[发明专利]超声探头定位系统

说明书

一种超声探头定位系统(100)包括定位单元(102)和定位控制单元(106)，所述定位单元用于保持超声探头单元(104)，并且用于移动所述超声探头单元并且将其定位在目标位置处，所述定位控制单元被配置为提供指示建立所述超声探头单元与外部对象(110)的机械接触的目标位置的目标定位数据，并且在将所述超声探头移动并且定位在所述目标位置处时控制所述机械定位单元。所述定位单元包括力致动单元(108)，所述力致动单元被配置为响应于反作用力的量的变化而调整被施加在所述对象上的机械压迫力的压迫力的量，以便维持由所述机械压迫力逆着所述反作用力而施加的预定的净压迫力的量。

技术领域

本发明涉及一种超声探头定位系统，并且涉及一种用于控制超声探头定位系统的方法。

背景技术

在辐射处置(图像引导的RT、IGRT)的过程期间的频繁成像能够辅助提供对目标的更准确辐射剂量递送和所递送的到正常组织的辐射的更小毒性。在目前的临床实践中，这样的频繁成像使用锥形射束计算机断层摄影(CT)扫描器来合适地执行。然而，这种成像模态需要对基准标记的有创植入、将额外的辐射剂量添加到患者、并且不允许分次中运动监测。

备选方案涉及对超声(US)成像的使用。US成像对于患者是无害的、相对便宜、并且允许实时的体积器官跟踪。超声成像结合诸如例如外部射束辐射治疗(外部射束RT)或导管插入流程的医学处置技术来使用。

公开US 2012/0083692 A1描述了一种用于在医学诊断超声成像中的接触压力控制的系统。根据该公开，对患者体内的组织的挤压可以使用超声扫描来测量。可以获得用于诊断的感兴趣区域中的期望的挤压量。所描述的是，例如在乳房成像中，用于对乳房的一部分进行成像的期望的挤压与从超声数据测量到的挤压进行比较。一旦实现期望的组织挤压，就维持由换能器所施加的压力，同时进行诊断扫描。例如，机器人臂锁定或者以另外的方式维持在扫描期间的压力。

发明内容

发明人已经意识到，在不同时间涉及多个不同处置分次的处置的过程中，给定感兴趣区域的位置和形状能够由于各种原因而改变。例如，在膀胱或直肠是感兴趣区域的情况下，可以在不同的处置分次中给予不同的填充。事实上，这样的改变不仅可以发生在不同的处置分次之间(分次间)，而且也可以发生在单个处置分次期间(分次中)。

将有益的是，鉴于要被成像的感兴趣区域的位置和形状的分次间以及分次中改变而改善由超声成像技术提供的图像信息。

根据本发明的第一方面，提出了一种超声定位系统。所述超声探头定位系统包括可控制可驱动定位单元，其用于保持超声探头单元，并且用于移动所述超声探头单元并且将其定位在目标位置处。所述超声探头定位系统还包括定位控制单元，所述定位控制单元被配置为：提供指示建立所述超声探头单元与外部对象的机械接触的目标位置的目标定位数据，并且在将所述超声探头移动并且定位在所述目标位置处时控制所述机械定位单元。所述定位单元包括力致动单元，所述力致动单元可操作性地可连接到所述超声探头单元，并且所述力致动单元被配置为在所述目标位置处建立所述机械接触后逆着由所述外部对象施加在所述超声探头单元上的反作用力将机械压迫力施加在所述超声探头单元上。所述力致动单元还被配置为：响应于所述反作用力的反作用力的量的变化而通过增大或减小所述压迫力的量来调整所述机械压迫力的压迫力的量，以便维持由所述机械压迫力逆着所述反作用力而施加的预定的净压迫力的量。在医学应用的情况下，外部对象通常是患者，并且感兴趣区域是身体的内部区域。

根据第一方面，定位单元的力致动器被配置为通过将机械压迫力施加在超声探头单元上而维持由机械压迫力逆着反作用力而施加的预定的净压迫力的量。该机械压迫力因此具有可能改变的量并且取决于预定的净压迫力的量以及由外部对象所施加的反作用力的量。一旦已经在超声探头与外部对象之间建立了机械接触，外部对象就将反作用力施加在超声探头上，反作用力可以具有取决于外部对象的当前姿态、运动和内部状况而随着时间可变的量。