具有人体仿生模型测量和校正功能的医用超声设备应用方法与流程

1.本发明涉及医疗设备信息处理领域。更具体地说，本发明涉及一种用在医疗超声检测下的具有人体仿生模型测量和校正功能的医用超声设备应用方法。


背景技术：

2.现有人体或动物医用超声类设备不具有独立的仿生模型的测量和校正功能，包括彩色多普勒超声、黑白超声、肌骨超声、眼科超声、盆底超声等，其模型测量的性能参数，如探测深度、几何位置精度、体积测量精度等，在成品检验、使用过程的定期校验、注册检测、日常维护过程中的自检、校准等活动，都会用到仿生模型作为参照物进行测量和校验，但是没有区分测量模式。
3.然而，无论是几何位置仿生模型、多普勒效应所用的流速仿生模型，还是体积仿生模型，因仿生介质各不相同，模型的温度受环境温度的影响，超声波信号在仿生模型介质中的声速，会受介质特性和介质温度的影响，影响其测量精度。
4.以体积模型测量为例，温度对膀胱扫描仪的水质体积仿生模型测量结果的理论相对误差：
[0005][0006]
式中：
[0007]v23
：超声波在23℃水中的实际传播速度；
[0008]vt
：超声波在不同温度的水质仿生模型的实际传播速度；
[0009]
δv：体积偏差；
[0010]v23
：在23℃时测得的模型体积。
[0011]
为了准确测量，一些标准中建议了仿生模型的介质参数和使用温度，但在实际使用中，很难建立完全满足医用超声设备标准建议的测试条件，因此，通过仿生模型对超声设备进行检测、校准时，测量结果必然偏离标称(实际)数据值。


技术实现要素：

[0012]
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0013]
为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种具有人体仿生模型测量的医用超声设备应用方法，所述医用超声设备提供人体测量模式、仿生模型测量模式和/或仿生模型校正模式；
[0014]
其中，在仿生模型校正模式下，通过参数校准的方式对仿生模型测量参数进行校正，并将校正后的测量参数保存为仿生模型测量模式下的设备预设参数。
[0015]
优选的是，所述参数校准的方式被配置为包括：
[0016]
在选择参数校准功能后，导入模型参数标称值，并将仿生模型的参数测量值p1，与仿生模型的标称值进行计算，以对设备预设的声速v
t
进行修订，使设备的声速与当前仿生模型的实际声速一致。
[0017]
优选的是，所述计算的流程被配置为包括：
[0018]
令设备的预设声速为v
t
，温度为t，目标参数为p，则目标参数为与温度、声速的函数关系：
[0019]
p＝f(v
t
,t)
[0020]
在对仿生模型进行校正时，在仿生模型的标称值p0，温度ti为已知的前提下，基于v
t
测量得到p1；
[0021]
则预设声速与测量值之间的关系为：
[0022]
p1＝f(v
t
,t)
[0023]
仿生模型的标称值与实际声速之间的关系为：
[0024]
p0＝f(vi，ti)
[0025]
基于关系式p1＝k*p0计算用于替换设备设计预设v
t
的校准声速vi。
[0026]
本发明至少包括以下有益效果：本发明通过在现有医用超声设备的系统中增加仿生模型测量模式，满足同种介质的仿生模型，在不同温度下，利用仿生模型进行成品检验、使用过程的定期校验、注册检测、日常维护过程中的自检、校准活动时的需要，使得设备采用的声速与当前仿生模型及所处环境温度的声速一致，有效避免因为同种介质、温度不同导致的测量误差。
[0027]
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
[0028]
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0029]
本发明的主要内容是在医用超声类设备(包括彩色多普勒超声、黑白超声、肌骨超声、眼科超声、盆底超声等)中现有的人体模型测量模式中，增加仿生模型测量模式，在此模式下，利用仿生模型进行测量，包括几何位置(横向和纵向的多点间距)测量、体积测量、多普勒效应测量等，用于完成成品检验、使用过程的定期校验、注册检测、日常维护过程中的自检、校准等工作，以保证设备的测量精准度。
[0030]
实施例：
[0031]
医用超声类设备工作在多模式下的具体工作过程如下：
[0032]
在软件系统中，新增一项仿生模型测量模式，并提供切换开关，实现功能模式的切换，在实际的应用中，可以将开关按钮设置成软件配置下的软开关，通过软开关的选择实现多模式下的切换，也可以在设备上设置相配合的硬件开关，系统通过检测硬件开关的状态，以切换至对应的工作模式下；
[0033]
以在软件系统中设置软开关为例，用户可以直接在系统中通过软开关完成对测量模式进行切换，若设置为“开”，则设备启用仿生模型测量模式；若设置为“关”，则设备启用人体测量模式；
[0034]
同时，软件系统在通过选择完成开关状态切换后，系统也会自动根据不同的工作模式对硬件进行相应的参数配置，以便让设备在对应的模式下正常运行。
[0035]
以工作在仿生模型测量模式为例，当设置为仿生模型测量模式时，软件系统中将隐藏选择患者功能，同时，设备会自动获取预设参数，以适应仿生模型的特性；
[0036]
在对仿生模型进行测量时，可以根据实际情况选择是否进行参数校正(即这在条件下，校正功能为测量模式的下级菜单)，如选择了参数校正功能，则其校正方式是通过将仿生模型的参数测量值与仿生模型的标称值(实际值)进行计算，以将计算结果得到的声速参数替换医用超声设备预设的声速参数，通过这种修订式设计使声速测量参数与当前仿生模型的实际声速一致，消除仿生模型的介质特性和温度变化对声速的影响，消除了超声设备预设的声速参数与当前仿生模型的实际声速的偏差，及其导致的其他目标参数测量结果的系统性误差。
[0037]
当然地，仿生模型校正模式也可以与仿生模型测量模式为同级，互不影响，但校正后的参数需要回传至仿生模型测量模式中进行保存为设备预设参数，完成设备的校准。
[0038]
而进一步地，所述参数校正的原理如下：
[0039]
系统设计声速v
t
，温度为t，目标参数为p，那么，目标参数为与温度、声速的函数关系：
[0040]
p＝f(v
t
,t)
[0041]
利用仿生模型进行校正时，已知仿生模型的标称值为p0，温度为ti，声速为vi；利用预设声速测量的数值为p1；
[0042]
预设声速与测量值之间的关系为：
[0043]
p1＝f(v
t
,t)
[0044]
仿生模型的标称值与实际声速之间的关系为：
[0045]
p0＝f(vi，ti)
[0046]
根据p1＝k*p0关系式，已知v
t
、p0，根据测量值p1，可以计算vi；
[0047]
将计算所得vi数值，替换设备设计预设v
t
数值，完成声速校正。通过这种方式，对于同种介质来说，采用校正的方式消除了测量过程中的理论相对误差，使得测量结果不会因为温度不同而导致声速偏差，也不会导致系统误差，而对于不同介质特性的仿生模型来说，在应用时可直接导入现有的介质参数，再采用校正模式进行温度偏差的修订，即可以正常投入使用，进而使得系统的适应性更好，可以应用不同介质的测量场景中。
[0048]
而当设置为人体测量模式时，设备会自动调整扫描参数，以适应人体的特性，且两种扫描模式相互独立，互不影响，因人体测量模式是各医用超声设备正常的工作模式，故这里不对其参数设定、工作过程做说明。
[0049]
本实施例在实际应用时的效果如下：
[0050]
针对现有医用超声诊断类设备没有在设备中设计针对仿生模型(不同介质和不同温度的)的参数测量功能，也没有设计针对仿生模型(不同介质和温度的)的声速和测量参数的校正功能。本发明在现有的医用超声诊断类设备基础增加仿生模型测量功能、仿生模型声速的校正功能。
[0051]
仿生模型测量功能，是对仿生模型(非人体或者动物的组织和器官)进行参数测量的功能，是在设备中设定为一种明显区别于测量人体或者动物组织器官的功能模式，用于
成品检验、使用过程的定期校验、注册检测、日常维护过程中的自检、校准等。
[0052]
仿生模型声速校准功能，是利用对仿生模型参数(长度、体积等)的实际测量值与标称值对照计算，修订设备的仿生模型测量模式的预设声速，消除预设声速与仿生模型的实际声速的偏差，及其导致的系统误差。
[0053]
以上方案只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。
[0054]
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0055]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

技术特征：
1.一种具有人体仿生模型测量和校正功能的医用超声设备应用方法，其特征在于，所述医用超声设备提供人体测量模式、仿生模型测量模式和/或仿生模型校正模式；其中，在仿生模型校正模式下，通过参数校准的方式对仿生模型测量参数进行校正，并将校正后的测量参数保存为仿生模型测量模式下的设备预设参数。2.如权利要求1所述具有人体仿生模型测量和校正功能的医用超声设备应用方法，其特征在于，所述参数校准的方式被配置为包括：在选择参数校准功能后，导入模型参数标称值，并将仿生模型的参数测量值p1，与仿生模型的标称值进行计算，以对设备预设的声速v
t
进行修订，使设备的声速与当前仿生模型的实际声速一致。3.如权利要求2所述具有人体仿生模型测量和校正功能的医用超声设备应用方法，其特征在于，所述计算的算法被配置为包括：令设备的预设声速为v
t
，温度为t，目标参数为p，则目标参数为与温度、声速的函数关系：p＝f(v
t
,t)在对仿生模型进行校正时，在仿生模型的标称值p0，温度t
i
为已知的前提下，基于v
t
测量得到p1；则预设声速与测量值之间的关系为：p1＝f(v
t
,t)仿生模型的标称值与实际声速之间的关系为：p0＝f(v
i，
t
i
)基于关系式p1＝k*p0计算用于替换设备设计预设v
t
的校准声速v
i
。

技术总结
本发明公开了一种具有人体仿生模型测量和校正功能的医用超声设备应用方法，所述医用超声设备提供人体测量模式和仿生模型测量模式；其中，在仿生模型测量模式下，通过参数校准的方式对仿生模型测量参数进行校正。本发明提供一种具有人体仿生模型测量和校正功能的医用超声设备应用方法，通过在医用超声设备的系统中增加仿生模型测量模式，满足同种介质的仿生模型，在不同温度下，利用仿生模型进行超声设备的成品检验、使用过程的定期校验、注册检测、日常维护过程中的自检、校准活动时的需要，使得设备采用的声速与当前仿生模型及所处环境温度的声速一致，有效避免因为介质不同、温度不同导致的测量误差。度不同导致的测量误差。


技术研发人员：高小明 赵文军 黄小宝 杜娟
受保护的技术使用者：绵阳美科电子设备有限责任公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/9/14