ES2313580T3 - Dispositivo y metodo para calibracion de sondas de ultrasonido. - Google Patents

Dispositivo y metodo para calibracion de sondas de ultrasonido. Download PDF

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Abstract

Un método para calibrar una sonda de ultrasonido que tiene un plano de haz, incluyendo el método: dirigir la sonda para recibir ondas ultrasónicas reflejadas de un blanco incluyendo una pluralidad de elementos lineales, que se cruzan en un punto de cruce y que están dispuestos para intersecar el plano de haz en respectivos puntos de intersección; recibir señales de la sonda en respuesta a las ondas ultrasónicas reflejadas; y alinear la sonda modificando al menos una de una posición y una orientación de la sonda en respuesta a las señales de modo que los puntos de intersección se encuentren en una posición deseada en el plano de haz, donde la alineación de la sonda incluye: formar, usando las señales, una imagen de ultrasonido en la que los puntos de intersección de los elementos lineales aparecen como puntos; y modificar al menos una de la posición y la orientación de la sonda en respuesta a los puntos que aparecen en la imagen; donde modificar al menos una de la posición y la orientación de la sonda incluye modificar la orientación de la sonda en respuesta a una distancia entre los puntos en la imagen; y donde modificar la orientación incluye girar la sonda de modo que los puntos converjan en un solo punto correspondiente al punto de cruce.

Description

Dispositivo y método para calibración de sondas de ultrasonido.
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a sistemas de formación de imágenes por ultrasonido, y específicamente a dispositivos y métodos para calibración de sondas de ultrasonido.
Antecedentes de la invención
EP-A-1 481 637 describe un aparato y métodos para calibrar una sonda que tiene un sensor de posición y un transductor ultrasónico. El aparato incluye un accesorio de prueba, que incluye un objetivo ultrasónico dispuesto en él en una posición conocida. Un ordenador recibe una señal de posición generada por el sensor de posición mientras el transductor está en alineación con el objetivo ultrasónico. El ordenador determina así la orientación de la sonda en un marco de referencia del accesorio de prueba y determina datos de calibración para la sonda en respuesta a la orientación de la sonda.
Se conocen en la técnica varios métodos para calibrar sensores de posición. Por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos 6.266.551 y 6.370.411 describen métodos y aparatos para calibrar una sonda incluyendo un sensor magnético de posición. La calibración se usa para medir y compensar variaciones en las posiciones, orientaciones y ganancias de bobinas de sensor magnético en la sonda. Para calibrar la sonda, un dispositivo mecánico sujeta la sonda en una o más posiciones y orientaciones predeterminadas, y unos radiadores generan campos magnéticos sustancialmente uniformes conocidos cerca del montaje. Las señales generadas por las bobinas son analizadas y usadas para producir datos de calibración relativos a las ganancias de las bobinas y las desviaciones de la ortogonalidad de las bobinas.
Otros métodos para calibrar formadores de imágenes por ultrasonido con sensores de posición también son conocidos en la técnica. Por ejemplo, la Patente de Estados Unidos 6.138.495 describe un método y aparato para calibrar un componente de medición de posición en un transductor de formación de imágenes o exploración con respecto al plano de exploración. Se realizan calibraciones usando un dispositivo de calibración incluyendo un componente adicional de medición de posición, de tal manera que. Durante el proceso de calibración, la posición relativa de entre estos componentes de medición de posición pueda ser calculada. También se realizan calibraciones viendo objetivos en el plano de exploración que están en una posición conocida con respecto al componente adicional de medición de posición.
Como otro ejemplo, la Patente de Estados Unidos 6.585.561 describe una unidad de calibración para calibrar un cabezal de ultrasonido. La unidad de calibración está configurada para recibir el cabezal de ultrasonido en una posición y orientación conocidas con respecto a una porción de referencia de la unidad de calibración. La unidad de calibración permite la calibración de un sistema de coordenadas de marcadores asociados con el dispositivo de ultrasonido. Los ecos recibidos de la porción de referencia pueden ser usados para calibrar, por ejemplo, una desviación entre el cabezal de ultrasonido y la porción de referencia. La unidad de calibración se forma preferiblemente de un material en el que la velocidad del sonido es conocida, tal como un plástico adecuado con un agujero que tiene un diámetro para recibir el dispositivo de ultrasonido. Durante la calibración, se reciben ecos de la interface de la parte inferior de la unidad de calibración y el medio circundante, que es preferiblemente aire. El eco puede ser usado para calcular una desviación desde el dispositivo de cabezal de ultrasonido a la interface.
Resumen de la invención
Las realizaciones de la presente invención proporcionan aparatos y métodos mejorados para calibrar la posición y orientación de un dispositivo de formación de imágenes por ultrasonido con respecto a una sonda conteniendo el dispositivo. Estas realizaciones permiten determinar exactamente el basculamiento y la desviación del dispositivo de formación de imágenes con relación al cuerpo de la sonda.
En algunas realizaciones de la presente invención, la sonda incluye un sensor de posición, tal como un sensor de posición magnético. La determinación del basculamiento y la desviación del dispositivo de formación de imágenes se combinan con la calibración del sensor de posición con el fin de calibrar la posición y orientación del plano del haz de ultrasonido con relación al marco de coordenadas del sensor de posición. Las imágenes de ultrasonido capturadas por la sonda pueden ser exactamente registradas entonces con el marco de referencia tridimensional fijo que proporciona el sistema de detección de posición.
Por lo tanto, según la presente invención, se facilita un método para calibrar una sonda de ultrasonido que tiene un plano de haz según la reivindicación 1.
En algunas realizaciones, la sonda incluye un sensor de posición, y el método incluye calibrar el sensor de posición con el fin de determinar factores de calibración para uso al calcular coordenadas aplicables a imágenes de ultrasonido formadas por la sonda en base a lecturas del sensor de posición. Opcionalmente, el método incluye verificar los factores de calibración por los pasos de calcular, usando los factores de calibración, un primer desplazamiento entre la sonda y una característica que aparece en una de las imágenes formadas por la sonda mientras la sonda está en una primera posición; mover la sonda a una segunda posición en la que la sonda contacta la característica; determinar, usando el sensor de posición, un segundo desplazamiento entre las posiciones primera y segunda de la sonda; y comparar los desplazamientos primero y segundo.
También se ha previsto, según la presente invención, un método para calibrar una sonda de ultrasonido que tiene un plano de haz según la reivindicación 4.
También se ha previsto, según la presente invención, un aparato para calibrar una sonda de ultrasonido que tiene un plano de haz según la reivindicación 7.
También se facilita, según una realización de la presente invención, un aparato para calibrar una sonda de ultrasonido que tiene un plano de haz según la reivindicación 9.
La presente invención se entenderá más plenamente por la descripción detallada siguiente de sus realizaciones, tomada juntamente con los dibujos en los que:
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una ilustración gráfica esquemática de un sistema basado en catéter para formación de imágenes por ultrasonido, según una realización de la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra esquemáticamente un método para calibrar una sonda de ultrasonido, según una realización de la presente invención.
La figura 3 es una ilustración gráfica esquemática de un sistema para alinear una sonda de ultrasonido, según una realización de la presente invención.
La figura 4 es una representación esquemática de una imagen de ultrasonido formada por una sonda en el sistema de la figura 3, según una realización de la presente invención.
La figura 5A es una ilustración gráfica esquemática de un accesorio para calibrar una sonda de ultrasonido, no según otra realización de la presente invención.
La figura 5B es una representación esquemática de una imagen de ultrasonido formada por una sonda en el accesorio de la figura 5A, no según una realización de la presente invención.
Y las figuras 6A y 6B son vistas laterales esquemáticas de una sonda de ultrasonido, que ilustra etapas sucesivas en un procedimiento para verificar la calibración apropiada de la sonda, según una realización de la presente invención.
Descripción detallada de realizaciones
La figura 1 es una ilustración gráfica esquemática de un sistema de formación de imágenes por ultrasonido 20 incluyendo una sonda alargada, tal como un catéter 22, para introducción en el cuerpo de un paciente, según una realización de la presente invención. El sistema 20 incluye una consola 24, que incluye típicamente un ordenador con circuitos adecuados de procesado de señales e interface de usuario. Esta consola recibe y procesa señales de catéter 22, como se describe más adelante. Típicamente, la consola permite a un usuario observar y regular las funciones del catéter 20 y visualiza imágenes formadas usando el catéter. El catéter 20 incluye típicamente un mango 26 para controlar la operación del catéter por el usuario. El mango o un conector que acopla el catéter a la consola 24 pueden incluir un microcircuito para almacenar datos de calibración, como se describe en dicha Patente de Estados Unidos 6.266.551, por ejemplo.
Un extremo distal 28 del catéter 22 incluye un dispositivo de formación de imágenes por ultrasonido 32, que se usa para producir imágenes de ultrasonido del interior del cuerpo. Una vista en sección transversal ampliada del extremo distal 28 se representa en el inserto de la figura 1. El dispositivo de formación de imágenes por ultrasonido 32 incluye típicamente una serie de transductores en fase 34, que opera, como es conocido en la técnica, con el fin de crear un "abanico" de imágenes bidimensionales 38 en el plano del haz electrónico de exploración (denominado aquí el "plano del haz"), que contiene el eje longitudinal del catéter (identificado como el eje Z en las figuras). Los transductores reciben ondas ultrasónicas que son reflejadas de objetos en el plano de haz y señales salidas en respuesta a las ondas reflejadas. Típicamente, estas señales son procesadas por la consola 24 para formar y presentar imágenes de ultrasonido. Alternativa o adicionalmente, los transductores de ultrasonido 34 pueden ser usados para otros fines de diagnóstico, tal como mediciones Doppler, o para usos terapéuticos.
El extremo distal 28 del catéter 22 incluye además un sensor de posición 30, que genera señales que indican la posición y orientación del catéter dentro del cuerpo. En base a estas señales de posición, la consola 24 determina la posición y orientación de cada imagen de abanico capturada por el dispositivo de formación de imágenes 32. La consola es así capaz de determinar las coordenadas de objetos que aparecen en la imagen de abanico, con el fin de combinar múltiples imágenes capturadas en diferentes posiciones del catéter.
El sensor de posición 30 está típicamente junto al dispositivo de formación de imágenes 32 en una relación de posición y orientación fija. En algunas realizaciones, el sensor de posición incluye una o más bobinas, que producen señales en respuesta a un campo magnético generado por un generador de campo fuera del cuerpo del paciente. Las señales son analizadas por la consola 24 con el fin de determinar las coordenadas de posición y orientación del extremo distal 28. Esta especie de detección magnética de posición se describe con detalle, por ejemplo, en dicha Patente de Estados Unidos 6.266.551. Otros sistemas ejemplares que combinan la formación de imágenes por ultrasonido con detección magnética de posición se describen en las Patentes de Estados Unidos 6.690.963, 6.716.166 y 6.773.402.
Alternativamente, el catéter 22 puede incluir cualquier otro tipo adecuado de sensor de posición conocido en la técnica. Por ejemplo, el sensor de posición 30 puede incluir otros tipos de dispositivos de detección de campo, tal como un sensor de efecto Hall. Alternativamente, el sensor 30 puede generar campos magnéticos, que son detectados por antenas detectoras fuera del cuerpo. También alternativamente, el sensor de posición 30 puede operar midiendo la impedancia del cuerpo a señales eléctricas o transmitiendo o recibiendo señales ultrasónicas de posición. Los principios de la presente invención son aplicables sustancialmente a cualquier tecnología de detección de posición que pueda ser implementada en una sonda médica.
Como se representa en la figura 1, debido a limitaciones físicas en la construcción del catéter 22, el sensor de posición 30 y dispositivo de imágenes de ultrasonido 32 están situados en el catéter 22 a ciertas distancias respectivas de la punta distal del catéter. La posición y orientación reales del abanico 38 se calculan tomando en consideración la distancia entre el sensor de posición y el dispositivo de formación de imágenes por ultrasonido. Se ha hallado empíricamente que, a causa de las desviaciones en el proceso de fabricar el catéter 22, esta distancia varía típicamente de un catéter a otro. Además, los ejes del sensor de posición y de la serie de transductores ultrasónicos en el dispositivo de formación de imágenes 32 pueden no estar exactamente alineados con el eje Z o uno con otro, introduciendo por ello variación adicional al determinar la orientación del abanico 38. Estas y otras fuentes de variación de la alineación se describen con más detalle en dicha solicitud de patente de Estados Unidos publicada 2004/0254458 A1. Si no se corrige, la variación de la alineación originará errores al determinar las coordenadas de posición de objetos que aparecen en el abanico de imagen 38.
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra esquemáticamente un método para calibrar una sonda de ultrasonido, tal como el catéter 22, para corregir variaciones de la alineación, según una realización de la presente invención. Inicialmente, el catéter se alinea mecánicamente en un accesorio (también denominado aquí un montaje), en un paso de alineación de transductor 42. Los accesorios ejemplares que pueden ser usados para esta finalidad se representan en las figuras que siguen. La finalidad de este paso es manipular la posición y orientación del extremo distal 28 de manera controlada con el fin de poner el dispositivo de formación de imágenes por ultrasonido 32 en alineación con un sistema de coordenadas externo fijo. En otros términos, el catéter es trasladado y gira en el accesorio hasta que el abanico 38 esté en la posición y orientación deseadas. Típicamente, el catéter es manipulado en el paso 42 de modo que el abanico 38 se alinee en el plano Y-Z (con respecto al sistema de coordenadas representado en la figura 1) y se centre longitudinalmente en el origen de las coordenadas XYZ.
Una vez que el catéter ha sido colocado y orientado adecuadamente en el paso 42, el sensor de posición 30 se calibra en un paso de calibración de sensor 44. Durante el paso 44, el catéter está fijo con relación al accesorio en la posición y orientación alineadas determinadas en el paso 42. En las realizaciones en las que el sensor 30 es un sensor magnético de posición, se aplican al catéter campos magnéticos de magnitud y dirección conocidas, y las señales generadas por el sensor son medidas con el fin de calcular factores de calibración. Este paso se describe con detalle en dicha Patente de Estados Unidos 6.266.551 y la solicitud de patente de Estados Unidos publicada 2004/0254458 A1, por ejemplo. Durante el paso 44, el catéter 22 se fija típicamente en la posición y orientación alineadas que se determinaron en el paso 42. Alternativamente, el catéter se puede desplazar y/o girar una cantidad
conocida.
Alternativamente, el orden de los pasos 42 y 44 se puede invertir. En otros términos, el sensor de posición 30 se puede calibrar primero en el paso 44. Entonces, cuando el catéter está alineado en el accesorio a la conclusión de paso 42, las coordenadas de posición y orientación de catéter 22 se leen usando el sensor de posición 30.
En base a los resultados de los pasos 42 y 44 (en el orden en que se realicen los pasos), se determinan factores de calibración para el dispositivo de formación de imágenes 32 en un paso de calibración del transductor 46. Los factores de calibración indican la posición y orientación reales del abanico 38 como una función de las señales de campo magnético generadas por el sensor de posición 30. Estos factores de calibración son utilizados posteriormente por la consola 24 al determinar la posición y orientación correctas del abanico 38, en base a lecturas de posición proporcionadas por el sensor 30, y al hallar las coordenadas de posición y orientación correctas de objetos vistos en la imagen de abanico. Opcionalmente, los factores de calibración pueden ser verificados, como se describe más adelante con referencia a las figuras 6A y 6B, por ejemplo.
La figura 3 es una ilustración gráfica esquemática de un sistema 48 para alinear el catéter 22 en el paso 42, según una realización de la presente invención. El sistema 48 incluye un accesorio de alineación 49, que incluye una base 52 y un objetivo de alineación 50 formado por elementos lineales, tal como retículos 58. Aunque se representan tres retículos en la figura 3, el objetivo puede incluir alternativamente un número mayor o menor de retículos. Los retículos 58 pueden incluir hilos de metal o cualquier otro material reflector de ultrasonido adecuado. El catéter 22 se mantiene en un montaje 56 en la base 52 de modo que el extremo distal 28 del catéter se coloque debajo del punto de cruce central de los hilos 58 en el objetivo de alineación. El accesorio 49 incluye típicamente controles de alineación (no representados), que permiten girar y trasladar el catéter 22 con el fin de alinear el dispositivo de formación de imágenes 32 con el objetivo. Durante la alineación, el accesorio 49 y el catéter 22 se pueden sumergir en un baño 54, dado que las ondas de ultrasonido avanzan generalmente mejor en fluido (tal como agua) que en aire.
La figura 4 es una representación esquemática del abanico de imagen 38 producido por el catéter 22 en el accesorio 49, según una realización de la presente invención. Cada retículo 58 interseca el plano de abanico de imagen 38 en un punto respectivo, de modo que los retículos aparezcan como puntos 60 en la imagen. Cuando el dispositivo de formación de imágenes 32 está perfectamente alineado con el objetivo 50, el plano de abanico 38 interseca el punto de cruce de los retículos, de modo que los puntos 60 converjan en un solo punto en la imagen. En el ejemplo representado en la figura 4, sin embargo, los puntos 60 están dispersos, indicando que el catéter 22 está rotacionalmente desviado alrededor del eje Z con relación al objetivo 50. Así, con el fin de alinear el catéter 22 con el accesorio 49, el catéter se gira alrededor del eje Z hasta que los tres puntos converjan. Típicamente, para alinear el catéter, un operador del sistema 20 manipula el catéter en el montaje 56 mientras observa la imagen de abanico en la pantalla de la consola 24.
Alternativa o adicionalmente, la alineación en el paso 42 se puede llevar a cabo usando procesado de señales por la consola 24. Por ejemplo, la consola puede analizar las amplitudes, envolventes y/o características temporales de las señales recibidas del dispositivo de formación de imágenes 32 con el fin de determinar si el catéter 22 está adecuadamente alineado y, si no lo está, cómo se deberá ajustar el catéter para la alineación apropiada. La corrección de alineación real puede ser realizada entonces manualmente por un operador humano o al menos de forma semiautomática bajo control de ordenador en bucle cerrado. Aunque las realizaciones aquí descritas se refieren principalmente al uso de imágenes como ayudas de alineación, los principios de la presente invención se pueden implementar de forma equivalente por medio de esta especie de procesado de señales, sin formar necesariamente imágenes de ultrasonido durante la alineación.
Además, una línea trazada a través de los puntos 60 en la figura 4 está sesgada con relación a la horizontal, porque los retículos 58 intersecan el abanico 38 a distancias diferentes del dispositivo de formación de imágenes 32. Además, las distancias entre los dos puntos laterales y el punto central no son iguales. La inclinación y distancias de punto desiguales indican que el eje del dispositivo de formación de imágenes está basculado con relación al eje Z. Para corregir la inclinación, el basculamiento del catéter 22 en el montaje 56 se ajusta hasta que los puntos 60 forman una línea recta horizontal y de modo que las distancias entre los puntos sean iguales. En esta situación, se sabe que el dispositivo de formación de imágenes es paralelo al eje Z, y se puede girar entonces hasta que los puntos 60 converjan, punto en el que termina la alineación angular del catéter.
El desplazamiento del extremo distal 28 del catéter también se puede ajustar en las direcciones X, Y y Z de modo que el punto correspondiente al punto de cruce de los retículos (cuando los puntos 60 converjan) esté situado en la línea central de abanico 38, a una distancia predefinida del origen del abanico. En este punto, es conocido que el dispositivo de formación de imágenes 32 está centrado directamente debajo del punto de cruce de los retículos 58, a la distancia deseada del objetivo 50.
Cuando el ajuste de la posición y orientación del catéter 22 en el accesorio 49 ha terminado, el catéter se fija en posición en el montaje 56 y se mantiene fijo en esta posición y orientación durante la calibración del sensor de posición 30 en el paso 44 (figura 2). Este paso se puede llevar a cabo con el sistema 48 in situ, es decir, sin sacar el catéter del baño 54. En otros términos, suponiendo que el sensor 30 es un sensor magnético de posición, por ejemplo, el sistema 48 puede estar situado dentro de los campos magnéticos de bobinas de generador de campo de calibración, que son activadas con el fin de calibrar el sensor 30 sin mover el catéter 22 después del paso 42. Este acercamiento, que se describe en dicha solicitud de patente de Estados Unidos publicada 2004/0254458 A1, es ventajoso en términos de conveniencia y exactitud de calibración, pero requiere un sistema de calibración grande y complejo.
Alternativamente, como preparación para el paso 44, el accesorio 49 se puede sacar del baño 54 y mover a una instalación separada de calibración del sensor de posición, tal como la representada en dicha Patente de Estados Unidos 6.266.551. Esta última instalación está configurada típicamente para aceptar la base 52 de modo que los ejes X-Y-Z de la instalación de calibración del sensor de posición estén alineados exactamente con los definidos por el objetivo 50 en el paso 42. Así, la posición y orientación del dispositivo de formación de imágenes 32 están alineadas con los ejes de la instalación de calibración del sensor de posición antes de que se determinen los factores de calibración del sensor de posición.
Se hace referencia ahora a las figuras 5A y 5B, que ilustran esquemáticamente otro accesorio y método que pueden ser usados para la alineación del catéter 22 en el paso 42, no según la presente invención. La figura 5A es una ilustración gráfica esquemática de un accesorio de alineación 64, mientras que la figura 5B es una representación esquemática del abanico de imagen 38 producido usando el accesorio 64.
El accesorio 64 incluye un objetivo 66, que tiene un solo retículo 68, que está inclinado con relación al plano X-Z. El retículo aparece como un punto 70 en el abanico 38. La distancia del punto del origen del abanico varía dependiendo del punto en que el retículo 68 interseca el abanico, y así es indicativa de la rotación de dispositivo de formación de imágenes 32 con relación al eje Z. Para alinear el dispositivo de formación de imágenes, el catéter 22 se gira y traslada con relación a la base 52 hasta que el punto 70 esté situado en un punto central 72.
Como otra realización alternativa de la invención, no representada en las figuras, el objetivo de alineación usado en el paso 42 incluye un elemento plano inclinado, tal como una superficie inclinada. En este caso, la intersección del abanico 38 con la superficie aparecerá como una línea que atraviesa la imagen de abanico. El catéter se alinea hasta que esta línea en la imagen esté adecuadamente orientada a la distancia deseada del origen del abanico.
Las figuras 6A y 6B son vistas laterales esquemáticas del catéter 22 y de un objetivo 80, que ilustra un procedimiento para verificar la calibración del dispositivo de formación de imágenes 32, según una realización de la presente invención. Después de que el procedimiento de calibración de la figura 2 ha terminado, el sistema 20 puede determinar exactamente coordenadas tridimensionales de cualquier característica vista en las imágenes del abanico producidas por el catéter 22. Para comprobar la exactitud de la calibración, se usa el catéter 22 para formar una imagen de objetivo 80, como se representa en la figura 6A. El objetivo puede ser una transparencia de ultrasonido, por ejemplo. Las coordenadas del catéter se determinan usando las lecturas proporcionadas por sensor de posición 30. Una característica, tal como una esquina 82 de la transparencia, es identificada en la imagen de ultrasonido, y la consola 24 determina el desplazamiento de la esquina en la imagen con relación al origen del abanico 38.
A continuación, como se representa en la figura 6B, se mueve el catéter 22 de modo que toque la esquina 82. El desplazamiento del catéter en esta posición se calcula con relación a la posición de la figura 6A, usando las lecturas de coordenadas proporcionadas por el sensor de posición 30. Este desplazamiento de coordenadas se compara con el desplazamiento de la característica de imagen previamente determinado de la esquina con relación al origen del abanico. Si el sistema 20 está calibrado correctamente, los dos valores de desplazamiento serán iguales. Para ello se puede utilizar igualmente otras pruebas comparativas del desplazamiento de la característica de imagen con relación al desplazamiento de detección de coordenadas.
Aunque las realizaciones antes descritas hacen referencia específicamente al catéter 22, los principios de la presente invención son igualmente aplicables a otros tipos de sondas de ultrasonido, incluyendo sondas invasivas y sondas usadas fuera del cuerpo. Se apreciará así que las realizaciones antes descritas se han citado a modo de ejemplo, y que la presente invención no se limita a lo especialmente representado y descrito anteriormente.

Claims (10)

1. Un método para calibrar una sonda de ultrasonido que tiene un plano de haz, incluyendo el método:
dirigir la sonda para recibir ondas ultrasónicas reflejadas de un blanco incluyendo una pluralidad de elementos lineales, que se cruzan en un punto de cruce y que están dispuestos para intersecar el plano de haz en respectivos puntos de intersección;
recibir señales de la sonda en respuesta a las ondas ultrasónicas reflejadas; y
alinear la sonda modificando al menos una de una posición y una orientación de la sonda en respuesta a las señales de modo que los puntos de intersección se encuentren en una posición deseada en el plano de haz, donde la alineación de la sonda incluye:
formar, usando las señales, una imagen de ultrasonido en la que los puntos de intersección de los elementos lineales aparecen como puntos; y modificar al menos una de la posición y la orientación de la sonda en respuesta a los puntos que aparecen en la imagen;
donde modificar al menos una de la posición y la orientación de la sonda incluye modificar la orientación de la sonda en respuesta a una distancia entre los puntos en la imagen; y donde modificar la orientación incluye girar la sonda de modo que los puntos converjan en un solo punto correspondiente al punto de cruce.
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2. El método según la reivindicación 1, donde la sonda incluye un sensor de posición, y donde el método incluye calibrar el sensor de posición con el fin de determinar factores de calibración para uso al calcular coordenadas aplicables a imágenes de ultrasonido formadas por la sonda en base a lecturas del sensor de posición.
3. El método según la reivindicación 2, e incluyendo verificar los factores de calibración por los pasos de:
calcular, usando los factores de calibración, un primer desplazamiento entre la sonda y una característica que aparece en una de las imágenes formadas por la sonda mientras la sonda está en una primera posición;
mover la sonda a una segunda posición en la que la sonda contacta la característica;
determinar, usando el sensor de posición, un segundo desplazamiento entre las posiciones primera y segunda de la sonda; y
comparar los desplazamientos primero y segundo.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Un método para calibrar una sonda de ultrasonido que tiene un plano de haz, incluyendo el método:
dirigir la sonda para recibir ondas ultrasónicas reflejadas de un blanco incluyendo un objeto dispuesto para intersecar el plano de haz e inclinarse con relación al plano;
recibir señales de la sonda en respuesta a las ondas ultrasónicas reflejadas; y
alinear la sonda modificando al menos una de una posición y una orientación de la sonda en respuesta a las señales de modo que el objeto interseque el plano de haz en una posición deseada, donde la alineación de la sonda incluye:
formar, usando las señales, una imagen de ultrasonido en la que el objeto aparece como una característica; y
modificar al menos una de la posición y la orientación de la sonda en respuesta a la característica que aparece en la imagen;
donde el objeto incluye un elemento plano, y donde la característica incluye una línea.
\vskip1.000000\baselineskip
5. El método según la reivindicación 4, donde modificar al menos una de la posición y la orientación de la sonda incluye modificar la orientación de la sonda en respuesta a una distancia entre la característica y un origen de la imagen.
6. El método según la reivindicación 4, donde la sonda incluye un sensor de posición, y donde el método incluye calibrar el sensor de posición con el fin de determinar factores de calibración para uso al calcular coordenadas aplicables a imágenes de ultrasonido formadas por la sonda en base a lecturas del sensor de posición.
7. Aparato para calibrar una sonda de ultrasonido que tiene un plano de haz, incluyendo el aparato:
una consola, que está adaptada para acoplarse a la sonda con el fin de recibir señales de la sonda en respuesta a ondas ultrasónicas incidentes sobre la sonda; y
un accesorio de alineación, incluyendo:
un blanco, incluyendo una pluralidad de elementos lineales que se cruzan en un punto de cruce y dispuestos para intersecar el plano de haz en respectivos puntos de intersección; y
un montaje, que está adaptado para mantener la sonda permitiendo al mismo tiempo modificar al menos una de una posición y una orientación de la sonda, en respuesta a las señales recibidas por la consola, de modo que los puntos de intersección se encuentren en una posición deseada en el plano de haz;
donde la consola es operativa para presentar, en base a las señales, una imagen de ultrasonido en la que los puntos de intersección de los elementos lineales aparecen como puntos, donde el montaje está adaptado para poder modificar al menos una de la posición y la orientación de la sonda, y donde el montaje permite que la sonda se gire de modo que los puntos converjan en un solo punto correspondiente al punto de cruce.
8. El aparato según la reivindicación 7, donde la sonda incluye un sensor de posición, y donde el aparato incluye una instalación de calibración del sensor de posición, que está adaptado para determinar factores de calibración para uso al calcular coordenadas aplicables a imágenes de ultrasonido formadas por la sonda en base a lecturas del sensor de posición.
9. Aparato para calibrar una sonda de ultrasonido que tiene un plano de haz, incluyendo el aparato:
una consola, que está adaptada para acoplarse a la sonda con el fin de recibir señales de la sonda en respuesta a ondas ultrasónicas incidentes sobre la sonda; y
un accesorio de alineación, incluyendo:
un blanco, incluyendo un objeto dispuesto para intersecar el plano de haz y para inclinarse con relación al plano; y
un montaje, que está adaptado para mantener la sonda permitiendo al mismo tiempo modificar al menos una de una posición y una orientación de la sonda, en respuesta a las señales recibidas por la consola, de modo que el objeto interseque el plano de haz en una posición deseada;
donde la consola es operativa para presentar, en base a las señales, una imagen de ultrasonido de tal manera que el objeto aparezca como una característica en la imagen, donde el montaje está adaptado para poder modificar al menos una de la posición y la orientación de la sonda en respuesta a la característica que aparece en la imagen, donde el objeto incluye un elemento plano, y donde la característica incluye una línea.
10. El aparato según la reivindicación 9, donde la sonda incluye un sensor de posición, y donde el aparato incluye una instalación de calibración del sensor de posición, que está adaptada para determinar factores de calibración para uso al calcular coordenadas aplicables a imágenes de ultrasonido formadas por la sonda en base a lecturas del sensor de posición.
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