[发明专利]对介入仪器的声学突出显示

说明书

一种用于在图像中突出显示仪器的系统包括用于发送和接收超声能量的探头(122)以及被配置为响应接收到的超声信号并在延迟后发射超声信号的标记设备(120)。医学仪器(102)包括所述标记设备。控制模块(124)被存储在存储器中，并且被配置为解释从探头和从在探头处的标记设备接收到的超声能量，以确定医学仪器的三维位置，从而在图像中突出显示标记设备的位置。

技术领域

本公开涉及医学仪器，并且更具体地涉及用于使用声学来突出显示仪器的系统和方法。

背景技术

针、导管和其他介入工具通常由于它们的镜面性质和不利的入射角而难以在超声下可视化。一种用于在超声引导下标记针端部的解决方案是将小的超声传感器嵌入在针的端部处。这样的传感器接收直接超声信号，所述直接超声信号随着来自超声成像探头的成像波束扫掠视场而撞击在所述传感器上。已经提出了使用这些信号来在超声图像中突出显示换能器的位置的不同方式。这些方式依赖于超声从成像探头到传感器的渡越时间以估计传感器的距离坐标，并且依赖于随着成像波束扫掠视场而接收到的信号的强度以恢复横坐标。为了估计渡越时间，必须访问扫描器的线触发事件，并且为了估计横坐标，必须访问帧触发事件并访问成像波束的坐标和转向角。

发明内容

根据本发明的原理，一种用于在图像中突出显示仪器的系统包括：探头，其用于发送并接收超声能量；以及标记设备，其被配置为响应接收到的超声信号并在延迟后发射超声信号。医学仪器包括所述标记设备。控制模块被存储在存储器中并且被配置为解释从所述探头和从在所述探头处的输送标记设备接收到的所述超声能量，以确定所述医学仪器的三维位置，从而在图像中突出显示所述标记设备的位置。

一种用于确定仪器的位置的方法包括估计成像探头的帧率；分析检测窗内的轨迹以找出与被安装在仪器上的标记设备的位置最佳匹配的时间最大值，从而确定到达时间；通过将经延迟的信号从所述标记设备发射到所述成像探头来将声学反馈信号注入到所述成像探头中，以对从被安装在所述仪器上的所述标记设备返回的回波进行仿真；并且在图像中显示所述回波以识别所述仪器的所述位置。

另一种用于确定仪器的位置的方法：将仪器插入超声视场里面；估计正在采用的成像模式的帧率(T)；通过被安装在所述仪器上的传感器来确定接收到的信号相对于原点(o)的时间最大值(t₀)；将所述传感器切换到发送模式；在时间t₁＝t₀+nT处从所述传感器发射脉冲，n是整数，使得所述脉冲朝向成像探头传播并且后续信号由扫描机进行波束成形；并且在图像中显示来自所述传感器位置的回波。

结合附图阅读对本公开的说明性实施例的以下详细说明，本公开的这些和其他目的、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

本公开将参考附图来详细地呈现对优选实施例的以下说明，其中：

图1是示出了根据一个实施例的用于利用超声来在图像中突出显示仪器的系统的方框/流程图；

图2是示出了根据一个实施例的用于利用超声来突出显示仪器的系统的概念图；

图3是示出了根据一个实施例的用于估计帧率的超声脉动的幅度——时间曲线图；

图4是示出了根据一个实施例的用于确定检测时间超声脉动的幅度——时间曲线图；

图5是示出了根据一个实施例的、在仪器或工具的标记设备与探头之间发生的事件的事件时间线；

图6是示出了根据一个说明性实施例的用于利用超声来跟踪仪器的方法的流程图；并且

图7是示出了根据说明性实施例的用于利用超声来跟踪仪器的另一方法的流程图。

具体实施方式