[发明专利]用于神经阻滞应用的3D超声成像系统

说明书

本公开涉及用于生成3D图像的超声成像系统。该系统包括具有换能器外壳和换能器发射器的超声探头。外壳具有沿着纵向轴线从近端延伸到远端的主体。远端包括内腔，该内腔沿着外壳的横向轴线至少从第一侧延伸到第二侧。发射器被安装到腔内的第一侧和第二侧，并被配置为围绕横向轴线旋转以用于扫描超声波束。因此，在操作期间，发射器围绕横向轴线以顺时针方向和/或逆时针方向自由地旋转，以便连续地扫描二维(2D)图像。该系统还可以包括控制器，该控制器被配置成实时接收和组织2D图像并且基于2D图像生成3D图像。

相关申请

本申请要求2015年10月29日提交的美国临时申请No.62/247,917的权益，其全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明总体上涉及3D超声成像系统，并且更特别地涉及用于神经阻滞应用的3D医疗超声成像系统。

背景技术

在传统的超声成像中，超声能量的聚焦波束被传输到待检查的身体组织中，并且返回的回波被检测并绘制以形成图像。更具体地，一些现代超声系统具有三维(3D)能力，其相对于波束轴线在两个侧向方向上扫描脉冲超声波束。飞行时间转换给出沿着波束方向(范围)的图像分辨率，而横向于波束方向的图像分辨率通过聚焦波束的侧向扫描而获得。通过这样的3D成像，用户可以从对象收集体积超声数据，并通过计算机处理可视化对象的任何横截面。这使得能够选择用于诊断的最佳二维(2D)图像平面。就算现在，这种3D系统任然局限于2D视图。

这种系统对于神经阻滞和/或各种其他医疗程序可能是有问题的，因为经常需要在3D空间中定位解剖结构和装置。用于解决这些限制的另外的3D系统可以包括阵列式换能器，其包括许多超声发射器和接收器。然而，这样的换能器可能是昂贵且笨重的。

因此，该技术正在不断寻求新的和改进的3D超声探头。更具体地，通过允许麻醉医师更好地定位结构和/或装置来提高神经阻滞程序的有效性的低成本简化3D超声探头将是有利的。此外，保持当前换能器外形而不是庞大的阵列式换能器的3D超声探头在本领域中将受到欢迎。

发明内容

本发明的各方面和优点将部分在下面的描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本发明而了解。

在一个方面，本公开涉及一种超声成像系统。超声成像系统包括具有换能器外壳和换能器发射器的超声探头。换能器外壳具有沿着纵向轴线从近端延伸到远端的主体。远端包括内腔，该内腔沿着换能器外壳的横向轴线至少从第一侧延伸到第二侧。因此，换能器发射器安装在外壳的腔内的第一和第二侧。此外，换能器发射器被配置为围绕横向轴线旋转以用于扫描超声波束。因此，在操作期间，换能器发射器围绕横向轴线以顺时针方向和/或逆时针方向自由地旋转，以连续地扫描二维(2D)图像。超声成像系统还可以包括控制器，该控制器被配置为实时接收和组织2D图像并且基于2D图像生成三维(3D)图像。

在一个实施例中，超声成像系统还可以包括被配置为显示3D图像的用户界面。更具体地，在某些实施例中，用户界面被配置为允许用户根据一个或多个用户偏好来操纵3D图像。

在另一个实施例中，换能器发射器被配置为发射(或发送)和/或接收超声波束。更具体地，在某些实施例中，换能器发射器可以具有万向架构造。例如，在特定实施例中，换能器发射器可以包括安装到可围绕横向轴线旋转的轴杆的至少一个板。此外，轴杆可以包括第一端和第二端，第一端安装到内腔的第一侧，第二端安装到第二侧。此外，在特定实施例中，板可以由压电材料构成。在另外的实施例中，板可以具有任何合适的形状，包括但不限于大致矩形或正方形的形状。

在其他实施例中，换能器发射器可以由配置在换能器外壳的主体内的马达旋转。

在又一个实施例中，换能器外壳的主体的远端可以包括具有线性构造的透镜，其中换能器发射器被配置为与透镜相邻。