[发明专利]使用无线充电的无线数字患者接口模块

说明书

提供了用于管腔内超声成像的系统、设备和方法。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定位在患者的体腔内。PIM可以接收来自所述管腔内设备的超声回波信号，沿着差分信号路径发送所述超声回波信号，并且将所述超声回波信号数字化。PIM可以将超声无线地发送到处理系统。PIM可以利用诸如感应充电系统的无线充电系统来供电。

技术领域

本公开总体上涉及管腔内成像，并且特别地涉及利用患者接口模块(PIM)接收并且转换成像信号。PIM可利用无线功率系统供电。PIM可以被配置为将信号无线地传递到处理系统。

背景技术

血管内超声(IVUS)成像在介入心脏病学中广泛被用作诊断工具以用于评估人体内的患病血管(诸如动脉)以确定对处置的需要，引导介入和/或评估其有效性。包括一个或多个超声换能器的IVUS设备被传递到血管中并且被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血管的图像。超声波由产生于组织结构(诸如血管壁的各种层)、红血球和其他感兴趣特征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且传递到IVUS成像系统。成像系统处理接收到的超声回波以产生其中放置设备的血管的截面图像。

IVUS导管可以包括旋转设备。对于典型的旋转IVUS导管，超声换能器元件被定位在在插入到感兴趣血管中的塑料护套内部自旋的柔性驱动轴的尖端处。对换能器元件进行取向，使得超声波束传播到组织中并且回来。换能器然后监听从各种组织结构反射的返回回波。返回回波通常沿着单个模拟信道发送到IVUS处理系统。这些发送能够易于可能降低与发送相关联的IVUS图像的质量的电学噪声和电磁耦合干扰。此外，现有IVUS系统通常要求昂贵并且复杂的定制线缆以在超声换能器元件与处理系统之间发送信号。此外，现有IVUS系统通常由降低其便携性的大的线缆供电。由于功率要求对于这些系统中的许多系统是高的，因此它们还要求隔离部件来保护患者。因此，存在IVUS成像系统中的改进的需要。

发明内容

提供了用于管腔内超声成像的系统、设备和方法。管腔内超声成像系统可以包括与被定位在患者的体腔内的管腔内设备通信的患者接口模块(PIM)。PIM可以接收超声回波信号，沿着差分信号路径发送超声回波信号，并且数字化超声回波信号。超声回波信号可以无线地发送到处理系统。PIM可以由无线充电系统(诸如感应充电系统)供电。

本公开的实施例提供一种管腔内超声成像系统，其可以包括：患者接口模块(PIM)，其通信地设置在处理系统与被配置为被定位在患者的体腔内的管腔内超声设备之间，PIM包括发射器、模数转换器(ADC)、通信设备，其中，PIM被配置为由无线充电系统供电，其中，所述PIM被配置为：利用所述发射器将第一信号发送到所述管腔内超声设备；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ADC将所述超声回波信号数字化；并且经由所述通信设备将所述超声回波信号无线地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。所述无线充电系统可以包括被设置在所述PIM内的可再充电电池和Qi感应充电底座。所述PIM当连接到所述Qi感应充电底座时可以不发送或者接收信号。所述PIM可以包括当连接到所述Qi感应充电底座时防止利用所述PIM接收或者传送信号的开关。所述PIM还可以被配置为由充电线缆供电。

在一些实施例中，所述PIM还包括与所述发射器、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)。所述管腔内超声设备可以包括：可旋转柔性细长驱动线缆，其包括近端部分和远端部分；以及超声元件，其被设置在所述驱动线缆的远端部分处并且被配置为在旋转时获得体腔的成像数据。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PIM内的ADC。所述差分信号路径可以包括一个或多个放大器和带通滤波器。