[发明专利]用于分布式无线管腔内成像系统的血管内超声患者接口模块(PIM)

说明书

提供了一种管腔内成像系统。所述管腔内成像系统包括患者接口模块(PIM)、经由信号链路的无线路由器和计算设备，所述患者接口模块与包括超声成像部件并且被定位在的患者的身体管腔内管腔内设备通信，所述计算设备与所述无线路由器无线通信，其中所述PIM包括：处理部件，其被配置为：从所述超声成像部件接收超声回波信号；并且至少基于所述超声回波信号确定图像数据；以及功率及通信部件，其被配置为：从所述信号链路接收功率；并且经由所述信号链路和所述无线路由器将所述图像数据传输到所述计算设备。

技术领域

本公开总体涉及管腔内成像，并且具体涉及通过在血管内超声(IVUS)-患者接口模块(PIM)处生成图像数据并且经由无线路由器将该图像数据无线地分布到多个诊断控制台和/或控制系统来将图像处理和图像生成与控制和显示去耦合。

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于评估针对人类身体内的患病的脉管(例如动脉)的诊断工具，以确定对处置的需要、引导介入、和/或评估其有效性。将包括一个或多个超声换能器的IVUS设备传送到脉管中并引导到要成像的区域。换能器发射超声能量以创建感兴趣脉管的图像。超声波由于组织结构(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而被部分地反射。来自反射波的回波由换能器接收并传递到IVUS成像系统。成像系统处理接收到的超声回波以产生所述设备所处的脉管的横截面图像。IVUS成像可以提供管腔和脉管尺寸、斑块面积和体积以及关键解剖标志的位置的详细和准确的测量结果。IVUS成像允许医师评估病变的大小，基于评估的病变大小来选择处置设备(例如，支架)，并随后评估处置成功性。

目前常用的IVUS导管有两种类型：旋转的和固态的。对于典型的旋转IVUS导管，单个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的脉管中的塑料护套内旋转。换能器元件被定向为使得超声波束大体垂直于设备的轴传播。流体填充的护套保护脉管组织免受旋转的换能器和驱动杆伤害，同时允许超声信号从换能器传播到组织以及返回。当驱动轴旋转时，周期性地用高压脉冲来激励换能器，以发射短脉冲超声。然后，相同的换能器监听从各种组织结构反射的返回回波。IVUS成像系统根据换能器单次旋转期间发生的脉冲序列/采集循环来组装脉管横截面的二维显示。

固态IVUS导管承载超声成像部件，所述超声成像部件包括围绕其周围分布的超声换能器阵列以及安装在换能器阵列附近的一个或多个集成电路控制器芯片。固态IVUS导管也称为相控阵列IVUS换能器或相控阵列IVUS设备。控制器选择用于发送超声脉冲和用于接收超声回波信号的个体换能器元件(或元件组)。通过一系列发射-接收对，固态IVUS系统可以合成机械扫描的超声换能器的效果，但没有移动部分(因此称为固态)。由于没有旋转的机械元件，换能器阵列可以放置为与血液和脉管组织直接接触，同时具有极小的脉管创伤风险。

在操作中，IVUS设备可以连接到多条线缆，例如电力线缆和通信线缆。IVUS设备可以从电力线缆接收电力，用于操作IVUS设备中包括的超声成像部件。IVUS设备可以通过通信线缆与控制台或处理系统通信，用于控制超声成像部件的操作并读出由超声成像部件收集的测量结果(例如，超声回波信号)，分析和处理图像以便进行显示。

IVUS流程通常在导管实验室中进行。在导管实验室中使用IVUS设备增加了导管实验室中的线缆的数量，并且可能使导管实验室的工作空间变得杂乱。在一些情况下，会希望将图像数据输出到用于工作流的各种方面的多个诊断系统，这进一步增加了布缆的数量。这些状况能够使得医师的收集用于患者诊断的医学图像和/或数据的能力更具挑战性。

发明内容