一种超声设备的制造方法
【专利说明】一种超声设备
[0001]本申请是2013年12月19日提出的发明名称为“一种超声设备及其异常检测及恢复方法”的中国发明专利申请201310705132.X的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种超声设备及其异常检测及恢复方法。
【背景技术】
[0003]医疗电子设备是以现代电子技术、半导体技术等为基础，同时将医学机械、生物医学，新材料等多学科应用于医疗研宄临床诊断，治疗、深化分析，分析保健、康复等领域的设备。
[0004]超声诊断仪是利用超声波在人体中的传播来得到人体相关组织或器官的结构信息。目前超声诊断仪采用一个或多个阵元探头。探头受到高压脉冲产生超声波，超声波聚焦发射进入人体，接收从人体组织散射和反射的回波。回波中的信息通过超声诊断系统的信号处理模块提取，从而形成成像的各条扫描线数据。扫描线数据经尽可能小的失真转换处理后以相应的模式显示，从而得到组织器官图像。医生检查病人时，病人的组织器官图像实时显示在液晶显示器(IXD，Liquid Crystal Display)上。
[0005]超声诊断仪如彩超设备为医疗电子产品的重要组成部分，如图1所示为传统的彩超设备的硬件电路，硬件电路分为输入通路和输出通路。
[0006]输入通路中:多路双向探头将采集的超声波模拟信号输入到信号处理模块，进行放大和模数A/D转换等处理，形成成像的各条扫描线数据。处理后得到的数据输入到FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)中，FPGA将接收的全部数据存储到外接的DDR存储器中。当DSP向FPGA取数据时，FPGA按一定逻辑算法从DDR中取出有用数据并存储到FPGA内部RAM中，然后发送到DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)，其中有用数据为一幅完整的图像数据。DSP将FPGA输入的有用数据进行进一步数字信号处理，针对彩超设备，主要是进行图像还原和优化等工作，完成这些工作后，DSP将最后得到的图像传输到PC进行显示。
[0007]输出通路中:DSP从PC接收控制信号，输出控制信号传输到FPGA，FPGA根据控制信号，通过控制振子控制模块来控制探头振子，如控制探头振子的发射延时等，达到良好的信号聚焦效果，从而控制图像成像效果。
[0008]DSP包含DSP核和ARM核，DSP核实现图像成像和优化等功能，ARM核实现图像传输和同PC通讯等功能。
[0009]医疗电子产品不同于生活消费电子产品，其可靠性和稳定性必须得以保证，保证能够在不同环境下连续正常工作，而硬件电路系统的可靠性和稳定性是提高医疗电子产品的可靠性和稳定性的根本和关键。
[0010]但目前超声诊断仪采用单片DSP，DSP起到输入和输出数据作用，实现数据接收与发送操作，单片DSP主要存在以下问题:
1)彩超图像数据量大，图像数据接收与发送由同一片DSP完成，此外DSP还需完成同PC通讯、解析PC发送的命令的任务，因此单片DSP的操作任务量大，导致系统性能降低；
2)只有一片主控芯片DSP，一旦系统跑飞或死机，只能人工重启系统，不能实施监控系统，可能引发医疗事故；即时人工重启也可能不起作用，可能引发医疗事故。
【发明内容】
[0011]本发明提高一种超声设备及其异常检测及恢复方法，提高了超声设备的硬件系统可靠性和稳定性。
[0012]本发明提供一种超声设备异常检测及恢复方法，所述超声设备包括探头、分别与探头连接的输入电路和输出电路，两个互连的数字信号处理器DSP，每个DSP均分别连接显示控制设备、输入电路和输出电路，该方法包括:
其中任一 DSP周期性向另一个DSP发送探测信号，且收到另一个DSP发送的探测信号时进行回复；
该DSP确定连续N次未收到另一个DSP回复的信号时，向另一个DSP发送复位信号，N为大于I的整数；
该DSP发送复位信号后继续发送探测信号，之后设定时间内仍未收到另一个DSP回复的信号时，确定检测到另一个DSP出现异常。
[0013]优选地，该DSP确定检测到另一个DSP出现异常时，进一步包括:
从超声设备的输入电路接收图像数据进行图像还原和优化，将得到的图像输出到显示控制设备显示；
接收显示控制设备输出的DSP命令和探头控制命令，执行所述DSP命令并将所述探头控制命令发送到超声设备的输出电路。
[0014]优选地，该DSP未检测到另一个DSP出现异常时，进一步包括:
根据配置接收显示控制设备输出的DSP命令和探头控制命令，将探头控制命令发到超声设备的输出电路，将DSP命令发到另一个DSP ；
另一个DSP收到DSP命令时执行该DSP命令，根据配置从超声设备的输入电路接收图像数据进行图像还原和优化，将得到的图像输出到显示控制设备显示。
[0015]优选地，所述探测信号为设定特殊命令字符，所述回复的信号为相应的设定特殊命令字符。
[0016]本发明实施例还提供一种超声设备，包括探头、分别与探头连接的输入电路和输出电路，还包括:
两个互连的数字信号处理器DSP，每个DSP均分别连接显示控制设备、输入电路和输出电路，其中任一个DSP周期性向另一个DSP发送探测信号，且收到另一个DSP发送的探测信号时进行回复；该DSP确定连续N次未收到另一个DSP回复的信号时，向另一个DSP发送复位信号，N为大于I的整数；该03?发送复位信号后继续发送探测信号，之后设定时间内仍未收到另一个DSP回复的信号时，确定检测到另一个DSP出现异常。
[0017]优选地，对于其中任一 DSP，检测到另一个DSP出现异常时，从输入电路接收图像数据进行图像还原和优化，将得到的图像输出到显示控制设备显示，接收显示控制设备输出的DSP命令和探头控制命令，执行所述DSP命令并将所述探头控制命令发送到输出电路。
[0018]优选地，任一 DSP未检测到另一个DSP出现异常时，其中一个DSP根据配置接收显示控制设备输出的DSP命令和探头控制命令，将探头控制命令发到输出电路，将DSP命令发到另一个DSP，另一个DSP收到DSP命令时执行该DSP命令，根据配置从输入电路接收图像数据进行图像还原和优化，将得到的图像输出到显示控制设备显示。
[0019]优选地，所述两个DSP通过两个串口连接，通过串口周期性发送探测信号和回复探测信号；
对于任一 DSP，通过复位管脚连接到另一 DSP的信号管脚，通过信号管脚向另一个DSP的复位管脚发送复位信号。
[0020]当然，还可以通过其他接口或管脚实现探测功能，由于在初次判断出异常时首先对出现故障的DSP进行复位，可以实现双DSP电路中两片DSP通过相互监督机制，实现了异常工作情况自动处理机制，使系统能够始终处于正常工作状态，提高了系统安全等级和硬件系统可靠性，降低了医疗事故风险。
[0021]优选地，所述串口可以但不限于为通用非同步收发传输器UART接口 ；
所述信号管脚可以但不限于为通用输入输出GP1管脚。
[0022]优选地，所述超声设备为彩超设备，当然，还可以是其它类超声诊断设备。
[0023]优选地，所述输入电路包括信号处理模块和可编程逻辑器件FPGA2，所述信号处理模块与探头连接，所述FPGA2与每个DSP连接，信号处理模块从探头接收回波，并进行信号处理形成成像的各条扫描线数据输出到FPGA2，FPGA2对所述成像的各条扫描线数据处理得到一幅完整图像的图像数据输出到每个DSP ;
所述输出电路包括振子控制模块和FPGAl，所述FPGAl与每个DSP连接，振子控制模块与探头连接，所述FPGAl从其中一个DSP接收探头控制命令，根据探头控制命令通过振子控制模块控制探头。
[0024]优选地，每个DSP包括用于图像还原和优化处理的DSP核和用于与显示控制设备通信的ARM核。
[0025]利用本发明提供超声设备及其异常检测及恢复方法，具有以下有益效果:
1)在初次判断对方故障后发送复位信号使对方复位重启，可以实现两片DSP相互监督，一方能够复位处于异常工作状态的另一方，复位不成功时实现另一方的输入/输出功能，实现了异常