一种远程高强度聚焦超声治疗系统
专利汇可以提供一种远程高强度聚焦超声治疗系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种远程 高强度聚焦超声 治疗 系统。它由超 声换能器 运动控制装置、运动控制 服务器 (109)、B超机(107)、医学影像服务器(108)、医生工作站(111、112、113)及护士工作站(114)构成。医生工作站及护士工作站通过TCP/IP网络(110)与运动控制服务器、医学影像服务器相连，通过向服务器发送指令的方式实现状态读取和控制手术过程。医学影像服务器连接B超机，将B超图像数字化后发送给医生工作站。运动控制服务器连接超声换能器运动控制装置，按照医生工作站发出的指令控制超声换能器的运动和超声发射。该系统允许多个医生工作站使用TCP/IP网络连接到系统中实现 远程会诊 和 远程手术 。，下面是一种远程高强度聚焦超声治疗系统专利的具体信息内容。
1.一种高强度聚焦超声治疗系统，它包括：高强度聚焦超声换能器、X轴运动控制器、 Y轴运动控制器、Z轴运动控制器、α轴运动控制器、β轴运动控制器、B超机和控制计算 机网络，其特征在于：控制计算机网络由运动控制服务器(109)、医学影像服务器(108)、医生 工作站(111、112、113)以及护士工作站(114)通过TCP/IP网络(110)连接组成，医生工作站 和护士工作站通过向服务器发送指令来控制服务器操作；运动服务器还采用通讯总线连接高 强度聚焦超声换能器(101)、X轴运动控制器(102)、Y轴运动控制器(103)、Z轴运动控制器 (104)、α轴运动控制器(105)、β轴运动控制器(106)控制各个控制器动作；医学影像服务 器(108)还和B超机(107)连接，采集实时B超图像。
2.根据权利要求1所述的高强度聚焦超声治疗系统，其特征在于：运动控制服务器(109) 采用通讯总线连接高强度聚焦超声换能器(101)，控制其按指定功率和指定时间发射高强度聚 焦超声波；运动控制服务器(109)还采用通讯总线连接X轴运动控制器(102)、Y轴运动控制 器(103)、Z轴运动控制器(104)、α轴运动控制器(105)、β轴运动控制器(106)，控制运动 机构按指定速度和加速度运动到指定位置。
3.根据权利要求1所述的高强度聚焦超声治疗系统，其特征在于：运动控制服务器(109) 通过TCP/IP网络(110)建立与医生工作站(111、112、113)以及护士工作站(114)的连接，由 医生工作站将手术方案分割成一系列治疗小程序发送给运动服务器(109)，运动控制服务器 (109)自动完成治疗小程序的缓存和顺序执行操作，并在操作异常时停止高强度超声发射。
4.根据权利要求1所述的高强度聚焦超声治疗系统，其特征在于：医学影像服务器(108) 和B超机(107)的图像输出端相连，将B超实时图像数字化，并按时间顺序将图像缓存到存储 器中。
5.根据权利要求1所述的高强度聚焦超声治疗系统，其特征在于：医学影像服务器(108) 还通过TCP/IP网络(110)连接医生工作站(111、112、113)以及护士工作站(114)，接收医生 工作站和护士工作站的图像操作请求，并按照网络连接的速度，将实时更新的图像发送给医生 工作站(111、112、113)以及护士工作站(114)。
技术领域
背景技术
肿瘤治疗是一种复杂的手术，需要多方面人员支持进行会诊和参与手术。现有的系统 无法将图像和手术过程同步提供给会诊人员，主要依靠控制计算机的主治医师个人的判断 进行手术。这类系统不仅限制了主治医师的信息获取的渠道，也容易使医生疲劳。采用远 程医疗的技术手段进行高强度聚焦超声治疗无疑是一种有效的方法，但因网络通讯延时和 中断问题，系统中引导图像的传送、运动控制以及聚焦超声发射的同步操作难以实现。其 主要困难是常用的互联网允许1秒或更长时间的延时，而治疗过程中时间控制的分辨率要求 小于0.1秒。
发明内容
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在系统中建立一个医学图像服务器和一 个运动控制服务器，多个医生工作站可通过TCP/IP(Transfer Control Protocol，传输控 制协议，Internet Protocol，互联网协议)协议连接到这两个服务器，通过身份认证获取 操作权限，在权限允许的范围内访问服务器获取图像信息和操控系统进行手术。
采用TCP/IP协议进行通讯时，数据传输会有一定的延时和传输速率的变化，所述的医 学图像服务器将动态的B超影像逐帧缓存到内存中，在工作站请求图像时将最新图像复制到 通讯缓冲区进行传送，以保证图像数据的更新和数据的完整性。当服务器与医生工作站传 送速度快于B超影像的更新速度时，服务器在收到医生工作站请求后，等待图像的更新，当 更新完成再发送最新图像；当服务器与医生工作站传送速度慢于和等于B超影像的更新速度 时，服务器在收到医生工作站请求后，立即发送最新图像。
运动控制服务器根据医生工作站的权限接受医生工作站的指令、并按指令控制高强度 聚焦超声换能器和运动控制机构实现治疗操作。该服务器采用立即执行和程序模式进行操 作。立即执行用于移动探头，不受延时影响，此情况下聚焦超声换能器不开启，网络的延 时和中断不会产生不良治疗后果；程序模式用于同步开启高强度聚焦超声换能器和控制运 动机构进行扫描，完成靶组织的灭活操作，此情况下聚焦超声换能器开启，网络的延时和 中断会产生危险后果。为规避该危险，该服务器的程序模式要求医生工作站将一个治疗手 术分为一系列紧凑的治疗小程序，服务器将这些小程序缓存到存储器中，并按时间顺序一 条条指令顺序执行。即使工作站和服务器通讯有一定的延时，甚至短暂的中断，只要缓冲 区中有小程序序列，服务器就能不间断地执行指定的手术方案。服务器在执行完缓冲区中 所有的小程序后，系统会自动进入安全模式。服务器在执行治疗小程序时，一旦出现异常， 不管工作站是否和服务器有连接或延时，该服务器都会自动进入安全模式。所述的安全模 式是指关断高强度聚焦超声发射，移动运动装置进入一个安全区域。
由此，不管工作站和服务器之间是否有网络延时和发生中断，通过采用在存储器中缓 存治疗小程序的方法，服务器都能够按顺序执行方式流畅地执行治疗程序和处理异常操作。 同时，系统还提供本地优先的功能，当出现应急事件时，本地操作者可强制中断正在进行 的治疗操作，以保证应急情况下病员的安全。
本发明的有益效果是，系统允许多个医生通过工作站连接到服务器参与会诊和手术。 由于医生工作站和服务器采用TCP/IP协议连接，连接很容易建立。由于本地和远程的工作 站具有对等的环境，可通过远程会诊和远程手术摆脱地域的限制，使病员得到更为完善的 治疗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是一种远程高强度聚焦超声治疗系统的结构示意图。
图2是运动控制服务器的程序流程图。
图3是医学影像服务器的程序流程图。
图4是另一种远程高强度聚焦超声治疗系统的结构示意图。
具体实施方式
所述的运动控制服务器109通过TCP/IP网络110接收从医生工作站111、112、113和护士 工作站114发出的指令，根据指令控制高强度超声换能器101输出指定能量的聚焦超声；控 制X轴运动控制器102、Y轴运动控制器103、Z轴运动控制器104、α轴运动控制器105、β轴 运动控制器106完成移动和转动操作，以实现治疗过程的能量输出和扫描。
所述的医学影像服务器108连接B超机，采集实时B超图像，并通过TCP/IP网络110接收 从医生工作站111、112、113和护士工作站114发出的访问请求，将实时更新的图像发送给 请求端。
图2是运动控制服务器的程序流程图。所述的操作流程包括工作站服务响应流程201和 设备控制流程202。
工作站服务响应流程201从初始化流程203开始执行，当医生工作站发出一个服务请求 时，服务器进入数据包接收流程204，接收医生工作站发出的操作请求，再进入指令判断流 程205，判断接收到的数据包是否为控制指令，如果不是，进入服务器状态返回流程206， 读取并返回服务器当前状态，并进入响应结束流程210，结束对工作站本次服务请求的响应 操作；如果流程205检查到一个控制指令，则进入立即执行指令判断流程207，检查接收到 的数据包是否为立即执行指令，如果不是，则为程序指令，进入指令缓存流程208，将该指 令存入缓冲区，再进入响应结束流程210结束本次服务请求的响应操作；如果收到的是立即 执行指令，进入立即执行标志设定流程209，设置立即执行标志，再进入响应结束流程210 结束服务请求的响应操作。
设备控制流程202从初始化流程211开始执行，首先进入立即执行标志检查流程212，检 查是否有流程209所设置的立即执行标志，如果有，则进入立即执行指令流程213，立即执 行指定的操作指令，再返回到立即执行标志检查流程212，重新检查是否有新的立即执行指 令；如果没有，则进入程序指令检查流程214，检查是否有程序指令，如果有程序指令，则 进入程序指令执行流程216，执行缓存中存放的程序指令，再返回立即执行标志检查流程 212；如果没有程序指令，则进入读取状态流程215，进行状态检测操作，然后返回到立即 执行标志检查流程212。
图3是医学影像服务器的程序流程图。该流程图由图像采集流程301和图像通讯流程302 构成。
图像采集流程图301从初始化流程303开始，首先进入图像采集流程304，采集一帧图像， 采集完成后，进入图像存储流程305，将采集到的图像存入缓冲区，再进入图像更新标志流 程306，设置图像数据已被更新的标志，然后进入通道更新请求检查流程307，检查是否有 接入的通讯通道等待图像更新，如果有，进入图像传送流程308，启动图像传送操作，通知 通讯模块发送图像，接着进入冻结请求检查流程309；如果没有需要更新的通道，直接进入 冻结请求检查流程309。冻结请求检查流程309中，程序检查是否有工作站要求冻结图像？ 如果没有，直接返回到图像采集流程304；如果有，进入冻结流程310，冻结图像采集操作， 然后进入等待图像解冻指令流程311，等待图像解冻指令，在收到解冻指令后，返回图像采 集流程304。
图像通讯流程图302从初始化流程312开始，当工作站请求发送图像时，程序首先进入 请求接收流程313，接收工作站发出的请求发送图像数据包，然后进入图像更新检查流程 314，检查是否有流程306设置的图像更新标志，如果有，进入发送图像流程315，向工作站 发送图像，发送完成，进入结束流程317，结束本次服务响应操作；如果没有图像更新标志， 说明图像还未更新，则进入设置通道更新请求标志流程316，设置通道等待更新标志，再进 入结束流程317，结束本次服务响应操作。流程316所设置的通道更新请求标志为通道更新 请求检查流程307所使用。
图4是依据本发明组建的另一种远程高强度聚焦超声治疗系统的结构示意图。其实施方 式与图1所述的实施方式的区别在于：医学影像服务器109和运动控制服务器108由同一台计 算机117实现，TCP/IP网络110由局域网115和互联网116构成。
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