RU2689176C2 - Ориентация и отслеживание положения инструмента относительно плоскости ультразвукового изображения - Google Patents

Ориентация и отслеживание положения инструмента относительно плоскости ультразвукового изображения Download PDF

Info

Publication number
RU2689176C2
RU2689176C2 RU2016131480A RU2016131480A RU2689176C2 RU 2689176 C2 RU2689176 C2 RU 2689176C2 RU 2016131480 A RU2016131480 A RU 2016131480A RU 2016131480 A RU2016131480 A RU 2016131480A RU 2689176 C2 RU2689176 C2 RU 2689176C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool
tracking
ultrasound
plane
image
Prior art date
Application number
RU2016131480A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016131480A (ru
RU2016131480A3 (ru
Inventor
Франсуа Ги Жерар Мари ВИНЬОН
Амит Кумар ДЖАИН
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
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 Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2016131480A publication Critical patent/RU2016131480A/ru
Publication of RU2016131480A3 publication Critical patent/RU2016131480A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2689176C2 publication Critical patent/RU2689176C2/ru

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
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/0841—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating instruments
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • 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
    • A61B8/4477—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device using several separate ultrasound transducers or 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A61B17/3403—Needle locating or guiding means
    • A61B2017/3413—Needle locating or guiding means guided by ultrasound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2063—Acoustic tracking systems, e.g. using ultrasound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
    • A61B2090/378—Surgical systems with images on a monitor during operation using ultrasound
    • 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
    • A61B8/4483—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer

Landscapes

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

Abstract

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам ориентации и отслеживания положения инструмента относительно плоскости ультразвукового изображения. Система навигации инструмента содержит ультразвуковой зонд, включающий в себя решетку преобразователей, выполненную с возможностью создания плоскости акустического изображения для сканирования анатомической области, и дополнительно содержащий один или более ультразвуковой преобразователь относительно решетки преобразователей, ультразвуковой сканер, интервенционный инструмент, выполненный с возможностью навигации в анатомической области относительно плоскости акустического изображения и содержащий один или более ультразвуковой преобразователь, причем один или более ультразвуковой преобразователь ультразвукового зонда и один или более ультразвуковой преобразователь интервенционного инструмента выполнены с возможностью создания по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала, указывающего расстояние интервенционного инструмента относительно плоскости акустического изображения, когда осуществляется навигация интервенционного инструмента в анатомической области, средство отслеживания инструмента, функционально связанное с одним или более ультразвуковым преобразователем ультразвукового зонда и одним или более ультразвуковым преобразователем интервенционного инструмента для отслеживания расстояния интервенционного инструмента относительно плоскости акустического изображения в ответ на создание по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала, и навигатор изображения для отображения графического значка на ультразвуковом изображении анатомической области, создаваемом ультразвуковым сканером, для иллюстрации отслеживания средством отслеживания инструмента расстояния интервенционного инструмента относительно плоскости акустического изображения, причем навигатор изображения выполнен с возможностью монотонного изменения графического значка в ответ на отслеживание средством отслеживания инструмента расстояния интервенционного инструмента относительно плоскости акустического изображения. Во втором варианте исполнения системы навигации инструмента один или более ультразвуковой преобразователь ультразвукового зонда и один или более ультразвуковой преобразователь интервенционного инструмента выполнены с возможностью создания по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала, указывающего расстояние интервенционного инструмента относительно плоскости акустического изображения, когда осуществляется навигация интервенционного инструмента и по меньшей мере одного ультразвукового преобразователя в анатомической области. В третьем варианте выполнения системы навигатор изображения выполнен с возможностью изменения по меньшей мере одного из размера, формы и цвета графического значка в ответ на отслеживание средством отслеживания инструмента расстояния интервенционного инструмента относительно плоскости акустического изображения. Использование изобретений позволяет облегчить отслеживание и визуализацию инструмента. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Настоящее изобретение в целом относится к трехмерной ("3D") ориентации и отслеживанию относительного положения интервенционного инструмента (например, иглы, катетера, и т.д.) относительно плоскости акустического изображения, создаваемого устройством акустической визуализации (например, двумерным ("2D") ультразвуковым визуализирующим зондом, имеющим одномерную ("1D") решетку преобразователей). В частности, настоящее изобретение относится к акустическим датчикам, пространственно ориентированным относительно интервенционного инструмента (например, прикрепленным к дистальному концу, или внедренному в дистальный конец иглы или катетера) для облегчения относительной ориентации и отслеживания положения интервенционного инструмента относительно плоскости акустического изображения.
Двумерный (2D) ультразвуковой зонд, имеющий 1D решетку преобразователей, обычно используется для визуализации целевой анатомической плоскости в широком диапазоне клинических вмешательств. Однако, проблема заключается в том, чтобы оценить положение интервенционного инструмента (например, иглы, катетера, и т.д.) вне акустической визуализации целевой анатомической плоскости, создаваемой 2D ультразвуковым зондом. Следовательно, клиницист может затрачивать много усилий и времени, пытаясь точно установить интервенционный инструмент внутри акустического изображения целевой анатомической плоскости, в частности, дистальный конец интервенционного инструмента. Конкретнее, для вмешательств, предполагающих наклонную/ортогональную инжекцию интервенционного инструмента в целевую анатомическую плоскость, оказывается затруднительным установить точное время и положение входа интервенционного инструмента внутрь акустического изображения целевой анатомической плоскости.
Например, вставка иглы при одновременном действии ультразвука обычно выполняется для различных вмешательств (например, биопсий, жидкостного дренирования, блокаде нерва, сосудистого доступа, и т.д.). Хотя осуществлялись методики визуализации иглы, основанные на управляемых отображающих пучках, приблизительно перпендикулярных оси иглы, в существенном числе случаев игла отклоняется от плоскости акустического изображения вследствие неоднородности ткани и/или вследствие асимметрии заострения. По существу, игла вне плоскости исчезает из плоскости акустического изображения независимо от ухищрений развитого программного обеспечения при визуализации иглы. Клиницист должен при этом перемещать плоскость акустического изображения для повторного получения изображения иглы, но в результате теряет акустическое изображение целевой анатомической плоскости. Кроме того, клиницист не знает, где находится игла относительно плоскости акустического изображения, и поэтому клиницист не имеет информации о том, как переместить 2D ультразвуковой зонд, чтобы найти иглу.
По существу, для акустической визуализации обязательный рабочий принцип заключается в поддержании отображения целевой анатомической плоскости и, в то же самое время, в знании относительного положения иглы относительно целевой анатомической плоскости. Однако, одна из главных технических трудностей при акустической визуализации заключается в правильной ориентации иглы и плоскости ультразвуковой визуализации для случая одной плоскости, и в визуализации конца иглы как противоположной оси для случая нормали к плоскости. Малые перемещения зонда и иглы приводят к разориентации иглы и плоскости изображения, что, в свою очередь, может привести к плохой визуализации иглы, срывам, напряжению, потери времени, многократным проколам иглой, приводящим к дискомфорту пациента и, возможно, к плохим процедурным результатам (например, ложно-отрицательным при биопсиях, неудачным блокадам при местной анестезии или устранении боли, и повреждению сосуда и нерва).
Например, на Фиг.1A и 1B показано малое Y перемещение иглы 30 к плоскости 11 акустического изображения. Это малое Y перемещение может привести к Y разориентации иглы 30 и плоскости 11 акустического изображения, как показано белым графическим значком, идентичному показанному на ультразвуковом изображении 10. Кроме того, иглы часто плохо визуализируются ультразвуковым методом, поскольку они представляют собой зеркальные отражатели, которые отражают звук в сторону от визуализирующего зонда с углом отражения, зависящим от угла вставки иглы относительно плоскости визуализации. Тем не менее, имеется значение при отображении конца иглы и ожидаемая траектория, когда игла находится в плоскости и невидима, или вне плоскости.
Настоящее изобретение придерживается рабочего принципа акустической визуализации, облегчая отслеживание и визуализацию интервенционного инструмента посредством накладки графического значка (например, маркера), указывающего интервенционный инструмент на ультразвуковом изображении. Один или несколько признаков/аспектов графического значка (например, размер, цвет, форма, и т.д.) модулируется как функция расстояния интервенционного инструмента (например, конец интервенционного инструмента) до плоскости ультразвуковой визуализации. Например, как показано на Фиг.2A и 2B, размер графического значка, показанного как белый X маркер, лежащий на ультразвуковом изображении 10, увеличивается, когда интервенционный инструмент перемещается в направлении Y плоскости 11 акустического изображения, как показано на Фиг.1A и 1B. Это существенно помогает врачу ориентировать интервенционный инструмент с визуализирующим зондом, что приводит к хорошей достоверности, быстрым процедурам и хорошим результатам, в частности, даже когда интервенционный инструмент невидим для обычного отображения (то есть, вне плоскости).
Одна из форм настоящего изобретения - это система навигации инструмента, использующая ультразвуковой зонд, ультразвуковой сканер, интервенционный инструмент (например, иглу или катетер), множество ультразвуковых преобразователей, средство отслеживания инструмента и навигатор изображения. При работе, ультразвуковой зонд создает плоскость акустического изображения для сканирования анатомической области, и ультразвуковой сканер создает ультразвуковое изображение анатомической области из скана анатомической области. Во время сканирования, интервенционный инструмент перемещается в анатомической области относительно плоскости акустического изображения, и ультразвуковые преобразователи облегчают отслеживание, посредством средства отслеживания инструмента, расстояния интервенционного инструмента относительно плоскости акустического изображения. Навигатор изображения отображает графический значок в пределах ультразвукового изображения анатомической области, создаваемого ультразвуковым сканером, для иллюстрации отслеживания интервенционного инструмента относительно плоскости акустического изображения посредством средства отслеживания инструмента. Один или несколько аспектов графического значка модулируются навигатором изображения, реагирующим на расстояние интервенционного инструмента относительно плоскости акустического изображения, когда осуществляется навигация интервенционного инструмента в анатомической области.
Вышеупомянутая форма, и другие формы настоящего изобретения, а также различные признаки и преимущества настоящего изобретения станут еще более очевидными из прочтения следующего подробного описания различных вариантов реализации настоящего изобретения совместно с сопровождающими чертежами. Подробное описание и чертежи служат исключительно иллюстративным целям для настоящего изобретения, а не ограничивают объем притязаний настоящего изобретения, определяемого в соответствии с приложенными пп. формулы и их эквивалентами.
Фиг.1A и 1B изображают, соответственно, примерные виды ультразвуковых изображений, как известно в данной области техники.
Фиг.2A и 2B - соответственно иллюстрируют примерную модуляцию графического значка ультразвуковых изображений, показанных на Фиг.1A и 1B, в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.3 - примерный вариант реализации системы отслеживания инструмента по настоящему изобретению.
Фиг.4 - примерная интервенционная процедура, включающая систему отслеживания инструмента, показанную на Фиг.3.
Фиг.5 - примерное выполнение трилатерации, как это известно в данной области техники.
Фиг.6 - блок-схема последовательности операций, характерная для первого примерного варианта реализации способа модуляции графического значка в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.7 - блок-схема последовательности операций, характерная для второго примерного варианта реализации способа модуляции графического значка в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.8 - блок-схема последовательности операций, характерная для третьего примерного варианта реализации способа модуляции графического значка в соответствии с настоящим изобретением.
Для облегчения понимания настоящего изобретения, примерные варианты реализации настоящего изобретения предоставлены здесь как относящиеся к системе навигации инструмента, показанной на Фиг.3.
Относительно Фиг.3, система навигации инструмента использует ультразвуковой зонд 20, интервенционный инструмент 30, ультразвуковой сканер 60, устройство 70 отслеживания инструмента, и навигатор 80 изображения.
Ультразвуковой зонд 20 представляет собой любое устройство, как известно в данной области техники, для сканирования анатомической области пациента с помощью акустической энергии для визуализации подкожных структур тела (например, сухожилия, мускулы, связки, сосуды и внутренние органы, и т.д.), такого как, например, сканирование анатомической области 12 пациента P11, как показано на Фиг.3. Примеры ультразвукового зонда 20, включают в себя, но без ограничения, двумерный ("2D") ультразвуковой зонд, имеющий одномерную ("1D") решетку преобразователей, линейную или изогнутую.
Ультразвуковой сканер 60 представляет собой структурную конфигурацию аппаратных средств, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения и/или электронную схему, как это известно в данной области техники, для создания ультразвукового изображения анатомической области пациента, сканируемого ультразвуковым зондом 20 (например, ультразвукового изображения 10 утробного плода, как показано на Фиг.1-3).
Интервенционный инструмент 30 представляет собой любой инструмент, как известно в данной области техники, для выполнения интервенционных процедур, включающих в себя навигацию интервенционного инструмента 30 в анатомической области. Примеры интервенционного инструмента 30 включают в себя, но без ограничения, иглу и катетер, и примеры интервенционных процедур включают в себя, но без ограничения, биопсии, жидкостной дренаж, блокирования нервов, сосудистый доступ, и т.д.
Для практического облегчения навигации, интервенционный инструмент 30 может быть оборудован одним или несколькими ультразвуковыми преобразователями в форме передатчиков, приемников и/или приемопередатчиков, как известно в данной области техники. Более конкретно, один ультразвуковой преобразователь предоставляет информацию о положении назначенной области интервенционного инструмента 30 (например, дистальный конец интервенционного инструмента 30), и два или более ультразвуковых преобразователя предоставляют информацию об ориентации, которая облегчает отображение запланированной траектории интервенционного инструмента 30 и запланированную точку пересечения с плоскостью 11 ультразвуковой визуализации, таким образом, дополнительно облегчая подходы вне плоскости (которые иначе оказываются слепыми).
В одном варианте реализации, как показано на Фиг.4, пара ультразвуковых преобразователей 31 внедрена в известную конфигурацию, как смежные с дистальным концом на интервенционном инструменте 30. Работая как передатчики, ультразвуковые преобразователи 31 или могут быть отделены неперекрывающимися частотными диапазонами, и/или могут возбуждаться один за другим для облегчения индивидуального отслеживания ультразвуковых преобразователей 31. Аналогично, при работе как приемники, сигналы для каждого ультразвукового преобразователя 31 должны быть индивидуализированы (например, с неперекрывающимися полосами частот, переключателем, двумя (2) независимыми кабелями, или способами обработки сигналов для разделения сигналов).
Для этого варианта реализации интервенционного инструмента 30, как показано на Фиг.4, ультразвуковой зонд 20 может быть снабжен одним или несколькими ультразвуковыми преобразователями 21 для отслеживания ультразвуковых преобразователей 31. Более конкретно, три (3) или более ультразвуковых преобразователя 21 дают удовлетворительные оценки положения ультразвуковых преобразователей 31. Практически, ультразвуковые преобразователи 21 располагаются на ультразвуковом зонде 20 так, чтобы обеспечить широкий приемный угол для эффективного отслеживания ультразвуковых преобразователей 31 в широкой области обзора.
В одном варианте реализации ультразвуковым зондом 20, как показано на Фиг.4, шесть (6) ультразвуковых преобразователей 21 располагаются на 2D поверхности по периметру решетки ультразвукового зонда 20. Практически, для этого варианта реализации ультразвуковые преобразователи 21 могут быть установлены на ультразвуковом зонде 20 как зажимное устройство или как внедренные в конструкцию ультразвукового зонда 20. В любом случае, может быть необходима простая калибровка между отслеживаемым положением и изображением. Такая калибровка может включать в себя зажим на конце интервенционного инструмента 30 на эхо-импульсном изображении при контролируемой визуализируемой среде.
Устройство 70 отслеживания инструмента представляет собой структурную конфигурацию аппаратных средств, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения и/или электронной схемы, как известно в данной области техники, для выполнения методики(-ик) отслеживания положения интервенционного инструмента 30 относительно ультразвукового изображения анатомической области. Для ультразвукового отслеживающего варианта реализации ультразвукового зонда 20 и интервенционного инструмента 30, как показано на Фиг.4, устройство 70 отслеживания инструмента выполняет алгоритм трилатерации для определения 3D положения ультразвуковых преобразователей 31 на основании времени прохождения сигналов между ультразвуковыми преобразователями 21 и ультразвуковыми преобразователями 31.
Практически, три (3) пары местоположение-расстояние необходимы для выполнения 3D локализации, но любые дополнительные пары местоположение-расстояние увеличивают надежность. В одном варианте реализации, как это соответствует Фиг.5, линейная оценка по методу наименьших квадратов для местоположения ультразвуковых преобразователей 31 может быть получена со следующим уравнением:
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
обозначает местоположение i th (i=J, …, N) преобразователей 21,
Figure 00000004
- расстояние от виртуального преобразователя 21 до начала координатной рамки,
Figure 00000005
- расстояние между каждым преобразователем 21 и датчиком 31, и
Figure 00000006
- местоположение каждого преобразователя 21, определяемое как начальное.
В альтернативном варианте реализации, использующем ультразвуковые преобразователи 31, и опускающем ультразвуковые преобразователи 21, устройство 70 отслеживания инструмента выполняет алгоритм для вычисления положения датчика относительно опорной рамки визуализации. Более конкретно, устройство 70 отслеживания инструмента определяет проекцию 3D положения (X-азимут, Z-глубина, Y-высота) на 2D положение в плоскости 11 изображения (x-z или r-тета). Для этого варианта реализации, Z-глубина (или диапазон) координаты получается измерением времени прохождения сигналов ультразвука от ультразвукового зонда 20 на ультразвуковые преобразователи 31, и X-азимутальное (или угловое) положение получается отысканием максимальной принятой амплитуды среди принятых пучков в ультразвуковых преобразователях 31. Качественная оценка координаты Y (расстояние от датчиков 31 до плоскости 11 визуализации) получается записью принятой амплитуды сигналов в преобразователях 31 и сравнением их с прошлой информацией: увеличение амплитуды обычно означает, что датчики 31 приближаются к плоскости 11 визуализации, тогда как уменьшение амплитуды означает, что датчики 31 удаляются от плоскости 11 визуализации.
Навигатор 80 изображения представляет собой структурную конфигурацию аппаратных средств, программного обеспечения, встроенного программного обеспечения и/или электронной схемы, как известно в данной области техники, для выполнения методики(-ик) отображения ультразвукового изображения, создаваемого ультразвуковым сканером 60 и, в соответствии с настоящим изобретением, для создания графического значка для иллюстрации отслеживания интервенционного инструмента 30 относительно плоскости 11 акустического изображения посредством средства 70 отслеживания перемещения. Более конкретно, когда осуществляется навигация интервенционного инструмента 30 в анатомической области, навигатор 80 изображения модулирует один или несколько аспектов графического значка (например, размер, цвет, форму), чтобы качественно указать отслеживаемое расстояние интервенционного инструмента 30 относительно плоскости 11 акустического изображения. С этой целью, навигатор 80 изображения вводит данные 61 от ультразвукового сканера 60, характеризующие ультразвуковое изображение 10, и вводит данные 71 от устройства 70 отслеживания инструмента, характеризующие 3D положения (X-азимут, Z-глубина) интервенционного инструмента 30 относительно плоскости 11 акустического изображения.
Для облегчения понимания модуляции графического значка, примерные варианты реализации навигатора 80 изображения будут представлены здесь как относящиеся к модуляции размера маркера, как показано на Фиг.6-8, для качественного указания расстояния ультразвуковых преобразователей 31 до плоскости ультразвукового изображения 11. Хотя эти примерные варианты реализации используют амплитуды или SNR SNR принятых сигналов, и сравнивают их с историей принятых амплитуд или SNR, для модуляции вида маркера, обычные специалисты в данной области техники увидят, как применить принципы этих примерных вариантов реализации к другим модуляционным аспектам (например, форме, цвету, гистограмме, и т.д.) и к количественной оценке сигналов для определения расстояния Y-высоты. Обычные специалисты в данной области техники также увидят различные модификации и вариации этих примерных вариантов реализации модуляции графического значка.
Обычно бывает желательно, чтобы размер маркера (переменная "markerSize") был максимален (до фиксированного максимального размера "maxSize"), когда уровень сигнала (V) на ультразвуковом преобразователе 31 падает ниже некоторого напряжения, или некоторого SNR, и минимален (до фиксированного минимального размера "minSize"), когда ультразвуковой преобразователь 31 находится на плоскости 11 визуализации на любой глубине. На промежуточных уровнях, размер маркера является промежуточным. Практически, размер маркера может быть максимальным размером маркера (переменная "markerSize") (до фиксированного максимального размера "maxSize"), когда ультразвуковой преобразователь 31 находится на плоскости 11 визуализации на любой глубине, и минимальным (до фиксированного минимального размера "minSize"), когда уровень сигнала (V) в ультразвуковом преобразователе 31 падает ниже некоторого напряжения, или некоторого SNR.
Также, на практике, кривая markerSize=f(V) или markerSize=f (SNR) должна монотонно увеличиваться или уменьшаться, но может быть линейной как описано здесь, или нелинейной (например, логарифмической). Когда уровни сигнала падают ниже установленного минимального приемлемого уровня сигнала (minV или minSNR), маркер не отображается на экране. Во всех вариантах реализации, как показано на Фиг.6-8, минимальный размер маркера ("minSize") соответствует минимальному приемлемому принятому напряжению, или принятому SNR, который является фиксированным параметром ("minV"/"minSNR"). При меньших принятых уровнях сигнала, маркер более не отображается. Это исключает возможность отображения потенциально неправильных местоположений датчика в сценариях с малым SNR.
В варианте реализации с фиксированным максимальным напряжением, из минимального размера маркера "minSize" реализуется монотонно увеличивающаяся кривая размера относительно амплитуды принятого сигнала, или SNR. Размер маркера "markerSize", таким образом, непосредственно представляет интенсивность принятого сигнала, которая увеличивается при данной глубине, когда ультразвуковой преобразователь 31 подходит к плоскости 11 визуализации, и уменьшается, когда он удаляется от плоскости 11 визуализации. Для ограничения максимального размера маркера, может быть решено, чтобы маркер прекратил расти вне "maxSize" после максимальной приемлемой интенсивности сигнала "maxV".
На Фиг.6 показана блок-схема 90 последовательности операций примерного варианта реализации с фиксированным максимальным напряжением. Относительно Фиг.6, этап S91 блок-схемы 90 последовательности операций охватывает навигатор 80 изображения, получающий параметры, необходимые для вычисления навигатором 80 изображения "markerSizeC" в течение этапа S92 блок-схемы 90 как функции измеренного напряжения V, указывающего амплитуду принятого сигнала в соответствии со следующим уравнением:
markerSizeC=(V-minV)/(maxV-minV)*(maxSize-minSize)+minSize
Этап S93 блок-схемы 90 последовательности операций охватывает навигатор 80 изображения, отображающий "markerSizeD" в соответствии со следующими уравнениями:
markerSizeD=0, если markerSizeC<minsize
markerSizeD=maxSize, если markerSizeC>maxSize
Навигатор 80 изображения возвращается на этап S92 для повторения этапов S92 и S93, если необходимо.
В варианте реализации с варьирующимся максимальным напряжением, максимальный размер маркера ("maxSize") является варьирующимся и соответствует максимальной интенсивности сигнала, принятого ультразвуковым преобразователем 31, поскольку эксперимент был начат (переменная "maxV"). Каждый раз, когда сигнал принят, его интенсивность сравнивается с максимальным прошлым принятым сигналом. Если она превышает его, сигнал "maxV", соответствующий максимальному размеру маркера, обновляется. Этот вариант реализации гарантирует максимальное отклонение размера маркера, когда интервенционный инструмент 30 продвигается в анатомической области.
На Фиг.7 показана блок-схема 100 последовательности операций, представляющая примерный вариант реализации с варьирующимся максимальным напряжением. Относительно Фиг.7, этап S101 блок-схемы 100 охватывает навигатор 80 изображения, получающий параметры, необходимые для вычисления навигатором 80 изображения "markerSizeC" в течение этапа S102 блок-схемы 100 как функции измеренного напряжения V, указывающего амплитуду принятого сигнала, сравниваемого с переменной "maxVv". Конкретно, начальное выполнение этапа S101 включает в себя установку "maxV" на 0 и markerSize на "defaultSize", и этап S102, включает в себя установку "maxV" до измеренного напряжения V, если измеренное напряжение V больше, чем "maxV", или другую установку "maxVv"="maxV". Установка "maxVv" вводится в вычисление "markerSizeC" в соответствии со следующим уравнением:
markerSizeC=(V-minV)/(maxVV-minV)*(maxSize-minSize)+minSize
Затем, "maxV"="maxVV".
Этап S93 блок-схемы 90 охватывает навигатор 80 изображения, отображающий "markerSizeD" в соответствии со следующими уравнениями:
markerSizeD=0, если markerSizeC<minsize
markerSizeD=maxSize, если markerSizeC>maxSize
Навигатор 80 изображения возвращается на этап S102 для повторения этапов S102 и S103, если необходимо.
Варианты реализации с фиксированным максимальным напряжением и варьирующимся максимальным напряжением гарантируют отображение растущего маркера, когда ультразвуковой преобразователь 31 перемещается к плоскости 11 визуализации при данной глубине визуализации. Однако, как известно в данной области техники, амплитуда принятого сигнала также зависит от глубины, так, чтобы вариация размера маркера как функция расстояния вне плоскости была зависящей от глубины, и изменения глубины датчика также приведет к изменениям размера маркера.
Для смягчения или исключения этого эффекта, в варианте реализации с минимальным движением, текущая амплитуда принятого сигнала сравнивается с недавней историей амплитуд сигнала. Длительность истории представляет собой устанавливаемый параметр, обычно устанавливаемый как несколько секунд данных, или характерное время для продвижения датчика в поле ультразвука. Максимальный размер маркера (устанавливаемый параметр) устанавливается как соответствующий максимальному принятому сигналу, или SNR, в течение этой истории. Как дополнительное усовершенствование, файл истории обновляется каждый раз, когда ультразвуковой преобразователь 31 измеряется для значительного перемещения (выше установленного порогового расстояния), как измерено по его отслеживаемому положению. Это гарантирует, что максимальный установленный размер маркера будет отображен, когда ультразвуковой преобразователь 31 находится в плоскости на любой глубине, при условии, что характерное время движения поперек плоскости больше, чем таковое для движения по глубине.
На Фиг.8 показана блок-схема 110 последовательности операций, показывающая вариант реализации с минимальным движением. Относительно Фиг.8, этап S111 блок-схемы 110 охватывает навигатор 80 изображения, получающий параметры, необходимые для вычисления навигатором 80 изображения "markerSizeC" в течение этапа S113 блок-схемы 110 как функции истории измеренного напряжения V, указывающего амплитуду принятого сигнала, связанную с движением интервенционного инструмента 30. Конкретно, начальное выполнение этапа S111 включает в себя установку "maxV" на 0; markerSize как "defaultSize", и обнуление истории.
Этап S112 блок-схемы 110 охватывает навигатор 80 изображения, определяющий, был ли интервенционный инструмент 30 перемещен вне порогового расстояния. Если так, то навигатор 80 изображения переходит на этап S113 для обновления истории с измеренным напряжением V в соответствии со следующими уравнениями:
история (1:N-1)=история (2:N)
история (N)=V
maxV=максимальный (история)
markerSizeC=(V-minV)/(maxV-minV)*(maxSize-minSize)+minSize
Этап S113 блок-схемы 110 охватывает навигатор 80 изображения, отображающий "markerSizeD" в соответствии со следующими уравнениями:
markerSizeD=0, если markerSizeC<minsize
markerSizeD=maxSize, если markerSizeC>maxSize
Навигатор 80 изображения возвращается на этап S112 для повторения этапа S112-S114, если необходимо.
Все вышеупомянутые варианты реализации могут быть успешно модифицированы, учитывая измеряемое текущее пространственное положение, особенно глубину интервенционного инструмента 30. Конкретно, как известно в данной области техники, амплитуда поля изменяется с глубиной и расстоянием вне плоскости (и в меньшей степени - с азимутом). Задача заключается в том, чтобы устранить вариацию размера отображаемого маркера как функцию глубины, но сохранить вариации размера маркера как функцию расстояния вне плоскости при данной глубине.
Ниже рассматриваются различные возможные схемы включения информации о глубине (и азимуте) в блок-схемы на Фиг.6-8 последовательности операций для отображения.
Во-первых, для варианта реализации с фиксированным максимальным напряжением на Фиг.6, вместо фиксированного максимального размера маркера (переменная "maxSize"), устанавливается справочная таблица размеров маркера как функция глубины (и возможно азимута, или азимутального угла). Эта таблица строится на основании некоторой калибровки пространственного поля, которая заранее достигается моделированием или/и измерением или оперативным моделированием. Различные справочные таблицы могут использоваться для различных зондов, режимов визуализации, устанавливаемых параметров (например, плотность пучка) и передавать фокальную глубину для различных степеней точности. Объемное затухание в анатомической области может быть измерено сравнением экспоненты с кривой, дающей данные амплитуды рассеяния назад как функцию глубины (по эхо-импульсным данным), и добавлено как вводные данные к моделированию. Кроме того, максимальный размер маркера может быть функцией интервенционного инструмента 30.
Во-вторых, в вариантах реализации, устанавливающих maxV как максимальное прошлое считанное значение в файле истории, текущее считываемое напряжение сравнивается только со считываниями напряжения в истории с подобной глубиной (например, не более чем 1 см от текущего считывания).
В-третьих, грубая пространственная сетка может быть установлена и для каждого пикселя в этой сетке максимальное считанное значение в соответствующей области устанавливается как локальное максимальное считанное значение maxV. Эти последние варианты реализации могут быть с полевым моделированием, ограничивая моделирование фактическими считываниями.
Хотя были показаны и описаны различные варианты реализации настоящего изобретения, специалисты в данной области техники поймут, что описанные здесь варианты реализации настоящего изобретения являются иллюстративными, и могут быть выполнены различные изменения и модификации, и эквивалентами можно заменить их элементы, не отступая от истинного объема притязаний настоящего изобретения. Кроме того, много модификаций может быть сделано для наглядной адаптации настоящего изобретения, не отступая от его сущности. Поэтому, предполагается, что настоящее изобретение не ограничено конкретными раскрытыми вариантами реализации, как наилучшими для воплощения настоящего изобретения, и настоящее изобретение включает в себя все варианты реализации, находящиеся в пределах объема приложенных пунктах формулы.

Claims (40)

1. Система навигации инструмента, содержащая:
ультразвуковой зонд (20), включающий в себя решетку преобразователей, выполненную с возможностью создания плоскости акустического изображения для сканирования анатомической области, и дополнительно содержащий один или более ультразвуковой преобразователь (21) относительно решетки преобразователей;
ультразвуковой сканер (60), функционально связанный с ультразвуковым зондом (20) для создания ультразвукового изображения анатомической области;
интервенционный инструмент (30), выполненный с возможностью навигации в анатомической области относительно плоскости акустического изображения и содержащий один или более ультразвуковой преобразователь (31);
причем один или более ультразвуковой преобразователь (21) ультразвукового зонда (20) и один или более ультразвуковой преобразователь (31) интервенционного инструмента (30) выполнены с возможностью создания по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала, указывающего расстояние интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения, когда осуществляется навигация интервенционного инструмента (30) в анатомической области;
средство (70) отслеживания инструмента, функционально связанное с одним или более ультразвуковым преобразователем (21) ультразвукового зонда (20) и одним или более ультразвуковым преобразователем (31) интервенционного инструмента (30) для отслеживания расстояния интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения в ответ на создание по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала; и
навигатор изображения, функционально связанный с ультразвуковым сканером (60) и средством (70) отслеживания инструмента для отображения графического значка на ультразвуковом изображении анатомической области, создаваемом ультразвуковым сканером (60), для иллюстрации отслеживания средством (70) отслеживания инструмента расстояния интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения,
причем навигатор изображения выполнен с возможностью монотонного изменения графического значка в ответ на отслеживание средством (70) отслеживания инструмента расстояния интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения.
2. Система навигации инструмента по п.1,
причем ультразвуковой зонд (20) включает в себя по меньшей мере три ультразвуковых преобразователя (21), расположенных по периметру решетки преобразователей.
3. Система навигации инструмента по п.2, причем интервенционный инструмент (30) содержит два ультразвуковых преобразователя (31).
4. Система навигации инструмента по п.1, причем средство (70) отслеживания инструмента выполнено с возможностью измерения времени прохождения ультразвуковых отслеживающих сигналов между одним или более ультразвуковым преобразователем (21) ультразвукового зонда (20) и одним или более ультразвуковым преобразователем (31) интервенционного инструмента (30).
5. Система навигации инструмента по п.4, причем средство (70) отслеживания инструмента дополнительно выполнено с возможностью определения положения одного или более ультразвукового преобразователя (31) интервенционного инструмента (30) в анатомической области относительно плоскости акустического изображения как функции времени прохождения по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала.
6. Система навигации инструмента по п.1,
причем интервенционный инструмент (30) имеет дистальный конец;
причем один или боле ультразвуковой преобразователь (31) интервенционного инструмента (30) включает в себя ультразвуковой преобразователь (31), расположенный на дистальном конце интервенционного инструмента (30); и
причем средство (70) отслеживания инструмента выполнено с возможностью оценки расстояния интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения как функции амплитуды по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала.
7. Система навигации инструмента по п.1, причем навигатор изображения выполнен с возможностью монотонного изменения размера графического значка в ответ на отслеживание средством (70) отслеживания инструмента расстояния интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения.
8. Система навигации инструмента по п.1, причем навигатор изображения выполнен с возможностью монотонного изменения графического значка как функции расстояния интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения, отслеживаемого средством (70) отслеживания инструмента.
9. Система навигации инструмента по п.1, причем навигатор изображения выполнен с возможностью монотонного изменения графического значка как функции по меньшей мере одного из амплитуды и отношения сигнал-шум по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала.
10. Система навигации инструмента по п.9, причем навигатор изображения дополнительно выполнен с возможностью монотонного изменения графического значка между фиксированной минимальной амплитудой и фиксированной максимальной амплитудой по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала.
11. Система навигации инструмента по п.9, причем навигатор изображения дополнительно выполнен с возможностью монотонного изменения графического значка между фиксированным минимальным отношением сигнал-шум и фиксированным максимальным отношением сигнал-шум по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала.
12. Система навигации инструмента по п.9, причем навигатор изображения дополнительно выполнен с возможностью монотонного изменения графического значка между фиксированным минимальным отношением сигнал-шум и варьирующимся максимальным отношением сигнал-шум по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала.
13. Система навигации инструмента по п.9, причем навигатор изображения дополнительно выполнен с возможностью монотонного изменения графического значка в ответ на минимальное перемещение интервенционного инструмента (30) перпендикулярно к плоскости акустического изображения, отслеживаемого средством (70) отслеживания инструмента.
14. Система навигации инструмента, содержащая:
ультразвуковой зонд (20), включающий в себя решетку преобразователей, выполненную с возможностью создания плоскости акустического изображения для сканирования анатомической области, и дополнительно содержащий один или более ультразвуковой преобразователь (21) относительно решетки преобразователей;
ультразвуковой сканер (60), функционально связанный с ультразвуковым зондом (20) для создания ультразвукового изображения анатомической области;
интервенционный инструмент (30), выполненный с возможностью навигации в анатомической области относительно плоскости акустического изображения, причем интервенционный инструмент (30) включающий в себя один или более ультразвуковой преобразователь (31),
причем один или более ультразвуковой преобразователь (21) ультразвукового зонда (20) и один или более ультразвуковой преобразователь (31) интервенционного инструмента (30) выполнены с возможностью создания по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала, указывающего расстояние интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения, когда осуществляется навигация интервенционного инструмента (30) и по меньшей мере одного ультразвукового преобразователя (31) в анатомической области;
средство (70) отслеживания инструмента, функционально связанное с одним или более ультразвуковым преобразователем (21) ультразвукового зонда (20) и одним или более ультразвуковым преобразователем (31) интервенционного инструмента (30) для отслеживания расстояния интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения в ответ на создание по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала; и
навигатор изображения, функционально связанный с ультразвуковым сканером (60) и средством (70) отслеживания инструмента для отображения графического значка на ультразвуковом изображении анатомической области, создаваемом ультразвуковым сканером (60), для иллюстрации отслеживания средством (70) отслеживания инструмента расстояния интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения,
причем навигатор изображения выполнен с возможностью монотонного изменения графического значка в ответ на отслеживание средством (70) отслеживания инструмента расстояния интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения.
15. Система навигации инструмента, содержащая:
ультразвуковой зонд (20), включающий в себя решетку преобразователей, выполненную с возможностью создания плоскости акустического изображения для сканирования анатомической области, и дополнительно содержащий один или более ультразвуковой преобразователь (21) относительно решетки преобразователей;
ультразвуковой сканер (60), функционально связанный с ультразвуковым зондом (20) для создания ультразвукового изображения анатомической области;
интервенционный инструмент (30) выполненный с возможностью навигации в анатомической области относительно плоскости акустического изображения, причем интервенционный инструмент (30) включает в себя один или боле ультразвуковой преобразователь (31),
причем один или более ультразвуковой преобразователь (21) ультразвукового зонда (20) и один или более ультразвуковой преобразователь (31) интервенционного инструмента (30) выполнены с возможностью создания по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала, указывающего расстояние интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения, когда осуществляется навигация интервенционного инструмента (30) в анатомической области;
средство (70) отслеживания инструмента, функционально связанное с одним или более ультразвуковым преобразователем (21) ультразвукового зонда (20) и одним или более ультразвуковым преобразователем (31) интервенционного инструмента (30) для отслеживания расстояния интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения в ответ на создание по меньшей мере одного ультразвукового отслеживающего сигнала; и
навигатор изображения, функционально связанный с ультразвуковым сканером (60) и средством (70) отслеживания инструмента для отображения графического значка на ультразвуковом изображении анатомической области, создаваемом ультразвуковым сканером (60), для иллюстрации отслеживания интервенционного инструмента (30) в анатомической области относительно плоскости акустического изображения средством (70) отслеживания инструмента,
причем навигатор изображения выполнен с возможностью изменения по меньшей мере одного из размера, формы и цвета графического значка в ответ на отслеживание средством (70) отслеживания инструмента расстояния интервенционного инструмента (30) относительно плоскости акустического изображения.
RU2016131480A 2014-01-02 2015-01-02 Ориентация и отслеживание положения инструмента относительно плоскости ультразвукового изображения RU2689176C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461922882P 2014-01-02 2014-01-02
US61/922,882 2014-01-02
PCT/IB2015/050023 WO2015101949A1 (en) 2014-01-02 2015-01-02 Instrument alignment and tracking with ultrasound imaging plane

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016131480A RU2016131480A (ru) 2018-02-07
RU2016131480A3 RU2016131480A3 (ru) 2018-08-03
RU2689176C2 true RU2689176C2 (ru) 2019-05-24

Family

ID=52472359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016131480A RU2689176C2 (ru) 2014-01-02 2015-01-02 Ориентация и отслеживание положения инструмента относительно плоскости ультразвукового изображения

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11096656B2 (ru)
EP (3) EP3508134B1 (ru)
JP (3) JP6517817B2 (ru)
CN (2) CN111973225A (ru)
RU (1) RU2689176C2 (ru)
WO (1) WO2015101949A1 (ru)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3017042B1 (fr) * 2014-02-03 2017-10-13 Spineguard Systeme medical, et procede pour visualiser un point d'entree d'un instrument chirurgical, dans une structure anatomique, et ensemble comprenant un tel systeme medical et un instrument chirurgical
US10674997B2 (en) * 2015-08-10 2020-06-09 Shaohua Hu Ultrasonic tracking probe and the method
JP6878434B2 (ja) * 2015-12-16 2021-05-26 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 介入デバイス認識
US11413011B2 (en) 2015-12-22 2022-08-16 Koninklijke Philips N.V. Ultrasound based tracking
US20190053856A1 (en) * 2016-01-07 2019-02-21 Universitat Bern Method and system for pose controlled ablation
US11457897B2 (en) * 2016-09-20 2022-10-04 Koninklijke Philips N.V. Ultrasound transducer tile registration
EP3518770A1 (en) * 2016-09-30 2019-08-07 Koninklijke Philips N.V. Tracking a feature of an interventional device
JP7250675B2 (ja) * 2016-11-11 2023-04-03 ボストン サイエンティフィック サイムド，インコーポレイテッド 誘導システム
JP2020506749A (ja) * 2017-01-19 2020-03-05 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 介入デバイスを撮像及び追跡するシステム並びに方法
JP7360946B2 (ja) * 2017-02-14 2023-10-13 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 装置追跡に対する超音波システムにおける焦点追跡
WO2018226377A1 (en) * 2017-06-06 2018-12-13 Avent, Inc. System and method for identifying and navigating anatomical objects using deep learning networks
WO2019008127A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 Koninklijke Philips N.V. INTEGRATION OF ROBOTIC INSTRUMENT GUIDE WITH AN ACOUSTIC PROBE
WO2019042854A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-07 Koninklijke Philips N.V. AUTOMATIC VISUAL FIELD UPDATE OF A POSITION FOLLOW-UP INTERVENTION DEVICE
DE102018200688B4 (de) * 2018-01-17 2023-05-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines akustischen Sensors
JP7299228B2 (ja) * 2018-02-22 2023-06-27 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ インターベンション医療デバイスの追跡
US20190262082A1 (en) * 2018-02-26 2019-08-29 Covidien Lp System and method for performing a percutaneous navigation procedure
US20210000553A1 (en) * 2018-05-04 2021-01-07 Hologic, Inc. Introducer and localization wire visualization
EP3632331A1 (en) 2018-10-05 2020-04-08 Koninklijke Philips N.V. Interventional device positioning using ultrasound signals
EP3632332A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-08 Koninklijke Philips N.V. Tracking an interventional device respective an ultrasound image plane
WO2020030746A1 (en) 2018-08-08 2020-02-13 Koninklijke Philips N.V. Interventional device positioning using ultrasound signals
EP3632333A1 (en) * 2018-10-05 2020-04-08 Koninklijke Philips N.V. Interventional device positioning respective an ultrasound image plane
EP3833265B1 (en) 2018-08-08 2022-03-09 Koninklijke Philips N.V. Interventional device positioning respective an ultrasound image plane
WO2020030557A1 (en) 2018-08-08 2020-02-13 Koninklijke Philips N.V. Tracking an interventional device respective an ultrasound image plane
CN109044531B (zh) * 2018-08-20 2024-02-06 真健康（北京）医疗科技有限公司 一种接触感应式的末端位置导航跟踪装置
JP2021534861A (ja) * 2018-08-22 2021-12-16 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 介入性音響撮像におけるセンサ追跡推定値を制約するためのシステム、デバイス及び方法
US20200069285A1 (en) * 2018-08-31 2020-03-05 General Electric Company System and method for ultrasound navigation
CN109171817B (zh) * 2018-09-05 2021-12-07 浙江深博医疗技术有限公司 三维乳腺超声扫描方法及超声扫描系统
US11642100B2 (en) * 2018-09-20 2023-05-09 Mayo Foundation For Medical Education And Research Systems and methods for localizing a medical device using symmetric Doppler frequency shifts measured with ultrasound imaging
JP6469295B1 (ja) * 2018-09-21 2019-02-13 株式会社Ａ−Ｔｒａｃｔｉｏｎ 手術支援装置、その制御方法、並びに手術支援システム
US11730443B2 (en) * 2019-06-13 2023-08-22 Fujifilm Sonosite, Inc. On-screen markers for out-of-plane needle guidance
JP2022541888A (ja) * 2019-07-24 2022-09-28 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 超音波対象点追跡
EP3804629A1 (en) * 2019-10-10 2021-04-14 Koninklijke Philips N.V. Ultrasound object point tracking
EP3808280A1 (en) 2019-10-14 2021-04-21 Koninklijke Philips N.V. Ultrasound-based device localization
CN114269252A (zh) 2019-08-15 2022-04-01 皇家飞利浦有限公司 基于超声波的设备定位
CN110477842B (zh) * 2019-08-26 2020-07-24 清华大学 体内检测系统和方法
CN111436937A (zh) * 2020-03-16 2020-07-24 北京东软医疗设备有限公司 导管/导丝跟踪方法、装置及扫描设备
JP2021186211A (ja) 2020-05-28 2021-12-13 株式会社日立製作所 超音波撮像装置、及び、それを用いた手術支援システム及び方法
EP4026499A1 (en) * 2021-01-12 2022-07-13 Koninklijke Philips N.V. System and method for determining position information
WO2022128664A1 (en) 2020-12-17 2022-06-23 Koninklijke Philips N.V. System and method for determining position information
DE102021201515A1 (de) 2021-02-17 2022-08-18 B. Braun Melsungen Aktiengesellschaft Medizinisches Instrument und medizinisches Ultraschallsystem mit einem solchen Instrument
CN113693689A (zh) * 2021-08-27 2021-11-26 电子科技大学 一种超声引导穿刺的方法和装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2256169C1 (ru) * 2004-02-13 2005-07-10 Общестов с ограниченной ответственностью "Институт рентгеновской оптики" Способ и устройство для исследования объекта в рассеянном и/или прошедшем излучении
US20100298704A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Laurent Pelissier Freehand ultrasound imaging systems and methods providing position quality feedback
US20110245659A1 (en) * 2010-04-01 2011-10-06 Sonosite, Inc. Systems and methods to assist with internal positioning of instruments
US20130041252A1 (en) * 2010-05-03 2013-02-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ultrasonic tracking of ultrasound transducer(s) aboard an interventional tool

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249539A (en) * 1979-02-09 1981-02-10 Technicare Corporation Ultrasound needle tip localization system
US5158088A (en) 1990-11-14 1992-10-27 Advanced Technology Laboratories, Inc. Ultrasonic diagnostic systems for imaging medical instruments within the body
WO1997003609A1 (en) * 1995-07-16 1997-02-06 Ultra-Guide Ltd. Free-hand aiming of a needle guide
JPH09271472A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Ge Yokogawa Medical Syst Ltd 穿刺針の位置検出装置および超音波診断装置
JP4443672B2 (ja) 1998-10-14 2010-03-31 株式会社東芝 超音波診断装置
WO2004098414A1 (ja) * 2003-05-08 2004-11-18 Hitachi Medical Corporation 超音波診断におけるリファレンス像表示方法及び超音波診断装置
US20090118612A1 (en) * 2005-05-06 2009-05-07 Sorin Grunwald Apparatus and Method for Vascular Access
JP4999012B2 (ja) * 2005-06-06 2012-08-15 インチュイティブ サージカル，インコーポレイテッド 腹腔鏡超音波ロボット外科手術システム
WO2008107874A2 (en) * 2007-03-03 2008-09-12 Activiews Ltd. Method, system and computer product for planning needle procedures
JP2009066074A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Olympus Medical Systems Corp 超音波診断装置
JP5121384B2 (ja) * 2007-10-12 2013-01-16 株式会社東芝 超音波診断装置
JP5199690B2 (ja) * 2008-02-07 2013-05-15 株式会社日立メディコ 超音波診断装置
US20120179038A1 (en) * 2011-01-07 2012-07-12 General Electric Company Ultrasound based freehand invasive device positioning system and method
JP2012217632A (ja) * 2011-04-08 2012-11-12 Hitachi Medical Corp 画像診断装置及び画像処理装置
US11147532B2 (en) * 2011-06-13 2021-10-19 Koninklijke Philips N.V. Three-dimensional needle localization with a two-dimensional imaging probe
JP2014521114A (ja) * 2011-06-30 2014-08-25 ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・コーポレイション 生体イメージングの画像品質最適化
US9597008B2 (en) * 2011-09-06 2017-03-21 Ezono Ag Imaging probe and method of obtaining position and/or orientation information
US9295449B2 (en) * 2012-01-23 2016-03-29 Ultrasonix Medical Corporation Landmarks for ultrasound imaging
JP6039903B2 (ja) * 2012-01-27 2016-12-07 キヤノン株式会社 画像処理装置、及びその作動方法
US9927404B2 (en) * 2013-03-11 2018-03-27 United Technologies Corporation Phased array billet data evaluation software
US20160045184A1 (en) * 2013-03-15 2016-02-18 Colibri Technologies Inc. Active localization and visualization of minimally invasive devices using ultrasound
GB201307551D0 (en) * 2013-04-26 2013-06-12 Ucl Business Plc A method and apparatus for determining the location of a medical instrument with respect to ultrasound imaging and a medical instrument
KR101533591B1 (ko) * 2013-07-08 2015-07-06 삼성메디슨 주식회사 의료 영상 장치 및 의료 영상 제공 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2256169C1 (ru) * 2004-02-13 2005-07-10 Общестов с ограниченной ответственностью "Институт рентгеновской оптики" Способ и устройство для исследования объекта в рассеянном и/или прошедшем излучении
US20100298704A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Laurent Pelissier Freehand ultrasound imaging systems and methods providing position quality feedback
US20110245659A1 (en) * 2010-04-01 2011-10-06 Sonosite, Inc. Systems and methods to assist with internal positioning of instruments
US20130041252A1 (en) * 2010-05-03 2013-02-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ultrasonic tracking of ultrasound transducer(s) aboard an interventional tool

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017500955A (ja) 2017-01-12
JP2021062222A (ja) 2021-04-22
JP2019134958A (ja) 2019-08-15
EP3089671A1 (en) 2016-11-09
RU2016131480A (ru) 2018-02-07
CN111973225A (zh) 2020-11-24
EP3508134B1 (en) 2020-11-04
US11872076B2 (en) 2024-01-16
WO2015101949A1 (en) 2015-07-09
RU2016131480A3 (ru) 2018-08-03
EP3760129A1 (en) 2021-01-06
EP3089671B1 (en) 2019-05-22
US20210353250A1 (en) 2021-11-18
JP6517817B2 (ja) 2019-05-22
US11096656B2 (en) 2021-08-24
US20160324501A1 (en) 2016-11-10
CN105873521B (zh) 2020-09-15
EP3508134A1 (en) 2019-07-10
JP7098565B2 (ja) 2022-07-11
JP7165181B2 (ja) 2022-11-02
CN105873521A (zh) 2016-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2689176C2 (ru) Ориентация и отслеживание положения инструмента относительно плоскости ультразвукового изображения
US11331076B2 (en) Method and system for displaying ultrasonic elastic measurement
CN107920861B (zh) 用于确定运动关系的装置
KR102223048B1 (ko) 정량적 초음파 이미징을 위한 관심 구역 배치
US20220273258A1 (en) Path tracking in ultrasound system for device tracking
CN115944392A (zh) 用于规划消融的超声系统及方法
CN105899143A (zh) 超声导航/组织定征组合
RU2677191C2 (ru) Установление границ блокирования ребром в анатомически интеллектуальной эхокардиографии
KR20130080640A (ko) 초음파 영상 제공 방법 및 초음파 영상 제공 장치
JP7258916B2 (ja) 組織弾性モニタリング及び表示のためのせん断波振幅再構成
JP7354145B2 (ja) 組織弾性モニタリング及び表示のためのせん断波振幅再構成
CN111053572B (zh) 用于医疗图像中的运动检测和补偿的方法和系统
CN116058872A (zh) 用于血管评估的基于多普勒的静脉-动脉检测
KR20120068153A (ko) 오브젝트에 대한 스트레인 레이트 연산 시스템 및 방법