專利名稱：用于定位解剖結構或探針引導的超聲的制作方法
用于定位解剖結構或探針引導的超聲優(yōu)先權要求
本專利申請在35 U. S. C.節(jié)119(e)下要求給Mauldin等人的于2010年I月29日提交的、美國臨時專利申請序列號61/299，506、標題為“用于定位解剖結構和/或將探針引導到目標的基于超聲的醫(yī)療設備和相關的方法”(代理人案號No. 1036. 167PRV)的優(yōu)先權益，其由此通過引用的方式被整體并入此處。本專利申請也在35 U. S. C.節(jié)119(e)下要求給Mauldin等人的于2010年3月2日提交的、美國臨時專利申請序列號61/309，628、標題為“用于定位解剖結構和/或將探針引導到目標的基于超聲的醫(yī)療設備和相關的方法”(代理人案號No. 1036. 167PV2)的優(yōu)先權益，其由此也通過引用的方式被整體并入此處。本專利申請也在35 U.S. C.節(jié)119(e)下要求給Mauldin等人的于2010年3月24日提交的、美國臨時專利申請序列號61/316，989，標題為“用于定位解剖結構和/或將探針引導到目標的基于超聲的醫(yī)療設備和相關的方法”(代理人案號No. 1036. 167PV3)的優(yōu)先權益，其由此也通過引用的方式被整體并入此處。
背景技術：
各種醫(yī)療手術可以包括用探針(諸如針或導管)穿透皮膚。例如，脊髓麻醉或脊髓診斷手術可以包括經皮膚地向硬膜外位置遞送麻醉劑或采樣脊髓液。這樣的脊髓麻醉或脊髓診斷手術通常包括穿透黃韌帶，硬膜側的棘突之間的韌帶。通常，在硬膜外放置期間期望的最終針位置是所述硬膜側，而在脊椎穿刺中，所述硬膜被穿透以便從脊髓腔獲取液體。脊椎穿刺具有若干重要的臨床應用，包括采樣腦脊髓液(CSF)、將化學療法或其他藥物直接施用到所述脊髓腔中，或為心臟手術減輕所述脊髓腔中的壓力。對迅速診斷各種疾病(諸如腦膜炎)，CSF的采樣可能也是必需的。其他手術可以相似地包括用探針穿透皮膚，諸如脊椎旁軀體神經阻滯(PVB)。

發(fā)明內容
在醫(yī)療手術期間，探針插入可能有時在不需要醫(yī)學成像(例如，使用無導技術)的情況下被實現(xiàn)。然而，這樣的無導技術有時會失敗。例如，在脊髓麻醉或脊髓診斷手術中，失敗會阻止訪問所述脊髓腔，或妨礙為了硬膜外的給藥而在硬膜側放置針或導管。無導脊髓麻醉或脊髓診斷手術失敗典型地發(fā)生在老年人或病態(tài)肥胖的情況下。無導手術中的失敗的原因包括不正確的針插入位置或在穿透期間使用不正確的針角度。歸因于“盲”或無導手術的失敗可以以高達所有病例的40%的比率而發(fā)生，并且在涉及肥胖患者的病例的74%中發(fā)生。這樣的失敗會增加醫(yī)療費用，諸如引起需要附加的治療的并發(fā)癥。這樣的并發(fā)癥可以包括脊髓頭痛、背痛、下肢輕癱、脊髓血腫，神經麻痹，脊柱腫瘤形成或一個或多個其他并發(fā)癥。在病態(tài)肥胖情況下，這樣的失敗會發(fā)生，因為例如由于標志和皮膚之間的脂肪組織的厚層，解剖標志(諸如棘突或髖骨)不能被可靠地觸診。通常，當所述無導方法失敗時，臨床處理包括使用熒光透視或超聲引導程序來協(xié)助探針放置。當前使用的超聲系統(tǒng)通常是大型的、復雜的和昂貴的，需要專門的訓練以操作。由于在熒光透視成像過程中使用的輻射的電離特性，熒光透視可能是不受歡迎的。除了別的之外，本發(fā)明人已經認識到獨立的手持超聲裝置可以被用來將探針引導到對象(例如，患者)中的期望位置，諸如提供關于所述對象中一個或多個目標的位置的信息，而不是使用通常可用的B-模式超聲成像或熒光透視。這樣的手持裝置對操作而言可以比通常可用的超聲成像設備更簡單。例如，與通?？捎玫腂模式超聲成像設備形成對照，由所述手持裝置提供的信息對解釋而言可以是更簡單的。這樣的手持裝置可以允許更準確以及更少資源消耗的穿刺或探針插入手術，例如，諸如向所述用戶提供關于骨骼相對于手持組件的一部分的深度或位置的信息，而不需要由所述用戶解釋B模式成像信息。例如，本發(fā)明人也已經認識到手持裝置可以比通?？捎玫腂模式成像設備費用更低。同樣地，與可能難于解釋的B模式超聲波掃描圖相比較，將顯示器合并到所述手持組件中可以提供骨骼位置或深度的直觀的或易于理解的指示。使用所述手持裝置也可以降低醫(yī)療成本，因為所述手持裝置可以被用于引導的探針插入或解剖 位置，減少了探針插入期間失敗或并發(fā)癥的可能性。在例子中，所述手持裝置可以包括探針引導，所述探針引導被配置為提供特定的路徑，用于引導探針的行進。在例子中，諸如包括所述探針引導的所述裝置的一部分可以包括無菌封，所述無菌封被配置為使所述探針(或所述受治療者的一部分)與所述手持裝置的非無菌部分相隔離。所述手持裝置可以包括顯示器，諸如被集成到所述裝置的手持外殼中，諸如向用戶呈現(xiàn)信息(諸如原始超聲數據)，或表示目標的位置(諸如骨骼位置)。在例子中，手持裝置可以被用來協(xié)助將探針引導到期望的位置或在受治療者中定位特定的解剖目標。所述裝置可以包括位于外殼上或外殼內的超聲轉換器，所述轉換器被配置為生成被導向到受治療者的組織中的超聲能量或被配置為接收由位于所述組織內的目標反射的超聲能量的一部分。在例子中，所述裝置可以包括運動跟蹤電路，所述運動跟蹤電路被配置為向所述處理器電路提供指示所述手持裝置的至少一部分的運動的信息，以及顯示器，所述顯示器被配置為呈現(xiàn)關于所述目標相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息，關于由所述處理器電路使用所獲取的指示由所述目標反射的超聲能量的信息以及指示所述手持裝置的運動的信息而確定的位置的信息。此概述意在提供本專利申請的主題的概述。其不意在提供本發(fā)明的排他的或窮盡的解釋。詳細的描述被包括，以提供關于本專利申請的進一步的信息。


在附圖(其不一定是按比例繪制的)中，在不同的視圖中，同樣的標號可以描述相似的部件。具有不同字母后綴的同樣的標號可以表示相似部件的不同實例。所述附圖通過例子的方式(但不是通過限制的方式)一般地示出了本文件中所討論的各種實施例。圖I 一般地示出了裝置的例子，諸如手持裝置，其可以包括超聲轉換器和運動跟蹤電路。圖2A-B—般地示出了裝置的例子的視圖，諸如包括圖I的裝置的一個或多個部分。圖3A-B—般地示出了裝置的例子的視圖，諸如包括圖I的裝置的一個或多個部分。圖4 一般地示出了探針引導和相關的裝置的例子，諸如可以被包括在圖1、2A-B、3A-B的例子或其他例子中。圖5 —般地示出了獲取關于受治療者的解剖結構的一個或多個部分的信息的說明性的例子，諸如協(xié)助確定用于探針的插入位置，或用于將探針引導到期望的位置。圖6A-C—般地示出了可以被顯示的信息的各種說明性的例子，諸如使用圖I、2A-B、或3A-B的裝置的一部分，諸如提供關于目標的位置的信息，諸如對應于圖5的所述說明性的例子。
圖7—般地示出了可以被顯示的信息的說明性的例子，諸如使用圖1、2A-B、或3A-B的裝置的一部分，諸如提供目標的位置的三維表示。圖8—般地示出了可以包括產生要被引導到受治療者的組織中的超聲能量的技術的例子。圖9 一般地示出了手持裝置的說明性的例子，所述手持裝置可以包括多個超聲轉換器以及顯示器，所述顯示器被配置為至少部分地使用從所述目標反射的超聲能量提供關于目標的位置的信息。
具體實施例方式圖I 一般地示出了可以包括超聲轉換器112和運動跟蹤電路106的裝置100 (諸如手持裝置)的例子。在圖I的例子中，一個或多個超聲轉換器(諸如第一超聲轉換器112)可以生成要被引導到受治療者中的超聲能量118A (例如，聲穿透所述受治療者中的關心的區(qū)域)。所述超聲能量118A中的一些可以被所述目標120反射,諸如提供反射的超聲能量IlSB0在例子中，所述超聲轉換器112可以被包括作為超聲轉換器陣列的一部分，并且可以被放置而與患者的表面(例如，皮膚)接觸。在例子中，所述反射的超聲能量118B可以被所述第一超聲轉換器112接收，或被一個或多個其他超聲轉換器接收。所述第一超聲轉換器112可以被耦接到超聲信號調節(jié)電路110，諸如通過總線116被耦接到處理器電路102或存儲電路104。所述超聲信號調節(jié)電路110可以包括波束形成電路或其他處理電路。例如，所述超聲信號調節(jié)電路可以被配置為放大，相移，時間門(time-gate)、過濾、或別的方式調節(jié)諸如被提供到所述處理器電路102的所接收的超聲信息(例如，回聲信息)。例如，來自轉換器陣列(諸如包括所述第一超聲轉換器112的陣列)中的每個元件的接收路徑可以包括低噪聲放大器、主級放大器、帶通或低通濾波器或模擬到數字轉換器中的一個或多個。在例子中，一個或多個信號調節(jié)步驟可以被數字地執(zhí)行，諸如使用所述處理器電路102。所述術語“處理器”被用于一般地指數字電路，其可以被用于操縱從所述超聲轉換器112獲取的超聲信息。這樣的電路可以包括現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件(PLDs)、微處理器、包括一個或多個執(zhí)行內核或其他電路的片上系統(tǒng)、微控制器、或一個或多個其他電路中的一個或多個。在例子中，圖I的裝置100可以被配置為從對應于所關心的解剖目標(諸如骨骼(例如，如在下面的例子中所顯示的棘突的一部分))上或附近的部分的部位獲取成像信息。在例子中，所述裝置100可以被配置為獲取對應于垂直于超聲轉換器陣列的表面的一個或多個平面的超聲回聲信息(例如，提供“B模式”成像信息)。在例子中，所述裝置100可以被配置為獲取對應于與所述超聲轉換器陣列的表面平行的一個或多個平面的信息(例如，提供在所述受治療者的組織中的特定深度平行于所述轉換器陣列的表面的平面中的部位的“C-模式”超聲圖像)。在例子中，所述處理器電路102可以被耦接到一個或多個處理器可讀介質，諸如所述存儲電路104、磁盤、或一個或多個其他存儲技術或存儲設備。在例子中，所述第一超聲轉換器112、所述信號調節(jié)電路110、所述處理器電路102、所述存儲電路104，顯示器114或用戶輸入中的一個或多個的組合可以被包括作為手持超聲成像裝置的一部分。所述手持裝置可以包括一個或多個活塞式轉換器，諸如被配置為通過從發(fā)出回波的目標(諸如骨骼)的 超聲能量的反射獲取深度信息。在例子中，所述手持裝置100可以包括諸如在Fuller, Μ. I. ,Owen, K. ,Blalock,Τ·Ν·，Hossack, J. A.，以及Walker, W. F.，“用聲波窗口實時成像:小型的C-掃描醫(yī)療超聲設備(Real time imaging with the Sonic Window: A pocket-sized, C-scan, medicalultrasound device)”(2009 年 IEEE 國際超聲學論文集(IUS)，2009 年 9 月，196 - 199 頁)中所顯示和描述的裝置或電路，該文獻由此通過引用的方式被整體并入此處，包括其關于被配置為既聲穿透組織又從該組織接收回聲信息的緊湊的、集成的60元件X60元件超聲轉換器陣列的討論。可以被包括作為所述裝置100的一部分的裝置或電路，或可以關于所述裝置100而被使用的一個或多個技術的其他例子可以在Walker, ff. F.等人,美國專利申請公開US2010/0268086，“直觀超聲成像系統(tǒng)及其相關的方法(Intuitive UltrasonicImaging System and Related Method Thereof)，，，或 Walker, ff. F.等人，美國專利申請公開US2010/0063399，“用于成像系統(tǒng)的前端電路和使用的方法(Front EndCircuitry for Imaging Systems and Methods of Use)，，，或 Hossack, J. A.等人，美國專利申請公開US2009/0048519，“混合雙層診斷超聲轉換器陣列(Hybrid Dual LayerDiagnostic Ultrasound Transducer Array)” (被發(fā)布為美國專利 No. 7, 750, 537),或Blalock, T. N.等人，美國專利申請公開US 2007/0016044，“超聲轉換器驅動(UltrasonicTransducer Drive)”，或 Blalock, T. N.等人，美國專利申請公開 US2007/0016022，“超聲成像波束形成器裝置和方法(Ultrasound Imaging Beam-Former Apparatus andMethod)”，或Hossack, J. A.等人，美國專利申請公開US2006/0100516，“用于3D和平面超聲成像的有效架構-合成軸獲取及其方法(Efficient Architecture for 3D andPlanar Ultrasonic Imaging - Synthetic Axial Acquisition and Method thereof)，，，或Hossack, J. A.等人，美國專利申請公開US2006/0052697，“用于二維C-掃描成像的有效的超聲系統(tǒng)及其相關的方法(Efficient Ultrasound System for Two-DimensionalC-scan Imaging and Related Method thereof )，，(被發(fā)布為美國專利 No. 7,402,136),或Walker, ff. F.，美國專利申請公開US2005/0154303，“直觀的超聲成像系統(tǒng)及其相關的方法(Intuitive Ultrasonic Imaging System and Related Method thereof)，，(被發(fā)布為美國專利No. 7，699，776)中的一個或多個中被找到，所述文獻中的每一個由此以其每個的各自整體的方式通過引用被并入此處。在例子中，所述處理器電路102 (或一個或多個其他處理器電路)可以諸如通過所述總線116被通信耦接到用戶輸入中的一個或多個，或所述顯示器114。例如，所述用戶輸入可以包括鍵區(qū)、鍵盤(例如，位于超聲掃描組件的一部分上或附近，或被包括作為工作站的一部分，所述工作站被配置為呈現(xiàn)或操縱超聲成像信息)、鼠標、觸摸屏控制、旋轉控制(例如，旋鈕或旋轉編碼器)、或與所述顯示器114的一部分對齊的軟鍵中的一個或多個，或包括一個或多個其他控件。在例子中，所述處理器電路102可以被配置為構建一個或多個合成圖像(例如，所述目標120的位置、形狀、或深度的一組二維或三維表示)，諸如使用通過使用所述第一超聲轉換器112(或陣列)獲取的成像信息，諸如在圖5、6A-C，或圖7的例子中所顯示的。所述處理器電路102可以通過所述顯示器114向所述用戶呈現(xiàn)所構建的圖像，諸如呈現(xiàn)包括如在下面的例子中所顯示的一個或多個特征或標記的圖像。所述裝置通?？梢园ㄒ粋€或多個活塞式超聲轉換器，諸如位于二維網格上，然而，一個或多個其他轉換器類型可以被使用。 在例子中，信息可以被獲取或采樣，所述信息指示當所述裝置100被掃過或跨越過位置的范圍時從所述目標120反射的超聲能量?？梢灾T如使用諸如由所述運動跟蹤電路106提供的關于所述手持裝置100的至少所述轉換器112 (或整個裝置)的位置的信息以及關于由所述超聲轉換器112獲取的反射的超聲能量的信息構建合成。例如，所述運動跟蹤電路可以包括加速度傳感器108，諸如被配置為在一個或多個軸上感測加速度的加速度計。所述運動跟蹤電路106可以使用一個或多個其他技術以確定所述裝置100的相對運動或絕對位置，諸如使用電磁、磁、光學、或聲學技術，或陀螺儀，諸如獨立于所接收的超聲成像信息(例如，不需要基于根據所接收的超聲信息而確定的成像的目標的位置的運動跟蹤)。其他技術可以包括使用可以被機械地掃描的一個或多個轉換器，諸如提供相似于由二維陣列提供的信息的成像信息，但是不需要用戶在醫(yī)療手術期間手動地重新定位所述裝置100。在這樣的例子中，所述運動跟蹤電路106可以被用于跟蹤一個或多個掃描的超聲轉換器的位置或運動，諸如提供信息用于在其機械地掃描到兩個或更多位置期間或之后基于從所述轉換器接收的超聲回聲信息構建深度采樣或其他成像信息的合成或“馬賽克”。所述裝置100的各種例子可以被用于部分地自動化或協(xié)助用戶在脊髓區(qū)域中定位解剖結構。在圖2A-B，3A-B的例子中或在其他例子中，探針引導可以被包括作為所述裝置的一部分以在醫(yī)療手術期間提供期望的或指定的探針插入角度。例如，針對困難的患者(尤其是肥胖者)情況下的脊髓麻醉或脊髓診斷手術，所述裝置100可以提高探針插入的精確度，從而與無導手術相比減少了多針刺的情況或消除了對使用熒光透視的需要。所述裝置100可以是小的并且是便攜的，以致于用戶(例如，醫(yī)生或護士)可以容易地遍及醫(yī)療保健設施各處而運送它。本發(fā)明人也已經認識到針對所述裝置100的其他優(yōu)勢，諸如，它可以提供使用非電離能量的成像，它可以是安全的、便攜的、手持的、低成本的，以及可以提供裝置或技術來校準探針的位置或插入角度以達到期望的目標深度或解剖位置。例如，特別制造和設計的裝置可以被使用例如以確定骨骼的深度或位置，同時向用戶提供直觀的顯示，而不需要由所述用戶解釋B模式超聲波掃描圖。圖2A-B —般地示出了裝置200的例子的視圖，諸如包括圖I的所述裝置的一個或多個部分。所述裝置200可以是手持的，諸如大小和形狀適用于由用戶使用單手容易地操縱。在圖2A-B的例子中，所述裝置200可以包括一個或多個超聲轉換器，諸如第一轉換器212A、第二轉換器212B、或第三轉換器212C。所述裝置200可以包括顯示器214，諸如被包括在所述裝置200的外殼226的一部分上或被包括在所述裝置200的外殼226的一部分中。在例子中，所述裝置可以包括電子電路202，諸如位于所述顯示器214附近的空間中。所述電子電路202可以包括在圖I的例子中顯示的所述裝置100的一個或多個部分，諸如處理器電路、存儲電路、超聲信號調節(jié)電路、運動跟蹤電路、或者一個或多個其他電路或模塊。在例子中，所述裝置200可以包括用戶輸入，諸如上面關于圖I的例子所討論的，諸如包括一個或多個按鈕(諸如第一按鈕224A，第二按鈕224B，或者第三按鈕224C)，或者一個或多個其它輸入設備。在例子中，所述裝置200可以包括無線或有線網絡或接口能力，諸如包括有線通信接口端口 222 (例如，通用串行總線(USB)端口，火線端口、以太網接口、或者一個或多個其他接口技術)，諸如用于將超聲成像信息傳輸到附近或遠程位置，或用于在附近或遠程工作站呈現(xiàn)或瀏覽。
在例子中，所述裝置200可以包括探針引導230，諸如被配置成為探針組件234提供期望的或指定的插入角度，諸如包括針238或導管。在例子中，所述探針引導230可以包括可去除的或可替換的無菌插入物或密封232，諸如被配置為將所述探針組件234 (其可以是無菌的)與不需要是無菌的所述裝置200的其他部分相隔離。在例子中，所述探針引導230的角度可以是可調的，諸如使用被包括在圖4的例子中的一個或多個技術或裝置。在例子中，所述裝置200的有效表面236可以包括無菌覆蓋240，諸如被配置為將所述裝置200的非無菌部分與所述患者相隔離。在例子中，所述覆蓋240可以包括一個或多個可剝離的或者否則可拆卸的片層，諸如第一片層240A。因此，在接觸所述受治療者的皮膚的區(qū)域中可以更容易地維持所述裝置200的無菌性。在例子中，所述片層240A可以包括可以被附加或者否則被附著到要被成像的受治療者的一部分上的模板或其他目標，諸如以幫助用戶明了用于探針的期望的插入位置，即使在所述裝置200被移除之后。這樣的模板可以包括插入位置、脊柱解剖結構(或其他解剖結構)的圖形輪廓，以及針路徑的指示等等中的一個或多個。在例子中，所述裝置200的一個或多個部分可以被暫時地固定到受治療者的皮膚，諸如使用粘合層、吸盤、夾子、或其他裝置。所述超聲轉換器212A-C中的一個或多個可以被調整角度，諸如以通過成角度的路徑向目標更有效地傳送或接收超聲能量，所述成角度的路徑與受治療者的皮膚的平面既不單純地平行也不單純地垂直，諸如在圖5的例子中所顯示的，或在圖3A-B的裝置的例子中所顯示的。在例子中，所述顯示器214可以被配置為諸如使用使所述裝置200沿受治療者的皮膚移動通過兩個或多個位置期間或之后獲取的信息提供關于目標(諸如骨骼)的位置(例如，深度)的信息。在例子中，關于所述目標的信息可以通過所述超聲轉換器212A-C中的一個或多個的機械掃描(例如，線性地，或沿彎曲的路徑，等等)而被獲取，諸如以形成合成圖像用于通過所述顯示器214呈現(xiàn)給用戶，而不需要用戶重新定位所述裝置200。圖3A-B —般地示出了裝置300的例子的視圖，諸如包括圖I的裝置的一個或多個部分。在例子中，所述裝置300可以被包括作為圖2A-B的例子的手持裝置200的一部分。在圖3中，一個或多個超聲轉換器可以位于所述裝置300的表面336上或附近。所述表面336可以被放置與受治療者的皮膚相接觸，諸如用于定位、可視化、或識別在下面的解剖結構，諸如骨骼。在圖3A-B的例子中，第一超聲轉換器312A、第二超聲轉換器312B、第三超聲轉換器312C、或第四超聲轉換器312D可以被配置為生成將被引導到受治療者的組織中的超聲能量。例如，一個或多個轉換器312A-D可以被用于確定對應于受治療者的發(fā)出回波的部分(諸如骨骼)的深度。從一個或多個轉換器312A-D獲取的信息可以被用于諸如經由通過被包括作為所述裝置300的一部分的探針引導330的路徑識別用于探針的插入的位置。所述轉換器312A-D中的一個或多個可以被配置為以聚焦的或散焦的模式傳輸。在聚焦傳輸的例子中，第一轉換器312A不需要在與其他轉換器312B-D相同的深度被聚焦。在例子中，發(fā)射轉換器不需要與接收轉換器相同。在例子中，諸如在圖5、6A_C和7中所顯示的，關于通過所接收的超聲能量而確定的骨骼的位置或深度的信息可以被用于將探針組件334引導到期望的插入位置，諸如用于輔助施行脊髓麻醉或在脊髓診斷手術期間給予幫助。如在圖2A-B的例子中，所述探針引導
330的角度可以是固定的或可調的，諸如以提供期望的或指定的插入角度以將所述探針(例如，針或導管)引導到所述受治療者中的期望的位置和深度。在例子中，所述裝置300可以包括外殼326，所述外殼326被配置為至少部分地包含所述超聲轉換器312A-D、所述探針引導330、或其他電路或模塊，諸如在圖I和圖2A-B的例子中所顯示的。在例子中，所述裝置300可以包括圖4的例子的一個或多個部分，諸如以輔助定位或可視化被包括作為所述探針組件334的一部分的針338的位置，諸如在探針插入過程之前或期間。圖4 一般地示出了探針引導430和相關的裝置的例子400，諸如可以被包括在圖
1、2A-B、3A-B的例子或其他例子中。在例子中，可替換的或可去除的插入物或密封(諸如密封432)可以沿所述探針引導430的一部分被放置或被放置在所述探針引導430的一部分中，諸如以將探針組件434的無菌部分(諸如針或導管尖438)與組件的周圍的非無菌部分相隔離。所述密封432可以被黏附地涂敷，或諸如使用夾子、或干涉配合、或使用被包括作為所述探針引導430的一部分的一個或多個棘爪而被保持。在例子中，所述探針引導430的角度可以被用戶手工地調整或定位，或者被自動地調整或定位，諸如以提供期望的或指定的探針插入角度。例如，固定螺釘446或彈簧部分450中的一個或多個可以被用于樞軸轉動所述探針引導的通道，諸如圍繞位于沿所述探針引導430的周邊的銷釘442樞軸轉動，或圍繞所述探針引導430的另一部分樞軸轉動。在例子中，所述固定螺釘446可以被有螺紋的塊448保持，諸如被手動地調整或被機械致動器驅動以允許圍繞所述銷釘442的所述探針引導430的自動的或半自動的旋轉。一個或多個制動器(諸如制動器452)可以將所述探針引導430限制在可能的角位置的期望的范圍內。在例子中，球-與-彈簧裝置和棘爪可以被用于諸如允許用戶在期望的角位置中手動地放置所述探針引導430，其中所述棘爪將所述探針引導430指引到指定的角度，諸如距彼此偏移指定的角增量。在例子中，諸如位于開口附近(例如，所述探針引導430的出口附近)的壓電元件444可以被用于自動地測量所述探針引導430的角度，或被用于提供用于自動探針引導430角度控制的反饋。所述壓電元件444的中心和所述探針引導的開口之間的初始距離可以在重新定位之前被測量以提供參考或基線框架，并因此可以通過與所述參考或基線框架的偏離跟蹤所述開口的位置。可以諸如基于通過所述壓電元件444提供的信息手動地或通過處理器電路計算所述角度。以此方式，取決于所述引導430中的所述探針組件434的深度，所述探針引導430的角度可以被控制以諸如提供用于所述針438的期望的最終深度。例如，諸如使用與角位置測量分離的壓電技術，針438或導管尖的位置可以被跟蹤。用于跟蹤所述探針組件434位置或針438位置的其他技術可以包括使用光學或磁技術。例如，一個或多個參考標記可以被提供在所述探針組件434的一部分上，該部分在所述引導430的入口內或在所述弓丨導430的入口處可能是可見的(例如，標尺或刻度可以被印在所述探針組件434上，諸如在插入期間對用戶是可見的)。在例子中，壓電致動器450可以被耦接到所述針438，或所述探針組件434的另一部分。當所述探針被插入到受治療者的組織中時，一個或多個技術隨后可以被用于跟蹤探針尖位置，諸如通過使用所述致動器450在已知的頻率或在已知的頻率范圍激勵所述探針，以及使用例如彩色多普勒超聲技術定位所述探針尖。在例子中，諸如在圖7中所顯示的，關于所述針438 (在受治療者內的)位置的信息可以與其他解剖信息重疊或者否則與其 他解剖信息一起被顯示，諸如以輔助用戶將所述探針尖定位在期望的位置。在圖1、2A-B、3A_B或4的例子中，或在其他例子中，除所述探針組件434之外，標記或夾緊裝置可以被使用，或者所述標記或夾緊裝置被使用以代替所述探針組件434，諸如以便諸如使用由所述探針引導430提供的路徑在期望的探針插入地點夾緊(例如，變色)或標記組織。這樣的標記或變色可以隨后被醫(yī)師使用以在穿刺手術期間幫助插入或引導所述探針。在例子中，諸如在使用圖1、2A-B，或3A-B的例子的手持超聲裝置或使用一個或多個其他例子的裝置或技術定位骨骼或其他解剖特征之后，模板或斑塊可以被放置或附著到受治療者的諸如期望的探針插入地點的位置處或附近的地點上。在例子中，所述例子400的一個或多個部分可以與圖1、2A-B、3A_C的手持超聲組件相分離，或如在其他例子中所顯示和描述的。在這樣的例子中，仍然可以使用諸如使用壓電或上面所討論的其他技術的手持裝置跟蹤探針尖位置。在例子中，所述手持裝置可以被用于標記或者否則識別用于所述探針的插入地點，并且諸如在圖4中所顯示的單獨的探針弓I導裝置可以被用于在期望的或指定的角度插入所述探針。圖5 —般地示出了獲取關于受治療者的解剖結構的一個或多個部分的信息的說明性的例子500，諸如以輔助確定用于探針的插入位置，或用于將探針引導到期望的位置。前面例子的裝置可以被用于在所述裝置被從第一位置移動到一個或多個其他位置(或在所述裝置的一部分跨越位置范圍被機械地掃描之后)期間或之后獲取反射的超聲能量(例如，回聲信息)。當來自多個位置的多個回聲信號被編譯時，諸如通過手持裝置獲取的位置歷史連同回聲信息歷史一起可以被構建，諸如隨著所述裝置(或轉換器)沿組織表面被平移而對應于每個超聲轉換器。來源于回聲信息的所述被編譯的回聲信息或數據可以被用于再現(xiàn)圖像。所述圖像可以包括關于解剖目標位置(諸如一個或多個骨骼位置)的信息。在圖5的例子中，兩個或更多超聲轉換器可以在距彼此指定的偏移處被放置，諸如第一轉換器I和第二轉換器2,諸如被包括在手持外殼上或手持外殼中。隨后可以從通過所述轉換器1-2獲取的返回的超聲回聲信息檢測骨骼或其他發(fā)出回波的物質。在醫(yī)療手術中，諸如包括用于脊髓麻醉或脊髓診斷手術的探針插入位置，期望的探針路徑538可以包括棘上韌帶516的穿透，僅在皮膚下面，沿路徑538，通過棘間韌帶514區(qū)域，并進入硬膜外空間508經過黃韌帶區(qū)域，在第一板層區(qū)域504A之上，并且在第二板層區(qū)域504B之下，在棘突的第一部分5IOA之間或棘突的第二部分5IOB之間。所述探針(例如，touhy針，或導管)的期望的最終深度可以在硬膜502附近(例如，對于硬膜外手術)，或對于其他手術，通過所述硬膜502并進入到脊髓腔中。如在上面的例子中所討論的，通過棘突510A-B的第一和第二部分之間的訪問區(qū)域的路徑538可以關于皮膚的表面而被調整角度(例如，不嚴格地平行或垂直)，并且因此所述轉換器1-2或探針引導中的一個或多個可以被定位在期望的或指定的角度以更容易地獲取關于棘突510A-B或成角度的訪問區(qū)域的位置的信息，或提供引導，用于沿所述路徑538在期望的或指定的角度插入探針。在例子中，諸如使用兩個偏移超聲轉換器1-2，可以確定手持超聲裝置相對于脊柱解剖結構的位置(例如，可以確定棘突510A-B的第一和第二部分)。例如，可以根據聲反射到達超聲轉換器1-2所需的時間估計所述超聲轉換器之下的骨骼的深度。在例子中，一系列聲學轉換器(例如，轉換器1-2或其他轉換器)可以位于沿兩個空間維度。所述轉換器可以被布置在例如完全采樣的二維網格上，或被布置在任意的稀疏網格上。相似地，所述聲學轉換器可以沿一個空間維度而被放置并且被機械地移動(例如，被機械地掃描)以跨越二維區(qū)域。在例子中，所述手持組件可以被配置為生成聚焦的或未聚焦的超聲能量，諸如通過所述轉換器1-2中的一個或多個而被遞送。由于組織內的聲音傳播，其可以在具有不同聲學特性的區(qū)域之間的界面被反射。由來自骨骼(例如，棘突510A-B)的超聲能量的反射提供的超聲回聲信號可以具有比由周圍的軟組織提供的對應的回聲更高的振幅，從而提供了檢測和區(qū)分所關心的解剖結構的機會。在例子中，一個或多個波束形成技術可以被應用于所述回聲信息。這樣的技術可以包括例如延遲和求和波束形成、或自適應技術以確定占主導地位的信號(例如，由來自骨骼組織的反射所提供的)的方向。處理器電路可以實現(xiàn)一個或多個檢測規(guī)則，諸如以識別對應于骨骼的回聲信息，諸如使用諸如將所接收的回聲振幅與指定的閾值相比較，分析斑點統(tǒng)計、分析角散射特性，或將所接收的射頻數據或成像信息·中的一個或多個與利用脊柱解剖學的現(xiàn)有知識的模式相匹配的技術處理射頻超聲信息。在圖5的例子中，轉換器1-2可以位于第一區(qū)域530中，諸如沿受治療者的皮膚，諸如被配置為從棘突510B的第二區(qū)域獲取反射的回聲信息。如在圖520中所顯示的深度樣本可以指示轉換器1-2之間的中心線位于所述棘突510B的淺的部分附近。在說明性的例子中，所述轉換器1-2可以沿平行于脊柱的皮膚的表面(或在其他例子中，垂直于脊柱軸)而被掃過。在第二區(qū)域531中，在所述圖520中所顯示的深度樣本指示所述轉換器之間的中心線在棘突510A-B之間的訪問空間附近是對齊的。隨著所述轉換器1-2被進一步沿皮膚的表面掃過而進入第三區(qū)域532中，所述深度樣本指示所述轉換器之間的中心線位于所述棘突510A的淺的部分附近。在例子中，所述聲學轉換器可以被耦接到處理器電路以處理從轉換器陣列獲取的回聲信息，以構建對應于與皮膚的表面平行或與轉換器陣列的有效表面平行的一個或多個平面A-C的合成圖像，用以提供“C-模式”圖像。使用該成像形態(tài)，可以在平面(諸如平面A-C中的一個或多個)上獲取回聲信息，所述平面沿它們的突出“切片”所述棘突510A-B。圖6A-C—般地示出了可以被顯示的信息的各種說明性的例子，諸如使用圖I、2A-B，或3A-B的裝置的一部分，諸如以提供關于目標的位置的信息，諸如對應于圖5的說明性的例子。簡單的、直觀的顯示可以被配置為諸如通過顯示器上的一個或多個指示器指示在距所述轉換器1-2的指定的或可調整的深度內存在或不存在骨骼，諸如在圖6A的例子中所顯示的。例如，當通過所述第一轉換器I獲取的深度樣本指示在第一轉換器I的指定范圍內的骨骼時，第一指示器I可以被點亮(或使該指示器變陰暗、使該指示器改變顏色、或可以在基于像素的顯示器上顯示指示器等等)，諸如在對應于圖5的第一區(qū)域530中的轉換器1-2的位置的第一狀態(tài)630中。因為所述棘突510B相對于第一區(qū)域530中的轉換器1_2兩者是淺的，圖6中的指示器1-2兩者可以被點亮。在說明性的例子中，隨著圖5的轉換器1-2被沿脊柱掃過或被沿脊柱移動，圖6中的第二指示器2將首先熄滅，但是圖6中的第一指示器I可以保持點亮。隨著圖5的轉換器1-2通過第二區(qū)域531，第一和第二指示器1-2兩者熄滅，在第二狀態(tài)631中，向用戶指示所述轉換器被集中在棘突510A-B之間的訪問空間上。隨著所述轉換器1-2被進一步沿脊柱掃過，它們再次檢測第三區(qū)域532中的淺的骨骼，并且所述兩個指示器再次在圖6的第三狀態(tài)632中被點亮。
在例子中，諸如在圖3A-B中所顯示的，可以沿相對于圖5的轉換器1_2的中心線(或在另一指定的位置)包括探針引導。用戶可以圍繞脊柱解剖結構附近的皮膚移動所述手持超聲裝置，諸如沿在其處所述指示器顯示淺的骨骼的對象標記位置，或在在其處所述指示器顯示與棘突510A-B之間的區(qū)域對準的位置插入所述探針。除圖6A的指示器之外，顯示器可以被用于呈現(xiàn)在下面的脊柱或骨骼解剖結構的合成表示，諸如如在圖6B中所顯示的二維表示622，或者使用著色或陰影以指示深的或淺的占主導地位的回聲返回深度,諸如在圖6C的例子652中所顯示的。圖6B的表示622中的一個或多個，或者圖6C的例子652可以與所述手持組件的一部分統(tǒng)一調整，諸如響應于所述手持組件的該部分中的變化而被更新。在例子中，所述例子652的陰影渲染可以對應于脊柱解剖結構的近似表面渲染，其中所述渲染顯得粗糙，或者被更新以隨著更深處的樣本被獲得而變得更精細(例如，通過重新定位所述手持裝置，或通過圖5的轉換器1-2的機械掃描)。圖7—般地示出了可以被顯示的信息的說明性的例子，諸如使用圖1、2 A-B、或3A-B的裝置的一部分，諸如以提供目標的位置的三維表示722。在例子中，從所接收的回聲信息構建的合成超聲圖像可以被顯示以示出棘突的位置以及沿用于探針訪問的區(qū)域的路徑738。在包括深度采樣技術的例子中，樣條或其他技術可以被用于創(chuàng)建采樣的深度的三維圖，諸如使用關于由運動跟蹤電路提供的手持組件的運動的信息。在“C-模式”成像的例子中，對應于不同平面的所接收的回聲信息可以被處理以構建所關心的解剖區(qū)域的三維圖。在例子中，所述回聲信息可以被處理以輸出關于可以被用于探針訪問的區(qū)域的提供反饋的直觀指示器或文本，而不需要用戶解釋超聲圖像，諸如上面在圖6A的例子中所討論的。在圖7的例子中，可以諸如使用上面所討論的一個或多個技術自動地估計或確定探針尖位置750，這樣的位置750覆蓋在三維渲染722上。盡管圖5、6A_C和7的例子一般指的是用于脊髓麻醉或脊髓診斷手術的訪問區(qū)域的位置，相似的技術可以被用于定位其他骨骼結構，諸如用于協(xié)助定位或引導針訪問一個或多個其他解剖區(qū)域。這樣的區(qū)域可以包括在一個或多個其他脊椎或脊柱結構旁邊的隔腔或區(qū)域。這樣的例子可以包括在脊柱旁軀體神經阻滯(PVB)或一個或多個其他手術期間或之前引導探針的插入。在PVB例子中，圖5、6A-C，或7 (或諸如使用圖1、2A-B或3A-B的裝置的其他例子)的技術可以被用于協(xié)助定位脊柱旁空間周圍的骨骼，諸如以協(xié)助用戶在皮膚上為探針(例如，針)定位插入點或將針或導管引導到所述脊柱旁空間。圖8 一般地示出了技術800 (例如，可以由處理器電路執(zhí)行的方法、或可以由處理器電路執(zhí)行的被存儲在計算機可讀介質(諸如存儲電路)上的指令)的例子。在802，所述技術800可以包括諸如使用位于手持裝置之上或之內的超聲轉換器產生將被引導到受治療者的組織中的超聲能量。所述手持裝置可以被調整大小和形狀以使用用戶的單手而被持有或操縱，諸如涉及上面的例子的裝置或技術而討論的。在804，諸如使用已經被用于生成被引導到所述受治療者中的超聲能量的超聲轉換器，超聲能量可以被接收。在806，諸如使用如在上面的例子中所討論的運動跟蹤電路，所述手持裝置的運動可以被跟蹤。在808，可以使用指示由所述目標反射的所接收的超聲能量的信息以及指示所述手持裝置的所跟蹤的運動的信息確定關于目標(例如骨骼，諸如棘突的一部分)的位置的信息。在例子中，所述技術800可以包括顯示關于所述目標的位置的信息。 圖9 一般地示出了可以包括多個超聲轉換器以及顯示器914的手持裝置900的照片的說明性的例子，所述顯示器914被配置為至少部分地使用從所述目標反射的超聲能量而提供關于目標920的位置的信息。在圖9的例子中，所述轉換器可以相似于圖2A-B或圖3A-B的例子而偏離于彼此。可以被相信的是骨骼或其他發(fā)出回波的物質可以提供諸如在所述顯示器914上顯示的明亮的標記(例如，一個或多個“A-線”)，并且所述顯示器914可以提供關于骨骼的位置的信息。在圖9的A-線顯示器914的例子中，沿所述顯示器的線的位置可以指示所接收的回聲的延遲以及因此所述所接收的回聲的深度，并且所述線的顏色或顯示的亮度中的一個或多個可以指示所接收的回聲的強度。如在之前的例子中所討論的，這樣的深度信息可以被自動地確定，諸如以構建目標(例如，骨骼)結構的合成兩維或三維表示，諸如使用對應于超回聲的骨骼或另一發(fā)出回波的目標的所反射的超聲能量。
各種注解&例子
例子I包括諸如裝置的主題，包括被調整大小和形狀以使用用戶的單手而被持有或操縱的外殼，位于所述外殼之上或之內并且被配置為產生被引導到受治療者的組織中的超聲能量以及被配置為接收由位于所述組織內的目標反射的超聲能量的一部分的超聲轉換器，被配置為控制所述超聲轉換器產生或接收超聲能量并被配置為獲取指示由所述目標反射的超聲能量的信息的處理器電路，被配置為向所述處理器電路提供指示所述手持裝置的至少一部分的運動的信息的運動跟蹤電路，以及顯示器，所述顯示器被配置為呈現(xiàn)關于所述目標相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息，關于所述位置的所述信息由所述處理器電路使用所獲取的指示由所述目標反射的超聲能量的信息以及從所述運動跟蹤電路獲取的指示所述手持裝置的運動的信息確定。在例子2中，例子I的主題可以可選地包括包含骨骼的目標，和被配置為呈現(xiàn)指示所述骨骼相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息的顯示器。在例子3中，例子1-2的一個或任何組合的主題可以可選地包括被配置為使用所獲取的指示由所述目標反射的超聲能量的信息而提供指示所述目標在第一位置的第一深度的信息的顯示器，所述顯示器被配置為使用所獲取的指示由所述目標反射的超聲能量的信息而提供指示所述目標在第二位置的第二深度的信息。在例子4中，例子1-3的一個或任何組合的主題可以可選地包括被配置為從包括所述第一深度的指定的深度范圍接收超聲能量的第一超聲轉換器，和被配置為從包括所述第二深度的指定的深度范圍接收超聲能量的第二超聲轉換器，所述第一和第二超聲轉換器的有效表面沿所述外殼的面而橫向地彼此分離。在例子5中，例子1-4的一個或任何組合的主題可以可選地包括處理器電路，所述處理器電路被配置為使用指示當所述手持裝置位于沿所述受治療者的第一位置時所獲取的由所述目標反射的超聲能量以及在所述手持裝置運動到第二位置期間或之后獲取的由所述目標反射的超聲能量的信息，構建所述目標的合成圖像，用于通過所述顯示器向用戶呈現(xiàn)。在例子6中，例子1-5的一個或任何組合的主題可以可選地包括處理器電路，所述 處理器電路被配置為構建所述合成圖像以包括所述目標的二維表示，所述表示包括所述目標在所述第一位置的第一深度或所述目標在所述第二位置的第二深度中的一個或多個的指示器。在例子7中，例子1-6的一個或任何組合的主題可以可選地包括處理器電路，所述處理器電路被配置為構建包括所述目標的三維表示的合成圖像。在例子8中，例子1-7的一個或任何組合的主題可以可選地包括處理器電路，所述處理器電路被配置為當所述手持裝置被移動時使用從所述運動跟蹤電路獲取的信息更新所述顯示器上指示的所述目標的位置。在例子9中，例子1-8的一個或任何組合的主題可以可選地包括被配置為提供指定的路徑用于引導探針的行進的引導，所述引導包括被配置用于由用戶將所述探針插入到所述引導中的入口，以及被配置成為所述探針提供沿所述受治療者的插入位置的出口。在例子10中，例子1-9的一個或任何組合的主題可以可選地包括包含導管或針的探針。在例子11中，例子1-10的一個或任何組合的主題可以可選地包括無菌密封，所述無菌密封被配置為將所述探針或所述受治療者與所述裝置的非無菌部分相隔離。在例子12中，例子1-11的一個或任何組合的主題可以可選地包括具有角度定位部分的引導，所述角度定位部分被配置為樞軸轉動所述引導以為所述探針提供指定的插入角度。在例子13中，例子1-12的一個或任何組合的主題可以可選地包括探針位置傳感器，所述探針位置傳感器被配置為向所述處理器電路提供指示探針角度或探針深度中的一個或多個的信息，所述處理器電路被配置為使用指示從所述探針位置傳感器獲取的所述探針角度或探針深度中的一個或多個的信息在所述顯示器上提供指示所述探針的位置的信
肩、O在例子14中，例子1-13的一個或任何組合的主題可以可選地包括被配置為被機械地掃描的超聲轉換器，和被配置為提供指示所述超聲轉換器的運動的信息的運動跟蹤電路。例子15可以包括，或可以可選地被與例子1-14的一個或任何組合的主題相結合以包括，主題(諸如方法、用于執(zhí)行動作的裝置、或包括指令(當由所述機器執(zhí)行時，其導致所述機器執(zhí)行動作)的機器可讀介質)，該主題包括使用位于所述手持裝置之上或之內的超聲轉換器產生將被引導到受治療者的組織中的超聲能量，其中所述手持裝置被調整大小和形狀以使用用戶的單手而被持有或操縱，使用所述超聲轉換器接收由位于所述組織內的目標反射的超聲能量的一部分，使用運動跟 蹤電路跟蹤所述手持裝置的至少一部分的運動，使用指示由所述目標反射的所接收的超聲能量的信息以及指示所述手持裝置的所跟蹤的運動的信息確定關于所述目標相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息，以及顯示關于所述目標的位置的所述信息。在例子16中，例子15的主題可以可選地包括包含骨骼的目標，并且顯示包括呈現(xiàn)指示所述骨骼相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息的信息。在例子17中，例子15-16的一個或任何組合的主題可以可選地包括使用指示由所述目標反射的超聲能量的信息確定所述目標在第一位置的第一深度，使用指示由所述目標反射的超聲能量的信息確定所述目標在第二位置的第二深度，以及顯示指示在所述第一位置的所述第一深度和在所述第二位置的所述第二深度的信息。在例子18中，例子15-17的一個或任何組合的主題可以可選地包括使用指示當所述手持裝置位于沿所述受治療者的第一位置時所獲取的由所述目標反射的超聲能量以及在所述手持裝置移動到第二位置期間或之后所獲取的由所述目標反射的超聲能量的信息，構建所述目標的合成圖像，用于呈現(xiàn)給所述用戶。在例子19中，例子15-18的一個或任何組合的主題可以可選地包括構建合成圖像以包括所述目標的二維表示，所述表示包括所述目標在所述第一位置的第一深度或所述目標在所述第二位置的第二深度中的一個或多個的指示器。在例子20中，例子15-19的一個或任何組合的主題可以可選地包括構建合成圖像以包括所述目標的三維表示。在例子21中，例子15-20的一個或任何組合的主題可以可選地包括當所述手持裝置被移動時，使用指示所述手持裝置的所跟蹤的運動的信息更新在所述顯示器上指示的所述目標的位置。在例子22中，例子15-21的一個或任何組合的主題可以可選地包括感測引導內的探針的探針角度或探針深度中的一個或多個，所述引導包括所述手持裝置的一部分，所述引導包括被配置用于由用戶將所述探針插入到所述引導中的入口，以及被配置成為所述探針提供沿所述受治療者的插入位置的出口。在例子23中，例子15-22的一個或任何組合的主題可以可選地包括使用指示所感測的探針角度或所感測的探針深度中的一個或多個的信息而顯示指示所述探針的位置的信息。在例子24中，例子1-23的一個或任何組合的主題可以可選地包括機械地掃描所述超聲轉換器，以及使用運動跟蹤電路跟蹤所述超聲轉換器的運動。例子25包括諸如裝置的主題，包括被調整大小和形狀以使用用戶的單手而被持有或操縱的外殼，位于所述外殼之上或之內并被配置為產生被引導到受治療者的組織中的超聲能量以及被配置為接收由位于所述組織內的目標反射的超聲能量的一部分的超聲轉換器，被配置為控制所述超聲轉換器以產生或接收超聲能量并被配置為獲取指示由所述目標反射的超聲能量的信息的處理器電路，被配置為向所述處理器電路提供指示所述手持裝置的至少一部分的運動的信息的運動跟蹤電路，以及顯示器，所述顯示器被配置為呈現(xiàn)關于所述目標相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息、關于所述位置的所述信息由所述處理器電路使用所獲取的指示由所述目標反射的超聲能量的信息以及從所述運動跟蹤電路獲取的指示所述手持裝置的運動的信息確定，所述處理器電路被配置為使用指示當所述手持裝置位于沿所述受治療者的第一位置時所獲取的由所述目標反射的超聲能量以及在所述手持裝置移動到第二位置期間或之后所獲取的由所述目標反射的超聲能量的信息，構建所述目標的合成圖像，用于通過所述顯示器呈現(xiàn)給所述用戶。例子26可以包括，或可以可選地被與例子1-25的任何一個或多個的任何部分的任何部分或組合相結合以包括，主題，所述主題可以包括用于執(zhí)行例子1-20的功能中的任何一個或多個的裝置，或者包括包含指令的機器可讀介質，當被機器執(zhí)行時，所述指令導致所述機器執(zhí)行例子1-20的功能中的任何一個或多個。這些非限制性的例子可以以任何置換或組合而被結合。上面詳細的描述包括對附圖的引用，其形成所述詳細的描述的一部分。通過示例的方式，所述附圖顯示了在其中可以實行本發(fā)明的特定的實施例。這些實施例在此處也被稱為“例子”。這樣的例子可以包括除那些被顯示或被描述的之外的元件。然而，本發(fā)明人也考慮了在其中僅提供那些被顯示或被描述的元件的例子。此外，本發(fā)明人也考慮了使用那些被顯示或被描述的元件(或其一個或多個方面)的任何組合或置換的例子，相對于特定的例子(或其一個或多個方面)，或相對于此處所顯示或描述的其他例子(或其一個或多個方面)。在此文件中所引用的所有出版物、專利和專利文獻通過引用的方式被整體合并于此處，好像通過引用的方式被各自地合并。如果在此文件和那些通過引用的方式被如此并入的文獻之間發(fā)生不一致的用法，則所述并入的(一個或多個)參考文獻中的用法應該被認為是對此文件的用法的補充，對于不能協(xié)調的不一致性，此文件中的用法起作用。在此文件中，術語“一個(a)”或“一個(an)”(如在專利文獻中是常見的)被使用，以包括一個或多于一個，獨立于“至少一個”或“一個或多個”的任何其他實例或用法。在此文件中，術語“或”被用于指非排他的或如下這樣的“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”和“A和B”，除非別的方式被指示。在此文件中，術語“包括”和“在其中”被用作各自術語“包含”和“其中”的易懂的英語的等同物。同樣地，在下面的權利要求中，術語“包括”和“包含”是開放式的，換句話說，包括除在權利要求中這樣的術語之后列出的那些之外的元件的系統(tǒng)、設備、物品或過程仍被認為落入該權利要求的范圍內。此外，在下面的權利要求中，術語“第一”、“第二”和“第三”等等僅被用作標記，并且不意在對它們的對象強加數量要求。此處所描述的方法例子可以至少部分地是機器或計算機實現(xiàn)的。一些例子可以包括用指令編碼的計算機可讀介質或機器可讀介質，所述指令可操作用于配置電子設備以執(zhí)行如在上面的例子中所描述的方法。這樣的方法的實現(xiàn)可以包括代碼，諸如微代碼、匯編語言代碼、高級語言代碼、等等。這樣的代碼可以包括計算機可讀指令，用于執(zhí)行各種方法。所述代碼可以形成計算機程序產品的一部分。此外，在例子中，所述代碼可以被實體地存儲在一個或多個易失性的、非暫時性的或非易失性的有形的計算機可讀介質上，諸如在執(zhí)行期間或在其他時間。這些有形的計算機可讀介質的例子可以包括，但不限于，硬盤，可移除的磁盤、可移除的光盤(例如，光盤和數字視頻盤)，盒式磁帶，存儲卡或棒，隨機存取存儲器(RAMs )、只讀存儲器(ROMs )、等等。 上面的描述意在是說明性的，并且不是限制性的。例如，上面所描述的例子(或其一個或多個方面)可以彼此結合而被使用。其他實施例可以諸如被本領域技術人員在瀏覽了上面的描述之后使用。摘要被提供以符合37 C.F.R. § I. 72(b)，以允許讀者迅速地弄清技術公開的本質。在如下理解的情況下其被提交其不將被用于解釋或限制權利要求的范圍或含義。同樣地，在上面詳細的描述中，各種特征可以被組合在一起以簡化公開。這不應被解釋為意指未請求權利的公開的特征對任何權利要求是必要的。而是，發(fā)明主題可以存 在于比特定的所公開的實施例的所有特征更少。因此，下面的權利要求由此被并入到所述詳細的描述中，其中每個權利要求立足于其自身作為單獨的實施例，并且如下被考慮這樣的實施例可以以各種組合或置換而被彼此結合。應參考隨附的權利要求連同這樣的權利要求有其權利的等同物的完整范圍確定本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種手持裝置，包括 外殼，所述外殼被調整大小和形狀以使用用戶的單手而被持有或操縱； 超聲轉換器，所述超聲轉換器位于所述外殼之上或之內并且被配置為產生被引導到受治療者的組織中的超聲能量以及被配置為接收由位于所述組織內的目標反射的超聲能量的一部分； 處理器電路，所述處理器電路被配置為控制所述超聲轉換器以產生或接收超聲能量并被配置為獲取指示由所述目標反射的超聲能量的信息； 運動跟蹤電路，所述運動跟蹤電路被配置為向所述處理器電路提供指示所述手持裝置的至少一部分的運動的信息；以及 顯示器，所述顯示器被配置為呈現(xiàn)關于所述目標相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息，關于所述位置的所述信息由所述處理器電路使用所獲取的指示由所述目標反射的超聲能量的信息以及從所述運動跟蹤電路獲取的指示所述手持裝置的運動的信息確定。
2.根據權利要求I所述的手持裝置，其中，所述目標包括骨骼；以及 其中，所述顯示器被配置為呈現(xiàn)指示所述骨骼相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息。
3.根據權利要求I所述的手持裝置，其中，所述顯示器被配置為使用所獲取的指示由所述目標反射的超聲能量的信息而提供指示所述目標在第一位置的第一深度的信息，并且被配置為使用所獲取的指示由所述目標反射的超聲能量的信息而提供指示所述目標在第二位置的第二深度的信息。
4.根據權利要求3所述的手持裝置，包括被配置為從包括所述第一深度的指定的深度范圍接收超聲能量的第一超聲轉換器，和被配置為從包括所述第二深度的指定的深度范圍接收超聲能量的第二超聲轉換器，并且其中，所述第一和第二超聲轉換器的有效表面沿所述外殼的面而橫向地彼此分尚。
5.根據權利要求I所述的手持裝置，其中，所述處理器電路被配置為使用指示當所述手持裝置位于沿所述受治療者的第一位置時所獲取的由所述目標反射的超聲能量以及在所述手持裝置運動到第二位置期間或之后獲取的由所述目標反射的超聲能量的信息，構建所述目標的合成圖像，用于通過所述顯示器向用戶呈現(xiàn)。
6.根據權利要求5所述的手持裝置，其中，所述處理器電路被配置為構建所述合成圖像以包括所述目標的二維表示，所述表示包括所述目標在所述第一位置的第一深度或所述目標在所述第二位置的第二深度中的一個或多個的指示器。
7.根據權利要求5所述的手持裝置，其中，所述處理器電路被配置為構建包括所述目標的三維表示的合成圖像。
8.根據權利要求I所述的手持裝置，其中，所述處理器電路被配置為當所述手持裝置被移動時使用從所述運動跟蹤電路獲取的信息更新所述顯示器上指示的所述目標的位置。
9.根據權利要求I所述的手持裝置，包括被配置為提供指定的路徑用于引導探針的行進的引導，所述引導包括被配置用于由用戶將所述探針插入到所述引導中的入口，以及被配置成為所述探針提供沿所述受治療者的插入位置的出口。
10.根據權利要求9所述的手持裝置，其中，所述探針包括導管或針。
11.根據權利要求9所述的手持裝置，包括無菌密封，所述無菌密封被配置為將所述探針或所述受治療者與所述裝置的非無菌部分相隔離。
12.根據權利要求9所述的手持裝置，其中，所述引導包括角度定位部分，所述角度定位部分被配置為樞軸轉動所述引導以為所述探針提供指定的插入角度。
13.根據權利要求9所述的手持裝置，包括探針位置傳感器，所述探針位置傳感器被配置為向所述處理器電路提供指示探針角度或探針深度中的一個或多個的信息；以及 其中，所述處理器電路被配置為使用指示從所述探針位置傳感器獲取的所述探針角度或探針深度中的一個或多個的信息在所述顯示器上提供指示所述探針的位置的信息。
14.根據權利要求I所述的手持裝置，其中，所述超聲轉換器被配置為被機械地掃描；以及 其中，所述運動跟蹤電路被配置為提供指示所述超聲轉換器的運動的信息。
15.一種處理器可讀介質，所述處理器可讀介質包括指令，當由被包括作為手持裝置的一部分的處理器電路執(zhí)行時，所述指令導致所述手持裝置 使用位于所述手持裝置之上或之內的超聲轉換器產生將被引導到受治療者的組織中的超聲能量，其中所述手持裝置被調整大小和形狀以使用用戶的單手而被持有或操縱； 使用所述超聲轉換器接收由位于所述組織內的目標反射的超聲能量的一部分； 使用運動跟蹤電路跟蹤所述手持裝置的至少一部分的運動； 使用指示由所述目標反射的所接收的超聲能量的信息以及指示所述手持裝置的所跟蹤的運動的信息確定關于所述目標相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息；以及顯示關于所述目標的位置的所述信息。
16.根據權利要求15所述的處理器可讀介質，其中，所述目標包括骨骼；以及 其中，用于顯示所述信息的指令包括用于呈現(xiàn)指示所述骨骼相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息的指令。
17.根據權利要求15所述的處理器可讀介質，其中，所述指令包括導致所述手持裝置執(zhí)行如下操作的指令 使用指示由所述目標反射的超聲能量的信息確定所述目標在第一位置的第一深度； 使用指示由所述目標反射的超聲能量的信息確定所述目標在第二位置的第二深度；以及 顯示指示在所述第一位置的所述第一深度和在所述第二位置的所述第二深度的信息。
18.根據權利要求15所述的處理器可讀介質，其中，所述指令包括導致所述手持裝置執(zhí)行如下操作的指令 使用指示當所述手持裝置位于沿所述受治療者的第一位置時所獲取的由所述目標反射的超聲能量以及在所述手持裝置移動到第二位置期間或之后所獲取的由所述目標反射的超聲能量的信息，構建所述目標的合成圖像，用于呈現(xiàn)給所述用戶。
19.根據權利要求18所述的處理器可讀介質，其中，用于構建所述合成圖像的指令包括用于構建合成圖像以包括所述目標的二維表示的指令，所述表示包括所述目標在所述第一位置的第一深度或所述目標在所述第二位置的第二深度中的一個或多個的指示器。
20.根據權利要求18所述的處理器可讀介質，其中，用于構建所述合成圖像的指令包括用于構建合成圖像以包括所述目標的三維表示的指令。
21.根據權利要求15所述的處理器可讀介質，其中，所述指令包括導致所述手持裝置執(zhí)行如下操作的指令 當所述手持裝置被移動時，使用指示所述手持裝置的所跟蹤的運動的信息更新在所述顯示器上指示的所述目標的位置。
22.根據權利要求15所述的處理器可讀介質，其中，所述指令包括導致所述手持裝置感測引導內的探針的探針角度或探針深度中的一個或多個的指令，所述引導包括所述手持裝置的一部分，所述引導包括被配置用于由用戶將所述探針插入到所述引導中的入口，以及被配置成為所述探針提供沿所述受治療者的插入位置的出口。
23.根據權利要求22所述的處理器可讀介質，其中，所述指令包括導致所述手持裝置執(zhí)行如下操作的指令 使用指示所感測的探針角度或所感測的探針深度中的一個或多個的信息而顯示指示所述探針的位置的信息。
24.根據權利要求15所述的處理器可讀介質，其中，所述指令包括導致所述手持裝置機械地掃描所述超聲轉換器的指令；以及 其中，用于跟蹤所述運動的指令包括用于使用所述運動跟蹤電路跟蹤所述超聲轉換器的運動的指令。
25.一種手持裝置，包括 外殼，所述外殼被調整大小和形狀以使用用戶的單手而被持有或操縱； 超聲轉換器，所述超聲轉換器位于所述外殼之上或之內并被配置為產生被弓I導到受治療者的組織中的超聲能量以及被配置為接收由位于所述組織內的目標反射的超聲能量的一部分； 處理器電路，所述處理器電路被配置為控制所述超聲轉換器以產生或接收超聲能量并被配置為獲取指示由所述目標反射的超聲能量的信息； 運動跟蹤電路，所述運動跟蹤電路被配置為向所述處理器電路提供指示所述手持裝置的至少一部分的運動的信息；以及 顯示器，所述顯示器被配置為呈現(xiàn)關于所述目標相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息、關于所述位置的所述信息由所述處理器電路使用所獲取的指示由所述目標反射的超聲能量的信息以及從所述運動跟蹤電路獲取的指示所述手持裝置的運動的信息確定；以及 其中，所述處理器電路被配置為使用指示當所述手持裝置位于沿所述受治療者的第一位置時所獲取的由所述目標反射的超聲能量以及在所述手持裝置移動到第二位置期間或之后所獲取的由所述目標反射的超聲能量的信息，構建所述目標的合成圖像，用于通過所述顯示器呈現(xiàn)給所述用戶。
全文摘要
一種可以被用于輔助引導探針或在受治療者中定位特定的解剖目標的手持裝置。所述裝置可以包括位于外殼之上或之內的超聲轉換器，并且所述超聲轉換器被配置為產生被引導到受治療者的組織中的超聲能量并被配置為接收由位于所述組織內的目標反射的超聲能量的一部分。在例子中，所述裝置可以包括運動跟蹤電路，所述運動跟蹤電路被配置為向所述處理器電路提供指示所述手持裝置的運動的信息，以及顯示器，所述顯示器被配置為呈現(xiàn)關于所述目標相對于所述手持裝置的一部分的位置的信息，關于所述位置的所述信息由所述處理器電路使用所獲取的指示由所述目標反射的超聲能量的信息以及指示所述手持裝置的運動的信息確定。
文檔編號A61B8/00GK102933153SQ201180016949
公開日2013年2月13日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權日2010年1月29日
發(fā)明者F.W.小毛爾丁, F.維奧拉, W.F.沃克 申請人:弗吉尼亞大學專利基金會