專利名稱：具有集成式超聲換能器和流動傳感器的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種介入系統(tǒng)，包括具有超聲換能器的微型化裝置和處理模塊。此外， 本發(fā)明涉及用于控制該介入系統(tǒng)的計算機軟件。
背景技術(shù)：
外科手術(shù)程序正變得更加地微創(chuàng)。結(jié)果，外科醫(yī)生以及放射科醫(yī)師或心臟病專家看不到他們需要對其進行處理的目標(biāo)區(qū)。為了在正確的地方導(dǎo)航并執(zhí)行手術(shù)，典型地，對于微創(chuàng)程序儀器，例如外科工具、導(dǎo)管、針和觀測儀器，使用手術(shù)中成像技術(shù)，例如回波檢查、X 射線以及利用CT和MRI掃描的手術(shù)前成像。此外，神經(jīng)外科手術(shù)要求將針精確地導(dǎo)航到大腦中，同時避免損傷大腦內(nèi)部的血管。手術(shù)前圖像常常不夠用，因為在開顱時大腦會偏移其位置。當(dāng)前，在例如導(dǎo)管或引導(dǎo)線上使用基于陶瓷或單晶壓電元件的傳統(tǒng)超聲換能器以進行成像。這些換能器由線性陣列構(gòu)成，以生成2D圖像。利用回波檢查，通過圖像識別、多普勒頻移和/或散斑跟蹤，利用這些超聲裝置識別血液流動。集成微機械超聲換能器(MUT)，例如電容式微機械超聲換能器(cMUT)和壓電微機械超聲換能器(PMUT)是在基于Si的技術(shù)中實現(xiàn)超聲換能器的新技術(shù)。它們被認(rèn)為是現(xiàn)有壓電陶瓷換能器的廉價替代。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種介入系統(tǒng)和控制其的計算機軟件，利用該系統(tǒng)能夠更好地檢測到流體運動。這一目的是通過相應(yīng)獨立權(quán)利要求的主題解決的。在相應(yīng)從屬權(quán)利要求中描述了其他示范性實施例?？傮w上，根據(jù)本發(fā)明的介入系統(tǒng)包括微型化裝置和處理模塊。該裝置包括位于諸如針的儀器的頂端部分的超聲換能器陣列。處理模塊與所述超聲換能器陣列連接，并適于測量由所述超聲換能器發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)之間的頻移和時間延遲。換言之，本發(fā)明提出為針或?qū)Ч艿捻敹搜b備超聲換能器陣列，以利用發(fā)送和接收的脈沖之間的時間和頻率差異測量恰在頂端前方的流動。由于不需要圖像，所以僅需要幾個換能器元件。換能器元件生成超聲脈沖并接收其回波而無需使用成像技術(shù)和復(fù)雜的驅(qū)動電子設(shè)備。因此，需要有限量的角度。利用所接收信號的頻移和時間延遲，可以檢測到血流的鄰近性和橫向方向，從而識別出血管。要認(rèn)識到，超聲換能器可以是基于陶瓷或單晶壓電元件的傳統(tǒng)換能器，或可以是在Si技術(shù)中生產(chǎn)的MUT，例如cMUT或pMUT。此外，超聲換能器可以發(fā)射一個脈沖或一系列脈沖，即脈沖串(burst)。超聲脈沖串可以由幾個脈沖構(gòu)成，即1和10個脈沖之間，或介于諸如10個或更多的幾個脈沖和諸如 40個的多個脈沖之間。這些脈沖可以是沿所有方向或沿預(yù)定義方向發(fā)射的，或者可以僅僅主要在一個方向，即具有小角度。根據(jù)本發(fā)明的實施例，處理模塊可以至少部分集成在裝置中。可以將處理模塊分成幾個處理子單元，每個子單元可以專用于執(zhí)行特定的數(shù)據(jù)處理步驟，或者可以根據(jù)希望的發(fā)射特性專門驅(qū)動超聲換能器。因此，處理子單元可以彼此串聯(lián)或并聯(lián)連接或是所述方式的組合。作為范例，所述處理子單元之一可以集成在裝置中，即，可以施加在獨立芯片中， 芯片接下來又可以位于裝置中或裝置上，尤其是在裝置頂端部分中或上。那樣的優(yōu)點是縮短了每個超聲換能器和處理模塊之間的線纜。由于長線纜對發(fā)射的信號質(zhì)量具有不利影響，這樣的縮短將使得處理模塊接收到更精確的數(shù)據(jù)。例如，可以更精確地測量換能器向處理模塊發(fā)送的幾次觀測的高度和距離。此外，處理模塊可以與換能器陣列一體地形成。例如，在換能器形成于Si襯底中的情況下，也可以在這個Si襯底中實現(xiàn)驅(qū)動電子設(shè)備或處理電路，從而超聲換能器陣列與處理子單元一起可以共同位于裝置的頂端部分上。因此，可以在獨立載體上處理超聲換能器陣列，獨立載體也可以包括處理子單元，并可以安裝在裝置頂端部分。為了避免對周圍組織造成不希望效果，可以用生物相容保護層，例如來自聚對二甲苯基，或任何其他有機或無機涂層覆蓋超聲換能器陣列。另一方面，可以在Si襯底中實現(xiàn)完整的頂端部分，或者，甚至完整的裝置，包括超聲換能器陣列以及處理子單元。因此，針對根據(jù)本發(fā)明的裝置的制造過程可以具有更少步驟，可能獲得更廉價的產(chǎn)品。此外，信號通路的長度可以盡可能短。在另一個實施例中，處理子單元可以對從超聲換能器接收的信號進行放大。這也將獲得已處理數(shù)據(jù)的更高精度。為了影響將要發(fā)送超聲脈沖串的方向，可以將超聲換能器陣列布置成圓形或線的形式，或者它們可以位于裝置斜面的表面上或可以位于裝置的周邊表面，其中根據(jù)希望的應(yīng)用，斜面和圓周表面兩者的組合也可能是有利的。假設(shè)清楚地知道頂端部分上陣列的位置，基于發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)之間的頻移和時間延遲的測量，處理模塊可以能夠確定流體流動相對于裝置頂端部分之間的空間取向和距
1 O這種信息可以幫助用戶(例如醫(yī)生)首先檢測或識別裝置頂端部分附近的流體流動，從而避免損傷流體流動的血管。要指出的是，一方面，該裝置可以是活檢針、套管或套管針，或者另一方面，也可以是導(dǎo)管、引線、觀測儀器或適于容納該裝置的任何其他手術(shù)儀器。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該介入系統(tǒng)可以包括監(jiān)視器，還可以包括成像裝置。成像裝置可用于在研究或治療區(qū)域上進行無創(chuàng)概覽。這樣的成像裝置可以是X射線裝置，像固定或移動C型臂、包括掃描架的計算機斷層攝影裝置、磁共振斷層攝影裝置或超聲裝置。 由于有時難以在沒有任何造影劑的情況下通過上述成像裝置之一檢測血管，所以超聲換能器與處理模塊一起可以提供針對這種血管的額外信息。可以是成像裝置一部分的監(jiān)視器可用于對來自處理模塊的數(shù)據(jù)以及來自成像裝置的圖像數(shù)據(jù)進行可視化。在本發(fā)明的另一實施例中，還可以實現(xiàn)更大數(shù)量的MUT陣列作為線性陣列或2D陣列?？梢栽谖?chuàng)外科手術(shù)程序，例如神經(jīng)外科手術(shù)程序中使用導(dǎo)管上或針上安裝的陣列以實現(xiàn)沿正向或側(cè)向觀察的超聲圖像，從而支持針或?qū)Ч艿亩ㄎ?。也可以使用相同的超聲換能器陣列確定隨著發(fā)射和接收信號的飛行時間以及由于多普勒效應(yīng)導(dǎo)致的頻移，血管中的血流和流向。例如，可以使用檢測到的流動來檢測針或?qū)Ч芮胺交蚺赃叺难?。除成像之外，使用這種信息以弓I導(dǎo)針或?qū)Ч?，并防止損傷血管。本發(fā)明還涉及一種用于處理裝置的計算機程序，使得可以在適當(dāng)系統(tǒng)上執(zhí)行這種方法。優(yōu)選將該計算機程序加載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲器中。這樣裝備數(shù)據(jù)處理器以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的步驟。此外，本發(fā)明涉及一種計算機可讀介質(zhì)，例如CD-ROM，可以在其上存儲計算機程序。不過，也可以在諸如萬維網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上提供計算機程序，并可以從這樣的網(wǎng)絡(luò)向數(shù)據(jù)處理器的工作存儲器中下載程序。根據(jù)本發(fā)明，計算機軟件可以令根據(jù)本發(fā)明的介入系統(tǒng)利用超聲換能器發(fā)送超聲脈沖，記錄由超聲換能器接收的數(shù)據(jù)，并測量發(fā)送的脈沖和接收的數(shù)據(jù)之間的頻移和時間延遲。此外，軟件可以令介入系統(tǒng)基于所測量的頻移和時間延遲確定流體流動和超聲換能器之間的空間取向和距離。最后，計算機軟件可以令介入系統(tǒng)在監(jiān)視器上對已處理數(shù)據(jù)進行可視化，其中也可以在所述監(jiān)視器上圖示從成像裝置接收的圖像數(shù)據(jù)。必須要指出，本發(fā)明的實施例是參考不同主題描述的。具體而言，一些實施例是參考方法型權(quán)利要求描述的，而其他實施例是參考設(shè)備型權(quán)利要求描述的。不過，本領(lǐng)域的技術(shù)人員從以上和以下描述將認(rèn)識到，除非另行指出，除了屬于一種類型的主題的特征的任何組合之外，與不同主題相關(guān)的特征間的任何組合也被視為被本申請公開。本發(fā)明的上述方面和其他方面、特征和優(yōu)點還可以從下文要描述的實施例范例導(dǎo)出并參考實施例范例加以解釋。在下文中將參考實施例的范例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于它們。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的介入系統(tǒng)；圖加示出了超聲換能器陣列的第一示范性實施例，其中圖2b還示出了相對于血管中流體流動的這種陣列；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的頂端部分，其包括超聲換能器陣列的第二示范性實施例；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的頂端部分，其包括超聲換能器陣列的第三示范性實施例；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的頂端部分，其包括超聲換能器陣列的第四示范性實施例；圖6圖示了頻移和時間延遲的范例；圖7是根據(jù)本發(fā)明的介入系統(tǒng)的圖示，還包括成像裝置和監(jiān)視器；圖8是根據(jù)本發(fā)明由計算機軟件令介入系統(tǒng)執(zhí)行的步驟的流程圖。附圖中的圖示僅是示意性的而并非按比例繪制。要指出的是在不同圖中，為類似元件提供相同附圖標(biāo)記。附圖標(biāo)記列表CN 102469986 A說明書4/7 頁100裝置120超聲換能器陣列122，124超聲換能器圓形陣列126，128超聲換能器線性陣列130導(dǎo)線132結(jié)合焊盤140，142處理單元160頂端部分180車由200控制臺220處理單元240監(jiān)視器260線纜500成像裝置510輻射源520檢測器陣列
具體實施例方式如圖1所示，作為根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的一部分，裝置100包括軸180，在其遠(yuǎn)端有頂端部分160。在頂端部分160，布置超聲換能器陣列120，其中本范例中的陣列布置在由裝置頂端部分的斜面形成的表面上。此外，處理單元140被示為接近陣列120并在裝置 100的頂端部分中。圖1中的處理單元140的位置給出了范例。處理單元140還可以位于任何其他位置，例如，在超聲換能器120正下方或在軸180的末端。圖1中還示出了包括處理單元220和監(jiān)視器MO的控制臺200。控制臺200借助于線纜沈0與裝置100連接。根據(jù)本示范性實施例，控制臺200中的處理單元220可以經(jīng)由線纜260觸發(fā)超聲換能器陣列120以發(fā)送超聲脈沖，其中返回到換能器的所述脈沖的反射可以被所述換能器接收，并被轉(zhuǎn)換成電信號，然后可以由處理單元140進行預(yù)處理。接下來，將這些經(jīng)預(yù)處理的數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚韱卧?20，由所述處理單元進一步處理，并可以在監(jiān)視器240上示出。根據(jù)本發(fā)明，可以將超聲換能器陣列實現(xiàn)為在針、導(dǎo)管或任何用于進入身體中的醫(yī)學(xué)裝置的頂端上的僅幾個元件的線性的但優(yōu)選是圓形的陣列，以通過遠(yuǎn)程方式檢測流動。不必進行成像，可以由換能器陣列發(fā)送和接收超聲脈沖。利用所發(fā)送和接收的脈沖之間的時間和頻率差異，無需利用任何成像技術(shù)，可以確定恰在導(dǎo)管或針前方的流動方向和速度。在本發(fā)明的實施例中，使用超聲換能器陣列的幾個元件交替地在幾個方向上生成壓力脈沖并接收其回波，而不使用成像技術(shù)和復(fù)雜的驅(qū)動電子設(shè)備。利用所接收信號的頻移和時間延遲，可以檢測到血流的鄰近性和橫向方向，從而識別出血管。圖加示出了根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的超聲換能器圓形陣列120的頂視圖，圖2b為等角視圖。在這種配置中，可以在例如貫通膛182的開口周圍布置換能器陣列120，可以沿軸向通過裝置的軸提供該貫通膛。在圖加和2b中的示范性實施例中，換能器的發(fā)送MUT 122與接收MUT IM是分開的。不管血管300的橫向取向如何，都能夠識別三個不同接收信號。與流動方向相反方向的第一接收信號(由“1”表示)具有高延遲時間和低頻移。沿著流動方向的第二接收信號(由“2”表示)具有高時間延遲和高頻移。與流動方向正交的第三接收信號(由“3”表示)具有正常時間延遲(對應(yīng)于距離)和正常頻移(對應(yīng)于發(fā)射的頻率)。在圖2中，已經(jīng)選擇了八組，每組三個MUT 124作為接收MUT0選擇的獨立元件越多，流動方向的角分辨率將越高。每組的元件數(shù)量越大將導(dǎo)致越高的靈敏度。另一方面，MUT可以既是發(fā)射元件又是接收元件。這樣獲得更復(fù)雜的驅(qū)動電子設(shè)備(相當(dāng)于成像電子設(shè)備)，但減小了裝置的面積大小，使其更適于針應(yīng)用。在本發(fā)明的任何實施例中，驅(qū)動電子設(shè)備實現(xiàn)于Si襯底中，或在膜下方，或在膜上方，或與膜相鄰。還可以在獨立芯片中應(yīng)用電子設(shè)備。為了使裝置準(zhǔn)備好用于該應(yīng)用，施加生物相容的保護層，例如由聚對二甲苯基制成，或任何其他有機或無機涂層。此外，在本發(fā)明的任何實施例中，可以將電容式微機械超聲換能器(cMUT)或壓電陶瓷微機械換能器(PMUT)用作接收或發(fā)射元件。下文示出了在針頂端的頂部實施薄膜換能器的不同實施方式。在針或?qū)Ч芑蛴^測儀器或任何其他手術(shù)儀器上的任何其他方式的實施方式也是可能的。在圖3中，給出了在裝置的頂端部分160上安裝超聲換能器陣列120的一個范例。 根據(jù)所應(yīng)用的裝置，例如，它可以是具有Imm直到6mm的直徑的針，頂端部分160的長度可以大約為1. 5mm直到6mm。頂端部分160的寬度可以約為Imm直到6mm。在圖3中示出了在頂端部分160的斜面頂部安裝諸如電容式微機械或壓電微機械換能器的薄膜超聲換能器122的范例?？梢栽赟i技術(shù)中被加工的換能器陣列具有取決于工作頻率的換能器尺寸。對于工作在幾MHz直到30MHz的圓形膜，圓形膜的尺寸大約為 20 μ m直到300 μ m。在針尖上布置具有這一直徑的幾個元件122。沿著接合焊盤132接觸單個元件，其中在這種情況下，施加的是絲焊。在針和頂端部分160內(nèi)部將導(dǎo)線130傳遞到處理單元。除了圖3中所示的導(dǎo)線連接之外，換能器元件任何其他方式的有線連接也是可能的。為了具有生物相容性，可以用諸如聚對二甲苯基的生物相容材料覆蓋換能器。在本范例中，可以在Si上加工換能器122并在針頂端上布置成大致圓形。這樣提供了在Si中心具有孔的可能，因此這種換能器布置也可以安裝在具有軸向貫通膛的針頂端上。在圖4中示出了另一個示范性實施例。同樣使用Imm直到6mm的針直徑。頂端部分160的長度可以約為1. 5mm直到6mm。針頂端的寬度可以約為Imm直到6mm。在圖4中， 再次安裝在Si技術(shù)中被加工的電容式微機械或壓電微機械換能器126。換能器膜的尺寸大約為20 μ m直到例如300 μ m。在針頂端上布置具有這一直徑的幾個元件126。經(jīng)由互連將元件彼此連接。在邊緣，利用凸點技術(shù)132制造針內(nèi)部的伸縮(flex)互連。這里也可以用聚對二甲苯基覆蓋針頂端。在另一個范例中，如圖5中所示，在Si的頂部加工薄膜超聲換能器的線性陣列120。陣列覆蓋頂端部分160的尺寸，根據(jù)針的情況，該尺寸可能具有1. 5mm直到6mm的長度和Imm直到6mm的寬度。陣列的膜寬度為20 μ m直到300 μ m，因此在針區(qū)域上安裝幾個元件128，例如十個。在Si上，沿著金屬互連將它們彼此連接。利用絲焊或凸點形成132實現(xiàn)通往外部的連接。這里應(yīng)當(dāng)提到，圖3-5中給出的范例示出了安裝在裝置的頂端部分160上的換能器陣列120以向前觀察。但是也可能安裝少量的換能器，它們是在針的側(cè)壁上的Si頂部被加工的。在此，在安裝在針上的剛性或柔性載體上加工Si換能器。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，也可以實現(xiàn)大量的MUT陣列作為線性陣列或2D陣列。 可以在微創(chuàng)外科手術(shù)程序，例如神經(jīng)外科手術(shù)程序中使用導(dǎo)管上或針上或任何其他手術(shù)儀器上安裝的陣列以實現(xiàn)沿正向或側(cè)向觀察的超聲圖像，從而支持針或?qū)Ч艿亩ㄎ弧Ｒ部梢允褂孟嗤某晸Q能器陣列確定隨著發(fā)射和接收信號的飛行時間以及由于多普勒效應(yīng)導(dǎo)致的頻移，血管中的血流和流向。例如，可以使用檢測到的流動檢測針或?qū)Ч芮胺交蚺赃叺难堋３上裰?，使用這種信息以引導(dǎo)針或?qū)Ч埽⒎乐箵p傷血管。圖6示出了由根據(jù)本發(fā)明的介入系統(tǒng)測量的頻移和時間延遲的范例。換能器發(fā)送的脈沖被繪示為虛線，其可以在兩幅圖中作為基準(zhǔn)信號。相對于這種基準(zhǔn)信號，繪制具有高延遲時間和低頻移的第一接收信號(由“1”表示)，其識別出相反方向的流動。繪制具有高時間延遲和高頻移的第二接收信號(由“2”表示)，其識別沿著流動方向的方向。繪制具有正常時間延遲(對應(yīng)于距離)和正常頻移(對應(yīng)于發(fā)射的頻率)的第三接收信號(由“3” 表示)，其識別與流動方向正交的方向。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一示范性實施例的介入系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括細(xì)長裝置100、 用于輔助粗略引導(dǎo)的成像裝置500和控制臺200，其中超聲換能器的陣列位于裝置的頂端部分。成像裝置500包括輻射源510和探測器520。在本范例中，成像裝置為固定C臂。作為另一范例，成像裝置也可以是超聲裝置，其提供手術(shù)中圖像?？刂婆_200包括用于處理來自成像裝置500和來自裝置100的信號的處理單元 220和處理單元142，以及用于監(jiān)視信息以輔助在身體中引導(dǎo)活檢裝置的監(jiān)視器M0。如圖7中所示，介入系統(tǒng)包括圖像引導(dǎo)的基于X射線的用于引導(dǎo)的手術(shù)中成像系統(tǒng)，以及包括傳感器的裝置，傳感器即超聲換能器的陣列，其與處理單元142、220連接。該系統(tǒng)能夠通過在來自成像裝置的圖像上疊加來自裝置上超聲換能器的信息，而從切口到目標(biāo)點跟蹤裝置，并提供關(guān)于沿著與患者身體內(nèi)部的位置對準(zhǔn)的針軌跡的每個點處流體流動的信息?？梢話呙?掃描前方和掃描旁邊)沿著針軌跡的區(qū)域，以便提供裝置頂端附近存在流體流動的指示。優(yōu)選地，在重建針前方有流體流動時，在對針前方物體進行光學(xué)重建時積極使用針的X射線數(shù)據(jù)和位置信息。圖8為流程圖，示出了當(dāng)在上述介入系統(tǒng)的處理單元上執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的計算機軟件時，所述軟件引起的方法步驟。將要認(rèn)識到，針對該方法描述的步驟是主要步驟，其中這些主要步驟可能被區(qū)分或分成幾個子步驟。此外，在這些主要步驟之間也可能有子步驟。 因此，僅在所述步驟對于理解根據(jù)本發(fā)明的方法原理而言重要時，才提到子步驟。在步驟Sl中，驅(qū)動裝置頂端部分的超聲換能器，從而沿特定方向發(fā)出超聲脈沖串ο在步驟S2中，檢測所有方向上或在預(yù)定的具體方向上，即由裝置的超聲換能器接
8收的反射的超聲振動。在步驟S3中，由介入系統(tǒng)的處理單元測量發(fā)送和接收的超聲信號之間的頻移和時間延遲。在步驟S4中，可以確定流體流動和裝置頂端之間的特殊取向和距離。最后，在步驟S5中，對前面步驟獲得的信息進行可視化。例如，如果不直接向裝置頂端部分的前方，而是還向裝置頂端部分的側(cè)面發(fā)出超聲脈沖串，可能有利的是，將裝置旋轉(zhuǎn)幾度，并重復(fù)發(fā)送和接收步驟。這樣可以改善確定所檢測的流體流動，即血管空間取向的質(zhì)量。盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)圖示和描述了本發(fā)明，但這樣的圖示和描述被認(rèn)為是圖示性或示范性的而非限制性的；本發(fā)明不限于公開的實施例。通過研究附圖、公開和所附權(quán)利要求，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實踐請求保護的本發(fā)明時能夠理解和實現(xiàn)所公開實施例的其他變化。在權(quán)利要求中，“包括” 一詞不排除其他元件或步驟，不定冠詞“一”不排除多個。單個處理器或其他單元可以完成權(quán)利要求中列舉的幾項的功能。在互不相同的從屬權(quán)利要求中列舉某些手段的簡單事實并不表示不能有利地使用這些手段的組合?？梢栽谶m當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上存儲和/或分布計算機程序，介質(zhì)例如是與其他硬件一起供應(yīng)或作為其他硬件一部分供應(yīng)的光學(xué)存儲介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但也可以以其他形式分布，例如通過互聯(lián)網(wǎng)或其他有線或無線電信系統(tǒng)。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種介入系統(tǒng)，包括包括頂端部分(160)的裝置(100)，其中，在所述頂端部分形成超聲換能器陣列(120， 122，124，126，128)，以及處理模塊(140，142，220)，其與所述超聲換能器陣列連接，其中，所述處理模塊適于測量由所述超聲換能器陣列發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)之間的頻移和時間延遲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介入系統(tǒng)，其中，所述處理模塊包括集成到所述裝置(100)的所述頂端部分(160)中的處理子單元(140)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介入系統(tǒng)，其中，所述處理子單元(140)是與所述超聲換能器陣列(120，122，124，126，128) 一體形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介入系統(tǒng)，其中，所述超聲換能器陣列(122，124)布置成圓形的形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介入系統(tǒng)，其中，所述超聲換能器陣列(126，128)布置成線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介入系統(tǒng)，其中，所述超聲換能器陣列(120，122，IM，1 ， 128)被加工在獨立載體上并安裝在所述裝置(100)的所述頂端部分(160)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介入系統(tǒng)，其中，所述超聲換能器陣列覆蓋有生物相容材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介入系統(tǒng)，其中，所述處理模塊(140，142，220)適于基于所測量的頻移和時間延遲來確定流體流動相對于所述裝置(100)的所述頂端部分的空間取向和距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介入系統(tǒng)，還包括用于對已處理的數(shù)據(jù)進行可視化的監(jiān)視器 (240)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的介入系統(tǒng)，還包括成像裝置500)。
11.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1所述的介入系統(tǒng)中的裝置(100)。
12.—種計算機軟件，當(dāng)在處理模塊(140，142，220)上執(zhí)行時，所述計算機軟件令根據(jù)權(quán)利要求1所述的介入系統(tǒng)利用超聲換能器(120，122，124，126，128)發(fā)送超聲脈沖，記錄由所述超聲換能器接收的數(shù)據(jù)，以及測量所發(fā)送的脈沖和接收的數(shù)據(jù)之間的頻移和時間延遲。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機軟件，其還令所述介入系統(tǒng)確定流體流動和所述超聲換能器(120，122，124，126，128)之間的空間取向和距離。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機軟件，其令根據(jù)權(quán)利要求9所述的介入系統(tǒng)在監(jiān)視器(MO)上對已處理的數(shù)據(jù)進行可視化。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機軟件，其令根據(jù)權(quán)利要求10所述的介入系統(tǒng)對由所述處理模塊處理的數(shù)據(jù)與從成像裝置500)接收的圖像數(shù)據(jù)一起進行可視化。
全文摘要
本發(fā)明提出為手術(shù)儀器，例如針或?qū)Ч芑蛉魏纹渌麅x器的頂端裝備超聲換能器陣列，以利用發(fā)送和接收的脈沖之間的時間和頻率差異測量恰在頂端前方的流動。由于不需要圖像，所以僅需要幾個換能器元件。換能器元件在特定方向上生成壓力脈沖并接收其回波，而無需利用成像技術(shù)和復(fù)雜的驅(qū)動電子設(shè)備。利用所接收信號的頻移和時間延遲，可以檢測到血流的鄰近性和橫向方向，從而識別出血管。
文檔編號A61B8/06GK102469986SQ201080033596
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者C·M·范黑施, M·克萊, N·M·A·德維爾德, P·迪克森, R·毛奇斯措克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司