[发明专利]带有个人计算机结构的超声诊断成象系统

说明书

本申请是申请人ATL超声波公司于1997年9月12日提交的发明名称为“带有个人计算机结构的超声诊断成象系统”的中国专利申请97121370.4的分案申请。

技术领域

本发明是关于超声诊断图象系统，更具体而言，是关于设计为个人计算机平台的超声诊断图象系统。

背景技术

早期的超声系统是简单的实验室装置，压电振子晶体被绕在波形产生电路以驱动振子和放大电路，该电路能够接收和放大由晶体接收的回声，该接收的回声能够触发回声的单线描扫示波器的屏幕，使研究者能够确定回声产生的深度。

单线回声是极端受限制的显示，然而，却导致了两维图象系统的发展。由于用大量相邻线扫描区域的最简单方法是移动晶体，机械扇形扫描器很快和电路一块开发出来以控制机械扫描和翻译扫描运动为显示线的位置坐标。为了同时显示顺序产生的线，采用带有长余辉的荧光物质的存储管。

机械扫描器固有的可靠性导致希望取消这样的机构和线性阵列振子开始登场了，线性阵列引进其它的电路到系统，不是开关电路顺序连接不同的阵列元件到放大器，就是迅速扩大各各单独的放大器到每一个阵子元件。后者的方法由于微电子学例如运算放大器的进步而极大的受了益。随着能以希望的显示格式产生图象和存储显示的图象的数字扫描转换器的发展，两维显示的存储管很快就过时了。

这超声仪器新电路持续发展和所希望的新的和不同电路的迅速扩大的连续性导至了制造超声系统的公司的明显的响应：集成化。使电路包装为单独的模块，这些模块已经能被新的模块所取代可以获得更先进的模块，带有新的和不同功能的模块能被连接到现存的系统的模块上，在70年代中期绝大部分公司已经集成化它们的产品，包括以先进的技术实验室的III型超声心动描记器系统为典型、III型超声系统由装在可以推动的十九英寸架上的相互可叠放在一起的三个或四个模块组成，在典型的配置中，III型系统包括脉冲回声模块，DSC(数字扫描转换器)模块，视频显示模块，和带状记录纸记录器模块。III型系统展示的功能配置在当今依然是典型的。脉冲回声模式是“前端”模块，它控制传送和响应地接收各种扫描类型的超声探头(即，M-型，A-型，或扇型扫描)。DSC模块是“后端”模块，它执行信号的后处理和M-型，A-型，多普勒(Doppler)，或两维图象的数字扫描转换。产生的图象能够实时在视频显示模块上显示，或记录在带状记录纸的记录模块上。每一个模块具有它自己的控制设置和在模块前端的旋钮，通过这些旋钮可以调整或改变模块的功能。通过替换或增加十九英寸架上的模块，系统更被升级到新的或不同的功能。

在80年代更看到集成化的发展，作为独特的印刷电路板模块的结构，所有这些印刷电路板均能够插入到带有公共底板的插件箱内。配有模块内部联接的底板通过电缆连接到所有模块的单个控制板。数字电子学的进步导致了诸模块复杂性和精巧性的增加，当诸模块开始普及使用数个微处理器时，和每个模块开始呈现出唯一的特定用途处理机的特性。

发明内容

本发明者已经观察了这个发展和注意到了硬件结构的实质，集成化在实际上已经极大地被削弱了。这是真的，当服务这样系统时，模块化的印刷电路板能被容易地移去和被一致的新的板所取代，设计和升级用途的集成化经常需要改变多个模块，仿佛它们是精巧系统的固定的部件。特别是，各个模块的软件经常以复杂的方式缠绕在一起，必需小心地加以控制。例如，增加的带有不同振子元件的新探头将需要修改线束形成器去驱动和接收从元件来的信号和以形成从新的大量元件来的波束，和到其它的模块以处理从探头来的新的大量波束和以扫描转换新的大量扫描线成为显示的图象。每一模块的软件必需通常以紧密协调的方式加以修改。除了这些之后，一个探头需要顺序地改变实际上整个系统，系统的每一部分是相互依赖的和需要与前先系统功能的变化相互作用。如果顺序修改打乱了这些变化中的一个，新探头操作的整个顺序就被打乱了。