[发明专利]一种手持超声装置和成像方法

说明书

本发明涉及一种手持超声装置和成像方法，包括探头部分、发射模块、接收模块、回波数据处理模块、控制器和通信模块；控制器控制发射模块产生发射脉冲来激励探头部分发射超声波信号；控制器控制接收模块采集探头部分接收的超声回波信号；回波数据处理模块对接收模块采集超声回波信号进行处理后将数据送往通信模块；通信模块通过无线或有线方式与外部图像接收设备进行通信；控制器对发射模块和接收模块进行低功耗扫描控制，低功耗扫描控制包括：控制发射模块进行展宽发射、控制接收模块进行展宽接收、控制产生低功耗空扫描、控制发射模块在超声发射时工作和控制接收模块在接收有效数据时工作。本发明在不降低系统性能基础上降低功耗，防止探头过热，延长续航时间。

技术领域

本发明涉及一种手持超声装置和成像方法。

背景技术

传统的超声设备中，探头部分的主体是超声换能器，主要实现电信号与超声信号的转化，包括将高压发射脉冲转化为发射超声波和将超声回波转化为回波电信号；回波电信号再通过线缆传送到超声主机进行处理。传统的超声台车设备功能强大，但体型笨重；随着超声应用领域的扩展，市场上出现了越来越多的中低性能的便携式超声设备，这些设备可手提或手持，但在系统结构上，与传统台车设备基本一致，超声探头通过线缆与主机连接。

近年来，市场上出现了集成度更高的手持超声装置，它与传统便携设备的最大区别是：它去掉了探头线缆，将传统超声主机的前处理部分与探头部分整合成一个手持超声装置；它可以通过无线或有线的方式，将采集的图像数据传送给外部的图像接收设备进行显示；图像接收设备有的是专用的，也有的是通用的手机、平板或电脑。这类产品更加小巧便携，在移动医疗领域有着广阔的市场前景。

由于超声系统的功耗主要集中在前处理部分，特别是发射模块和接收模块。若手持超声装置的功耗过高，则会导致装置过热或者续航时间很短；因此，如何控制功耗是此类手持超声装置面临的首要问题。目前市面上的产品主要通过两种途径限制功耗：一是降低性能，包括功能限制，降低图像质量，减少通道等；二是限制连续工作时间，防止探头过热。

这两种方法均有其明显的不足：第一种通过降低性能来控制功耗，限制了此类产品的应用范围；第二种通过限制连续工作时间来控制功耗，给操作者造成了额外的不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种手持超声装置和成像方法，通过采用一系列低功耗扫描控制措施，在不降低系统性能的基础上降低功耗，防止装置过热，延长续航时间。

一种手持超声装置，包括：探头部分、发射模块、接收模块、回波数据处理模块、控制器和通信模块；所述控制器控制所述发射模块产生发射脉冲来激励所述探头部分发射超声波信号；所述控制器控制所述接收模块采集所述探头部分接收的超声回波信号；所述回波数据处理模块对所述接收模块采集的超声回波信号进行处理后将数据送往所述通信模块；所述通信模块通过无线或有线的方式与外部的图像接收设备进行通信；

所述控制器对所述发射模块和所述接收模块进行低功耗扫描控制，所述低功耗扫描控制包括：控制所述发射模块进行展宽发射、控制所述接收模块进行展宽接收、控制产生低功耗空扫描、控制所述发射模块在超声发射时工作和控制所述接收模块在接收有效数据时工作。

在所述展宽接收区域内，同深度下发射声场平坦度不低于-3dB。

在所述低功耗空扫描期间，所述发射模块和所述接收模块均不工作。

所述有效数据包括：B扫描探测深度范围内的回波数据、C扫描彩色取样框范围内的回波数据和/或D扫描脉冲多普勒取样框范围内的回波数据。

一种利用上述手持超声装置的成像方法，具体的B模式成像方法包括以下步骤：

(1)以当前探测深度和B模式最大发射重复频率为限制条件，计算单次B发射接收扫描周期t0:

t0＝max{2*Depth/Sound_Vel+Tsu,1/Max_PRF}