医疗设备及其可视化制造技术

本发明专利技术涉及改善医疗干预以及在某些情况下涉及生成图像数据，尤其是在医疗干预或程序的过程中获得的数据。本发明专利技术还涉及待成像的目标部位中结构的可见性以及如何可以将其增强。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及改善医疗干预，并且在某些情况下涉及图像数据特别是在医疗干预或医疗程序中获得的数据的生成。本专利技术还涉及待成像的目标部位中结构的可见性以及如何可以将其增强。专利技术背景受试体的医疗图像可能包括难以解释的信息，并且医疗图像中呈现信息的方式可能是至关重要的。不同类型的医疗图像对成像部位的不同的特征敏感。例如，MRI或超声成像对软组织敏感，X射线成像对更致密的骨组织敏感并且多普勒成像方法对运动敏感。然而，在单一类型的图像中也许不可能清楚地显现全部的重要或相关信息。例如，可能难以对引入的结构体(诸如在为了示出软组织特征而优化的图像中的针或医疗装置)的精确位置进行定位。逐页显示或重叠显示不同类型的图像可能使得图像难以阅读(尤其是当观看变化的实时图像时)，或者可能会使重要的信息模糊，因此需要用以提高在医疗图像中信息的可视化的方法和设备。专利技术概述根据本专利技术的第一方面，提供了生成目标部位的合成图像数据的方法，该方法包括；接收从对包含引入的结构体的目标部位的测量获得的第一数据；接收包含目标部位的图像数据的第二数据；基于第一数据确定结构的位置或者结构位置的重现；以及生成来自第二数据并且包括所确定的结构体或结构体的一部分的位置的重现的目标部位的合成图像数据。因此，合成图像数据是从第二数据生成的，其包括表示结构体或结构体的至少一部分的位置的附加数据。如果第一和第二数据的共同显示也许是不可能的或不期望的的话，这可能是特别有利的。例如，如果从第一数据生成的图像会使得从第二数据生成的图像的一些或全部模糊的话(或者反之亦然)，或者如果由于例如对比效果、图像伪像(artefact)、噪声或其他外来的信息引起不管哪个图像的解释可能更加困难的话，第一和第二图像数据的共同显示也许是不可能的或不期望的。该结构体的位置的重现可以包括对结构体的全部或一部分的位置的任何指示，例如，结构体的全部或一部分的剪影、局部剖视图(phantom)、廓线或透视图(rendering)，光标，十字准线，顶点(vertex)或顶点(apex)，或这些中每个的不止一个或这些的组合。第一数据可以是第一图像数据并且因此该方法可以包括接收目标部位的第一图像数据和接收目标部位的第二图像数据。可以同时或顺序地接收第一和第二数据。可以以任何顺序接收第一和第二数据，并且对所述结构体的位置的确定可以在接收第二数据之前或之后进行。第一数据和/或第二数据可以是医疗数据或医疗图像数据。目标部位可以是受试体(如患者)的部位。所述结构体可以是医疗装置或工具。因此，该方法可以准备生成受试体的合成图像，该合成图像示出否则不可能在涉及第二数据的图像中清晰可见的表示医疗工具或装置在受试体内的位置的计算图像。例如，第一数据和/或第二数据可以包括声谱数据(例如超声数据、弹性成像图像数据或声辐射数据)或光学图像数据(如扩散光学图像数据或拉曼图像数据)或放射线图像数据(如X射线、CT或PET图像数据)，或磁或电图像数据(如脑电图图像数据、脑磁电图图像数据或MRI图像数据)。第一和第二图像数据中的至少一个，或在一些实施方案中第一和第二图像数据两者，可以包括超声图像数据。第一图像数据可以包括多普勒超声数据并且第二图像数据可以包括B模式超声数据。第一图像数据可以包括多普勒和B模式超声数据两者。在备选的实施方案中，第一和第二数据可以是地质数据、地质图像数据、大气图像数据或者可以是材料图像数据。第一图像数据可以是对第二图像数据的补充。例如，第一图像数据可以比第二图像数据包含更多关于结构体的信息，并且第二图像数据可以比第一图像数据包含更多关于的目标部位的信息。可以将第一图像数据和/或第二数据与附加的图像数据一同接收，并且该方法可以包括从附加的图像数据中提取第一和/或第二图像数据。例如，第一图像数据和第二图像数据可以一起接收(例如，作为同一图像的一部分)，并且该方法可以包括从其中提取第一图像数据和/或第二图像数据。可以通过阈值处理从附加图像数据提取第一/第二图像数据。例如，该方法可包括提取具有高于阈值的强度/幅度值的数据，提取具有高于阈值的灰度或RBG值或者偏离平均值高于阈值量的灰度或RGB值的像素或三维像素(vexel)。备选地或附加地，该方法可以包括通过边缘分析或通过其他任何合适的数据提取方法提取数据。例如，第一图像数据可以是与B模式超声图像数据一起接收的多普勒图像数据，例如，以包括超声图像和B模式超声图像的图像的形式，并且该方法可以包括从合并的多普勒和B模式超声图像数据提取多普勒超声图像数据。该方法可以包括变换第一图像数据(或与附加的图像数据一起的第一图像数据)，例如通过：执行压缩算法，进行从RGB到灰度格式的变换，从相位数据转变成幅度或功率数据，执行模糊算法，或本领域公知的技术的任何其他合适的变换。该方法可以包括选择第一图像数据的范围。例如，可以选择包括具有高于阈值(其可以与用于提取的阈值相同或不同)的数据值的数据的数据范围，或者可以选择包括具有高于阈值的平均值或中值的数据值的数据范围，或者可以选择其中预定比例的数据点具有高于阈值的数据值的数据范围。可以进行选择、提取和/或变换，以便减少处理需求，并且使得能够更迅速地或用更少的处理能力生成图像。可以进行选择、提取和/或变换，以便通过例如减少在从其中生成算得的图像数据的数据中的噪声量，提高所算得的图像的计算的精度或准确度。基于第一数据的对结构体的位置的确定可以包括从第一数据确定距离。例如，可以从A模式超声数据确定对应于从收发器到结构体的距离的信号。该方法可以包括生成算得的图像数据，并从第二数据和算得的图像数据生成目标部位的合成图像数据。可以通过将第一数据(其可以为所选择的、所提取的和/或所变换的第一图像数据)对结构数据拟合来生成算得的图像数据。结构数据反映出结构体的特性(例如，结构体的尺寸或形状，或者结构体的边缘或拐角的位置)，并且可以配合第一数据以确定该结构的位置。例如，该结构体可包含一个或多个直边缘并且结构数据可以包括围绕一个或多个直边缘的模板或屏蔽(mask)。结构数据可以包括结构体的外周的或外周的一部分的模板或屏蔽，或围绕结构体的外周的或外周的一部分的模板或屏蔽。拟合可以包括确定第一图像数据(其可以为已选择的、已提取的和/或已变换的)和结构数据之间的最大的对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声致动的医疗工具，所述医疗工具包含：第一质量组件和第二质量组件；通道，所述通道沿主轴延伸并且至少部分由所述质量组件限定；压电元件，所述压电元件可操作以引起在所述第一和第二质量组件之间沿主轴的往复运动；和探针构件，所述探针构件容纳在所述通道中并且与所述第一质量组件固定地偶联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 GB 1304798.01.一种超声致动的医疗工具，所述医疗工具包含：
第一质量组件和第二质量组件；
通道，所述通道沿主轴延伸并且至少部分由所述质量组件限定；
压电元件，所述压电元件可操作以引起在所述第一和第二质量组件之
间沿主轴的往复运动；和
探针构件，所述探针构件容纳在所述通道中并且与所述第一质量组件
固定地偶联。
2.根据权利要求1所述的医疗工具，所述医疗工具包含用于经皮程序
中的探针构件。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的医疗工具，所述医疗工具包含
主体，其中所述主体包含所述第一和第二质量组件和所述压电元件，并且
所述通道沿所述主体的长度方向延伸；并且
所述探针构件在所述通道的各端从所述主体延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的医疗工具，所述医疗工具包含
钻孔，所述钻孔沿着所述主轴延伸，并且其中所述探针构件容纳在所述钻
孔中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的医疗工具，所述医疗工具包含
连接装置，所述连接装置用于将所述探针构件偶联至所述第一质量组件。
6.根据权利要求5所述的医疗工具，其中所述连接装置包含接合构件，
所述接合构件可移动以与所述探针构件接合，从而将所述探针构件偶联至
所述第一质量组件。
7.根据权利要求6所述的医疗工具，其中所述接合构件在径向上可移
动以与所述探针构件接合。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的医疗工具，所述医疗工具具有
连接装置，所述连接装置配置为通过单个手动操作的方式将所述探针构件
偶联至所述第一质量组件。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的医疗工具，其中所述连接装置
包含锁定构件，所述锁定构件相对于所述接合构件可移动，以使所述接合

\t构件与所述探针构件接合。
10.根据权利要求9所述的医疗工具，其中所述锁定构件相对于所述
接合构件是可旋转的。
11.根据权利要求10所述的医疗工具，其中可以将所述锁定构件或所
述接合构件抓握和转过一转的一部分，以用单个手动操作的方式将所述探
针构件偶联至所述第一质量组件。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的医疗工具，其中指示所述接
合构件相对于所述锁定构件的运动。
13.根据权利要求5至11中任一项所述的医疗工具，其中所述连接装
置包含卡盘或夹头。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的医疗工具，所述医疗工具配
置为使所述探针构件沿所述主轴往复运动。
15.根据权利要求14所述的医疗工具，所述医疗工具配置为在递送振
幅或往复运动方面是可调节的。
16.根据权利要求13或权利要求14所述的医疗工具，其中所述振幅
是：
机械上受限的；或者
受限于所述压电元件的最大变形；或者
受限于施加到所述压电元件上的驱动电压。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的医疗工具，其中所述医疗工
具的致动可以引起所述第一和第二质量组件沿着和围绕所述主轴往复运
动。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的医疗工具，其中所述压电元
件安置在所述第一和所述第二质量组件之间。
19.一种生成目标部位的合成图像数据的方法，所述方法包括；
接收由对包含引入的结构体的目标部位的测量获得的第一数据；
接收包含所述目标部位的图像数据的第二数据；
基于所述第一数据确定所述结构体的位置或者所述结构体的位置的
重现；以及
生成来自所述第二数据并且包括所确定的所述结构体或所述结构体

\t的一部分的位置的重现的所述目标部位的合成图像数据。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一数据和第二数据是医
疗图像数据，并且所述结构体是医疗装置或工具。
21.根据权利要求19或权利要求20所述的方法，其中所述第一数据
和/或第二数据包括声谱数据，特别是超声图像数据。
22.根据权利要求21所述的方法，所述方法包括从组合的多普勒和
B-模式超声图像数...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·萨迪克，桑迪·科克伦，黄智洪，乔治·科纳，格雷姆·麦克劳德，帕特里克·卡雷纳，
申请(专利权)人：敦提大学校董事会，
类型：发明
国别省市：英国;GB