导引器和定位线可视化制造技术

公开了用于为基于超声成像的定位插入设备的操作提供指导的方法和系统。超声波由超声换能器发射和检测以生成图像数据。在生成的图像数据内识别用于放置定位线的导引器。基于导引器的识别，方法和系统可以至少部分地基于导引器特性和定位线特性来确定预测的位置。定位线的环的预测的位置可以是在用定位插入设备皮下定位时定位线的预测的位置。可以显示指示所确定的预测的环位置的至少一个指示符。所确定的预测的环位置的至少一个指示符。所确定的预测的环位置的至少一个指示符。

【技术实现步骤摘要】
导引器和定位线可视化
[0001]对相关应用的交叉引用
[0002]本申请是2019年5月3日提交的标题为“Biopsy Needle Visualization”的PCT国际专利申请PCT/US2019/030615的部分继续申请，该申请要求于2018年5月4日提交的标题为“Biopsy Needle Visualization”的美国临时专利申请序列No.62/666,869的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术介绍

[0003]活检是用于从患者的目标位置提取组织以进行进一步检查的规程。例如，可以在患者体内识别病变或肿块，并且期望该病变或肿块的样本用于进一步的测试、分析或检查。在一些活检规程(诸如经皮核心活检)期间，外科医生或医学专家通过患者皮肤的切口将活检针插入患者体内。为了用活检针准确地瞄准和/或可视化病变，采用各种成像模态，包括使用超声技术查看皮下位置处针的图像。虽然超声技术的这种使用是有用的，但是先前的超声引导的活检技术提供了视觉指示，但是关于病变或活检针的附加信息有限，并且对执行活检规程的医疗专业人员几乎没有提供指导或见识。因此，活检规程很大程度上依靠医疗专业人员的技能、经验和直觉。
[0004]乳房肿瘤切除术是一种可以被用于移除患者体内已识别出的病变或肿块的规程。例如，可以在分析病变或肿块的活检之后识别病变或肿块以进行提取。在一些乳房肿瘤切除术规程期间，可以在手术之前将定位线或定位种子放置在患者体内，以协助手术指导以及验证病变或肿块移除。这种定位线或种子的准确放置传统上也严重依赖于医疗专业人员的技能、经验和直觉。
[0005]关于这些和其它一般考虑，已经做出了本文公开的方面。而且，虽然可以讨论相对具体的问题，但是应当理解的是，示例不应当限于解决在
技术介绍
中或本公开中其它地方识别出的具体问题。

技术实现思路

[0006]本公开的示例描述了用于通过超声技术连同其它模态的附加组合来定位植入的标记物的系统和方法。
[0007]在一方面，该技术涉及一种用于为导引器提供指导的方法。该方法包括从超声探头的超声换能器发射超声声波的阵列并检测由超声换能器反射的超声波，其中反射的超声声波包括从患者体内被反射之后的超声声波的阵列的至少一部分。该方法还包括从反射的超声声波生成图像数据。此外，该方法包括由处理器在生成的图像数据内识别患者体内的导引器的至少一部分。该方法包括，至少部分地基于导引器的识别，由处理器确定定位线的环的预测的位置，定位线能够通过将定位线从导引器中推出而被导引器放置。该方法还包括在可操作地连接到处理器的显示器上显示基于生成的图像数据的超声图像；以及在超声图像上显示用于环的预测的位置的至少一个指示符。
[0008]在示例中，环是定位线的具有形状记忆特点的一部分。在另一个示例中，显示用于
环的预测的位置的至少一个指示符包括显示环的平面内预测的环中心或环的预测的环位置中的至少一个。在另一个示例中，识别导引器包括基于导引器上的朝向标记确定导引器的朝向，并且其中环的朝向基于导引器的朝向。在又一个示例中，该方法还包括基于以下至少一个确定用于环的预测的位置的偏转概率：(1)用于环的类型的实验数据和(2)环的一个或多个存储的特性，这些特性包括环直径、环的规格、环材料成分、环尖端几何形状和环延伸特性中的至少一个。在又一个示例中，环的一个或多个存储的特性基于关于环的尺寸的用户输入。
[0009]在示例中，确定偏转概率还基于沿着环的环轨迹的患者体内的组织特性。在另一个示例中，该方法还包括在超声图像上显示偏转概率指示符，其中偏转概率指示符基于所确定的偏转概率指示环位置的范围。在另一个示例中，偏转概率指示符指示预测的环位置的概率范围。在又一个示例中，该方法还包括：确定预测的环位置的一部分在超声图像的成像平面之外；以及响应于确定预测的环位置的该部分在成像平面之外，显示朝向警报。在又一个示例中，朝向警报包括显示旋转导引器的推荐的校正角度。
[0010]在示例中，该方法还包括确定导引器未处于部署位置；以及响应于确定导引器未处于部署位置，显示位置警报。在另一个示例中，确定导引器未处于部署位置包括以下之一：将平面内预测的环中心与病变中心进行比较；或将环的预测的位置与病变的边界进行比较。在另一个示例中，位置警报包括显示推荐的校正距离以移动导引器。在又一个示例中，该方法还包括确定导引器已经转移到超声图像的成像平面之外，包括：在第一时间确定导引器的第一表观深度；在第一时间之后的第二时间确定导引器的第二表观深度，第二表观深度大于第一表观深度；在第二时间之后的第三时间确定导引器的第三表观深度，第三表观深度小于第二表观深度；以及基于第三表观深度小于第二表观深度并且第二表观深度大于第一表观深度，确定导引器已经转移到超声图像的成像平面之外。
[0011]在另一方面，公开了一种系统。该系统包括超声探头，该超声探头包括超声换能器，该超声换能器被配置为发射超声声波的阵列并检测反射的超声声波，其中反射的超声声波包括在患者体内反射之后超声声波的阵列的至少一部分。该系统还包括显示器。此外，该系统包括至少一个处理器，其可操作地连接到显示器和超声探头，以及存储器，其可操作地连接到至少一个处理器，存储当由至少一个处理器执行时执行操作集的指令。该操作集包括从反射的超声声波生成图像数据并由至少一个处理器在生成的图像数据内识别患者体内的导引器。该操作集包括，至少部分地基于导引器的识别，由至少一个处理器确定能够由导引器至少部分地基于存储在存储器中的一个或多个环导引器特性放置的环的预测的位置。该操作集还包括在可操作地连接到处理器的显示器上显示基于生成的图像数据的超声图像。此外，该操作集包括在超声图像上显示用于环的预测的位置的至少一个指示符。
[0012]在另一方面，公开了一种用于为利用导引器放置定位线提供指导的方法。该方法包括显示用于选择要用于定位规程的环的用户界面，其中环是能够由导引器放置的定位线的一部分。此外，该方法包括在用户界面处接收对环的选择，所选择的环将用于定位规程。该方法还包括确定所选择的环的环特性，其中环特性包括环直径、环规格、环材料成分、环尖端几何形状或环延伸特性中的至少一个。该方法包括从超声探头的超声换能器发射超声声波的阵列，并检测由超声换能器反射的超声声波，其中反射的超声声波包括在从患者体内反射之后超声声波的阵列的至少一部分。该方法还包括从反射的超声声波生成超声图
像。此外，该方法包括在生成的超声图像内识别导引器，并确定导引器的位置和朝向。该方法包括，基于导引器的位置和朝向以及确定的环特性，确定所选择的环的预测的环位置。该方法包括，基于预测的环位置，显示预测的环位置指示符。
[0013]在示例中，该方法还包括为导引器显示位置通知和朝向通知，其中位置通知包括显示在移动导引器的方向上的推荐的校正距离，并且其中朝向通知包括显示旋转导引器的推荐的校正角度。在另一个示例中，该方法还包括，基于导引器的位置和朝向以及确定的环属性，估计所选择的环的预测的环中心；在生成的超声图像内识别病变，病变具有边界和中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于为导引器提供指导的方法，该方法包括：从超声探头的超声换能器发射超声声波的阵列；检测由超声换能器反射的超声声波，其中反射的超声声波包括从患者体内被反射之后的超声声波的阵列的至少一部分；从反射的超声声波生成图像数据；由处理器在生成的图像数据内识别患者体内的导引器的至少一部分；至少部分地基于导引器的识别，由处理器确定定位线的环的预测的位置，定位线能够通过将定位线从导引器中推出而被导引器放置；在可操作地连接到处理器的显示器上显示基于生成的图像数据的超声图像；以及在超声图像上显示用于环的预测的位置的至少一个指示符。2.如权利要求1所述的方法，其中环是定位线的具有形状记忆特点的一部分。3.如权利要求1所述的方法，其中显示用于环的预测的位置的所述至少一个指示符包括显示环的平面内预测的环中心或环的预测的环位置中的至少一个。4.如权利要求1所述的方法，其中识别导引器包括基于导引器上的朝向标记确定导引器的朝向，并且其中环的朝向基于导引器的朝向。5.如权利要求1所述的方法，其中该方法还包括基于以下至少一个确定用于环的预测的位置的偏转概率：(1)用于环的类型的实验数据和(2)环的一个或多个存储的特性，这些特性包括环直径、环的规格、环材料成分、环尖端几何形状和环延伸特性中的至少一个。6.如权利要求5所述的方法，其中环的所述一个或多个存储的特性基于关于环的尺寸的用户输入。7.如权利要求5所述的方法，其中确定偏转概率还基于沿着环的环轨迹的患者体内的组织特性。8.如权利要求5所述的方法，还包括在超声图像上显示偏转概率指示符，其中偏转概率指示符基于所确定的偏转概率指示环位置的范围。9.如权利要求8所述的方法，其中偏转概率指示符指示预测的环位置的概率范围。10.如权利要求1所述的方法，还包括：确定预测的环位置的一部分在超声图像的成像平面之外；以及响应于确定预测的环位置的所述部分在成像平面之外，显示朝向警报。11.如权利要求10所述的方法，其中朝向警报包括显示旋转导引器的推荐的校正角度。12.如权利要求1所述的方法，还包括：确定导引器未处于部署位置；以及响应于确定导引器未处于部署位置，显示位置警报。13.如权利要求12所述的方法，其中确定导引器未处于部署位置包括以下之一：将平面内预测的环中心与病变中心进行比较；或者将环的预测的位置与病变的边界进行比较。14.如权利要求12所述的方法，其中位置警报包括显示移动导引器的推荐的校正距离。15.如权利要求1所述的方法，该方法还包括确定导引器已经转移到超声图像的成像平面之外，包括：在第一时间确定导引器的第一表观深度；
在第一时间之后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：豪洛捷公司，
类型：发明
国别省市：