用于深部脑刺激的可视化系统的制作方法

本公开总体涉及生物医学系统，并且特别地涉及用于深部脑刺激的可视化系统。

背景技术：

人类随着年龄增长，他们的脑在管理其生成的电化学神经信号时变得效率低下，有时导致运动功能能力下降。在一些极端情况下，诸如原发性震颤(essentialtremors)和帕金森的疾病，脑有效地“短路”导致慢性、不可控、痉挛性肌肉骨骼运动。如果不及时治疗，随着时间推移，这些状况会使病人越来越丧失行动能力。

这些失常通常使用药物治疗。这些药物并不总是按照期望起作用。其他类型的治疗也是存在的。一种类型的治疗是深部脑刺激(dbs)，其能够提供缓解并恢复很大程度的运动功能。

深部脑刺激使用称为神经刺激器的医疗设备，其将电冲击通过植入电极发送到脑中的指定目标，用于运动和神经精神失常的治疗。这些电极传输低电平电脉冲，这些电脉冲有效地缓冲和正常化脑中的神经性不点火。

在选定的脑区域中的深部脑刺激已经为其他方面的抗药物治疗失常提供了疗效。深部脑刺激以受控方式直接改变脑活动。

尽管深部脑刺激在治疗这些失常时可以是有效的，但是基本原则和机制仍然不清楚。通过脑中的电极发送具有选定脉冲宽度、电压振幅和频率的电信号，脉冲发生器可以被编程。对这些参数做出调整以获得对病人期望的结果，诸如减少震颤。

随着该技术的高科技发展，自二十世纪30年代以来已经使用，并且今天在对用于深部脑刺激的神经刺激器进行编程使用的标准接口至少有15年历史了，麻烦、笨拙并且需要操作人员(诸如医生或技术人员)的过多认知开销，以将3维解剖位置转换为一系列数字。

因此，会期望具有一种方法和装置，至少考虑上面讨论的一些问题，以及其他可能的问题。例如，会期望有一种方法和装置，克服处理医疗设备系统的技术问题，并且特别地对用于深部脑刺激的神经刺激器的操作进行更加有效调整。

技术实现要素：

本公开的一方面提供了用于深部脑刺激的可视化系统。可视化系统包括摄像系统、显示系统和信息分析器。信息分析器被配置成与摄像系统和显示系统通信。信息分析器被配置成在显示系统上显示用于在病人的头部上进行深部脑刺激的电极组，使得电极组的可视化被实时覆盖显示在病人的头部上的位置中，该位置与病人的头部中的脑中的电极组的实际位置相对应。电极组将电信号发送到病人的头部中的操作在可视化中被显示，使得能够结合电极组的操作的可视化来可视化病人对深部脑刺激的生理反应。

本公开的另一方面提供了用于可视化深部脑刺激的方法。该方法包括接收与病人脑中用于深部脑刺激的电极组的操作有关的刺激信息。该刺激信息在电极组的操作期间被实时接收。该方法在显示系统上显示病人的头部上的电极组，使得电极组的可视化被实时覆盖显示在病人的头部上的位置中，该位置与病人的头部中的脑中的电极组的实际位置相对应。该方法显示将电信号发送到病人的头部中的电极组的操作的可视化，使得能够结合电极组的操作的可视化实现病人对深部脑刺激的生理反应视图。

本公开的又一方面提供了用于医疗设备系统的可视化系统。可视化系统包括摄像系统、显示系统和信息分析器。信息分析器与摄像系统和显示系统通信。信息分析器被配置成在显示系统上显示病人身体上的医疗设备系统，使得医疗设备系统的可视化被实时可视化覆盖显示在病人身体上的位置中，该位置与医疗设备系统的实际位置相对应，并且医疗设备系统的操作被实时显示。

多个特征和功能可以在本公开的各种示例中独立地实现或者可以在其他示例中结合实现，在这些示例中的进一步细节可以参考以下说明书和附图看到。

附图说明

在所附的权利要求中阐述了认为是说明性示例的特性的新颖特征。但是，当结合附图阅读时，通过参考以下对本公开的说明性示例的详细描述，将最好地理解说明性示例以及优选的使用方式，其进一步的目的和特征。

图1是根据说明性示例的用于医疗设备的可视化环境的框图的图示；

图2是根据说明性示例的用于以增强现实可视化形式提供可视化的图形用户接口的图示；

图3是根据说明性示例的用于提供可视化或增强现实可视化的图形用户接口的图示；

图4是根据说明性示例的用于以增强现实可视化形式提供可视化的图形用户接口的图示；

图5是根据说明性示例的用于以增强现实可视化形式提供可视化的图形用户接口的图示；

图6是根据说明性示例的用于可视化深部脑刺激的过程的流程图的图示；

图7是根据说明性示例的用于显示深部脑刺激的可视化的信息的过程的流程图的图示；

图8是根据说明性示例的用于可视化深部脑刺激的过程的流程图的图示；

图9是根据说明性示例的数据处理系统的框图的图示。

具体实施方式

说明性示例识别并考虑了一个或更多个不同的考虑。例如，说明性示例识别并考虑了使用数据处理系统，诸如计算机、平板、移动电话或能够使用有线或无线连接的其他设备对神经刺激器进行编程的当前技术。说明性示例识别并考虑当前通过数据处理系统提供的接口，该数据处理系统使操作者能够输入值以控制由神经刺激器生成并通过电极发射的电信号的参数。由操作者使用的用于查看信息并对神经刺激器进行编程的当前接口是极其复杂的，并且接收字母数字数据形式的用户输入。操作者可以是医生、技术人员、护士或能够监视并调节神经刺激器操作的其他人。

此外，说明性示例识别并考虑该接口不向操作者提供关于由神经刺激器生成的电信号的变化结果的任何反馈。说明性示例识别并考虑操作者当前需要考察植入了深部脑刺激系统的病人并且分析正被生成的电信号，以确定是否需要变化以使用数据处理系统(诸如手持设备)上的接口来获得期望的结果。

例如，说明性示例识别并考虑操作者(诸如医生)在病人执行一系列运动功能测试进行考察，同时经由手持设备上的接口进行调整，以对神经刺激器进行编程。说明性示例识别并考虑医生同时观看病人、病人的生命体征、病人的响应，指导病人采取行动，询问病人感知的感觉，想象植入电极在脑中的位置，想象沿着电极的哪个站点被激活，想象施加了多少电流，考虑哪些脑结构正受到电脉冲的影响，观看手持设备以记住正施加什么冲击到哪些电极以及在什么电极站点，考虑在每个位置给出的多个冲击可能产生的所有相互作用，同时考虑其他因素。这些示例识别并考虑到这些动作需要医生的大量专注和集中精力。

说明性示例识别并考虑到具有允许操作者更加容易对神经刺激器进行编程的改进的用户接口会是有用的。因此，说明性示例提供用于可视化深部脑刺激的方法和装置。在一个说明性示例中，接收与病人的脑中用于深部脑刺激的电极组的操作有关的刺激信息。刺激信息是在电极组的操作期间被接收。该过程在显示系统上显示病人的头部上的电极组，使得电极组实时覆盖显示在病人的头部的视图的位置上，该位置与病人的头部中的脑中的电极组的实际位置相对应。该过程也显示电极组将电信号发送到病人的头部的操作的可视化。

该可视化能够结合电极组的操作的可视化实现病人对深部脑刺激的生理反应的视图。例如，正生成的信号的可视化以增强操作者所见的病人视图的方式被显示。以此方式，操作者可以可视化电信号的生成以及那些信号如何改变或减少使用脑刺激来治疗的失常的生理表现。该类型的可视化帮助操作者专注于分析任务，并且潜在地修改神经刺激器使其与当前使用技术相比更容易地操作。

现在参考附图，具体地，参考附图1，根据说明性示例描述了用于医疗设备的可视化环境的框图的图示。如所描述的，可视化环境100包括可视化系统102。在该说明性示例中，可视化系统102被用于管理医疗设备系统104的操作，在该具体示例中，该医疗设备系统104是采取深部脑刺激系统106的形式。

如所描述的，深部脑刺激系统106包括若干不同部件。如说明的在该示例中，深部脑刺激系统106包括神经刺激器108、电线110和电极112。

神经刺激器108是生成电信号114的设备。神经刺激器108可以植入在病人118的身体116中。病人118是被植入神经刺激器108的人。在其他说明性示例中，病人118也能够是动物。电极112被植入在病人118的头部122中的脑120中。电线110将神经刺激器108和电极112彼此连接。电线110也可以位于病人118的身体116内。

神经刺激器108生成电信号114，电信号114可以通过电线110行进到电极112。在神经刺激器108的操作期间，电极112将电信号114发射到头部122中的脑120内。

在该说明性示例中，可视化系统102包括若干不同的组件。如所描述的，可视化系统102包括信息分析器124、摄像系统126和显示系统128。

如所描述的，摄像系统126包括一组摄像机130。如本文使用的，“一组”在使用时引用的项目意为一个或更多个项目。例如，一组摄像机130是一个或更多个摄像机130。摄像系统126可以生成用于视频的图像142，以提供病人118的即时视图。

显示系统128是物理硬件系统并且包括其上可以显示图形用户接口132的一个或更多个显示设备。显示设备可以包括光发射二极管(led)显示器、液晶显示器(lcd)、有机光发射二极管(oled)显示器或其上可以显示图形用户接口132的一些其他合适的设备中的至少一个。

如本文所使用的，词语“至少一个”，在使用时具有项目列表，意为可以使用一个或更多个所列项目的不同组合，并且可能仅需要每个项目中的一个。换句话说，“至少一个”意为可以使用来自列表的项目和若干项目的任何组合，但是不需要列表中的所有项目。项目可以是具体对象、事物或类别。

例如，没有限定，“项目a、项目b或项目c中的至少一个”可以包括项目a、项目a和项目b、或项目b。该示例也可以包括项目a、项目b、和项目c或项目b和项目c。当然，可以存在这些项目的任何组合。在一些说明性示例中，例如，“至少一个”在没有限定时可以是两个项目a、一个项目b以及十个项目c；四个项目b和七个项目c；或其他合适的组合。

在可视化系统102中的组件可以以若干不同方式被实施。例如，这些组件可以位于计算机系统148中。计算机系统148是物理硬件系统并且包括一个或更多个数据处理系统。当存在多于一个数据处理系统时，那些数据处理系统使用通信介质彼此通信。通信介质可以是网络。数据处理系统可以选自头戴式显示系统、计算机、服务器计算机、平板电脑或一些其他合适的数据处理系统中的至少一个。

如所描述的，计算机系统148可以采取头戴式显示器(hmd)系统134的形式或包括头戴式显示器(hmd)系统134，其中这些组件集成在头戴式显示器系统134中。头戴式显示系统134可以采取若干不同形式。例如，头戴式显示系统134可以选自包括以下的组：智能眼镜、全息透镜或可以穿戴在操作者136的头部上的一些其他类型的显示系统。

在一个说明性示例中，显示系统128和摄像系统126位于头戴式显示系统134中。信息分析器124位于计算机系统148中的头戴式显示系统或远程数据处理系统中的至少一个内。

在该说明性示例中，操作者136是人。操作者136可以是医生、技术人员或利用可视化系统102的一些其他人。

如所描述的，可视化系统102中的信息分析器124被配置成与深部脑刺激系统106中的摄像系统126、显示系统128和神经刺激器108通信。如所描述的，与这些组件的通信是使用物理或无线通信链路来执行。建立物理通信链路可以使用线缆、光缆或一些其他物理介质中的至少一个，该其他物理介质可以允许可视化系统102中的信息分析器124与摄像系统126、显示系统128和神经刺激器108中的至少一个进行信息交换。无线通信可以使用无线链路来执行，该无线链路采用射频信号、磁信号或一些其他类型的无线信号中的至少一个。

信息分析器124被配置成从神经刺激器108接收与神经刺激器108的操作有关的刺激信息138。信息分析器124被配置成接收刺激信息138，该刺激信息与病人118的脑120中的用于深部脑刺激的电极组112的操作156有关。如所描述的，刺激信息138在电极组112的操作156期间被实时接收。

刺激信息138是信息146的示例并且可以包括操作参数、与神经刺激器108生成的电信号114有关的信息、以及其他合适类型的数据。

如该说明性示例中所描述的，信息分析器124将编程140从信息分析器124传输到神经刺激器108。编程140可以包括命令、程序代码、参数或可以用于访问刺激信息138、控制或修改神经刺激器108的操作的其他信息。

信息分析器124也可以从摄像系统126接收图像142。图像142可以由信息分析器124使用以识别头部122的位置144或病人118的身体116的其他位置。在该说明性示例中，位置144包括三维空间中的位置。此外，位置144也包括识别头部122或身体116的其他部分的取向。

在该说明性示例中，位置144可以用于确定在哪显示来自可视化154中的摄像系统126的视图的与病人118相关联的信息146。

在说明性示例中，信息146是关于病人118的任何信息，其包括关于医疗设备系统104的信息。例如，信息146包括刺激信息138、病人信息176或其他与病人118有关的合适的信息中的至少一个。信息146可以在图形用户接口132中的层155中被显示为可视化154的部分。这些类型的信息146中的每个类型可以被显示在层155中的一层中，用于在图形用户接口132中的可视化154。在该说明性示例中，关于病人118的病人信息176包括图像、病人记录、x射线、计算机辅助断层摄影(cat)扫描、热图谱、核磁共振成像(mri)扫描或一些其他类型的信息中的至少一个。

层155的使用可以允许对显示在图形用户接口132上的不同类型信息146或相同类型信息146的不同信息块中的至少一个的更简单操纵。例如，层155中的不同层可以被选定用于显示在图形用户接口132中的可视化154中。通过使用层155，不同类型的信息146或相同类型的信息146的不同信息块中的至少一个可以在图形用户接口132中显示的可视化154中被显示、移除、移动或以其他方式被操纵。对此类型的信息146的操纵可以同时、以特定顺序或以两者方式来执行。

通过信息146被认为是针对病人118的方式被显示在病人118的身体116上或在可视化154中接近身体116的位置中，信息146与病人118的视图相关联地被显示在层155中。在图形用户接口132中的可视化154中被显示的层155中的每层可以独立于层155中的其他层被操纵。

图像142也可以被显示在图形用户接口142中作为可视化154的部分。例如，图像142可以被用于提供病人118的即时视图。图像142也可以被显示在层155中。

在可视化系统102的操作中，信息分析器124与摄像系统126和显示系统128通信。信息分析器124也与神经刺激器108通信。

如所描述的，信息分析器124被配置成在显示系统128上显示在病人118的头部122上用于深部脑刺激的电极组112，使得电极组112的可视化154被实时覆盖显示在图形用户接口132中的病人118的头部122的位置中，该位置与病人118的头部122中的脑120中的电极组112的实际位置相对应。电极组122也被显示在层155中的一层内。一层中的显示允许电极组112的显示与其他层中的其他项目分开被操纵。例如，可以操纵电极组112以控制信号被电极组112发射的方式。

信息分析器124还被配置成实时显示将电信号158发送到病人118的头部122中的电极组112的操作156。如所描述的电极组112的操作156的可视化154包括信息分析器124在显示系统128上显示图形用户接口132中的图形指示符168，其指示从电极组112到脑120中的电流或电压中的至少一个。

在一组图形指示符中的一个图形指示符可以选自以下中的至少一个：图标、图像、动画或指示进入病人的脑中的电流、电压或两者的一些其他合适的图形。以此方式，该组图形指示符168允许电极组112被可视化。例如，与电极组112的操作相关的信息可以通过用不同颜色点亮各个电极被可视化。由各个电极发射的信号可以用大小、形状、振幅、以及脉冲率、电流和其他信息来表示，其能够通过颜色、固定费率(flat-rate)、元件大小、图案、移动图案的校正的变化被可视化地显示，以及可以使用其他类型的图形指示符168。

以此方式，操作者136能够结合信息分析器124生成的可视化154中的电极组112的操作156来使用电信号158可视化病人118对深部脑刺激的生理反应162。电信号158选自连续信号和脉冲信号中的至少一个。

在该说明性示例中，信息分析器124在图形用户接口132中的层155的一层中显示脑120的图谱170，用于头部122或病人118的身体116的一些其他部分上的可视化154。可以在电信号158的应用之前、期间或之后中的至少一个期间做出该显示。脑120的图谱170是信息146的另一个示例。

如所描述的，图形用户接口132中的可视化154中的脑120的图谱170可以包括从以下的至少一个中选择的区域：后脑、中脑、前脑、脑半球、脑叶、额叶、颞叶、枕叶、顶叶、大脑皮层或脑中的其他区域。如另一示例，显示在图形用户接口132中用于可视化154的脑120的图谱170可以是由选自听力、视力、情感、语音、疼痛、饥饿、气味或一些其他合适的功能中的至少一个的功能所识别的区域的图谱。

图谱170可以任何数量的不同方式被生成。例如，可以从计算机断层摄影(ct)扫描、计算机辅助断层摄影(cat)扫描、正电子发射断层摄影(pet)扫描、核磁共振成像(mri)扫描、x射线或一些其他合适成像技术中的至少一个生成图谱170。

可视化系统102还可以包括传感器系统172。传感器系统172与病人118一起使用以检测病人118的生理参数组174。

生理参数174是与身体116的功能有关的参数。在该示例中，生理参数组174包括心率、体温、皮肤电反应、血压、血糖水平、呼吸率、呼吸量或一些其他合适参数中的至少一个。

生理参数组174是信息146的另一个示例。通过对生理参数组174的检测，附加信息可以在图形用户接口132中显示的可视化154中被可视化。生理参数组174可以在图形用户接口132中的可视化154中的层155中的一个或更多个中被显示。

例如，信息分析器124可以被配置成在显示系统128上将层155中的一层中的生理参数组174显示为图形用户接口132中的病人118的头部122的可视化154的一部分。

如所描述的，信息分析器124可以结合病人118的视图将关于病人118的病人信息176显示在显示系统128上作为可视化154的一部分。以此方式，覆盖在病人118的头部122上或其附近的信息146的可视化154提供了增强现实可视化。该信息可以通过识别病人118被显示。

此外，操作者136可以通过由计算机系统148的输入系统166生成的用户输入164与图形用户接口132进行交互。输入系统166是物理硬件系统并且可以选自鼠标、键盘、跟踪球、触摸屏、触笔(stylus)、运动感测输入设备、网络手套(cyberglove)或一些其他合适类型的输入设备中的至少一个。

例如，操作者136可以使用手势来选择一个或更多个电极112并且操纵电极112的操作。如所描述的，输入系统166可以检测操作者136做出的手势以生成用户输入164。如所描述的，操作者136可以使用手势来改变与电信号114的生成有关的参数。例如，电信号114行进到脑120中的大小或程度可以通过操作者136做出的手势被改变大小。例如，诸如电流的幅度、电压的幅度、电流行进的距离、电压行进的距离或与脑120中的电信号114的作用有关的一些其他过早的参数可以被可视化。操作者136做出的这些手势可以改变，例如，电压、电流、脉冲宽度、频率、或与电信号114有关的一些其他参数。

此外，操作者136也可以使用手势来选择信息146用于显示在图形用户接口132中的可视化154中。例如，手势可以由操作者136做出以显示期望的病人信息176的信息块。可以通过操作者136操纵层155将信息146显示在图形用户接口132中的可视化154中来管理信息146的显示。

在说明性示例中，信息分析器124可以以软件、硬件、固件或其组合的方式来实施。当使用软件时，信息分析器124执行的操作可以以程序代码方式来实施，该程序代码被配置成在诸如处理器单元的硬件上运行。当使用固件时，信息分析器124执行的操作可以以程序代码和数据的方式来实施，并且被存储在持久存储器中以在处理器单元上运行。当采用硬件时，硬件可以包括进行操作以执行信息分析器124中的操作的电路。

在说明性示例中，硬件可以采取的形式选自以下中的至少一个：电路系统、集成电路、专用集成电路(asci)、可编程逻辑设备或被配置成执行若干操作的一些其他合适类型的硬件。使用可编程逻辑设备时，该设备可以被配置成执行若干操作。该设备可以在以后时间被重新配置，或者可以被永久地配置成执行若干操作。可编程逻辑设备包括，例如，可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、现场可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列以及其他合适的硬件设备。此外，过程可以在与无机组件集成的有机组件中实施并且可以完全包括有机组件，人类除外。例如，过程可以被实时为有机半导体中的电路。

存在一个或更多个示例，其克服了在处理医疗设备系统方面的问题，并且具体地，为了更有效地对用于深部脑刺激的神经刺激器的操作进行调整。结果，实时对病人和病人信息的同时可视化以以下方式提供，该方式能够使操作者(诸如医生或技术人员)更容易地通过利用植入了医疗设备系统的病人显示医疗设备的增强现实视图的图形用户接口，来管理医疗设备系统的操作，诸如深部脑刺激。

结果，计算机系统148操作为专用计算机系统，其中计算机系统148中的信息分析器124能够可视化医疗设备系统104尤其是深部脑刺激系统106的操作。特别地，信息分析器124将计算机系统148转换成专用计算机系统，其与当前可用一般计算机系统相比没有信息分析器124。

例如，信息分析器124以在病人118的头部122内提供深部脑刺激系统106的操作的可视化154的方式显示图形用户接口132。以此方式，图形用户接口132是视觉工具，其通过计算机系统148中的信息分析器124被提供给管理深部脑刺激系统106时的操作者。图形用户接口132中的可视化154可以通过信息分析器124中的程序代码、硬件或其一些组合来提供，其将信息分析器124配置成在显示系统128上显示图形用户接口132。

图1中的可视化环境100的图示不意为暗示对可以实施说明性示例的方式的物理或架构限制。除了或替代所说明的那些，可以使用其他组件。一些组件可以是不必要的。并且，显示的块用于说明一些功能性组件。当在说明性示例中实施时，这些块中的一个或更多个可以组合、划分或者被组合且划分成不同的块。

例如，尽管显示系统128被描述为头戴式显示系统134的组件，显示系统128可以采取其他形式。例如，显示系统128可以选自以下中的至少一个：平板显示系统的显示器、触摸屏、微型投影仪、全息投影仪、或将光投影到表面(诸如在头部122或病人118的身体116的一些其他部分)上的一些其他合适类型的显示系统。利用微型投影仪或全息投影仪时，图形用户接口132可以直接显示在病人118的头部122上。例如，图形用户接口132通过在病人118的头部122上显示电极112来提供可视化154。进一步地，电极112的操作156可以使用图形指示符168被可视化。显示系统可以是无线隐形镜片显示器，其中可以在本领域使用通过瞳孔的中心被投射的光与眼睛中的光学器件一起工作将显示器聚焦在视网膜上来显示图像和信息。结果，两个单独的图像可以叠加在视网膜上以创建一个集成图像用于增强现实可视化。

除了或者替代手势，可以使用其他类型的用户输入，以通过输入系统166生成用户输入164。例如，除了或者替代手势，可以通过凝视、语音、或其他类型的输入来生成用户输入164。视频、音频或其他信息也可以是在图形用户接口132中的可视化154中显示的信息146的部分。

如另一示例，医疗设备系统104可以采取其他形式，用于深部脑刺激之外的其他目的。例如，电信号114的生成可以通过医疗设备系统104被初始化，该医疗设备系统104的形式是起搏器、除纤颤器或是生成身体116内的电信号114的一些其他合适类型的设备。以此方式，其中其他医疗设备生成电信号114的可视化的方式也可以通过操作者在管理医疗设备系统104中使用被可视化。如另一示例，医疗设备系统104可以是存储器、图像处理器、或在生成电信号114的身体116内可以实施的一些合适设备。如又一说明性示例，医疗设备系统104可以生成电信号114以刺激肌肉收缩。

接着参考图2，结合说明性示例描述了用于以增强现实可视化的形式提供可视化的图形用户接口的图示。在该说明性示例中，图形用户接口200是在图1中以块形式示出的用于图形用户接口132的实施方式的示例，其在可视化系统102中的显示系统128上显示以提供增强现实可视化。

病人202可以根据病人202生成的图像被显示在图形用户接口200中。在其他说明性示例中，在图形用户接口200中的病人202可以通过可视化系统中的镜片或其他光学元件被看到，其中显示图形用户接口200以提供增强现实可视化。在这些示例中，病人202的即时视图被呈现在可视化系统中。

在该可视化示例中，图形用户接口200示出深部脑刺激系统201。这些组件包括神经刺激器204、电线206和电极207。如该特定示例中所示的，电极207包括电极208、电极210、电极212和电极214。电极207的显示可以在显示在图形用户接口200内的层内。

如所描述的，神经刺激器204在图形用户接口200中被示出为病人202的即时视图中的实际组件。电线206和电极207被植入在病人202内部并且使用图形指示符来示出。在组件实际位于病人202中的位置处示出不同的组件。位置包括使用三维组件识别的位置和组件的取向。

在该说明性示例中，图形用户接口200以允许深部脑刺激系统201的更多有效分析的方式提供增强现实可视化。通过将深部脑刺激系统201中的组件覆盖到病人202上，这些组件的可视化和位置可以帮助管理深部脑刺激系统201的操作。

接着参考图3，根据说明性示例描述了用于以增强现实可视化的形式提供可视化的图形用户接口的图示。在该示例中，图形用户接口304是在图1中以块形式示出的用于图形用户接口132的一个实施方式的示例，其在可视化系统102中的显示系统128上显示以提供增强现实可视化。

在该说明性示例中，利用图形用户接口304中的深部脑刺激系统302来示出病人300的即时视图。如所描述的，深部脑刺激系统302包括神经刺激器306、电线308和电极310。电极310包括电极312和电极314。在该说明性示例中，深部脑刺激系统302中的这些不同组件使用图形指示符被覆盖显示在病人300的即时视图上，以提供增强现实可视化。在深部脑刺激系统302中的不同组件可以显示在图形用户接口304内的层中。

在该描述的示例中，附加信息也被显示在图形用户接口304中。例如，脑316被显示在病人300的头部318上。与深部脑刺激系统302一起的脑316的显示提供了深部脑刺激系统302的增强现实可视化中的附加信息。在该示例中，可以使用与深部脑刺激系统302中组件的显示不同的层来进行脑316的显示。

此外，图形指示符320在图形用户接口304中显示并且表示电压信号。使用图形指示符显示电压信号提供了深部脑刺激系统302的操作的可视化。该显示可以指示电极310中的电极314上的站点。该站点指示电压信号322从电极314沿着电极314传播的位置。这个类型的信息提供了对深部脑刺激系统302的程序进行编程或量化更加直观和有效的增强现实视图。

接着参考图4，根据说明性示例描述了用于以增强现实可视化的形式提供可视化的图形用户接口的图示。在该说明性示例中，图形用户接口400是在图1中以块形式示出的用于图形用户接口132的一个实施方式的示例，其在可视化系统102中的显示系统128上显示以提供增强现实可视化。在该说明性示例中，病人402的即时视图被显示在图形用户接口400中。

在该说明性示例中，图形用户接口400描述了深度脑刺激系统404。这些组件包括神经刺激器406、电线408和电极410。如该特定示例中所示，电极410包括电极412、电极414和电极416。电极410的显示可以在图形用户接口400内显示的层内。

如所描述的，电压信号417被显示为正从电极412被发射。电压信号417的显示可以被执行为动画以显示电压信号417在病人402内行进的程度。动画也可以用于示出电压信号417的频率、持续时间和其他参数。

此外，病人信息418显示在图形用户接口400中。在该说明性示例中，病人信息418被显示为图标，其指示与病人402有关的信息对于在图形用户接口400内进行查看是可用的。换句话说，病人信息418可以被选择用于获得关于病人402的更详细信息。如所描述的，x射线420也显示在图形用户接口400中。

生理参数422也显示在图形用户接口400中。这些参数被实时显示为检测参数的传感器系统。

如在该特定示例中描述的，所有信息被显示在病人402的即时视图上。不同类型的信息可以被显示在这些说明性示例中的层中。

以此方式，人类操作者可以更容易地可视化与病人402有关的信息，以确定深部脑刺激系统404的操作是否需要调整以及应该做出什么调整。

现在参考图5，根据说明性示例描述了用于以增强现实可视化的形式提供可视化的图形用户接口的图示。在该附图中，用户输入已经被应用到图形用户接口400，如图4中所示。

在该示例中，病人信息418已经通过用户输入被选择。结果，显示菜单500。菜单500示出五个记录，记录502、记录504、记录506、记录508、记录510，其针对病人402被呈现。用户输入可以被用于从病人信息418中选择不同的记录。

在该说明性示例中，记录506已经通过用户输入被选择。记录506的选择导致弹出窗口512被显示在图形用户接口400中。弹出窗口512示出病人402的血检(bloodwork)。

以此方式，查看图形用户接口400的操作者可以查看病人402的血检，同时查看相同视图内的病人402的所有其他信息。以此方式，观看不同的屏幕，关闭和打开文件，并且能够避免可以分散或需要额外注意力的其他操作。结果，人类操作者能够专注于查看病人402并且确定是否需要改变深部脑刺激系统404。

图2-图5中的图形用户接口的图示被提供作为图1中以块形式示出的图形用户接口132的一些实施方式的示例。这些示例不意味着限制其他说明性示例可以被实施的方式。例如，除了或者代替图2-图5中显示的信息，其他说明性示例还可以显示其他类型的信息。例如，其他说明性示例可以提供除了病人的头部之外的病人的躯干的即时视图。

在另一说明性示例中，图形控件可以被显示在图形用户接口中，用于由操作者操纵以改变深部脑刺激系统的操作。信息被显示在不同图形用户接口中的方式可以使用除了或代替这些附图中说明的那些技术来执行。例如，代替使用图5中的弹出窗口512，可以使用工具提示或其他类型的呈现机制。此外，窗口可以被勾出轮廓或者可以是透明的，以便仅显示信息。

接着转到图6，参考说明性示例描述了用于可视化深部脑刺激的过程的流程图的图示。图6中描述的过程可以在图1中的可视化环境100中实施。例如，该过程可以在可视化系统102内的信息分析器124中实施，以提供医疗设备系统104的操作的可视化。

在该示例中，如图1中所示，通过在图形用户接口132中显示图形指示符168来提供可视化154。该可视化可以包括病人118的头部122的即时视图，其中使用图形指示符168显示的信息146增强头部122的即时视图以生成增强现实可视化。该可视化包括医疗设备系统104的操作并且也可以包括与医疗设备系统104的操作的效果有关的信息146。

通过接收与病人的脑中用于深部脑刺激的电极组的操作有关的刺激信息开始该过程(操作600)。刺激信息在电极组的操作期间被实时接收。

该过程在显示系统上的图形用户接口中的病人的头部上显示了电极组(操作602)。该显示提供了电极组的可视化，其被实时覆盖显示在图形用户接口中的病人的头部上。电极组被显示在与病人的头部中的脑中的电极组的实际位置相对应的位置中。

该过程在可视化中显示将电信号发送到病人的头部的电极组的操作(操作604)。此后该过程终止。在操作604中，显示电极组的操作包括显示一组图形指示符，其指示从电极组到脑内的电流或电压中的至少一个。操作604能够结合电极组的操作的可视化来实现病人对深部脑刺激的生理反应的视图。

现在参考图7，根据说明性示例描述用于显示深部脑刺激的可视化的信息的过程的流程图的图示。图7中的过程结合图1中的过程被执行，以显示与电极组的操作有关的信息。该信息可以从数据库、传感器或其他合适的源获得。

通过在覆盖在病人的头部的视图上的图形用户接口上显示病人的脑的图谱开始该过程(操作700)。以此方式，显示在图7中的过程中的电极组的视图，可以结合电极所在的脑的区域来查看。

该过程与呈现可视化的图形用户接口中的病人的头部的即时视图相关联地显示生理参数组(操作702)。该过程在显示系统上与病人的可视化相关联地显示关于病人的病人信息(操作704)。此后该过程终止。关于病人的信息包括图像、病人记录、x射线、计算机辅助断层摄影(cat)扫描或核磁共振成像(mri)扫描中的至少一个。

图7中的过程可以重复任何次数。例如，显示的病人信息可以随着与病人变化相关联的传感器系统所检测的生理参数而变化。

接着转到图8，根据说明性示例描述了用于可视化深部脑刺激的过程的流程图的图示。图8中描述的过程可以在图1中的可视化环境100中实施。例如，该过程可以在可视化系统102内的信息分析器中实施，以提供对医疗设备系统104的操作的可视化154。医疗设备系统104是可以植入在人体中的任何设备，其执行生理过程用以执行行动来获得药理学、免疫学或代谢反应中的至少一个。

在该示例中，医疗设备系统104可以采用深部脑刺激系统之外的形式。例如，医疗设备系统104可以是药泵、分流器、起搏器、除纤颤器或一些其他合适的设备。

通过生成病人的视图来开始过程(操作800)。可以通过在图形用户接口中显示的病人的图像来生成视图，或者视图可以是通过头戴式设备中的镜片的视图。

该过程识别医疗设备系统的医疗设备信息(操作802)。医疗设备信息包括与医疗设备系统中的一个或更多个组件的位置有关的信息。此外，医疗设备信息也可以包括与医疗设备系统的操作相关的信息。例如，电信号、磁信号、药品、化学制品和其他项目是医疗设备信息的示例，其在医疗设备系统操作时被注入到、传播通过或引入到病人的身体中。其他类型的医疗设备信息包括参数，诸如电压、脉冲宽度、定时、计量、药物类型以及与医疗设备系统有关的其他合适类型的信息。

该过程在图形用户接口中显示关于医疗设备的医疗设备信息以补充病人的视图(操作804)。该补充在该说明性示例中提供增强现实可视化。医疗设备信息可以是一组图形指示符，其识别病人中的医疗设备的位置。

以此方式，可以通过由具有医疗设备信息的病人的视图提供的该可视化看到病人中的医疗设备系统的位置(包括三维位置和取向)。此外，医疗设备信息可以包括使用一组图形指示符以提供医疗设备系统的操作的可视化。例如，电信号、磁信号、药品、化学制品或其他项目在医疗设备系统操作时可以被注入、传播通过或引入到病人的身体中。该信息可以实时显示在该说明性示例中。

过程还将病人信息显示在图形用户接口上(操作806)。此后该过程终止。该病人信息可以包括与病人有关的从各种记录或数据库获得的信息。病人信息也可以是与使用病人相关的传感器系统所测量的生理参数有关的实时信息。

利用可视化，操作者(诸如医生、技术人员或其他人)可以对医疗设备系统的操作进行调整。通过增强现实可视化来提供可视化，其中可见在系统的操作中具有医疗系统的病人的视图。该可视化允许操作者更容易地专注于在医疗设备系统的操作中所需的变化。

在不同所描述示例中的流程图和框图说明了在说明性示例中的装置和方法的一些可能实施方式的架构、功能性和操作。就此而言，在流程图或框图中的每个块可以表示以下中的至少一个：模块、段、功能、或者操作或步骤的一部分。例如，一个或更多个块可以被实施为程序代码、硬件或程序代码和硬件的组合。当在硬件中实施时，该硬件可以例如采取集成电路的形式，其被制造或配置成执行流程图或框图中的一个或更多个操作。当实施为程序代码和硬件的组合时，实施方式可以采取固件的形式。可以使用执行不同操作的专用硬件系统或者专用硬件与专用硬件所运行的程序代码的组合来实施流程图或框图中的每个块。

在说明性示例的一些可替代实施方式中，块中标注的一个或多个功能可以不按附图中标注的顺序出现。例如，在一些情况下，接连示出的两个块可以几乎同时执行，或者块有时可以逆序执行，这取决于所涉及的功能性。此外，除了流程图或框图中所述的块之外，可以附加其他块。

现在转到图9，根据说明性示例描述了数据处理系统的框图的图示。数据处理系统900可以用于实施图1中的计算机系统148。在该说明性示例中，数据处理系统900包括通信框架902，其在处理器单元904、存储器906、持久存储装置908、通信单元910、输入/输出单元912和显示器914之间提供通信。在该示例中，通信框架902可以采取总线系统的形式。

处理器单元904用来执行可以加载到存储器906中的软件的指令。处理器单元904可以是若干处理器、多处理器核或一些其他类型的处理器，这取决于具体的实施方式。

存储器906和持久存储装置908是存储设备916的示例。存储设备是能够存储信息的任何一件硬件，诸如，例如，没有限制，该信息是数据、功能形式的程序代码，或者在临时基础上、永久基础上或在临时基础和永久基础两者上的其他合适信息中的至少一个。在这些说明性示例中，存储设备916也可以被称为计算机可读存储设备。在这些示例中，存储器906可以是，例如，随机存取存储器或任何其他合适的易失性或非易失性存储设备。持久存储装置908可以采取多种形式，这取决于具体实施方式。

例如，持久存储装置908可以包含一个或更多个组件或设备。例如，持久存储装置908可以是硬驱动、固态硬驱动、闪存、可重写光盘、可重写磁带或以上的一些组合。持久存储装置908使用的介质也可以是可移除的。例如，可移除硬驱动可以用于持久存储装置908。

在这些说明性示例中，通信单元910提供与其他数据处理系统或设备的通信。在这些说明性示例中，通信单元910是网络接口卡。

输入/输出单元912允许与可以连接到数据处理系统900的其他设备的数据输入和输出。例如，输入/输出单元912可以通过键盘、鼠标或一些其他合适的输入设备中的至少一个为用户输入提供连接。此外，输入/输出单元912将输出发送到打印机。显示器914向用户提供用于显示信息的机制。

用于操作系统、应用或程序中的至少一个的指令可以位于存储设备916中，其通过通信框架902与处理器单元904通信。在不同示例中的过程可以由处理器单元904使用计算机实施的指令来执行，该计算机实施的指令可以位于存储器中，诸如存储器906。

这些指令被称为程序代码、计算机可用程序代码或计算机可读程序代码，它们能够由处理器单元904中的处理器读取或执行。在不同示例中的程序代码可以被实现在不同的物理或计算机可读存储介质上，诸如存储器906或持久存储装置908。

程序代码918以功能形式位于计算机可读介质920上，其选择性可移除并且能够被加载数据处理系统900上或传递到数据处理系统900用于由处理器单元904执行。在这些说明性示例中，程序代码918和计算机可读介质920形成计算机程序产品922。在一个示例中，计算机可读介质920可以是计算机可读存储介质924或计算机可读信号介质926。在这些说明性示例中，计算机可读存储介质924是用于存储程序代码918的物理或有形存储设备，而不是传播或传输程序代码918的介质。

可替代地，程序代码918可以使用计算机可读信号介质926被传递到数据处理系统900。计算机可读信号介质926可以是，例如，包含程序代码918的传播的数据信号。例如，计算机可读信号介质926可以是电磁信号、光学信号或任何其他合适类型信号中的至少一个。这些信号可以通过通信链路(诸如无线通信链路)、光纤电缆、同轴电缆、电线或任何其他合适类型的通信链路中的至少一个被传输。

针对数据处理系统900所说明的不同组件不意为提供对可以实施的不同示例的方式的架构限制。不同的说明性示例可以在数据处理系统中实施，该数据处理系统包括除了或代替针对数据处理系统900所说明的那些组件。图9中示出的其他组件可以与所示的说明性示例不同。可以使用能够运行程序代码918的任何硬件设备或系统来实施不同的示例。

此外，本公开包括根据以下实施例的示例：

实施例1、一种用于深部脑刺激的可视化系统包括：摄像系统；显示系统和信息分析器；该信息分析器可以被配置成与摄像系统和显示系统通信，其中信息分析器被配置成在显示系统上显示在病人的头部上进行深部脑刺激的电极组，使得电极组的可视化被实时覆盖显示在病人的头部上的位置中，该位置与病人的头部中的脑中的电极组的实际位置相对应，并且将电信号发送到病人的头部中的电极组的操作被显示在可视化中，使得能够结合电极组的操作的可视化来可视化病人对深部脑刺激的生理反应。

实施例2、根据实施例1所述的可视化系统，其中电极组的操作的可视化包括信息分析器显示图形指示符，其指示从电极组到脑中的电流或电压中的至少一个。

实施例3、根据实施例1或2中所述的可视化系统，其中信息分析器在病人的头部上显示脑的图谱。

实施例4、根据实施例1-3中任一项所述的可视化系统，其进一步包括：病人的传感器系统，其中该传感器系统检测病人的生理参数组。

实施例5、根据实施例4所述的可视化系统，其中信息分析器被配置成在显示系统上与病人的头部相关联地显示生理参数组。

实施例6、根据实施例1-5中任一项所述的可视化系统，其中信息分析器被配置成接收与病人的脑中针对深部脑刺激的电极组的操作有关的刺激信息，其中刺激信息在电极组的操作期间被实时接收。

实施例7、根据实施例1-6中任一项所述的可视化系统，其中信息分析器被配置成在显示系统上与病人相关联地显示与病人有关的病人信息。

实施例8、根据实施例7所述的可视化系统，其中与病人有关的病人信息包括图像、病人记录、x射线、计算机辅助断层摄影(cat)扫描、热图谱或核磁共振成像(mri)扫描中的至少一个。

实施例9、根据实施例1-8中任一项所述的可视化系统，其中显示系统和摄像系统位于头戴式显示系统中。

实施例10、根据实施例1-9中任一项所述的可视化系统，其中信息分析器位于头戴式显示系统或远程数据处理系统中的至少一个中。

实施例11、根据实施例1-10中任一项所述的可视化系统，其中电信号选自连续信号和脉冲信号中的至少一个。

实施例12、根据实施例1-11中任一项所述的可视化系统，其中将信息覆盖在病人的头部上的可视化是增强现实。

实施例13、一种用于可视化深部脑刺激的方法，该方法包括：接收与病人的脑部中用于深部脑刺激的电极组的操作有关的刺激信息，其中刺激信息在电极组的操作期间被实时接收；在显示系统上显示病人的头部上的电极组，使得电极组的可视化被实时覆盖显示在病人的头部上的位置中，该位置与病人的头部中的脑中的电极组的实际位置相对应；以及显示将电信号发送到病人的头部中的电极组的操作的可视化，使得能够结合电极组的操作的可视化实现病人对深部脑刺激的生理反应的视图。

实施例14、根据实施例13所述的方法，其中电极组的操作的可视化包括：显示图形指示符，其指示从电极组到脑中的电流或电压中的至少一个。

实施例15、根据实施例13或14所述的方法，其进一步包括：在病人的头部上显示脑的图谱。

实施例16、根据实施例13-15中任一项所述的方法，其进一步包括：使用传感器系统检测病人的生理参数组。

实施例17、根据实施例16所述的方法，其进一步包括：在显示系统上与病人的头部相关联地显示生理参数组。

实施例18、根据实施例13-18中任一项所述的方法，其进一步包括：在显示系统上与病人的可视化相关联地显示与病人有关的病人信息。

实施例19、根据实施例18所述的方法，其中与病人有关的病人信息包括图像、病人记录、x射线、计算机辅助断层摄影(cat)扫描或核磁共振成像(mri)扫描中的至少一个。

实施例20、根据实施例13-19中任一项所述的方法，其中显示系统和摄像系统位于头戴式显示系统中。

实施例21、根据实施例13-20中任一项所述的方法，其中信息分析器位于头戴式显示系统或远程数据处理系统中的至少一个中。

实施例22、根据实施例13-21中任一项所述的方法，其中电信号选自连续信号和脉冲信号中的至少一个。

实施例23、根据实施例13-22中任一项所述的方法，其中覆盖在病人的头部上的可视化是增强现实。

实施例24、一种用于医疗设备系统的可视化系统，该可视化系统包括：摄像系统；显示系统；以及与摄像系统和显示系统通信的信息分析器，其中信息分析器被配置成在显示系统上显示病人的身体上的医疗设备系统，使得医疗设备系统的可视化被实时覆盖显示在具有可视化的病人的身体上的位置中，该位置与医疗设备系统的实际位置相对应，并且医疗设备系统的操作被实时显示。

因此，说明性示例提供一个或更多个技术方案，其利用管理医疗设备系统克服技术问题并且特别地对深部脑刺激的神经刺激器的操作更有效地进行调整。

结果，一个或更多个技术方案可以提供的技术效果是，其中的可视化以以下方式被提供，该方式能够使操作者(诸如医生或技术人员)更容易地管理医疗设备系统(诸如深部脑刺激)的操作。一个或更多个技术方案在可视化中提供技术效果，其通过显示植入了医疗设备系统的病人的医疗设备系统的增强现实视图的图形用户接口被提供。

以此方式，更新的和更直观且有效的机制被提供用于可视化与医疗设备的操作有关的信息。例如，深部脑刺激系统的刺激信息可以显示在图形用户接口中，以提供包括增强现实视图的可视化，其降低操作者(诸如医生)管理深部脑刺激系统所需的认知工作负荷。通过增强现实视图，可视化允许医生更容易、直观地执行工作，且更好地专注于解决深部脑刺激系统提供的治疗有效性、做出调整以及执行其他操作。

用于说明和描述的目的以及呈现了不同的说明性示例的描述，并且不打算穷举或限制为所公开的形式的示例。不同的说明性示例描述执行行动或操作的组件。在说明性示例中，组件可以被配置成执行所描述的行动或操作。例如，组件可以针对结构具有配置或设计，该结构为组件提供执行说明性示例中描述的正由组件执行的行动或操作的能力。

许多修改和变化对本领域的普通技术人员将是显然的。此外，不同的说明性示例可以提供与其他期望示例不同的特征。所选的一个或更多个示例被选择和描述，以便更好地解释示例、实际应用的原理，并且能够使本领域的普通技术人员明白当适合于设想的特定用途时具有各种修改的各种示例的公开。