙態切換針引導件，按壓「針引導件」軟鍵。若一個以上針引導件可用，則按壓 「引導類型」軟鍵來選擇一不同引導件。為在「開」或「關」之間雙態切換目標指示器，按壓「目標」軟鍵。使用軌跡球設定目標深度。自探針至目標之距離顯示於成像視窗之左上角中。
「動態範圍」軟鍵控制影像中所顯示之聲波位準範圍，聲波位準範圍會對影像之對比度產生影響。軟鍵上之一數字表示壓縮量：自0至100。使用「動態範圍」軟鍵來調整動態範圍。0設定實現最大對比度，且100實現最小對比度。為啟用或停用軟體影像增強最佳化，使用「TV位準」軟鍵。一使用者可使用軟鍵將位準設定為「Off」、「1」、「2」或「3」。
選擇組織都卜勒成像(TDI)將成像組織運動之影像控制最佳化。控制設定隨選定掃描模式而變化。控制值可被調整且獨立於非TDI設定而進行預設。當影像被凍結時，停用TDI。TDI僅與4V2A探針協同工作。為應用組織都卜勒成像，在處於2D模式中時按壓TDI軟鍵。
所傳輸超音波信號在組織中產生諧波(頻率係所傳輸信號頻率之多倍之信號)。組織諧波成像處理一傳回的諧波信號以增強所顯示之影像。用於THI之諧波係所傳輸信號頻率之兩倍。THI只有在連接一4V2A或5C2A換能器時才可用。當連接一不同類型之換能器時，THI按鈕不顯示。THI在中等範圍深度處最有效。THI對淺掃描及深掃描沒有幫助。當掃描深度係4 cm或更大時，停用THI。為開啟或關閉THI，在2D模式中點選THI按鈕。
當一使用者選擇M模式時，系統軟體應用一組預設影像設定且改變可用軟鍵控制。當一使用者凍結一掃描時，系統軟體以用於量測M模式影像之特徵且用於檢查圖框且播放循環之控制來替換成像軟鍵控制。
當選擇M模式時，系統軟體自動地選擇超音波游標，且移動軌跡球來控制游標位置。按壓「左輸入」鍵取消選擇游標且將其鎖定於適當放置。按壓「游標」鍵選擇超音波游標。
增益旋鈕中心中之作用按鈕控制顯示用於主動模式之成像控制組。在M模式中，該組成像控制係用於2D模式及M模式之控制。當前選定之控制組名稱在軟鍵上方顯示為藍色。為選擇一不同控制組，按壓「作用」按鈕。在M模式中，可用增益旋鈕控制係2D增益控制。
「掃略速率」軟鍵設定時間線跨越時間序列視窗進行掃描之快慢。為設定掃略速率，一使用者按壓「掃略速率」軟鍵以選擇「慢」、「中」或「快」。時間序列視窗中之刻度線根據速率而更緊湊或更稀疏。每一大的刻度標記表示1秒。
為移動超音波游標，一使用者按壓「游標」鍵選擇超音波游標，然後使用軌跡球將其移動至一新位置。當游標處於一使用者所期望之位置時，按壓「左輸入」鍵。當選定超音波游標時，其變為綠色。當鎖定於適當位置時，超音波游標恢復至其正常色彩。
利用「解剖」軟鍵啟用解剖M模式允許一使用者旋轉且垂直地移動掃描線。當一使用者選擇脈衝波都卜勒時，系統軟體應用一組預設影像設定且改變可用軟鍵控制。當一使用者凍結一脈衝波掃描，系統軟體以用於量測PWD影像之特徵且用於檢查圖框且播放循環之控制來替換成像軟鍵控制。
增益旋鈕中心中之作用按鈕控制顯示用於主動模式之成像控制組。在PWD模式中，該組成像控制係用於2D模式及頻譜模式之控制。當前選定控制組在軟鍵上方顯示為藍色。為選擇一不同控制組，按壓「作用」按鈕。當選擇脈衝波都卜勒模式時，特殊軌跡球對PWD模式作出回應，系統軟體自動地選擇超音波游標及樣本體積閘(SVG)，且移動軌跡球來控制超音波游標及SVG的位置。按壓「左輸入」鍵將超音波游標及SVG設定於適當位置。在處於PWD模式中時，按壓「游標」鍵以選擇超音波游標及SVG。
系統軟體使一使用者針對頻譜都卜勒模式來選擇掃略速率。一慢速率隨時間展示更多波形，但細節較少。一中等速率適合於正常用途。快速率隨時間展示較少的波形，但細節較多。沿著時間序列視窗頂部之刻度之間的間隔指示掃略速率。每一較大的刻度表示1秒。當一影像被凍結時，一使用者無法改變設定。「掃略速率」軟鍵設定時間線跨越時間序列視窗進行掃描之快慢。為設定掃略速率，按壓「掃略速率」軟鍵以選擇「慢」、「中」或「快」。
時間序列視窗以cm/s或kHz為單位展示血流速度。一使用者可在任何時間改變單位，只要游標角度係70°或小於70°即可。為改變速度顯示單位，按壓「輸出單位」軟鍵。按壓軟鍵在cm/s與kHz之間雙態切換。
脈衝重複頻率定義顯示之速度範圍，速度範圍展現為尺度。PRF之最大值(以Hz為單位)根據特定探針及樣本體積之位置而定。PRF應被設定為足夠高以防止發生頻疊，且足夠低以充分地偵測緩慢血流。可需要在一檢查期間根據血流速率變化PRF，或者當存在病狀時變化PRF。當一使用者正在觀測之頻率超過樣本率之一半時，會發生頻疊。若血液之移動比脈衝重複率快，則顯示器上之波形將與基線發生頻疊或糾纏在基線周圍。一使用者只有在查看一實時影像時才可改變此設定，當一影像被凍結時不改變此設定。當一使用者移動所關注區時系統軟體可自動地改變PRF值，以確保最大PRF值不超出其極限。為調整PRF值，使用「尺度」鍵。在時間序列視窗左側之速度(cm/s)尺度回應於尺度設定而發生改變，且在掃描性質顯示器中展示PRF值。每一次點擊之增量值根據當前範圍而定。舉例而言，若尺度設定係4000，則每當一使用者按壓上或下軟鍵時，系統軟體自彼值加上或減去500 Hz，直至選定值處於一較低或較高範圍中為止。增大PRF亦會增大熱指數(TI)值。僅在三工掃描中，PRF值才與2D模式(彩色都卜勒)中之設定相關。若一使用者就一個模式對PRF值做出改變，則系統軟體亦就其他模式而改變PRF值。此取決於一使用者是以同時模式還是非同時模式進行掃描，這係由「更新」鍵控制。
都卜勒系統使用一壁濾波器(高通頻率濾波器)來自顯示中消除低頻率高強度信號(被稱為雜波)。組織運動或探針之迅速移動可導致雜波。增大壁濾波器設定會減少對速度組織運動之顯示。減小壁濾波器設定顯示更多資訊，但顯示更多壁組織運動。
使用足夠高以移除雜波但足夠低以顯示基線附近之資訊的一壁濾波器設定。為調整壁濾波器值，使用「濾波器」軟鍵。壁濾波器範圍介於PRF之1%至25%，因此利用「尺度」鍵改變PRF亦會改變壁濾波器之範圍以及「濾波器」軟鍵改變其設定之增量。每一次點擊之增量值根據當前範圍而定。舉例而言，若壁濾波器範圍係1000 Hz，則每當一使用者點擊「濾波器」軟鍵時，系統軟體自濾波器值加上或減去100 Hz。
當使用頻譜都卜勒時，使用者應獲悉都卜勒流動角度(超音波波束之軸線與血流流動平面之間的角度)。當超音波波束與血流垂直時(流動角度為90°)，甚至在血流正常時，仍會顯示一缺失或混亂色彩圖案。需要一足夠的都卜勒流動角度來獲得有用的頻譜都卜勒資訊。在大多數例項中，都卜勒波束愈近乎平行於血流(流動角度愈低)，則所接收到之信號愈佳。角度小於60°提供最佳品質之頻譜都卜勒。當血流與都卜勒波束成一不良角度時，可使用電子操縱。然而，通常亦需要按壓探針之一端或另一端以改良都卜勒流動角度。電子操縱可與扁平線性陣列探針搭配使用(4V2A及15L4)。曲線性探針不能進行電子操縱，且根據臨床情況可需要一使用者向下按壓一個探針之一個隅角以獲得一足夠血流角度。操縱角度並不會直接影響速度尺度之校準。為選擇一不同操縱角度，使用者按壓「操作」鍵以得到所期望角度。一使用者可在查看一實時影像時使用此控制。當一影像被凍結時，一使用者無法改變設定。
為獲得準確速度，一使用者必須將都卜勒角度維持為60°或小於60°。通常需要按壓探針之一端或另一端以改良都卜勒流動角度。在可移動超音波系統中，僅在介於+70°與–70°之間的校正角度範圍中展示以公分/秒為單位之速度顯示。在大於70°之角度下，速度計算之誤差過大，且獨立於校正角度將速度尺度轉換成頻率(以kHz為單位)。血流方向指示符仍展示於視窗上以供參考。為調整校正角度，按壓CA軟鍵以增大或減小角度。角度設定在成像視窗之影像資訊區段中顯示於深度尺度之右側。為將校正角度設定為0°或60°，按壓「CA+/□□60」軟鍵或「Steer 0」軟鍵。「CA+/□□60」軟鍵使校正角度在–60°與+60°之間雙態切換且「Steer 0」軟鍵將角度設定為0°。
一使用者可將脈衝都卜勒波形反相。跨越頻譜顯示器之寬度之一零基線將都卜勒尺度分隔開。在基線上方之資料被分類為正向血流。在基線下方之資料被分類為逆向血流。當將波形反相時，逆向血流顯示於基線上方，且正向血流位於基線下方。為將波形反相，使用者按壓「反相」軟鍵。一使用者可僅在查看一實時影像時才使用此控制。當一影像被凍結時，一使用者無改變此設定。
為在2D影像顯示中調整超音波游標，按壓「游標」鍵，使用軌跡球移動游標，且按壓「左輸入」鍵以將游標鎖定於適當位置。
樣本體積大小控制調整被檢測都卜勒區之大小。值愈低，計算血流速度時所使用之樣本大小愈窄。樣本體積沿著超音波游標顯示為兩條平行線。該兩條平行線之間的距離係以毫米為單位之樣本體積大小。為調整樣本體積(SV)大小，按壓「SV大小」軟鍵。「SV大小」顯示於軟鍵上且在成像視窗上顯示於深度尺度之右側之影像資訊區域中。一使用者可將一值設定為自0.5至20 mm (以0.5 mm為增量)。
為調整樣本體積之位置，使用「游標」鍵將其選定，然後使用軌跡球或觸控墊將其移動至所期望位置。按壓「左輸入」鍵將其錨定。
一使用者僅在查看一實時影像時才可使用此控制。當一影像被凍結時，一使用者無法調整樣本體積。修改樣本體積之深度位置會對熱指數(TI)值產生影響。
樣本體積指示符允許一使用者在一2D掃描模式中開始一掃描，設定樣本體積位置，且切換至頻譜都卜勒模式。樣本體積鎖定於適當位置。當在CD模式中進行掃描時，此過程切換至三工模式(在由一使用者許可啟用之情況下)。為在2D視窗中定位樣本體積，按壓「游標」鍵，然後使用軌跡球設定閘位置。
PW增益設定(非2D增益設定)會增大或減小時間序列顯示之傳回信號(實時或回放)之放大倍率。應對增益做出調整以使得頻譜波形清晰，但不能高至致使收縮視窗填充或產生其他假影。為調整PWD增益，使用增益旋鈕。確保頻譜展示於軟鍵顯示上方。一使用者可針對正在播放之實時影像或所保存循環調整增益。一使用者無法調整凍結影像或暫停循環之增益。
雜訊抑制對低位準傳回信號之抑制加以控制。增大抑制會使影像背景變暗。軟鍵上之一數字指示雜訊抑制位準。為調整雜訊抑制，使用「抑制」軟鍵。軟鍵上之一數字指示雜訊抑制位準。
「更新」鍵使一使用者在獲取頻譜都卜勒掃描資料的同時(在時間序列視窗中顯示)選擇是否能繼續掃描解剖結構(在2D視窗中顯示)。當選擇更新時，鍵亮起藍色，且系統軟體在獲取頻譜都卜勒資料的同時連續更新2D掃描。當未作出選擇時，鍵亮起白色且系統軟體在獲取頻譜都卜勒資料的同時凍結2D資料。在大多數檢查中皆會選擇對此鍵之預設設定(2D及頻譜都卜勒資料之連續掃描)。當一使用者取消選擇「更新」鍵(但不凍結掃描)時，一使用者無法調整2D影像控制中之某些。為使2D視窗在活躍與凍結之間雙態切換，按壓「更新」鍵。
當一使用者選擇彩色模式時，系統軟體針對該彩色模式顯示軟鍵及一增益旋鈕選單。增益旋鈕中心中之作用按鈕控制顯示用於主動模式之成像控制組。在彩色模式中，該成像控制組係用於2D模式及彩色模式。當選擇彩色模式時，系統軟體自動地選擇ROI位置(ROI Pos)，且移動軌跡球來改變該位置。點擊在軌跡球上方之選擇鍵改變ROI大小之控制；且滾動軌跡球來收縮或擴大ROI。當ROI處於正確位置中且係正確大小時，點擊「左輸入」鍵以設定ROI。按壓游標鍵來選擇超音波游標，且軌跡球控制游標位置。
掃描區域(亦被稱為所關注區或ROI)之大小係影響圖框速率之主要控制之一。掃描區域愈小，圖框速率愈快。掃描區域愈大，圖框速率愈緩慢。一使用者可藉由按壓選擇鍵、將ROI移動至一新位置且按壓「左輸入」鍵以將其錨定來移動掃描區域。按壓選擇鍵兩次來選擇ROI大小，且使一使用者使用軌跡球或藉由圖67中所展示之觸控致動來重新設定ROI之大小及形狀。當影像被凍結時，一使用者無法移動ROI或重新設定ROI之大小。為移動所關注區，完成以下步驟： 1 按壓選擇鍵以選擇ROI。游標消失，且ROI Pos顯示在軟鍵上方顯示為藍色。 2 使用軌跡球移動ROI。 3 按壓「左輸入」鍵。
為調整所關注區之大小，完成以下步驟： 1.按壓選擇鍵兩次以選擇ROI。 遊標消失，且ROI外形變為一虛線，且ROI大小顯示在軟鍵上方顯示為藍色。 2.使用軌跡球重新設定ROI之大小。
當一使用者移動所關注區時，系統軟體可自動地調整PRF值以確保最大PRF不超出新深度。脈衝重複頻率界定顯示之速度範圍，速度範圍展現為尺度。PRF之最大值(以kHz為單位)根據特定探針及所關注區之位置而定。PRF應被設定得足夠高以防止發生頻疊，且足夠低以充分地偵測低血流。可需要在一檢查期間根據血流速率變化PRF，或者在存在病狀時變化PRF。當一使用者正在觀測之頻率超過樣本率之一半時，會發生頻疊。若血液之移動比脈衝重複率快，則都卜勒顯像將與基線發生頻疊或糾纏在基線周圍。若將PRF設定得過高，則無法展示低速血流所致的低頻移。當PRF增大時，在不發生頻疊之情況下可顯示之最大都卜勒亦增大。一使用者僅在查看一實時影像時才可使用此控制。當一影像被凍結時，一使用者無法改變PRF。
為調整PRF值，使用尺度鍵。每一次點擊之增量值根據當前範圍而定。舉例而言，若PRF設定係4.0 kHz，則每當一使用者點擊右箭頭或左箭頭時，系統軟體自彼值加上或減去500 Hz，直至選定值處於一較低或較高範圍中為止。增大PRF亦會增大熱指數(TI)值。
在彩色都卜勒中，一使用者可翻轉色階。通常，紅色被指派為正頻移(朝向探針之血流)，且藍色被指派為負頻移(遠離探針之血流)。可藉由按壓「翻轉」軟鍵來逆轉此色彩指派。朝向探針之血流始終被指派色彩列之上半部之色彩，且遠離探針之血流被指派為色彩列之下半部之色彩。當一使用者按壓翻轉軟鍵時，彩色都卜勒參考列及所關注區內之掃描資料之色彩皆被翻轉。
舉例而言，當掃描頸內動脈(ICA)時，可使用翻轉。通常，此血管中之血流遠離探針。若啟用翻轉，則ICA血流顯示為紅色陰影。色彩列在上半部上顯示藍色陰影，且在底部上顯示紅色陰影。
都卜勒系統使用一壁濾波器(高通頻率濾波器)以自顯示中清除非所要低頻率高強度信號(亦被稱為雜波)。組織運動或迅速移動探針可導致雜波。提高壁濾波器設定會減少對低速度組織運動之顯示。降低壁濾波器設定會顯示更多資訊。然而，亦顯示更多壁組織運動。壁濾波器設定應被設定得足夠高以確保不顯示由組織或壁運動所致之彩色都卜勒閃爍假影，但設定得足夠低以顯示低血流。若壁濾波器設定得過高，無法看到較緩慢之血流。當在彩色都卜勒模式中進行掃描時，針對存在顯著組織運動的應用或者在探針迅速移動之例項中，將壁濾波器設定得較高。對於小部分或血流緩慢但組織運動不多的例項，將壁濾波器設定設定得較低。使用足夠高以移除雜波但足夠低以在基線附近顯示都卜勒資訊之一壁濾波器設定。為調整壁濾波器值，使用「濾波器」軟鍵。當前值顯示於軟鍵上且顯示於成像視窗之影像資訊區域上(作為在「WF」後面之一數字)。壁濾波器範圍係自尺度值之1%至尺度值之50%。
可增大色彩增益以校正一血管內之一不充分色彩填充且減小色彩增益以校正一血管外之一不可接受色彩量。一使用者可調整色彩增益以增大或減小所播放或所顯示之傳回信號之放大倍率。掃描性質清單中沒有類似於2D增益之色彩顏色增益之指示符。為改變色彩增益，向左(減小)或向右(增大)轉動增益旋鈕。
影像之色彩優先級界定在清晰回波上顯示之色彩量，且有助於將色彩侷限於血管壁內。色彩優先級會影響色彩信息覆蓋2D資訊之位準。若使用者必須在某些顯著2D亮度之一區域中看到更多血流，則增大色彩優先級。為更好地控制血管內之血流顯示，降低色彩優先級。若將色彩優先級設定為零，則不顯示色彩。為改變色彩優先級，使用優先級軟鍵。當前色彩優先級設定展示於軟鍵顯示上。
色彩持久性設定判定圖框之間的平均量。增大持久性使得血流持久顯示於2D影像上。減小持久性允許更好地偵測短持續時間噴流，且為較佳血流/無血流評估提供一基礎。調整色彩持久性亦產生較佳血管輪廓繪示。為改變色彩持久性，使用持久軟鍵。當前色彩持久性設定展示於軟鍵顯示上。
通常不需要進行色彩基線調整。基線係指彩色都卜勒影像內之零基線。為調整該基線，下移基線以顯示更多正血流(正向)且上移基線以顯示更多負血流(逆向)。此調整可用於防止在任一方向上發生頻疊。為移動色彩基線，使用基線鍵。基線之當前設定展示於彩色都卜勒參考列上。一使用者可看到一使用者對色彩參考列做出改變之效應。若列不可見，選擇Setup ＞ General ＞ Reference Bar以將其添加至影像顯示器。
圖軟鍵選擇五個色彩圖中之一者以展示彩色都卜勒資料。一使用者可藉由選擇一檢查然後選擇一色彩圖來針對每一檢查獨立地組態色彩圖。當一使用者選擇一不同檢查時，系統軟體針對該選定檢查載入色彩圖。色彩圖被指定為A至E。某些圖比其他圖使用更多色彩，且某些圖以比其他圖平滑之梯度顯示。為選擇一色彩圖，使用圖軟鍵。當前圖字母展示於軟鍵顯示中。
三工掃描模式將脈衝波都卜勒掃描與彩色都卜勒掃描組合起來。為啟動三工掃描，選擇彩色都卜勒模式，然後按壓控制台上之PW鍵。僅在三工掃描中，PRF值才與2D模式(彩色都卜勒)之設定相關。若一使用者在一個模式中改變PRF值，則系統軟體亦在其他模式中改變PRF值。此取決於一使用者是以同時模式還是非同時模式進行掃描，這由更新控制台鍵控制。為調整三工掃描之影像控制，首先調整2D掃描模式之影像控制，然後轉到彩色都卜勒視窗且按壓游標鍵以選擇PWD超音波游標及樣本體積位置。當在三工模式中進行掃描時，無法調整某些2D影像控制，因此一使用者必須在2D模式中調整影像控制。一使用者可僅在實時掃描期間調整此等影像控制。當一使用者凍結一掃描時，系統軟體以一不同組替換軟鍵，以列印掃描影像且在掃描影像上做出註解及量測。應用將PWD之時間序列視窗添加至2D影像。
當在三工模式中進行掃描時，一使用者可移動所關注區、調整其大小或移動範圍閘。為移動所關注區，完成以下步驟： 1 按壓選擇鍵以選擇ROI。 2 使用軌跡球移動ROI。 3 按壓左輸入鍵。
當進行三工掃描時，可使用PW軟鍵。影像資訊顯示在三工模式中展示出兩個PRF值。系統軟體將色彩PRF設定為PWD PRF之一積分分數(1/2、1/3、1/4等)。若一使用者在一個模式中改變PRF值，則系統軟體亦改變其他PRF設定。一使用者可為2D掃描及PWD掃描獨立地設定壁濾波器。增益旋鈕中心中之作用按鈕控制顯示用於主動模式之成像控制組。在三工模式中，該成像控制組係用於2D模式、頻譜模式及彩色模式之控制。當前選定控制組係在軟鍵上方顯示為藍色。為選擇一不同控制組，按壓作用按鈕。
伴隨著超音波影像之量測補充主治醫師可用之其他臨床過程。藉由系統軟體且藉由恰當使用醫療協定來判定量測之準確度。當一使用者凍結一掃描時，系統軟體改變可用軟鍵控制組且啟用「測徑器」鍵。按壓「測徑器」鍵啟用量測控制。重複按壓「測徑器」鍵以在距離、痕跡及橢圓量測選項之間循環。當一使用者保存一影像時，將所有量測與該影像一起保存起來。
當使用分割螢幕模式時，一使用者亦可量測兩個螢幕。為獲得一組完整量測，一使用者通常必須獲取多個掃描。一使用者可根據研究需要進行儘可能多的掃描和測量，而不會丟失任何量測。一直在成像視窗上進行量測直至一使用者選擇一不同檢查，選擇一不同掃描模式，載入一不同患者，按壓刪除軟鍵，按壓全部清除軟鍵為止。
在例示性可移動超音波系統中顯示量測結果之預設位置係影像左上部。為將結果移動至影像底部，按壓「結果」軟鍵(在一量測工具作用時啟用)。一使用者還可使用「設置/量測」視窗上之「結果顯示位置」選項按鈕將預設位置改變至影像底部。
當一使用者選擇一檢查預設時，系統軟體做出可用量測之一預設設定。在所支援探針之間，預設設定可有所變化。一使用者亦可將定製量測添加至可用清單。
系統載入一使用者選擇之預設特製之一組量測。使用計算鍵選擇量測。為選擇一量測類型，按壓計算鍵，且點擊所期望量測。
當一使用者凍結一2D掃描時，系統軟體顯示軟鍵及一增益旋鈕選單以在2D模式中量測、列印且播放循環。2D視窗中之量測功能允許量測距離；量測橢圓圓周及區域；描摹影像上之區域；分割螢幕量測； 通常，一使用者自量測選單選擇其期望量測之內容。若一使用者選擇一特定量測，諸如面積，則僅可使用與量測協作之軟鍵。
為在2D視窗中量測一距離，一使用者完成以下步驟： 1 若影像係活動的，按壓凍結鍵。影像凍結且軟鍵控制發生改變。 2 按壓「測徑器」鍵。 3 為精確地量測一詳細區域，使用縮放功能來放大2D掃描之一面積。 4 按壓「測徑器」鍵。 5 點擊一使用者期望開始量測之位置，移動目標游標，且點擊一使用者期望結束量測之位置。 6 系統軟體在2D視窗之左上角顯示結果。
若一使用者未看到量測值，則使用者按壓設置鍵，然後選擇General ＞ Measurement Value。為對一影像進行一次以上同一類型之量測，再次按壓適當軟鍵，然後做出額外量測。當使用「測徑器」鍵進行一系列2D量測時，一使用者可藉由核取「設置量測」視窗上之「啟動測徑器」方塊來啟動測徑器。當核取方塊時，新測徑器游標在一使用者設定一測徑量測之結束點時出現。當一使用者結束量測時，使用者保存影像，然後按壓凍結鍵以關閉測徑量測。
一使用者可使用橢圓軟鍵或痕跡軟鍵來量測圖68中所展示之影像上之一圓周。為量測一卵形區域，使用橢圓軟鍵。為量測一不規則的形狀之面積，使用描摹軟鍵。為量測一小的區域，在一使用者量測之前使用縮放功能。
為使用橢圓工具量測一橢圓區域，完成以下步驟： 1 若影像係活動的，則按壓凍結鍵。影像凍結且軟鍵控制發生改變。 2 按壓「測徑器」鍵。 3 按壓計算鍵。量測選單打開。 4.藉由在量測選單中點擊量測類型來選擇量測類型。若一使用者自量測選單選擇圓周，則自動地啟動橢圓工具。 5.將目標游標定位於區域的一使用者期望量測且點擊之一端處。 6.將目標游標移動至所期望區域之另一端並點擊。 系統軟體顯示一綠色線且在影像頂部處展示圓周值或面積值。 7.為調整一橢圓之其他軸線，按壓選擇鍵使得突出顯示軸線(在軟鍵顯示上方)，然後使用軌跡球調整橢圓之寬度。 8.當量測正確時，按壓「左輸入」鍵將其鎖定。在鎖定之後一使用者無法改變一量測。一使用者現在可進行另一量測但不刪除一使用者鎖定之量測。 9.為保存量測，按壓儲存鍵。將影像與所有的量測一起保存起來。
系統軟體使一使用者藉由在一影像上描摹任何形狀之輪廓及圖69中所展示之一腫瘤來量測一面積。一使用者亦可使用橢圓工具量測一面積。一使用者可使用描摹工具藉由描繪外形且藉由點擊形狀之隅角繪製一多邊形來描摹一不規則的形狀。一使用者亦可將此等方法組合起來以描摹影像上之一區域。
為描摹一外形：a.使用者點擊開始量測；及b.使用者使用軌跡球圍繞使用者期望描摹之物體拖動描摹游標。然後c.當一使用者描摹幾乎完成時，按壓「左輸入」鍵，且軟體藉由自當前游標位置至開始點繪製一直線來完成循環。
當一使用者按壓「左輸入」鍵時，痕跡變為白色且不再可編輯。在一使用者點擊「左輸入」鍵之前，一使用者可逆轉游標之軌跡以刪除痕跡之一些部分。 5.為編輯未完成描摹： a.按壓選擇鍵，使得在軟鍵顯示上方突出顯示抹除。 b.使用軌跡球自最近朝向開頭之返回抹除痕跡之非所要部分。 c.當痕跡之所有非所有部分皆被抹除時，再次按壓「選擇」鍵，以使得「描繪」突出顯示於軟鍵顯示上方。 d.使用軌跡球完成描摹。 e.按壓「左輸入」鍵完成描摹。
當在分割螢幕模式中量測時，即使兩個螢幕皆含有量測，所有量測仍皆顯示於一單個清單中。一使用者可在任一螢幕上或跨越兩個螢幕做出一量測。為在分割螢幕上進行交替量測，一使用者必須停用返回實時成像： 1 按壓「設置」鍵。 2 點擊顯示器索引標籤。 3 在雙態切換主動螢幕上點擊返回至實時成像，使得不對方塊進行核取。
此允許一使用者在一個螢幕上進行一量測，切換至其他螢幕且在該其他螢幕上進行一量測，然後返回至第一螢幕且進行額外量測。若核取「設置/顯示」視窗中之方塊，返回至第一螢幕使其作用且抹除該第一螢幕上之所有量測。為跨越螢幕進行一量測： 1 停用返回至實時成像，如上文所闡述。 2 凍結一個螢幕上之一掃描。 3 按壓「雙態觸變螢幕」軟鍵。 4 凍結另一螢幕上上之一掃描。 5 重複按壓「測徑器」鍵，直至顯示一使用者需要之工具為止。 6 點擊量測之開始點。 7 點擊量測之結束點。 8 按壓「左輸入」鍵。
當一使用者凍結一M模式掃描時，系統軟體顯示軟鍵及一增益旋鈕選單以在M模式中量測、列印及播放循環。
在一M模式掃描之時間序列視窗中，一使用者可量測其心率(HR)及距離(包含時距[TD]及坡度值)。為在M模式時間序列視窗中進行量測，完成以下步驟： 1 按壓凍結鍵。 2 按壓「測徑器」鍵，直至顯示一使用者需要之量測類型。 3 在一使用者期望開始量測之位置處點擊目標游標。 4 移動目標游標且在所期望結束位置處點擊。量測顯示於時間序列視窗之左上部處。
當一使用者凍結一脈衝波都卜勒或三工掃描時，系統軟體改變軟鍵以允許量測、列印及其他功能。
一使用者可使用CA(校正角度)軟鍵及0/+-60軟鍵來調整凍結掃描之角度。此函數之作用與PWD索引標籤上之校正角度相同。若一使用者已將2D量測添加至頻譜量測設定，一使用者可在頻譜都卜勒成像螢幕中執行2D量測。為在頻譜都卜勒成像螢幕上進行2D量測，按壓「計算」鍵。一使用者已添加至頻譜量測組之任何2D量測出現於成像螢幕之右上角處之一量測選單處。
一使用者可進行若干個心臟量測中之任一者且然後產生一報告。系統軟體針對2D影像顯示視窗、M模式時間序列視窗及PWD/CW時間序列視窗提供心臟量測(參見圖70)。當一使用者在2D影像顯示視窗中進行一量測，量測值顯示於視窗之左上部處。
中膜厚度(IMT)量測用於藉由量測一動脈內壁之厚度來診斷動脈粥樣硬化。為量測頸動脈內壁： 1. 將一線性探針連接至系統。 2. 在2D模式中，選擇頸動脈預設。 3. 掃描頸動脈。 4. 凍結掃描。 5. 按壓「計算」鍵。量測選單出現。 6. 自選單，選擇IMT。一綠色正方形顯示於影像上。 7.使用軌跡球移動綠色正方形使得其覆蓋動脈的兩個壁。 必要時，按壓「選擇」鍵以允許使用軌跡球重新設定方塊之大小。按壓「選擇」鍵一次允許水平重新設定大小；按壓兩次允許垂直重新設定大小。方塊的寬度顯示於成像視窗的左上部處。若顯示器未正確地描摹動脈之內壁，按壓「編輯」軟鍵，然後在影像上點擊壁的恰當位置。 8.按壓「壁」軟鍵以選擇前壁、後壁或這兩者。量測顯示於成像視窗之左上部處。
系統軟體包含常用量測之預設群組，可在一影像被凍結時在量測選單中使用該等群組。一使用者可自群組添加或移除量測，且形成或刪除群組。
下表列示可用於各種掃描模式之量測。 a.可在CW模式中使用此計算。時間序列視窗必須顯示包含300 cm/s之一速度範圍。使用尺度軟鍵來實現此。 b.可用在CW模式中使用此計算。時間序列視窗必須顯示包含200 cm/s之一速度範圍。使用尺度軟鍵來實現此。
選擇一檢查會將諸多影像控制設定之最佳化預設載入於一打開視窗或選單7120中，其中一使用者可自複數個診斷成像序列7140進行選擇，該複數個診斷成像序列7140可用於如基於如圖71中所見之待掃描之解剖結構(包含所使用探針及掃描模式)而展示之一身體部位、器官或區。該等檢查預設亦規定適合用於檢查之量測。一使用者可照樣使用此等最佳化預設，或一使用者可在必要時針對特定患者及特定檢查調整影像控制設定中之任一者。一使用者可創建額外預設以針對特定種類之檢查儲存影像控制設定集。定製化預設可最小化每當一使用者執行一特定超音波檢查時一使用者必須改變之設定數目。
可移動超音波系統為所有所支援探針提供預定義預設。儘管數個探針模型可支援相同檢查類型，但預設影像控制設定唯一於每一探針模型。一檢查包含用於高頻率、中等頻率及低頻率之預定影像控制設定。當一使用者在控制台上選擇一頻率範圍時，系統軟體載入針對彼頻率而最佳化之其他檢查設定。當一使用者選擇一不同頻率時，一使用者不需要重新載入預設或載入一不同預設；系統軟體自動地更新選定頻率之設定。下表列出可用於每一探針之預設檢查。
例示性可移動超音波系統提供定製化檢查預設以用於掃描不同解剖結構。當一使用者選擇一預設時，系統軟體載入針對彼解剖結構、所選擇掃描模式及連接探針而定製之影像控制設定。為選擇一預設，使用者自預設選單選擇該預設，藉由點擊該預設而突出顯示該預設，然後按壓左輸入鍵。若一使用者未看到與一使用者想要執行之研究種類對應之一預設名稱，則一使用者可創建一定製預設。
系統軟體僅顯示由所連接探針支援之彼等檢查。若一使用者創建任何定製檢查，則定製檢查展示於檢查選單之底部處。
除使用所提供檢查預設之外，一使用者亦可創建定製預設。定製預設包含對預設影像控制設定之使用者所擁有特定修改。一使用者然後可載入定製預設且跳過設定影像控制參數。一使用者可定製任何預設以包含使用者特定控制設定。一使用者無法改變一系統預設之預設定。然而，一使用者可編輯一系統預設之影像控制設定，然後用一不同名稱保存其。為創建一預設或修改一現有定製預設，一使用者完成此等步驟： 1 選擇具有與一使用者想要創建之設定接近之設定的系統預設或定製預設。 2 視需要修改影像控制設定。 3 按壓預設鍵。 4 按壓保存設定軟鍵。保存設定視窗打開。其含有一預設清單，其中系統預設在頂部且定製預設在底部。 5.將定製預設之一名稱輸入於名稱：欄位。該名稱可高達16字元長。若一使用者正在修改一現有定製預設，則確保彼名稱係在欄位。 6.點擊保存。系統軟體保存影像控制設定。
每當當前探針連接至電腦，新預設現在可加以利用。若一使用者連接一不同探針，則此新預設係不可用的。
影像及循環以適當患者資料夾保存至研究目錄。若患者不與一掃描相關聯，則不可保存影像或循環。同一天保存的一給定患者之所有影像及循環保存於同一研究中，除非在保存一稍後影像之前點擊患者視窗中之新研究按鈕。一單個研究無法包含在不同日期保存之影像及循環。對於分割螢幕模式，一使用者可保存分割螢幕影像(作為展示兩個螢幕之一單個圖框)。一使用者可保存分割螢幕影像作為一循環檔案。當一使用者這樣做時，系統軟體保存現用螢幕作為一影像循環，且保存其他螢幕作為一單個圖框。
為保存一影像或循環，完成此等步驟： 1 若觀看一現場影像，則按壓凍結鍵。 2 為保存一影像，按壓儲存鍵。一使用者亦可藉由按壓電腦鍵盤上之F8而保存一影像。 3 為保存一影像循環，在現場成像(未凍結)時按壓儲存鍵。 4 為將經保存影像或循環添加至當前研究之報告，將光標放置於影像或循環上，按壓右輸入鍵，且選擇添加至報告。 5 為刪除一影像或循環，將光標放置於該影像或循環上，按壓由輸入鍵，且選擇刪除。若一使用者未載入一檢查之患者資訊，則一使用者無法保存影像或循環。
當一使用者保存一影像或循環時，該影像或循環之縮圖出現在成像視窗右邊之區域中。當12個以上影像或循環包含於研究中時，某些影像或循環將被隱藏。為觀看該等影像或循環，點擊縮圖區域之底部處之捲動箭頭。為向上往回捲動，點擊縮圖區域之頂部處之捲動箭頭。為審閱當前研究中之一經保存影像或循環，雙擊影像或循環之縮圖。其顯示於成像視窗中。
一使用者可藉由使用患者視窗上之研究清單...按鈕而找到經保存患者研究。
為找到患者視窗中之先前經保存研究： 1.按壓患者鍵。 2.在患者視窗中，點擊研究清單...按鈕。研究清單視窗打開，從而顯示經保存研究之一清單。 3.預設係展示所有研究。為找到在特定的一天或一特定日期範圍進行之研究，點擊研究日期選單，且選擇今天、最近7天、最近30天或有效期範圍。 若一使用者點擊有效期範圍，則一方框打開，其中一使用者可自該方框選擇一日期範圍來展示研究。 4.在清單中找到所期望研究，且點擊該研究以選擇其。 5.按壓審閱鍵。選定研究載入於成像視窗中。
一使用者可將研究、影像導出至一CD、一DVD、一DICOM伺服器、一USB磁碟機或一網路上之另一位置。當導出一研究、影像或循環時，系統針對每一研究、影像或循環創建一唯一地命名之子目錄。一使用者可將一影像作為一JPEG、BMP或AVI格式導出至電腦硬碟機或一外部磁碟機上。一使用者亦可以彼等格式中之一者將附接一影像至一郵件訊息。系統軟體允許一使用者以此等格式中之任一者將一影像或循環導出至外部媒體：AVI、點陣圖、DICOM、JPEG。一使用者可用郵件發送影像及循環檔案或在其他應用中包含該等影像及循環檔案作為圖形。若一使用者使用JPEG格式保存影像，則該使用者應知曉資料壓縮效應。按照預設，系統軟體使用一有損JPEG壓縮演算法。在壓縮之後，某些影像資料消失了。在查看時，壓縮影像可展示由JPEG壓縮引起之成品。該等成品亦可展示一使用者是否在一醫療查看站上查看影像，此允許一使用者將影像視窗化且水平化。無法選擇或預測對一影像之壓縮量。一個掃描可以10:1之一比率進行壓縮，且另一掃描可以5:1之一比率進行壓縮。無論壓縮量如何，醫學上重要之結構皆可能由於壓縮而丟失。另外，壓縮可產生出現在影像上之成品。
例示性可移動超音波系統可輔助執行諸如生檢之醫療過程。為執行一生檢，一使用者需要一探針、針、針引導套件及托架。生檢特徵可與選定探針一起使用。當完成所有預備步驟且一使用者最近已驗證對準時，對患者執行生檢。系統軟體顯示器引導線為在一生檢或其他醫療過程中使用之特定探針、托架及針規。
可移動超音波系統軟體提供與不同實體針引導件一起使用之兩個類型之針引導件。一針引導件僅在支援彼引導件之一探針連接至超音波系統時係可用的。若一個以上針引導件可用於連接探針，則一使用者必須驗證選定引導件與裝設於探針上之硬體匹配。平面內引導件與標準針引導件硬體一起工作。此等引導件係指示在使用適當硬體時針之路徑之兩個平行線。橫向引導件係一圓圈，該圓圈指示在使用包含夾子以設定插入角度及深度之引導硬體時獲得之深度。為關斷針引導件，按壓下部針引導件軟鍵。若一使用者正在使用橫向針引導件，則一使用者可必須按壓下部針引導件軟鍵數次。
可移動超音波系統提供螢幕上針引導件，且利用特定探針來提供針之經增強成像。若一使用者系統被許可用於針增強，則該系統在滿足所有以下條件之情況下使針影像變亮，如圖72中所見；選擇2D模式；一探針連接至系統；選擇一患者概況且按壓控制台上之N鍵。
按壓N鍵會在掃描視窗上顯示一藍色實線及一發散藍色虛線，該藍色實線及該發散藍色虛線標記針增強之極限。若針之點變得超過此等極限，則不使超過極限的針影像之部分變亮。虛線適用於更陡傾針插入。標記為針Lt/Rt之一軟鍵在自左上至右下成角度之線與自右上至所下成角度之線之間雙態切換。當針增強係主動的時，圖例ENV (用於增強針可視化)出現在掃描資訊區域中在成像視窗之右側。
為啟動針影像增強，按壓控制台上之N鍵。
為使用平面內針引導件執行一生檢，完成此等步驟： 1 開始實時成像。 2 按壓針引導件軟鍵。針引導線連同一警告訊息展示於成像視窗中。 警告關閉且系統軟體顯示針引導件及目標指示器。引導線展示一使用者應將針插入至患者中何處。綠色目標指示器可在引導線內移動至生檢目標之確切位置。距目標之距離值之然後確切地展示針必須插入多深以到達彼目標。 引導線上之大刻度線處於1 cm間隔，且引導線之間的距離固定在1 cm。 4. 若綠色目標指示器未展示於引導內，則按壓目標軟鍵。 系統軟體將「距目標之距離」值添加在影像之頂部。 5. 使用軌跡球來將目標指示器移動至正確深度。一使用者無法將目標移出引導線。 6. 遵循恰當醫療協定而完成生檢。 目標距離以公分為單位來量測且經計算為自夾子之底部至患者之皮膚之距離(如針引導線之頂部所指示)加上自皮膚線至目標之距離(如綠色目標指示器之位置所指示)。當一使用者插入針時，其應位於引導線之中心附近。若針出現在線外部，則驗證一使用者已選擇適當針引導件。
為使用橫向針引導件執行一生檢，完成此等步驟： 1.開始實時成像。 2.按壓針引導件軟鍵。針引導線連同警告訊息一起展示於成像視窗中。 3 點擊OK。 4 按壓引導類型軟鍵。 一橫向針引導圓圈在成像視窗上替換平面內針引導件，且針引導件軟鍵顯示引導件之識別。 5. 若引導件並非用於夾子(一使用者將其附接至硬體引導件)之正確引導件，則按壓引導類型軟鍵直至顯示正確引導件。 6. 遵循恰當醫療協定而完成生檢。 為確保準確地對準探針與生檢附件，且針路徑在所陳述規範內，一使用者應週期性地進行一模擬測試。為進行此測試，一使用者必須具有一裝配生檢托架、針引導件及一水槽。使用2D來驗證對準，且不使用縮放工具。針引導件未展示於經縮放顯示器中。
為驗證探針與生檢附件之對準，完成此等步驟： 1 若針引導件係不可見的，則按壓針引導件軟鍵。生檢引導件出現在成像視窗中。 2 按壓引導類型軟鍵以選擇將用於測試之針引導件。可僅存在對於經裝設探針可用之一個引導件。 3 裝配托架、針引導件夾子及規插入銷。 4 將針插入至規插入銷中。 5 將針放置於一水槽中，從而確保一使用者不觸控水槽之側面或底部(此可使針彎曲且產生一不準確讀數)。 6 驗證針清晰地出現在兩個導引線之間。 7 自生檢托架移除針且安全地處理掉針。 8 自探針拆卸生檢托架。
系統軟體使一使用者對針引導件(在生檢中所使用)及插入網格(用於冷凍剝脫或近程治療)之定位進行小調整。當一使用者接收針引導件時，已針對角度及深度而組態且測試該等針引導件。角度係X軸與Y軸(針軸)之間的度數。以毫米為單位而展示之深度係生檢針及引導線與2D影像之垂直中心線交叉之點。
一使用者可在針引導件誤差校正對話方塊上對角度及深度之上限及下限做出邊限改變。一使用者對此等設定所做出之改變在針引導線中係可見的，而且由系統保存且用於所有生檢直至一使用者再次改變該等設定為止。一使用者可在如下之此等範圍內改變值：角度：–2°至2°及深度：–1 mm至1 mm。
為針對除雙平面探針以外之任何探針改變針引導件誤差校正值，完成此等步驟： 1 按壓設置鍵。 2 點擊顯示器索引標籤。設置顯示視窗打開。 3.在針引導件區段中，點擊校準按鈕。針引導件校準對話方塊打開。 一使用者可點擊應用按鈕以在不關閉對話方塊之情況下查看使用者選擇之效應。點擊預設按鈕以將值重設至出廠設置值。 1 緊挨著角度校正欄，點擊左箭頭及由箭頭以使角度校正一度或兩度。 2 緊挨著深度校正欄，點擊左箭頭及右箭頭以使深度校正﹢或﹣1毫米。 3 點擊OK以保存使用者項目且關閉對話方塊。
DICOM (醫學數位成像及通信)係由NEMA (國家電氣製造商協會)形成以輔助諸如超音波掃描之醫療影像之分配及查看之一格式。若一使用者具有裝設於一使用者可移動超音波系統上之DICOM選項，則一使用者可：將研究發送至一DICOM伺服器，其中該等研究可由其他應用使用，該等其他應用支援DICOM檔案且使用DICOM工作清單來在DICOM伺服器上搜尋患者研究封存，且將患者資訊複製至可移動超音波系統使得針對正確患者而識別檢查系統上之檢查。
當一使用者將一研究發送至一DICOM伺服器時，系統軟體將研究保存於一使用者電腦上之一臨時位置中。然後將該等研究發送至伺服器。為將一研究發送至一DICOM伺服器，完成此等步驟： 1 載入研究(若其先前經保存)或獲得且保存一新掃描。 2 按壓導出軟鍵。導出選擇視窗打開。 3 在導出目的地：區段中，確保選擇DICOM伺服器選項按鈕。 4 點擊一使用者想要發送之研究之名稱。 5 點擊導出。可移動超音波系統應用將研究發送至經組態DICOM伺服器。
當一使用者將研究導出至一CD或DVD時，一使用者具有在磁盤上包含DICOM檔案之一查看器之選項。DICOM工作清單係使用一網路服務連接至一DICOM伺服器之可移動超音波系統軟體之一函數，且產生滿足所選擇準則之患者資訊組之一清單。工作清單基於Setup ＞ DICOM ＞ Query視窗中之參數組而找到患者記錄。
為準備一超音波檢查，超音波技師使用包含患者之資訊之參數查詢工作清單。該查詢重新運行滿足準則之所有患者資訊組之一工作清單。超音波技師在工作清單上選擇一患者之記錄，且檢查自動地附接至彼患者之資訊(用選定患者之資訊填充患者資訊視窗)。技師亦可使用工作清單來自DICOM 伺服器獲得患者資訊且將資訊施加至一當前檢查。存在兩個可用類型之工作清單查詢：自動查詢及手動查詢。
自動查詢在超音波系統接通時週期性地運行，且傳回與查詢視窗中之準則組匹配之患者資訊之一清單作為一廣泛查詢。舉例而言，一自動查詢可經設置以傳回在當前日期經排程之超音波檢查之一清單。設施之排程管理者將一患者之一超音波檢查輸入至DICOM中，且當經排程日期到達時，工作清單自動查詢收集患者資訊且將其添加至工作清單。
手動查詢可採取兩種形式：廣泛查詢及基於患者之查詢。廣泛查詢使用選項視窗中所選擇之參數在DICOM 伺服器上搜尋所有記錄。廣泛查詢係預設參數群組。其可按照原樣使用，或利用不同參數來修改，或施加至基於患者之查詢。
基於患者之查詢使用一患者名字、登錄號或患者ID來搜尋記錄。可還受限於一廣泛查詢中之參數。
一使用者可進行搜尋所有患者記錄且傳回與準則匹配之所有患者資訊組之一廣泛查詢，或者搜尋一特定患者之資訊組之一患者特定查詢。一患者特定查詢可使用與一廣泛查詢相同之準則，從而僅傳回與廣泛查詢中之準則及特定於患者之某些資料兩者匹配之彼等資訊。
核取方塊控制分割螢幕之間的雙態切換是否使主動螢幕為活動的。當方塊未經核取時，螢幕之間的雙態切換使其兩者皆為凍結的。按壓凍結鍵會使主動視窗為活動的。雙態切換至其他螢幕且返回會使兩個螢幕再次凍結。當方塊經核取時，視窗之間的雙態切換使主動視窗為活動的，即使先前使用凍結鍵將其凍結。
當其被選擇時，頻譜都卜勒模式通常打開，從而同時更新時間序列顯示器及2D顯示器兩者。此為預設的，且為設置顯示視窗上之同時選擇。選擇非同時會致使頻譜都卜勒模式在2D顯示器經凍結之情況下打開。無論選擇哪一選項按鈕，按壓更新鍵會使2D顯示器在活動與凍結之間雙態切換。
此區段包含展示或隱藏目標指示器之一核取方塊及打開針引導件校準視窗之一按鈕。針引導件校準排他地與生檢/醫療過程選項一起使用。
此等選項按鈕在成像視窗上設定2D顯示器及時間序列顯示器之相對大小。 S/L使2D顯示器為時間序列顯示器之高度之二分之一 相等使2D顯示器為與時間序列顯示器相同之高度 L/S使2D顯示器為時間序列顯示器之高度之兩倍 此選擇顯示於掃描視窗上之熱指數。 TIS係軟組織指數；且TIB係骨骼指數；TIC係顱骨指數。
當此方塊經核取時，自一個分割螢幕視圖至另一分割螢幕視圖之雙態切換使選定視圖為活動的。當方塊未經核取時，兩個視圖在自一者至另一者雙態切換時保持凍結，直至按壓凍結鍵為止。
當一使用者按壓設置鍵，然後點擊量測索引標籤時，設置視窗讓一使用者選擇哪些量測出現在由凍結影像上之計算鍵存取之選單上。設置量測視窗亦包含用於選擇量測游標之大小之控制、在計算產科量測中所使用之表及用於將量測發送至另一位置之埠。體積計算係數選擇選擇標準PI/6橢球係數或一定製值。定製選擇之預設係0.479，另一常用值，但一使用者可輸入任何值。
根據各種實施例，與本文中所闡述之可移動或平板式超音波裝置相關聯之手持式殼體可具有緊湊外觀尺寸。舉例而言，平板式超音波裝置之手持式殼體可以8英吋(~20 cm)至18英吋(~46 cm)之一範圍提供觸控螢幕顯示器之一對角線尺寸。在某些實施例中，用以操作超音波及電腦之電子組件使用一3D板架構來設計以達成組件在較小大小之一殼體內之更緊湊放置。
圖73圖解說明根據各種實施例之一平板式超音波裝置2000’之一剖面圖，其中平板電腦之主機板106’及超音波引擎108’垂直地堆疊於彼此上方而非並排放置。換言之，主機板106’及超音波引擎108’根據三維系統架構遠離來構造且配置。在某些實施例中，主機板106’及超音波引擎108’使用一板連接器7001來連接。在某些實施例中，板連接器7001可提供至少部分機械支撐為主機板106’及/或超音波引擎108’。在某些實施例中，主機板106’之組件與超音波引擎108’之組件之間的電連接可穿過板連接器7001。
圖74圖解說明在移除殼體及超音波引擎108’之底部部分之情況下平板式超音波裝置2000’之一仰視示意圖。該視圖因此展示經顛倒主機板106’。主機板106’包含一處理單元7002、一記憶體7004、板連接器7001、資料儲存裝置7006、一冷卻風扇7008、一電池7010及一可信平台模組7012。在較佳實施例中，記憶體7004可包括安裝於一第二電路板(其安裝在一第一電路板上面或下面)上之一共用記憶體裝置，或可包括複數個經堆疊電路層中之一層以提供一個三維(3D)電路裝置。在某些實施例中，資料儲存裝置7006可包含固態驅動儲存裝置(亦即，不具有移動部分之磁碟儲存裝置)。在某些實施例中，處理單元7002可接觸熱耗散管以自處理單元7002附近移除過多熱。主機板106’可與如上文使用連接器7014所闡述之外部裝置(諸如換能器探針、資料儲存裝置或外部顯示器)介接。在某些實施例中，主機板106’可包含一或多個連接器7014以使用通信標準(諸如通用串列匯流排(USB 1.0/2.0/3.0、USB-C、迷你USB、微USB)、顯示器埠及迷你顯示器埠、閃電、雷電、高畫質多媒體介面(HDMI)或其他適當標準或協定)與一或多個外部裝置介面。
包括一加密與解密電路之可信平台模組(TPM) 7012可與其他主機板106’組件(諸如資料儲存裝置7006、記憶體7004及顯示器驅動器)介接以保護且加密平板式超音波裝置2000’上之資料。TPM 7012可實時地加密寫入至資料儲存裝置7006及記憶體7004之所有資料且可實時地解密自資料儲存裝置7006及記憶體7004擷取之所有資料。在某些實施例中，TPM 7012可加密每一資料封包中之一或多個資料欄。藉由提供實時加密及解密，TPM 7012確保靈敏 患者資料在裝置上之任何儲存裝置媒體中始終係加密。因此，在平板式超音波裝置2000’丟失、被盜或解除委任之事件中，無法簡單地自記憶體7004或資料儲存裝置7006提取患者資料。
圖75圖解說明根據本文中所闡述之各種實施例之平板式超音波裝置2000’之顯示器之一示意圖。在某些實施例中，平板式超音波裝置2000’可利用可由觸控控制操作之一模式切換選單7030。當藉由觸控而啟動模式切換選單7030時，顯示器向使用者提供各種操作模式7032。模式切換選單7030可使得一使用者能夠自各種模式7032當中進行選擇以達成裝置在不同成像或影像分析模式當中之快速切換。在某些實施例中，操作模式7032可各自基於不同機器學習演算法或其他電腦輔助診斷功能。
在某些實施例中，平板式超音波裝置2000’可對語音命令做出回應。當裝置2000’主動地接聽語音命令或控制時一語音指示器7020可出現在顯示器上。語音指示器7020亦可經觸控啟動以接通或關斷語音致動之操作。在此等實施例中，平板式超音波裝置2000’可包含一麥克風以偵測嵌入於平板電腦殼體內之一使用者之語音。在其他實施例中，平板式超音波裝置2000’可接收與自一外部源(例如，使用者所佩戴或使用之頭戴耳機或一麥克風)接收之語音命令對應之有線或無線信號。在某些實施例中，語音命令可提供對裝置2000’之特徵之控制及調整之最實際方法。舉例而言，一使用者在一磁性共振成像套組內可能夠在磁性膛孔附近使用一患者身上之換能器探針，但可能不能夠將平板電腦裝置殼體放置在磁性膛孔附近。在此一情形中，當平板式超音波裝置2000’位於遠離磁體之一安全地點中時，使用者可使用語音命令來自一距離遠程地控制平板式超音波裝置2000’上之功能。
可使用語音來操作平板式超音波裝置2000’上之諸多功能。在語音啟動之後，語音指示器7020旋即可有生命，或(舉例而言)改變色彩或形狀以指示已接收一語音命令或按照該語音命令而行事。在各種實施例中，使用者可向裝置提供裝置然後可實施之語音命令，例如，「增加增益」、「降低對比度」等。在某些實施例中，裝置2000’可包含將在藉由語音命令致動之後旋即實施之目前值或改變。舉例而言，一命令「增加增益」可使影像上之增益增加諸如10%之一預設量。
以上裝置及方法可與習用超音波系統一起使用。在如本文中所闡述之一觸控螢幕致動型平板電腦顯示器系統中使用較佳實施例。可採用觸控致動型圖標，使得手勢可用於控制成像過程。
注意，本文中所闡述之操作純粹係例示性的，且不暗示任何特定次序。此外，可在適當時在任何序列中使用及/或可部分地使用操作。例示性流程圖在本文中出於說明性目的經提供且係方法之非限制性實例。熟習此項技術者將認識到，例示性方法可包含多於或少於例示性流程圖中所圖解說明之彼等步驟的步驟，且可以不同於所展示之一次序執行例示性流程圖中之步驟。
在闡述例示性施例中，為清楚起見而使用特定術語。出於說明目的，每一特定術語意欲至少包含以一類似方式操作以實現一類似目的之所有技術及功能等效物。另外，在其中一特定例示性實施例包含複數個系統元件或方法步驟之某些例項中，可用一單個元件或步驟替換彼等元件或步驟。同樣地，可用服務於同一目的之複數個元件或步驟替換一單個元件或步驟。此外，在本文中針對例示性實施例規定各種性質之參數之情況下，可將彼等參數向上調整或向下調整l/20、1/10、l/5、l/3、l/2等等或調整其四捨五入之近似值，除非另有規定。
記住以上實施例，應理解，此等實施例可採用涉及經傳送且儲存於電腦系統中之資料之各種電腦實施之操作。此等操作係需要對物理量進行實體操縱之彼等操作。通常(儘管未必)，此等量採取能夠儲存、傳送、組合、比較及以其他方式操縱之電氣、磁性及/或光學信號之形式。
此外，形成說明性實施例之一部分的本文中所闡述之操作中之任何操作係有用機器操作。說明性實施例亦係關於用於執行此等操作之一裝置或一設備。設備可專門針對所需目的而構造，或其可包括一般用途電腦，該等一般用途電腦由存儲於該電腦中之電腦程式來選擇性地啟動或組態。特定而言，採用耦合至一或多個電腦可讀媒體之一或多個處理器之各種一般用途機器可與根據本文中所揭示之教示撰寫之電腦程式一起使用，或構造用以執行所需要操作之一更特殊設備可係更方便的。
前述說明已針對於本發明之特定說明性實施例。然而將明瞭，可對所闡述實施例做出其他變化及修改，其中獲得其相關聯優勢中之某些或所有優勢。此外，可在硬體、軟體(體現為具有程式指令之一電腦可讀媒體)、韌體或其一組合中實施本文中所闡述之過程、處理及/或模組。舉例而言，可由執行程式指令之一處理器在一記憶體或其他儲存裝置裝置外執行本文中所闡述之功能中之一或多者。
熟習此項技術者將明白，可在不背離本文中所揭示之發明性概念之情況下做出對上述系統及方法之修改及該等系統及方法之變化。相應地，本發明不應被視為受限制，除了受所附申請專利範圍之範疇及精神限制。
10‧‧‧醫療超音波成像裝備 12‧‧‧摺疊式顯示器 14‧‧‧鍵盤控制面板 16‧‧‧手柄 18‧‧‧鍵盤 100‧‧‧醫療超音波成像裝備/裝備/可移動超音波系統/系統/超音波系統/ 101‧‧‧前面板 102‧‧‧殼體 103‧‧‧後面板 104‧‧‧觸控螢幕顯示器/顯示器/多點觸控式LCD觸控螢幕顯示器/觸控顯示器 105‧‧‧表面 106‧‧‧電腦主機板 106’‧‧‧主機板 107‧‧‧觸控感測器/感測器 108‧‧‧超音波引擎/128通道型超音波引擎電路板/128通道型超音波引擎 108’‧‧‧超音波引擎 109‧‧‧觸控處理器 110‧‧‧電池 112‧‧‧火線連接/鏈路/高速串列介面/通信鏈路 114‧‧‧探針連接器/連接器 115‧‧‧探針附接/拆卸桿 116‧‧‧I/O埠連接器 118‧‧‧電路系統 119‧‧‧殼體埠 120‧‧‧SIM卡/卡 140‧‧‧系統 150‧‧‧換能器殼體/探針/超音波探針/換能器/換能器探針/探針殼體 152‧‧‧換能器元件陣列/換能器陣列 154‧‧‧探針識別電路 302‧‧‧點選手勢 304‧‧‧捏縮手勢 306‧‧‧拂動手勢 308‧‧‧旋轉手勢 310‧‧‧雙點選手勢 312‧‧‧展開手勢 314‧‧‧拂動手勢 316‧‧‧旋轉手勢 318‧‧‧拖動手勢 320‧‧‧按壓手勢 322‧‧‧按壓與拖動手勢 324‧‧‧手掌手勢 340‧‧‧成像操作 342‧‧‧影像處理操作 344‧‧‧操作 346‧‧‧操作 348‧‧‧操作 350‧‧‧操作 352‧‧‧操作 402‧‧‧子組 404‧‧‧子組 406‧‧‧子組 408‧‧‧觸控控制/二維觸控控制 410‧‧‧觸控控制/增益觸控控制 412‧‧‧觸控控制/色彩觸控控制 414‧‧‧觸控控制/儲存裝置觸控控制 416‧‧‧觸控控制/分割觸控控制 418‧‧‧觸控控制/PW成像觸控控制 420‧‧‧觸控控制 422‧‧‧觸控控制/註解觸控控制 424‧‧‧觸控控制/動態範圍操作觸控控制 426‧‧‧觸控控制/TeravisionTM觸控控制 428‧‧‧觸控控制/圖操作觸控控制 430‧‧‧觸控控制/針引導件觸控控制428 502‧‧‧肝臟 504‧‧‧囊性病變 506‧‧‧虛擬視窗 508‧‧‧手指 602‧‧‧心臟 604‧‧‧心內膜緣 606‧‧‧左心室 607‧‧‧游標 608‧‧‧虛線 610‧‧‧手指 612‧‧‧手指 702‧‧‧肝臟 704‧‧‧囊性病變 706‧‧‧虛擬視窗 707‧‧‧第一游標 709‧‧‧第二游標 710‧‧‧手指 712‧‧‧手指 802‧‧‧肝臟 804‧‧‧囊性病變 806‧‧‧虛擬視窗 807‧‧‧第一游標/游標 809‧‧‧第二游標 810‧‧‧手指 811‧‧‧連接線 812‧‧‧手指 900‧‧‧軟體流程圖 902‧‧‧換能器管理模組 904‧‧‧操作 906‧‧‧操作 908‧‧‧操作 910‧‧‧操作 912‧‧‧操作 914‧‧‧操作 916‧‧‧操作 918‧‧‧操作 920‧‧‧操作 921‧‧‧操作 922‧‧‧操作 924‧‧‧操作 926‧‧‧操作 928‧‧‧操作 930‧‧‧步驟 932‧‧‧步驟 934‧‧‧步驟 936‧‧‧步驟 938‧‧‧步驟 940‧‧‧步驟 942‧‧‧步驟 944‧‧‧步驟 946‧‧‧步驟 948‧‧‧步驟 950‧‧‧步驟 952‧‧‧步驟 956‧‧‧針 958‧‧‧系統 960‧‧‧超音波換能器元件/換能器元件 962‧‧‧針引導件 964‧‧‧超音波反射器盤/反射器盤 966‧‧‧針引導件安裝托架 968‧‧‧換能器陣列 970‧‧‧超音波成像探針總成 972‧‧‧超音波 974‧‧‧經反射超音波 976‧‧‧距離 978‧‧‧線性超音波聲學陣列/超音波成像探針總成 980‧‧‧超音波換能器陣列/換能器元件 982‧‧‧超音波成像探針總成 984‧‧‧超音波換能器陣列 986‧‧‧系統 1000‧‧‧方塊圖 1010‧‧‧主機電腦 1012‧‧‧USB連接/定製或USB3晶片組 1014‧‧‧微處理器 1020‧‧‧介面單元/介面電路系統 1022‧‧‧USB連接/定製USB3晶片組/USB3晶片組/定製或USB3晶片組 1024‧‧‧系統控制器 1025‧‧‧連接器 1026‧‧‧現場可程式化閘陣列/現場可程式化閘陣列數位波束成形 1027‧‧‧連接器 1028‧‧‧A/D轉換器 1030‧‧‧A/D轉換器 1032‧‧‧記憶體 1034‧‧‧DC-DC轉換器 1040‧‧‧整合式超音波探針/超音波探針/換能器 1042‧‧‧電源供應器 1044‧‧‧控制器 1046‧‧‧記憶體 1048‧‧‧多工器 1050‧‧‧傳輸驅動器 1052‧‧‧子陣列/孔隙/子陣列波束成形器 1054‧‧‧傳輸驅動器 1056‧‧‧多工器 1058‧‧‧記憶體 1060‧‧‧子陣列波束成形器 1062‧‧‧一維換能器陣列 1064‧‧‧影像目標 1066‧‧‧纜線 1068‧‧‧纜線 1075‧‧‧裝置 1080‧‧‧方塊圖 1082‧‧‧主機電腦 1102‧‧‧影像目標 1104‧‧‧纜線 1112‧‧‧先進先出緩衝器模組 1114‧‧‧記憶體 1116‧‧‧波束成形器控制處理器/系統控制器 1118‧‧‧通信晶片組 1120‧‧‧通信晶片組 1122‧‧‧核心電腦可讀記憶體/記憶體/ 1124‧‧‧波束成形器控制處理器/微處理器 1126‧‧‧顯示器控制器 1200‧‧‧電路板 1202‧‧‧HDI基板/基板 1204‧‧‧第一積體電路晶片/ 1206‧‧‧第一間隔件層 1208‧‧‧第二積體電路晶片 1210‧‧‧金屬框架 1212‧‧‧配線 1214‧‧‧配線 1216‧‧‧封裝 1302‧‧‧步驟 1304‧‧‧步驟 1306‧‧‧步驟 1308‧‧‧步驟 1310‧‧‧步驟 1312‧‧‧步驟 1600‧‧‧多晶片模組 1602‧‧‧TR晶片/晶片 1604‧‧‧放大器晶片/晶片 1606‧‧‧波束成形器晶片/晶片 1608‧‧‧第一間隔件層 1610‧‧‧第二間隔件層 1612‧‧‧金屬框架 1614‧‧‧基板 1702‧‧‧無線網路配接器/配接器 1704‧‧‧輸入/輸出(I/O)與圖形晶片組 1706‧‧‧串列或並列介面 1708‧‧‧電力模組 1710‧‧‧第一多晶片模組 1712‧‧‧第二多晶片模組 1714‧‧‧時脈產生複雜可程式化邏輯裝置 1716‧‧‧類比轉數位轉換器 1718‧‧‧延遲分佈與波形產生器現場可程式化閘陣列 1720‧‧‧記憶體 1722‧‧‧掃描序列控制現場可程式化閘陣列 1724‧‧‧電力模組 1802‧‧‧選用性觸控筆 1804‧‧‧殼體連接器 1806‧‧‧撓性纜線 1900‧‧‧主圖形使用者介面 1902‧‧‧選單列 1904‧‧‧影像顯示視窗 1906‧‧‧影像控制列 1908‧‧‧工具列 2000‧‧‧醫療超音波成像裝備/平板電腦系統 2000’‧‧‧平板式超音波裝置 2010‧‧‧觸控螢幕顯示器 2020‧‧‧超音波控制 2030‧‧‧殼體 2040‧‧‧超音波資料 2060‧‧‧前面板 2070‧‧‧後面板 2080‧‧‧埠 2082‧‧‧卡 2084‧‧‧SIM卡/SIM電路 2100‧‧‧搬運車系統/搬運車組態 2102‧‧‧觸控螢幕顯示器 2104‧‧‧平板電腦 2106‧‧‧可調整高度裝置 2108‧‧‧搬運車/搬運車支架 2110‧‧‧凝膠固持器 2112‧‧‧鍵盤 2114‧‧‧儲存箱 2118‧‧‧探針連接器 2120‧‧‧熱探針固持器 2122‧‧‧基座總成 2124‧‧‧全操作員控制台/操作員控制台 2126‧‧‧操作員控制台 2200‧‧‧搬運車系統/搬運車總成 2210‧‧‧固持器 2212‧‧‧垂直支撐部件/支撐樑/樑 2214‧‧‧控制台面板 2216‧‧‧多埠探針多工裝置/多工器裝置 2218‧‧‧固持器 2222‧‧‧儲存箱附接機構 2224‧‧‧儲存箱/配件固持器 2226‧‧‧繩索管理系統/高度調整裝置 2228‧‧‧基座 2230‧‧‧電池 2232‧‧‧輪 2300‧‧‧配置 2302‧‧‧平板電腦/系統 2304‧‧‧插接站/基座插接單元/基座單元/單元/插接元件 2305‧‧‧電連接器 2306‧‧‧附接機構/安裝總成 2307‧‧‧埠 2308‧‧‧鉸鏈部件 2310‧‧‧搖台 2312‧‧‧垂直部件 2400‧‧‧搬運車系統/配置 2402‧‧‧平板電腦 2404‧‧‧連接器/附接機構 2406‧‧‧鉸接部件 2408‧‧‧垂直支撐部件 2502‧‧‧插接站 2504‧‧‧平板電腦 2506‧‧‧基座總成 2508‧‧‧釋放機構 2510‧‧‧換能器探針/換能器探針連接器 2512‧‧‧換能器埠 2602‧‧‧二維影像視窗 2604‧‧‧二維影像掃描 2606‧‧‧靈活頻率掃描 2700‧‧‧平板電腦 2702‧‧‧靈活頻率控制 2704‧‧‧二維影像視窗 2706‧‧‧二維影像 2708‧‧‧運動模式成像 2800‧‧‧平板電腦/平板電腦顯示器 2802‧‧‧彩色都卜勒掃描資訊 2804‧‧‧靈活頻率控制 2806‧‧‧二維影像視窗 2808‧‧‧色彩編碼資訊 2810‧‧‧二維影像 2900‧‧‧平板電腦顯示器 2902‧‧‧二維影像 2904‧‧‧可調整頻率控制 2906‧‧‧混合操作模式 2908‧‧‧灰色陰影 2910‧‧‧時間/都卜勒頻 2912‧‧‧樣本閘 3000‧‧‧平板電腦顯示器/平板電腦 3002‧‧‧二維視窗/二維影像視窗 3004‧‧‧色彩編碼資訊 3006‧‧‧色碼覆疊 3008‧‧‧樣本體積/樣本閘 3010‧‧‧靈活頻率控制 3012‧‧‧時間/都卜勒頻移 3016‧‧‧二維影像 3100‧‧‧圖形使用者介面主螢幕介面/螢幕介面/圖形使用者介面主頁螢幕/主圖形使用者介面主螢幕 3102‧‧‧影像顯示視窗 3104‧‧‧選單列 3106‧‧‧影像控制列 3108‧‧‧深度控制觸控控制 3110‧‧‧二維增益觸控控制 3112‧‧‧全螢幕觸控控制 3114‧‧‧文字觸控控制 3116‧‧‧分割螢幕觸控控制 3118‧‧‧ENV觸控控制 3120‧‧‧CD觸控控制 3122‧‧‧PWD觸控控制 3124‧‧‧凍結觸控控制 3126‧‧‧儲存觸控控制 3128‧‧‧最佳化觸控控制 3130‧‧‧滾動影像 3200‧‧‧圖形使用者介面選單螢幕介面/螢幕介面/主圖形使用者介面選單螢幕 3202‧‧‧影像顯示視窗 3204‧‧‧選單列 3206‧‧‧展開格式 3208‧‧‧患者觸控控制 3210‧‧‧預設觸控控制 3212‧‧‧審閱觸控控制 3214‧‧‧報告觸控控制 3216‧‧‧設置觸控控制 3218‧‧‧影像 3220‧‧‧影像控制列 3224‧‧‧二維增益觸控控制 3226‧‧‧全螢幕觸控控制 3228‧‧‧文字觸控控制 3230‧‧‧分割螢幕觸控控制 3232‧‧‧針可視化ENV觸控控制 3236‧‧‧PWD觸控控制 3238‧‧‧凍結觸控控制 3240‧‧‧儲存觸控控制 3242‧‧‧最佳化觸控控制 3302‧‧‧選單列 3304‧‧‧新患者觸控螢幕控制 3306‧‧‧新研究觸控螢幕控制 3308‧‧‧研究清單觸控螢幕控制 3310‧‧‧工作清單觸控螢幕控制 3312‧‧‧編輯觸控螢幕控制 3314‧‧‧患者資訊區段 3316‧‧‧研究資訊區段 3318‧‧‧影像控制列 3320‧‧‧研究觸控控制 3324‧‧‧列印觸控控制 3326‧‧‧列印預覽觸控控制 3328‧‧‧取消觸控控制 3330‧‧‧二維觸控控制 3332‧‧‧凍結觸控控制 3334‧‧‧儲存觸控控制 3400‧‧‧圖形使用者介面患者資料螢幕介面/預設螢幕 3402‧‧‧選單列 3404‧‧‧預設選擇模式/選擇模式 3408‧‧‧影像控制列 3410‧‧‧保存設定觸控控制 3412‧‧‧刪除觸控控制 3414‧‧‧CD觸控控制 3416‧‧‧PWD觸控控制 3418‧‧‧凍結觸控控制 3420‧‧‧儲存觸控控制 3422‧‧‧最佳化觸控控制 3500‧‧‧圖形使用者介面審閱螢幕介面/螢幕介面/螢幕 3502‧‧‧選單列 3504‧‧‧預設展開審閱 3506‧‧‧影像顯示視窗 3508‧‧‧影像 3510‧‧‧影像 3512‧‧‧影像 3514‧‧‧影像 3516‧‧‧影像控制列 3518‧‧‧縮圖設定觸控控制 3520‧‧‧同步觸控控制 3522‧‧‧選擇觸控控制 3524‧‧‧先前影像觸控控制 3526‧‧‧下一影像觸控控制 3528‧‧‧二維影像觸控控制 3530‧‧‧暫停影像觸控控制 3532‧‧‧儲存影像觸控控制 3600‧‧‧螢幕介面/報告螢幕 3602‧‧‧選單列 3604‧‧‧報告展開審閱 3606‧‧‧顯示器螢幕 3608‧‧‧影像控制列 3610‧‧‧保存觸控控制 3612‧‧‧另存新檔觸控控制 3614‧‧‧列印觸控控制 3616‧‧‧列印預覽觸控控制 3618‧‧‧嚴密研究觸控控制 3620‧‧‧二維影像觸控控制 3622‧‧‧凍結影像觸控控制 3624‧‧‧儲存影像觸控控制 3700‧‧‧螢幕介面/螢幕 3702‧‧‧選單列 3704‧‧‧報告展開審閱 3706‧‧‧一般觸控控制 3708‧‧‧顯示觸控控制 3710‧‧‧量測觸控控制 3712‧‧‧註解觸控控制 3714‧‧‧列印觸控控制 3716‧‧‧儲存/獲取觸控控制 3718‧‧‧DICOM觸控控制 3720‧‧‧導出觸控控制 3722‧‧‧研究資訊影像觸控控制 3724‧‧‧組態螢幕 3726‧‧‧軟鍵插接位置 3728‧‧‧影像控制列 3730‧‧‧縮圖設定觸控控制 3732‧‧‧同步觸控控制 3734‧‧‧選擇觸控控制 3736‧‧‧先前影像觸控控制 3738‧‧‧下一影像觸控控制 3740‧‧‧二維影像觸控控制 3742‧‧‧暫停影像觸控控制 3750‧‧‧軟鍵控制箭頭 3752‧‧‧軟鍵控制 3760‧‧‧軟鍵控制箭頭 3762‧‧‧軟鍵控制 3800‧‧‧螢幕介面/設置螢幕 3802‧‧‧選單列/儲存/獲取觸控控制 3804‧‧‧報告展開審閱/設置展開螢幕 3806‧‧‧一般觸控控制 3808‧‧‧顯示觸控控制 3810‧‧‧量測觸控控制 3812‧‧‧註解觸控控制 3814‧‧‧列印觸控控制 3816‧‧‧儲存/獲取觸控控制 3818‧‧‧DICOM觸控控制 3820‧‧‧導出觸控控制 3822‧‧‧研究資訊影像觸控控制 3828‧‧‧影像控制列 3830‧‧‧縮圖設定觸控控制 3832‧‧‧同步化觸控控制 3834‧‧‧選擇觸控控制 3836‧‧‧先前影像觸控控制 3838‧‧‧下一影像觸控控制 3840‧‧‧二維影像觸控控制 3842‧‧‧暫停影像觸控控制 3900‧‧‧配置 3902‧‧‧y方向/y軸 3904‧‧‧x方向/x軸 3906‧‧‧z軸 3908‧‧‧偏振軸 3910‧‧‧仰角軸 3912‧‧‧配置 3914‧‧‧超音波影像 3920‧‧‧仰角軸 3922‧‧‧偏振軸 3924‧‧‧超音波影像 4002‧‧‧頂部陣列 4004‧‧‧底部陣列 4006‧‧‧高電壓驅動脈衝 4008‧‧‧高電壓驅動脈衝 4010‧‧‧高電壓驅動脈衝 4012‧‧‧陣列 4102‧‧‧高電壓脈衝 4104‧‧‧高電壓脈衝 4106‧‧‧高電壓脈衝 4108‧‧‧接地 4110‧‧‧陣列 4112‧‧‧頂部陣列 4114‧‧‧底部陣列 4202‧‧‧接收電子裝置 4204‧‧‧選擇底部陣列 4206‧‧‧高電壓驅動器 4208‧‧‧選擇頂部陣列 4210‧‧‧高電壓驅動器 4212‧‧‧高電壓驅動器 4302‧‧‧心尖兩腔 4304‧‧‧心尖四腔 4402‧‧‧影像 4404‧‧‧影像 4900‧‧‧操作 4902‧‧‧操作 4904‧‧‧操作 4906‧‧‧操作 4908‧‧‧操作 4910‧‧‧操作 4950‧‧‧腹腔鏡換能器探針/探針 4952‧‧‧EM感測器 4954‧‧‧散佈式處理器系統/核心處理器及記憶體/散佈式處理器系統或圖形處理單元 5101‧‧‧線性成像陣列 5102‧‧‧垂直陣列 5200‧‧‧序列 5202‧‧‧步驟 5204‧‧‧步驟 5206‧‧‧步驟 5208‧‧‧步驟 5210‧‧‧步驟 5212‧‧‧步驟 5402‧‧‧波束成形引擎/引擎 5404‧‧‧匯流排 5405‧‧‧超音波軟體操作/超音波應用 5406‧‧‧處理器 5408‧‧‧資料及影像 5410‧‧‧機器學習及/或影像處理應用程式/處理器/處理應用程式/中央處理器應用程式 5420‧‧‧圖形處理單元/處理器 5422‧‧‧記憶體 5490‧‧‧所關注線 5492‧‧‧平行線 5920‧‧‧共用記憶體 5940‧‧‧第三方應用程式 5960‧‧‧控制電路 6020‧‧‧核心處理器 6040‧‧‧圖形處理單元 6050‧‧‧共用記憶體 6060‧‧‧匯流排 6310‧‧‧控制台 6320‧‧‧控制 6420‧‧‧軟鍵 7001‧‧‧板連接器 7002‧‧‧圖形視覺指示器/處理單元 7004‧‧‧記憶體 7006‧‧‧資料儲存裝置 7010‧‧‧電池 7012‧‧‧可信平台模組 7014‧‧‧連接器 7120‧‧‧打開視窗或選單 7140‧‧‧診斷成像順序 7020‧‧‧語音指示器 7030‧‧‧模式切換選單 7032‧‧‧操作模式
結合附圖參考以下說明，例示性實施例之上述及其他的目標、態樣、特徵及優勢將變得顯而易見且可更好理解，在附圖中： 圖1A係根據本申請案之一例示性實施例之例示性醫療超音波成像裝備之一平面圖； 圖1B展示具有一鍵盤控制面板及一摺疊式顯示器之一電池供電型可移動系統； 圖2A及圖2B係根據本發明之較佳實施例之醫療超音波成像系統之側視圖； 圖3AA至圖3AL圖解說明例示性單點及多點手勢，該等手勢可用作去往根據本發明之較佳實施例之醫療超音波成像系統之使用者輸入； 圖3B圖解說明操作根據本發明之較佳實施例之一平板式超音波系統之一程序流程圖； 圖3C至圖3K圖解說明用以調整波束成形操作及顯示操作之觸控螢幕手勢之細節； 圖4A至圖4C圖解說明可實施於根據本發明之較佳實施例之醫療超音波成像系統上之幾子組的例示性觸控控制； 圖5A及圖5B係具有一囊性病變之一肝臟在根據本發明之較佳實施例之醫療超音波成像系統之一觸控螢幕顯示器上之例示性圖示； 圖5C及圖5D係肝臟及囊性病變在圖5A及圖5B之觸控螢幕顯示器上之例示性圖示，該觸控螢幕顯示器包含與肝臟之一被擴大部分對應之一虛擬視窗； 圖6A係一心臟之一心尖四(4)腔觀在醫療超音波成像系統之觸控螢幕顯示器上之一例示性圖示； 圖6B至圖6E圖解說明在圖6A之觸控螢幕顯示器上對心臟之左心室之一心內膜緣之一例示性手動描摹； 圖7A至圖7C圖解說明在圖5C及圖5D之虛擬視窗內對肝臟上之囊性病變之大小之一例示性量測； 圖8A至圖8C圖解說明在圖5C及圖5D之虛擬視窗內對肝臟上之囊性病變進行一例示性測徑量測； 圖9A圖解說明附接至處理器殼體之複數個換能器陣列中之一者； 圖9B展示根據例示性實施例之一換能器附接序列； 圖9C展示例示性實施例之一針感測定位系統之一透視圖； 圖9D展示例示性實施例之一針引導件之一透視圖； 圖9E展示例示性實施例之一針感測定位系統之一透視圖； 圖9F圖解說明具有一蜂巢通信卡之一系統； 圖10A展示量測心臟壁運動之一方法； 圖10B展示例示性實施例之一整合式超音波探針之一示意性方塊圖； 圖10C展示例示性實施例之一整合式超音波探針之一示意性方塊圖； 圖11係一超音波引擎(亦即，前端超音波特殊電路系統)之一例示性實施例及例示性超音波裝置之一電腦主機板(亦即，主機電腦)之一例示性實施例的一詳細示意性方塊圖； 圖12繪示一電路板之一示意性側視圖，該電路板包含裝配成一垂直堆疊組態之一多晶片模組； 圖13係製作包含裝配成一垂直堆疊組態之一多晶片模組之一電路板之一例示性方法之一流程圖； 圖14A係包含四個垂直堆疊晶粒之一多晶片模組之一示意性側視圖，其中該等晶粒彼此被具有一2合1切割晶粒附接膜(D-DAF)之被動矽層間隔開； 圖14B係包含四個垂直堆疊晶粒之一多晶片模組之一示意性側視圖，其中該等晶粒彼此被用作晶粒間間隔件之DA膜型黏合劑間隔開； 圖14C係包含四個垂直堆疊晶粒之一多晶片模組之一示意性側視圖，其中該等晶粒彼此被用作晶粒間間隔件之DA膏或膜型黏合劑間隔開； 圖15係進行晶粒間堆疊之另一例示性方法之一流程圖，該方法使用(a)具有一2合1切割晶粒附接膜(D-DAF)之被動矽層、(b)DA膏、(c)厚DA膜、及(d)包含一2合1 D-DAF之導線上膜(FOW)； 圖16係一多晶片模組之一示意性側視圖，該多晶片模組包含垂直地整合成一垂直堆疊組態的一超音波傳輸/接收IC晶片、放大器IC晶片及一超音波波束成形器IC晶片； 圖17係一超音波引擎(亦即，前端超音波特殊電路系統)之一例示性實施例及一電腦主機板(亦即，主機電腦)之一例示性實施例的一詳細示意性方塊圖，該超音波引擎與該電腦主機板設置為一單板式完整超音波系統； 圖18係根據例示性實施例提供之一例示性可移動超音波系統之一透視圖； 圖19圖解說明呈現於圖18之例示性可移動超音波系統之一觸控螢幕顯示器上之一主圖形使用者介面(GUI)之一例示性視圖； 圖20A及圖20B係根據本發明之另一較佳實施例之醫療超音波成像系統之俯視圖； 圖21圖解說明根據本發明之較佳實施例之一平板式超音波系統之一較佳搬運車系統； 圖22圖解說明根據本發明之較佳實施例之一模組化超音波成像系統之較佳搬運車系統； 圖23A及圖23B圖解說明根據本發明之較佳實施例之一模組化超音波成像系統之較佳搬運車系統； 圖24圖解說明根據本發明之較佳實施例之一模組化超音波成像系統之較佳搬運車系統； 圖25A至圖25B圖解說明平板式超音波裝置之一多功能插接基座； 圖26圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一2D成像操作模式； 圖27圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一運動操作模式； 圖28圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一彩色都卜勒操作模式； 圖29圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一脈衝波都卜勒操作模式； 圖30圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一個三工掃描操作模式； 圖31圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI主螢幕介面； 圖32圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI選單螢幕介面； 圖33圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI患者資料螢幕介面； 圖34圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI預設螢幕介面； 圖35圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI審閱螢幕介面； 圖36圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI報告螢幕介面； 圖37A至圖37C圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統的在一使用者操作模式下之一GUI設置顯示器螢幕介面； 圖38圖解說明根據本發明之一模組化超音波成像系統之一使用者操作模式之一GUI設置儲存/獲取螢幕介面； 圖39A至圖39C圖解說明根據本發明之一較佳實施例之XY雙平面探針，該XY雙平面探針包括兩個一維1D多元件陣列； 圖40圖解說明形成xy探針之一雙平面影像之操作； 圖41圖解說明形成xy探針之一雙平面影像之操作； 圖42圖解說明形成xy探針之一雙平面影像之一高電壓驅動器電路； 圖43A至圖43B圖解說明左心室狀況之同時雙平面評估；且 圖44A及圖44B圖解說明根據本發明之較佳實施例之博出分率探針量測技術； 圖45展示隨著橫向距離(以mm為單位)而變化的在焦距處在組織中之基波頻率、二次諧波頻率及超諧波頻率下所計算之聲壓位準； 圖46展示基波、二次諧波及三次諧波的波束輪廓； 圖47展示15百萬赫基波影像、15百萬赫傳輸波形、15百萬赫所接收A模式波形的一A模式曲線圖； 圖48展示15百萬赫接收基波影像、15百萬赫傳輸波形之幻影A模式影像之一半高寬(FWHM)曲線圖； 圖49圖解說明GAMMAX 4040GS幻影之使用、在軸向維度上之二次諧波半高寬(FWHM)接腳尺寸、7.5百萬赫傳輸波形及15百萬赫所接收二次諧波影像； 圖50圖解說明GAMMAX 4040GS幻影之使用、在軸向維度上之三次諧波半高寬(FWHM)接腳尺寸、5百萬赫傳輸波形及15百萬赫所接收波形； 圖51A及圖51B圖解說明一方形波形之一頻譜在低於基波頻率約-4分貝處具有一三次諧波分量，該三次諧波分量係三次高諧波分量；因此習用方形波不適合用作實現高次諧波成像之傳輸波形； 圖52圖解說明三分之二波形，該三分之二波形圖解說明一諧波信號； 圖53展示一個三分之二方形波形及一正弦波之一頻譜；此經修改波形具有比一規則方形波之三次諧波分量大得多之一三次諧波分量，且接近一純正弦波； 圖54A及圖54B提供對一基波影像與超諧波成像之比較，其中超諧波影像係利用脈衝相消技術藉由使用4.5百萬赫傳輸三分之二經修改波形產生且由三次高諧波、四次高諧波及五次高諧波組成； 圖54C圖解說明穿過所關注區而放置之一單個線。 圖54D及圖54E展示在一第一頻率脈衝之後傳回之回波之形狀以及在一第二頻率下在一負單脈衝傳輸波形之後的一傳回回波； 圖54F圖解說明穿過自動重複進行該程序之所關注區之若干條線； 圖55A展示標記有掃描方向及探針放置之水凝膠墊。每一矩形係50 mm × 200 mm，將換能器放置於第一矩形之頂部處且徒手移動至底部。且使探針移動至第二矩形之開始點，再次開始掃描直至覆蓋四個矩形區域為止。 圖55B圖解說明具有一成像陣列及一位置追蹤陣列之一換能器陣列。 圖55C圖解說明使用一換能器探針之位置追蹤之一成像序列。 圖56A圖解說明根據本申請案之各種實施例的具有全連接人工神經節點之一計算神經網路模型。 圖56B圖解說明根據本申請案之各種實施例之一徑向基底函數分類器模型之一部分，該徑向基底函數分類器模型具有輸入層及隱藏層。 圖57圖解說明根據本申請案之各種實施例的使用多個模態進行成像之一過程之一流程圖。 圖58A圖解說明根據本文中所闡述之各種實施例的用於執行多模式成像之一系統。 圖58B圖解說明包含一圖形處理器之又一實施例，該圖形處理器執行本文中所闡述的機器學習及影像處理以及診斷方法。 圖58C圖解說明根據本文中所闡述之各種實施例之一例示性超音波應用資料流。 圖58D圖解說明根據本文中所闡述之各種實施例之一例示性人工智慧應用資料流。 圖58E繪示根據各種實施例之一平板電腦組態之一電路板佈局之一圖片。 圖59圖解說明根據本文中所闡述之各種實施例使用一共用記憶體來提供與一外部應用之通信。 圖60A繪示整合至一例示性平板型或膝上型超音波系統中之一散佈式處理器系統4954。 圖60B展示對一患者執行回波心動量測之一軟體引擎之一螢幕截圖。 圖61圖解說明用於執行範圍閘分析之一個三工掃描影像。 圖62圖解說明一影像視窗顯示器軟鍵或觸控圖標。 圖63圖解說明一可移動超音波系統之一鍵盤控制面板。 圖64圖解說明顯示於成像視窗上之複數個軟鍵。 圖65圖解說明添加有箭頭及文字的子宮纖維瘤之成像。 圖66圖解說明隨著深度而變化之一時間增益控制(TGC)曲線。 圖67圖解說明使用觸控螢幕或控制面板啟動之一經修改ROI視窗。 圖68圖解說明一影像上之一橢圓之量測。 圖69展示一影像上之形狀之痕跡量測。 圖70展示一時間序列量測顯示視窗。 圖71圖解說明一解剖研究預設選擇視窗。 圖72圖解說明一經調整傳輸頻率之一針可視化。 圖73圖解說明根據各種實施例之一平板式超音波裝置之一剖面圖。 圖74圖解說明根據本文中所闡述之各種實施例之平板式超音波裝置之一仰視示意圖，其中殼體之底部部分及超音波引擎被移除。 圖75圖解說明根據本文中所闡述之各種實施例之平板式超音波裝置之顯示器之一示意圖。
2000‧‧‧醫療超音波成像裝備/平板電腦系統
2010‧‧‧觸控螢幕顯示器
2020‧‧‧超音波控制
2030‧‧‧殼體
2040‧‧‧超音波資料
2060‧‧‧前面板
2070‧‧‧後面板
2080‧‧‧埠
2082‧‧‧卡
2084‧‧‧SIM卡/SIM電路

Claims (25)

  1. 一種可移動醫療超音波成像裝置，其包括： 一換能器探針，其容納一換能器陣列；及 一可移動殼體，該殼體具有：一電腦，其位於該殼體中，該電腦包含至少一個處理器及至少一個記憶體；一顯示器，其顯示一超音波影像，該顯示器定位於該殼體上；及一圖形處理器，其位於該殼體中，連接至該電腦及一共用記憶體；以及 一超音波波束成形器處理電路，其自該換能器陣列接收影像資料，該超音波波束成形器處理電路通信連接至該電腦。
  2. 如請求項1之裝置，其中該圖形處理器連接至該殼體中之一核心記憶體，且對經波束成形之影像資料執行一機器學習操作。
  3. 如請求項1之裝置，其中該換能器陣列包括一雙平面換能器陣列。
  4. 如請求項1之裝置，其中該探針進一步包括與一探針安裝在一起的一腹腔鏡成像裝置或一相機。
  5. 如請求項1之裝置，其中該圖形處理器經組態以操作一神經網路。
  6. 如請求項1之裝置，其中該殼體包括一平板電腦，該平板電腦由該殼體內之一電池操作，該波束成形器處理電路位於具有一加密電路之該殼體中。
  7. 如請求項1之裝置，其中該顯示器包括一觸控螢幕且其中該電腦可自該觸控螢幕顯示器接收一輸入，該輸入係在該顯示器上之一虛擬視窗之一區內之一第一位置處被接收到。
  8. 如請求項1之裝置，其中該顯示器包括一觸控螢幕及在該觸控螢幕顯示器上之一輸入，該輸入與對該觸控螢幕顯示器之一按壓手勢對應。
  9. 如請求項8之裝置，其進一步包括在該電腦處自該觸控螢幕顯示器接收一第二輸入，該第二輸入與該輸入實質上同時地被接收到。
  10. 如請求項1之裝置，其中該換能器陣列包括複數個換能器陣列，該複數個換能器陣列各自由一探針波束成形器處理電路操作。
  11. 如請求項1之裝置，其進一步包括藉由該電腦視情況至少部分地基於一顯示區或虛擬視窗中之一第一位置處之一第一游標對該超音波影像執行至少一個定量量測。
  12. 如請求項1之裝置，其進一步包括在該電腦處自一鍵盤控制面板或虛擬控制面板接收一輸入。
  13. 如請求項8之裝置，其中又一輸入與對該觸控螢幕顯示器之一按壓與拖動手勢對應。
  14. 如請求項1之裝置，其進一步包括一匯流排，該匯流排將該圖形處理器連接至該超音波處理器及該共用記憶體。
  15. 如請求項1之裝置，其中該殼體具有小於2500立方公分之一體積。
  16. 如請求項1之裝置，其中一處理器經組態以回應於一觸控手勢而操作一圖形使用者介面顯示一或多個選單，以使得一使用者可選擇一或多個電腦程式來執行一機器學習操作、一電腦輔助成像操作及/或一擴增實境操作中之至少一者。
  17. 如請求項1之裝置，其中該殼體安裝於一搬運車上，且該裝置視情況進一步包括位於該搬運車之一多工器，該多工器可電連接至該殼體以連接至複數個換能器陣列，且該多工器可使用一觸控手勢來進行切換。
  18. 一種操作一手持式醫療超音波成像裝置之方法，該醫療超音波成像裝置包括：一換能器探針；一可移動殼體，該殼體具有位於該殼體中之一電腦，該電腦包含經程式化以執行諧波成像之至少一個處理器及至少一個記憶體；一顯示器，其用於顯示一超音波影像；一超音波波束成形器處理電路，其安置於該殼體中；及一圖形處理單元，其通信耦合至該電腦，該方法包括以下步驟： 在該電腦處自一控制面板接收一輸入；及 回應於該輸入，利用一機器學習計算程序來處理影像資料。
  19. 如請求項18之方法，其中該顯示器包括一觸控螢幕顯示器，且該方法進一步包括在該電腦處自該觸控螢幕顯示器接收一第二輸入。
  20. 如請求項18之方法，其進一步包括回應於來自該觸控螢幕顯示器之該第二輸入，在顯示一擴大影像之一虛擬視窗之一區內顯示一第一游標。
  21. 如請求項19之方法，其進一步包括在該電腦處自該觸控螢幕顯示器接收一第三輸入，該第三輸入操作以致動對乳房組織之定量諧波成像。
  22. 如請求項19之方法，其中一觸控螢幕輸入自對超音波資料執行電腦輔助成像、機器學習成像及/或擴增實境成像之複數個成像程式選擇一成像程式，該顯示器具有一圖形使用者介面，該圖形使用者介面經組態以顯示一或多個選單來選擇該等成像程式中之一或多者。
  23. 如請求項19之方法，其中又一輸入手勢與對該觸控螢幕顯示器之一按壓與拖動手勢對應。
  24. 如請求項19之方法，其進一步包括：回應於來自該觸控螢幕顯示器之又一輸入而在一虛擬視窗之一區內顯示一第二游標；及將一第二游標固定於一虛擬視窗之一區內之一第二位置處；以及 由該電腦至少部分地基於在該第一游標及該第二游標在該虛擬視窗之該區內之各別位置之間延伸之連接線來對該超音波影像執行至少一個量測。
  25. 如請求項24之方法，其中醫療超音波成像裝置包含：一換能器探針，其具有一電磁(EM)感測器；一殼體，其呈現一平板電腦外觀尺寸，該殼體具有一前面板；一電腦，其安置於該殼體中，該電腦包含至少一個處理器及至少一個記憶體；一觸控螢幕顯示器，其用於顯示一超音波影像，該觸控螢幕顯示器安置於該前面板上；及一超音波波束成形器電路，其安置於該殼體中，該觸控螢幕顯示器及該超音波引擎通信耦合至該電腦，該方法包括以下步驟：接收一所關注區之超音波影像資料及相機影像資料。
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