CN116135154A - 超声成像系统、超声探测器装置和利用超声成像系统的方法 - Google Patents

超声成像系统、超声探测器装置和利用超声成像系统的方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及超声成像系统、超声探测器装置和利用超声成像系统的方法。超声成像系统包括超声探测器和控制台。超声探测器包括(i)超声换能器阵列，超声换能器阵列的激活超声换能器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；和(ii)辅助数据收集模块。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，引起包括如下的操作：接收并且处理电信号以生成超声图像；从辅助数据收集模块接收辅助数据，其中辅助数据是除了对应于反射超声信号的电信号之外的数据，并且向管理员提供包括辅助数据的通知。

Description

超声成像系统、超声探测器装置和利用超声成像系统的方法
优先权
本申请要求2021年11月16日提交的美国临时申请第63/280,047号的优先权的权益，该申请的全部内容结合到本申请中。
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及超声成像系统、超声探测器装置和利用超声成像系统的方法。
背景技术
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方位，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，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方位。而且，当针平面与图像平面平行时，通常更容易在经皮穿刺后立即监测针的距离和方位。与无意中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，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。
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来执行，如血管造影，这包括向血管注射染料，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，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。
本文公开了包括超声成像探测器的系统，其中集成有一个或多个扫描部件，扫描部件能够实现超声扫描和辅助扫描，例如经由具有单个超声成像探测器的条形码扫描仪、相机和/或射频识别(RFID)扫描仪。此外，本文公开了使用这种超声成像探测器的方法。
发明内容
本文公开了一种超声成像系统，在一些实施方案中，包括超声探测器，超声探测器包括(i)超声换能器阵列，超声换能器阵列的激活超声换能器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(ii)辅助数据收集模块，控制台配置为与超声探测器通信，控制台包括一个或多个处理器和具有在其上存储的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，导致包括以下的操作：接收并且处理电信号以生成超声图像；从辅助数据收集模块接收辅助数据，其中，辅助数据是除了对应于反射超声信号的电信号之外的数据，以及向管理员提供包括辅助数据的通知。
在一些实施方案中，辅助数据收集模块包括条形码扫描仪，并且辅助数据包括条形码数据。在进一步的实施方案中，条形码数据识别患者、临床医生或医疗设备中的一个，并且其中，通知包括对应于患者、临床医生或医疗设备的信息。在其他实施方案中，辅助数据收集模块包括相机，并且辅助数据包括图像数据。在一些实施方案中，图像数据包括医疗设备、医疗设备的包装、患者标识、临床医生标识或患者的插入部位。在其他实施方案中，图像数据包括拍摄将医疗设备插入患者的视频。此外，该通知可以是在控制台的显示屏上呈现的显示，其中，该显示包括超声图像和对应于(i)患者信息或(ii)医疗设备信息中的至少一个的辅助数据的信息。在一些实施方案中，辅助数据收集模块包括射频识别(RFID)传感器，并且辅助数据包括RFID数据。
本文还公开了一种超声探测器装置，包括超声换能器阵列，超声换能器阵列的激活超声换能器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；以及辅助数据收集模块，配置为收集与对应于反射超声信号的电信号不同的辅助数据。
此外，本文公开了一种利用超声成像系统的方法，包括具有可执行指令的非暂时性计算机可读介质，当指令由超声成像系统的控制台的处理器执行时，使得超声成像系统执行用于超声成像的操作集，该方法包括：激活通信地联接至控制台的超声探测器的超声换能器阵列的超声换能器，由此超声换能器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；激活超声探测器的辅助数据收集模块，辅助数据收集模块配置为收集与对应于反射超声信号的电信号不同的辅助数据；接收并且处理电信号以生成超声图像；从辅助数据收集模块接收辅助数据，其中，辅助数据是除了对应于反射超声信号的电信号之外的数据；以及向管理员提供包括辅助数据的通知。
考虑到更详细地描述这些概念的特定实施方案的附图和以下描述，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明显。
附图说明
图1示出了根据一些实施方案的超声成像系统和患者。
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。
图3A示出了根据一些实施方案的可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第一实施方案。
图3B示出了根据一些实施方案的可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第二实施方案。
图3C示出了根据一些实施方案的可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第三实施方案。
图3D示出了根据一些实施方案的可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第四实施方案。
图3E示出了根据一些实施方案的可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第五实施方案。
图3F示出了根据一些实施方案的可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第六实施方案。
图4示出了根据一些实施方案的图1的超声成像系统、临床医生、医疗设备包装和患者。
图5示出了根据一些实施方案的在图1的超声成像系统的显示屏上呈现的超声图像、患者信息和医疗设备信息的显示的实施方案。
具体实施方式
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。
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、方位或方向。相反，这种标签用于反映例如相对位置、方位或方向。单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另有明确规定。
关于“近侧”，例如，本文公开的导管的“近侧部分”或“近端部分”包括当导管用于患者时旨在靠近临床医生的导管的部分。类似地，例如，导管的“近侧长度”包括当导管用于患者时旨在靠近临床医生的导管长度。例如，导管的“近端”包括当导管用于患者时旨在靠近临床医生的导管端部。导管的近侧部分、近端部分或近侧长度可以包括导管的近端；然而，导管的近侧部分、近端部分或近侧长度不需要包括导管的近端。也就是说，除非上下文另有说明，否则导管的近侧部分、近端部分或近侧长度不是导管的末端部分或末端长度。
关于“远侧”，例如，本文公开的导管的“远侧部分”或“远端部分”包括当导管用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的导管的部分。类似地，例如，导管的“远侧长度”包括当导管用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的导管长度。例如，导管的“远端”包括当导管用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的导管端部。导管的远侧部分、远端部分或远侧长度可以包括导管的远端；然而，导管的远侧部分、远端部分或远侧长度不需要包括导管的远端。也就是说，除非上下文另有说明，否则导管的远侧部分、远端部分或远侧长度不是导管的末端部分或末端长度。
除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
如上所述，需要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。本文公开了动态调整超声成像系统及其方法。
现在参考图1，示出了根据一些实施方案的超声成像系统100、针112和患者P的图示。图2示出了根据一些实施方案的超声成像系统100的框图。图3A示出了根据一些实施方案的在进入血管之前对患者P的血管进行成像的超声成像系统100的超声探测器106。
如图所示，超声成像系统100包括控制台102、显示屏104和超声探测器106。超声成像系统100用于在用针112经皮穿刺之前对例如患者P体内的血管或器官的目标进行成像，以将针112或另一医疗设备插入目标并访问目标。实际上，在基于超声的医疗过程中，超声成像系统100在图1中以与患者P的一般关系示出，以通过由针112经皮穿刺产生的皮肤插入部位S将导管108放置到患者P的血管系统中。应当理解，超声成像系统100可用于除导管插入之外的各种基于超声的医疗过程。例如，可以使用针112执行经皮穿刺，以对患者P的器官组织进行活检。
控制台102容纳超声成像系统100的各种部件，并且应当理解控制台102可以采取各种形式中的任何一种。在控制台102中包括处理器116和存储器118，例如随机存取存储器(“RAM”)或非易失性存储器(例如，电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”))，用于控制超声成像系统100的功能，以及在超声成像系统100的操作期间根据存储在存储器118中以供处理器116执行的能够执行的逻辑120执行各种逻辑操作或算法。例如，控制台102配置为通过逻辑120实例化一个或多个过程，用于动态调整激活超声换能器149与预定目标(例如，血管)或区域的距离、激活超声换能器149到预定目标或区域的方位、或激活超声换能器149相对于预定目标或区域的距离和方位两者，以及将来自超声探测器106的电信号处理成超声图像。动态调整激活超声换能器149使用由控制台102接收的超声成像数据、磁场数据、形状感测数据或其组合来激活超声换能器148的二维阵列中的某些超声换能器或移动超声换能器148的线性阵列中已经激活的那些超声换能器。数字控制器/模拟接口122也包括在控制台102中，并且与处理器116和其他系统部件通信，以管理超声探测器106和本文所述的其他系统部件之间的接口。
超声成像系统100还包括用于与附加部件连接的端口124，例如包括打印机、存储介质、键盘等的可选部件126。端口124可以是通用串行总线(“USB”)端口，尽管其他类型的端口可以用于此连接或本文示出或描述的任何其他连接。控制台102包括电源连接128，以实现到外部电源130的可操作连接。内部电源132(例如，电池)也可以与外部电源130一起使用或不与外部电源一起使用。电源管理电路134包括在控制台102的数字控制器/模拟接口122中，以调节电源的使用和分配。
显示屏104集成到控制台102中，以在诸如由超声探测器106获得的目标或患者P的一个或多个超声图像期间为临床医生提供GUI和显示信息。此外，超声成像系统100使得诸如针112的磁化医疗设备的距离和方位能够实时叠加在目标的超声图像之上，从而使得临床医生能够准确地将磁化医疗设备引导到预定目标。尽管如此，可替代地，显示屏104可以与控制台102分离并通信地联接至控制台。包括在超声探测器106上的控制台按钮接口136和控制按钮110(见图1)可用于由临床医生立即将所需模式调出到显示屏104，以在基于超声的医疗过程中提供帮助。在一些实施方案中，显示屏104是LCD设备。
超声探测器106与诸如血管(见图3A)的目标的基于超声的可视化结合使用，以准备将针112或另一医疗设备插入目标中。这种可视化给出实时超声引导，并有助于减少通常与这种插入相关联的并发症，包括无意中的动脉穿刺、血肿、气胸等。如下面更详细地描述的，超声探测器106配置为向控制台102提供对应于超声成像数据、磁场数据、形状感测数据或其组合的电信号，用于实时超声引导。
可选地，独立光学询问器154可以通过端口124之一通信地联接至控制台102。可替代地，控制台102可以包括集成到控制台102中的集成光学询问器。这种光学询问器配置为将输入光信号发射到用于与超声成像系统100一起进行形状感测的配套光纤管心针156中，该光纤管心针156又配置为插入诸如针112的医疗设备的腔内，并沿着光纤管心针156的长度将来自光学询问器154的输入光信号传送到多个FBG传感器。光学询问器154还配置为接收由光纤管心针156传送的从多个FBG传感器反射的反射光信号，该反射光信号指示光纤管心针156的形状。光学询问器154还配置为将反射光信号转换为对应电信号，以便由控制台102处理成相对于目标的距离和方位信息，用于动态调整激活超声换能器149的距离、激活超声换能器149的方位，或者当被带入目标附近时激活超声换能器149相对于目标或医疗设备的距离和方位两者。例如，激活超声换能器149的距离和方位可以相对于作为目标的血管调整。实际上，根据血管的方位，可以由激活超声换能器149建立的图像平面垂直或平行于血管。在另一个实施例中，当诸如针112的医疗设备被带入超声探测器106附近时，可以由激活超声换能器149建立图像平面，垂直于包括医疗设备的医疗设备平面或平行于包括医疗设备的医疗设备平面，以用医疗设备进入目标。图像平面可以在医疗设备接近时垂直于医疗设备平面，并且在医疗设备插入时平行于医疗设备平面(例如，用针112经皮穿刺)。距离和方位信息还可用于在显示器上显示医疗设备的图像表示。
图2示出超声探测器106还包括用于控制按钮和超声探测器106操作的按钮和存储器控制器138。按钮和存储器控制器138可以包括非易失性存储器(例如，EEPROM)。按钮和存储器控制器138与控制台102的探测器接口140可操作地通信，包括用于与超声换能器148接口的输入/输出(“I/O”)部件142和用于与按钮和存储器控制器138接口的按钮和存储器I/O部件144。
超声探测器106可以包括磁传感器阵列146，用于在基于超声的医疗过程期间检测诸如针112的磁化医疗设备。磁传感器阵列146包括嵌入或包括在超声探测器106的壳体上的多个磁传感器150。磁传感器150配置为当磁化医疗设备靠近磁传感器阵列146时，检测磁场或磁场中的扰动作为与磁化医疗设备相关联的磁信号。磁传感器150还配置为将来自磁化医疗设备(例如，针112)的磁信号转换为电信号，以供控制台102处理成磁化医疗设备相对于预定目标的距离和方位信息，以及用于在显示屏104上显示磁化医疗设备的图像表示。(见图3A至图3C中针112的磁场B。)因此，磁传感器阵列146使超声成像系统100能够跟踪针112等。
尽管这里配置为磁传感器，但应当理解，磁传感器150可以是其他类型和配置的传感器。此外，尽管它们在本文中被描述为包括在超声探测器106中，但磁传感器阵列146的磁传感器150可以包括在与超声探测器106分离的部件中，例如超声探测器106插入其中的套管或甚至单独的手持设备中。磁传感器150可以围绕超声探测器106的探头114布置成环形结构，尽管可以理解，磁传感器150可以布置成其他结构，例如成拱形、平面或半圆形布置。
磁传感器150的每个磁传感器包括三个正交的传感器线圈，用于实现三个空间维度中的磁场的检测。例如，可以从新泽西州的莫里斯敦的霍尼韦尔传感和控制公司购买这种三维(“3-D”)磁传感器。此外，磁传感器150配置为霍尔效应传感器，尽管可以采用其他类型的磁传感器。此外，代替三维传感器，可以根据需要包括和布置多个一维(“1-D”)磁传感器以实现一维、二维、或三维检测能力。
五个磁传感器150包括在磁传感器阵列146中，以便能够在三个空间维度(例如，X、Y、Z坐标空间)上检测诸如针112的磁化医疗设备，以及磁化医疗设备本身的俯仰和偏航方位。当磁化医疗设备被带入超声探测器106附近时，根据前述的磁化医疗设备的检测允许动态地调整激活超声换能器149的距离、激活超声换能器149的方位、或激活超声换能器149相对于目标或磁化医疗设备的距离和方位两者。例如，激活超声换能器149的距离和方位可以相对于作为目标的血管调整。实际上，根据血管的方位，可以由激活超声换能器149建立的图像平面垂直或平行于血管。在其他实施方案中，磁传感器阵列146中可以采用少于五个或多于五个的磁传感器150的磁传感器。更一般地，应当理解，磁传感器阵列146的磁传感器150的数量、尺寸、类型和位置可以与本文明确示出的不同。
如图2所示，超声探测器106可以还包括惯性测量单元(“IMU”)158或其用于惯性测量的任何一个或多个部件，其选自加速度计160、陀螺仪162和磁强计164，配置为向控制台102提供超声探测器106的位置跟踪数据以用于图像平面的稳定。处理器116还配置为执行用于处理位置跟踪数据的逻辑120，用于调整激活超声换能器149与目标的距离、激活超声换能器149到目标的方位、或激活超声换能器149相对于目标的距离和方位两者，以在超声探测器106无意中相对于目标移动时，保持激活超声换能器149相对于目标的距离和方位。
可以理解，可磁化材料的医疗设备使得医疗设备(例如，针112)能够被磁化器磁化，如果还没有磁化，并且当磁化的医疗设备在基于超声的医疗过程期间被带入磁传感器阵列146的磁传感器150附近或插入患者P的身体中时，由超声成像系统100跟踪。磁化医疗设备的这种基于磁的跟踪通过将表示针112的实时距离和方位的模拟针图像叠加在磁化医疗设备正在访问的患者P的身体的超声图像上，帮助临床医生将其远端放置在所需的位置，例如血管腔内。这样的医疗设备可以是不锈钢，例如SS 304不锈钢；然而，也可以采用能够被磁化的其它合适的针材料。如此配置，针112等可以产生磁场或在可由超声探测器106的磁传感器阵列146检测为磁信号的磁场中产生磁扰动，以便使磁化医疗设备的距离和方位能够由超声成像系统100跟踪，用于动态调整激活超声换能器149的距离、激活超声换能器149的方位，或激活超声换能器149相对于磁化医疗设备的距离和方位两者。
在超声成像系统100的操作期间，超声探测器106的探头114贴靠患者P的皮肤放置。产生超声束152，以便对目标的一部分(例如患者P的皮肤表面下方的血管)进行超声成像。血管的超声图像可以在超声成像系统100的显示屏104上描绘和稳定。
现在参考图3A至图3F，示出了图1的超声探测器106的多个实施方案。应当理解，提供实施方案是为了说明可以被包括在超声探测器106上的各种部件，并且进一步理解，任何部件(除了换能器阵列)都不是必需的。此外，可以组合实施方案，使得可以将一个实施方案中示出的第一可选部件添加到第二实施方案。
参考图3A，根据一些实施方案示出了可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第一实施方案。超声探测器106包括探头114，探头容纳超声换能器148的安装线性阵列或超声换能器148的二维阵列，其中超声换能器148是压电换能器或电容微机械超声换能器(“CMUT”)。当超声探测器106配置有超声换能器148的二维阵列时，根据超声成像数据、磁场数据、形状感测数据或其组合，根据超声成像所需线性激活超声换能器148的子集，以将目标保持在图像平面中或切换到包括目标的不同图像平面(例如，从垂直于医疗设备平面到平行于医疗设备平面)。
探头114被配置用于紧贴患者P的皮肤放置，靠近预期的针插入部位，其中探头114中的激活超声换能器149可以产生并以多个脉冲向患者P发射生成的超声信号，通过患者P的身体对生成的超声脉冲的反射，从患者P接收反射超声信号或超声回波，并且将反射超声信号转换为对应电信号，以通过与超声探测器106通信地联接的控制台102处理成超声图像。以这种方式，临床医生可以使用超声成像系统100来确定合适的插入部位并使用针112或其他医疗设备建立血管通路。
超声探测器106还可包括控制按钮110，用于在基于超声的医疗过程期间控制超声成像系统100的某些方面，从而消除了临床医生伸出患者P周围的无菌场来控制超声成像系统100的需要。例如，控制按钮110的控制按钮可以配置为在准备将针112或另一医疗设备插入目标中时，当被按下以可视化目标时选择或锁定在目标上(例如，血管、器官等)上。这样的控制按钮还可以配置为取消选择目标，无论目标是通过控制按钮还是通过其他方式选择，例如通过将超声探测器106固定在目标上方以选择目标、发出语音命令以选择目标等，这都是有用的。
图3B示出了根据一些实施方案的可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第二实施方案。图3B的超声探测器106包括图3A的超声探测器106的许多部件，并且还包括直接集成到其上的条形码扫描仪300。例如，如图所示，条形码扫描仪300可以定位在超声探测器106的远端，邻近探头114。然而，条形码扫描仪300可以定位在超声探测器106上的替代位置，例如在控制按钮110和磁传感器150之间。
条形码扫描仪300可以配置为扫描和捕获来自患者标识(ID)带、临床医生ID卡、设备ID标签或标签、药物ID或标签等的数据。因此，有利地，图3B的超声探测器106使得临床医生能够使用单个设备执行在医疗过程之前或期间可能需要的多个任务。这通过消除选择和部署多个设备的步骤简化了临床医生的工作，通过消除额外的设备来学习操作，简化了临床医生的培训，因为利用了更少的部件(减少了进入细菌的可能点)提供了更无菌的环境，等等。此外，由图3B的超声扫描仪106收集的数据可以全部提供给单个控制台(例如，图1的控制台102)，使得可以生成单个显示屏并且将其提供给临床医生，该显示屏包括超声成像信息以及辅助信息，例如与扫描的条形码相关的信息(例如，提供给患者的药物/药的信息、患者信息、部署的其他医疗设备的使用说明等)。例如，关于这种显示屏的实施例，见图5。
图3C示出了根据一些实施方案的可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第三实施方案。图3C的超声探测器106包括图3A至图3B的超声探测器106的许多部件，并且还包括直接集成到其上的相机302。例如，如图所示，相机302可以定位在超声探测器106的远端，邻近探头114和条形码扫描仪300。然而，相机302可以定位在超声探测器106上的替代位置，例如在控制按钮110和磁传感器150之间。在一些实施方案中，相机302可以配置为执行与条形码扫描仪300类似的功能。例如，由相机302收集的图像可以被提供给控制台100的逻辑，其中逻辑可以在其上执行图像识别、文本识别或条形码分析过程。因此，应当理解，在一些实施方案中，条形码扫描器300和相机302不需要都提供。通过将相机302集成到超声探测器106中所提供的优点类似于上面关于条形码扫描器300和图3B所讨论的那些优点。
图3D示出了根据一些实施方案的可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第四实施方案。图3D的超声探测器106包括图3A至图3C的超声探测器106的许多部件，并且还包括(i)相机302的替代位置，以及(ii)定位在从超声探测器106的主体向外延伸的臂304上的相机302。此外，臂304可选地可旋转，使得凹槽306可以被包括在超声探测器106的主体中，以在从打开位置(示出)旋转到关闭位置时接收臂304。相机302在臂304上的定位可以实现实时成像，例如对医疗设备(例如，针)的患者插入部位的实时成像。此外，插入过程可以由相机302记录在图3D中所示的位置，以便在随后的时间查看(例如，评估插入过程)。通过将相机302集成到超声探测器106中所提供的优点类似于上面关于条形码扫描器300和图3B所讨论的那些优点。
图3E示出了根据一些实施方案的可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第五实施方案。图3E的超声探测器106包括图3A至图3E的超声探测器106的许多部件，并且还包括(i)相机302的替代位置，以及(ii)集成到超声探测器106的主体中的RFID传感器308。RFID传感器308可以配置为从诸如临床医生的ID卡和/或医疗设备包装的特定设备获得射频信号。通过将RFID传感器308集成到超声探测器106中所提供的优点类似于上面关于图3E的实施方案所讨论的那些优点。
图3F示出了根据一些实施方案的可以被包括在图1的超声成像系统中的超声探测器的第六实施方案。图3F类似于图3D的实施方案，因为相机302定位在从超声探测器106向外延伸的臂310上。在图3F中，臂310从图3D中臂304的位置远侧的位置延伸。通过将相机302集成到超声探测器106中所提供的优点类似于上面关于条形码扫描器300和图3B所讨论的那些优点。
图4示出了根据一些实施方案的图1的超声成像系统、临床医生、医疗设备包装和患者。图4的实施方案提供了上述超声探测器106的实施方案的各种可能用例的图示。例如，包括条形码扫描仪300的超声探测器106的实施方案可以用于扫描临床医生ID卡400和/或患者ID手环402上的条形码。此外，包括相机302的超声探测器106的实施方案可以配置为在医疗设备404被插入患者P中时对插入部位S成像。此外，相机302可以拍摄医疗设备(例如，医疗设备404)的包装406的图像，其中分析拍摄的图像，例如，通过由控制台102的逻辑执行的图像识别、光学字符识别和/或条形码分析过程。
图5示出了根据一些实施方案的在图1的超声成像系统的显示屏上呈现的超声图像、患者信息和医疗设备信息的显示的实施方案。图5提供了包括显示屏104的控制台102的图示，其中在其上呈现显示器502。显示器被示出为包括显示器502的第一部分中的超声图像504(和目标脉管506)、显示器502的第二部分中的患者信息508(例如，血压和温度，其可以通过部署其他设备来获得)。有利地，包括配置为获得识别患者的数据(例如，扫描或成像患者ID手环)的辅助扫描部件(例如，条形码扫描仪和/或相机)可以允许患者信息508与超声图像504的自动同步。例如，控制台102的逻辑可以利用通过使用超声探测器106获得的识别患者的数据来检索患者信息508，并且将其合并到显示器502中。类似地，插入指令510被包括在显示器502的第三部分中，其中插入指令510可以以与患者信息508类似的方式获得(例如，扫描/成像医疗设备或相应的包装，使用经由使用超声探测器106执行扫描/成像的医疗设备或相应的包装的扫描/成像获得的数据从数据库检索插入指令510)。
虽然本文已经公开了一些特定的实施方案，并且已经详细公开了特定的实施方案，但是特定的实施方案并不意图限制本文提供的概念的范围。对于本领域普通技术人员来说，可以出现额外的适应和/或修改，并且在更广泛的方面，这些适应和/或修改也包括在内。因此，在不脱离本文提供的概念的范围的情况下，可以偏离本文公开的特定实施方案。

Claims (23)

1.一种超声成像系统，其特征在于，包括：
超声探测器，其包括(i)超声换能器阵列，所述超声换能器阵列的激活超声换能器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；和(ii)辅助数据收集模块；
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：
接收并且处理所述电信号，以生成所述超声图像，
从所述辅助数据收集模块接收辅助数据，其中所述辅助数据是除了对应于反射超声信号的所述电信号之外的数据，并且
向管理员提供包括所述辅助数据的通知。
2.根据权利要求1所述的超声成像系统，其特征在于，所述辅助数据收集模块包括条形码扫描仪，并且所述辅助数据包括条形码数据。
3.根据权利要求2所述的超声成像系统，其特征在于，所述条形码数据识别患者、临床医生或医疗设备中的一个，并且其中所述通知包括对应于所述患者、所述临床医生或所述医疗设备的信息。
4.根据权利要求1所述的超声成像系统，其特征在于，所述辅助数据收集模块包括相机，并且所述辅助数据包括图像数据。
5.根据权利要求4所述的超声成像系统，其特征在于，所述图像数据包括医疗设备、所述医疗设备的包装、患者标识、临床医生标识或患者的插入部位。
6.根据权利要求4所述的超声成像系统，其特征在于，所述图像数据包括拍摄将医疗设备插入患者的视频。
7.根据权利要求1所述的超声成像系统，其特征在于，所述通知是在所述控制台的显示屏上呈现的显示，其中所述显示包括所述超声图像和对应于(i)患者信息或(ii)医疗设备信息中的至少一个的所述辅助数据的信息。
8.根据权利要求1所述的超声成像系统，其特征在于，所述辅助数据收集模块包括射频识别传感器，并且所述辅助数据包括射频识别数据。
9.一种超声探测器装置，其特征在于，包括：
超声换能器阵列，所述超声换能器阵列的激活超声换能器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；和
辅助数据收集模块，其配置为收集与对应于反射超声信号的所述电信号不同的辅助数据。
10.根据权利要求9所述的超声探测器装置，其特征在于，所述辅助数据收集模块包括条形码扫描仪，并且所述辅助数据包括条形码数据。
11.根据权利要求10所述的超声探测器装置，其特征在于，所述条形码数据识别患者、临床医生或医疗设备中的一个，并且其中通知包括对应于所述患者、所述临床医生或所述医疗设备的信息。
12.根据权利要求9所述的超声探测器装置，其特征在于，所述辅助数据收集模块包括相机，并且所述辅助数据包括图像数据。
13.根据权利要求12所述的超声探测器装置，其特征在于，所述图像数据包括医疗设备、所述医疗设备的包装、患者标识、临床医生标识或患者的插入部位。
14.根据权利要求12所述的超声探测器装置，其特征在于，所述图像数据包括拍摄将医疗设备插入患者的视频。
15.根据权利要求12所述的超声探测器装置，其特征在于，所述辅助数据收集模块包括射频识别传感器，并且所述辅助数据包括射频识别数据。
16.一种利用超声成像系统的方法，其特征在于，所述超声成像系统包括具有可执行指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由所述超声成像系统的控制台的处理器执行时，引起所述超声成像系统执行用于超声成像的操作集，所述方法包括：
激活通信地联接至所述控制台的超声探测器的超声换能器阵列的超声换能器，由此所述超声换能器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；
激活所述超声探测器的辅助数据收集模块，所述辅助数据收集模块配置为收集与对应于反射超声信号的所述电信号不同的辅助数据；
接收并且处理所述电信号，以生成所述超声图像；
从所述辅助数据收集模块接收辅助数据，其中所述辅助数据是除了对应于反射超声信号的所述电信号之外的数据；和
向管理员提供包括所述辅助数据的通知。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述辅助数据收集模块包括条形码扫描仪，并且所述辅助数据包括条形码数据。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述条形码数据识别患者、临床医生或医疗设备中的一个，并且其中所述通知包括对应于所述患者、所述临床医生或所述医疗设备的信息。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述辅助数据收集模块包括相机，并且所述辅助数据包括图像数据。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述图像数据包括医疗设备、所述医疗设备的包装、患者标识、临床医生标识或患者的插入部位。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述图像数据包括拍摄将医疗设备插入患者的视频。
22.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述通知是在所述控制台的显示屏上呈现的显示，其中所述显示包括所述超声图像和对应于(i)患者信息或(ii)医疗设备信息中的至少一个的所述辅助数据的信息。
23.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述辅助数据收集模块包括射频识别传感器，并且所述辅助数据包括射频识别数据。
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