用于促进超声医学成像的装置、系统和方法与流程

1.本发明涉及一种用于超声医学成像的装置、系统和方法。


背景技术：

2.以下对本发明背景的讨论旨在促进对本发明的理解。应该理解的是，该讨论并不是确认或承认所提及的任何材料在本发明的优先权日之前在任何司法管辖区已公开、已知或属于本领域技术人员的公知常识。
3.超声检查是一种医学成像技术，可以在各种医学诊断和检查应用中采用。此类诊断和检查应用包括检测肿瘤、提供胎儿图像以评估其发育以及监测各种重要器官内的血流。
4.超声检查也已被用于识别个体的解剖特征，例如脊椎动物的腰椎间隙，例如但不限于人类。一种已知用于超声检查的装置是波导，也称为超声探头。在识别腰椎间隙的情况下，这种波导装置通常根据超声波的反射原理操作，以在人的外表皮上做标记之前识别腰椎间隙。然后可以使用用于引导的标记将合适的设备插入到间隙中。这样的设备可以包括，例如，用于施用局部或全身麻醉剂的针头或导管。
5.在使用波导和标记时，可以理解的是用户的两只手都被使用，即一只手用于握住和移动波导以识别腰椎间隙，另一只手用于使用标记/识别器来标记皮肤上的间隙区域/点。这可能会影响识别过程的整体准确性，因为这取决于用户，以确保当用户在皮肤上标记间隙区域/点时，波导管不会意外移位或移动。
6.本发明的目的之一是改善一个或多个上述困难。


技术实现要素：

7.根据本发明的一方面，提供了一种用于促进一个对象医学成像的装置，包括：一个医学成像设备接收器，配置为接收超声医学成像设备，一个声波操纵模块，包括声波偏转表面，其被配置为引导超声医学成像设备和对象之间的声波传输，以及至少一个辅助设备接收器，布置为接收辅助设备并提供用于插入辅助设备的路径，其中当放置在对象上时，路径从声波偏转表面延伸到装置的基平面，并且对象的图像由用于引导辅助设备朝向所示对象的目标部分插入的超声医学成像设备形成，并且其中所述路径的位置针对所使用的超声医学成像设备进行校准。
8.在一些实施例中，一个声波偏转表面被配置为改变至少部分声波的传输方向。
9.在一些实施例中，所述声波偏转表面被布置为促进以下至少一项：-声波的反射、折射、衍射。
10.在一些实施例中，所述声波偏转表面由具有相对于水的1.0至11.0比率的声音传输速度的材料形成。
11.在一些实施例中，所述声波操纵模块包括一个声波传输部分，该声波传输部分被配置为促进声波在至少超声医学成像设备和声波偏转表面之间传输。
12.在一些实施例中，所述声波传输部分由具有相对于水的0.8至5.0比率的声音传输速度的材料形成。
13.在一些实施例中，所述声波传输部分包括一种凝胶基材料。
14.在一些实施例中，所述凝胶基材料设置在声波操纵模块的中空部分处。
15.在一些实施例中，辅助设备接收器的路径由延伸穿过中空部分的管状通道提供。
16.在一些实施例中，所述凝胶基材料被容纳在凝胶垫内，该凝胶垫通过设置在仪器基平面上的校准窗口突出。
17.在一些实施例中，所述管状通道延伸到或穿过校准窗口。
18.在一些实施例中，所述声波操纵模块由均质材料形成，该均质材料具有相对于水的1.0至3.0比率的声音传输速度。
19.在一些实施例中，所述声波操纵模块、所述医学成像设备接收器和所述辅助设备接收器一体地形成一件式元件。
20.在一些实施例中，至少一个辅助设备接收器被布置为便于将辅助设备放置在相对于装置基平面的一个以上的期望位置处。
21.在一些实施例中，所述超声医学成像装置相对于装置的基平面以介于0到90度之间的第一角度安装，并且所述声波偏转表面可以相对于装置的基平面以介于0到90度之间的第二角度安装。
22.在一些实施例中，所述装置包括用于控制该装置在一个对象体表上移动的手柄。
23.在一些实施例中，所述装置包括一个锁定机构，用于将医疗设备保持在相对于所述装置的一部分的期望位置。
24.根据本发明的另一个方面，提供了一种用于部署用于促进医学成像的装置的方法。该方法包括以下步骤：-将超声医学成像设备连接到装置的医学成像设备接收器上；将该装置放置在一个对象的体表上；在体表上移动所述装置以获得所述对象的目标部分的图像；将辅助设备连接到装置的至少一个辅助设备接收器上；基于所述目标部分的图像，沿着所述至少一个辅助设备接收器提供的路径调整所述辅助设备的位置，并向所述目标部分插入所述辅助设备。
25.根据本发明的另一个方面，提供了一种如上所述装置的制造方法，包括将凝胶垫插入声音传输模块的中空部分，使得凝胶垫的一部分突出校准窗口。
26.本发明的其他方面和特征对于本领域普通技术人员而言，在结合附图阅读以下对本发明的具体实施例的描述时将变得显而易见。
附图说明
27.在附图中，这些附图仅作为示例说明本发明的实施例，其中，
28.图1示出了根据一个实施例的与医学成像设备和安装在其上的辅助设备一起使用的用于促进医学成像的装置；
29.图2和3示出了根据另一个实施例的用于促进医学成像的装置；
30.图4a和4b示出了根据另一个实施例的用于促进医学成像的装置；
31.图5a至5d分别示出了根据另一实施例的用于促进医学成像的装置的透视图、仰视图和两个后视图；
32.图6a至6c分别示出了根据另一实施例的用于促进医学成像的装置的透视图、仰视图和后视图；
33.图7a至7c分别示出了根据又一实施例的用于促进医学成像的装置的透视图、仰视图和后视图；
34.图8是辅助设备接收器的路径校准示意图；以及
35.图9描述了根据一些实施例使用装置的方法。
具体实施方式
36.在整个文件中，除非另有相反指示，否则术语“包括”、“由
……
组成”、“具有”等应被解释为非穷尽的，或换言之，意指“包括，但不限于”。
37.此外，在整个说明书中，除非上下文另有要求，否则词语“包括”或诸如“包括”或“包括”的变体将被理解为暗示包含所述整数或整数组，而不是排除任何其他整数或整数组。
38.在整个说明书中，术语“医学图像”或“医学成像”可包括基于各种技术的图像或成像方法，并包括为临床分析和医学干预创建身体内部视觉表示的过程，以及一些器官或组织功能的视觉表示。
39.根据本发明的一个方面并且参考附图1至5b，存在一种用于促进对象，例如患者，身体部分医学成像的装置10。所述装置10包括被布置为接收医学成像设备20的医学成像设备接收器140，被配置为引导声波115在医学成像设备20和所述对象之间沿指定路径传输的声波操纵模块110，以及至少一个辅助设备接收器130，布置为接收用于放置在所述对象的目标部分的辅助设备(未示出)，其中目标部分的图像由用于引导辅助设备放置的医疗成像设备20形成。
40.在各种实施例中，所述医学成像设备20可以是超声探头20的形式。示例性超声探头可以包括用于产生特定频率范围的声波的换能器，其通过换能器的形状、换能器前面的透镜或来自耦合到换能器的发射波束形成器的一组复杂控制脉冲聚焦。弧形声波从超声波探头20的表面发射到目标对象(例如，患者)中。可以调整声波的波形和频率，使得声波可以沿着一条或多条超声扫描线传播，并且可以以期望的深度传播到目标对象中。超声探头的换能器可操作以接收来自目标对象的声波回波。超声探头可以进一步包括或可以连接到图像处理模块/电路，这些模块/电路可操作用于解释接收到的回波数据以生成目标对象的图像。
41.应当理解，为了诊断医学成像的目的，产生和控制超声波以及接收和解释从超声波接收的回波的替代技术也可以与本发明的各种实施例一起使用。例如，除了或替代换能器，还可以使用其他类型的发射器和/或接收器，这可以消除对发射波束形成器的需要，并且可以允许通过对接收到的回波进行后处理来执行波束形成。还应当理解，可以对接收到的回波执行各种信号处理技术。例如，接收波束形成器和/或各种数字/模拟信号处理技术可用于从接收的声波回波中获取图像信息，并从目标对象的多个二维图像平面执行三维图像重建。
42.在各种实施例中，辅助设备22可以是用于辅助医疗诊断程序的工具。在一些实施例中，所述辅助设备可以是一种侵入性医疗设备，包括但不限于抽吸或活检针、导管和内窥
镜。在使用中，临床医生需要将辅助设备22朝向对象身体部分处/内部的特定目标放置或插入。应当理解，辅助设备的放置/插入的准确性和速度在此过程中可能是关键的。
43.在各种实施例中，所述装置10包括用于接收和/或保持医学成像设备20的医学成像设备接收器140。
44.在如图1、图2和图4至5b所示的一些实施例中，所述装置10可以包括用于容纳包括声波操纵模块110在内的装置的组件的外壳。所述装置的外壳可配备形状和尺寸为医学成像设备接收器140的结构(例如模制塑料部件)，用于接收医学成像设备20。在使用中，医学成像设备20(例如超声探头)可以插入或安装到医学成像设备接收器140中。医学成像设备接收器140可以是可适配的或包括可适配的结构(例如，可调节的侧面、可滑动的部分)，以接收大多数(如果不是全部)可商购的超声探头。
45.在一些实施例中，所述医学设备接收器140可以包括一次性接口(未示出)。所述一次性接口可以包括接口附件并且可以是要保持无菌的区域/特征。
46.在一些实施例中，所述一次性接口包含或包括各种材料，例如聚合物。由于材料的性质及其有限的保质期，此类材料是一次使用和一次性的。此外，当与任何超声凝胶和超声探头一起使用时，一些磨损会导致该部件无法使用或不经济或不易清洁、准备和重复使用。
47.在一些实施例中，医疗设备接收器140可以进一步设置有锁定机构120，用于将医疗成像设备20固定/保持在相对于所述装置10的期望位置。所述锁定机构120的一个非限制性示例可以是用于锁定医学成像设备20上的相应突出边缘的按扣。应当理解，包括环形、扭转、悬臂卡扣配合设计的各种类型的按扣可实施为用于固定医学成像设备20的锁定机构120。通过使用所述锁定机构120来减少医学成像设备20相对于所述装置10的松动运动，这可能会给成像系统带来噪音/干扰。
48.在各种实施例中，所述装置10包括声波操纵模块110，其配置为引导声波在医学成像装置20和对象(更具体地，装置10放置在对象的身体部分)之间的传输。特别地，所述声波操纵模块110包括能够至少改变声波的传输方向的一个或多个声学组件。
49.在各种实施例中，所述声波操纵模块110可以包括一个声波偏转表面113和一个声波传输部分116。可以提供一种偏转材料以实现在声波偏转接口113处偏转或重定向声波的功能。声波传输部116可使用一种透声材料，以利于声波在其中的传输。
50.在各种实施例中，所述声波偏转表面113可以配置成改变至少部分声波的传输方向。在使用中，所述医学成像设备20(例如超声探头)被放置在声波操纵模块110旁边或紧邻声波操纵模块110，使得从医学成像设备20产生的超声波被引导朝向声波偏转表面113行进。
51.在各种实施例中，所述超声医学成像设备相对于所述装置10的基平面15以0至90度之间的第一角度安装，并且所述声波偏转表面113可以相对于所述装置10的基平面15以介于0到90度之间的第二角度安装。在使用中，所述装置的基平面15可以位于对象的身体部分(即身体表面43)的表面43上，或者可以基本上平行于并靠近身体表面43。当所述装置10(其上连接有医疗成像设备20)被放置在身体表面43上时，所述医学成像设备20没有发射声能或直接向身体表面43发射声波。
52.所述声波偏转表面113用作声波重定向器，其允许声波朝向对象的身体部分行进，并且允许来自身体部分的回波行进回到超声探头以进行图像构建。声波的传输遵循指定的
路径或指定的传播轨迹。更具体地，如图1所示，声波从超声探头20在第一方向上基本沿着所述装置10的基平面15传播到所述声波偏转表面113。所述声波偏转表面113可以定位在相对于基平面15的角度。当声波(例如，以纵向声阵列的形式)撞击声波偏转表面时，至少部分声波被偏转，以沿着第二方向并朝向装置10的基平面15所在的对象的身体部分传播。来自对象的身体部分的声波回波朝向声波偏转表面113传输，并被重定向以沿着相似或相同的传播轨迹向超声波探头接收器传播。
53.在各种实施例中，所述声波偏转表面113可以被布置为基于波反射、波折射或波衍射的原理工作。特别是，有几种方法可以重定向超声波。这些包括：-a.当超声波通过一个或多个开口(光栅)(如果存在或围绕屏障)时的衍射；b.折射：超声波通过不同性质的材料，即通过不同或不均匀介质层时的折射。此类特性的示例可以是材料的密度、声波阻抗或材料的声波传输速度。
54.在一些实施例中，所述声波偏转表面113由具有与所述声波传输部分116的声音传输材料基本上不同的声音传输速度的偏转材料形成。或者，与声波传输材料的声音传输速度相比，偏转器材料的声音传输速度可以在实质上不同的范围内。在一些实施例中，合适的偏转器材料可以具有相对于水的1.0至11.0比率范围内的声音传播速度。
55.声波的偏转发生在两种不同介质的界面上，即偏转材料和声音传输材料。由于偏转材料和声音传输材料的声波传输速度不同，声波在声波偏转表面上被偏转。以这种方式，可以改变声波的传播路径/轨迹。应当理解，可以通过选择合适的偏转器材料和/或通过以合适的方式定位和成形声波偏转表面113来实现传播方向上的期望变化程度(即，声波的偏转程度)。
56.在一些实施例中，为了有效的声波偏转，可以提供一个或多个反射面来替代或补充偏转器材料。反射表面可以由适当的材料制成，用于连贯和有效地反射超声波。反射表面的形状或纹理也可以设计为重塑或聚焦波型，以便通过声波操纵提高波接收的清晰度或效率。
57.在一些实施例中，反射表面可包括一种或多种刚性材料，例如聚丙烯(pp)、聚碳酸酯(pc)、玻璃、金属或合适的聚合物。可对上述一种或多种材料进行以下修改：-适当的涂层材料可采用化学方法沉积或电镀各种金属，如金、镍、铜、铬等。反射表面可以包括或主要包括微结构或图案纹理，以操纵超声波，从而实现适当聚焦或波束形成。反射表面可由所述材料的多孔或非多孔内部结构构成。
58.在一些实施例中，所述反射表面可以由一种或多种衍射机制(例如超声声学光栅)来补充。在一些实施例中，多个反射表面可以相对于彼此以各种角度配置以实现最佳反射。
59.在一些实施例中，所述声波偏转表面113可以是可更换部件。不同的配置或不同的波形形成特征可以安装在所述装置10上，并被部署为声波重定向器。例如，对于不同厚度的皮肤或身体结构，可使用将以不同方式影响声波图案的可替换部件来以更有效的方式生成图像。
60.在各种实施例中，所述声波操纵模块110还可以包括声波传输部分116，其被配置为促进声波操纵模块110内声波的有效传输。更具体地，所述声波传输部分116被配置为声波在医学成像设备20(例如超声波探头发射器/接收器端)和声波偏转表面113之间以及声波偏转表面113和对象的目标部分之间传播的介质，根据声波偏转表面113控制的指定传输
或传播轨迹。
61.具有期望的声学特性(例如，期望的声音传输速度)的合适声音传输材料可用于形成声波传输部分116。在一些实施例中，声音传输材料可具有相对于水的0.8到5.0比率的声音传输速度。在一些实施例中，声音传输材料可以具有相对于水的1.0到3.0的比率的声音传输速度。
62.在各种实施例中，声波传输模块可以形成有清晰且均质的结构。该结构可以是透明的或半透明的。所述声波传输部分116内的伪影被最小化或消除，以促进声波在其中的有效传输。
63.在各种实施例中，用于形成声波传输部分116的合适的声音传输材料包括但不限于聚(甲基丙烯酸甲酯)或pmma、聚碳酸酯或pc、聚酰胺(例如尼龙)、聚氯乙烯或pvc、聚苯乙烯或ps、聚丙烯或pp、硅树脂或聚硅氧烷、天然或合成橡胶。
64.在一些实施例中，所述声波传输部分116可以由水基材料或凝胶基声音传输材料形成，其产生类似于水或软组织的超声波传播速度。此类水基或凝胶基的声传输材料可以包括但不限于水、明胶、聚乙烯醇、琼脂糖和聚丙烯酰胺。水基或凝胶基声波传输材料可以凝胶垫的形式提供。凝胶垫可设置在所述声波操纵模块110的中空部分或空腔处。凝胶垫声波传输材料的形式和形状可根据声波操纵模块110的中空部分/空腔的内部轮廓进行调整。有利地，可以最小化可能干扰声波传输部分116内的声波传播(以设置在中空部分中的凝胶垫的形式)的任何间隙、气穴或其他不规则性。
65.在各种实施例中，所述声波操纵模块110可以由一种或多种接口材料补充。在使用中，所述一种或多种接口材料可以设置在医学成像设备20和声波传输部分116(即探针装置接口141)之间的接口处和/或声波传输部分116和对象身体部分之间的接口处。
66.与用于形成凝胶垫形式的声波传输部分116的声音传输材料类似，接口材料的主要(核心)成分可以是水基(例如，明胶、聚乙烯醇、琼脂糖、聚丙烯酰胺)，这导致超声波的传播速度类似于水或软组织的传播速度。此外，可以将散射剂悬浮在缓冲液/凝胶介质中，以产生增强超声成像的反向散射。散射剂通常包括颗粒物质，并且可能包括石墨颗粒、二氧化硅颗粒和聚苯乙烯球。
67.可以提供接口材料以提高效率以及与现有超声探头(即，用于超声缓冲剂)的兼容性。此类接口材料可以包括声学材料，包括含有各种添加剂的明胶基材料(即凝胶)，以提供增强或控制超声(us)波的真实声学特性。添加剂可以是微米大小的二氧化硅颗粒或类似物，以引起声散射，也可以是脂肪乳剂的百分比(范围)，以改变超声波衰减。应当理解，通常可以修改接口材料以实现超声穿过介质、声衰减和声反向散射的最佳或最佳范围的速度。
68.在一些实施例中，所述声波传输部分116还可以包括缓冲材料，该缓冲材料通过提供与特征的接口来提高声波通过各种介质到超声波探头接收器的传输效率。该缓冲材料可以是可连接到各种探针形状并与之兼容的一次性零件。
69.在各种实施例中，所述装置10包括至少一个用于接收至少一个辅助设备的辅助设备接收器130。所述辅助设备可以设置在或以其他方式连接到声波操纵模块110的声波偏转表面113。
70.在各种实施例中，所述辅助设备接收器130的形状和尺寸设计成接收辅助设备以便插向和/或插入到对象的身体部分中。所述辅助设备接收器130提供用于保持和/或引导
辅助设备的办法(a means)。例如，如图1至4所示，所述辅助设备接收器130可以是孔/通道的形式，其形状和尺寸适合于要插入的辅助设备(例如针或导管)。辅助设备接收器130可以被布置为接收大部分(如果不是全部)市售的抽吸/活检针和导管。
71.在一些实施例中，至少一个辅助设备接收器130可以被布置为便于将辅助设备放置在相对于所述装置10的基平面15的多于一个位置处。例如，所述装置10可以是具有多个不同形状和尺寸的孔/通道，用于接收不同类型的辅助设备。此外，如图3所示，用于接收辅助设备的孔/通道可以相对于所述装置10的基平面15以不同角度配置。这允许参考所述装置15的基平面(the base plane of the apparatus 15)或身体表面43从不同方向放置/插入辅助设备。
72.孔/通道的形状和尺寸可以基本上对应针或导管的形状和尺寸，允许针或导管沿孔/通道的纵向轴线插入，同时允许针/导管在孔/通道内进行一定程度的横向或旋转运动。换言之，孔/通道和辅助设备不是紧密配合的配置。当针/导管插入孔/通道中时，针/导管与孔/通道的内壁之间留下间隙，使得针/导管不完全被孔/通道限制，针/导管的位置可以在一定程度上进行调整。在一些实施例中，插入的针头或导管能够在孔/通道内进行角运动和/或横向运动。例如，由孔/通道保持的针/导管能够围绕孔的中心轴线或围绕通道的纵向轴线进行-20
°
至20
°
的角运动。
73.在一些实施例中，所述装置10还包括一个手柄，用于控制所述装置在对象身体表面43上移动。例如，把手121可以是设置在装置10的上表面上的突出部分，如图1和图3所示。特别地，把手121为用户(例如，医生)提供方便，，以便在身体表面43上移动所述装置10以识别目标部分。
74.在一些实施例中，医学成像设备接收器140和至少一个辅助设备接收器130可相对于彼此旋转以实现辅助设备(当存在时)的最佳视图和通向目标对象的清晰路径。更具体地，超声探头20和/或辅助设备接收器140可以围绕所述装置10的基平面15上的一部分(点)旋转以提供角度调整。实践者可以调整超声探头20和辅助设备接收器40(auxiliary equipment receiver 40)的位置以获得最佳超声图像。
75.有利地，上述装置10提供了一种通过反射或衍射技术有效重定向超声波的配置，以提供诸如针(当存在时)的辅助设备的清晰视图，用于插入对象上的识别位置。该配置还提供了一个清晰的路径，以及辅助设备到对象识别位置的最佳视图。
76.此外，通过参考由医学成像设备形成的目标部分的实时图像，实践者可以准确地将辅助设备放置在对象的目标部分或将辅助设备插入对象的目标部分。可以省略标记用于放置/插入辅助设备的位置，以及移除超声探头以准备将辅助设备放置/插入目标部分的步骤。
77.应当理解，如所描述的装置10的各种组件的配置可以以各种合适的方式实现。
78.在如图1和图2所示的一些实施例中，辅助设备接收器130和医学成像设备接收器140中的一个可以形成装置10的外壳的一部分。例如，这些特征可以使用塑料成型技术与装置的外壳一体成型。外壳可以包括用于放置和/或连接装置10的其他组件的适应性结构，包括声波偏转表面113和声波传输部分116。
79.在一些其他实施例中，如图3所示，所述装置10，特别是声波操纵模块110、医学设备接收器140(medical device receiver 140)和辅助设备接收器130可以一体形成为一体
式元件，例如，通过使用塑料成型工艺。必要时，可以使用一种或多种其他成型工艺来形成用于安装/接收医学成像装置20和辅助设备的结构。这样的装置10可以被称为“单块(mono-block)”设计或“单块”装置10。
80.在各种实施例中，单块装置10的形状和尺寸设计成使得声波在单块装置内沿着指定路径传播。特别地，声波偏转表面113可以以合适的角度设置，以将声波重新定向到目标身体部分，或将声波回波重新定向到医学成像设备20(或超声波探头)。此外，所述单块装置10可以形成为沿着从探头-装置接口141到声波偏转表面113的合适长度延伸，例如在5mm到60mm的范围内。
81.从图1和图2可以看出，在单块设计中，单块材料和空气之间的接口形成并用作声波偏转表面113。
82.具有合适的声音传输速度的材料，其允许声波轨迹在声音偏转表面113处以期望的角度偏转，可用于形成所述单块装置10。此类材料可包括上述声音传输材料，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)或pmma、聚碳酸酯或pc、聚酰胺(例如尼龙)、聚氯乙烯或pvc、聚苯乙烯或ps、聚丙烯或pp、硅酮或聚硅氧烷、天然或合成橡胶。
83.在各种实施例中，形成所述单块装置10的材料可以具有期望的柔韧性。当放置在身体表面43上时，所述装置10(特别是，所述装置10的基平面15)可以更好地贴合身体轮廓。减少或最小化所述装置10和身体表面43之间的气穴或任何间隙。图像质量进一步提高。可以取消在身体表面施用接口材料(例如超声凝胶)以密封气穴/间隙的步骤。这种超声凝胶可能会给患者带来不便，并可能引起不希望的不育问题。
84.在一些实施例中，用于形成所述单块装置10的材料可以具有相对于水的1.0到3.0的比率范围内的声音传播速度。因此，从医学成像设备20发射的声波和来自体表的回声可以在撞击声波偏转表面113时以期望的角度偏向单块材料。
85.在各种实施例中，所述单块装置10可以形成为具有清晰且均质的结构，其中通过装置最小化或消除伪影(例如气穴、杂质)，以最小化对在其中传播的声波的干扰。所述声波偏转表面113和探头-装置接口141是光滑且均质的表面，形成有最小的表面粗糙度/不规则性。有利地，可以实现单块装置10内的有效声波传输，以及声波偏转接口113(soundwave deflecting interface 113)处的有效声波衍射。
86.在如图4a和4b所示的一些实施例中，所述辅助设备接收器130、外壳和包括声波偏转表面113、医学成像设备接收器140和声波传输模块116在内的装置的其他组件，可以形成为组装/连接在一起的单独部件。可以看出，当组装在一起时，中空部分212可由顶块214、底块216和卡扣217形成。中空部分212可用于容纳声波传输材料，例如，含有凝胶基材料的凝胶垫。多种附接装置(例如，通过使用螺钉、铆钉、粘合材料、机械互锁结构)可用于连接/组装上述部件以形成装置10。
87.基于凝胶的材料是一种柔性软材料，符合身体轮廓，以减少/消除仪器身体接口之间的气穴，从而提供更好的成像质量。此外，由于基于凝胶的材料是优良的声音传输材料，因此可以消除在身体表面施用接口材料(例如超声凝胶)以密封气穴/间隙的步骤。可减少对患者的不便，并且可以避免使用这种接口材料引起的无菌问题。
88.在此配置中，所述声波偏转表面113和所述装置的其他部件可以更换。可以基于装置的特定应用，例如基于所需的图像分辨率和焦点，选择合适的声波偏转表面113。此外，可
能会更换损坏或磨损的零件。
89.图5a至5d示出了根据本发明的装置10的另一个实施例。该装置10类似于图4a和4b所示的实施例，具有中空部分212，凝胶垫150可容纳在该中空部分内。所述装置10还具有声波偏转表面113、把手121(用于促进装置10在身体表面43上的移动)和锁定机构120(其形式为卡扣式锁紧机构)，用于在固定到装置10时将医学成像设备20固定到位。可以在接收器140的顶部和底部周围设置两个相对的锁定机构120。所述医学成像设备接收器140还包括一系列接收器握把部分140a，用于在被医学设备接收器140(medical device receiver140)保持时最小化所述医学成像设备20的移动。然后可以将医学成像设备20保持在凝胶垫150上，从而允许来自设备20的超声波传输到凝胶垫150内的凝胶中。
90.所述辅助设备接收器130由所述声波偏转表面113支撑。辅助设备接收器130的漏斗形开口130a提供穿过声波偏转表面113到从声波偏转表面113延伸的管状通道130b的入口。管状通道130b穿过中空部分212到达设置在装置10的基平面15上的校准窗口152。容纳在中空部分212内的凝胶垫150的突起151延伸穿过校准窗口152。该凝胶垫突起151将有助于确保凝胶垫150与患者的身体表面43接触。此外，这消除了在身体表面43上涂抹额外超声波凝胶的需要，从而在使用装置10后不必从身体表面43擦去多余的凝胶。此外，避免了超声凝胶通过辅助设备穿刺进入患者体内的可能性。漏斗形开口130a有助于将辅助设备(例如针或导管)插入辅助设备接收器130的管状通道130b中。然后，管状通道130b有助于将辅助设备引导至身体表面43，从而最小化辅助设备的任何错位。
91.管状通道130b和校准窗口152的位置被校准用于在来自超声医学成像装设备20的超声波的一般传播方向上使用的超声医学成像设备20，如图8所示。可以确定传播的超声波相对于声波偏转表面113的入射角和从声波偏转表面113反射的超声波115的偏转角优选地得到然后，该信息可以允许校准辅助设备接收器130的路径132和校准窗口152的位置。这有助于确保辅助设备的插入点对应于被医学成像设备20捕获的超声图像。
92.图6a至6c中所示的装置10与图5a至5d中所示的实施例的相似之处在于具有声波反射表面113(soundwave reflection surface 113)，辅助设备接收器130从该表面支撑。辅助设备接收器130的管状通道130b类似地延伸穿过中空部分212到达校准窗口152。还提供了从装置10的上壁延伸的把手121。然而，该实施例的不同之处在于装置10具有更深的中空部分212，其允许医学成像设备20更深地插入中空部分212中。在所述装置10的上壁和下壁内提供卡扣配合锁定机构形式的相对锁定机构120。当通过接收器140插入到装置10中时，这些可以接合医学成像设备20。接收器握把部分140a还设置在接收器140的入口周围，以最小化医学成像设备20被容纳在其中时的移动。
93.图7a至7c所示的装置10的实施例与图6a至6c所示的实施例相似，主要区别在于锁定机构120是设置在装置10相对侧壁上的相对夹紧锁紧机构。此外，在装置10的该实施例上没有提供把手。
94.还提供了制造根据本发明的装置10的方法，该装置包括一个声波传输部分116，其具有一个中空部分212，与图5a至图7c中所示的装置10的实施例的情况一样。声波传输部分116可以保持在夹具中，而一个可移动固定设备(movable fixture)可以通过由医学成像设
备接收器140提供的开口插入凝胶垫150。凝胶垫150可以插入凝胶垫150的一部分突出通过校准窗口152以形成凝胶垫突起151，如图5d所示。
95.应当理解，装置10的各种组件的上述布置是非限制性示例，并且可以设想其他合适的布置，以实现使用声音操纵模块重新定向声波的相同效果，允许形成对象的实时图像，以指导辅助设备的插入/放置。
96.在促进医学成像的方法的上下文中描述了装置10。可以适当地部署该方法以识别个体的腰椎间隙，但是应当理解，该方法可以部署用于技术人员已知的其他类型的医学成像。
97.根据图9所示的一个实施例，用于部署所述装置10的方法可以包括以下步骤：
98.所述医学成像设备20首先经由医学成像设备接收器140连接到装置10(步骤s101)。然后，优选地由合格的医学从业者将声波操纵模块110放置在对象的身体部分，例如个人背部(步骤s102)。装置10的基平面15可以放置在身体表面43上。
99.可以调整装置10的位置，以通过医学成像设备20(步骤s103)获得目标对象的图像(步骤s104)。所述医用成像设备20，即超声探头被打开，并且装置10可以在身体表面43上移动并穿过身体表面43，由此可以识别目标部分以便由辅助设备执行进一步的程序。例如，用户可以移动装置10和超声探头20以定位对象的腰部间隙，其可以是但不限于l2-l3间隙、l3-l4间隙、l4-l5间隙。
100.辅助设备(例如，针、导管或内窥镜)可以通过至少一个辅助设备接收器130连接到所述装置10(步骤s104)。所述装置10可以包括多于一个的辅助设备接收器130，并且可以主要基于辅助设备的尺寸和形状来选择合适的辅助设备接收器130。
101.一旦目标部分被识别，辅助设备就可以朝向目标部分插入。由医学成像设备20形成的实时图像可用于指导辅助设备的放置/插入(步骤s105)。在该过程中，可以根据目标部分的实时图像来调整辅助设备的位置。通过这种方式，实现了辅助设备的准确快速的放置。
102.如本发明所描述的，已经设想了一种用于医学成像设备(例如超声波导设备)的装置。医学成像设备和一个或多个辅助设备支架相对于彼此布置在不同位置，以实现辅助设备(当存在时)的最佳视图和到对象(例如患者)目标部分的路径。
103.本领域技术人员应当理解，上述发明不限于所描述的实施例。特别地，可以在不脱离本发明的范围的情况下进行修改和改进。本领域技术人员应进一步理解，上述修改或改进中的一项或多项不相互排斥，可进一步组合形成本发明的又一实施例。参考10
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装置15
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基平面20
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医学成像设备40
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目标对象43
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身体表面110
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声波操纵模块113
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声波偏转表面116
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声波传输部分
120
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锁定机构121
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把手130
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辅助设备接收器130a
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漏斗形开口130b
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管状通道132
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辅助设备接收器通路134
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持针器140
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医学成像设备接收器140a
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接收器握把部分141
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探头装置接口150
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凝胶垫151
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凝胶垫突出152
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校准窗口212
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中空部分214
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顶块215
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底块216
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声波传输部分217
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卡扣