Ультразвуковая система визуализации и способ для процедуры наведения по изображению

Ультразвуковая система визуализации и способ для процедуры наведения по изображению

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к ультразвуковой системе визуализации и к способу обеспечения ультразвукового изображения с информацией о сосуде, в частности для использования в процедуре наведения по изображению. Настоящее изобретение дополнительно относится к компьютерной программе для реализации такого способа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В трехмерной (3D) ультразвуковой визуализации, также называемой объемной визуализацией, получение трехмерного изображения выполняется путем проведения множества двухмерных (2D) сканирований, которые нарезают слоями интересующий объем в анатомической области. Следовательно, получается множество двухмерных изображений, которые расположены одно за другим. Это множество двухмерных изображений вместе формирует трехмерный объем данных. Путем надлежащей обработки изображения из трехмерного объема данных может быть создано трехмерное изображение интересующего объема. Трехмерное изображение может быть затем выведено в надлежащей форме на дисплей для пользователя системы ультразвуковой визуализации.

Ультразвуковая визуализация обычно используется для отображения введения, использования или работы инвазивного медицинского устройства или инструмента внутри тела. Например, тонкоигольная аспирационная биопсия (FNA), толстоигольная биопсия, радиочастотная абляция (RFA) и чрескожная инъекция этанола (PEI) являются процедурами, которые требуют введения в тело пациента инвазивного медицинского устройства. Такая процедура, использующая ультразвуковую визуализацию, обычно упоминается как процедура наведения по ультразвуковому изображению. Выполняя такую процедуру наведения по изображению, доктор должен иметь возможность визуализировать цель (например, карциному, которая будет удалена при радиочастотной абляции) в анатомической области, инвазивное медицинское устройство (например, иглу), приближающееся к цели, и любые сосуды, окружающие цель, в частности кровеносные сосуды (также называемые сосудистой сетью). Визуализация сосудов является ключевой для того, чтобы гарантировать, что ни один из важных сосудов не будет проколот во время введения и наведения инвазивного медицинского устройства. Следовательно, доктор или клинический врач обычно полагается на использование наведения по ультразвуковому изображению для того, чтобы ввести инвазивное медицинское устройство, такое как игла для биопсии или абляционный зонд, в тело пациента, как для диагностики, так и для лечения. Наведение по ультразвуковому изображению является важным, потому что оно помогает доктору или клиническому врачу визуализировать и, следовательно, планировать путь продвижения инвазивного медицинского устройства от кожи до цели (например, до целевого поражения), избегая по ходу продвижения кровеносных сосудов.

Большая часть наведения по ультразвуковому изображению производится в двухмерном B-режиме (режим ультрасонографии с кодированием интенсивности принятых эхо-сигналов в виде яркости свечения точек дисплея). Главная причина этого в том, что в двухмерном ультразвуковом B-режиме обеспечиваются высокие частоты кадров. B-режим обычно относится к режиму работы, в котором дисплей показывает полутоновое изображение, представляющее 2-мерное распределение амплитуды обратного рассеяния ультразвука от одной плоскости или среза цели, которая формируется путем обнаружения обратных эхо-сигналов для каждой из серий линий получения в плоскости изображения (обычно один импульс излучения на линию). При этом очень критичным является уменьшение задержек между тем, что показывается на дисплее, и тем, что фактически происходит с инвазивным медицинским устройством (например, иглой) в теле пациента. Малая частота кадров и соответственные задержки обратной связи в виде ультразвукового изображения могут привести к тому, что инвазивное медицинское устройство (например, игла) не попадет в намеченную анатомическую область. Это может ограничить использование для процедуры наведения по ультразвуковому изображению любых методов визуализации потоков, которые требуют получения многих событий импульс-эхо на одну линию визуализации, таких как, например, цветная визуализация потоков, называемая также цветной допплеровской визуализацией. С другой стороны, визуализация потоков обеспечивает намного более качественное очерчивание границ сосуда, чем один только B-режим. В частности, трехмерная визуализация потоков была бы хорошим способом для того, чтобы гарантировать, что сосуды не лежат на пути инвазивного медицинского устройства (например, иглы), поскольку в двухмерной визуализации видна только единственная плоскость, и обычно очень трудно все время удерживать инвазивное медицинское устройство в плоскости изображения. Однако, частоты кадров в трехмерной визуализации, и особенно в трехмерной визуализации потоков, обычно создают еще большие угрозы, чем в двухмерной визуализации.

Патентная заявка США US 2011/0263985 A1 описывает систему ультразвуковой визуализации для одновременного создания цветной допплеровской визуализации иглы и кровотока в сосудах. Для этого создается изображение B-режима интересующей анатомической области. Первый набор допплеровских данных изображения, оптимизированных для визуализации сосудистого кровотока, создается вдоль одного пути обработки допплеровского изображения. Второй набор допплеровских данных изображения, оптимизированных для визуализации иглы или другого инвазивного устройства, создается вдоль другого, параллельного пути обработки допплеровского изображения. Цветное допплеровское изображение создается, а затем отображается путем объединения некоторых или всех изображений B-режима, первых допплеровских данных изображения и вторых допплеровских данных изображения на основе множества выбираемых пользователем режимов.

Такая система ультразвуковой визуализации одновременно использует ультразвуковую визуализацию в B-режиме и цветную допплеровскую визуализацию. Это уменьшает частоту кадров. Следовательно, существует потребность в увеличении или обеспечении достаточной частоты кадров в процедурах наведения по ультразвуковому изображению.

Патентный документ EP 2160978 A1 раскрывает устройство для отслеживания перемещения инородного объекта внутри субъекта, имеющее рентгеновскую флюороскопическую систему с рентгеновским детектором и ультразвуковую систему, которая имеет ультразвуковой датчик с датчиком положения. Дисплей выполнен с возможностью отображения статического рентгеновского изображения, полученного рентгеновской флюороскопической системой, и ультразвукового изображения реального времени, полученного ультразвуковой системой.

Публикация Porter et al.: "Three-Dimensional Registration and Fusion of Ultrasound and MRI Using Major Vessels as Fiducial Markers" in IEEE Transactions on Medical Imaging, Vol. 20, No. 4, 1 April 2001 раскрывает объединение наборов данных трехмерного ультразвукового изображения и изображения магнитно-резонансной томографии без помощи внешних координатных меток или внешних датчиков положения. Объединение этих двух режимов комбинирует трехмерное ультразвуковое сканирование мягких тканей в реальном времени с большей анатомической основой ЯМР.

Патентный документ US 2006/0020204 A1 раскрывает систему и способ для управления визуализацией трехмерного пространства, в котором были получены различные изображения сканирования по существу реального времени. Пользователь может визуализировать изображения части тела или объекта, полученные из сканера по существу реального времени, не только как двухмерные изображения, но как позиционно и ориентационно привязанные срезы внутри конкретного трехмерного пространства.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является обеспечение улучшенной системы ультразвуковой визуализации, в частности, с увеличенной или достаточной частотой кадров. Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение улучшенного способа для обеспечения ультразвукового изображения с информацией о сосуде, в частности, с увеличенной или достаточной частотой кадров, а также соответствующей компьютерной программы для реализации такого способа.

В первом аспекте настоящего изобретения представлена система ультразвуковой визуализации, которая включает в себя ультразвуковой датчик, имеющий матрицу измерительных преобразователей, выполненную с возможностью обеспечивать ультразвуковой сигнал приема, блок обработки объема B-режима, выполненный с возможностью генерировать объем B-режима на основе ультразвукового сигнала приема, блок обработки изображений B-режима, выполненный с возможностью обеспечения текущего изображения B-режима на основе объема B-режима, блок сегментации сосуда, выполненный с возможностью создания трехмерной карты сосудов путем выполнения способа сегментации сосуда, память, выполненную с возможностью хранения предварительно полученной трехмерной карты сосудов, блок совмещения, выполненный с возможностью совмещать ранее полученную трехмерную карту сосудов с объемом B-режима и выбирать часть трехмерной карты сосудов, соответствующую текущему изображению B-режима, а также дисплей, выполненный с возможностью отображения ультразвукового изображения, основанного на текущем изображении B-режима и выбранной части трехмерной карты сосудов, и блок обработки изображений, выполненный с возможностью наложения текущего изображения B-режима и выбранной части трехмерной карты сосудов для того, чтобы обеспечить ультразвуковое изображение. Таким образом генерируется и отображается ультразвуковое изображение с наложенной на него информацией о сосуде.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлен способ обеспечения на ультразвуковом изображении информации о сосуде, включающий в себя: получение ультразвукового сигнала, обеспечиваемого ультразвуковым датчиком, имеющим матрицу измерительных преобразователей, формирование объема B-режима на основе полученного ультразвукового сигнала, обеспечение текущего изображения B-режима на основе объема B-режима, создание трехмерной карты сосудов путем выполнения методики сегментации сосуда, совмещение с объемом B-режима ранее полученной трехмерной карты сосудов, сохраненной в памяти, выбор части трехмерной карты сосудов, соответствующей текущему изображению B-режима, и обеспечение ультразвукового изображения на основе текущего изображения B-режима и выбранной части трехмерной карты сосудов, и наложение текущего изображения B-режима и выбранной части трехмерной карты сосудов для того, чтобы обеспечить ультразвуковое изображение путем обработки изображений.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлена компьютерная программа, включающая в себя средства кода программы для того, чтобы предписать компьютеру выполнять этапы такого способа при выполнении упомянутой компьютерной программы на компьютере.

Можно предположить, что приемлемые частоты кадров (или объемную скорость) имеет объемный B-режим, также называемый трехмерным B-режимом, но не одновременно трехмерный B-режим и трехмерная цветная визуализация потоков. Настоящее изобретение может обеспечить способ иметь преимущества как трехмерного B-режима, так и трехмерного цветного потока при частотах кадров трехмерного B-режима.

Основная идея настоящего изобретения состоит в том, чтобы получить или создать трехмерную карту сосудов в самом начале или перед процедурой наведения по ультразвуковому изображению. После этого эта трехмерная карта сосудов совмещается с объемом B-режима. Предпочтительно трехмерная карта сосудов обновляется, когда происходит процедура наведения по ультразвуковому изображению. В частности, трехмерная карта сосудов получается и сохраняется в памяти на первом этапе. Поскольку трехмерная карта сосудов получается в начале процедуры наведения по ультразвуковому изображению, до фактической вставки инвазивного медицинского устройства (например, иглу) в тело пациента, можно потратить время на то, чтобы получить трехмерную карту сосудов с максимально возможным качеством. Во время процедуры наведения по ультразвуковому изображению трехмерная карта сосудов совмещается и предпочтительно отслеживается (то есть ее совмещение непрерывно обновляется) с текущим или живым изображением B-режима (например, двухмерным или трехмерным изображением). Частоты кадров во время получения трехмерной карты сосудов могут быть небольшими, но поскольку трехмерная карта сосудов получается в начале или перед процедурой наведения по ультразвуковому изображению, это не влияет на частоту кадров во время самой процедуры наведения по ультразвуковому изображению, использующей визуализацию B-режима. Таким образом, поскольку получение текущего или живого ультразвукового изображения использует только B-режим, могут быть достигнуты высокие частоты кадров, обеспечивающие визуализацию в реальном времени. Кроме того, доктор или пользователь может видеть информацию о сосуде (например, контуры сосуда), наложенную на изображение B-режима, что помогает избежать повреждения сосудов во время процедуры наведения по изображению. Следовательно, настоящее изобретение обеспечивает высокую частоту кадров, в частности, необходимую для процедур наведения по изображению, использующих инвазивное медицинское устройство (например, иглу), позволяя при этом использовать трехмерную карту сосудов или ее соответствующую информацию о сосуде для того, чтобы выделить на ультразвуковом изображении те области, которых следует избегать.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения определяются в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что предлагаемый способ или компьютерная программа имеют аналогичные и/или идентичные варианты осуществления, что и предлагаемая система ультразвуковой визуализации, как это определено в зависимых пунктах формулы изобретения.

В одном варианте осуществления текущее изображение B-режима является двухмерным изображением, изображением ортогональных двухмерных плоскостей изображения или трехмерным изображением. Даже при том, что формируется объем B-режима, то есть трехмерные данные, фактическое представление или отображение данных на дисплее могут отличаться. Например, система может отобразить только двухмерное изображение или срез этого объема любым подходящим способом (например, в виде обычного двухмерного изображения или в виде ортогональных двухмерных плоскостей изображения). Когда текущее изображение B-режима (подлежащее отображению) является двухмерным изображением или трехмерным изображением ортогональных двухмерных плоскостей изображения (например, преобразованным в соответствии с алгоритмом многоплоскостного объемного переформатирования (MPR)), обеспечивается более легкое представление ультразвукового изображения по сравнению с трехмерным представлением. Альтернативно, текущее изображение B-режима (подлежащее отображению) также может быть, конечно, трехмерным изображением, которое предоставляет пользователю максимальную информацию и таким образом увеличивает производительность системы.

В другом варианте осуществления часть является двухмерным срезом трехмерной карты сосудов. Этот вариант осуществления используется в частности тогда, когда текущее изображение B-режима является двухмерным изображением или изображением ортогональных двухмерных плоскостей изображения. Если объем B-режима разделяется на срезы для получения двухмерного среза или двухмерного изображения для отображения, трехмерная карта сосудов также может быть разделена на срезы тем же самым образом.

В альтернативном варианте осуществления часть является трехмерной частью трехмерной карты сосудов. Этот вариант осуществления, в частности, используется тогда, когда текущее изображение B-режима является трехмерным изображением. Если должно быть отображено трехмерное изображение, трехмерная карта сосудов также может быть наложена на него таким же образом. Например, трехмерное изображение B-режима может быть полупрозрачным для того, чтобы сделать видимой трехмерную карту сосудов (например, в цвете).

Информация о сосуде или часть трехмерной карты сосудов непосредственно накладываются на ультразвуковое изображение или включается в него. Это улучшает удобочитаемость информации для пользователя системы (например, доктора или клинического врача), например, во время процедуры наведения по изображению. Таким образом обеспечивается весьма понятное интуитивно (или наиболее интуитивно понятное) отображение.

В альтернативном варианте осуществления система ультразвуковой визуализации включает в себя блок обработки изображений, выполненный с возможностью добавлять текущее изображение B-режима и выбранную часть трехмерной карты сосудов, находящиеся рядом друг с другом, для того, чтобы снабдить ультразвуковое изображение информацией о сосуде. Таким образом, ультразвуковое изображение обеспечивается путем параллельного представления текущего (или живого) изображения B-режима и выбранной части трехмерной карты сосудов. Например, текущее (или живое) изображение B-режима представляется как первая часть изображения на правой стороне дисплея, а выбранная часть трехмерной карты сосудов представляется во второй части изображения на левой стороне дисплея. Выбранная часть трехмерной карты сосудов или информация о сосуде могут, например, находиться в полученном ранее совмещенном изображении (например, цветном изображении). Например, выбранная часть трехмерной карты сосудов может быть представлена или может содержаться в компьютерно-томографических данных, или в данных магнитного резонанса, или в ультразвуковом изображении.

В другом варианте осуществления система ультразвуковой визуализации включает в себя обрабатывающий блок трехмерного потока, выполненный с возможностью формирования данных трехмерного потока на основе полученного ультразвукового сигнала, а также блок обработки изображений потока, выполненный с возможностью формирования трехмерной карты сосудов на основе данных трехмерного потока. В этом случае сосуды или сосудистая сеть в анатомической области идентифицируются с использованием трехмерного метода визуализации потоков. Этот метод является способом, обеспечивающим особенно надежную и/или высококачественную идентификацию сосудов и трехмерную карту сосудов. Трехмерная визуализация потоков может обеспечить высококачественное трехмерное цветное изображение потока или трехмерную карту сосудов. Частоты кадров могут быть небольшими, но поскольку трехмерная визуализация потоков выполняется в начале или до процедуры наведения по ультразвуковому изображению, это не влияет на частоту кадров во время процедуры наведения по ультразвуковому изображению. Данные трехмерного потока также могут быть названы объемом потока. Например, данные трехмерного потока или объем потока могут быть сформированы таким образом, что матрица измерительных преобразователей передает множество импульсов ультразвука для каждой линии (для оценки потока на этой линии или в этом положении), а затем производится получение данных по этим линиям путем развертки объема. Число импульсов ультразвука может быть увеличено. Это увеличивает чувствительность, но также и уменьшает частоту кадров. Соответствующий способ включает в себя дополнительные этапы формирования данных трехмерного потока на основе полученного ультразвукового сигнала, а также формирования трехмерной карты сосудов на основе данных трехмерного потока.

В модификации этого варианта осуществления данные трехмерного потока формируются с использованием методики цветного потока, методики цветной ангиографии (CPA), методики визуализации потоков B-режима или методики контрастной ультразвуковой эхографии. Эти методики являются особенно подходящими для обеспечения изображения потока. В случае цветной ангиографии сформированное изображение потока указывает только величину потока, но не его направление. Таким образом, эта методика является особенно легкой для обеспечения изображения потока при том, что она предоставляет достаточно информации о сосуде. В случае визуализации потока в B-режиме (также называемом B-потоком) изображение потока формируется путем использования методики вычета импульсов в B-режиме. Эта методика обеспечивает визуализацию потока при более высокой частоте кадров, чем традиционная методика цветного потока. Методика контрастной ультразвуковой эхографии является особенно подходящей для улучшения визуализации сосудов, особенно в технически сложных случаях.

В другой модификации этого варианта осуществления система ультразвуковой визуализации включает в себя контроллер, выполненный с возможностью выбирать либо обрабатывающий блок объема B-режима для формирования объема B-режима, либо обрабатывающий блок трехмерного потока для формирования данных трехмерного потока. Таким образом можно легко реализовать сначала получение трехмерной карты сосудов до или в начале процедуры наведения по изображению, а затем визуализацию с использованием B-режима во время процедуры наведения по изображению. Например, контроллер может быть выполнен с возможностью выбирать обрабатывающий блок трехмерного потока при получении первого ввода от пользователя (например, когда пользователь нажимает кнопку «Start») и выбирать обрабатывающий блок объема B-режима при получении второго ввода от пользователя (например, когда пользователь нажимает кнопку «Accept»). Например, когда контроллер выбирает обрабатывающий блок трехмерного потока, данные трехмерного потока могут быть сформированы таким образом, что матрица измерительных преобразователей передает множество импульсов ультразвука для каждой линии, а затем производится получение данных по этим линиям путем развертки объема. Например, когда контроллер выбирает обрабатывающий блок объема B-режима, объем B-режима может быть сформирован таким образом, что матрица измерительных преобразователей передает единственный импульс для каждой линии, а затем производится получение данных по этим линиям путем развертки объема. Соответствующий способ включает в себя дополнительный этап выбора либо обрабатывающего блока объема B-режима для формирования объема B-режима, либо обрабатывающего блока трехмерного потока для формирования данных трехмерного потока.

В другом варианте осуществления система ультразвуковой визуализации включает в себя блок сегментации сосуда, выполненный с возможностью создания трехмерной карты сосудов путем выполнения методики сегментации сосуда. В этом случае сосуды или сосудистая сеть в анатомической области идентифицируются с использованием методики сегментации сосуда. Это является особенно легким и/или надежным методом идентификации сосудов и обеспечения трехмерной карты сосудов. Это избавляет от необходимости выполнять визуализацию потока, которая может быть затруднительной в некоторых клинических ситуациях или для некоторых пациентов. В соответствующем способе этап создания трехмерной карты сосудов включает в себя выполнение методики сегментации сосуда.

Трехмерная карта сосудов создается на основе трехмерных ультразвуковых данных, а именно данных объема B-режима, которые система должна получить в любом случае. Это обеспечивает особенно легкий метод создания трехмерной карты сосудов без использования какой-либо другой системы или данных. Объем B-режима может быть, например, обычными трехмерными ультразвуковыми данными или трехмерными ультразвуковыми данными с улучшенной контрастностью. В соответствующем способе методика сегментации сосуда выполняется на основе объема B-режима.

В другой модификации этого варианта осуществления блок сегментации сосуда выполнен с возможностью выполнения методики сегментации сосуда на основе данных компьютерной томографии или данных магнитного резонанса. В этом случае трехмерная карта сосудов создается на основе данных компьютерной томографии или данных магнитного резонанса, в частности, полученных от отдельной системы компьютерной томографии или магнитного резонанса. Это обеспечивает особенно надежный метод создания трехмерной карты сосудов, поскольку данные компьютерной томографии или данные магнитного резонанса легче сегментировать, чем ультразвуковые данные, особенно в том случае, когда для компьютерной томографии или магнитного резонанса используется контрастное вещество. Данные компьютерной томографии могут быть, например, данными обычной компьютерной томографии, данными компьютерной томографии с коническим лучом или данными ангиографической компьютерной томографии. Данные магнитного резонанса могут быть, например, данными обычного магнитного резонанса или данными ангиографического магнитного резонанса. Данные компьютерной томографии или данные магнитного резонанса могут быть получены как с использованием контрастного вещества, так и без него. В соответствующем способе методика сегментации сосуда выполняется на основе данных компьютерной томографии или данных магнитного резонанса.

В еще одном варианте осуществления блок совмещения выполнен с возможностью получения информации об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя для выбора части трехмерной карты сосудов, соответствующей текущему изображению B-режима. Информация об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя указывает и/или отслеживает положение ультразвукового датчика, имеющего матрицу измерительных преобразователей, также называемого ультразвуковым измерительным преобразователем. Таким образом, совмещение может непрерывно обновляться, что увеличивает надежность и удобство пользования системы. В частности, по мере того как ультразвуковой датчик или ультразвуковой измерительный преобразователь перемещается при сканировании пациента, доктор может видеть и отслеживать в реальном времени инвазивное медицинское устройство и сосуды, находящиеся вокруг него. Соответствующий способ включает в себя дополнительный этап получения информации об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя, причем этап выбора включает в себя выбор части с использованием информации об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя.

В модификации этого варианта осуществления система ультразвуковой визуализации дополнительно включает в себя обрабатывающий блок, выполненный с возможностью формирования информации об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя на основе временной последовательности объемов B-режима. В частности, информация об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя может быть информацией о его повороте и/или перемещении. В этом случае информация об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя предоставляется на основе трехмерных ультразвуковых данных, а именно данных объема B-режима, которые система должна получить в любом случае. Это обеспечивает особенно легкий метод формирования информации об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя без использования какого-либо другого устройства или устройств. Это использование временной последовательности объемов B-режима для формирования информации об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя также называется отслеживанием на основе изображения. При наличии временной последовательности трехмерных ультразвуковых объемов может быть отслежено перемещение или вращение особенностей в этих объемах B-режима, и на основе этого могут быть извлечены вектор перемещения или вектор вращения. Таким образом, обрабатывающий блок может быть выполнен с возможностью выполнения функции отслеживания особенностей во временной последовательности объемов B-режима и формирования вектора перемещения или вектора вращения на основе отслеживания особенностей. Этот вектор перемещения или вектор вращения может затем использоваться для того, чтобы выбрать подходящую часть трехмерной карты сосудов. Термин «временная последовательность» может относиться к объемам B-режима, получаемым непосредственно друг за другом, или может относиться к объемам B-режима, получаемым не непосредственно друг за другом и, таким образом, разделенным некоторыми интервалами времени (например, каждый второй или каждый третий объем). Соответствующий способ включает в себя дополнительный этап формирования информации об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя на основе временной последовательности объемов B-режима.

В дополнительной модификации этого варианта осуществления система ультразвуковой визуализации дополнительно включает в себя датчик положения, который располагается в известном фиксированном положении относительно матрицы измерительных преобразователей. Информация об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя представляет собой информацию о положении, получаемую от датчика положения. Это обеспечивает особенно легкий метод формирования информации об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя, который не требует никакой дополнительной обработки сигналов. В частности, информация о положении может быть ориентацией и/или изменением положения ультразвукового датчика и, таким образом, матрицы измерительных преобразователей. Датчик положения может быть, например, расположен в известном фиксированном положении относительно ультразвукового датчика, имеющего матрицу измерительных преобразователей, например, он может быть расположен на или присоединен к корпусу ультразвукового датчика. Например, датчик положения может быть электромагнитным отслеживающим датчиком (EM), или волоконно-оптическим отслеживающим датчиком, или любым другим датчиком, который обеспечивает информацию об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя. Соответствующий способ включает в себя дополнительный этап получения информации об отслеживании положения ультразвукового измерительного преобразователя от датчика положения, который располагается в известном фиксированном положении относительно матрицы измерительных преобразователей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут объяснены и станут очевидными из ссылок на вариант (варианты) осуществления, описанные далее. На следующих чертежах:

Фиг. 1 показывает вид в перспективе системы ультразвуковой визуализации в соответствии с примером;

Фиг. 2 показывает схематическую диаграмму примерного ультразвукового датчика, осуществляющего визуализацию анатомической области в процедуре наведения по изображению;

Фиг. 3 показывает блок-схему системы ультразвуковой визуализации в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг. 4 показывает примерный набор данных компьютерной томографии;

Фиг. 5 показывает примерную трехмерную карту сосудов;

Фиг. 6 показывает блок-схему системы ультразвуковой визуализации в соответствии со вторым вариантом осуществления;

Фиг. 7 показывает блок-схему системы ультразвуковой визуализации в соответствии с третьим вариантом осуществления;

Фиг. 8 показывает блок-схему системы ультразвуковой визуализации в соответствии с четвертым вариантом осуществления;

Фиг. 9 показывает блок-схему системы ультразвуковой визуализации в соответствии с пятым вариантом осуществления;

Фиг. 10 показывает блок-схему системы ультразвуковой визуализации в соответствии с шестым вариантом осуществления;

Фиг. 11 показывает один пример дисплея с ультразвуковым изображением, содержащим информацию о сосуде;

Фиг. 12 показывает другой пример дисплея с ультразвуковым изображением с информацией о сосуде и

Фиг. 13 показывает блок-схему способа для формирования ультразвукового изображения с наложенной на него информацией о сосуде в соответствии с одним вариантом осуществления.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1 показывает вид в перспективе системы 10 ультразвуковой визуализации в соответствии с одним примером. Система 10 включает в себя шасси 12, содержащее большую часть электронной схемы для системы 10. Шасси 12 может быть смонтировано на тележке 14, а дисплей 16 монтируется на шасси 12. Ультразвуковой датчик 20 может быть подсоединен посредством кабеля 22 к одному из разъемов 26 на шасси 12. Шасси 12 включает в себя клавиатуру и органы управления, в целом обозначенные ссылочным номером 28, для того чтобы позволить доктору или специалисту по ультразвуковой эхографии работать с ультразвуковой системой 10 и вводить информацию о пациенте или типе проводимого исследования. За пультом управления или органами 28 управления находится сенсорный дисплей 18, на котором могут быть выведены программируемые функциональные клавиши, дополняющие клавиатуру и органы 28 управления при управлении работой системы 10. Шасси 12 обычно также включает в себя указывающее устройство, такое как шаровой указатель, который может использоваться для, например, управления экранным указателем. Шасси 12 также может включать в себя одну или более кнопок (не показаны), на которые можно нажать или щелкнуть после управления экранным указателем. Эти операции аналогичны операциям, производимым с мышью на обычном компьютере. При работе датчик 20 визуализации, имеющий внутри матрицу измерительных преобразователей, помещается напротив кожи пациента (не показана) и удерживается неподвижно для получения изображения крови или ткани в двухмерной или трехмерной анатомической области, расположенной под кожей пациента. Изображение выводится на дисплей 16, и оно может быть записано устройством записи (не показано), которое помещается, например, на добавочной полке шасси. Система 10 может также записывать или печатать отчет, содержащий текст и изображения. Данные, соответствующие изображению, также могут быть загружены через подходящий канал связи, такой как Интернет или локальная сеть.

Понятно, что система 10 ультразвуковой визуализации, изображенная на Фиг. 1, является просто иллюстративной и что может использоваться любая другая подходящая система ультразвуковой визуализации. В одном примере система ультразвуковой визуализации может иметь ультразвуковой измерительный преобразователь/датчик X6-1 или ультразвуковой измерительный преобразователь/датчик C5-1, поставки которых в настоящее время осуществляются компанией Philips. В другом примере система ультразвуковой визуализации может дополнительно иметь электромагнитный датчик положения, такой как PercuNav, поставки которого в настоящее время осуществляются компанией Philips.

Фиг. 2 показывает схематическую диаграмму примерного ультразвукового датчика 20, осуществляющего визуализацию анатомической области А в процедуре наведения по изображению. Здесь ультразвуковой датчик 20 обеспечивает получение ультразвукового сигнала или данных во время введения, использования или работы инвазивного медицинского устройства 11 (например, иглы, биопсийной иглы или абляционного зонда) в анатомической области А тела пациента. Например, целью T для медицинского инвазивного устройства может быть карцинома, подлежащая удалению радиочастотной абляцией (RFA). При выполнении процедуры наведения по изображению доктор должен иметь возможность визуализировать цель T в анатомической области A, приближение инвазивного медицинского устройства 11 к цели T, а также любые сосуды 15, окружающие цель T, в частности кровеносные сосуды или сосудистую сеть. Следовательно, визуализация сосудов 15 является важной для гарантирования того, что ни один из важных сосудов не будет проколот во время введения и наведения инвазивного медицинского устройства 11.

Фиг. 3 показывает блок-схему системы 10 ультразвуковой визуализации в соответствии с первым вариантом осуществления. Система 10 ультразвуковой визуализации включает в себя ультразвуковой датчик 20, имеющий матрицу 21 измерительных п