【技术实现步骤摘要】
本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及超声探测器、计算机化方法、超声成像系统和超声系统。
技术介绍
1、超声成像是一种用于将介入器械(诸如针)引导到人体内的目标(诸如血管或器官)的广泛接受的工具。为了使用超声成像成功地将例如针引导到血管，在经皮穿刺之前和之后都立即对针进行实时监测，以便使得临床医生能够确定针相对血管的距离和取向并确保成功进入血管。当前的针引导系统包括各种限制。与超声探测器(probe)一起使用并附接至超声探测器的机械针导器约束针的移动。在屏幕上显示的超声图像需要在插入针的同时查看屏幕，因此需要用户在插入期间将视线从插入部位移开。磁性针跟踪系统需要增加关于磁化针和磁力计的费用。
2、本文公开了解决与在脉管进入程序期间利用超声成像提供引导相关联的这些及其他限制的系统、设备和方法。
技术实现思路
1、根据一些实施方案，本文公开了一种超声探测器，其包括：探头(probe head)，其具有超声换能器阵列，超声换能器阵列被配置为：(i)将生成的超声信号发射入患者的目标区域；(ii)接收来自患者的反射超声信号；以及(iii)将反射超声信号转换为对应的电信号。超声探测器还包括被配置为将视觉指示投射到患者的皮肤表面上的光源以及与探头和光源联接的控制台。控制台包括：信号转换器，其被配置为将电信号转换为包括目标区域的超声图像的超声图像数据；一个或多个处理器；和非暂态计算机可读介质，其上存储有逻辑。逻辑当由一个或多个处理器执行时引起探测器的操作，这些操作包括：(i)对超声图像数
2、在一些实施方案中，超声探测器包括被配置为使得用户能够选择性地激活和去激活光源的按钮，并且在一些实施方案中，操作还包括当解剖目标未存在于超声图像内时去激活光源。
3、在一些实施方案中，光源包括附接至超声探测器并且与超声探测器可操作地联接的单独光源模块。单独光源模块可以被配置为当无菌屏障覆盖探测器时附接至超声探测器并且与超声探测器可操作地联接，其中无菌屏障布置在单独光源模块与超声探测器之间。单独光源模块可以与超声探测器无线联接，并且单独光源模块可以被配置用于单次使用。
4、在一些实施方案中，一个或多个视觉特性包括点、线和/或多种颜色中的至少一种。在一些实施方案中，一个或多个视觉特性包括线，并且线可以在垂直于超声探测器的正面的方向上延伸远离超声探测器。在一些实施方案中，解剖目标的一个或多个特性包括解剖目标的标识(identity)和/或解剖目标相对于超声探测器的位置。
5、在一些实施方案中，操作还包括对超声图像数据执行定位过程以确定解剖目标相对于超声探测器的位置，并且在一些实施方案中，激活光源包括将视觉指示投射到皮肤表面上位于解剖目标上方的位置处。在一些实施方案中，视觉指示的位置限定用于针进入解剖目标的最佳的或优选的插入部位。
6、在一些实施方案中，操作还包括对超声图像数据执行标识过程以将解剖目标标识为静脉或除静脉之外的解剖元素。在一些实施方案中，一个或多个视觉特性包括当标识过程将解剖目标标识为静脉时的第一颜色，并且一个或多个视觉特性包括当标识过程将解剖目标标识为除静脉之外的解剖元素时的不同于第一颜色的第二颜色。
7、在一些实施方案中，一个或多个视觉特性包括当定位过程确定解剖目标相对于超声探测器居中定位时的第三颜色，并且一个或多个视觉特性包括当定位过程确定解剖目标远离超声探测器的中心定位时的不同于第三颜色的第四颜色。
8、在一些实施方案中，执行定位过程包括将第一经训练的机器学习模型应用于超声图像数据，从而导致确定解剖目标相对于超声探测器的位置。在一些实施方案中，执行标识过程包括将第二经训练的机器学习模型应用于超声图像数据，从而导致将解剖目标标识为静脉或除静脉之外的解剖元素。
9、在一些实施方案中，超声探测器与针跟踪系统可操作地联接，针跟踪系统被配置为确定可跟踪针相对于超声探测器的位置和取向，其中操作还包括：从针跟踪系统接收针跟踪数据，以及结合针跟踪数据对超声图像数据执行跟踪过程以确定可跟踪针相对于解剖目标的位置。在此类实施方案中，一个或多个视觉特性包括基于可跟踪针相对于解剖目标的位置的视觉特性。基于可跟踪针的位置的视觉特性可以被配置为指示可跟踪针何时与解剖目标对准。在一些实施方案中，基于可跟踪针的位置的视觉特性包括：(i)当跟踪过程确定可跟踪针未与解剖目标对准时的第五颜色；和(ii)当跟踪过程确定可跟踪针与解剖目标对准时的不同于第五颜色的第六颜色。
10、本文还公开了一种超声系统，其包括根据上述实施方案中的任一实施方案的超声探测器，不同之处在于超声探测器与耳机(headset)(例如，增强或虚拟现实耳机)联接而不是与光源联接。
11、根据一些实施方案，本文还公开了一种计算机化方法，其包括接收从由超声探测器的超声探头生成的电信号转换的超声图像数据，其中超声探头在目标区域上方放置在患者的皮肤表面上，并且其中超声探头包括超声换能器阵列，超声换能器阵列被配置为：(i)将生成的超声信号发射入患者的目标区域；(ii)接收来自患者的反射超声信号；以及(iii)将反射超声信号转换为对应的电信号。方法还包括对超声图像数据执行确定过程以确定解剖目标何时存在于超声图像内，以及激活超声探测器的光源以将视觉指示投射到皮肤表面上，其中视觉指示包括基于解剖目标的一个或多个特性的一个或多个视觉特性。
12、在一些实施方案中，方法还包括对超声图像数据执行定位过程以确定目标区域内的解剖目标相对于超声探测器的位置，其中激活光源还包括将视觉指示投射到皮肤表面上位于解剖目标上方的位置处，并且在一些实施方案中，执行定位过程包括将第一经训练的机器学习模型应用于超声图像数据，从而导致确定解剖目标相对于超声探测器的位置。
13、在一些实施方案中，方法还包括对超声图像数据执行标识过程以将解剖目标标识为静脉或除静脉之外的解剖元素，其中激活光源还包括以下至少一项：(i)当标识过程将解剖目标标识为静脉时投射具有第一颜色的视觉指示；或(ii)当标识过程将解剖目标标识为除静脉之外的解剖元素时投射具有不同于第一颜色的第二颜色的视觉指示，并且在一些实施方案中，执行标识过程包括将第二经训练的机器学习模型应用于超声图像数据，从而导致将解剖目标标识为静脉或除静脉之外的解剖元素。
14、根据一些实施方案，本文还公开了一种超声成像系统，其包括多个超声探测器，其中每个超声探测器包括：探头，其具有超声换能器阵列，超声换能器阵列被配置为：(i)将生成的超声信号发射入患者的目标区域；(ii)接收来自患者的反射超声信号；以及(iii)将反射超声信号转换为对应的电信号。每个超声探测器还包括被配置为将视觉指示投射到患者的皮肤表面上的光源以及与探头和光源联接的控制台。控制台包括信号转换器，信号转换器被配置为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超声探测器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超声探测器，其特征在于，所述光源包括附接至所述超声探测器并且与所述超声探测器可操作地联接的单独光源模块。
3.根据权利要求2所述的超声探测器，其特征在于，所述单独光源模块被配置为附接至所述超声探测器并且与所述超声探测器可操作地联接，所述超声探测器具有覆盖所述探测器的无菌屏障，所述无菌屏障布置在所述单独光源模块与所述超声探测器之间。
4.根据权利要求2所述的超声探测器，其特征在于，所述单独光源模块与所述超声探测器无线联接。
5.根据权利要求2所述的超声探测器，其特征在于，所述单独光源模块被配置用于单次使用。
6.根据权利要求1所述的超声探测器，其特征在于，所述操作还包括：当所述解剖目标未存在于所述超声图像内时，去激活所述光源。
7.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述一个或多个视觉特性包括点或线中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的超声探测器，其特征在于，所述一个或多个视觉特性包括所述线，并且其中所述线被配置为在垂直于所述超声
9.根据权利要求1所述的超声探测器，其特征在于，所述解剖目标的所述一个或多个特性包括所述解剖目标的标识或所述解剖目标相对于所述超声探测器的位置中的至少一项。
10.根据权利要求9所述的超声探测器，其特征在于，所述操作还包括：对所述超声图像数据执行定位过程，以确定所述解剖目标相对于所述超声探测器的所述位置。
11.根据权利要求10所述的超声探测器，其特征在于，激活所述光源包括：将所述视觉指示投射到所述皮肤表面上位于所述解剖目标上方的位置处。
12.根据权利要求11所述的超声探测器，其特征在于，所述视觉指示的所述位置限定了用于针进入所述解剖目标的插入部位。
13.根据权利要求9所述的超声探测器，其特征在于，所述操作还包括：对所述超声图像数据执行标识过程，以将所述解剖目标标识为静脉或除静脉之外的解剖元素。
14.根据权利要求13所述的超声探测器，其特征在于，所述一个或多个视觉特性包括多种颜色。
15.根据权利要求14所述的超声探测器，其特征在于，所述一个或多个视觉特性包括：
16.根据权利要求15所述的超声探测器，其特征在于，所述一个或多个视觉特性包括：
17.根据权利要求10所述的超声探测器，其特征在于，执行所述定位过程包括：将第一经训练的机器学习模型应用于所述超声图像数据，导致确定所述解剖目标相对于所述超声探测器的所述位置。
18.根据权利要求13所述的超声探测器，其特征在于，执行所述标识过程包括：将第二经训练的机器学习模型应用于所述超声图像数据，导致将所述解剖目标标识为所述静脉或所述除静脉之外的解剖元素。
19.根据权利要求10所述的超声探测器，其特征在于：
20.根据权利要求19所述的超声探测器，其特征在于，基于所述可跟踪针的所述位置的所述视觉特性被配置为指示所述可跟踪针何时与所述解剖目标对准。
21.根据权利要求20所述的超声探测器，其特征在于，基于所述可跟踪针的所述位置的所述视觉特性包括：
22.一种计算机化方法，其特征在于，包括：
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括：对所述超声图像数据执行定位过程，以确定所述目标区域内的所述解剖目标相对于所述超声探测器的位置，激活所述光源还包括将所述视觉指示投射到所述皮肤表面上位于所述解剖目标上方的位置处。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，执行所述定位过程包括：将第一经训练的机器学习模型应用于所述超声图像数据，导致确定所述解剖目标相对于所述超声探测器的所述位置。
25.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括：对所述超声图像数据执行标识过程，以将所述解剖目标标识为静脉或除静脉之外的解剖元素，激活所述光源还包括以下至少一项：(i)当所述标识过程将所述解剖目标标识为所述静脉时，投射具有第一颜色的所述视觉指示；或(ii)当所述标识过程将所述解剖目标标识为所述除静脉之外的解剖元素时，投射具有不同于所述第一颜色的第二颜色的所述视觉指示。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，执行所述标识过程包括：将第二经训练的机器学习模型应用于所述超声图像数据，导致将所述解剖目标标识为所述静脉或所述除静脉之外的解剖元素。
27.一种超声成像系统，其特征在于，包括：
28.根据权利要求27所述的超声成像系统...
【技术特征摘要】
1.一种超声探测器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的超声探测器，其特征在于，所述光源包括附接至所述超声探测器并且与所述超声探测器可操作地联接的单独光源模块。
3.根据权利要求2所述的超声探测器，其特征在于，所述单独光源模块被配置为附接至所述超声探测器并且与所述超声探测器可操作地联接，所述超声探测器具有覆盖所述探测器的无菌屏障，所述无菌屏障布置在所述单独光源模块与所述超声探测器之间。
4.根据权利要求2所述的超声探测器，其特征在于，所述单独光源模块与所述超声探测器无线联接。
5.根据权利要求2所述的超声探测器，其特征在于，所述单独光源模块被配置用于单次使用。
6.根据权利要求1所述的超声探测器，其特征在于，所述操作还包括：当所述解剖目标未存在于所述超声图像内时，去激活所述光源。
7.根据权利要求1所述的探测器，其特征在于，所述一个或多个视觉特性包括点或线中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的超声探测器，其特征在于，所述一个或多个视觉特性包括所述线，并且其中所述线被配置为在垂直于所述超声探测器的正面的方向上延伸远离所述超声探测器。
9.根据权利要求1所述的超声探测器，其特征在于，所述解剖目标的所述一个或多个特性包括所述解剖目标的标识或所述解剖目标相对于所述超声探测器的位置中的至少一项。
10.根据权利要求9所述的超声探测器，其特征在于，所述操作还包括：对所述超声图像数据执行定位过程，以确定所述解剖目标相对于所述超声探测器的所述位置。
11.根据权利要求10所述的超声探测器，其特征在于，激活所述光源包括：将所述视觉指示投射到所述皮肤表面上位于所述解剖目标上方的位置处。
12.根据权利要求11所述的超声探测器，其特征在于，所述视觉指示的所述位置限定了用于针进入所述解剖目标的插入部位。
13.根据权利要求9所述的超声探测器，其特征在于，所述操作还包括：对所述超声图像数据执行标识过程，以将所述解剖目标标识为静脉或除静脉之外的解剖元素。
14.根据权利要求13所述的超声探测器，其特征在于，所述一个或多个视觉特性包括多种颜色。
15.根据权利要求14所述的超声探测器，其特征在于，所述一个或多个视觉特性包括：
16.根据权利要求15所述的超声探测器，其特征在于，所述一个或多个视觉特性包括：
17.根据权利要求10所述的超声探测器，其特征在于，执行所述定位过程包括：将第一经训练的机器学习模型应用于所述超声图像数据，导致确定所述解剖目标相对于所述超声探测器的所述位置。
18.根据权利要求13所述的超声探测器，其特征在于，执行所述标识过程包括：将第二经训练的机器学习模型应用于所述超声图像数据，导致将所述解剖目标标识为所述静脉或所述除静脉之外的解剖元素。
19.根据权利要求10所述的超声探测器，其特征在于：
20.根据权利要求19所述的超声探测器，其特征在于，基于所述可跟踪针的所述位置的所述视觉特性被配置为指示所述可跟踪针何时与所述解剖目标对准。
21.根据权利要求20所述的超声探测器，其特征在于，基于所述可跟踪针的所述位置的所述视觉特性包括：
22.一种计算机化方法，其特征在于，包括：
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括：对所述超声图像数据执行定位过程，以确定所述目标区域内的所述解剖目标相对于所述超声探测器的位置，激活所述光源还包括将所...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·M·德拉马尔，M·J·普林斯，
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：
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