TWI653969B - 超音波設備及相關系統和電腦可讀取儲存裝置 - Google Patents

超音波設備及相關系統和電腦可讀取儲存裝置

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Abstract

本發明提供一種超音波設備。該超音波設備包括：複數個超音波換能器；一非音頻感測器；一記憶體電路系統，用以儲存用於操作該超音波設備的控制資料，以便實施一獲取工作；以及一控制器。該控制器被配置成用以：接收一用以實施該獲取工作的指示符；接收由該非音頻感測器所取得的非音頻資料；以及以該控制資料與該非音頻資料為基礎來控制該複數個超音波換能器，以便取得該獲取工作的音頻資料。

Description

超音波設備及相關系統和電腦可讀取儲存裝置
本申請案關於用於控制一可程式化超音波探棒的架構和方法。
相關申請案之交叉參考
本申請案為2015年5月15日提申的美國專利申請案序號第14/714,150號的接續案，該案的法律檔案編號為第B1348.70015US00號，該案標題為「自主式超音波探棒及相關設備和方法(Autonomous Ultrasound Probe and Related Apparatus and Methods)」，並且本申請案在35 U.S.C.§120的規範下主張該案的權利，本文以引用的方式將其完全併入。
超音波成像系統通常包含一超音波探棒，其藉由一條類比纜線被連接至一主機。該超音波探棒受到該主機控制，用以傳送以及接收超音波訊號。該些經收到的超音波訊號會經過處理，用以產生一超音波影像。
本申請案的觀點和一超音波探棒有關，該超音波探棒被配置成用以響應於一接收自一位於該超音波探棒外部的裝置的初始命令而自主 實施一獲取工作，其包括一由對應於一成像模式的一或多個超音波獲取所組成的序列。該超音波探棒可以包含一記憶體，當該超音波探棒實施該獲取工作時，該記憶體用於儲存被用來操控該超音波探棒之操作的控制資料。該超音波探棒可以還包含可程式化電路系統，並且該控制資料可以包含需要被用來配置(舉例來說，程式化)該可程式化電路系統以便操作用以實施該超音波獲取序列的所有參數。舉例來說，和一特殊成像模式相關聯的控制資料可以包含用於配置可程式化超音波電路系統(舉例來說，操控該超音波探棒之傳送與接收功能)的一或更多個參數數值，以便實施和該特殊成像模式相關聯的超音波獲取序列及/或包含用以表示當實施成像時各種超音波電路系統構件何時要操作的一或更多個時序數值。被儲存在該記憶體之中的控制資料可以包含用以操作該超音波探棒所需要的所有參數與時序數值，以便實施該獲取工作的獲取序列。依此方式，該超音波探棒可以響應於一簡單的命令而自主實施該獲取序列，該簡單命令會讓該超音波探棒開始進行該獲取序列(舉例來說，響應於接收到一指向被用來實施該獲取序列之控制資料的記憶體位址)。
根據本申請案的一項觀點，本發明提供一種超音波設備。該超音波設備包括：複數個超音波換能器；一非音頻感測器；一記憶體電路系統，用以儲存用於操作該超音波設備的控制資料，以便實施一獲取工作；以及一控制器。該控制器被配置成用以：接收一用以實施該獲取工作的指示符；接收由該非音頻感測器所取得的非音頻資料；以及以該控制資料與該非音頻資料為基礎來控制該複數個超音波換能器，以便取得該獲取工作的音頻資料。
根據本申請案的一項觀點，本發明提供一種電腦可讀取儲存裝置。該電腦可讀取儲存裝置儲存指令，當該些指令被一超音波設備執行時會讓該超音波設備實施一方法，該超音波設備包括：複數個超音波換能器；一非音頻感測器；以及一記憶體電路系統，其被配置成用以儲存用於操作該超音波設備的控制資料，以便實施一獲取工作。該方法包括：接收一用以實施該獲取工作的指示符；接收由該非音頻感測器所取得的非音頻資料；以及以該控制資料與該非音頻資料為基礎來控制該複數個超音波換能器，以便取得該獲取工作的音頻資料。
100‧‧‧超音波探棒
102‧‧‧受試者
104‧‧‧主機裝置
105‧‧‧連接線
106‧‧‧顯示螢幕
302‧‧‧換能器排列
304‧‧‧傳送(TX)電路系統
306‧‧‧接收(RX)電路系統
307‧‧‧獲取控制器
308‧‧‧時序與控制電路系統
310‧‧‧訊號調節/處理電路系統
312‧‧‧半導體晶粒(基板或晶片)
314‧‧‧序列輸出埠
316‧‧‧時脈輸入埠
318‧‧‧功率管理電路
320‧‧‧高強度聚焦的超音波(HIFU)控制器
322‧‧‧板上感測器
402‧‧‧序列記憶體
404‧‧‧時序記憶體
406‧‧‧參數記憶體
407‧‧‧參數載入器
408‧‧‧主機通訊模組
409‧‧‧訊號
410‧‧‧探棒電路系統通訊模組
411‧‧‧訊號
500‧‧‧傳送通道
502‧‧‧波形產生器
504‧‧‧延遲單元
506‧‧‧脈衝器
508‧‧‧超音波元件
602‧‧‧接收控制切換器
604‧‧‧類比處理接收電路系統
606‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)
608‧‧‧數位處理接收電路系統
610‧‧‧低雜訊放大器(LNA)
612‧‧‧可變增益放大器(VGA)
614‧‧‧低通濾波器(LPF)
616‧‧‧數位正交解調變(DQDM)電路
618‧‧‧累積器
620‧‧‧均化記憶體
622‧‧‧輸出緩衝器
624‧‧‧均化電路
700‧‧‧超音波探棒
702‧‧‧超音波模組
704‧‧‧資料
706‧‧‧全域時脈訊號
707‧‧‧資料輸出
708‧‧‧超音波元件
710‧‧‧超音波換能器
現在將參考下面的圖式來說明本申請案的各項觀點和實施例。應該明白的係，該些圖式未必依照比例繪製。在所有圖式中，出現在多個圖式之中的項目會以相同的元件符號來表示。
圖1所示的係根據本文中所述技術的某些實施例的一超音波探棒的範例，該超音波探棒被配置成用以響應於由一位於該超音波探棒外部的裝置所提供的一初始命令而自主實施一獲取序列。
圖2A所示的係根據本文中所述技術的某些實施例的一解釋性方法的流程圖，用以使用一超音波探棒來響應於一接收自一位於該探棒外部的裝置的初始命令而實施一由被儲存在該超音波探棒之中的控制資料所操控的獲取序列。
圖2B所示的係根據本文中所述技術的某些實施例的一解釋性方法的流程圖，用以實施諧波成像(harmonic imaging)，其為配合圖2A所述之方法的一特定非限制性範例。
圖3所示的係根據本文中所述技術的某些實施例的一自主式超音波探棒的範例，該超音波探棒可以包含一獲取控制器。
圖4所示的係根據本文中所述技術的某些實施例的一自主式超音波探棒的時序與控制電路系統的範例，該超音波探棒包含一獲取控制器，該獲取控制器被配置成用以控制該超音波探棒的電路系統而實施由被儲存在該探棒之中的控制資料所操控的獲取序列。
圖5所示的係根據本文中所述技術的某些實施例的一自主式超音波探棒的一傳送通道的範例。
圖6A與6B所示的係根據本文中所述技術的某些實施例的一自主式超音波探棒的一接收通道的範例。
圖7所示的係根據本文中所述技術的某些實施例的一超音波探棒的範例，該超音波探棒具有被耦接在一起的複數個相同的超音波模組並且包含可程式化電路系統。
在習知的超音波系統中，該超音波探棒必須和一主機電腦進行連續性通訊，以便實施超音波成像。於某些超音波系統中，這係因為該主機即使沒有包含全部，亦包含大部分的控制、傳送、以及接收電路系統，或是包含此些構件中的至少一部分，並且必須提供「虛擬」超音波探棒多個命令和參數，以便實施單一獲取。當在一構成由多個獲取所組成之序列的超音波成像模式中實施成像時，在該主機與該探棒之間會需要更多的通訊。因為在成像期間需要在該主機與該探棒之間持續的通訊的關係，所以，習知的超音波系統非常複雜(舉例來說，通常會使用複雜且昂貴的類比纜線 來連接習知的超音波探棒)而且並非為模組式，因為該些超音波探棒會要求主機經過特殊程式化方能控制該些探棒而無法僅被插入於任何主機(例如，膝上型電腦或是個人數位助理)之中。
本案發明人已經發現，如果超音波探棒可以和它們的主機大部分為獨立操作的話，其會僅需要最少的通訊，那麼，超音波系統便可以獲得改良。本文中所述的自主式超音波探棒的觀點在超音波系統中提供低複雜性的主機裝置的好處並且在該些主機裝置與該些超音波探棒之間提供低複雜性連接的好處(舉例來說，可以使用相對簡單的數位連接)，提供高模組性，因為根據本文中所述實施例的自主式超音波探棒可以被耦接至各式各樣的主機並且可以更有效的操作(舉例來說，因為會在成像期間減少主機裝置與探棒之間的通訊經常性運算(communication overhead)的數量)。一般來說，本文中所述的自主式超音波探棒的觀點將超音波技術的可達性提高至超過相對複雜且昂貴的習知超音波系統可提供的範圍。
據此，本文中所述技術的特定觀點和一種超音波探棒有關，其可程式化而於一或多種超音波成像模式中自主實施成像。當被觸發而開始於一選定的超音波成像模式之中進行成像時，該超音波探棒可以於該選定的成像模式中實施成像，而不需要從任何外部來源處接收額外的控制資訊(舉例來說，命令、參數、…等)以促成實施該成像。舉例來說，該超音波探棒可以從一位於該探棒外部的主機裝置處接收一請求，其會讓該探棒於一所希望的成像模式之中開始進行成像，並且該探棒可以響應而於該所希望的成像模式之中實施成像(舉例來說，藉由實施和該成像模式相關聯的多個獲取所組成的一序列)而不需要從該主機裝置處接收任何進一步的資訊或 指令來控制該探棒實施該被要求的成像的方式。因此，響應於一用以在一所希望的模式之中開始進行成像的指示符(舉例來說，程式碼、函數呼叫、指標、…等)，一自主式超音波探棒僅利用被儲存在該探棒之中的控制資料便可以在該特殊模式之中開始進行並且完成成像，而不需要使用任何外部控制資訊，除了該用以開始進行成像的指示符(其並沒有被儲存在該探棒之中)之外。
於某些實施例中，於一特殊的超音波成像模式中實施成像可以包括實施一獲取工作，其包括由和該特殊的超音波成像模式相關聯的多個(相同類型及/或不同類型)獲取所組成的一序列。該超音波探棒可以藉由自主實施該獲取工作而在該特殊的超音波成像模式中自主實施成像。舉例來說，該超音波探棒可以從一位於該探棒外部的主機處接收一指示符，用以在一選定的模式之中開始進行成像，並且可以響應於接收該指示符而實施和該選定模式相關聯的多個獲取所組成的序列，其並不需要利用來自從該主機的額外控制資料。該超音波探棒可以被配置成以該指示符為基礎來存取被儲存在該超音波探棒的記憶體之中的控制資料並且利用該經存取的控制資料來實施該選定成像模式的獲取序列。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於任何合宜的成像模式中自主實施成像，其中，該超音波探棒儲存控制資料用以在實施和該(些)成像模式相關聯的獲取序列時操控該超音波探棒操作的方式。舉例來說，一超音波探棒可以被配置(舉例來說，被程式化)成用以在下面的成像模式中的任何一或更多者之中實施自主成像：A模式成像；B模式成像；C模式成像；M模式成像；脈衝反向成像；諧波成像；背景扣除成 像；移動指示符成像；線性頻率調變成像；非線性頻率調變成像；編碼激發成像；編碼孔徑成像；剖面成像；正面成像(en face imaging)(舉例來說，其可以產生實質上平行於該探棒之表面的對象物中的一區域的影像)；都卜勒成像(舉例來說，脈衝波都卜勒成像、連續波都卜勒成像、彩色都卜勒成像、功率都卜勒成像、上面所列的都卜勒成像模式的任何組合、…等)；擾動成像(舉例來說，剪力波成像)；複合成像(舉例來說，頻率複合成像、角度複合成像、…等)；感測器相依成像模式，其中，超音波探棒實施成像的方式會相依於成像期間由該探棒的一或更多個板上感測器所取得的量測值；及/或上面所列模式或是其它模式的任何合宜組合。如下面的更詳細討論，上面所列的成像模式中的許多成像模式和個別的獲取序列相關聯，因此，於其中一個模式中實施成像會需要實施一和該模式相關聯的獲取序列。應該明白的係，上面所列的成像模式僅為解釋性而沒有限制意義，因為除了在上面所列的成像模式中之外，根據本文中所述技術之觀點的超音波探棒亦可以被配置成用以在任何一或更多種其它成像模式中實施成像；或者，根據本文中所述技術之觀點的超音波探棒亦可以被配置成用以在任何一或更多種其它成像模式中實施成像，而不在上面所列的成像模式中實施成像。
於某些實施例中，一超音波探棒包含記憶體電路系統，其儲存用於控制該超音波探棒的控制資料，用以於任何合宜的成像模式中(舉例來說，在上面所列的成像模式中的任何一或更多者之中)實施成像。如本文中的用法，「記憶體電路系統」可以於某些實施例中被替代簡稱為「記憶體電路」。該記憶體可以儲存用以操控該探棒之操作以便在一或更多個成像模 式中實施成像的控制資料，該一或更多個成像模式中的每一者可以和由多個獲取所組成的一個別序列相關聯。用以操控該超音波探棒之操作以便在和一個別獲取序列相關聯的成像模式中實施成像的控制資料可以包括用於控制該超音波探棒以便在該序列中實施每一個獲取的資料。舉例來說，一成像模式(舉例來說，諧波成像模式)可以包括先實施一第一類型獲取(舉例來說，利用一特殊脈衝所進行的獲取)，接著實施另一第二類型獲取(舉例來說，利用該特殊脈衝所進行的獲取，但是相位偏移180度)。該超音波探棒可以儲存包括下面的控制資料：第一控制資料，用以控制該超音波探棒實施該第一類型獲取；以及第二控制資料，用以控制該超音波探棒實施該第二類型獲取。依此方式，該超音波探棒可以接收一指示符用以在和一由多個獲取組成的序列相關聯的模式之中實施成像(舉例來說，接收一用以實施諧波成像的指示符)，並且藉由利用被儲存在該探棒中的控制資料來實施該序列中的每一個獲取，而不需要從該探棒外部的任何裝置處接收任何額外的控制資訊。
該控制資料可以還包括用於控制該超音波探棒來實施一獲取或是一獲取序列的任何合宜資料。舉例來說，一超音波探棒可以包含可程式化電路系統(舉例來說，控制、傳送、及/或接收電路系統)，並且於某些實施例中，該控制資料可以包含用以配置(舉例來說，程式化)該可程式化電路系統以便操作用以實施一或更多個獲取中每一個獲取所需要的所有資訊。舉例來說，該控制資料可以包含用於配置該探棒的可程式化電路系統以便實施一特殊類型超音波獲取的所有參數數值，並且包含用以表示各種可程式化電路系統構件何時要操作(舉例來說，彼此的相對時間)的時序數 值，以便讓該超音波探棒實施該特殊類型超音波獲取。於另一範例中，該控制資料可以包含用以表示該超音波探棒何時要在一獲取序列中相對於彼此來實施該些獲取的時序數值。
於某些實施例中，用於操控該超音波探棒之操作的一或更多個參數數值及/或時序數值可至少部分以被儲存在該超音波探棒中的控制資料為基礎來算出。舉例來說，用於控制該些超音波換能器之操作的一或更多個參數數值及/或時序數值可以藉由利用該超音波探棒的延遲網格電路系統(delay mesh circuitry)從被儲存在該控制資料之中的參數數值處來推知。於另一範例中，用於控制該些超音波換能器之操作的一或更多個參數數值及/或時序數值可至少部分以由該超音波探棒的一板上非音頻感測器所取得的量測值非音頻資料為基礎來修正。
於某些實施例中，一超音波探棒可以包含一獲取控制器，其被配置成用以利用被儲存在該探棒的記憶體之中的控制資料在一或更多個成像模式中控制該探棒的操作。舉例來說，該獲取控制器可以接收一指示符，用以於一特殊的成像模式中實施成像，存取和該特殊成像模式相關聯的控制資料，並且控制該探棒用以根據該經存取的控制資料來操作。該控制資料可以包括用於控制該探棒的可程式化電路系統之操作的參數數值以及時序數值(舉例來說，用於傳送電路系統的參數數值、用於接收電路系統的參數數值、用於傳送電路系統的時序數值、用於接收電路系統的時序數值、…等)，並且該獲取控制器可以藉由根據個別的參數數值與時序數值來控制可程式化電路系統構件而根據該經存取的控制資料來控制該探棒以進行操作。
於某些實施例中，舉例來說，一超音波探棒可以包括記憶體以及一獲取控制器，該記憶體係用於儲存操控第一類型獲取的控制資料，該獲取控制器則被配置成用以藉由利用該控制資料來控制該探棒的可程式化電路系統。該控制資料可以包含用於該第一類型獲取的參數資料以及時序資料，例如，舉例來說，用於在該第一類型獲取期間操作該探棒的傳送電路系統與接收電路系統的參數數值以及時序數值，並且該獲取控制器可至少部分以該些參數數值以及時序數值為基礎在該第一類型獲取期間控制該探棒的操作。於一非限制性範例中，該控制資料可以包括一或更多個傳送時序數值，用以表示該傳送電路系統中的一或更多個構件何時要操作(舉例來說，一用以表示一脈衝器何時要操作的傳送時序數值、一用以表示一波形產生器何時要操作的傳送時序數值、一用以表示一延遲單元何時要操作的傳送時序數值、…等)，並且該獲取控制器可以被配置成用以根據該(些)傳送時序數值來控制該傳送電路系統。於另一非限制性範例中，該控制資料可以包括一或更多個傳送參數數值，用以表示該傳送電路系統中的一或更多個構件在該第一類型獲取期間要如何操作(舉例來說，用以表示要由一波形產生器所產生的某類型波形的一或更多個傳送參數數值、用以表示一延遲單元要如何操作的一或更多個傳送參數數值、用以表示一脈衝器要如何操作的一或更多個傳送參數數值)，並且該獲取控制器可以被配置成用以根據該些傳送參數數值來控制該傳送電路系統。於另一非限制性範例中，該控制資料可以包括一或更多個接收時序數值，用以表示該接收電路系統中的一或更多個構件何時要操作(舉例來說，一用以表示類比接收電路系統何時要操作的接收時序數值、一用以表示一類比至數位轉換器 (Analog-to-Digital Converter，ADC)何時要操作的接收時序數值、一用以表示數位接收電路系統何時要操作的接收時序數值、…等)，並且該獲取控制器可以被配置成用以根據該(些)接收時序數值來控制該接收電路系統。於另一非限制性範例中，該控制資料可以包括一或更多個接收參數數值，用以表示該接收電路系統中的一或更多個構件在該第一類型獲取期間要如何操作，並且該獲取控制器可以被配置成用以根據該些接收參數數值來控制該接收電路系統。
於某些實施例中，該超音波探棒為一併入上面所述觀點中的一或更多項觀點的晶片上超音波探棒。該超音波探棒可以包含超音波換能器以及可程式化電路系統，例如，可程式化控制、傳送、及/或接收電路系統。於某些實施例中，該超音波探棒的該可程式化電路系統可以被併入於和該些超音波換能器相同的基板上；或者，於替代實施例中，可以被併入於一或更多個分離的基板上。
本申請案的觀點和製造本文中所述類型的超音波探棒以及電路系統有關。舉例來說，製造一超音波探棒可以包括於該超音波探棒上形成一記憶體，用以儲存操控該超音波探棒之操作以便於一或更多個成像模式中實施成像的控制資料。製造一超音波探棒可以進一步包括形成控制電路系統(舉例來說，一獲取控制器以及下面配合圖4所述的其它控制電路系統)，其會控制超音波探棒電路系統(舉例來說，下面配合圖5、6A、以及6B所述的傳送及/或接收電路系統)，用以根據該控制資料來實施成像。
下面將進一步說明上面所述的觀點和實施例以及額外的觀點和實施例。此些觀點及/或實施例可以單獨使用、一起使用、或者以二或 更多者之任何組合的方式來使用，因為本申請案於此方面並沒有受到限制。
為提供本申請案之各項觀點的背景並且幫助解釋，現在將連同可以被併入於一超音波探棒之中的可程式化電路系統的特定範例來一起說明該超音波探棒的一特定範例。不過，應該明白的係，本申請案的觀點的適用範圍遠大於現在將說明的特定超音波探棒和可程式化電路系統。
圖1所示的係一超音波探棒100的範例，該超音波探棒100被配置成用以響應於接收一用以開始於一所希望的成像模式之中進行成像的指示符而在該所希望的成像模式之中實施成像。為達解釋的目的，圖中所示的超音波探棒100係被用來探查一受試者102。如圖1的實施例中所示，超音波探棒透過一連接線105被耦接至主機裝置104。該主機裝置104可以提供一初始命令給該超音波探棒100，用以在一所希望的成像模式之中(舉例來說，在本文中所述的任何成像模式之中)開始進行成像，並且該超音波探棒100可以響應於接收該初始命令而利用被儲存在該超音波探棒的記憶體(圖1中並未顯示)之中的控制資料於該所希望的成像模式之中開始進行成像。
主機裝置104可以為任何合宜的計算裝置並且可以為一可攜式計算裝置(舉例來說，膝上型電腦、智慧型電話、平板、個人數位助理、附屬於可攜式醫療設備的計算裝置、…等)或是一固定式計算裝置(舉例來說，桌上型電腦、機架式電腦、附屬於其它固定式醫療設備的計算裝置、…等)。於圖中所示的實施例中，主機裝置104包含顯示螢幕106，於該顯示螢幕上可以即時地顯示超音波影像、在實施成像時實質上即時地顯示超音波影像(舉例來說，在一臨界訊框數量內，例如，在一個訊框、五個訊框、或 是十個訊框內；在一臨界時間數額內，例如，在一秒、五秒、或是十秒內)、或是在實施成像之後顯示超音波影像；但是，於其它實施例中，主機裝置104亦可能沒有顯示螢幕。
於圖1中所示的實施例中，連接線105雖然係一有線連接線；但是，亦可以為一無線連接(舉例來說，Bluetooth®連接或是近場通訊(Near Field Communication，NFC)連接)，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。連接線105可以為一數位連接線，舉例來說，通常用於商用數位電子的類型，例如，通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)纜線、Thunderbolt、或是FireWire。連接線105可以連接至超音波探棒100的序列輸出埠314和時脈輸入埠316(顯示在圖3中)。
圖2A所示的係一解釋性方法200的流程圖，用以使用一超音波探棒來響應於一接收自一位於該探棒外部的裝置的初始命令而實施一由被儲存在該超音波探棒之中的控制資料所操控的獲取序列。方法200可以由具有本文中所述類型的任何合宜超音波探棒來實施，並且舉例來說，可以由參考圖1與3所述的超音波探棒100來實施。
當該超音波探棒從一位於該超音波探棒外部的裝置處(舉例來說，從參考圖1所述的主機裝置處)接收一初始命令用以於一特殊的成像模式之中實施成像時，方法200便會在作動202處開始。該特殊的成像模式可以和一獲取序列相關聯，因此，該特殊成像模式之中的成像包括實施該相關聯的獲取序列。成像模式的範例以及相關聯的獲取序列會在本文中被提供。
該初始命令可以為用以開始實施一獲取工作成像的任何合 宜的指示符。於某些實施例中，該初始命令可以直接或間接辨識一特殊成像模式。舉例來說，該超音波探棒可以被配置成用以操作於多種成像模式之中並且該初始命令可以針對一特殊情況中選擇該或該些特殊成像模式來使用。舉例來說，該初始命令可以為一函數呼叫、一指標(舉例來說，一記憶體位址)、一程式碼、一關鍵字、及/或讓該超音波探棒開始於一或更多個特殊成像模式之中進行成像的任何其它合宜指示符，因為本文中所述技術的觀點並不受限於所使用的初始命令的類型。於某些實施例中，該初始命令可以指示該超音波探棒開始進行成像並且該超音波探棒可以自行選擇或是利用該超音波探棒所收到的其它資料(舉例來說，利用來自一或更多個感測器之表示(多個)適當成像模式的資料)來選擇該或該些特殊成像模式。於至少某些實施例中，該初始命令並不包含用於操控該超音波探棒之操作以便於該特殊成像模式之中實施成像的任何控制資料。因此，舉例來說，於至少某些實施例中，該初始命令並不包含用於實施和一成像模式相關聯的任何獲取的參數數值及/或時序數值。於某些實施例中，包含參數數值及/或時序數值的所有控制資料係在接收該初始命令之前先被該超音波探棒儲存。
在接收該初始命令之後，該超音波探棒會以該初始命令為基礎來存取用以於該特殊成像模式之中操控該超音波探棒之操作的控制資料。該控制資料可以被儲存在該超音波探棒的記憶體之中(舉例來說，參考圖4所述的序列記憶體402之中、時序記憶體404之中、以及參數記憶體406之中)。該用以於該特殊成像模式之中控制該探棒之操作的控制資料可以在開始執行方法200之前先被載入於該超音波探棒之中。該超音波探棒 可以任何合宜的方式以該初始命令為基礎來存取用於該特殊成像模式的控制資料。舉例來說，該初始命令可以指定該探棒的記憶體之中要儲存該控制資料的一或更多個位置(舉例來說，一或更多個記憶體位址)，舉例來說，該初始命令可以指定要儲存該控制資料的記憶體區域的起始記憶體位址。於另一範例中，該探棒可以將該初始命令映射至要儲存該控制資料的該探棒的板上記憶體之中的一或更多個記憶體位址(舉例來說，利用一表格、一雜湊函數、…等)。該超音波探棒可以任何其它合宜的方式使用該初始命令來存取用於該特殊成像模式的控制資料，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。
接著，方法200會前往作動206，於該處，該超音波探棒會根據在作動204處所存取的控制資料來實施一超音波獲取序列(針對該特殊成像模式)。舉例來說，該控制資料可以包括用於該超音波探棒的各種板上電路系統(舉例來說，傳送電路系統、接收電路系統、控制電路系統、…等)的參數數值以及時序數值，在作動206處，該超音波探棒可以藉由根據該經存取控制資料中的該些參數數值以及時序數值來操作它的電路系統而實施該獲取序列。該獲取序列可以包括一或多個獲取，其相依於該成像模式，舉例來說，該一或多個獲取可以為至少兩個獲取、至少5個獲取、至少10個獲取、至少100個獲取、至少500個獲取、以及介於10個與1000個之間的獲取。據此，於某些實施例中，一超音波探棒可以儲存用於實施一由多個獲取(於某些實例中包含需要不同參數數值及/或時序數值的不同類型獲取)所組成之序列的控制資料，俾使得該探棒可以響應於單一初始命令而自主實施該由多個獲取所組成的整個序列，不同於習知的超音波系統，在習 知的超音波系統中，一主機會提供一或更多個命令給一超音波探棒用以實施單一獲取。
接著，方法200會前往作動208，於該處，在作動206處所實施的獲取序列期間所取得的資料會被處理。該已獲取的資料可以任何合宜的方式來處理。舉例來說，在一特殊獲取期間所獲得的資料可以被濾波(舉例來說，低通濾波、帶通濾波、高通濾波、因果濾波、及/或任何其它合宜的濾波)、再取樣(舉例來說，向下取樣或是向上取樣)、解調變、消除雜訊、及/或由實施方法200的超音波探棒的板上電路系統以任何其它合宜的方式來處理。
於某些實施例中，在作動206處所實施的獲取序列中的其中一個獲取期間所取得的資料可以被處理，而不需要使用到在該序列中的一或更多個其它獲取期間所取得的任何資料。或者，在作動206處所實施的獲取序列中的其中一個獲取期間所取得的資料亦可以藉由使用在該序列中的一或更多個其它獲取期間所取得的資料來處理。舉例來說，在該序列中的其中一個獲取中所取得的資料可以被加入至在該序列中的另一個獲取(舉例來說，下一個獲取)中所取得的資料或者可以從在該序列中的另一個獲取(舉例來說，下一個獲取)中所取得的資料處扣除。此處理可以使用在各種成像模式之中，其包含，但是並不受限於諧波成像、移動指示符成像、以及背景成像，下面會更詳細說明。於另一範例中，在其中一個獲取中所取得的資料可以至少部分藉由利用在該序列中的一或更多個其它獲取中所取得的資料來濾波(舉例來說，藉由使用至少部分以在該序列中的一或更多個其它獲取中所取得的資料為基礎所形成的濾波器)。
接著，方法200會前往作動210，於該處，在作動208處所取得的已處理資料會被輸出至一位於該探棒外部的裝置(舉例來說，透過連接線105輸出主機裝置104，先前已參考圖1說明過)。於某些實施例中，該已處理資料中的至少一部分可以被輸出至一外部裝置而且沒有任何部分被保存在該探棒中。於其它實施例中，該已處理資料中的至少一部分可以被儲存在該探棒中，而且沒有任何部分被輸出至該外部裝置。又，於其它實施例中，該經獲取的資料中的至少一第一部分可以被儲存在該探棒中，而且該經獲取的資料中的至少一第二部分(其可能和該第一部分的獲取資料相同或是不相同)可以被輸出至該外部裝置。從該超音波探棒處被輸出至該主機裝置的資料可以任何合宜的方式被使用，並且舉例來說，可以被用來形成一或更多個超音波影像。
應該明白的係，於某些實施例中，實施方法200的超音波探棒可以被配置成用以響應於在作動202處所收到的初始命令而實施作動204、206、208、以及210，並不需要有來自提供該初始命令給該探棒的外部裝置的任何進一步輸入。因此，該超音波探棒可以獨立於該外部裝置來實施作動204、206、208、以及210。依此方式，。該超音波探棒可以響應於接收一用以在一特殊成像模式之中開始進行成像的初始命令而在從該外部裝置處接收任何其它資訊(舉例來說，控制資訊)之前開始並且完成實施和該特殊成像模式相關聯的獲取序列。
在該超音波探棒完成實施由在作動202處所收到的初始命令所觸發的成像(舉例來說，在作動204、206、208、以及210期間)之後，方法200會前往判斷方塊212，於該處，其會判斷另一初始命令是否已經從 該外部裝置處被收到。當其判斷另一初始命令已經被收到時，方法200會透過「是(YES)」分路返回方法200的作動204，並且重複進行作動204、206、208、以及210。因此，方法200可以反覆進行。應該明白的係，於該探棒接收多個初始命令的實例中，該探棒可以在該些初始命令之間不接收任何其它命令，因為該探棒可以被配置成用以自主實施成像(響應於此些命令中的每一個命令)。當在判斷方塊212處判斷沒有收到另一初始命令時，方法200便會結束。
應該明白的係，方法200為解釋性並且有多種變化例。舉例來說，在圖2A的解釋性實施例中，一超音波探棒雖然從一位於該超音波探棒外部的裝置處接收一初始命令用以在一所希望的成像模式中開始進行成像；但是，於其它實施例中，該初始命令並不需要由一外部裝置提供給該探棒而可以其它方式來提供。舉例來說，該超音波探棒可以包含一輸入裝置(舉例來說，一按鈕、一開關…等)，其可以由該探棒的使用者來啟動，用以提供一初始命令給該探棒而在該所希望的模式之中開始進行成像。於另一範例中，該超音波探棒可以包含一感測器並且該超音波探棒可以響應於一被該感測器感測到的事件而在一所希望的模式之中開始進行成像(舉例來說，當該感測器判斷該探棒正在接觸一人體受試者的皮膚時，該超音波探棒便可以開始進行成像)。於另一範例中，在圖2A的解釋性實施例中，在作動206處所實施的獲取序列期間所獲得的資料雖然在作動208處作進一步處理；但是，於其它實施例中，該已獲得的資料亦可以完全不被處理並且可以直接被輸出至一位於該探棒外部的裝置(舉例來說，一主機裝置)及/或被儲存在該探棒的記憶體之中。
於方法200的進一步變化例中，於某些實施例中，並非所有資訊皆在實施該成像序列之前先被提供至該探棒，因此，某些資訊可以在該初始命令之後才被提供。舉例來說，該超音波探棒可以開始實施和該特殊成像模式相關聯的獲取序列並且在完成實施該獲取序列之前便從該外部裝置處接收某些其它控制資訊(舉例來說，用以表示繼續進行成像的資訊、用以表示該外部裝置正在操作的資訊、用以表示停止進行成像的資訊、用以表示暫停進行成像的資訊、…等)。然而，於至少某些此等實施例中，任何此些其它控制資訊並不會提供和該特殊成像模式相關聯的獲取序列之中的每一個獲取的所有參數數值以及時序數值，因為此些數值會被儲存在該探棒的記憶體之中，如本文中所述。
圖2B所示的係根據本文中所述技術的某些實施例的一解釋性方法250的流程圖，用以使用一超音波探棒來實施諧波成像並且為配合圖2A所述之方法200的一非限制性範例。方法250可以由本文中所述類型的任何合宜的超音波探棒來實施，並且舉例來說，可以由參考圖1與3所述的超音波探棒100來實施。
當收到一初始命令用以於一諧波成像模式之中實施成像時，方法250便會在作動252處開始。該初始命令可能從位於實施方法250的探棒外部的裝置(舉例來說，主機裝置104)處收到。該初始命令可以為用以於該諧波成像模式之中開始進行成像的任何合宜類型的指示符。各種類型指示符的範例已於上面參考方法200說明過。
接著，方法250會前往作動254，於該處，該超音波探棒會以該初始命令為基礎來存取用以操控該超音波探棒操作於該諧波成像模式 之中的控制資料。該控制資料可以被儲存在該超音波探棒的記憶體之中並且可以任何合宜的方式來存取，其範例已於上面說明過。如下面參考作動256、258、260以及判斷方塊262的更詳細說明，該控制資料可以被用來控制該探棒實施一或更多對獲取，俾使得實施某一對獲取中的其中一個獲取包括利用和用於實施該對獲取中的另一個獲取的脈衝反向的脈衝。
接著，在作動256和258處，該超音波探棒會利用一對反向脈衝來實施兩個獲取。舉例來說，該超音波探棒可以在作動256處利用一特殊類型的脈衝來實施一第一獲取(舉例來說，藉由利用該探棒的多個超音波換能器中的一或更多個超音波換能器來發射該特殊類型的脈衝並且響應於該發射而接收一或更多個超音波訊號)，並且接著在作動258處利用在該第一獲取期間所使用的脈衝的反向脈衝(舉例來說，和該第一獲取中為相同的脈衝，但是有180度的相位偏移)來實施一第二獲取。在此由兩個獲取所組成的序列期間所獲得的資料接著會在作動260處被處理，藉以利用在該第一獲取期間所獲得的資料來扣除在該第二獲取期間所獲得的資料。依此方式來處理該經獲得的資料會凸顯受試者對該經處理資料中的基頻的諧波(舉例來說，該基頻的一或更多倍)的響應。
於某些實施例中，在作動254處被存取的控制資料可以控制該超音波探棒用以實施一由多對獲取所組成的序列，以便實施諧波成像。據此，在完成作動256與258的獲取之後，方法250會前往判斷方塊262，於該處，其會判斷另一獲取對是否要被達成，該判斷可以該控制資料為基礎來自動進行(舉例來說，該控制資料可以表示有多少對獲取應該被實施)或是以任何其它合宜的方式來進行。當其在判斷方塊262處判斷另一對獲 取應該被實施時，方法250會透過「是(YES)」分路返回作動256，並且重複進行作動256至260。否則，方法250便會前往作動262，於該處，所有經處理的資料會被輸出至一外部裝置(舉例來說，一外部主機裝置)及/或被儲存在該探棒的記憶體之中。
配合圖2B所示的方法250雖然和在諧波成像模式中進行成像有關；不過，應該明白的係，根據本文中所述實施例的超音波探棒可以在任何合宜的(多個)成像模式之中自主實施成像，其範例已於本文中提供。因此，和方法250類似的方法可被用於其它成像模式中。另外，如上面的討論，在本文中所述的許多成像模式之中實施成像包括實施由對應於該些成像模式之多個獲取所組成的個別序列。
於某些成像模式中，一獲取序列可以包括多個相同類型的獲取，因而可以利用相同的參數組來實施多個獲取中的每一個獲取(舉例來說，以便取得正在被成像的受試者的一特殊部分的多個量測值，舉例來說，用以改良訊噪比或是用以監視受試者的該部分之中的變化)。
於某些成像模式中，一獲取序列可以包括多個不同類型的獲取，因而在該序列中的其中一個獲取和該序列中的另一個獲取係利用一不同的參數組來實施。舉例來說，於某些成像模式中，該序列中的不同獲取可以被用來成像該受試者的不同部分。據此，被用來控制該超音波探棒將會成像受試者哪一個部分的參數(舉例來說，控制如何操縱該探棒所產生的超音波的參數、控制被用來實施成像的超音波換能器組的參數、控制正在被成像的受試者的剖面的參數、控制受試者要被成像的深度的參數、…等)在由該探棒所實施的多個獲取之中(舉例來說，在連續的獲取之間)可以不相 同。於另一範例中，於某些成像模式中，不同類型的獲取可以被用來成像受試者的相同部分。舉例來說，為實施諧波成像，可以利用兩種不同類型的獲取(第一獲取利用其中一種脈衝，而第二獲取則利用對應的反向脈衝)來成像受試者的相同部分。
下面將說明可以由一探棒響應於一初始命令來實施的成像模式的特定非限制性範例。根據本文中所述實施例的超音波探棒可以被儲存在該探棒中的控制資料為基礎在任何此些模式之中自主實施成像。應該明白的係，一超音波探棒並不受限於在此些成像模式之中實施成像並且可以被配置成用以於一或更多個其它成像模式之中自主實施成像。還應該明白的係，一超音波探棒可以於由下面所述之成像模式中的二或更多個成像模式及/或其它成像模式組合而成的模式之中實施成像。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於一諧波成像模式之中實施成像。如上面參考圖2B所述，於某些實施例中，在諧波成像模式之中實施成像可以包括實施雙脈衝消除，俾使得成像藉由實施一獲取對序列來進行。該序列之中的每一個獲取對可以包含利用一特殊類型脈衝的第一獲取以及利用該特殊類型脈衝的反向脈衝的第二獲取。於該第二獲取中所獲得的資料可以從於該第一獲取中所獲得的資料處被扣除，以便取得用於形成一諧波影像的資料。於其它實施例中，於該諧波成像模式之中實施成像可以包括實施三脈衝消除，俾使得成像藉由實施一三獲取序列來進行。舉例來說，每一個三獲取可以包含利用一特殊類型脈衝的一對獲取以及利用該特殊類型脈衝的反向脈衝的第三獲取。該第三獲取的功率數額可以等於另外兩個獲取的功率總和。於該第三獲取中所獲得的資料可 以從在另外兩個獲取期間所獲得的資料處被扣除，以便取得用於形成一諧波影像的資料。一超音波探棒可以被配置成以任何其它合宜的方式來實施諧波成像，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。在前面的範例中，用於實施諧波成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示要使用於一獲取中的特殊脈衝的資料，用以表示要使用於另一獲取中的脈衝的反向脈衝的資料，以及用以表示該超音波探棒的一或更多個構件(其包含傳送電路系統、接收電路系統、及/或(多個)波形產生器)必須被啟動(或者被關閉，如本案例的情況)以便實行諧波成像的時序的資料。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於一背景扣除模式之中實施成像。於背景扣除模式之中實施成像可以包括實施一獲取序列，其中，該序列之中的一或更多個獲取為被用來量測背景音頻雜訊的「被動式獲取」(舉例來說，該探棒可以接收脈衝，而沒有在實施該接收之前傳送任何脈衝)；並且該序列之中的一或更多個其它獲取為被用來成像該受試者的「主動式獲取」，其藉由發射超音波脈衝並且接收響應於該些已發射超音波脈衝而產生的超音波訊號。在該些被動式獲取期間所獲得的資料可以從在該些主動式獲取期間所獲得的資料處被扣除，用以取得一背景音頻資訊已被移除或者至少已不明顯的影像。一超音波探棒可以被配置成以任何其它合宜的方式來實施背景扣除成像，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。在前面的範例中，用於在背景扣除模式之中實施成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被 儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示該超音波探棒的一或更多個構件(其包含傳送電路系統、接收電路系統、及/或(多個)波形產生器)必須被啟動(或者被關閉，如本案例的情況)以便實行被動式獲取的時序的資料；以及用以表示該超音波探棒的一或更多個構件必須被啟動或者被關閉以便實行主動式獲取的時序的資料。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於移動指示符模式之中實施成像。於移動指示符模式之中實施成像可以包括先實施一由多個獲取組成的序列(舉例來說，該序列之中的每一個獲取可以根據該控制資料之中的同一組參數來實施)。接著，在連續獲取期間所獲得的資料的差異可以被算出(舉例來說，藉由利用壁式濾波器(wall filter)及/或任何其它合宜的方式將於其中一個獲取中所取得的資料從在前一個獲取中所取得的資料處扣除)，用以取得一指示符來表示正在被成像的受試者中移動的物體。一超音波探棒可以被配置成以任何其它合宜的方式來實施移動指示符成像，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。在前面的範例中，用於在移動指示符模式之中實施成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示一或更多個獲取要被進行的時序的資料以及用以表示此些獲取的時序的資料。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於頻率調變模式之中實施成像。於頻率調變模式之中實施成像可以包括利用頻率調變波形(舉例來說，線性頻率調變波形或是非線性頻率調變波形)產生脈衝並且對該些已收到的超音波訊號套用一匹配濾波器(matched filter)(舉例來說， 藉由將該些已收到的超音波訊號和該些已傳送的超音波訊號產生關聯)。依此方式，一超音波探棒可以被配置成用以實施板上脈衝壓縮。一超音波探棒可以被配置成以任何其它合宜的方式來實施移動指示符成像，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。應該明白的係，頻率調變成像可以結合本文中所述之可以使用頻率調變波形的任何其它成像模式。在前面的範例中，用於實施頻率調變成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示一或更多個頻率調變波形(舉例來說，線性頻率調變波形或是非線性頻率調變波形)的資料以及用以表示該超音波探棒的一或更多個構件(其包含傳送電路系統、接收電路系統、及/或(多個)波形產生器)必須被啟動或者被關閉以便實行頻率調變成像的時序的資料。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於編碼激發成像模式之中實施成像。於編碼激發成像模式之中實施成像可以包括實施一獲取序列，其中，實施不同的獲取包括發射利用不同的編碼激發波形所產生的脈衝。編碼激發波形可以利用任何合宜的編碼來形成，例如，格雷碼(Golay code)或是巴可碼(Barker code)；或者，於某些實施例中，可以利用抖動高斯脈衝(dithered Gaussian pulse)來產生。舉例來說，實施該序列中的一獲取可以包括發射藉由利用以格雷碼中的第一碼字為基礎而創造出來的一編碼激發波形所產生的超音波脈衝，而實施該序列中的另一獲取可以包括發射藉由利用以格雷碼中不同於該第一碼字的第二碼字為基礎而創造出來的另一編碼激發波形所產生的超音波脈衝。匹配濾波可以於該探棒的板上被套用至該些已收到的超音波訊號(舉例來說，藉由將該些已收到的超音 波訊號和該些已傳送的超音波訊號產生關聯)。一超音波探棒可以被配置成以任何其它合宜的方式來實施編碼激發成像，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。在前面的範例中，用於實施編碼激發成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示用於產生不同超音波脈衝的多個編碼激發波形的資料(舉例來說，用以表示格雷碼或是巴可碼或是抖動高斯脈衝的資料)以及用以表示該超音波探棒的一或更多個構件(其包含傳送電路系統、接收電路系統、及/或(多個)波形產生器)必須被啟動或者被關閉以便實行編碼激發成像的時序的資料。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於編碼孔徑成像模式之中實施成像。於編碼孔徑成像模式之中實施成像可以包括實施一獲取序列，其中，該序列中的不同獲取包括將由該探棒中不同的超音波元件子集所傳送的波形反向。舉例來說，實施該序列中的一獲取可以包括將由該些超音波元件中一第一子集所傳送的波形反向，而實施該序列中的另一獲取可以包括將由和該第一超音波元件子集不同的第二超音波元件子集所傳送的波形反向。用以於一特殊獲取中反向已傳送波形的元件子集可以利用一編碼來選擇，舉例來說，哈德瑪碼(Hadamard code)。從該獲取序列中所取得的資料可以經過處理(舉例來說，透過對在哈德瑪碼的連續獲取中所獲得的資料進行適當的加法與減法序列)，以便取得用於形成該受試者之影像的經處理資料。一超音波探棒可以被配置成以任何其它合宜的方式來實施編碼孔徑成像，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。舉例來說，於某些實施例中，該超音波探棒可以被配置成用以實施「接 收模式」編碼孔徑成像，不同於上面所述的傳送模式編碼孔徑成像。在接收模式孔徑成像中，於一序列中的不同獲取期間所獲得的資料可以利用類比接收電路系統根據一特殊碼(舉例來說，哈德瑪碼)以不同的方式來編碼。接著，在一由多個獲取組成的序列中所取得的資料可以利用數位接收電路系統來解碼(舉例來說，藉由利用一適當的加法與減法序列)。在前面的範例中，用於實施編碼孔徑成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示一或更多個波形的資料，用以表示該些波形的一或更多個反向波形的的資料，以及用以表示該超音波探棒的一或更多個構件(其包含傳送電路系統、接收電路系統、及/或(多個)波形產生器)必須被啟動或者被關閉以便實行編碼孔徑成像的時序的資料。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於剖面成像模式之中實施成像。於剖面成像模式之中實施成像可以包括實施一獲取序列，其中，該序列中的不同獲取係被用來成像正在被成像的受試者的不同剖面。舉例來說，該序列中的一或更多個獲取可以被用來垂直地成像受試者的一剖面，該剖面的方位角及/或仰角不同於透過該獲取序列中的一或更多個獲取所成像的受試者的剖面。一超音波探棒可以被配置成以任何其它合宜的方式來實施剖面成像，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。在前面的範例中，用於實施剖面成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示該超音波探棒的一或更多個構件(其包含傳送電路系統、接收電路系統、及/或(多個)波形產生器)必須 於一序列之中被啟動或者被關閉以便實行剖面成像的參數以及時序的資料。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於正面成像模式之中實施成像。於正面成像模式之中實施成像可以包括實施一獲取序列，其中，該序列中的不同獲取係被用來在相同的有限深度範圍處成像受試者的不同部分。舉例來說，該序列中的一獲取可以被用來成像和探棒面相隔約三公分之深度處的受試者的一部分(舉例來說，一個點、一個小型區域、一個剖面)，而該序列中的另一獲取則可以被用來成像受試者的一不同的部分。從該獲取序列中所取得的資料接著可以被用來形成平行於一超音波探棒面之平面的該受試者中的一區域的影像。一超音波探棒可以被配置成以任何其它合宜的方式來實施正面成像，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。在前面的範例中，用於實施正面成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示該超音波探棒的一或更多個構件(其包含傳送電路系統、接收電路系統、及/或(多個)波形產生器)必須於一序列之中被啟動或者被關閉以便實行正面成像的參數以及時序的資料。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於都卜勒成像模式(舉例來說，脈衝波都卜勒成像模式、連續波都卜勒成像模式、彩色都卜勒成像模式、功率都卜勒成像模式、及/或上面所列的都卜勒成像模式的任何組合)之中實施成像。於任何上面所列的都卜勒成像模式之中實施成像可以包括實施一獲取序列並且實施後續的處理(舉例來說，傅立葉分 析、時間-頻率分析、…等)，以便抽出都卜勒資訊。在用於從一超音波獲取序列中抽出都卜勒資訊的技術中已知的任何技術皆可以使用。確切地說，一超音波探棒可以被配置成以任何合宜的方式利用一獲取序列來實施都卜勒成像，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。在前面的範例中，用於實施都卜勒成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示一或更多個波形(舉例來說，脈衝波、連續波、…等)的資料以及用以表示該超音波探棒的一或更多個構件(其包含傳送電路系統、接收電路系統、及/或(多個)波形產生器)必須被啟動或者被關閉以便實行都卜勒成像的時序的資料。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於擾動成像模式之中實施成像。於擾動成像模式之中實施成像可以包括實施一獲取序列，其中，一或更多個獲取係被用來擾動正在被成像的受試者，而一或更多個其它獲取則被用來成像該被擾動的受試者。舉例來說，於某些實施例中，實施擾動成像可以包括實施一或更多個獲取，用以於該正在被成像的受試者之中誘發一剪力波，而一或更多個接續的獲取則被用來成像該剪力波於該受試者上產生的效應(舉例來說，用以取得和該剪力波傳播通過該正在被成像的受試者的速度有關的資訊)。一超音波探棒可以被配置成以任何其它合宜的方式來實施擾動成像，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。在前面的範例中，用於實施擾動成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示被用來擾動該正在被 成像的受試者的一或更多個波形的資料以及用以表示該超音波探棒的一或更多個構件(其包含傳送電路系統、接收電路系統、及/或(多個)波形產生器)必須被啟動或者被關閉以便實行擾動成像的時序的資料。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於複合成像模式之中實施成像。於複合成像模式之中實施成像可以包括實施一獲取序列，其中，被發射的超音波訊號的一或更多個參數在該序列中的每一個獲取會不同，並且對應的已獲取資料序列接著會被組合(同調或是不同調)，用以形成一複合影像。舉例來說，於一頻率複合成像模式之中實施成像可以包括於不同的頻率處(舉例來說，利用不同的中心頻率，例如，2MHz以及5MHz)實施多個獲取並且同調地(或是不同調地)組合在該多個獲取期間所獲得的資料。一超音波探棒可以被配置成針對(多個)任何其它合宜參數及/或以任何其它合宜的方式來實施複合成像，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。在前面的範例中，用於實施複合成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示要在一獲取序列中改變的一或更多個參數(舉例來說，中心頻率)的資料以及用以表示該超音波探棒的一或更多個構件(其包含傳送電路系統、接收電路系統、及/或(多個)波形產生器)必須被啟動或者被關閉以便實行複合成像的時序的資料。
於某些實施例中，一超音波探棒可以被配置成用以於感測器相依模式之中實施成像。於感測器相依成像模式之中實施成像可以包括實施一獲取序列，其中，用以操控該序列中的一或更多個獲取的參數在成像期間會至少一部分以由該探棒的一或更多個板上非音頻感測器(舉例來說， 參考圖3所述的板上感測器322)所取得的資訊為基礎而改變。舉例來說，如下面的更詳細說明，一探棒可以包括一溫度感測器，其被配置成用以感測該探棒的電路系統的溫度，並且於透過該溫度感測器偵測到該探棒的電路系統的溫度超過一臨界值時，該序列中的該些獲取的一或更多個參數便可以被改變(舉例來說，可以發射較少的脈衝、可以發射較低功率的脈衝、可以使用較少的超音波換能器來發射及/或接收超音波訊號、…等)。於另一範例中，一探棒可以包括一或更多個運動感測器(舉例來說，一或更多個加速計)，其被配置成用以偵測該探棒的移動，並且於透過該(些)運動感測器偵測到該探棒的移動時，用於控制該序列之中的獲取要如何被實施的一或更多個參數可以被改變，用以調整成像，以便應付該探棒的運動(舉例來說，抵消該探棒的運動的效應)。在前面的範例中，用於實施感測器相依成像的所有控制資料可以於接收用以開始進行成像的初始命令之前先被儲存在該超音波探棒的記憶體之中。舉例來說，此控制資料可以包含用以表示要響應於接收自一或更多個感測器的特殊資料或訊號而改變的一或更多個獲取參數(舉例來說，脈衝的數量、脈衝功率、…等)及/或獲取時序的資料。
上面所述的成像模式為根據某些實施例可以被配置成用以自主實施的超音波探棒的解釋性且非限制性成像模式範例。可以被配置成用以自主實施的超音波探棒以外的其它成像模式範例則包含，但是並不受限於：A模式成像、B模式成像、C模式成像、M模式成像、以及脈衝反向成像。
圖3所示的係根據本文中所述技術的某些實施例的一自主式超音波探棒100的解釋性構件。該超音波探棒100包含：由多個超音波換 能器所組成的一或更多個換能器排列302(舉例來說，陣列)；傳送(TX)電路系統304；接收(RX)電路系統306；時序與控制電路系統308；訊號調節/處理電路系統310；及/或功率管理電路318，用以接收接地(GND)訊號以及電壓參考(VIN)訊號。傳送電路系統304的某些實施例會在下面配合圖5作更詳細的說明。接收電路系統306的某些實施例會在下面配合圖6A至6B作更詳細的說明。換能器排列302的某些實施例會在下面配合圖7作更詳細的說明。
超音波探棒100可以包含一獲取控制器307，其可以被施行成一處理器，用以控制該超音波探棒的其它電路系統，以便實施由被儲存在該超音波探棒中的控制資料所操控的一獲取序列。該獲取控制器307可以為時序與控制電路系統308的一部分；或者，於其它實施例中則可以為分開。一般來說，時序與控制電路系統308可以包含合宜的電路系統，用於控制傳送電路系統304、接收電路系統306、板上感測器322、及/或超音波探棒100的任何其它合宜構件。視情況，倘若該超音波探棒100要被用來提供高強度聚焦的超音波(High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)的話，那麼，一高強度聚焦的超音波(HIFU)控制器320便會被提供。
超音波探棒100可以包含一或更多個板上感測器322，其可以感測和該探棒及/或其環境有關的資料。感測器為「板上感測器322」的意義為它們可以任何合宜的方式與該超音波探棒100整合。舉例來說，板上感測器322可以為超音波探棒100上的離散構件、可以和該些超音波換能器整合在相同的基板上、…等。板上感測器322可以包含任何合宜類型的一或更多個非音頻感測器，舉例來說，可以包含一或更多個加速計、陀螺 儀、或是用以表示該探棒之移動的其它感測器、用以表示該探棒之溫度(舉例來說，該探棒之電路系統的溫度)的一或更多個溫度感測器、用以表示該探棒所使用的功率的數額的一或更多個感測器、一或更多個壓力感測器、及/或(多個)任何其它合宜類型的感測器。
該些板上感測器322可能含有當該探棒正在實施成像和該探棒及/或其環境有關的資料，而且該探棒(舉例來說，獲取控制器307)可以調適其實施該成像的方式、處理在成像期間所獲得的資料、及/或至少部分以板上感測器322所獲得的資料為基礎來開始進行成像。舉例來說，板上感測器322可以取得用以表示該探棒已經移動的資料(舉例來說，一手持式探棒可能因使用者的手移動的關係而不慎被移動)並且該探棒可以使用該已取得的資料來調整其實施成像的方式，以便解決該運動問題(舉例來說，藉由使用射束操縱或是其它技術來繼續成像在該運動之前被成像的受試者的相同部分，或是藉由合宜地後置處理該已獲得的資料以便解決該運動問題)。於另一範例中，板上感測器322可以取得用以表示該探棒的至少一構件(舉例來說，該探棒的電路系統)的溫度已經超過一所希望的臨界值的資料並且該探棒可以調整其實施成像的方式，以便降低的該探棒的溫度(舉例來說，藉由降低該些被傳送脈衝的功率、藉由降低該探棒發射脈衝的頻率、藉由對該已獲得資料實施較少處理、…等)。於又一範例中，板上感測器322可以取得用以表示該探棒所使用的功率已經超過一所希望的臨界值的資料並且該探棒可以調整其實施成像的方式，以便以該探棒沒有進行調整便繼續實施成像的話所使用的功率的數額為基礎來降低該探棒所運用的功率的數額(舉例來說，藉由降低該些被傳送脈衝的功率、藉由降低該探棒發射脈 衝的頻率、藉由減少用以傳送及/或接收資料的超音波元件的數量、…等)。應該明白的係，該些板上感測器322還可能收集該探棒沒有在實施成像時的資料並且該被收集的資料可以被用來控制成像後續要被實施的方式及/或因成像而獲得的資料要被處理的方式。
據此，於某些實施例中，超音波探棒100可以接收一用以實施一獲取工作的指示符(舉例來說，接收自主機裝置104)；接收該些板上感測器322中的一或更多者所取得的非音頻資料；以及以該非音頻資料和被儲存在該超音波探棒100中針對該獲取工作的控制資料為基礎來控制該超音波探棒100，用以取得該獲取工作的音頻資料。這可以任何合宜的方式來進行。舉例來說，於某些實施例中，該控制資料可以包括多個參數，用以操控該獲取工作的效能，並且該多個參數中的一或更多者可以以該非音頻資料為基礎被選擇並且被用於控制該超音波探棒100，以便取得該獲取工作的音頻資料。於某些實施例中，該控制資料可以包括多個參數，用以操控該獲取工作的效能，並且該多個參數中的一或更多者的數值可以以該非音頻資料為基礎被調整，用以取得被用於控制該超音波探棒100的參數數值，以便取得該獲取工作的音頻資料。
超音波探棒100的(多個)任何合宜構件可以至少部分以該非音頻資料為基礎被控制，該些構件包含，但是並不受限於：換能器排列302、傳送電路系統304、以及接收電路系統306。
於圖3中所示的實施例中，所有的圖解構件皆被形成在單一半導體晶粒(或是基板或晶片)312上，且因此，該圖解實施例為一晶片裝置上超音波的範例；然而，並非所有實施例於此方面皆會受到限制。此外， 雖然圖解實施例顯示TX電路系統304與RX電路系統306兩者；不過，於替代實施例中，可以僅運用TX電路系統或是僅運用RX電路系統。舉例來說，此些實施例可被運用於該超音波探棒分別被操作為僅用於傳送音頻訊號的唯傳送(transmission-only)裝置或是僅用於接收經由一正在被超音波成像的受試者所傳送或是反射的音頻訊號的唯接收(reception-only)裝置的環境中。
該超音波探棒100進一步包含一序列輸出埠314，用以序列輸出資料給一主機(舉例來說，序列輸出埠314可以在上面所述的方法200的作動210處被用來輸出資料給一主機裝置)。該超音波探棒100還可以包含一時脈輸入埠316，用以接收一時脈訊號(舉例來說，來自一主機裝置，例如，裝置104)並且提供該被接收的時脈訊號CLK給時序與控制電路系統308。
圖4所示的係一自主式超音波探棒(舉例來說，超音波探棒100)的時序與控制電路系統308的非限制性範例的方塊圖。該時序與控制電路系統308包含：一獲取控制器307；序列記憶體402，用於儲存和對應於該超音波探棒可被配置成用以自主實施的一或更多種成像模式中之每一者的獲取序列有關的資訊；時序記憶體404與參數記憶體406，分別儲存在實施各種類型獲取中操控該探棒的電路系統的操作的時序數值與參數數值；參數載入器407，用於將參數數值與時序數值載入至該超音波探棒的適當可程式化電路系統之中；主機通訊模組408，用於和一外部主機裝置(圖中並未顯示，但是，其一範例為主機裝置104)交換(發送與接收)訊號409；以及一探棒電路系統通訊模組410，用於將訊號411交換(發送與接收)至該探棒 的其它電路系統(舉例來說，傳送電路系統、接收電路系統、超音波元件陣列、…等)。由一或更多個超音波元件所輸出的資料可以透過探棒電路系統通訊模組410被接收並且可以全部或是一部分被儲存在該超音波探棒的區域記憶體之中及/或被提供至主機通訊模組408，以便傳送至該主機。
於圖4中所示的實施例中，用於在一或更多個成像模式之中的成像期間操控該超音波探棒之操作的資料係被儲存在序列記憶體402、時序記憶體404、以及參數記憶體406之中。序列記憶體402儲存個別成像模式的獲取序列。也就是，為實施所希望的成像模式，一被儲存在序列記憶體402之中的獲取序列會被實施。序列記憶體402可以包含用於一獲取序列中的每一個特殊獲取的資訊(舉例來說，指標)，用以表示在時序記憶體404以及參數記憶體406之中的哪一個地方儲存著要被用來配置該探棒的電路系統以實施該特殊獲取的時序數值以及參數數值。圖4中雖然分開顯示序列記憶體402、時序記憶體404、以及參數記憶體406；但是，這僅係為達解釋的目的，而且被儲存在此些記憶體之中的所有資料亦可以被儲存在該探棒中的一或多個記憶體之中，因為本文中所述技術的觀點於此方面並沒有受到限制。
記憶體402、404、以及406中的每一者皆可以由主機(舉例來說，主機104)透過主機通訊模組408來載入訊號409的一部分。探棒中的記憶體可以在該探棒實施成像之前先被載入(舉例來說，在購買時載入於該探棒中、在該探棒被開啟時載入於該探棒中…等)。被儲存在記憶體402、404、以及406之中的資料可以為原生的二元資料，於某些實施例中，其至少一部分可以被載入至該超音波探棒的可程式化電路系統之中；或者，於 替代實施例中，其可以經過處理用以產生所希望的配置資料。舉例來說，被儲存在記憶體404以及406之中的參數資料以及時序資料可以利用指標來進行索引編排，且所以，於某些實施例中，並不需要以已定義的順序或格式來儲存。
時序記憶體404以及參數記憶體406可以分別儲存和各式各樣的超音波探棒構件有關的時序資料以及參數資料，舉例來說，其相依於該探棒之中所包含的可程式化電路系統。於某些實施例中，可程式化電路系統的類型相依於該超音波探棒的所希望的功能，且因此，本申請案的觀點並沒有受限於具有任何特殊類型可程式化電路系統的超音波探棒。舉例來說，倘若希望在由該超音波探棒所產生的波形的類型中提供靈活性的話，可以提供一可程式化的波形產生器。所使用的波形產生器的確實類型並沒有限制本文中所述的各項觀點。於某些實施例中，可程式化延遲元件或是可程式化延遲網格(其代表一由多個延遲元件所組成的網路)可以被提供用以允許靈活的設定由該超音波探棒所產生的波形的延遲特徵。於某些實施例中可能希望該超音波探棒的接收功能有改變能力，且因此，可以併入可程式化的接收電路系統，例如，可程式化ADC、可程式化濾波器、及/或可程式化調變器、以及其它可能的範例。可程式化傳送與接收電路系統的非限制性範例已配合圖5、6A、以及6B說明過，用以解釋可以將時序資料以及參數資料分別儲存在記憶體404以及406之中的電路系統的類型。
主機通訊模組408用於在時序與控制電路系統308以及一主機(例如，圖1的主機104)之間交換訊號409。於一非限制性範例中，當該超音波探棒透過一USB連接器被耦接至該主機時，該主機通訊模組408可 以為一USB橋接模組，並且訊號409可以為能夠在一USB連接器上被傳輸的類型。
參數載入器407可以為一配合處理常式狀態機來操作的硬體模組，該些處理常式狀態機處理將被儲存在記憶體404與406之中的時序數值及/或參數數值載入至探棒電路系統通訊模組410之中，以便被發送至該超音波探棒的超音波模組成為訊號411的一部分。
獲取控制器307可以為一硬體模組(舉例來說，一處理器、透過一或更多個可場程式化閘極陣列所施行的電路系統、一特定應用積體電路、…等)，其被配置成用以從一外部裝置處接收(舉例來說，透過主機通訊模組408)一初始命令，以便在一所希望的成像模式之中開始進行成像並且開始執行一被儲存在序列記憶體402之中對應於該成像模式的獲取序列。該序列記憶體可以儲存用於該獲取序列中的每一個獲取的指標，用以分別指向記憶體404與406之中用於控制該獲取之實施的時序數值以及參數數值的位置，並且該獲取控制器307可以讓參數載入器407提供此些時序數值以及參數數值給該超音波探棒的適當的可程式化電路系統(提供給圖5、6A至6B、以及7中所示的可程式化電路系統)，以便讓該探棒實施該獲取。
圖5所示的係一自主式超音波探棒(舉例來說，超音波探棒100)的一傳送通道500的範例的方塊圖，其包含可程式化構件(舉例來說，傳送電路系統304)。傳送通道500包含一波形產生器502、多個延遲單元504、多個脈衝器506、以及多個超音波元件508。此些構件中的一或更多者可以為可程式化，俾使得操作該超音波探棒可以包含提供參數資料給此些構件。舉例來說，於非限制性的範例中，波形產生器502及/或延遲單元504 可以為可程式化。於一進一步的特定範例中，由波形產生器502所產生的波形可以受到控制，舉例來說，由該波形產生器502所產生的波形的頻率、振幅、相位、及/或變化率可以藉由設定該波形產生器的暫存器而被選定。依此方式，該波形產生器502可以被配置成用以(舉例來說，可程式化成用以)產生各種類型的波形，其包含，但是並不受限於：脈衝、連續波、啁啾波形(舉例來說，線性頻率調變(Linear Frequency Modulation，LFM))啁啾、以及編碼激發(舉例來說，二元編碼激發)。
同樣地，該些延遲單元504亦可以為可程式化。於圖5的圖解實施例中，每一個延遲單元504皆會從波形產生器502處接收一波形；但是，於其它實施例中，該些延遲單元504亦可以被耦接在一起，舉例來說，用以形成一可程式化的延遲網格，其中，波形可以從其中一個延遲單元處被傳導至另一個延遲單元。一特殊延遲單元的操作特點，例如，用以延遲被輸入至該延遲單元之波形(舉例來說，來自一波形產生器；來自另一延遲單元，當該延遲單元為一可程式化網格的一部分時；…等)的時間/取樣數額；用於傳導該波形的方向(舉例來說，傳導至右邊的一相鄰延遲單元或是左邊的一相鄰延遲單元、往前傳導…等)；以及將該波形傳導至一脈衝器是否可以藉由設定該延遲單元的參數數值來程式化。依此方式，該可程式化網格便可以透過設定其組成延遲單元的參數而被程式化。
圖6A與6B所示的係可被併入作為一超音波探棒的一接收通道的一部分的電路系統的範例(舉例來說，自主式超音波探棒100的接收電路系統306)，包含類比式與數位式兩者。舉例來說，圖3的接收電路系統306及/或訊號調節/處理電路系統310可以包含圖6A與6B中所示之構件 的一或更多者。應該明白的係，圖6A與6B的構件代表非限制性範例，並且可以和本申請案的觀點相符之的方來施行替代構件以及排列。圖6A與6B中所示的接收電路系統可以為一超音波探棒中的一個別超音波換能器元件的專屬接收電路系統，可以為可配置成用以或是被配置成用以處理多個超音波換能器元件中的任何一或更多者所獲取之資料的接收電路系統。
如圖6A中所示，一換能器元件的接收電路系統包含：類比處理接收電路系統604、一類比至數位轉換器(ADC)606、以及數位處理接收電路系統608。舉例來說，ADC 606可以為一10位元ADC、一12位元ADC、一每秒20百萬個取樣的(20Msps)ADC、一40Msps ADC、一50Msps ADC、或是一80Msps ADC。一接收控制切換器602可以被提供，並且可以在該超音波探棒操作於一接收模式之中時被閉合。
圖6B顯示類比處理接收電路系統604的解釋性構件，舉例來說，其包含：一低雜訊放大器(Low-Noise Amplifier，LNA)610、一可變增益放大器(Variable-Gain Amplifier，VGA)612、以及一低通濾波器(Low-Pass Filter，LPF)614。於某些實施例中，舉例來說，該VGA 612可以透過一時間增益補償(Time-Gain Compensation，TGC)電路來調整。該LPF 614用於為已獲得的訊號提供抗鋸齒作用(anti-aliasing)。於某些實施例中，舉例來說，該LPF 614可以包括一頻率截止於約5MHz處的二階低通濾波器。然而，亦可以採用並且設計其它施行方式。
圖6B還顯示數位處理接收電路系統608的解釋性構件，舉例來說，其包含：一數位正交解調變(Digital Quadrature DeModulation，DQDM)電路616；一累積器618；一均化記憶體620；以及一輸出緩衝器622。該累 積器618以及均化記憶體620可以一起形成一均化電路624。
舉例來說，DQDM電路616可以被配置成用以將已接收訊號的數位形式從中央頻率處向下解調變至基頻，並且接著低通濾波以及減樣該經解調變的訊號。舉例來說，該DQDM電路616可以包含一混合器區塊、一低通濾波器(LPF)、以及一減樣器電路。圖6B所示的電路可以藉由從已接收的訊號處移除頻率達成縮減頻寬的目的(有損耗或是無損耗)，從而大幅地減少需要被訊號調節/處理電路系統310處理並且從晶粒312處卸載的數位資料的數量。
本發明雖然已經針對一自主式超音波探棒的傳送與接收功能配合圖5、6A、以及6B說明過可程式化電路系統構件；不過，應該明白的係，可以套用本申請案之觀點的超音波探棒亦可以額外包含並不專屬於該超音波探棒之傳送功能或接收功能的可程式化電路系統。於其中一範例中，時序電路系統以及通用的控制電路系統(舉例來說，時序與控制電路系統308)可以包含一或更多個可程式化的特徵元件。因此，被儲存在一自主式超音波探棒中的控制資料可以包含和此些其它類型電路系統有關以及用於該探棒可被配置成用以自主實施的一或更多種類型獲取中的每一種獲取的參數資料以及時序資料。
從前面的討論中應該明白的係，超音波探棒可以包含各種電路系統(類比式及/或數位式)，且所以，應該明白的係，為自主實施一獲取序列，一超音波探棒可能需要儲存被用來配置一給定超音波探棒(舉例來說，程式化一給定超音波探棒的電路系統)的各種控制資料(其包含參數數值以及時序數值)，其相依於該探棒之中所包含的電路系統構件以及正在被實施 的操作模式。為清楚起見，現在將提供可被儲存並且載入於一超音波探棒中的參數資料的參數數值的非限制性範例的簡短摘要說明。
於某些實施例中，一超音波探棒可以包含一可程式化的波形產生器(舉例來說，波形產生器502)。程式化該波形產生器可以包含指定下面之中的一或更多者：波形延遲；波形振幅；波形持續時間長度(波形的總長度)；波封；波形的初始相位；波形的初始頻率；啁啾速率(倘若要產生一啁啾的話)；反向位元(用以反向該波形)；以及編碼激發位元(用以在編碼激發中移位該啁啾速率參數的位元)。
於某些實施例中，一可程式化延遲單元或延遲網格可以被提供作為一超音波探棒的一部分。可程式化特徵元件的類型會相依於所使用的可程式化延遲元件的特定類型。為達解釋的目的，可以假設該延遲單元被耦接至一脈衝器並且包含一緩衝器或是具有多個儲存位置的其它記憶體。於此情況中，一延遲單元的可程式化特徵元件的範例可以包含：寫入選定，用以選擇將資料寫入至該延遲單元記憶體的哪一個位置；讀取選定，用以選擇從該延遲單元記憶體的哪一個位置處讀取資料；脈衝器致能(用以致能該延遲單元可以被耦接的一脈衝器)；延遲單元致能(用以致能或禁能該延遲單元本身)；以及一反向位元(用以反向被該延遲單元延遲的訊號(舉例來說，波形))。
操作成為一超音波探棒的接收功能的一部分的構件亦可以為可程式化。舉例來說，如前面所述，一超音波探棒可以包含一DQDM模組、一LPF、一資料均化方塊、以及一取樣記憶體。和一或更多個此些構件相關聯的參數可以被設定。舉例來說，就資料均化方塊來說，可以設定諸 如位元移位(bit shift)、字組延伸(word extend)、以及累積(accumulate)等參數。該記憶體的可變位元寬度記憶體封包亦可以被設定。
如前面所述，根據本申請案的一觀點的自主式超音波探棒包含被排列成模組式配置的電路系統。圖7中顯示一範例，其代表圖1的超音波探棒100的非限制性施行方式。
如圖7中所示，超音波探棒700包含被排列在兩列之中(或是兩行之中，端視配向而定)的複數個超音波模組702。於此非限制性範例中，每一列有72個此種超音波模組，因此，在該超音波探棒700中總共提供144個此種超音波模組702。於此範例中，該些超音波模組彼此相同，每一者皆包含個別的傳送電路系統、超音波換能器、以及接收電路系統。於圖中所示的非限制性範例中，該些超音波模組702每一者皆包含兩行各32個超音波元件708，每一個超音波模組702中總共有64個超音波元件708，如圖7的插圖中所示，且據此，在本文中稱為2x32模組。然而，應該明白的係，本申請案的觀點並沒有受限於具有任何特殊數量超音波元件的超音波模組，而2x32模組僅係為達解釋之目的而說明的一種範例。
每一列中的超音波模組702會被耦接，俾使得資料(舉例來說，參數資料)可以從其中一個超音波模組702處被傳輸至一相鄰超音波模組702。該耦接可以為菊鏈配置(環形網路)；不過，亦可以使用替代配置，例如，替代的陣列配置。資料704(例如，包含參數數值以及時序數值的控制資料)會被提供至該些超音波模組702中的每一列中的第一超音波模組，而一全域時脈訊號706則會被提供至所有的超音波模組702。該全域時脈訊號可以為任何合宜的時脈頻率，其非限制性範例為200MHz。資料輸出707 係由該些超音波模組702來提供，並且可以代表已收集的原生資料或是於某些實施例中代表經過處理的成像資料。
除了一或更多個超音波換能器之外，一超音波模組702可以包括各種類型的電路系統，其包含，但是並不受限於：一或更多個波形產生器(舉例來說，兩個波形產生器、四個波形產生器…等)；編碼電路系統；延遲網格電路系統；及/或解碼電路系統。此些可以為一超音波模組702的一部分的電路系統範例為解釋幸而沒有限制意義，因為一超音波模組可以額外或是另外包括任何其它合宜的電路系統。
超音波元件708可以包含一或更多個超音波換能器710(在本文中亦稱為「換能器胞體」)。換言之，多個超音波換能器710可以被集合在一起，用以形成超音波元件708。於圖7中所示的實施例中，每一個超音波元件708包括16個超音波換能器710，該些超音波換能器710被排列成一具有四列和四行的二維陣列。然而，應該明白的係，一超音波元件708可以包括任何合宜數量的超音波換能器(舉例來說，一個、至少兩個、至少四個、至少16個、至少25個、至少36個、至少49個、至少64個、至少81個、至少100個、介於一個與200個之間、大於200個、數千個…等)。
該些超音波換能器710可以為任何合宜類型的超音波換能器，其包含電容式微加工超音波換能器(Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer，CMUT)或是壓電式換能器。倘若該超音波探棒包含積體電路系統以及超音波換能器的話，便可以使用CMUT。
超音波探棒700雖然包含144個模組；不過，應該明白的係，任何合宜數量的超音波模組皆可以被併入(舉例來說，至少兩個模組、至少 十個模組、至少100個模組、至少1000個模組、至少5000個模組、至少10,000個模組、至少25,000個模組、至少50,000個模組、至少100,000個模組、至少250,000個模組、至少500,000個模組、介於兩個與一百萬個之間的模組…等)。當超音波模組的數量增加時，本申請案之觀點所提供的某些好處會更容易實現。
根據某些觀點，一超音波探棒可以包括單一組時序與控制電路系統，其可以被用來控制一超音波探棒中所有超音波換能器模組的操作。舉例來說，參考圖3所述的時序與控制電路系統308可以提供用以配置(舉例來說，程式化)超音波換能器模組702的控制資料(其包含參數數值以及時序數值)。然而，於其它實施例中，一自主式超音波探棒亦可以包括多組時序與控制電路系統，每一者皆可以被用來配置個別的超音波模組。
本文中所述的觀點提供自主式超音波探棒，其能夠於眾多成像模式(每一種模式皆可能包括多個獲取)中的任何成像模式之中自主實施成像。本文中所述超音波探棒的某些觀點所提供的好處包含降低主機裝置的複雜性以及因為提高超音波探棒的自主性的關係而降低該些主機裝置和該些探棒之間的連接複雜性。其它好處包含因為該些探棒可以被耦接至眾多類型主機(舉例來說，PDA、智慧型電話、平板、膝上型電腦、…等)而提高模組性，以及因為該些探棒和成像期間來自該主機的控制資訊的低相依性的關係而有更有效的操作。
下面提供的係本文中所述技術之觀點的範例。
(範例1)一種設備，其包括：一超音波探棒，其被配置成用以儲存一控制資料，並且響應於從一位於該超音波探棒外部的裝置處接收 一初始命令而自主實施一由該控制資料所操控的超音波獲取序列。
(範例2)根據範例1的設備，其中，該超音波探棒被配置成僅響應於從該位於該超音波探棒外部的裝置處接收一初始命令而自主實施一由該控制資料所操控的超音波獲取序列。
(範例3)一種設備，其包括：一超音波探棒，其包括：記憶體電路系統，其被配置成用以儲存操控第一類型獲取的控制資料，該控制資料包含用於該第一類型獲取的一第一參數資料以及一第一時序資料；傳送電路系統；一或更多個超音波元件；接收電路系統；以及至少一控制器，其被配置成用以：從一位於該超音波探棒外部的裝置處接收一指示符，以便實施一獲取工作；以及響應於接收該指示符而至少部分以該第一參數資料以及該第一時序資料為基礎來控制該傳送電路系統、該些一或更多個超音波元件、以及該接收電路系統，以便自主實施該獲取工作，該獲取工作包括一包含至少一該第一類型獲取的獲取序列。
(範例4)根據範例3的設備，其中，該第一時序資料包括至少一傳送時序數值，用以表示該傳送電路系統中的至少一構件在該至少一該第一類型獲取期間何時要操作，且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該傳送電路系統，其係至少部分藉由控制該傳送電路系統中的該至少一構件用以根據該至少一傳送時序數值來操作。
(範例5)根據範例4或是任何其它前面範例的設備，其中，該第一參數資料包括至少一傳送參數數值，用以在該至少一該第一類型獲取期間操作該傳送電路系統中的至少一構件，且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該傳送電路系統，其係至少部分藉由控制該傳送電路系統 中的該至少一構件用以根據該至少一傳送參數數值來操作。
(範例6)根據範例5或是任何其它前面範例的設備，其中，該傳送電路系統中的該至少一構件包括一脈衝器；其中，該至少一傳送參數數值包括用於操作該脈衝器的至少一脈衝器參數數值，而該至少一傳送時序數值包括至少一脈衝器時序數值；且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該傳送電路系統，其係至少部分藉由控制該脈衝器用以根據該至少一脈衝器參數數值以及該至少一脈衝時序數值在該獲取序列期間來操作。
(範例7)根據範例5或是任何其它前面範例的設備，其中，該傳送電路系統中的該至少一構件包括一波形產生器；其中，該至少一傳送參數數值包括用於操作該波形產生器的至少一波形產生器參數數值，而該至少一傳送時序數值包括至少一波形產生器時序數值；且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該傳送電路系統，其係至少部分藉由控制該波形產生器用以根據該至少一波形產生器參數數值以及該至少一波形產生器時序數值在該獲取序列期間來操作。
(範例8)根據範例5或是任何其它前面範例的設備，其中，該傳送電路系統中的該至少一構件包括一延遲單元；其中，該至少一傳送參數數值包括用於操作該延遲單元的至少一延遲單元參數數值，而該至少一傳送時序數值包括至少一延遲單元時序數值；且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該傳送電路系統，其係至少部分藉由控制該延遲單元用以根據該至少一延遲單元參數數值以及該至少一延遲單元時序數值在該獲取序列期間來操作。
(範例9)根據範例3或是任何其它前面範例的設備，其中，該第一時序資料包括至少一接收時序數值，用以表示該接收電路系統中的至少一構件在該至少一該第一類型獲取期間何時要操作，且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該接收電路系統，其係至少部分藉由控制該接收電路系統中的該至少一構件用以根據該至少一接收時序數值來操作。
(範例10)根據範例9或是任何其它前面範例的設備，其中，該第一參數資料包括至少一接收參數數值，用以在該至少一該第一類型獲取期間操作該接收電路系統中的至少一構件，且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該接收電路系統，其係至少部分藉由控制該接收電路系統中的該至少一構件用以根據該至少一接收參數數值來操作。
(範例11)根據範例10或是任何其它前面範例的設備，其中，該接收電路系統中的該至少一構件包括類比接收電路系統；其中，該至少一接收參數數值包括用於操作該類比接收電路系統的至少一類比接收電路系統參數數值，而該至少一接收時序數值包括至少一類比接收電路系統時序數值；且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該接收電路系統，其係至少部分藉由控制該類比接收電路系統用以根據該至少一類比接收電路系統參數數值以及該至少一類比接收電路系統時序數值在該獲取序列期間來操作。
(範例12)根據範例10或是任何其它前面範例的設備，其中，該接收電路系統中的該至少一構件包括數位接收電路系統；其中，該至少一接收參數數值包括用於操作該數位接收電路系統的至少一數位接收電路系統參數數值，而該至少一接收時序數值包括至少一數位接收電路系統時 序數值；且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該接收電路系統，其係至少部分藉由控制該數位接收電路系統用以根據該至少一數位接收電路系統參數數值以及該至少一數位接收電路系統時序數值在該獲取序列期間來操作。
(範例13)根據範例10或是任何其它前面範例的設備，其中，該接收電路系統中的該至少一構件包括一類比至數位轉換器(ADC)；其中，該至少一接收參數數值包括用於操作該ADC的至少一ADC參數數值，而該至少一接收時序數值包括至少一ADC時序數值；且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該接收電路系統，其係至少部分藉由控制該ADC用以根據該至少一ADC參數數值以及該至少一ADC時序數值在該獲取序列期間來操作。
(範例14)根據範例3或是任何其它前面範例的設備，其中，該超音波探棒進一步包括控制電路系統，且其中，該第一時序資料包括至少一控制電路系統時序數值，用以表示該控制電路系統中的至少一構件在該至少一該第一類型獲取期間何時要操作，且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該控制電路系統，其係至少部分藉由控制該控制電路系統中的該至少一構件用以根據該至少一控制時序數值來操作。
(範例15)根據範例14或是任何其它前面範例的設備，其中，該第一參數資料包括至少一控制參數數值，用以在該至少一該第一類型獲取期間操作該控制電路系統中的至少一構件，且其中，該至少一控制器被配置成用以控制該控制電路系統，其係至少部分藉由控制該控制電路系統中的該至少一構件用以根據該至少一控制參數數值來操作。
(範例16)根據範例3或是任何其它前面範例的設備，其中，該超音波探棒進一步包括控制電路系統，且其中，該控制電路系統包括該至少一控制器。
(範例17)根據範例3或是任何其它前面範例的設備，其中，該控制資料包含用於第一類型獲取的第二參數資料以及第二時序資料，其中，該獲取序列包含至少一第二類型獲取，且其中，該至少一控制器其被配置成用以：響應於接收該指示符而以該第二參數資料以及該第二時序資料為基礎來控制該傳送電路系統、該些一或更多個元件、以及該接收電路系統，以便自主實施該獲取序列。
(範例18)根據範例3或是任何其它前面範例的設備，其中，該獲取序列包含複數個該第一類型獲取。
(範例19)根據範例18或是任何其它前面範例的設備，其中，該獲取序列包含複數個該第一類型獲取以及不同於該第一類型的複數個第二類型獲取。
(範例20)根據範例3或是任何其它前面範例的設備，其中，該用以實施一獲取序列的指示符包括一用以於一成像模式之中實施成像的指示符。
(範例21)根據範例20或是任何其它前面範例的設備，其中，該用以於一成像模式之中實施成像的指示符包括一用以於單一照明獲取模式之中實施成像的指示符。
(範例22)根據範例20或是任何其它前面範例的設備，其中，該用以於一成像模式之中實施成像的指示符為一用以於一都卜勒模式之中 實施成像的指示符。
(範例23)根據範例3或是任何其它前面範例的設備，其中，該用以實施包含至少一該第一類型獲取之獲取序列的指示符並不包含用於實施該至少一該第一類型獲取的參數。
(範例24)根據範例3或是任何其它前面範例的設備，其中，響應於接收該指示符，該至少一控制器被配置成用以控制該超音波探棒的構件在從該外部裝置處接收任何其它資訊之前先完成實施該獲取序列。
(範例25)根據範例3或是任何其它前面範例的設備，其中，該指示符為一數位碼、一脈衝、及/或一觸發訊號。
(範例26)一種設備，其包括：一超音波探棒，其儲存著用於至少一第一類型獲取的一參數資料以及一時序資料，該超音波探棒包括：電路系統，其被配置成用以：從一位於該超音波探棒外部的裝置處接收一指示符，以便實施一獲取工作，該獲取工作包括一包含至少一該第一類型獲取的獲取序列；以及獨立於該外部裝置並且至少部分以該參數資料以及該時序資料為基礎來控制該超音波探棒，以便自主實施該獲取工作。
(範例27)根據範例26的設備，其中，該電路系統會控制該超音波探棒用以自主實施該獲取序列，其係藉由至少部分以在接收該指示符之前被儲存在該超音波探棒中的該參數資料以及該時序資料為基礎來控制該超音波探棒的構件的操作。
(範例28)根據範例27或是任何其它前面範例的設備，其中，該指示符並不包含該參數資料。
(範例29)根據範例28或是任何其它前面範例的設備，其中， 該指示符並不包含該獲取時序資料。
本文至此雖然已說明在本揭示內容中所提出之技術的數項觀點與實施例；不過，應該明白的係，熟習本技術的人士便可輕易地進行各種變更、修正、以及改良。本發明希望此些變更、修正、以及改良落在本文中所述技術的精神與範疇裡面。舉例來說，熟習本技術的人士便可輕易地設計各式各樣其它手段及/或結構來實施該項功能及/或達成該些結果及/或本文中所述的一或更多項優點，而且此些變化及/或修正中的每一者皆被視為落在本文中所述實施例的範疇裡面。熟習本技術的人士便會明瞭或是僅利用常規實驗便能夠確認本文中所述實施例的許多等效例。所以，應該瞭解的係，前面的實施例僅透過範例來表示並且落在隨附申請專利範圍及其等效範圍的範疇裡面，具發明性的實施例亦可以已明確說明以外的方式來實行。此外，本文中所述之二或更多個特徵元件、系統、商品、材料、套件、及/或方法的任何組合同樣涵蓋於本揭示內容的範疇裡面，只要此些特徵元件、系統、商品、材料、套件、及/或方法沒有彼此不一致。
另外，如已述，某些觀點可以被具現為一或更多種方法，本文已經提供該些方法的範例(舉例來說，參考圖2A以及2B所述的方法)。被實施作為該方法之一部分的作動可以任何合宜的方式來排序。據此，本發明的實施例亦可以被建構為以不同於已示的順序來實施，其可以包含同步實施某些作動，即使該些作動在解釋性實施例中顯示為序列式作動。
如本文中的定義及用法，所有的定義皆應被理解為凌駕在字典定義之上、凌駕在本文中以引用的方式所併入的文件之中的定義之上、及/或凌駕在已定義術語的普通意義之上。
如本文中在說明書之中以及在申請專利範圍之中的用法，除非清楚表示為相反意義，否則，不定冠詞「一」應該被理解為具有「至少一」的意義。
如本文中在說明書之中以及在申請專利範圍之中的用法，「及/或」一詞應該被理解為所連結之元件中的「任一者或兩者」的意義，也就是，於某些情況中結合存在並且於其它情況中分開存在的元件。配合「及/或」所列出的多個元件應該以相同的方式來看待，也就是，所連結之元件中的「一或更多者」。藉由「及/或」子句所明確確認的元件以外的其它元件，不論是否和該些明確確認的元件相關或是不相關，亦可以視情況存在。因此，於一非限制性範例中，當配合開放語言(例如，「包括」)來使用時，「A及/或B」於其中一實施例中會僅表示A(視情況，包含B以外的元件)；於另一實施例中會僅表示B(視情況，包含A以外的元件)；於又一實施例中則會表示A與B兩者(視情況，包含其它元件)…等。
如本文中在說明書之中以及在申請專利範圍之中的用法，在引用一由一或更多個元件所組成之清單時，「至少一」一詞應該被理解為選自該元件清單中的任何一或更多個元件中的至少一元件的意義；但是，未必包含該元件清單裡面明確列出的每一個元件中的至少一元件並且亦不排除該元件清單之中的元件的任何組合。此定義同樣允許「至少一」一詞所表示的元件清單裡面明確確認的元件以外的元件，不論是否和該些明確確認的元件相關或是不相關，視情況存在。因此，於一非限制性範例中，「A及B中的至少一者」(或者，等效語句「A或B中的至少一者」，或者，等效語句「A及/或B中的至少一者」)於其中一實施例中會表示至少一者A， 視情況包含一個以上，沒有B存在(且視情況，包含B以外的元件)；於另一實施例中會表示至少一者B，視情況包含一個以上，沒有A存在(且視情況，包含A以外的元件)；於又一實施例中則會表示至少一者A，視情況包含一個以上，以及至少一者B，視情況包含一個以上(且視情況，包含其它元件)…等。
在申請專利範圍中，以及在上面的說明書中，諸如「包括」、「包含」、「載有」、「具有」、「含有」、「涉及」、「持有」、「構成」、以及類似詞的所有連接詞皆應被理解為開放式，也就是，具有「包含，但是並不受限於」的意義。僅有「由…所組成」以及「基本上由…所組成」應該分別為封閉式或是半封閉式連接詞。

Claims (28)

  1. 一種超音波設備，其包括：複數個超音波換能器；一非音頻感測器；一記憶體電路系統，用以儲存用於操作該超音波設備的控制資料，以便實施一獲取工作；以及一控制器，其被配置成用以：接收一用以實施該獲取工作的指示符；接收由該非音頻感測器所取得的非音頻資料；以及以該控制資料與該非音頻資料為基礎來控制該複數個超音波換能器，以便取得該獲取工作的音頻資料；其中，該控制器進一步被配置成用於至少部分以該非音頻資料為基礎來處理該音頻資料。
  2. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其中，該非音頻感測器包括一溫度感測器，其被配置成用以偵測該超音波設備的一構件的溫度。
  3. 根據申請專利範圍第2項的超音波設備，其中，該溫度感測器會偵測該構件的溫度超過一臨界值，該控制器進一步被配置成用以控制該複數個超音波換能器，以便降低用於取得該獲取工作的音頻資料的功率數額。
  4. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其中，該非音頻感測器被配置成用以偵測該超音波設備的運動，且其中，該控制器進一步被配置成用以處理該音頻資料，以便補償被該非音頻感測器所偵測到的運動。
  5. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其中，該非音頻感測器包括 一加速計或是一陀螺儀。
  6. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其中，該非音頻感測器包括一壓力感測器。
  7. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其中，該控制器進一步被配置成用以從一位於該超音波設備外部的裝置處接收該指示符，以便實施該獲取工作。
  8. 根據申請專利範圍第7項的超音波設備，其中，該控制器進一步被配置成用以透過一數位通訊鏈路從該裝置處接收該指示符。
  9. 根據申請專利範圍第7項的超音波設備，其中，該控制器進一步被配置成用以傳送該音頻資料至該位於該超音波設備外部的裝置。
  10. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其進一步包括一傳送電路系統，其中，該控制器進一步被配置成用於以該控制資料以及該非音頻資料為基礎來控制該複數個超音波換能器以及該傳送電路系統，以便取得該獲取工作的音頻資料。
  11. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其中，該控制資料包括一參數數值，用於控制該複數個超音波換能器，以便取得該獲取工作的音頻資料，且其中，該控制器被配置成用於以該非音頻資料為基礎來選擇該參數數值。
  12. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其中，該複數個超音波換能器以及該非音頻感測器被整合在同一塊基板上。
  13. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其中，該控制器、該記憶體電路系統、以及該複數個超音波換能器被整合在一探棒上。
  14. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其中，該控制器進一步被配置成用以控制該非音頻感測器，以便取得該非音頻資料。
  15. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其中，該複數個超音波換能器進一步包括複數個電容式微加工超音波換能器。
  16. 根據申請專利範圍第1項的超音波設備，其中，該控制資料包括一組事先定義的參數，且其中，該控制器進一步被配置成用以控制該複數個超音波換能器，以便取得該獲取工作的音頻資料，其係至少部分藉由控制該複數個超音波換能器來取得以該非音頻資料及該些事先定義的參數為函數的一或更多個離散音頻資料組。
  17. 一種用於超音波設備的系統，其包括：根據申請專利範圍第7項的超音波設備；以及該位於該超音波設備外部的裝置，其中，該裝置被配置成用以從該超音波設備處接收該音頻資料並且至少部分以該音頻資料為基礎來產生一超音波影像。
  18. 一種電腦可讀取儲存裝置，其儲存指令，當該些指令被一超音波設備執行時讓該超音波設備實施一方法，其中，該超音波設備包括：複數個超音波換能器；一非音頻感測器；以及一記憶體電路系統，其被配置成用以儲存用於操作該超音波設備的控制資料，以便實施一獲取工作，該方法包括；接收一用以實施該獲取工作的指示符；接收由該非音頻感測器所取得的非音頻資料；以及以該控制資料與該非音頻資料為基礎來控制該複數個超音波換能器， 以便取得該獲取工作的音頻資料；其中，該控制進一步包括至少部分以該非音頻資料為基礎來處理該音頻資料。
  19. 根據申請專利範圍第18項的電腦可讀取儲存裝置，其中，該控制資料包括一參數數值，用於控制該複數個超音波換能器，以便取得該獲取工作的音頻資料，且其中，該控制進一步包括以該非音頻資料為基礎來選擇該參數數值。
  20. 根據申請專利範圍第18項的電腦可讀取儲存裝置，其中，該非音頻感測器包括一溫度感測器，其被配置成用以偵測該超音波設備的一構件的溫度，且其中，當該溫度感測器偵測到該構件的溫度超過一臨界值時，該控制會進一步包括控制該複數個超音波換能器，以便降低用於取得該獲取工作的音頻資料的功率數額。
  21. 根據申請專利範圍第18項的電腦可讀取儲存裝置，其中，該非音頻感測器被配置成用以偵測該超音波設備的運動，且其中，該控制進一步包括處理該音頻資料，以便補償被該非音頻感測器所偵測到的運動。
  22. 根據申請專利範圍第18項的電腦可讀取儲存裝置，其中，該方法進一步包括從一位於該超音波設備外部的裝置處接收該指示符，以便實施該獲取工作。
  23. 根據申請專利範圍第22項的電腦可讀取儲存裝置，其中，該方法進一步包括透過一數位通訊鏈路從該裝置處接收該指示符。
  24. 根據申請專利範圍第22項的電腦可讀取儲存裝置，其中，該控制進一步包括傳送該音頻資料至該位於該超音波設備外部的裝置。
  25. 根據申請專利範圍第18項的電腦可讀取儲存裝置，其中，該超音波設備進一步包括一傳送電路系統，且其中，該控制進一步包括以該控制資料以及該非音頻資料為基礎來控制該複數個超音波換能器以及該傳送電路系統，以便取得該獲取工作的音頻資料。
  26. 根據申請專利範圍第18項的電腦可讀取儲存裝置，其中，該控制進一步包括控制該非音頻感測器，以便取得該非音頻資料。
  27. 根據申請專利範圍第18項的電腦可讀取儲存裝置，其中，該控制資料包括一組事先定義的參數，且其中，該控制進一步包括控制該複數個超音波換能器，以便取得以該非音頻資料及該些事先定義的參數為函數的一或更多個離散音頻資料組。
  28. 根據申請專利範圍第18項的電腦可讀取儲存裝置，其中，該電腦可讀取儲存裝置會形成該超音波設備的至少一部分。
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