[發明專利]鏡面反射目標的超聲成像

有效

• 申請號: 201380043131.1
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN104661600B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: F.W.小莫爾丁;J.A.霍薩克;K.歐文
• 申請（專利權）人: 弗吉尼亞大學許可和投資集團暨弗吉尼亞大學專利基金會
• 主分類號: A61B8/14
• 分類號: A61B8/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 申屠偉進;陳嵐

超聲設備或技術能夠包括：獲得反射的超聲回聲信息，反射的超聲回聲信息能夠被用于構造至少近似鏡面反射目標(諸如，骨頭)的二維或三維表示。在例子中，諸如使用超聲換能器的陣列中的一個或多個超聲換能器或者以機械方式使一個或多個超聲換能器進行掃描，能夠從空間交疊組織區域獲得回聲信息。在例子中，能夠使用可變形殼體或可變形耦合墊中的一個或多個，以便在一個或多個換能器和組織區域之間耦合超聲能量。

優先權聲明

在此要求于2012年6月13日提交的標題為“Ultrasound Imaging of Specular-Reflecting Target”、序列號為61/659,027的美國臨時專利申請(律師檔案號碼01932-01)的優先權利益，由此其全部內容通過引用被合并于此。

背景技術

在美國，在90%的醫院中，急救科(ED)的過度擁擠每星期發生至少一次。ED過度擁擠與較差的健康結果相關，諸如由于不及時和不能管理治療而導致較高的死亡率或較長的恢復時間。存在ED過度擁擠的許多原因，主要包括對放射檢查服務的高需求。這種放射檢查服務包括每年為ED提供的3900萬次X射線。許多X射線為時間緊急條件下的病人(例如，外傷、頭部損傷或中風)獲取，并且大約1900萬次X射線為具有疑似骨折的病人獲取。

例如，用于骨折的X射線包括每年每人接收2個X射線期的4百萬病人，這些病人中的60%在每一期接收兩組X射線(使用移置性骨折的百分比估計)。每年還針對5百萬ED扭傷病人中的320萬病人獲得X射線(使用64%的ED扭傷接收X射線的統計估計)。在ED中為病人獲取X射線是資源密集和耗時的，并且通常能夠包括下面各項：布置X射線機器上的時間，將病人轉移到X射線機器，獲取X射線圖像，將病人和圖像結果轉移回至ED，從放射科醫師獲得處置，并且將該處置傳送給ED或整形外科醫生。例如，每次ED要求的X射線消耗30分鐘，并且消耗另外的30分鐘以獲取放射科醫師處置。放射檢查積壓也能夠增加延遲。

發明內容

在一個方案中，通常可用的二維(2D)超聲設備能夠替代于X射線而被諸如用于骨折檢測和治療的監視(例如，骨折減小)。將這種通常可用的2D超聲用于ED骨折檢測通常以更低成本導致更快的診斷和治療時間。然而，使用這種通常可用的2D超聲進行的骨折檢測的靈敏度或明確性可能不如X射線。例如，已預先確定：踝關節骨折的基于2D超聲的診斷能夠導致90.9%靈敏度和90.9%明確性。2D方案的幾個弱點導致它差的骨折檢測性質，例如：骨圖像質量可能差；成像視場可能受到限制(例如，4厘米(cm)乘以1 cm覆蓋區，諸如具有5-6cm成像深度)；以及圖像獲取和成像結果的解釋可能通常涉及顯著的用戶技能。

相比之下，本發明人已意識到：各種超聲技術和設備能夠被用于骨折的可靠確定，或通常用于對一個或多個成像目標(諸如，組織內的一個或多個鏡面反射目標)成像。在例子中，超聲成像技術能夠包括使用多角度探詢(SRMI)的鏡面表面重構，諸如使用超聲換能器的陣列(例如，活塞換能器的陣列)。

在例子中，超聲設備能夠包括：一個或多個處理器電路，耦合到顯示器；和符合成像換能器組件，能夠定位在待成像的組織區域附近，諸如符合組織區域(例如，腿、臂、踝、肘或者一個或多個其它部位)的輪廓。例如，這種陣列能夠在獨立殼體中包括處理器電路和顯示器，或者超聲換能器組件能夠耦合到包括顯示器、一個或多個用戶輸入或其它電路的單獨的設備(諸如，推車)。這種設備能夠包括處理器可讀介質，處理器可讀介質包括指令，當由一個或多個處理器電路執行所述指令時，所述指令使所述一個或多個處理器電路構造至少近似鏡面反射目標的表示。

通常，這里描述的超聲設備或技術能夠包括：獲得反射的超聲回聲信息，反射的超聲回聲信息能夠被用于構造至少近似鏡面反射目標(諸如，骨頭)的二維或三維表示。在例子中，諸如使用超聲換能器陣列中的一個或多個超聲換能器或者使一個或多個超聲換能器以機械方式掃描，能夠從空間交疊組織區域獲得回聲信息。在例子中，能夠使用可變形殼體或可變形耦合墊中的一個或多個，諸如用于在一個或多個換能器和組織區域之間耦合超聲能量。