專利名稱：用于超聲成像中的光功率和數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來(lái)說(shuō)，本文所公開(kāi)的主題涉及超聲成像，以及更具體來(lái)說(shuō)，涉及超聲成像系統(tǒng)的組件之間的光數(shù)據(jù)和功率傳輸。
背景技術(shù)：
醫(yī)療診斷超聲是采用超聲波來(lái)探測(cè)患者身體的聲學(xué)性質(zhì)以及產(chǎn)生對(duì)應(yīng)圖像的成像形態(tài)。聲波脈沖的生成和返回回波的檢測(cè)通常經(jīng)由位于探頭中的多個(gè)換能器來(lái)實(shí)現(xiàn)。這類換能器通常包括機(jī)電元件，機(jī)電元件能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能供傳輸以及將機(jī)械能又轉(zhuǎn)換為電能供接收。一些超聲探頭包括作為元件的線性陣列或2D矩陣而設(shè)置的多達(dá)數(shù)千個(gè)換能器。除了超聲探頭之外，超聲成像系統(tǒng)通常還包括具有電路的控制臺(tái)，該電路能夠處理?yè)Q能器所檢測(cè)的電信號(hào)并且在需要時(shí)顯示與患者的解剖對(duì)應(yīng)的圖像。在某些系統(tǒng)中，控制臺(tái)還可向超聲探頭提供為探頭中的電子器件供電所需的能量。相應(yīng)地，超聲成像系統(tǒng)通常包括線纜，線纜在通信上將探頭耦合到控制臺(tái)，因而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組件之間的數(shù)據(jù)和功率的傳輸。然而，這個(gè)線纜常常是大體積的，并且增加超聲系統(tǒng)的總尺寸和重量。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，超聲系統(tǒng)包括適于在光管道的第一端與光管道的第二端之間傳送光信號(hào)的光管道。超聲系統(tǒng)還包括控制臺(tái)，控制臺(tái)耦合到光管道的第一端并且具有適于生成光信號(hào)的光功率源。超聲系統(tǒng)還包括超聲探頭，超聲探頭耦合到光管道的第二端并且具有適于接收光信號(hào)以及將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電功率的功率轉(zhuǎn)換電路。在另一個(gè)實(shí)施例中，超聲系統(tǒng)包括適于在光管道的第一端與光管道的第二端之間傳送調(diào)制光信號(hào)的光管道。超聲系統(tǒng)還包括超聲探頭，超聲探頭耦合到光管道的第一端并且具有適于感測(cè)超聲信號(hào)以及將超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一電信號(hào)的多個(gè)換能器元件。超聲系統(tǒng)還包括接收電路，接收電路適于接收第一電信號(hào)并且處理第一電信號(hào)以產(chǎn)生經(jīng)處理的電信號(hào)。超聲系統(tǒng)還包括光生成和調(diào)制裝置，光生成和調(diào)制裝置設(shè)置在超聲探頭中并且適于接收經(jīng)處理的電信號(hào)以及產(chǎn)生調(diào)制光信號(hào)。超聲系統(tǒng)還包括控制臺(tái)，控制臺(tái)耦合到光管道的第二端并且具有適于接收調(diào)制光信號(hào)以及將調(diào)制光信號(hào)轉(zhuǎn)換為與經(jīng)處理的電信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二電信號(hào)的檢測(cè)電路。在另一個(gè)實(shí)施例中，超聲系統(tǒng)包括超聲探頭，超聲探頭包括適于感測(cè)超聲信號(hào)以及將超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的換能器陣列。超聲探頭還包括光生成和調(diào)制裝置，光生成和調(diào)制裝置適于接收電信號(hào)并且產(chǎn)生調(diào)制光信號(hào)。


通過(guò)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述，將會(huì)更好地理解本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，附圖中，相似標(biāo)號(hào)在附圖中通篇表示相似部件，附圖包括:圖1是示出能夠在超聲探頭與控制臺(tái)之間在光學(xué)上傳送功率和數(shù)據(jù)的超聲系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意 圖2是示出能夠在將光管道耦合到控制臺(tái)的連接器中將光功率轉(zhuǎn)換為電功率的超聲系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的不意 圖3示出可由控制器實(shí)現(xiàn)以在光學(xué)上將功率從超聲控制臺(tái)傳送給超聲探頭的方法的一個(gè)實(shí)施例；
圖4示出可由控制器實(shí)現(xiàn)以在光學(xué)上將超聲信號(hào)從超聲探頭傳遞給控制臺(tái)的方法的一個(gè)實(shí)施例；
圖5是示出按照當(dāng)前公開(kāi)技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的、多路復(fù)用電信號(hào)從超聲探頭到超聲控制臺(tái)的光數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D；以及
圖6是示出按照當(dāng)前公開(kāi)技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的、調(diào)制和多路復(fù)用電信號(hào)從超聲探頭到超聲控制臺(tái)的光數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D。
具體實(shí)施例方式如下面詳細(xì)描述的那樣，本文所提供的是包括能夠經(jīng)由光管道在光學(xué)上相互傳遞和交換功率的超聲探頭和控制臺(tái)的超聲系統(tǒng)的實(shí)施例。例如，在一些實(shí)施例中，用于為位于探頭中的電子器件供電的能量可 經(jīng)由光管道從控制臺(tái)中的光功率源傳遞給探頭中的功率轉(zhuǎn)換電路。在這類實(shí)施例中，光能可由探頭中的功率轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電能。又進(jìn)一步，在某些實(shí)施例中，超聲信號(hào)從探頭到控制臺(tái)的傳遞又可經(jīng)由在探頭中包含光生成和調(diào)制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，在這些實(shí)施例中，超聲信號(hào)可在由換能器接收時(shí)被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以及電信號(hào)可在由光生成和調(diào)制裝置產(chǎn)生調(diào)制光信號(hào)并且經(jīng)由光管道傳遞給控制臺(tái)之前經(jīng)過(guò)處理和/或與附加電信號(hào)相結(jié)合。因此，當(dāng)前公開(kāi)實(shí)施例可在超聲系統(tǒng)的操作期間提供探頭與控制臺(tái)之間的數(shù)據(jù)和功率的光傳輸。通過(guò)降低或消除對(duì)于將探頭耦合到控制臺(tái)的過(guò)大線纜，由此使探頭與控制臺(tái)之間的連接能夠以降低的線纜尺寸和重量來(lái)建立，上述特征可提供優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在來(lái)看附圖，圖1和圖2是包括通過(guò)光管道16耦合在一起的超聲探頭12(以下稱作“探頭”)和控制臺(tái)14的超聲系統(tǒng)10和11的實(shí)施例的框圖。具體來(lái)說(shuō)，在所示實(shí)施例中，探頭連接器18在光管道16的第一端20將探頭12耦合到光管道16。類似地，控制臺(tái)連接器在光管道16的第二端24將控制臺(tái)14耦合到光管道16。應(yīng)當(dāng)注意，光管道16可以是適于傳送光信號(hào)的任何管道或者能夠傳送光信號(hào)的管道的任何組合。例如，光管道16可包括一個(gè)或多個(gè)光纖。在所示實(shí)施例中， 探頭12包括具有多個(gè)換能器元件28的換能器陣列26、發(fā)射器30、接收器32、功率轉(zhuǎn)換電路34以及光生成和調(diào)制裝置36。探頭12的換能器陣列26定位在患者38上以采用超聲信號(hào)來(lái)探測(cè)患者的解剖。在一些實(shí)施例中，探頭12可包括便于由諸如醫(yī)療技師之類的操作員使用的手柄部分(例如設(shè)計(jì)用于抓握的帶槽區(qū)段)。另外，應(yīng)當(dāng)注意，探頭12可制造成具有多種幾何結(jié)構(gòu)的任一種，例如t型、矩形、圓柱等。此外，探頭12耦合到控制臺(tái)14，控制臺(tái)14包括檢測(cè)電路40、光功率源42 (例如激光器)、處理電路44、控制面板46和顯示器48。在某些實(shí)施例中，控制臺(tái)14可包括圖1未示出的附加元件，例如鍵盤、附加數(shù)據(jù)獲取和處理控制、附加圖像顯示面板、多個(gè)用戶界面等。
在操作期間，光管道16可便于探頭12與控制臺(tái)14之間的功率和/或數(shù)據(jù)的雙向交換。例如，在一些實(shí)施例中，控制臺(tái)14將控制信號(hào)傳送給探頭12。在這類實(shí)施例中，檢測(cè)電路40在經(jīng)由光管道16將光信號(hào)傳送給探頭12之前將處理電路44所生成的電控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。對(duì)于另一個(gè)示例，在某些實(shí)施例中，控制臺(tái)14中的處理電路44接收表示在脈沖-回波數(shù)據(jù)獲取方法期間從患者38內(nèi)的組織界面所返回的反射信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)矩陣。這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)矩陣或者這些矩陣的經(jīng)處理形式經(jīng)由光管道16從探頭12傳送給處理電路44。因此，對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)矩陣或者經(jīng)處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)矩陣進(jìn)行編碼的電信號(hào)用于在通過(guò)光管道16傳送之前產(chǎn)生由光生成和調(diào)制裝置36所生成的光調(diào)制信號(hào)。一旦由控制臺(tái)14接收，光信號(hào)被轉(zhuǎn)換為與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)矩陣或者經(jīng)處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)矩陣對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，并且傳遞給處理電路44。在超聲獲取過(guò)程期間，探頭12的換能器陣列26定位在患者38上。發(fā)射器30經(jīng)由換能器陣列26的換能器元件28將超聲能量傳送到患者38內(nèi)，并且接收器32從換能器26的陣列接收與表示在數(shù)據(jù)獲取期間從患者38內(nèi)的組織界面所返回的反射信號(hào)的數(shù)據(jù)矩陣對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。所示探頭12包括配置成產(chǎn)生和檢測(cè)超聲波的換能器28的換能器陣列26。每個(gè)單獨(dú)的換能器28 —般能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能供傳輸以及將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能供接收。在某些實(shí)施例中，換能器28可以在接收從患者38回送的回波時(shí)電壓偏置。也就是說(shuō)，換能器28可在接收從患者38回送的信號(hào)之前預(yù)充電到某個(gè)電壓(例如I v、2 V)，使得所有所接收信號(hào)都具有正值。上述特征在某些實(shí)施例中可具有簡(jiǎn)化與接收周期關(guān)聯(lián)的電路的效果。在一些實(shí)施例中，各換能器28可包括壓電陶瓷、匹配層、吸聲器等。另外，換能器28可屬于適合與診斷超聲配合使用的任何類型，例如寬頻帶換能器、諧振換能器等。在所示實(shí)施例中，換能器陣列26示為換能器28的4X I矩陣。但是，應(yīng)當(dāng)注意，在其它實(shí)施例中，更多或更少的換能器28可包含在各陣列26中，并且換能器陣列26可在對(duì)給定應(yīng)用需要時(shí)包括換能器28的多個(gè)子陣列。一旦接收器32從換能器26的陣列接收與表示在數(shù)據(jù)獲取期間從患者38內(nèi)的組織界面所返回的反射信號(hào)的數(shù)據(jù)矩陣對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)矩陣可經(jīng)過(guò)處理并且經(jīng)由箭頭50所表示的經(jīng)處理的電信號(hào)傳遞給光生成和調(diào)制裝置36。在一些實(shí)施例中，經(jīng)處理的電信號(hào)50可直接對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)矩陣。但是 ，在其它實(shí)施例中，經(jīng)處理的電信號(hào)50可對(duì)應(yīng)于從一個(gè)以上換能器元件所接收的編輯數(shù)據(jù)和/或例如經(jīng)過(guò)處理以降低或消除信號(hào)噪聲的數(shù)據(jù)。光生成和調(diào)制裝置36接收經(jīng)處理的電信號(hào)50，并且產(chǎn)生調(diào)制光信號(hào)，如箭頭52所表示的那樣。也就是說(shuō)，位于探頭12中的單個(gè)裝置可用于產(chǎn)生與傳遞給控制臺(tái)14的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的光調(diào)制信號(hào)。通過(guò)降低或消除對(duì)于產(chǎn)生這種數(shù)據(jù)傳輸所需的光信號(hào)的光功率源42的需要，因而降低將所獲取數(shù)據(jù)傳遞給處理電路44所需的光路的復(fù)雜度，上述特征可提供優(yōu)于現(xiàn)有系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。在探頭12中產(chǎn)生的調(diào)制光信號(hào)52經(jīng)由光管道16傳遞給控制臺(tái)14。在某些實(shí)施例中，光生成和調(diào)制裝置36例如可以是能夠產(chǎn)生調(diào)制光信號(hào)52的垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)。一旦由控制臺(tái)14接收，調(diào)制光信號(hào)52由檢測(cè)電路40轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并且傳遞給處理電路44供處理。相應(yīng)地，處理電路44可包括可以是易失性或非易失性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器，例如只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、磁存儲(chǔ)存儲(chǔ)器、光存儲(chǔ)存儲(chǔ)器等，以用于存儲(chǔ)和/或處理信號(hào)。一旦經(jīng)過(guò)處理，數(shù)據(jù)矩陣可用于產(chǎn)生患者解剖的圖像，圖像可按照經(jīng)由控制面板46的操作員選擇輸入來(lái)顯示在顯示器48上。在一些實(shí)施例中，探頭12的電子組件由位于控制臺(tái)14中的光功率源42來(lái)供電。在這些實(shí)施例中，光功率源42生成光功率信號(hào)，并且經(jīng)由光管道16將光功率信號(hào)傳送給探頭12?？砂ü鈾z測(cè)器的功率轉(zhuǎn)換電路34將光功率信號(hào)轉(zhuǎn)換為電功率，電功率例如為發(fā)射器30、接收器32和/或光生成和調(diào)制裝置36供電。電功率例如可用于提供適合激勵(lì)換能器兀件28的電壓。在圖1所示的實(shí)施例中，檢測(cè)電路40位于控制臺(tái)14中。但是，在圖2的實(shí)施例中，檢測(cè)電路40位于將光管道16的端部24耦合到控制臺(tái)14的連接器22中。也就是說(shuō)，雖然在一些實(shí)施例中，檢測(cè)電路40及其關(guān)聯(lián)光檢測(cè)器(一個(gè)或多個(gè))可以與控制臺(tái)14集成，但是在其它實(shí)施例中，這種電路可與其它系統(tǒng)組件集成，并且隨后在通信上耦合到位于控制臺(tái)14中的適當(dāng)電路(例如處理電路44)。此外，應(yīng)當(dāng)注意，在一些實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換電路34可類似地位于連接器18中而不是集成在探頭12中。實(shí)際上，功率轉(zhuǎn)換電路34和/或檢測(cè)電路40可位于超聲系統(tǒng)10和11的任何適當(dāng)位置中。圖3示出按照當(dāng) 前公開(kāi)技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的、可由控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)以在光學(xué)上將功率從超聲控制臺(tái)14傳送給超聲探頭12的方法54。如圖所示，方法54在檢測(cè)到源自超聲探頭12的功率需求時(shí)開(kāi)始(框56)。例如，在一種情況下，功率需求可以是來(lái)自換能器元件28的電壓需求。一旦檢測(cè)到功率需求,則激活位于控制臺(tái)14中的光功率源42以產(chǎn)生光功率(框58)，并且光功率例如經(jīng)由光管道16傳送給超聲探頭12(框60)。然后激活位于探頭12中的功率轉(zhuǎn)換電路34，以便將所接收的光功率轉(zhuǎn)換為電功率(框62)。應(yīng)當(dāng)注意，在一些實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換電路34還可包括能夠檢測(cè)來(lái)自光管道16的輸入光信號(hào)的光檢測(cè)器。來(lái)自功率轉(zhuǎn)換電路34的電功率輸出則用于為探頭12的電子組件供電(框64)。例如，電功率可用于提供適合激勵(lì)換能器26中的換能器元件28的電壓。圖4示出按照當(dāng)前公開(kāi)技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的、可由控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)以在光學(xué)上將超聲信號(hào)從超聲探頭12傳遞給超聲控制臺(tái)14的方法66。當(dāng)檢測(cè)到將要從探頭12傳遞給控制臺(tái)14的電信號(hào)的存在時(shí)啟動(dòng)方法66(框68)。方法66繼續(xù)激活光生成和調(diào)制裝置36以用于接收電信號(hào)(框70)。一旦接收到電信號(hào)，光生成和調(diào)制裝置36控制成產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓庹{(diào)制信號(hào)(框72)。光調(diào)制信號(hào)例如可在采用超聲能量進(jìn)行探測(cè)并且由接收電路來(lái)處理之后對(duì)于表示從患者38內(nèi)的組織界面所返回的反射信號(hào)的數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行編碼。光生成和調(diào)制裝置36則控制成將光調(diào)制信號(hào)輸出到光管道16以傳送給控制臺(tái)14 (框76)。當(dāng)前公開(kāi)實(shí)施例的上述特征可提供優(yōu)于利用控制臺(tái)中的光功率發(fā)生源和探頭中的調(diào)制器的方式的優(yōu)點(diǎn)。例如，其中分離功率生成和信號(hào)調(diào)制的這種方式可利用激光輸出從控制臺(tái)到探頭的傳輸、探頭中的激光信號(hào)的調(diào)制以及調(diào)制信號(hào)回到控制臺(tái)的后續(xù)傳輸，以便在光學(xué)上將數(shù)據(jù)從探頭傳遞給控制臺(tái)。但是，在當(dāng)前公開(kāi)實(shí)施例中，可簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的光傳輸，因?yàn)楣馍珊驼{(diào)制裝置36能夠產(chǎn)生光輸出以及在跨光管道16進(jìn)行傳輸之前調(diào)制信號(hào)。在某些實(shí)施例中，可期望通過(guò)同一光纖來(lái)傳遞多個(gè)信號(hào)，并且這種特征可通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)多路復(fù)用器包含到超聲系統(tǒng)10和11中來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，圖5是示出按照當(dāng)前公開(kāi)技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的、多路復(fù)用信號(hào)從超聲探頭12到超聲控制臺(tái)14的光數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D78。如圖所示，將電信號(hào)80、82和84導(dǎo)入多路復(fù)用器86中，多路復(fù)用器86產(chǎn)生由箭頭88所表示的單個(gè)輸出。將多路復(fù)用輸出88導(dǎo)向在所示實(shí)施例中是VCSEL 90的光生成和調(diào)制裝置36。如前面所述，VCSEL生成與多路復(fù)用輸出88對(duì)應(yīng)的光調(diào)制信號(hào)，以便產(chǎn)生由箭頭92所表示的調(diào)制光輸出。然后這個(gè)輸出92傳遞給光纖94供傳送到控制臺(tái)14。這樣，多個(gè)信號(hào)可經(jīng)由單個(gè)光纖94從探頭12傳遞給控制臺(tái)14。對(duì)于另一個(gè)示例,在圖6的示意圖96所示的備選實(shí)施例中，提供在所示實(shí)施例中是VCSEL的多個(gè)光生成和調(diào)制裝置98。在這個(gè)實(shí)施例中，第一電信號(hào)80由工作在第一光波長(zhǎng)的第一 VCSEL 100接收，第二電信號(hào)82由工作在第二光波長(zhǎng)的第二 VCSEL 102接收，以及第η電信號(hào)84由工作在第η光波長(zhǎng)的第n VCSEL 104接收。VCSEL 100、102和104的光調(diào)制輸出106、108和110分別傳遞給多路復(fù)用器86。多路復(fù)用器86生成單個(gè)輸出112，單個(gè)輸出112經(jīng)由光纖94傳遞給控制臺(tái)14。在這里，多個(gè)電信號(hào)再次可經(jīng)由一個(gè)光纖94從探頭12傳遞給控制臺(tái)14，因而降低將探頭12耦合到控制臺(tái)14的線纜或管道16中所需的體積。本書面描述使 用包括最佳模式的示例來(lái)公開(kāi)相關(guān)主題，并且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍痉绞?，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合方法。專利范圍由權(quán)利要求書來(lái)限定，并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它示例。如果這類其它示例具有與權(quán)利要求書的文字語(yǔ)言完全相同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括具有與權(quán)利要求書的文字語(yǔ)言的非實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)元件，則它們意在落入權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。部件列表 10超聲系統(tǒng) 11超聲系統(tǒng) 12超聲探頭 14超聲控制臺(tái) 16光管道
18探頭連接器 20第一端 22控制臺(tái)連接器 24第二端 26換能器陣列 28換能器元件 30發(fā)射器 32接收器 34功率轉(zhuǎn)換電路 36光生成和調(diào)制裝置 38患者 40檢測(cè)電路 42光功率源 44處理電路 46控制面板 48顯示器 50箭頭52箭頭54方法
56指示方法步驟的框58指示方法步驟的框60指示方法步驟的框62指示方法步驟的框64指示方法步驟的框66方法
68指示方法步驟的框70指示方法步驟的框72指示方法步驟的框74指示方法步驟的框76指示方法步驟的框78不意圖80電信號(hào)82電信號(hào)84電信號(hào)86多路復(fù)用器88箭頭90 VCSEL92箭頭94光纖 96示意圖
98多個(gè)光生成和調(diào)制裝置
100 第一 VCSEL
102 第二 VCSEL
104 第 n VCSEL
106光調(diào)制輸出
108光調(diào)制輸出
110光調(diào)制輸出
112單個(gè)輸出。
權(quán)利要求
1.一種超聲系統(tǒng),包括: 光管道，配置成在所述光管道的第一端與所述光管道的第二端之間傳送光信號(hào)； 控制臺(tái)，耦合到所述光管道的第一端，并且包括配置成生成所述光信號(hào)的光功率源；以及 超聲探頭，耦合到所述光管道的第二端，并且包括配置成接收所述光信號(hào)以及將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電功率的功率轉(zhuǎn)換電路。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述超聲探頭包括發(fā)射器，所述發(fā)射器耦合到配置成將超聲信號(hào)傳送到受檢者體內(nèi)的多個(gè)換能器。
3.如權(quán)利要求2所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述發(fā)射器配置成從所述功率轉(zhuǎn)換電路接收電功率，并且將所述電功率的至少一部分提供給所述多個(gè)換能器的至少一個(gè)。
4.如權(quán)利要求2所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)換能器的至少一個(gè)配置成接收對(duì)應(yīng)于與受檢者進(jìn)行相互作用之后的所述超聲信號(hào)的信號(hào)，并且其中所述超聲探頭還包括配置成從所述多個(gè)換能器的至少一個(gè)接收所述信號(hào)的接收器。
5.如權(quán)利要求1所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述超聲探頭包括光生成和調(diào)制裝置，所述光生成和調(diào)制裝置配置成接收對(duì)應(yīng)于與受檢者進(jìn)行相互作用之后的由換能器陣列所產(chǎn)生的超聲信號(hào)的電信號(hào)，并且產(chǎn)生調(diào)制光信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述光管道配置成將所述調(diào)制光信號(hào)從所述探頭傳送給所述控制臺(tái)。
7.如權(quán)利要求6所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述控制臺(tái)包括檢測(cè)電路，所述檢測(cè)電路配置成接收所述調(diào)制光信號(hào)，并 且將所述調(diào)制光信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)于與受檢者進(jìn)行相互作用之后的由所述換能器陣列所產(chǎn)生的所述超聲信號(hào)的電信號(hào)。
8.如權(quán)利要求5所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述光生成和調(diào)制裝置包括垂直腔面發(fā)射激光器。
9.一種超聲系統(tǒng),包括: 光管道，配置成在所述光管道的第一端與所述光管道的第二端之間傳送調(diào)制光信號(hào)；超聲探頭，耦合到所述光管道的第一端，并且包括配置成感測(cè)超聲信號(hào)以及將所述超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一電信號(hào)的多個(gè)換能器兀件； 接收電路，配置成接收第一電信號(hào)，并且處理所述第一電信號(hào)以產(chǎn)生經(jīng)處理的電信號(hào); 光生成和調(diào)制裝置，設(shè)置在所述超聲探頭中，配置成接收經(jīng)處理的電信號(hào)并且產(chǎn)生所述調(diào)制光信號(hào)；以及 控制臺(tái)，耦合到所述光管道的第二端，包括檢測(cè)電路，所述檢測(cè)電路配置成接收所述調(diào)制光信號(hào)并且將所述調(diào)制光信號(hào)轉(zhuǎn)換為與所述經(jīng)處理的電信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二電信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述控制臺(tái)包括配置成生成光功率并且經(jīng)由所述光管道將所述光功率傳送給所述超聲探頭的光功率源，其中，所述超聲探頭包括配置成從所述光管道接收所述光功率并且將所述光功率轉(zhuǎn)換成電功率的功率轉(zhuǎn)換電路，以及其中所述超聲探頭配置成利用所述電功率將超聲信號(hào)傳送到受檢者中。
11.如權(quán)利要求9所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述經(jīng)處理的電信號(hào)包括與來(lái)自所述多個(gè)換能器元件的多個(gè)所接收和處理的電信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述超聲探頭配置成利用所述電功率來(lái)提供適合激勵(lì)所述多個(gè)換能器元件的至少一個(gè)的電壓。
13.如權(quán)利要求9所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述超聲信號(hào)對(duì)應(yīng)于患者解剖的圖像，并且所述控制臺(tái)包括處理電路，所述處理電路配置成從所述檢測(cè)電路接收所述第二電信號(hào)并且處理所述第二電信號(hào)以生成患者解剖的圖像。
14.如權(quán)利要求13所述的超聲系統(tǒng)，包括配置成顯示患者解剖的圖像的顯示器。
15.如權(quán)利要求9所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述控制臺(tái)包括配置成從操作員接收與所述超聲探頭的操作參數(shù)對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)輸入的控制面板。
16.如權(quán)利要求9所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述光生成和調(diào)制裝置包括垂直腔面發(fā)射激光器。
17.—種超聲系統(tǒng),包括: 超聲探頭，包括: 換能器陣列，配置成感測(cè)超聲信號(hào)，并且將所述超聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；以及 光生成和調(diào)制裝置，配置成接收所述電信號(hào)，并且產(chǎn)生與所述超聲信號(hào)對(duì)應(yīng)的調(diào)制光信號(hào)。
18.如權(quán)利要求17所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述超聲探頭包括接收器，所述接收器配置成從所述換能器陣列接收所述電信號(hào)，處理所述電信號(hào)以產(chǎn)生經(jīng)處理的電信號(hào)，并且將所述經(jīng)處理的電信號(hào)傳送給所述光生成和調(diào)制裝置。
19.如權(quán)利要求17所述的超聲系統(tǒng)，包括光管道和控制臺(tái)，其中所述光管道配置成將所述調(diào)制光信號(hào)傳送給設(shè)置 在所述控制臺(tái)中的檢測(cè)電路。
20.如權(quán)利要求17所述的超聲系統(tǒng)，其中，所述光生成和調(diào)制裝置包括垂直腔面發(fā)射激光器。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于超聲成像中的光功率和數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)及方法”。超聲系統(tǒng)包括適于在光管道的第一端與光管道的第二端之間傳送光信號(hào)的光管道。超聲系統(tǒng)還包括控制臺(tái)，控制臺(tái)耦合到光管道的第一端并且具有適于生成光信號(hào)的光功率源。此外，超聲系統(tǒng)包括超聲探頭，超聲探頭耦合到光管道的第二端并且具有適于接收光信號(hào)以及將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電功率的功率轉(zhuǎn)換電路。
文檔編號(hào)A61B8/00GK103169499SQ20121055951
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者B.H.海德, D.W.費(fèi)爾努伊 申請(qǐng)人:通用電氣公司