醫療超聲整幀圖像傳輸系統的製作方法

2023-05-15 05:53:11 2

醫療超聲整幀圖像傳輸系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種醫療超聲整幀圖像傳輸系統，該系統包括探頭、波束形成掃查控制模塊、數據處理模塊、成像處理模塊、用戶交互處理及成像顯示模塊、顯示器；成像處理模塊將數據處理模塊得到的線數據處理成用於顯示器成像的不區分超聲模式的整幀圖像；整幀圖像通過等時或批量信道傳輸給用戶交互處理及成像顯示模塊；用戶交互處理及成像顯示模塊通過等時或批量信道下傳控制參數信息。通過本發明可以克服現有超聲成像數據傳輸系統中存在的數據幀結構複雜、低帶寬利用率、對PC數據處理能力要求高、掃查控制執行準確度低的問題。
【專利說明】醫療超聲整幀圖像傳輸系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療超聲圖像數據傳輸，尤其是一種醫療超聲整幀圖像傳輸系統。
【背景技術】[0002]隨著社會的發展，人類對健康的不斷追求，人們對具有不同超聲功能的超聲設備的要求不斷提高。診斷時醫師需要通過對經超聲設備處理後的圖像信息分析，來對病人進行診斷。由於超聲圖像作為醫生最後診斷的依據，因此圖像數據必須要高效及時、低錯誤率地進行傳輸才能滿足醫生診斷要求。如何對超聲圖像信息進行高效、實時、簡單、低錯誤率地信息數據傳輸是目前超聲醫療行業圖像數據傳輸系統發展方向。
[0003]現有技術一般使用USB總線或PCI並行總線進行數據傳輸。USB是一種串行傳輸總線，其傳輸通道(End Point)可以被配置成四種模式:控制傳輸模式(Control Transfers),等時傳輸模式(Isochronous Transfers),中斷傳輸模式(Interrupt Transfers)和批量傳輸模式(Bulk Transfers)，其中控制傳輸模式是雙向傳輸，用於小數據量的控制參數等信息傳輸；等時傳輸模式和批量傳輸模式經常用於大數據量的傳輸。
圖1顯示了一種21世紀初期常見的醫療超聲數據PCI信道傳輸系統，該系統通過並行PCI信道進行超聲圖像數據傳輸。所述系統包括探頭、波束形成掃查控制模塊、數據預處理模塊、數據處理模塊、成像顯示模塊、用戶交互處理模塊、顯示器。所述波束形成模塊對超聲探頭接收到的信號數據進行A/D轉換，同相位疊加等處理，形成線數據(Vector Data);數據預處理模塊將線數據進行預處理成數據幀，比如數據壓縮等，以便更好地進行傳輸；數據幀通過PCI信道進行傳輸；數據處理模塊對經PCI信道傳輸來的數據幀進行各種信號數據處理，以便去除噪聲，提高信噪比等；成像處理模塊對處理後的數據幀進行掃描變換，最終形成適合在顯示器上顯示的圖像，下文中叫做整幀圖像。
[0004]這種PCI數據傳輸系統是並行數據接口，需要複雜的系統設計，從而使系統具有一定的不穩定性；且嵌入式平臺一般不支持PCI，即使現在嵌入式處理器有很大地進步也無法支持45PCI信道傳輸的數據幀需要再經過PC的數據處理模塊、成像處理模塊、用戶交互處理模塊進行數據處理，這樣對PC的數據處理能力要求較高；而且用戶交互處理模塊中會下傳一些控制參數，現有技術中控制參數信息的不同，信息量的不同，容易造成波束形成掃查控制模塊執行控制參數命令的準確度降低。
[0005]圖2顯示了另一種傳統的超聲圖像數據非等時單信道傳輸系統框圖。所述系統結構探頭、波束形成掃查控制模塊、數據預處理模塊、數據處理模塊、成像處理模塊、用戶交互處理模塊、顯示器。數據預處理模塊將從波束形成掃查控制模塊獲得的線數據處理成數據幀，數據幀通過非等時單信道進行傳輸，成像處理模塊把數據幀進行處理成整幀圖像。例如一件美國聲慧有限公司專利 「System and method for medical imaging with robustmode switching via serial channel」(專利號:US8317707、US7771355、CN200510114499.X)採用了圖2中上述圖像數據傳輸系統。所述系統中數據預處理模塊需將從波束形成掃查控制模塊獲得的線數據處理成處理成含有不同模式、特定控制參數的數據幀，如圖5所示，所述數據幀包含幀頭、不同模式的圖像數據主體及控制參數、幀尾。這種方式雖然能夠把不同模式的數據幀準確的傳輸給數據處理模塊，但是由於每個數據幀中都含有幀頭、幀尾，這樣佔用了帶寬，降低了傳輸效率；且不同模式的數據幀中含有特定的參數，所述特定的參數包含超聲診斷儀中各種控制參數，這樣帶來了數據幀的複雜性。更早期的基於USB接口的超聲圖像數據傳輸採用雙信道的傳輸方式，一個信道使用等時傳輸方式傳輸超聲圖像數據，另外一個信道使用控制傳輸方式傳輸控制參數。等時傳輸方式雖然能夠保證大數據量的低延時傳輸，但是沒有錯誤校驗和出錯重傳等機制，因此可能會出現數據幀丟幀等現象。雖然圖2所述非等時單信道傳輸系統解決了更早期基於上述基於USB接口的超聲圖像數據傳輸系統中控制參數和圖像數據的同步及數據丟幀現象，但是所述非等時單信道必須對線數據(Vector Data)進行預處理或壓縮後含成不同模式、不同參數信息的數據幀，對於掃描變換後的大數據量很難進行簡單、高效地數據傳輸。
[0006]圖1和圖2所述的兩種在信道傳輸後端將數據幀處理成整幀圖像的傳輸方式，必然都造成了低帶寬利用率的低效傳輸問題。當然，這裡只列舉了兩種案例，如其他超聲成像數據傳輸系統中在傳輸信道後端把數據幀處理成整幀圖像的傳輸方式也包含在舉例的範圍內，例如深圳邁瑞公司的專利「一種超聲圖像系統及超聲圖像傳輸的方法」(專利
【發明者】張劍, 楊成 申請人:無錫觸典科技有限公司