[发明专利]用于温度管理的超声成像系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及超声成像系统的领域，以及确切地来说，涉及用于超声成像系统的温度控制系统和方法。

背景技术

超声成像作为用于软组织器官的无创成像机制应用于医疗诊断中。超声成像系统典型地包括手持超声探头，手持超声探头与处理器和显示屏通信上耦合。超声成像技术包括将超声探头置于患者身体上感兴趣区域附近。例如，为了捕获胰腺的图像，可以将超声探头置于患者的腹部。超声探头固定有超声换能器，超声换能器将超声能量经由感兴趣区域发射到患者身体中。换能器检测来自患者身体的超声声音能量的回声，并将此检测到的数据传递到处理器。处理器分析超声能量的回声的参数，并创建感兴趣区域的二维图像。将图像显示在显示屏上以允许医生/护理人员分析感兴趣区域的状态。超声探头还固定有用于生成发射超声能量的控制信号，接收超声能量以及其他活动所需要的专用集成电路（ASIC）。

随着技术进步，现在从超声探头获得三维以及四维图像也是可能的。鉴于获得精确且准确的图像的需求，超声探头现在包括帮助波束形成的至少一个处理ASIC。该ASIC与超声换能器通信耦合，并由此在使用探头时进行工作。在探头工作期间，由于高处理要求，换能器/ASIC组合在探头组装件中具有最高温度。探头中生成的热可能导致对患者的伤害，这是因为探头与患者身体直接接触。国际机电协会（TEC）定义了标准以确保正在以医疗电气设备监视和治疗的患者的安全。该标准（TEC–60601）具体定义了超声探头的温度应该不超过43℃。

当前的超声探头温度使用设在超声探头的接触点附近的单独热敏电阻来测量。存在单独热敏电阻的主要缺点之一是在相当长的延迟之后才警示超声操作员。再者，因为热敏电阻体积大，所以在现代时代超声探头中，无法将它们与多个ASIC中每个ASIC集成。再者，热敏电阻所需的布线容易发生故障。为了避免这些问题，操作员一般对于超声温度的工作范围小心慎重，并且一般在即使温度显著低于43°C时仍启动冷却过程/关闭超声探头。

因此，存在对一种有效的温度检测系统和机制的需要，其与来自超声探头的多个产热组件集成，并提供允许将超声探头用到其极限以及允许利用ASIC的所有处理功率来获得高质量超声图像的准确度。

发明内容

根据一个实施例，提供一种超声成像系统。该超声成像系统包括至少一个超声探头。该超声探头包括至少一个超声换能器和多个专用集成电路。再者，该超声成像系统包括一个或多个温度感测装置。温度感测装置部署在多个专用集成电路的至少其中之一上。 而且，温度感测装置部署成便于与超声探头的一个或多个产热区域热接触。

根据另一个实施例，提供一种超声成像系统。该超声成像系统包括至少一个超声探头。该超声探头包括至少一个超声换能器和多个专用集成电路（ASIC）。再者，该超声成像系统包括一个或多个温度感测装置。温度感测装置部署在多个ASIC的至少其中之一上，以与超声探头的一个或多个产热区域热接触。而且，该超声成像系统包括与一个或多个温度感测装置耦合的校准电路。该校准电路基于确定温度感测装置的输出中引起的误差来校准一个或多个温度感测装置的输出。

根据又一个实施例，提供一种超声成像系统中用于温度管理的方法。该方法包括将一个或多个温度感测装置部署在超声成像系统的多个专用集成电路（ASIC）上的一个或多个产热区域附近。再者，该方法包括基于一个或多个温度感测装置的输出来控制ASIC的操作。

根据本公开的一方面，一种超声成像系统，其包括：至少一个超声探头，其中所述超声探头包括至少一个超声换能器和多个专用集成电路；以及一个或多个温度感测装置，所述一个或多个温度感测装置部署在所述多个专用集成电路的至少其中之一上，以使所述温度感测装置与所述超声探头的一个或多个产热区域热接触。

其中所述多个专用集成电路包括波束形成集成电路。

其中所述温度感测装置呈现电压温度关系。

其中所述一个或多个产热区域接近所述多个专用集成电路。

还包括信号处理系统，所述信号处理系统与所述一个或多个温度感测装置耦合以分析所述温度感测装置的输出。

还包括控制器，所述控制器配置成响应来自所述一个或多个温度感测装置的输出控制所述多个专用集成电路的操作。

还包括作出决定电路，其中所述作出决定电路配置成选择将所述至少一个或多个温度感测装置的哪个输出传送到所述控制器。

其中所述控制器配置成在所述一个或多个温度感测装置的至少其中之一的输出超过预定义阈值时触发所述超声探头的警报。