用于启用人工智能的超声关联的系统和方法技术方案

本申请涉及用于启用人工智能的超声关联的系统和方法。超声成像系统包括超声探测器，其具有超声换能器阵列，该超声换能器阵列配置为将生成的超声信号发射入患者，从患者接收反射超声信号，并且将反射超声信号转换为超声信号的对应电信号，以便处理为超声图像。该系统包括具有执行逻辑的处理器的控制台，当执行时，该逻辑导致操作包括：在第一时间捕获患者的目标插入区域的第一超声图像和第二超声图像，生成并引起呈现指示第一超声图像和第二超声图像的比较结果的通知。该操作还可以包括经由机器学习模型确定第二超声图像是否以至少阈值量对应于第二超声图像，以及提供应用已训练的机器学习模型的结果的视觉指示。练的机器学习模型的结果的视觉指示。练的机器学习模型的结果的视觉指示。

【技术实现步骤摘要】
用于启用人工智能的超声关联的系统和方法
[0001]优先权
[0002]本申请要求2021年11月5日提交的美国临时申请第63/276,497号的优先权，该申请的全部内容通过引用结合到本申请中。


[0003]本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及用于启用人工智能的超声关联的系统和方法。

技术介绍

[0004]超声成像是一种被广泛接受的工具，用于将诸如针的介入器械引导到诸如人体血管或器官的目标。例如，为了使用超声成像成功地将针引导到血管，在经皮穿刺之前和之后都立即实时地监测针，以使临床医生能够确定针到血管的距离和定向，并确保成功地进入血管。然而，在超声成像期间，由于超声探测器的无意移动，临床医生可能会丢失血管和针头两者，重新找到可能很困难并且耗时。此外，在使用包括垂直于超声探测器的图像平面的针的针平面时，通常更容易在经皮穿刺之前立即监测针的距离和定向。而且，当针平面平行于图像平面时，通常更容易在经皮穿刺后立即监测针的距离和定向。与无意地移动超声探测器一样，临床医生在经皮穿刺之前和之后调整图像平面时，可能会丢失血管和针头两者，重新找到可能很困难并且耗时。所需要的是超声成像系统及其方法，其能够动态地调整图像平面，以促进将介入器械引导到至少人体中的目标。
[0005]多普勒超声是一种非侵入性的方法，通过循环红细胞反射高频声波(超声波)来估计通过你的血管的血液流动。多普勒超声可以通过测量其音调(频率)的变化率来估计血液流动的速度。多普勒超声可以作为更具侵入性的手术的替代(诸如血管造影)来执行，这涉及向血管注射染料，以便在X射线图像上清楚地显示出来。多普勒超声可以帮助诊断许多情况，包括血凝块、腿部静脉瓣膜功能不良(这可以导致血液或其他液体在腿部聚集)、心脏瓣膜缺陷和先天性心脏病、动脉阻塞(动脉闭塞)、腿部血液循环减少(外周动脉疾病)、动脉膨出(动脉瘤)和动脉狭窄，诸如颈部(颈动脉狭窄)。多普勒超声还可以检测血管内血液流动的方向。

技术实现思路

[0006]本文公开了一种超声成像系统，包括：超声探测器，该超声探测器包括超声换能器阵列，该超声换能器阵列配置为将生成的超声信号发射入患者，从患者接收反射超声信号，并且将反射超声信号转换为超声信号的对应电信号，以便处理为超声图像，以及控制台，配置为与超声探测器通信，该控制台包括一个或多个处理器和其上存储有逻辑的非暂时性计算机可读介质，当由一个或多个处理器执行时，该逻辑导致操作。该操作可以包括在第一时间捕获患者的目标插入区域的第一超声图像，在第二时间捕获目标插入区域的第二超声图像，生成并引起呈现指示第一超声图像和第二超声图像的比较结果的通知。在一些实施方
案中，超声探测器包括压电超声换能器阵列。在其他实施方案中，超声探测器包括微机电系统(MEMS)声学发射(AE)传感器。在一些实施方案中，超声探测器包括压电MEMS(压电
‑
MEMS)传感器。
[0007]在一些实施方案中，第一时间在执行消毒程序以对目标插入区域周围的环境进行消毒之前，并且第二时间在消毒程序之后。在一些实施方案中，比较视图显示包括以水平排布定位的第一超声图像和第二超声图像。在一些实施方案中，比较视图显示包括以垂直排布定位的第一超声图像和第二超声图像。
[0008]在一些实施方案中，比较视图显示包括(i)覆盖在第二超声图像上的第一超声图像，或(ii)覆盖在第一超声图像上的第二超声图像。在一些实施方案中，该操作还包括：识别第一超声图像和第二超声图像中的一个或多个脉管，以及在比较视图显示中提供一个或多个脉管的视觉指示。在一些实施方案中，该操作还包括：通过应用已训练的机器学习模型确定第二超声图像是否以至少阈值量对应于第二超声图像，以及提供应用已训练的机器学习模型的结果的视觉指示。在一些实施方案中，已训练的机器学习模型包括卷积神经网络。
[0009]本文还公开了提供上述超声成像系统的方法，并提供指令以导致执行上述操作。此外，本文公开了一种其上存储有逻辑的非暂时性计算机可读介质，当由处理器执行时，该逻辑导致执行上面讨论的操作。
[0010]考虑到更详细地描述这些概念的特定实施方案的所附附图和以下具体实施方式，本文提供的概念的这些和其他特征对于本领域技术人员将变得更显而易见。
附图说明
[0011]在所附附图的图中通过举例而非限制的方式示出了公开文本的实施方案，其中，相同的附图标记表示相似的元件，并且其中：
[0012]图1示出了根据一些实施方案的超声成像系统和患者；
[0013]图2示出了根据一些实施方案的图1的超声成像系统的控制台的框图；
[0014]图3A示出了根据一些实施方案的在进入血管之前在未消毒环境300中对患者P的血管进行成像的超声成像系统100的超声探测器106；
[0015]图3B示出了根据一些实施方案的在超声成像系统的显示屏上的图3A的血管的超声图像；
[0016]图4A示出了根据一些实施方案的在进入血管之前和/或在进入血管时在无菌环境中对患者P的血管进行成像的超声成像系统的超声探测器；
[0017]图4B示出了根据一些实施方案的在超声成像系统的显示屏上的图4A的血管的超声图像；
[0018]图5A示出了根据一些实施方案的包括在图1的超声成像系统的显示屏上呈现的预扫描超声图像和实时扫描图像的比较的第一显示屏；
[0019]图5B示出了根据一些实施方案的包括垂直延伸的参考线的图5A的第一显示屏；
[0020]图5C示出了根据一些实施方案的包括在图1的超声成像系统的显示屏上呈现的预扫描超声图像和实时扫描图像的比较的第二显示屏；以及
[0021]图6提供了示出根据一些实施方案的在患者P的目标插入区域的第一时间捕获第一超声图像和在目标插入区域消毒后的第二后续时间捕获第二超声图像，执行图像的比较
以确定消毒后超声探测器的放置是否处于正确位置和定向的示例性方法的流程图。
具体实施方式
[0022]在更详细地公开一些特定实施方案之前，应当理解，本文公开的特定实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应该理解，本文公开的特定实施方案可以具有能够容易地从特定实施方案中分离出来的特征，并且可选地与本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征相结合或替代。
[0023]关于本文使用的术语，还应当理解，这些术语是为了描述一些特定实施方案，并且这些术语不限制本文提供的概念的范围。序数(例如，第一、第二、第三等)通常用于区分或识别一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供序列或数字限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤不必以该顺序出现，并且包括这种特征或步骤的特定实施方案不必限于这三个特征或步骤。诸如“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”等标签是为了方便而使用的，并不意味着例如任何特定的固定位置、定向或方向。相反，这种标签用于反映例如相对位置、定向或方向。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数形式。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声成像系统，包括：超声探测器，其包括超声换能器阵列，所述超声换能器阵列配置为将生成的超声信号发射入患者，从所述患者接收反射超声信号，并且将所述反射超声信号转换为所述超声信号的对应电信号，以便处理为超声图像；控制台，其配置为与所述超声探测器通信，所述控制台包括一个或多个处理器和其上存储有逻辑的非暂时性计算机可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，所述逻辑引起包括如下的操作：在第一时间捕获患者的目标插入区域的第一超声图像，在第二时间捕获所述目标插入区域的第二超声图像，生成指示所述第一超声图像和所述第二超声图像的比较结果的通知，并且引起呈现所述通知。2.根据权利要求1所述的超声成像系统，其中所述第一时间在执行消毒程序以对所述目标插入区域周围的环境进行消毒之前，并且所述第二时间在所述消毒程序之后。3.根据权利要求1所述的超声成像系统，其中所述通知包括：以水平排布显示的所述第一超声图像和所述第二超声图像的比较视图显示。4.根据权利要求1所述的超声成像系统，其中所述通知包括：以垂直排布显示的所述第一超声图像和所述第二超声图像的比较视图显示。5.根据权利要求1所述的超声成像系统，其中所述通知包括比较视图显示，所述比较视图显示包括(i)覆盖在所述第二超声图像上的所述第一超声图像或(ii)覆盖在所述第一超声图像上的所述第二超声图像。6.根据权利要求1所述的超声成像系统，其中所述操作还包括：识别所述第一超声图像和所述第二超声图像中的一个或多个脉管，并且在所述控制台的显示屏上，在所述通知中提供所述一个或多个脉管的视觉指示。7.根据权利要求1所述的超声成像系统，其中所述操作还包括：通过应用已训练的机器学习模型，确定所述第二超声图像是否以至少阈值量对应于所述第一超声图像，并且提供应用所述已训练的机器学习模型的结果的视觉指示。8.根据权利要求7所述的超声成像系统，其中所述已训练的机器学习模型包括卷积神经网络。9.一种执行超声程序的方法，包括：提供超声探测器，所述超声探测器包括超声换能器阵列，所述超声换能器阵列配置为将生成的超声信号发射入患者，从所述患者接收反射超声信号，并且将所述反射超声信号转换为所述超声信号的对应电信号，以便处理为超声图像；提供控制台，所述控制台配置为与所述超声探测器通信，所述控制台包括一个或多个处理器和其上存储有逻辑的非暂时性计算机可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，所述逻辑引起操作；和指示使用所述超声探测器和所述控制台，以引起所述控制台的处理器的执行，以便执行包括如下的操作：在第一时间捕获患者的目标插入区域的第一超声图像，
在第二时间捕获所述目标插入区域的第二超声图像，生成指示所述第一超声图像和所述第二超声图像的比较结果的通知，并且引起呈现所述通知。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一时间在执行消毒程序以对所述目标插入区域周围的环境进行消毒之前，并且所述第二时间在所述消毒程序之后。11.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：巴德阿克塞斯系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：