[发明专利]数字旋转患者接口模块

说明书

提供了用于管腔内超声成像的系统、设备和方法。一种管腔内超声成像系统可以包括与管腔内设备通信的患者接口模块(PIM)，所述管腔内设备包括超声成像部件并且被定位在患者的身体管腔内。所述PIM可以从所述管腔内设备接收超声回波信号，沿着差分信号路径发送所述超声回波信号，并且对所述超声回波信号进行数字化。所述PIM可以通过以太网连接将所述超声回波信号发送到处理系统。

技术领域

本公开总体上涉及管腔内成像，并且具体涉及利用患者接口模块(PIM)接收并转换成像信号。所述PIM可以被配置为沿着差分信号路线发送超声回波信号。所述PIM也可以被配置为支持以太网通信。

背景技术

血管内超声(IVUS)成像在介入心脏成像中被广泛地用作用于评估人类身体内的患病脉管(例如动脉)以确定对处置的需要、引导介入、和/或评估其有效性的诊断工具。包括一个或多个超声换能器的IVUS设备被传送到脉管中并引导到要成像的区域。换能器发射具有高于2MHz的频率的超声能量以创建感兴趣脉管的图像。超声波由从组织结构(例如脉管壁的各个层)、红细胞和其他感兴趣特征引起的不连续性部分地反射。来自反射波的回波由换能器接收并被传递到IVUS成像系统。成像系统处理接收到的超声回波以产生设备被放置于其中的脉管的横截面图像。

IVUS导管可以包括旋转设备。对于典型的旋转IVUS导管，超声换能器元件位于柔性驱动轴的尖端处，所述柔性驱动轴在插入感兴趣脉管中的塑料护套内部旋转。换能器元件被取向为使得超声波束传播到组织中以及返回。然后，换能器监听从各种组织结构反射的返回回波。返回的回波一般沿着单个模拟信道被发送到IVUS处理系统。这些发送可能易受可以降低与发送相关联的IVUS图像的质量的电气噪声和电磁耦合干扰影响。此外，现有的IVUS系统通常需要昂贵的且复杂的定制线缆来在超声换能器元件与处理系统之间发送信号。因此，存在对IVUS成像系统的改进的需要。

发明内容

提供了用于管腔内超声成像的系统、设备和方法。一种管腔内超声成像系统可以包括与管腔内设备通信的患者接口模块(PIM)，所述管腔内设备被定位在患者的身体管腔内。所述PIM可以接收超声回波信号，沿着差分信号路径发送所述超声回波信号，并且对所述超声回波信号进行数字化。所述超声回波信号还可以被配置为经由以太网连接被发送到被连接到所述PIM的处理系统。

本公开的实施例提供了一种管腔内超声成像系统，其可以包括：患者接口模块(PIM)，其被通信地设置在处理系统与管腔内超声设备之间，所述管腔内超声设备被配置为被定位在患者的身体管腔内，所述PIM包括发送器、模数转换器(ADC)和包括通信线缆的通信设备，其中，所述PIM被配置为：利用所述发送器向所述管腔内超声设备发送第一信号；从所述管腔内超声设备接收与所述第一信号相关联的超声回波信号；利用所述ADC对所述超声回波信号进行数字化；将经数字化的超声回波信号转换为能经由所述通信设备传达的第二信号；并且经由所述通信设备的所述通信线缆将所述第二信号发送到所述处理系统。

在一些实施例中，所述处理系统被配置为基于所述第二信号来生成表示所述超声回波信号的管腔内超声图像并且将所述管腔内超声图像显示在与所述处理系统通信的显示设备上。所述通信线缆可以是以太网线缆或USB线缆。所述PIM可以还包括与所述发送器、所述ADC和所述通信设备通信的控制器。所述控制器可以是现场可编程门阵列(FPGA)。

在一些实施例中，所述管腔内超声设备包括：可旋转柔性细长驱动线缆，其包括近侧部分和远侧部分；以及超声元件，其被设置在所述驱动线缆的所述远侧部分处并且被配置为在旋转的同时获得所述身体管腔的成像数据。所述管腔内超声设备可以是被配置为被定位在血管内的血管内超声(IVUS)设备。所述超声回波信号可以在差分信号路径上行进到所述PIM内的所述ADC。在一些实施例中，所述差分信号路径包括一个或多个放大器和带通滤波器。