[发明专利]一种高清晰度移动超声影像监测方法及装置

权利要求书

1.一种高清晰度移动超声影像监测装置，其特征在于包括超声监测仪、无线接收终端和云计算服务器；超声监测仪通过低功耗高速无线通信技术与无线接收终端相连，无线接收终端通过无线或有线网络与云计算服务器相连。

2.根据权利要求1所述的基于高清晰度移动超声影像监测装置，其特征在于所述超声监测仪包括柔性外壳和可旋转步进电机探头。

3.根据权利要求2所述的基于高清晰度移动超声影像监测装置，其特征在于所述柔性外壳使监测仪能紧贴人体和适应人体不同部位的形状；柔性外壳中充满特殊液体，起到润滑可旋转步进电机探头的作用，以及充当超声检查的耦合剂；柔性外壳顶部，设有探头运行轨道，轨道形状为螺旋线或其他形状，轨道内壁带有齿条，可旋转步进电机探头能够沿着轨道移动。

4.根据权利要求2所述的基于高清晰度移动超声影像监测装置，其特征在于所述可旋转步进电机探头，包括一体化超声薄膜柔性探头、无线通信单元、步进机单元，电源单元与各单元相连并提供所需电能；无线通信单元分别与薄膜柔性探头阵列、步进机单元相连；

一体化超声薄膜柔性探头包括A/D转换器、D/A转换器和超声换能器阵列，所述超声换能器具有超声波发射与接收功能，通过切换超声波发射与接收通道进行选择；换能器的形状可以是矩形或多边形，布满整个探头或局部分布；所述一体化超声薄膜柔性探头紧贴人体进行检测，根据无线通信单元发送的发射激励信号，通过D/A转换器，将数字信号转成模拟电信号发送到超声换能器阵列发射超声波及接收人体组织所反射的超声回波，并通过A/D转换器转换成数字信号；

无线通信单元包括低功耗近距离高速无线通信模块，负责与无线接收终端进行数据交换，接收云计算服务器生成的发射激励信号和步进机控制信号并分别发送到一体化超声薄膜柔性探头和步进机单元，以及将监测仪收集的回波数据传输到无线接收终端；

步进机单元包括两个微型步进机，分别为负责旋转一体化超声薄膜柔性探头的自旋步进机和使可旋转步进电机探头沿着柔性外壳中设定的轨道运行的轨道步进机；

电源单元包括可充锂电池、无线充电模块。

5.根据权利要求1所述的高清晰度移动超声影像监测装置，其特征在于所述无线接收终端负责超声监测仪与云计算服务器间的数据中转、储存工作，以及接收云计算服务器的超声成像结果和诊断信息。

6.根据权利要求1所述的高清晰度移动超声影像监测装置，其特征在于所述云计算服务器负责生成超声监测仪的发射激励信号、步进机控制信号及处理回波数据，实现高精度超声影像。

7.根据权利要求2所述的基于高清晰度移动超声影像监测装置，其特征在于所述可旋转步进电机探头的控制方法和复合扫描方式是：通过向一体化超声薄膜柔性探头发送激励信号，控制其发射超声信号的参数；通过向步进机控制信号发送控制步进机，控制其转动轨迹、转动速度、转动次数、转动时间，通过控制探头的自旋，移动和发射接收超声，实现复合运动扫描，从不同位置和角度收集该区域的回波信号。

8.一种高清晰度移动超声影像监测方法，其特征在于所述高清晰度超声影像的成像原理是：云计算服务器通过发送控制信号控制可旋转步进电机探头自旋及平移，并记录探头每次运动的自旋角度、位移距离等参数，云计算服务器对每次收集的超声回波数据进行处理，生成单次检测区域的信号（图像），云计算服务器根据探头旋转平移的位置和角度信息，利用超分辨率重构算法，对多次多帧的一系列低分辨率信号（图像）进行重复叠加，重新分割区域，判决细分，重构出一幅具有更高分辨率信号（图像）。

9.根据权利要求8所述的高清晰度移动超声影像监测方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、将超声监测仪放置在使用者需要超声检测的部位，无线接收终端通过无线网络连接云计算服务器，设定监测部位、监测深度以及监测周期等监测参数，云计算服务器结合使用者信息，生成特定的发射激励信号和步进机控制信号，通过无线接收终端中转，发送发射激励信号和步进机控制信号到超声监测仪；

步骤2、启动监测仪，监测仪中的无线通信单元与无线接收终端进行绑定，无线接收终端将云计算服务器生成的发射激励信号和步进机控制信号发送到监测仪，监测仪根据发射激励信号和步进机控制信号进行初始化，调整可旋转步进电机探头的位置，根据设定的监测范围，控制轨道步进机，使可旋转步进电机探头移动到检测区域的初始位置；

步骤3、监测仪完成初始化后，开始进行超声检测，监测仪的可旋转步进电机探头根据云计算服务器的发射激励信号和步进机控制信号运作，对指定区域进行扫描检测，根据成像需要，控制自旋步进机的自旋和轨道步进机的移动，监测仪将沿着柔性外壳的探头运行轨道，对检测区域进行复合面阵超声扫描；

步骤4、监测仪接收到人体反射的超声回波后，将收集到的回波数据传输到无线接收终端，无线接收终端通过无线网络将回波数据传输到云计算服务器进行数据处理及分析；

步骤5、监测仪将重复步骤3-4，直到手动停止监测仪或到达设定的监测时间，所有回波数据以及处理结果均保存在云计算服务器中，使用者可以通过无线接收终端查看。