用于在医学成像流程期间指导工作流的系统的制作方法
【专利说明】用于在医学成像流程期间指导工作流的系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年3月14日递交的美国临时申请号61/781600的权益和优先权，通过引用将其整体并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及患者接口模块及其使用方法，所述患者接口模块用信号向操作者传达一顺序，医学成像流程应以所述顺序来被执行。
【背景技术】
[0004]血管内成像技术除其他以外还包括超声(IVUS)成像和光学相干断层摄影(0CT)成像。IVUS涉及将超声换能器定位在血管中要被成像的区域中，于是换能器向血管和周围组织中发出超声能量的脉冲。超声能量中的部分被血管壁和周围组织反射回到换能器。被反射的超声能量(回波)撞击在换能器上，产生用于形成血管的图像的电信号。0CT涉及将光学波束从导管的端部导向到组织处，并收集从组织反射的小量的光。源光与反射光之间的光学相干能够用于确定组织特性并测量管腔大小。在一些实例中，例如通过旋转被耦合到驱动电动机的驱动线缆，在成像期间以机械方式旋转被安装在导管远端附近的成像元件。也可以经由身体外部的机械设备平移成像元件。
[0005]血管内成像提供了关于心血管健康的细节，所述细节是利用诸如CT和MRI的无创成像不能获得的。尤其地，血管内成像能够给出关于在脉管系统之内的组织(例如，血栓)的大小和组成的信息。然而，该技术不限于脉管系统，这是因为相同的技术能够广泛地用于对在身体之内的管腔结构进行成像。
[0006]尽管在简化血管内成像上已经取得了巨大进步，但是其仍然是个精细的流程，所述流程要求全面训练且技能熟练的从业者。失误能够导致动脉穿孔，或装置损坏，损坏的装置可能阻挡对组织的供氧。在一些实例中，以上描述的成像模态相对于其他设备常常较少被操作者使用，并且临床工作人员可能在回忆起器械之间的明确的流程或工作流上具有困难。额外地，当流程是在紧急环境中完成时，对于用户而言由于周围区中的其他活动而可能难以专注于工作流。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种患者接口模块(PM)，所述患者接口模块(PM)为执行血管内成像流程的用户提供工作流指导。通过遵循所述工作流指导，使用户想起典型的工作流并且使训练得到加强。所述PM典型地被连接到血管内成像导管，例如，IVUS导管或0CT导管。所述P頂也可以被连接到单独的控制面板或被用接口连接到计算机。所述P頂包括多个按钮，所述多个按钮以交互方式用信号传达给用户以特定的顺序执行功能。所述PIM可以包括额外的端口，以用于接入被配置用于插入到身体中的医学成像设备。
[0008]存在用于向操作者指示工作流中的下一步骤的多种方式。在一个示范性实施例中，所述信号为光学信号。例如，所述控制面板可以加亮要由操作者推按的按钮。典型地，所述模块基于所述操作者的动作来进行更新，以用信号传达要被按压的下一按钮。所述模块总体上将包括到计算机的连接。该连接能够是有线的或无线的。
[0009]所述模块的所述端口能够被配置为接入任意的医学成像设备。在某些实施例中，所述端口被配置为接入导管。任意的医学成像导管均可以被耦合到所述端口。示范性的导管包括IVUS导管和/或0CT导管。所述模块包括其他特征，例如，驱动和旋转电动机，使得本发明的系统能够用于拉回和旋转成像流程。
[0010]本发明的另一方面提供了用于在医学成像流程中指导操作者的方法。那些方法涉及提供患者接口模块。所述模块包括控制面板。所述控制面板包括多个按钮。所述控制面板发送信号给操作者，所述信号提供一顺序，医学成像流程应基于所述信号的序列以所述顺序来被执行。所述模块还包括端口，所述端口用于接入被配置用于插入到身体中的医学成像设备。本发明的方法还涉及经由所述患者接口模块用信号向所述操作者传达一顺序，医学成像流程应以所述顺序来被执行。
【附图说明】
[0011]图1示出了在其中本发明的系统能够用于指导工作流的示范性导管实验室环境。
[0012]图2示出了本发明的示范性患者接口模块(P頂)。
[0013]图3示出了来自图1的按键的特写。
[0014]图4示出了 P頂上的按键与计算机上的显示的关系。
[0015]图5示出了 P頂到计算机的连接。
[0016]图6示出了集中式工作流逻辑。
[0017]图7示出了播送式工作流规则集。
[0018]图8示出了分布式工作流逻辑。
【具体实施方式】
[0019]本发明总体上涉及患者接口模块(P頂)及其使用方法，所述患者接口模块用信号向用户传达一顺序，医学成像流程应以所述顺序来被执行。本发明提供了用于在血管内成像期间协调操作的系统和方法。任意的血管内成像系统均可以被使用在本发明的系统和方法中。本发明的系统和方法除其他以外还可应用于血管内成像方法学，例如，血管内超声(IVUS)和光学相干断层摄影(0CT)，产生血管的三维图像。P頂的一些通用方面在Kemp等人的美国专利申请号2012/0165661中得到描述，通过引用将该申请的内容整体并入本文。
[0020]图1描绘了血管内成像系统101的示范性布局，如可以出现在例如导管实验室中的。操作者使用控制站和导航设备125经由患者接口模块(P頂)105操作导管112。在导管112的远尖端处的是成像尖端114。计算机设备120与P頂105 一起工作以协调成像操作。成像操作通过使用导管112来转入对患者的组织进行成像。图像数据由设备120接收并解读，以在监视器103上提供图像。系统101能操作用于在对患者的外周和冠状脉管结构的诊断成像期间使用。系统101能够被配置为自动可视化边界特征，执行对血管特征的谱分析，提供定性或定量血流数据，或它们的组合。
[0021]在一些实施例中，系统101的操作采用无菌、单次使用的血管内超声成像导管112。其他实施例可以使用OCT成像导管。导管112在血管造影系统107的指导下被插入到外周脉管系统中的冠状动脉和血管中。系统101可以被集成到现有的和新安装的导管实验室中(血管造影套间)。系统配置是灵活的，以便适合现有的导管实验室工作流和环境。例如，该系统能够包括针对硬件(例如，导航设备125)的行业标准输入/输出接口，所述行业标准输入/输出接口能够是安装在床旁的操纵杆。系统101能够包括针对以下中的一个或多个的接口:EKG系统、检查室监视器、安装在床旁轨道的监视器、安装在天花板的检查室监视器，以及服务器室计算机硬件。
[0022]系统101经由P頂105连接到导管112，其可以包含一种类型的CF(旨在直接应用于心脏)防除颤器隔离边界。在患者环境之内的所有其他输入/输出接口可以利用初级保护性接地连接和二级保护性接地连接两者，以限制外壳泄漏电流。针对控制器125和控制站110的初级保护性接地连接能够通过床旁轨道安装来提供。二级连接可以经由安全接地线直接到床旁保护性接地系统。监视器103和EKG接口能够利用监视器和EKG系统的现有的保护性接地连接以及从床旁保护性接地总线到主底盘电势均衡柱的二级保护性接地连接。
[0023]计算机设备120能够包括基于高性能双Xeon的系统，所述系统使用诸如WindowsXP专业版或Windows 8的操作系统。计算机设备120可以被配置为执行实时血管内超声成像，同时运行被称作虚拟组织学(VH)的组织归类算法。应用软件能够包括DIC0M3兼容接口、工作列表客户端接口、用于到血管造影系统的连接的接口，或它们的组合。计算机设备120可以被定位在单独的控制室中、在检查室中，或者在仪器室中，并且可以被耦合到以下中的一个或多个:自定义控制站、第二控制站、操纵杆控制器、具有触摸板的PS2键盘、鼠标，或任意其他计算机控制设备。
[0024]计算机设备120总体上可以包括一个或多个USB或类似接口，以用于连接外围仪器。用于连接的可用的USB设备包括自定义控制站、操纵杆以及彩色打印机。在一些实施例中，控制系统包括以下中的一个或多个:USB 2.0高速接口、50/100/1000baseT以太网网络接口、AC功率输入部、PS2插座、电势均衡柱、lGigE以太网接口、麦克风&线路输入部、线路输出部VGA视频、DVI视频接口、P頂接口、ECG接口、其他连接，或它们的组合。如图1所示，计算机设备120总体上被链接到控制站110。
[0025]控制站110可以由任意合适的设备来提供，例如，计算机终端(例如，在信息站上)。在一些实施例中，控制系统110是具有自定义形式因子的特制设备(例如，如在图12所示)。
[0026]在某些实施例中，本发明的系统和方法包括被配置为与多于一个不同的三维成像系统交互的处理硬件，使得这里描述的组织成像设备和方法能够备选地与OCT、IVUS或其他硬件一起使用。
[0027]包括例如身体组织的任意的靶均能够通过本发明的方法和系统进行成像。在某些实施例中，本发明的系统和方法在组织的管腔之内进行成像。生物结构的各种管腔均可以被成像，包括但不限于血管、淋巴和神经系统的脉管系统、胃肠道的各种结构(包括小肠、大肠、胃、食道、结肠、胰管、胆管、肝管的管腔)、生殖道的管腔(包括输精管、阴道、子宫和输卵管)、泌尿道的结构(包括集尿管、肾小管、输尿管和膀胱)，以及头部和颈部以及肺系统的结构(包括鼻窦、腮腺、气管、支气管和肺部)。
[0028]在一个实施例中，成像导管是IVUS导管。IVUS导管和对IVUS数据的处理在例如Yock的美国专利号479493U5000185和5313949 ；Sieben等人的美国专利号5243988和5353798 ;Crowley 等人的美国专利号 4951677 ；Pomeranz 的美国专利号 5095911 Griffith等人的美国专利号4841977 ；Maroney等人的美国专利号5373849 ；Born等人的美国专利号5176141 ；Lancee等人的美国专利号5240003，Lancee等人的美国专利号5375602，Gardineer等人的美国专利号5373845 ;Seward等人的“Mayo Clinic Proceedings”(卷71，第 7 号，第 629-635 页，1996 年)；Packe