CN216257172U - 具有指示器远程控制能力的超声系统 - Google Patents

具有指示器远程控制能力的超声系统 Download PDF

Info

Publication number
CN216257172U
CN216257172U CN202122265601.3U CN202122265601U CN216257172U CN 216257172 U CN216257172 U CN 216257172U CN 202122265601 U CN202122265601 U CN 202122265601U CN 216257172 U CN216257172 U CN 216257172U
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultrasound
ultrasound probe
imaging device
movement
related data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202122265601.3U
Other languages
English (en)
Inventor
S·索厄德斯
A·K·米森纳
W·R·麦克劳克林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bard Access Systems Inc
Original Assignee
Bard Access Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bard Access Systems Inc filed Critical Bard Access Systems Inc
Application granted granted Critical
Publication of CN216257172U publication Critical patent/CN216257172U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/467—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
    • G01L1/242—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
    • G01L1/246—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre using integrated gratings, e.g. Bragg gratings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0077—Devices for viewing the surface of the body, e.g. camera, magnifying lens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
    • A61B5/065—Determining position of the probe employing exclusively positioning means located on or in the probe, e.g. using position sensors arranged on the probe
    • A61B5/067—Determining position of the probe employing exclusively positioning means located on or in the probe, e.g. using position sensors arranged on the probe using accelerometers or gyroscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/743—Displaying an image simultaneously with additional graphical information, e.g. symbols, charts, function plots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7475—User input or interface means, e.g. keyboard, pointing device, joystick
    • A61B5/748—Selection of a region of interest, e.g. using a graphics tablet
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7475—User input or interface means, e.g. keyboard, pointing device, joystick
    • A61B5/749—Voice-controlled interfaces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4245—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4245—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
    • A61B8/4254—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient using sensors mounted on the probe
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4422—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to hygiene or sterilisation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
    • A61B8/4472—Wireless probes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461—Displaying means of special interest
    • A61B8/463—Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461—Displaying means of special interest
    • A61B8/465—Displaying means of special interest adapted to display user selection data, e.g. icons or menus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/54—Control of the diagnostic device
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/56—Details of data transmission or power supply
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/26—Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with the measurement of force, e.g. for preventing influence of transverse components of force, for preventing overload
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/22—Arrangements of medical sensors with cables or leads; Connectors or couplings specifically adapted for medical sensors
    • A61B2562/221—Arrangements of sensors with cables or leads, e.g. cable harnesses
    • A61B2562/223—Optical cables therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4433—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device involving a docking unit
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461—Displaying means of special interest

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

本申请涉及一种具有指示器远程控制能力的超声系统。超声系统包括：超声成像设备，该超声成像设备包括显示屏、处理器和其上存储有逻辑的存储器；和超声探测器。超声成像设备的逻辑在由处理器执行时可以根据超声探测器移动相关数据来引起在显示屏上显示的内容的改变。该超声成像设备可以包括被配置为向光纤电缆提供入射光的光源，该光纤电缆包括沿其长度布置的多个反射光栅。多个反射光栅中的每个可被配置为反射具有不同特定光谱宽度的光，以根据施加至光纤电缆的应变提供分布式测量。超声成像设备可通过光纤获得超声探测器移动相关数据。

Description

具有指示器远程控制能力的超声系统
优先权
本申请要求于2020年9月18日提交的美国临时申请号 63/080,546的优先权权益，其通过引用整体并入本申请。
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及具有指示器远程控制能力的超声系统。
背景技术
目前存在一系列现有的超声系统，其包括连接至视觉显示器的有线超声探测器和与视觉显示器远程通信的无线探测器。临床医师可使用这些系统在患者的皮肤表面上移动超声探测器，以获取来自患者的超声图像。这些超声图像显示在医疗/超声计算机系统的图像处理装置 (或“控制台”)的屏幕上。超声临床医师必须与医疗/超声计算机物理接触以控制图像、作出注释、保存图像等。而且，临床医师可能必须在患者和超声计算机之间来回移动才能处理图像。虽然这种方法是常用的，但它无法提供设备的适当无菌使用，也无法提供手术中超声计算机的无菌使用。
本文公开了一种配置有指示器(pointer)远程控制能力的超声探测器系统，使得单个用户能够控制手术中无菌区域内的图像处理设备。
实用新型内容
简要概括而言，本文公开了一种具有指示器远程控制能力的超声探测器系统，使得单个用户能够控制手术中无菌区域内的图像处理设备。超声探测器的用户(如临床医师)可以通过超声探测器的移动(例如，控制屏幕指示器的移动和激活)来远程控制在图像处理设备的显示器上显示的内容。超声探测器具有向处理器提供移动数据的移动检测工具，该处理器将移动数据转换成该图像处理装置的屏幕指示器的控制移动。
本文公开了一种超声系统，包括：超声成像设备，该超声成像设备包括显示屏、处理器和具有存储在其上的逻辑的非暂时性计算机可读介质；以及超声探测器，可操作地连接至超声成像设备，其中，超声成像设备的逻辑在由处理器执行时根据超声探测器移动相关数据引起显示屏上显示的内容的改变。
在一些实施方案中，超声探测器使得用户能够控制无菌区域内的超声成像设备。在其他实施方案中，超声探测器无线连接至超声成像设备以在超声成像设备的屏幕上呈现超声图像。
在一些实施方案中，超声成像设备被配置为从集成入超声探测器的至少一个加速度计获取超声探测器移动相关数据。在一些实施方案中，超声成像设备被配置为通过集成到超声成像设备和超声探测器之间的有线连接中的光纤电缆来获得超声探测器移动相关数据。
在一些实施方案中，超声成像设备包括被配置为向光纤电缆提供入射光的光源，其中光纤电缆包括沿光纤电缆的长度布置的多个反射光栅，并且其中多个反射光栅中的每个被配置为反射具有不同特定光谱宽度的光，以根据施加至光纤电缆的应变提供分布式测量。
在一些实施方案中，超声成像设备的逻辑在由处理器执行时执行包括以下步骤的操作：基于反射光确定光纤电缆的物理状态，将光纤电缆的物理状态转换为坐标数据，以及显示根据坐标数据显示的内容的改变。另外，超声成像设备可以被配置为基于超声探测器的移动的红外跟踪来获取超声探测器移动相关数据。在一些实施方案中，超声探测器被配置为响应于由移动检测设备检测到手势或语音命令来启用或禁用对超声探测器移动相关数据的检测。
在一些实施方案中，超声成像设备被配置为通过由集成入超声成像设备或与超声成像设备耦合的相机执行的视频跟踪来采集超声探测器移动相关数据。
在一些实施方案中，超声探测器系统包括连接至超声探测器和超声成像设备的增强现实设备，其中增强现实设备被配置为向用户呈现超声图像并显示屏幕指示器。
在一些实施方案中，在显示屏上显示的内容的改变包括根据超声探测器移动相关数据的屏幕指示器的移动。
公开文本的实施方案涉及其上存储有逻辑的非暂时性计算机可读存储介质，该逻辑可由一个或多个处理器执行以执行以下操作，包括：使内容显示在显示屏上，获得指示超声探测器的移动的超声探测器移动相关数据，以及根据超声探测器移动相关数据来显示在显示屏上显示的内容的改变。
在一些实施方案中，从集成入超声探测器的至少一个加速度计获得超声探测器移动相关数据。在其他实施方案中，通过光纤电缆获得超声探测器移动相关数据。在实施方案中，从经由光纤电缆接收的反射光确定超声探测器移动相关数据，其中光纤电缆包括沿着光纤电缆的长度布置的多个反射光栅，并且其中，多个反射光栅中的每个被配置为接收入射光并反射具有不同特定光谱宽度的光，以根据施加至光纤电缆的应变提供分布式测量。在一些实施方案中，超声成像设备的逻辑在由一个或多个处理器执行时进一步执行包括以下步骤的操作：基于反射光确定光纤电缆的物理状态；将光纤电缆的物理状态转换为坐标数据；以及显示根据坐标数据显示的内容的改变。在一些实施方案中，通过相机或红外传感器中的一个来检测超声探测器移动相关数据。
公开文本的其他实施方案涉及一种包括以下步骤的方法：使内容显示在显示屏上；获得指示超声探测器的移动的超声探测器移动相关数据；以及根据超声探测器移动相关数据来显示在显示屏上显示的内容的改变。在一些实施方案中，从集成入超声探测器的至少一个加速度计、相机或红外传感器获得超声探测器移动相关数据。在其他实施方案中，通过光纤电缆获得超声探测器移动相关数据。
在实施方案中，从经由光纤电缆接收的反射光确定超声探测器移动相关数据，其中光纤电缆包括沿着光纤电缆的长度布置的多个反射光栅，并且其中，多个反射光栅中的每个被配置为接收入射光并反射具有不同特定光谱宽度的光，以根据施加至光纤电缆的应变提供分布式测量。
在一些实施方案中，超声成像设备的逻辑在由一个或多个处理器执行时执行包括以下步骤的操作：基于反射光确定光纤电缆的物理状态；将光纤电缆的物理状态转换为坐标数据；以及显示根据坐标数据显示的内容的改变。
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加明显。
附图说明
将通过参考在附图中示出的公开文本的具体实施方案来呈现公开文本的更具体的描述。应当理解，这些附图仅描绘了本实用新型的典型实施方案，因此不应被视为限制其范围。通过使用附图，将更具体和详细地描述和解释本实用新型的示例性实施方案，其中：
图1提供了根据一些实施方案的用作来自手术中无菌区域内的图像处理设备的远程控制的超声探测器系统的视图。
图2提供了根据一些实施方案的用作手术中图像处理设备和增强现实设备的远程控制的超声探测器系统的视图。
图3提供了根据一些实施方案的包括连接至图像处理设备的超声探测器的超声探测器系统的框图。
具体实施方式
在更详细地公开一些具体实施方案之前，应当理解，本文公开的具体实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应当理解，本文公开的特定实施方案可具有以下特征：其可容易地与特定实施方案分离并且任选地结合或替代本文公开的许多其他实施方案中任何一个特征。
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的目的，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)通常用于区分或标识一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供系列或数字限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤不必按顺序出现，并且包括这些特征或步骤的特定实施方案不必限于这三个特征或步骤。为方便起见，使用了诸如“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”等标签，并且这些标签并非旨在暗示例如任何特定的固定位置、定向或方向。相反，例如这样的标记用于反映相对位置、定向或方向。除非上下文另有明确规定，否则单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。
为了清楚起见，应当理解，词语“远侧”是指相对更靠近患者的方向，如本文所述，在该方向上使用医疗设备，而词语“近侧”是指相对更远离患者的方向。此外，本文(包括权利要求书)所用的词语“包括”、“具有”、“带有”应具有与词语“包含”相同的含义。
术语“逻辑”可以表示被配置为执行一种或多种功能的硬件、固件或软件。作为硬件，术语逻辑可以指或包括具有数据处理和/或存储功能的电路。这种电路的示例可以包括但不限于或受限于硬件处理器(例如，微处理器、一个或多个处理器核、数字信号处理器、可编程门阵列、微控制器、专用集成电路“ASIC”等)、半导体存储器或组合元件。
另外，或可替换地，术语逻辑可以指或包括软件，诸如一个或多个进程、一个或多个实例、应用程序编程接口(API)(一个或多个)、子例程(一个或多个)、函数(一个或多个)、小应用程序(一个或多个)、小服务程序(一个或多个)、例程(一个或多个)、源代码、目标代码、共享库/动态链接库(dll)或甚至一个或多个指令。这种软件可以存储在任何类型的合适的非暂时性存储介质或暂时性存储介质(例如，电、光、声或其他形式的传播信号，诸如载波、红外信号或数字信号)中。非暂时性存储介质的示例可以包括但不限于或受限于可编程电路；非持久性存储器，例如易失性存储器(例如，任何类型的随机存取存储器“RAM”)；或者永久存储器，例如非易失性存储器(例如，只读存储器“ROM”、功率备份RAM、闪存、相变存储器等)、固态驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器或便携式存储设备。作为固件，逻辑可以存储在永久存储装置中。
最后，在以下描述中，本文所用的术语“或”和“和/或”应解释为包括或意指任何一个或任何组合。作为实例，“A、B或C”或“A、B和/或C”意指“A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B 和C中的任一项”。仅在元件、组件、功能、步骤或动作的组合以某种方式固有地相互排斥时，会出现该定义的例外。
除非另外定义，否则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相同的含义。
本文公开的实施方案涉及用于超声成像以及用于远程控制超声成像设备的超声探测器系统。在一些实施方案中，提供了包括远程控制能力的超声探测器系统。
在一个实施方案中，超声探测器可以用作能够根据无菌使用驱动医学计算机/超声系统的功能的远程控制器。这使得诸如临床医师的用户能够控制手术中无菌区域内的医学计算机/超声系统。在一个实施方案中，超声探测器用作物理控制器，用于改变显示屏上的内容显示，诸如用于医学计算机/超声系统的屏幕指示器的物理控制器。超声探测器被配置为用于确定其位置和移动以便使用该信息来远程控制医学计算机/超声系统。在一个实施方案中，超声探测器可以无线连接至医学计算机/超声系统。
在一个实施方案中，可以由集成的加速度计提供确定超声探测器的定位和移动。超声探测器可以包括光纤部件，例如光纤探测器。超声探测器还可以包括相机跟踪装置，其可以允许医学计算机/超声系统通过集成到医学计算机/超声系统中的相机来跟踪超声探测器的移动。可以通过红外(IR)跟踪设备来实现对移动的附加跟踪。
根据这些示例性实施方案，超声探测器系统可以主要用于对在图像处理设备的屏幕上显示的超声图像进行超声成像和分析。如上所述，通过在超声成像过程中用作远程指示器设备，超声用作无菌系统控制和操作的装置。
参考图1，示出了包括压力测量设备的超声探测器系统的前视图。超声探测器系统101包括超声探测器100和超声图像处理设备110。超声图像处理设备110可以接收数据并显示来自超声探测器100的视觉反馈，以用于呈现超声可视化。在该示例性实施中，连接130表示有线连接。超声探测器100可以具有控制按钮150，该控制按钮150 可以用于超声成像并且还用于远程控制屏幕指示器140。如上所述，超声探测器100可以由诸如临床医师的用户在如箭头所示的各个方向上移动。
根据示例性实施方案，超声探测器100用作超声图像处理设备 110(例如，医学计算机/超声系统)的屏幕指示器140的物理控制器。超声图像处理设备110可以通过各种方法获得超声探测器移动相关数据，包括但不限于或受限于：(1)布置在超声探测器100内的光纤探测器51；(2)由超声成像设备110的相机或耦合至超声成像设备 110的相机执行的相机跟踪，如集成相机120；(3)超声探测器100 的一个或多个加速度计；和/或(4)由超声成像设备110的IR跟踪工具52执行的红外(IR)跟踪。
在一些实施方案中，超声探测器100被配置为确定其位置和移动，以便使用该信息来远程控制图像处理设备110。然而，在其他实施方案中，将超声探测器移动相关数据提供给图像处理设备110，然后图像处理设备110由此确定定位和移动。超声探测器100的定位和移动的确定可以由集成的加速度计提供确定超声探测器100的定位和移动。
在第一组实施方案中，超声探测器100包括光纤探测器51，例如形状感测光纤电缆，该光纤探测器布置在超声探测器100内并经由沿光纤电缆纵向布置的多个传感器检测超声探测器100的移动。多个传感器中的每个可以作为反射光栅工作，例如光纤布拉格光栅(FBG)，即，与刻在光纤电缆的内芯光纤中的永久性、周期性折射率变化相对应的本征传感器。包括多个内芯光纤的光纤电缆可称为“多内芯光纤电缆”。每个传感器作为特定光谱宽度(例如，特定波长或特定波长范围)的光反射镜工作。结果，当宽带入射光由光学光源提供并通过内芯光纤传播时，此后到达用于该内芯光纤的分布式传感器阵列的第一传感器，与第一传感器相关联的规定光谱宽度的光被反射回图像处理设备110内的光接收器，包括显示器和光学光源。入射光的剩余光谱继续通过内芯光纤向光纤电缆的远端(例如，超声探测器100)传播。入射光的剩余光谱可以遇到来自分布式传感器阵列的其他传感器，其中这些传感器中的每个被制造为反射具有不同特定光谱宽度的光以提供分布式测量。
结果，反射光返回信息，该信息允许基于从返回的反射光测量的波长偏移确定光纤电缆的物理状态。特别地，施加至光纤电缆的应变 (例如，压缩或张力)导致与返回的反射光相关联的波长偏移。当操作者移动超声探测器110时，光纤电缆的光栅经历不同类型和程度的应变。
例如，对于多内芯光纤电缆，响应于超声探测器100在左转向方向上的角度(例如，径向)移动，在移动期间具有最短半径的多内芯光纤电缆的第一内芯光纤(例如，最靠近角度变化方向的内芯光纤) 将表现出压缩(例如，缩短长度的力)。同时，在移动期间具有最长半径的第二内芯光纤(例如，距离角度变化方向最远的内芯光纤)将表现出张力(例如，增加长度的力)。因为这些力不同且不相等，所以来自与内芯光纤相关联的反射光栅的反射光将呈现不同的波长变化。通过与沿着多内芯光纤电缆的中心轴定位的中心参考内芯光纤的波长相比确定由每个内芯光纤的压缩/拉伸引起的波长变化的程度，反射光信号的波长偏移的差异可用于来推断有线连接130和超声探测器 100的物理配置。可以使用这些程度的波长变化来推断超声探测器100 的物理状态(例如，定位、移动、定向等)。
在第二组实施方案中，超声成像设备110可以包括或耦合至相机，例如集成相机120，用于对超声探测器100的移动进行视频跟踪，以产生被转换为屏幕指示器140的移动的移动相关数据。具体地，超声图像处理设备110的逻辑将所跟踪的超声探测器100的移动转换成坐标数据，该坐标数据被又用于基于超声探测器100的移动来移动屏幕指示器140。
在第三组实施方案中，超声探测器100包括集成在其中的一个或多个加速度计49。在激活时，加速度计49捕获超声探测器移动相关数据，该移动相关数据然后可以被提供给超声成像设备110以被转换成屏幕指示器140的移动。
在第四组实施方案中，超声成像设备110可以包括或耦合至IR 跟踪工具52(例如热电IR传感器)，在激活时，IR跟踪工具52被配置为通过感测由超声探测器100发射的热来获得超声探测器移动相关数据。图像处理设备110的逻辑306可以被配置为将感测的热转换为超声探测器移动相关数据，该超声探测器移动相关数据被转换为屏幕坐标数据。逻辑306然后可以根据超声探测器移动相关数据引起屏幕指示器140的移动。
在上述每组实施方案中，超声图像处理设备110的逻辑将所跟踪的超声探测器100的移动转换成坐标数据，该坐标数据又被用于基于超声探测器100的移动来移动屏幕指示器140。还应当理解，可以组合多组实施方案中的任何一个，使得组合的跟踪移动可以被转换成坐标数据。
另外，超声探测器100的处理器30可以提供通过由集成到超声探测器100中的移动检测设备(未显示)检测手势而产生的移动相关数据，以控制屏幕指示器140的功能。在一些实施方案中，超声探测器100的处理器可以被配置为通过由集成到超声探测器100中的语音识别工具53处理的语音命令来控制屏幕指示器140的功能。例如，集成到超声探测器100中的语音识别工具53可以检测启动或禁用超声探测器100的功能的语音命令，该超声探测器100用作屏幕指示器 140的物理控制器。
参考图2，示出了用作手术中图像处理设备和虚拟现实或增强现实设备的远程控制的超声探测器系统的视图。如以上参考图1所讨论的，超声系统包括与超声图像处理设备110连接的超声探测器100。超声图像处理设备110可以是专用超声计算机系统。超声图像处理设备110还可以接收并显示来自超声探测器100的视觉反馈，以用于呈现超声可视化。在该示例性实施中，连接230表示无线连接。无线网卡或工具示为220。超声探测器100可以具有控制按钮150，该控制按钮150可以用于超声成像并且还用于远程控制屏幕指示器140。如上所述，超声探测器100可以由诸如临床医师的用户在如箭头所示的各个方向上移动。
超声探测器100可以用作超声成像系统(例如，医学计算机/超声系统)110的屏幕指示器140的物理控制。超声探测器100可以被配置为确定其位置和移动，并且将超声探测器移动相关数据传递到超声图像处理设备110以被转换成屏幕指示器140的移动。
在一些实施方案中，超声探测器100的处理器可以被配置为通过提供由红外跟踪超声探测器的移动而生成的超声探测器移动相关数据来控制屏幕指示器140的功能。超声探测器100的处理器可以提供通过由集成到超声探测器100中的移动检测设备(未显示)检测手势而产生的移动相关数据，以控制屏幕指示器140的功能。在一些实施方案中，超声探测器100的处理器可以被配置为通过由集成入超声探测器的语音识别工具53处理的语音命令来控制屏幕指示器140的功能。超声图像处理设备110可以使用集成相机120来对超声探测器100 的移动进行视频跟踪，以产生被转换为屏幕指示器140移动的移动相关数据。
图2所示的超声系统200包括超声探测器100，与超声成像设备 110无线连接以在超声成像设备100的屏幕上呈现超声图像。超声系统200还包括增强现实设备210(其也可以是虚拟现实设备)，其经由无线或有线连接耦合至超声探测器并且如连接240所示耦合至超声成像设备110。增强现实设备210被配置为向用户呈现超声图像并显示由超声探测器100控制的屏幕指示器140。
图3示出了包括连接至图像处理设备的控制台的超声探测器系统 110的框图。超声探测器100(图1和2中所示)包括超声探测器31。在一些实施方案中，超声探测器100可以在其中包括处理器30，用于通过使用通用操作系统35、具有文件系统37的存储器(例如，非暂时性计算机可读介质)、以及可以存储在存储器37中并由处理器30 执行的逻辑或应用程序38来管理系统功能。一些逻辑或应用程序38 可以提供应用可编程接口(API)，以允许用户(即，临床医师或医生)控制图像处理设备110的屏幕39上的屏幕指示器。包括适当电路的波束形成工具36也由处理器30控制，以使得能够产生、接收和处理信号。例如，波束形成工具36可以产生可以由探头接收的一些信号。探头31将这些信号传递到患者的区域中并且接收一些反射信号。波束形成工具36可以处理由探头31转换为电信号的反射超声信号，并且可以将电信号转换为图像数据。图像数据被传递到图像处理设备110以在屏幕39上显示给用户(即，临床医师)。为了操作超声探测器，布置包括电源按钮和控制按钮的按钮43。然而，在一些实施方案中，超声探测器100不必包括所示的所有组件，例如操作系统 35。
在一些实施方案中，超声探测器被配置为确定超声探测器100的位置和移动，以便使用该信息来远程控制图像处理设备110。确定超声探测器100的定位和移动可以由集成的加速度计49提供。超声探测器的处理器30可以被配置为从至少一个加速度计49获取超声探测器移动相关数据。
超声探测器100可以将超声探测器移动相关数据传递到图像处理装置110以转换为屏幕指示器140的移动。在一个实施方案中，超声探测器100的处理器30可以被配置为通过使用集成到超声探测器100 中并连接至超声探测器100的光纤探测器51，将超声探测器移动相关数据传递到图像处理设备110。处理器30可以提供通过移动传感器 50检测手势而产生的移动相关数据，其中，该移动传感器50集成到超声探测器100中并连接至处理器30以控制屏幕指示器140的功能。在一些实施方案中，超声探测器100的处理器可以被配置为通过由集成到超声探测器100中的语音识别工具53处理的语音命令来控制屏幕指示器140的功能。注意，超声探测器100可以包括与这里列出的那些不同的、更少或更多的组件，包括使得超声探测器能够以无线网络方式与其他本地或远程图像处理设备操作的那些组件。超声探测器 100还可以连接至远程电子健康记录(EHR)系统。
另外，图像处理设备110被示为包括屏幕39、IR跟踪工具52、处理器300和可选的集成相机120。处理器300可以包括操作系统(或者可以执行存储在存储器文件系统304上的操作系统)和光学逻辑 308。存储器文件系统304还可以具有存储在其上的逻辑或应用程序306。如上所述，在一些实施方案中，图像处理设备110可以使用IR 跟踪工具52(例如热电IR传感器)获得超声探测器移动相关数据。逻辑306可以被配置为将超声探测器移动相关数据转换为屏幕坐标数据。逻辑306然后可以根据超声探测器移动相关数据引起屏幕指示器140的移动。光学逻辑308包括光源310和光接收器312。
光源310被配置为发射宽带入射光以在光纤电缆上传播。在一个实施方案中，光源310是可调谐扫频激光器，但是除了激光器之外还可以采用其他合适的光源，包括半相干光源、LED光源等。光接收器 312(例如，光电探测器如正-本征-负“PIN”光电二极管、雪崩光电二极管等)被配置为：(i)接收返回的光信号，即，从部署在有线连接130和超声探测器100内的光纤电缆的每个内芯光纤内制造的基于光纤的反射光栅(传感器)接收的反射光信号，以及(ii)将反射光信号转换为反射数据，即，以电信号形式表示反射光信号的数据，该反射光信号包括由应变引起的波长偏移。
具有不仅提供超声成像，而且提供指示器远程控制能力的系统，以使单个用户能够控制手术中无菌区域内的图像处理设备，以有利地降低了传播感染的风险。

Claims (11)

1.一种超声系统，其特征在于，包括：
超声成像设备，其包括显示屏、处理器和其上存储有逻辑的非暂时性计算机可读介质；和
超声探测器，其可操作地连接至所述超声成像设备，其中超声探测器移动引起在所述显示屏上显示的内容的改变。
2.根据权利要求1所述的超声系统，其特征在于，所述超声探测器使得用户能够从无菌区域内控制所述超声成像设备。
3.根据权利要求1所述的超声系统，其特征在于，所述超声探测器被无线连接至所述超声成像设备，以在所述超声成像设备的屏幕上呈现超声图像。
4.根据权利要求1所述的超声系统，其特征在于，所述超声成像设备被配置为从集成入所述超声探测器的至少一个加速度计采集超声探测器移动相关数据。
5.根据权利要求1所述的超声系统，其特征在于，所述超声成像设备被配置为通过集成入所述超声成像设备与所述超声探测器之间的有线连接的光纤电缆获得超声探测器移动相关数据。
6.根据权利要求5所述的超声系统，其特征在于，所述超声成像设备包括配置为向所述光纤电缆提供入射光的光源，其中所述光纤电缆包括沿着所述光纤电缆的长度布置的多个反射光栅，并且其中所述多个反射光栅中的每个被配置为反射具有不同光谱宽度的光，以根据施加至所述光纤电缆的应变提供分布式测量。
7.根据权利要求1所述的超声系统，其特征在于，所述超声成像设备被配置为基于对所述超声探测器的移动的红外跟踪而采集超声探测器移动相关数据。
8.根据权利要求1所述的超声系统，其特征在于，所述超声探测器被配置为响应于通过移动检测设备检测到手势或检测到语音命令而启用或禁用对超声探测器移动相关数据的检测。
9.根据权利要求1所述的超声系统，其特征在于，所述超声成像设备被配置为通过由集成入所述超声成像设备或与所述超声成像设备耦合的相机执行的视频跟踪，采集超声探测器移动相关数据。
10.根据权利要求1所述的超声系统，其特征在于，还包括增强现实设备，其连接至所述超声探测器和所述超声成像设备，其中所述增强现实设备被配置为向用户呈现超声图像并且显示内容的改变的至少一部分。
11.根据权利要求1所述的超声系统，其特征在于，所述显示屏上显示的内容的改变包括根据超声探测器移动相关数据的屏幕指示器的移动。
CN202122265601.3U 2020-09-18 2021-09-17 具有指示器远程控制能力的超声系统 Active CN216257172U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063080546P 2020-09-18 2020-09-18
US63/080,546 2020-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN216257172U true CN216257172U (zh) 2022-04-12

Family

ID=80646061

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202122265601.3U Active CN216257172U (zh) 2020-09-18 2021-09-17 具有指示器远程控制能力的超声系统
CN202111092677.9A Pending CN114190975A (zh) 2020-09-18 2021-09-17 具有指示器远程控制能力的超声探测器

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111092677.9A Pending CN114190975A (zh) 2020-09-18 2021-09-17 具有指示器远程控制能力的超声探测器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220381630A1 (zh)
EP (1) EP4210587A2 (zh)
CN (2) CN216257172U (zh)
WO (1) WO2022203713A2 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022020351A1 (en) 2020-07-21 2022-01-27 Bard Access Systems, Inc. System, method and apparatus for magnetic tracking of ultrasound probe and generation of 3d visualization thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011098926A1 (en) * 2010-02-09 2011-08-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Apparatus, system and method for imaging and treatment using optical position sensing
US20150327841A1 (en) * 2014-05-13 2015-11-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Tracking in ultrasound for imaging and user interface
US20190117190A1 (en) * 2016-04-19 2019-04-25 Koninklijke Philips N.V. Ultrasound imaging probe positioning

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022203713A3 (en) 2022-12-15
CN114190975A (zh) 2022-03-18
EP4210587A2 (en) 2023-07-19
WO2022203713A2 (en) 2022-09-29
US20220381630A1 (en) 2022-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN216136534U (zh) 用于将医疗装置放置入患者身体内的医疗装置系统
CN216167530U (zh) 配置为生成目标区域的三维超声图像的超声成像系统
CN217040287U (zh) 用于将医疗器械插入患者体内的医疗器械系统
US6470205B2 (en) Medical instrument for insertion into an examination subject, and medical examination/treatment device employing same
CN111166312A (zh) 血压测量设备
CN102835965B (zh) 光学压力测量
US9607381B2 (en) Accurate and rapid mapping of points from ultrasound images to tracking systems
JP6322495B2 (ja) 形状推定装置、形状推定装置を備えた内視鏡システム及び形状推定のためのプログラム
EP2742329A2 (en) Medical device insertion and exit information using distributed fiber optic temperature sensing
EP3324850A1 (en) Fiber-optic realshape sensor for enhanced doppler measurement display
JP5506337B2 (ja) 三次元形状検出装置
CN216257172U (zh) 具有指示器远程控制能力的超声系统
US11520375B2 (en) Foldable electronic device and method of estimating bioinformation using the same
JPWO2016178279A1 (ja) 湾曲情報導出装置、湾曲情報導出装置を備えた内視鏡システム、湾曲情報導出方法及び湾曲情報導出のためのプログラム
KR20220030089A (ko) 생체정보 추정 장치 및 방법
US20220279122A1 (en) Image capturing device, image capturing method and recording medium
US11696727B2 (en) Foldable electronic device and method of estimating bio-information using the same
EP3520672A1 (en) Image diagnostic device, control method for image diagnostic device, computer program, and computer-readable storage medium
CN110025300B (zh) 基于dfb光纤激光传感技术的生命体征监测装置及监测方法
US20180344204A1 (en) Features for optical shape sense enabled device identification
CN221154105U (zh) 用于在置于患者体内之前确定在插入部位与目标定位之间延伸所需的导管长度的系统
CN221261815U (zh) 超声训练系统
US20240081781A1 (en) Graphical user interface for intravascular ultrasound stent display
JP5676028B2 (ja) 三次元形状検出装置の作動方法
KR101982098B1 (ko) 광섬유 모션 센서 및 이를 포함하는 가상/증강현실 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant