[發(fā)明專(zhuān)利]允許非熟練用戶(hù)采集人體內(nèi)部器官的超聲圖像的系統(tǒng)和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202180032117.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115666397A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·索南夏因;Y·阿爾貝克;P·伊利亞;M·比徹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 皮爾森莫有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B8/00
• 分類(lèi)號(hào): A61B8/00;A61B8/08;G16H30/20;A61B5/00
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 周陽(yáng)君

一種允許非熟練用戶(hù)采集人體內(nèi)部器官的超聲圖像的系統(tǒng)，包括掃描儀、與其相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)慣性測(cè)量單元(IMU)、包含軟件的處理器以及用戶(hù)界面，該用戶(hù)界面包括顯示屏和接受用戶(hù)指令的部件，其中軟件被配置為執(zhí)行以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)：產(chǎn)生超聲圖像；分析數(shù)據(jù)；決定哪些圖像具有足夠的質(zhì)量以顯示在顯示屏上；丟棄低質(zhì)量圖像；指示操作者以預(yù)定方式握住掃描儀的殼體；計(jì)算掃描儀的地點(diǎn)和姿態(tài)；確定掃描儀是否被握住，使得在皮膚上施加足夠的壓力以產(chǎn)生足夠質(zhì)量的圖像；以及有效地提供如何正確移動(dòng)掃描儀以獲得滿意圖像的指令。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明來(lái)自醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及一種利用慣性測(cè)量單元準(zhǔn)確定位和移動(dòng)手持超聲探頭的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

了解醫(yī)療傳感器或醫(yī)療設(shè)備相對(duì)于患者解剖結(jié)構(gòu)的地點(diǎn)以及傳感器或設(shè)備正在或應(yīng)該移動(dòng)的速度對(duì)于高級(jí)遠(yuǎn)程控制、機(jī)器人、自主、自我反饋或其它自動(dòng)醫(yī)療程序至關(guān)重要。

超聲探頭(在本文中也稱(chēng)為“掃描儀”、“超聲頭”或?yàn)楹?jiǎn)單起見(jiàn)簡(jiǎn)稱(chēng)為“探頭”)在身體上移動(dòng)的速度提供了重要信息。例如，以低于或高于某個(gè)范圍的速度拍攝的圖像可能被刪除，或者可能經(jīng)受特殊過(guò)濾和圖像處理技術(shù)，以便改善模糊圖像。此外，可以向操作者提供關(guān)于程序的幾個(gè)方面的指令，諸如何時(shí)停止移動(dòng)、如何校正掃描路徑、如何改變朝向或傾斜探頭等。在遠(yuǎn)程控制安裝在位于患者身體上的萬(wàn)向節(jié)上的超聲探頭或傳感器的情況下，知道超聲探頭移動(dòng)的二維或三維速度對(duì)于跟蹤萬(wàn)向節(jié)和/或探頭的整體地點(diǎn)、姿態(tài)和速度也是重要的。

一種極其常見(jiàn)的程序是超聲掃描，尤其幾乎每個(gè)婦女在她產(chǎn)前看醫(yī)生或去診所期間都會(huì)經(jīng)歷這種超聲掃描。通常，在這種情況下，超聲技師(聲譜儀操作員)或醫(yī)師執(zhí)行掃描。操作者，即技師、助產(chǎn)士、醫(yī)生、聲譜儀操作員等，根據(jù)他們的經(jīng)驗(yàn)，知道為了對(duì)胚胎的特定結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像，掃描儀頭或探頭必須位于的最佳位置和朝向、保持掃描儀與身體良好耦合所必需的對(duì)腹部的適當(dāng)壓力量、探頭相對(duì)于腹部的角度，以及允許良好成像的正確掃描速度。此外，操作者在屏幕上實(shí)時(shí)查看探頭生成的圖像，并能夠優(yōu)化或校正其位置。本文中的術(shù)語(yǔ)“探頭”或“超聲探頭”是指任何有用的探頭、線性或凸面、相控陣、HIFU或其它傳感器。

在本描述的上下文中，術(shù)語(yǔ)“掃描儀”應(yīng)該被理解為是指必須在患者身體表面上移動(dòng)以從中采集數(shù)據(jù)(例如，超聲圖像)的元件、殼體或設(shè)備。

許多掃描只是為了監(jiān)測(cè)胚胎的活力體征，例如心跳、移動(dòng)、羊水量、強(qiáng)健狀況(tone)和呼吸而進(jìn)行。這些掃描也可以由患者在其家中或其它非診所、醫(yī)院或醫(yī)療設(shè)施的地點(diǎn)執(zhí)行，從而節(jié)省超負(fù)荷的醫(yī)療系統(tǒng)時(shí)間和資源，并潛在地避免不必要的急診科就診或產(chǎn)前到醫(yī)生辦公室、診所或醫(yī)院。但是，執(zhí)行超聲掃描需要一些超聲操作者的技能，未經(jīng)訓(xùn)練的人缺乏這種技能。顯然，非常期望提供一種裝置，使不熟練的人可以通過(guò)這種裝置執(zhí)行產(chǎn)生有用結(jié)果的“自己動(dòng)手”的超聲掃描。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備和方法，其通過(guò)監(jiān)測(cè)掃描儀頭(超聲探頭)的運(yùn)動(dòng)并提供有助于將掃描儀頭定位在期望地點(diǎn)的反饋來(lái)幫助患者執(zhí)行超聲掃描.

本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將隨著描述的進(jìn)行而顯現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

在第一方面，本發(fā)明包括一種用于允許非熟練用戶(hù)采集人體內(nèi)部器官的超聲圖像的系統(tǒng)，包括掃描儀、與其相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)慣性測(cè)量單元(IMU)、包含軟件的處理器，以及用戶(hù)界面，包括顯示屏和接受用戶(hù)指令的部件，其中軟件被配置為執(zhí)行以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)：產(chǎn)生超聲圖像；分析數(shù)據(jù)；決定哪些圖像具有足夠的質(zhì)量以顯示在顯示屏上；丟棄低質(zhì)量圖像；指示操作者以預(yù)定方式握住掃描儀的殼體；計(jì)算掃描儀的地點(diǎn)和姿態(tài)；確定掃描儀是否被握住，使得在皮膚上施加足夠的壓力以產(chǎn)生足夠質(zhì)量的圖像；以及有效地提供如何正確移動(dòng)掃描儀以便獲得滿意圖像的指令。

在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括選自USB、閃電(Lightning)、光纖、Wi-Fi、UWB、藍(lán)牙和IR中的一種或多種的電子通信組件。