1使用以使所收集到的三維數(shù)據(jù)集30與由攝像機(jī)33所捕獲的表面視圖對(duì)準(zhǔn)。在2010年11月16日提交的序號(hào)為11/242048的共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)且現(xiàn)在以美國(guó)專利號(hào)7835785公布的美國(guó)專利中公開了這種磁傳感系統(tǒng)的示例性實(shí)施例，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
[0028]參照?qǐng)D2，超聲波探針20鄰近患者P的外組織層31。超聲波探針20包括超聲波掃描器22、位置傳感器24和定向傳感器25。超聲波掃描器22被配置為產(chǎn)生興趣區(qū)域的多個(gè)超聲波圖像并且將它們發(fā)送至處理裝置11 (圖1)。處理裝置11接收多個(gè)超聲波圖像并且在產(chǎn)生多個(gè)超聲波圖像中的每個(gè)超聲波圖像時(shí)從位置傳感器24和定向傳感器25接收超聲波掃描器22在由位置場(chǎng)發(fā)生器14產(chǎn)生的場(chǎng)中的位置和定向從而創(chuàng)建多個(gè)超聲波幀。位置傳感器24和定向傳感器25的功能可集成于單個(gè)傳感器中也在本公開的范圍內(nèi)。
[0029]多個(gè)定向傳感器15、位置傳感器24和定向傳感器25是可以由位置場(chǎng)發(fā)生器14或腹腔鏡檢測(cè)出位置和定向的圖像標(biāo)記也在本公開的范圍內(nèi)。序號(hào)為7，519，218的共同擁有的美國(guó)專利中公開了圖像標(biāo)記和位置場(chǎng)發(fā)生器的示例性實(shí)施例，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。
[0030]在一些實(shí)施例中，手術(shù)器械16包括位置場(chǎng)發(fā)生器17 (圖2)，其被配置為在患者P的體腔內(nèi)產(chǎn)生三維位置場(chǎng)。傳感器24、25識(shí)別出超聲波掃描器22在由位置場(chǎng)發(fā)生器17產(chǎn)生的三維位置場(chǎng)中的位置和定向。還可預(yù)料到，傳感器24、25在由位置場(chǎng)發(fā)生器14、17兩者產(chǎn)生的三維位置場(chǎng)中的位置和定向可被傳送至處理裝置11。
[0031]參照?qǐng)D3，處理裝置11利用圖像重構(gòu)算法以由多個(gè)超聲波幀創(chuàng)建具有與興趣區(qū)域(即，患者P的外組織層31)的外表面平行的多個(gè)層31至37的興趣區(qū)域的三維模型30。處理裝置11包括自適應(yīng)滲透算法，其突出強(qiáng)調(diào)包括豐富結(jié)構(gòu)(例如，血管、內(nèi)器官表面等)的三維模型30內(nèi)的層。該自適應(yīng)滲透算法可基于體腔(例如，器官或密集組織層)內(nèi)的豐富結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)整預(yù)定可選層31至37的厚度。應(yīng)當(dāng)理解地是，層31可為表面層，而層32至33可為表面下層。該過(guò)程的示例為，當(dāng)血管位于并不完全平行于外表面31的層(例如，層34)中時(shí)的情況。在這種情況下，處理裝置11基于橫截面B模式視圖51來(lái)檢測(cè)血管的位置，然后從三維數(shù)據(jù)集中提取出層34，并且重構(gòu)具體包括血管的圖像層以顯示在顯示器18上。基于所檢測(cè)到的血管位置來(lái)自適應(yīng)調(diào)整層34的深度和厚度。
[0032]參照?qǐng)D4和圖5，顯示器18顯示由攝像機(jī)33捕獲的表面視圖，以及來(lái)自處理裝置11的同表面視圖對(duì)準(zhǔn)并且覆蓋表面視圖的表面下層視圖。表面下視圖為三維數(shù)據(jù)集30的層31至37中的其中一層。處理裝置11被配置為在手術(shù)操作中檢測(cè)超聲波探針的運(yùn)動(dòng)以改變所顯示的層31至37。顯示器18可被配置為響應(yīng)于來(lái)自臨床醫(yī)師的輸入而放大或縮小細(xì)節(jié)區(qū)域。
[0033]參照?qǐng)D1至圖5，用于觀察患者體內(nèi)的組織層的方法可用來(lái)定位鄰近組織層33中的血管V的手術(shù)器械16。超聲波探針20定位在興趣區(qū)域內(nèi)或者定位于鄰近興趣區(qū)域以利用超聲波掃描器22來(lái)捕獲患者體內(nèi)的興趣區(qū)域的多個(gè)超聲波圖像。利用多個(gè)超聲波圖像中每個(gè)超聲波圖像來(lái)記錄超聲波掃描器22的位置和定向在處理裝置11中以創(chuàng)建多個(gè)圖像幀。處理裝置11從多個(gè)圖像幀創(chuàng)建同患者P的外組織表面平行的多個(gè)表面下層31至37并且在顯示器18上輸出多個(gè)層中的第一層(例如，如圖4中所示的層32)。臨床醫(yī)師可隨后橫跨顯示器滑動(dòng)以觀察興趣區(qū)域內(nèi)的第二較深層(如圖5中所示的層33)。在手術(shù)操作期間，臨床醫(yī)師可將手術(shù)器械插進(jìn)興趣區(qū)域中，同時(shí)使用超聲波成像系統(tǒng)10來(lái)目視觀察手術(shù)器械在體腔內(nèi)的位置。當(dāng)手術(shù)器械重新定位在興趣區(qū)域內(nèi)時(shí)，會(huì)在顯示器18上更新手術(shù)器械的位置。
[0034]雖然已經(jīng)在附圖中示出了本公開的若干實(shí)施例，但是本公開并不旨在將本公開限于此，因?yàn)楸竟_的范圍應(yīng)該是本領(lǐng)域允許的廣義范圍，說(shuō)明書也應(yīng)該如此理解。還可設(shè)想到上述實(shí)施例的任意組合且其在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。因此，上述描述不應(yīng)該被解釋為限制，而僅作為本公開的實(shí)施例的例證。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將設(shè)想到所附權(quán)利要求書的范圍和精神內(nèi)的其他修改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超聲波系統(tǒng)，包括: 超聲波探針，包括: 傳感器，其被配置為提供所述超聲波探針的位置和定向；以及 超聲波掃描器，其被配置為產(chǎn)生多個(gè)超聲波圖像； 處理裝置，其與所述傳感器和所述超聲波掃描器進(jìn)行通信，所述處理裝置被配置為當(dāng)產(chǎn)生所述多個(gè)超聲波圖像中的每個(gè)超聲波圖像時(shí)根據(jù)所述超聲波探針的所述位置和所述定向來(lái)創(chuàng)建三維模型；以及 顯示器，其被配置為輸出所述三維模型的第一層的視圖并且被配置為響應(yīng)于用戶在手術(shù)進(jìn)行時(shí)橫跨所述顯示器的滑動(dòng)而輸出所述三維模型的不同于所述第一層的第二層的視圖。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波系統(tǒng)，其中，所述第一層和所述第二層彼此平行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波系統(tǒng)，其中，所述第二層是比所述第一層深的表面下層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波系統(tǒng)，進(jìn)一步包括被配置為在患者周圍產(chǎn)生三維場(chǎng)的位置場(chǎng)發(fā)生器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波系統(tǒng)，其中，所述位置場(chǎng)發(fā)生器產(chǎn)生三維磁場(chǎng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波系統(tǒng)，其中，所述傳感器是磁傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波系統(tǒng)，其中，所述傳感器是布置在所述超聲波探針上的標(biāo)記。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波系統(tǒng)，進(jìn)一步包括腹腔鏡，所述腹腔鏡包括被配置為在患者的體腔內(nèi)產(chǎn)生三維位置場(chǎng)的位置場(chǎng)發(fā)生器，所述傳感器被配置為識(shí)別所述超聲波探針在所述位置場(chǎng)中的位置和定向。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波系統(tǒng)，其中，所述顯示器包括被配置為檢測(cè)在手術(shù)進(jìn)行時(shí)橫跨所述顯示器的滑動(dòng)的傳感器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波系統(tǒng)，其中，所述顯示器是被配置為檢測(cè)在手術(shù)進(jìn)行時(shí)橫跨所述顯示器的滑動(dòng)的觸摸屏顯示器。11.一種用于觀察組織層的方法，包括: 利用超聲波探針來(lái)捕獲患者的體腔的多個(gè)超聲波圖像； 利用傳感器來(lái)記錄所述超聲波探針的位置和定向； 創(chuàng)建具有多個(gè)表面下層的三維模型； 在顯示器上觀察所述多個(gè)表面下層的第一層；以及 在手術(shù)進(jìn)行時(shí)橫跨所述顯示器滑動(dòng)以觀察所述多個(gè)表面下層的不同于所述第一層的第二層。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，產(chǎn)生所述三維模型包括將所述多個(gè)超聲波圖像與所述超聲波探針的所述位置和所述定向相關(guān)聯(lián)。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，滑動(dòng)所述顯示器剝離所述多個(gè)表面下層的第一層以顯示比所述第一層深的第二層。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括將手術(shù)器械插進(jìn)患者的體腔中并且目視觀察所述手術(shù)器械在所述第一層和所述第二層中至少一個(gè)內(nèi)的位置。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括在手術(shù)進(jìn)行時(shí)在所述顯示器上更新所述手術(shù)器械的位置。16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，創(chuàng)建多個(gè)表面下層包括響應(yīng)于患者的體腔內(nèi)的生物結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)整所述多個(gè)表面下層中的至少一個(gè)表面下層的厚度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了針對(duì)手術(shù)進(jìn)行時(shí)的應(yīng)用通過(guò)超聲波成像滑動(dòng)來(lái)觀看。一種超聲波系統(tǒng)具有超聲波探針、處理裝置和顯示器。超聲波探針包括傳感器，其被配置為檢測(cè)超聲波探針的位置和定向；以及超聲波掃描器，其被配置為產(chǎn)生多個(gè)超聲波圖像。處理裝置與傳感器和超聲波掃描器進(jìn)行通信并且被配置為當(dāng)產(chǎn)生多個(gè)超聲波圖像中的每個(gè)超聲波圖像時(shí)由超聲波探針的位置和定向創(chuàng)建三維模型。顯示器與處理裝置進(jìn)行通信并且被配置為輸出三維模型的第一層的視圖，以及被配置為響應(yīng)于由用戶在手術(shù)進(jìn)行時(shí)橫跨顯示器的滑動(dòng)而輸出三維模型的第二層的視圖。
【IPC分類】A61B8/00, A61B5/05
【公開號(hào)】CN105266844
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510316474
【發(fā)明人】譚偉
【申請(qǐng)人】柯惠Lp公司
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年6月10日
【公告號(hào)】EP2954846A1, US20150359517