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CN116058873A - 通过基于多普勒和图像的脉管区分的互操作优化功能 - Google Patents

通过基于多普勒和图像的脉管区分的互操作优化功能 Download PDF

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CN116058873A
CN116058873A CN202211360178.8A CN202211360178A CN116058873A CN 116058873 A CN116058873 A CN 116058873A CN 202211360178 A CN202211360178 A CN 202211360178A CN 116058873 A CN116058873 A CN 116058873A
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CN
China
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ultrasound
blood flow
blood
doppler
blood vessels
Prior art date
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Pending
Application number
CN202211360178.8A
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English (en)
Inventor
S·索厄德斯
A·K·米森纳
W·R·麦克劳克林
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Bard Access Systems Inc
Original Assignee
Bard Access Systems Inc
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Publication date
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Abstract

本申请涉及通过基于多普勒和图像的脉管区分的互操作优化功能。超声成像系统包括与控制台联接的超声探测器。该系统的操作可以包括检测超声图像内的一个或多个血管，并使用超声探测器的多普勒超声功能将每个血管标识为静脉、动脉或其他解剖元素。操作还可以包括确定血管标识的置信度，以及限定多普勒超声操作的窗口。操作可以还包括评估血管内的血液流速，以及在超声图像的顶部叠加与血管标识有关的通知，包括标识的置信度。

Description

通过基于多普勒和图像的脉管区分的互操作优化功能
优先权
本申请要求2021年11月3日提交的美国临时申请第63/275,242号的优先权，该申请的全部内容通过引用结合到本申请中。
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，更具体地涉及通过基于多普勒和图像的脉管区分的互操作优化功能。
背景技术
超声成像是一种被广泛接受的工具，用于将诸如针的介入器械引导到诸如人体中的血管或器官的目标。例如，为了使用超声成像成功地将针引导到血管，在经皮穿刺之前和之后都立即实时地监测针，以使临床医生能够确定针到血管的距离和定向，并确保成功地进入血管。虽然，在超声图像中可能很难将血管标识为静脉或动脉。
多普勒超声是一种非侵入性的方法，通过循环红细胞反射高频声波(超声波)来估计通过你的血管的血液流动。多普勒超声可以通过测量其音调(频率)的变化率来估计血液流动的速度。多普勒超声还可以检测血液流动方向。例如，多普勒超声可以区分动脉和静脉，因为动脉内的血液流动方向通常与相邻静脉内的血液流动方向相反。
本文公开了用于经由多普勒超声增强超声图像内的血管的标识的系统和方法。
发明内容
本文公开了一种超声成像系统，在一些实施方案中包括与控制台联接的超声探测器。超声探测器包括超声换能器阵列，其中，超声换能器阵列的激活超声换能器配置为将生成的超声信号发射入患者，从患者接收反射超声信号，并且将反射超声信号转换为超声信号的对应电信号，以便处理为超声图像数据和多普勒超声数据。
控制台包括一个或多个处理器和其上存储有逻辑的非暂时性计算机可读介质，当由一个或多个处理器执行时，该逻辑引起操作包括：(i)获得患者的预定目标区域的超声图像，(ii)检测超声图像内的一个或多个血管，(iii)获得与一个或多个血管内的血液流动有关的多普勒超声数据，(iv)至少部分地基于多普勒超声数据确定血液流动的状况，以及(v)至少部分地基于一个或多个血管内的血液流动状况，将一个或多个血管标识为静脉或可替代地标识为动脉。
在一些实施方案中，该操作还包括基于多普勒超声数据确定一个或多个血管内的血液流动方向，其中，相对于超声图像的图像平面确定方向，并且该操作还包括至少部分地基于血液流动方向将一个或多个血管标识为静脉或动脉。
在一些实施方案中，该操作还包括基于多普勒超声数据确定一个或多个血管内的血液流动幅度，并且还至少部分地基于血液流动幅度将一个或多个血管标识为静脉或动脉。
在一些实施方案中，该操作还包括基于多普勒超声数据确定一个或多个血管内的血液流动的脉动，将脉动与存储器中存储的脉动限值进行比较，并且作为比较的结果，(i)当脉动超过脉动限值时，还至少部分地将一个或多个血管标识为动脉，或(ii)当脉动小于脉动限值时，还至少部分地将一个或多个血管标识为静脉。
在一些实施方案中，该系统配置为获得ECG信号，并且该操作还包括与ECG信号协作地确定血液流动的脉动。
在一些实施方案中，确定状况包括基于多普勒超声数据确定第一血管内的血液流动脉冲与第二血管内的对应血液流动脉冲之间的脉冲时序差，并且该操作还包括至少部分地基于脉冲时序差将第一血管或第二血管中的至少一个标识为静脉或动脉。
在一些实施方案中，该操作还包括确定一个或多个血管的横截面形状，并且至少部分地基于横截面形状，进一步将一个或多个血管标识为静脉或动脉。在进一步实施方案中，基于横截面形状标识一个或多个血管包括将一个或多个血管的形状与存储器中存储的椭圆形状限值进行比较，以及作为比较的结果，(i)当横截面形状小于椭圆形状限值时，进一步将一个或多个血管标识为动脉，或(ii)当横截面形状超过椭圆形状限值时，进一步将一个或多个血管标识为静脉。
在一些实施方案中，该操作还包括基于如下一项或多项确定标识一个或多个血管的置信度：血液流动方向、血液流动幅度、血液流动的脉动、血液流动的脉冲时序差或横截面形状。
在一些实施方案中，该操作还包括限定至少部分地跨越超声图像延伸的多普勒超声窗口，其中，多普勒超声窗口限定超声图像的一部分，用于获得多普勒超声数据，并且多普勒超声窗口包围一个或多个血管。限定多普勒超声窗口可以包括在检测一个或多个血管时自动限定多普勒超声窗口。限定多普勒超声窗口也可以包括经由系统的输入设备接收输入，以及基于该输入限定多普勒超声窗口，其中，该输入包括超声图像的选定部分。输入设备可以包括显示器的图形用户界面和/或超声探测器的控制按钮。
在一些实施方案中，超声探测器还包括：磁传感器阵列，配置为将来自磁化的医疗设备的磁信号转换为磁信号的对应电信号，以便由处理器处理为磁化的医疗设备相对于预定目标区域的位置和/或定向信息。在进一步实施方案中，该操作还包括在超声图像的顶部叠加医疗设备的图像表示，并且该操作可以还包括基于超声图像的顶部的医疗设备的图像表示的位置和/或定向来限定多普勒超声窗口。在一些实施方案中，该操作还包括基于超声图像的顶部的医疗设备的图像表示的位置和/或定向从一个或多个血管选择受关注的血管。
在一些实施方案中，超声探测器还包括加速度计、陀螺仪、磁强计或其组合，加速度计、陀螺仪、磁强计或其组合配置为向控制台提供跟踪数据，其中，跟踪数据与超声探测器相对于一个或多个血管的轨迹的位置和/或定向有关。在这样的实施方案中，该操作可以还包括结合获得多普勒超声数据而处理跟踪数据，以提高确定一个或多个血管内的血液流动方向和/或幅度的准确性。
在一些实施方案中，该操作还包括在系统的显示器上描绘超声图像，以及在超声图像的顶部叠加通知，其中，该通知包括血管的标识。在一些实施方案中，该通知还包括标识血管的置信度。
本文还公开了一种超声成像系统的方法，该超声成像系统包括具有可执行逻辑的非暂时性计算机可读介质(“CRM”)，当逻辑由超声成像系统的控制台的处理器执行时，使超声成像系统执行用于超声成像的一组操作。该方法包括激活通信地联接至控制台的超声探测器的超声换能器阵列的超声换能器，其中，超声换能器将生成的超声信号发射入患者，从患者接收反射超声信号，并且将反射超声信号转换为超声信号的对应电信号，以便处理为超声图像数据和多普勒超声数据。该方法还包括(i)获得患者的预定目标区域的超声图像，(ii)检测超声图像内的一个或多个血管，(iii)获得与一个或多个血管内的血液流动有关的多普勒超声数据，(iv)至少部分地基于多普勒超声数据确定血液流动的状况，以及(v)至少部分地基于一个或多个血管内的血液流动的状况，将一个或多个血管标识为静脉或可替代地标识为动脉。
在一些实施方案中，该方法还包括基于多普勒超声数据确定一个或多个血管内的血液流动方向，其中，相对于超声图像的图像平面确定方向，并且该方法还包括至少部分地基于血液流动方向将一个或多个血管标识为静脉或动脉。
在一些实施方案中，该方法还包括基于多普勒超声数据确定一个或多个血管内的血液流动幅度，并且还至少部分地基于血液流动幅度将一个或多个血管标识为静脉或动脉。
在一些实施方案中，该方法还包括基于多普勒超声数据确定一个或多个血管内的血液流动的脉动，将脉动与存储器中存储的脉动限值进行比较，并且作为比较的结果，(i)当脉动超过脉动限值时，还至少部分地将一个或多个血管标识为动脉，或(ii)当脉动小于脉动限值时，还至少部分地将一个或多个血管标识为静脉。在该方法的一些实施方案中，该系统配置为获得ECG信号，并且该方法还包括与ECG信号协作地确定血液流动的脉动。
在一些实施方案中，确定状况包括基于多普勒超声数据确定第一血管内的血液流动脉冲与第二血管内的对应血液流动脉冲之间的脉冲时序差，并且该方法还包括至少部分地基于脉冲时序差将第一血管或第二血管中的至少一个标识为静脉或动脉。
在一些实施方案中，该方法还包括确定一个或多个血管的横截面形状，并且还至少部分地基于横截面形状，将一个或多个血管标识为静脉或动脉。
在一些实施方案中，该方法还包括基于如下一项或多项确定标识一个或多个血管的置信度：血液流动方向、血液流动幅度、血液流动的脉动、血液流动的脉冲时序差或横截面形状。
在一些实施方案中，该方法还包括限定至少部分地跨越超声图像延伸的多普勒超声窗口，其中，多普勒超声窗口限定超声图像的一部分，用于获得多普勒超声数据，并且多普勒超声窗口包围一个或多个血管。
在该方法的一些实施方案中，限定多普勒超声窗口包括在检测一个或多个血管时自动限定多普勒超声窗口。在该方法的一些实施方案中，限定多普勒超声窗口包括经由系统的输入设备接收输入，以及基于该输入限定多普勒超声窗口，其中，该输入包括超声图像的选定部分，并且其中，输入设备包括显示器的图形用户界面或超声探测器的控制按钮中的一个或多个。
在一些实施方案中，该方法还包括在系统的显示器上描绘超声图像，以及在超声图像的顶部叠加通知，其中，该通知包括血管的标识和/或标识血管的置信度。
在该方法的一些实施方案中，超声探测器还包括：磁传感器阵列，配置为将来自磁化的医疗设备的磁信号转换为磁信号的对应电信号，以便由处理器处理为磁化的医疗设备相对于预定目标区域的位置和/或定向信息。在这样的实施方案中，该方法还包括在超声图像的顶部叠加医疗设备的图像表示，以及基于超声图像的顶部的医疗设备的图像表示的位置和/或定向来限定多普勒超声窗口。
考虑到更详细地描述这些概念的特定实施方案的所附附图和以下具体实施方式，本文提供的概念的这些和其他特征对于本领域技术人员将变得更显而易见。
附图说明
图1示出了根据一些实施方案的超声成像系统和患者。
图2示出了根据一些实施方案的图1的超声成像系统的控制台的框图。
图3A示出了根据一些实施方案的对血管进行成像的超声成像系统的超声探测器。
图3B示出了根据一些实施方案的在超声成像系统的显示屏上的图3A的血管的超声图像。
图4示出了根据一些实施方案的配置作为二维超声探测器的超声成像系统的超声探测器。
图5A示出了根据一些实施方案的包括用于超声成像的血管的患者的示例性皮下目标区域。
图5B示出了根据一些实施方案的图5A的示例性皮下目标区域，进一步示出了多普勒超声的应用。
图6A示出了根据一些实施方案的用于包括血管和附加解剖元素的超声成像的患者的另一示例性皮下目标区域。
图6B示出了根据一些实施方案的图6A的皮下目标区域，进一步示出了多普勒超声的应用。
图7示出了根据一些实施方案的描绘血管的超声图像的图1的系统的显示器。
图8示出了根据一些实施方案的可以根据系统逻辑执行的系统操作的方法。
具体实施方式
在更详细地公开一些特定实施方案之前，应当理解，本文公开的特定实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应该理解，本文公开的特定实施方案可以具有能够容易地从特定实施方案中分离出来的特征，并且可选地与本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征相结合或替代。
关于本文使用的术语，还应当理解，这些术语是为了描述一些特定实施方案，并且这些术语不限制本文提供的概念的范围。序数(例如，第一、第二、第三等)通常用于区分或标识一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供序列或数字限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤不必以该顺序出现，并且包括这种特征或步骤的特定实施方案不必限于这三个特征或步骤。诸如“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”等的标签是为了方便而使用的，并不意味着例如任何特定的固定位置、定向或方向。相反，这种标签用于反映例如相对位置、定向或方向。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数形式。
关于“近侧”，例如，本文公开的导管的“近侧部分”或“近端部分”包括当导管用于患者时旨在靠近临床医生的导管的部分。类似地，例如，导管的“近侧长度”包括当导管用于患者时旨在靠近临床医生的导管长度。例如，导管的“近端”包括当导管用于患者时旨在靠近临床医生的导管端部。导管的近侧部分、近端部分或近侧长度可以包括导管的近端；然而，导管的近侧部分、近端部分或近侧长度不需要包括导管的近端。即，除非上下文另有说明，否则导管的近侧部分、近端部分或近侧长度不是导管的终端部分或终端长度。
关于“远侧”，例如，本文公开的导管的“远侧部分”或“远端部分”包括当导管用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的导管的部分。类似地，例如，导管的“远侧长度”包括当导管用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的导管长度。例如，导管的“远端”包括当导管用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的导管端部。导管的远侧部分、远端部分或远侧长度可以包括导管的远端；然而，导管的远侧部分、远端部分或远侧长度不需要包括导管的远端。即，除非上下文另有说明，否则导管的远侧部分、远端部分或远侧长度不是导管的终端部分或终端长度。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
超声成像系统
图1示出了根据一些实施方案的超声成像系统100、针112和患者P。图2示出了根据一些实施方案的超声成像系统100的框图。图3A示出了根据一些实施方案的在进入患者P的血管之前对血管进行成像的超声成像系统100的超声探测器106。图3B示出了根据一些实施方案的具有针112的图像表示的超声成像系统100的显示屏104上的图3A的血管的超声图像。
如图所示，超声成像系统100包括控制台102、显示屏104和超声探测器106。超声成像系统100用于在用针112经皮穿刺之前对诸如患者P体内的血管或器官的目标进行成像，以将针112或另一医疗设备插入目标并访问目标。实际上，在基于超声的医疗过程期间，超声成像系统100在图1中以与患者P的一般关系示出，以通过由针112经皮穿刺产生的皮肤插入部位S将导管108放置到患者P的血管系统中。应当理解，超声成像系统100可用于除导管插入之外的各种基于超声的医疗过程。例如，可以使用针112执行经皮穿刺，以对患者P的器官组织进行活检。
控制台102容纳超声成像系统100的各种部件，并且应当理解，控制台102可以采取各种形式中的任何一种。在控制台102中包括处理器116和存储器118，诸如随机存取存储器(“RAM”)或非易失性存储器(例如，电可擦除可编程只读存储器[“EEPROM”])，用于控制超声成像系统100的功能，以及在超声成像系统100的操作期间根据存储在存储器118中以供处理器116执行的可执行逻辑120执行各种逻辑操作或算法。例如，控制台102配置为通过逻辑120实例化一个或多个过程，以调整激活超声换能器149与预定目标区域(例如，包括血管的区域)的距离、激活超声换能器149到预定目标区域的定向、或激活超声换能器149相对于预定目标区域的距离和定向两者，以及将来自超声探测器106的电信号处理为超声图像。调整激活超声换能器149使用由控制台102接收的超声成像数据、磁场数据、形状感测数据或其组合来激活超声换能器148的二维阵列中的某些超声换能器或移动超声换能器148的线性阵列中已经激活的超声换能器。数字控制器/模拟接口122也包括在控制台102中，并且与处理器116和其他系统部件两者通信，以管理超声探测器106与本文所述的其他系统部件之间的接口。
超声成像系统100还包括用于与附加部件连接的端口124，诸如包括打印机、存储介质、键盘等的可选部件126。端口124可以是通用串行总线(“USB”)端口，尽管其他类型的端口可以用于此连接或本文示出或描述的任何其他连接。控制台102包括电源连接128，以实现到外部电源130的可操作连接。内部电源132(例如，电池)也可以与外部电源130一起使用或不与外部电源130一起使用。电源管理电路134包括在控制台102的数字控制器/模拟接口122中，以调节电源的使用和分配。
可选地，独立光学询问器154可以通过端口124之一通信地联接至控制台102。可替代地，控制台102可以包括集成到控制台102中的集成光学询问器。这种光学询问器配置为将输入光信号发射到用于与超声成像系统100一起进行形状感测的配套光纤管心针156中，该光纤管心针156进而配置为插入到诸如针112的医疗设备的内腔内，并沿着光纤管心针156的长度将来自光学询问器154的输入光信号传送到多个FBG传感器。光学询问器154还配置为接收由光纤管心针156传送的从多个FBG传感器反射的反射光信号，该反射光信号指示光纤管心针156的形状。光学询问器154还配置为将反射光信号转换为对应电信号，以便由控制台102处理为相对于目标的距离和定向信息，以当被带入目标附近时调整激活超声换能器149相对于目标或医疗设备的距离、激活超声换能器149相对于目标或医疗设备的定向，或者激活超声换能器149相对于目标或医疗设备的距离和定向两者。例如，可以调整激活超声换能器149相对于作为目标的血管的距离和定向。实际上，根据血管的定向，可以由激活超声换能器149建立的图像平面垂直或平行于血管。距离和定向信息还可用于在显示器上显示医疗设备的图像表示。
系统100可以可选地包括ECG监测器170，其通过端口124之一与控制台102通信联接。可替代地，控制台102可以包括集成到控制台102中的ECG监测器。ECG监测器170包括可与患者P联接以获得ECG信号的一个或多个电极(未示出)。ECG监测器170配置为接收来自与患者P联接的电极的ECG信号，并且将ECG信号转换为电信号以供控制台102处理。
显示屏104集成到控制台102中，以在诸如由超声探测器106获得的患者P的目标区域的一个或多个超声图像期间为临床医生提供GUI和显示信息。此外，超声成像系统100使得诸如针112的磁化的医疗设备的距离和定向能够实时叠加在目标的超声图像之上，从而使得临床医生能够准确地将磁化的医疗设备引导到预定目标。尽管如此，可替代地，显示屏104可以与控制台102分离并通信地联接至控制台。包括在超声探测器106上的控制台按钮接口136和控制按钮110(见图1)可用于由临床医生立即将所需模式调出到显示屏104，以在基于超声的医疗过程中提供帮助。在一些实施方案中，显示屏104是LCD设备。
超声探测器106与诸如血管(见图3A)的目标的基于超声的可视化结合使用，以准备将针112或另一医疗设备插入目标中。这种可视化给出实时超声引导，并有助于减少通常与这种插入相关联的并发症，包括无意动脉穿刺、血肿、气胸等。如下面更详细地描述的，超声探测器106配置为向控制台102提供对应于超声成像数据、磁场数据、形状感测数据或其组合两者的电信号，用于实时超声引导。
图4示出了根据一些实施方案的配置作为二维超声探测器106的超声成像系统100的超声探测器106。超声探测器106包括探头114，该探头容纳超声换能器148的安装和可移动(例如，可沿中心轴平移或可旋转)线性阵列或超声换能器148的二维阵列，其中，超声换能器148是压电换能器或电容微机械超声换能器(“CMUT”)。当超声探测器106配置有超声换能器148的二维阵列时，根据超声成像数据、磁场数据、形状感测数据或其组合，按照超声成像所需线性激活超声换能器148的子集，以将目标保持在图像平面中或切换到包括目标的不同图像平面(例如，从垂直于医疗设备平面到平行于医疗设备平面)。
探头114配置用于抵靠患者P的皮肤放置，靠近预期的针插入部位，其中，探头114中的激活超声换能器149可以生成超声信号并以多个脉冲向患者P发射生成的超声信号，通过患者P的身体对生成的超声脉冲的反射，从患者P接收反射超声信号或超声回波，并且将反射超声信号转换为对应电信号，以通过与超声探测器106通信地联接的控制台102处理为超声图像。以这种方式，临床医生可以采用超声成像系统100来确定合适的插入部位并使用针112或另一医疗设备建立血管通路。
超声探测器106还包括控制按钮110，用于在基于超声的医疗过程期间控制超声成像系统100的某些方面，从而消除了临床医生伸出患者P周围的无菌场来控制超声成像系统100的需要。例如，控制按钮110的控制按钮可以配置为在准备将针112或另一医疗设备插入目标中时，当被按下以可视化目标时选择或锁定在目标上(例如，血管、器官等)上。这样的控制按钮还可以配置为取消选择目标，无论目标是通过控制按钮还是通过其他手段选择，诸如通过将超声探测器106固定在目标上方以选择目标、发出语音命令以选择目标等，这都是有用的。
图2示出超声探测器106还包括用于控制按钮和超声探测器106操作的按钮和存储器控制器138。按钮和存储器控制器138可以包括非易失性存储器(例如，EEPROM)。按钮和存储器控制器138与控制台102的探测器接口140可操作地通信，该探测器接口包括用于与超声换能器148接口的输入/输出(“I/O”)部件142和用于与按钮和存储器控制器138接口的按钮和存储器I/O部件144。
同样如图2和图3A所见，超声探测器106可以包括磁传感器阵列146，用于在基于超声的医疗过程期间检测诸如针112的磁化的医疗设备。磁传感器阵列146包括嵌入超声探测器106的壳体内或包括在超声探测器106的壳体上的多个磁传感器150。磁传感器150配置为当磁化的医疗设备靠近磁传感器阵列146时，检测磁场或磁场中的扰动作为与磁化的医疗设备相关联的磁信号。磁传感器150还配置为将来自磁化的医疗设备(例如，针112)的磁信号转换为电信号，以供控制台102处理为磁化的医疗设备相对于预定目标的距离和定向信息，以及用于在显示屏104上显示磁化的医疗设备的图像表示。(见图3A中针112的磁场B。)因此，磁传感器阵列146使超声成像系统100能够跟踪针112等。
尽管这里配置作为磁传感器，但是应当理解，磁传感器150可以是其他类型和配置的传感器。此外，尽管它们在本文中被描述为包括在超声探测器106中，但是磁传感器阵列146的磁传感器150可以包括在与超声探测器106分离的部件(诸如超声探测器106插入其中的套管或甚至单独的手持设备)中。磁传感器150可以围绕超声探测器106的探头114布置成环形配置，但是可以理解，磁传感器150可以布置成其他配置，诸如成拱形、平面或半圆形布置。
磁传感器150的每个磁传感器包括三个正交的传感器线圈，用于实现三个空间维度中的磁场的检测。例如，可以从新泽西州莫里斯敦的霍尼韦尔传感和控制公司购买这种三维(“3-D”)磁传感器。此外，磁传感器150配置作为霍尔效应传感器，但是可以采用其他类型的磁传感器。此外，代替三维传感器，可以根据需要包括和布置多个一维(“1-D”)磁传感器以实现一维、二维、或三维检测能力。
五个磁传感器150包括在磁传感器阵列146中，以便能够在三个空间维度(例如，X、Y、Z坐标空间)上检测诸如针112的磁化的医疗设备，以及磁化的医疗设备本身的俯仰和偏航定向。当磁化的医疗设备被带入超声探测器106附近时，根据前述的磁化的医疗设备的检测允许动态地调整激活超声换能器149相对于目标或磁化的医疗设备的距离、激活超声换能器149相对于目标或磁化的医疗设备的定向、或激活超声换能器149相对于目标或磁化的医疗设备的距离和定向两者。例如，可以调整激活超声换能器149相对于作为目标的血管的距离和定向。实际上，根据血管的定向，可以由激活超声换能器149建立的图像平面垂直或平行于血管。注意，在一些实施方案中，两个或更多个磁传感器150的正交感测部件使得能够确定磁化的医疗设备的俯仰和偏航姿态，这使得能够以相对高的精度进行跟踪。在其他实施方案中，磁传感器阵列146中可以采用磁传感器150的少于五个或多于五个的磁传感器。更一般地，应当理解，磁传感器阵列146的磁传感器150的数量、尺寸、类型和位置可以与本文明确示出的不同。
如图2所示，超声探测器106可以还包括惯性测量单元(“IMU”)158或用于选自加速度计160、陀螺仪162和磁强计164的惯性测量的任何一个或多个部件，该加速度计160、陀螺仪162和磁强计164配置为向控制台102提供超声探测器106的位置跟踪数据，以用于跟踪图像平面的位置和/或定向。
处理器116进一步配置为执行用于处理位置跟踪数据的逻辑120，以评估激活超声换能器149与血管的距离、激活超声换能器149相对于血管的定向，或者激活的超声换能器149相对于血管的距离和定向两者，以限定图像平面相对于血管的定向。
可以理解，可磁化材料的医疗设备使得医疗设备(例如，针112)能够被磁化器磁化，如果还没有磁化，并且当磁化的医疗设备在基于超声的医疗过程期间被带入磁传感器阵列146的磁传感器150附近或插入患者P的身体中时，由超声成像系统100跟踪。磁化的医疗设备的这种基于磁的跟踪通过将表示针112的实时距离和定向的模拟针图像叠加在磁化的医疗设备正在进入的患者P的身体的超声图像上，帮助临床医生将其远侧尖端放置在所需的位置，诸如血管的内腔内。这样的医疗设备可以是不锈钢，诸如SS 304不锈钢；然而，也可以采用能够被磁化的其他合适的针材料。如此配置，针112等可以产生磁场或在可由超声探测器106的磁传感器阵列146检测为磁信号的磁场中产生磁扰动，以便使磁化的医疗设备的距离和定向能够由超声成像系统100跟踪，以调整激活超声换能器149相对于磁化的医疗设备的距离、激活超声换能器149相对于磁化的医疗设备的定向，或激活超声换能器149相对于磁化的医疗设备的距离和定向两者。
在超声成像系统100的操作期间，超声探测器106的探头114抵靠患者P的皮肤放置。产生超声束352，以便对目标区域的一部分进行超声成像，该目标区域可以包括患者P的皮肤表面下的血管，诸如图3A的血管351。(见图3A。)。超声束限定图像平面353，该图像平面具有与超声探测器106的前侧一致的前侧353A和相对的后侧353B。如图3B所示，血管351的超声图像可以在超声成像系统100的显示屏104上描绘和稳定。
图5A–图5B示出了根据一些实施方案的用于超声成像(即，用于在超声图像中显示)的患者的皮下目标区域。参考图5A，用于限定超声图像的预定目标区域502包括结合由超声探测器106限定的图像平面353(见图3A)显示的血管506。为了说明目的，预定目标区域502可以与可以在显示器104上描绘的超声图像同义。
在一些实施方案中，系统100可以确定或以其他方式限定预定目标区域502的包围血管506的区域503。在一些实例中，将血管506标识为静脉与动脉可能是未知的。根据一些实施方案，系统100配置为确定将血管506标识为静脉或可替代地标识为动脉。在其他实施方案中，系统100还可以配置为确定超声图像内的一个或多个其他解剖元素的标识，诸如一条或多条神经。在一些实例中，血管506可以是位于预定目标区域502内的多个血管(未示出)中的一个。因此，系统100可以配置为确定超声图像内的一个以上血管的标识。
由超声探测器106限定的图像平面353可以定向为垂直于血管506。换句话说，临床医生可以调整超声探测器106的位置和/或定向，以建立垂直于血管506的图像平面的定向。
在一些实施方案中，可以至少部分地由血管506相对于超声探测器106的接近度确定血管506的标识。换句话说，对于一些患者，由于临床医生对目标区域的意识，血管506的标识可能很明显。例如，在一些实例中，临床医生可以很容易地标识患者手臂内的重要静脉。然而，在其他实例中，基于解剖结构可能难以评估标识血管506。
通常，动脉内的血压大于静脉内的血压。类似地，动脉的结构可能包括比静脉更厚的壁。因此，动脉的横截面形状通常可以比静脉的横截面形状更圆。更具体地，与动脉的横截面形状相比，静脉的横截面形状可以更为椭圆形，或者以其他方式更细长。在一些实施方案中，可以从超声图像数据获得血管506的长度510A和宽度510B，并根据逻辑120进行处理以评估血管506的形状。因此，可以基于下面进一步描述的横截面形状来确定血管506的标识。
参考图5B，可以基于血管506内的血液流动方向来确定血管506的标识。由于在静脉与动脉中血液流动方向是相反的方向，因此对血液流动方向的评估可有助于标识血管506。由于超声探测器106配置为执行多普勒超声，所以超声探测器106可以获得多普勒超声数据。因此，逻辑120可以确定相对于图像平面353的血管506内的血液流动方向(即，超声探测器106的定向)。换句话说，在临床医生已将超声探测器106定向在患者手臂上，使得超声探测器的前侧501面向患者手的情况下，从超声探测器106的前侧501向超声探测器106的后侧延伸的血管506内的血液流动方向507(示出为进入页面)可以与通过静脉的血液流动一致。可替代地，从超声探测器106的后侧向前侧501延伸的血管506内的血液流动方向507(即，与血液流动方向507相反的方向)可以与通过动脉的血液流动一致。因此，逻辑120在确定血管506内的血液流动方向时，可基于多普勒超声数据将血管506标识为静脉或可替代地标识为动脉。
在一些实例中，患者的解剖结构和/或患者的脉管系统操作可能在确定血管506内的血液流动方向时产生一些错误。这种实例可能包括部分闭塞或完全闭塞的血管506。在一些实施方案中，逻辑120可以基于血液流动方向确定标识血管506的置信度，如下文进一步描述的。
在一些实施方案中，可以经由血管506内的血液流动幅度(例如，速度或流速)来确定标识血管。在一些实例中，医疗过程可以包括标识与相邻血管相关的一个血管。例如，在一些实例中，通过动脉的血液流速通常可能大于通过相邻静脉的血液流动。因此，可以根据血管506的血液流动幅度来确定标识血管506，如下文进一步描述的。在一些实施方案中，逻辑120还可以基于血液流动幅度确定标识血管506的置信度，如下文进一步描述的。
在一些实施方案中，可以经由超声图像数据来确定血管506的横截面形状，诸如图5A的横截面形状508。在进一步实施方案中，如图5B所示，可以经由多普勒超声数据来确定血管506的血液流动相关横截面形状509。在一些实例中，横截面形状509可以比横截面形状508更长，这可以增强(例如，提高准确性)基于横截面形状确定血管506的标识。在一些实施方案中，逻辑120还可以基于血管的形状确定标识血管506的置信度。
在一些实施方案中，标识血管506可以包括对血液流动的脉动的评估。通常，动脉血液流动比静脉血液流动更符合心跳的脉动性。因此，血管506内的血液流动的脉动可以用于标识血管506。根据一个实施方案，超声探测器106可以获得脉动数据(即，与血液流动的脉动有关的多普勒超声数据)，并且将脉动数据提供给控制台102进行处理。接着，逻辑120可以基于脉动数据确定血管506的标识，如下文进一步描述的。在一些实施方案中，逻辑120还可以基于血液流动的脉动确定标识血管506的置信度。
在一些实例中，由于心跳以外的因素，血管506内的血液流动可能不均匀(即，脉动)。在这种实例中，将与心跳相关的脉动从由其他因素引起的不均匀流动中分离出来可能是有利的。这样做可以提高脉动评估/测量的准确性。如上所述，系统100可以包括用于向控制台102提供ECG信号的ECG监测器170。在一些实施方案中，逻辑120可以利用ECG信号将心跳的脉动与由以下进一步描述的其他因素引起的不均匀流动隔离开。换句话说，血液流动的脉动的评估可以与ECG信号协作执行。
可以在限定超声图像的一部分的限定的多普勒超声窗口504内获得多普勒超声数据。换句话说，逻辑120可以限定超声图像的一部分，在该超声图像的一部分内，可以经由多普勒超声评估元素的运动/移动。例如，多普勒超声窗口504至少包围血管506，但也可以包围多于一个血管和/或其他解剖元素，诸如神经。
在一些实施方案中，可以根据检测预定目标区域502内的血管506来自动限定多普勒超声窗口504，即，可以在检测到一个或多个血管时自动限定多普勒超声窗口504。
在一些实施方案中，临床医生可以经由通过输入设备(诸如计算机鼠标或其他指向设备)输入到系统100来限定多普勒超声窗口504。在一些实施方案中，可以经由显示器104的GUI界面促进输入。在其他实施方案中，可以经由超声探测器106上的控制按钮110(见图1)促进输入。在一些实施方案中，临床医生可以从超声图像中可能包括的其他血管选择血管506作为目标血管(或受关注的血管)。
图6A-图6B示出了根据系统100的进一步实施方案的用于超声成像(即，用于在超声图像中显示)的患者的皮下目标区域。类似于图5A-图5B，图6A-图6B示出预定目标区域602(即，超声图像)内的血管606。进一步示出在预定目标区域602内的附加解剖元素611中，该解剖元素示出为神经束。然而，解剖元素611并不局限于神经束。因此，解剖元素611可以包括骨骼、韧带、肌腱或另一血管。以类似的方式，在预定目标区域602中可以包括一个以上的附加解剖元素611。如图6A-图6B所示，当在显示器104上描绘超声图像时，可以将通知叠加在超声图像的顶部。在一些实施方案中，通知包括血管606的标识612(例如，指示静脉的“V”)。通知还包括如下文进一步描述的置信度指示。图6A示出了在不利用多普勒超声的情况下确定血管606的标识的场景。相反，图6B示出了确定血管606的标识包括多普勒超声的场景。
在图6A所示的示例性实例中，系统100以90％的置信度水平613确定血管606是静脉。类似地，系统100确定以50％的置信度水平614与解剖元素611相关联。换句话说，作为标识确定的结果，临床医生可以理解血管606是静脉的概率是90％。类似地，临床医生可以理解解剖元素611是静脉的概率是50％。换句话说，解剖元素611是静脉的概率与解剖元素611不是静脉的概率相同。
相反，在图6B所示的示例性实例中，与没有多普勒超声的情况下以90％的置信度水平613相比，系统100在具有多普勒超声的情况下以95％的置信度水平623确定血管606是静脉。类似地，，与没有多普勒超声的情况下以50％的置信度水平614相比，系统100确定在具有多普勒超声的情况下以0％的置信度水平624与解剖元素611相关联。总之，在确定血管606和/或解剖元素611的标识时利用多普勒超声增强了标识确定的置信度。因此，当在确定血管606的标识时利用多普勒超声时，临床医生可以在执行血管内手术时更可靠地避免血管标识错误。
图7示出了在显示屏104上描绘预定目标区域的超声图像701的控制台102。超声图像701中描述的是血管606(或更具体地，血管606的图像)。在超声图像701的顶部叠加的是血管标识612和标识的置信度623。在一些实施方案中，还可以叠加血管606内的血液流动方向的方向指示器715。
在一些实施方案中，医疗设备112(图3A)的图像表示712也可以叠加在超声图像701的顶部，以协助临床医生将医疗设备112插入血管606中。在一些实施方案中，医疗设备112的图像表示712可以用作类似于计算机鼠标的指示设备。例如，临床医生可以调整医疗设备112相对于血管351的位置和/或定向(见图3A)，从而调整图像表示712相对于血管606的图像的位置。在一些实施方案中，临床医生可以经由图像表示712向逻辑120提供输入，以限定多普勒超声窗口504(见图5B)。在一些实施方案中，临床医生还可以在超声图像701中可能包括的其他血管(未示出)中选择血管606作为受关注的血管。
方法
上述超声成像系统的方法包括在超声成像系统中实施的方法。例如，超声成像系统100的方法包括具有存储在其上的逻辑120的非暂时性CRM(例如，EEPROM)，当逻辑120由控制台102的处理器116执行时，使得超声成像系统100执行用于超声成像的一组操作。本文公开的任何方法包括用于执行所述方法的一个或多个步骤、动作或操作。该方法包括可以相互交换的操作(例如，步骤或动作)。换句话说，除非实施方案的正确操作需要特定操作顺序，否则可以修改特定操作的顺序和/或使用。
图8是示出系统100的示例性方法的流程图。方法800包括根据参考标号810-860的操作。限定超声图像(方框810)可以包括激活通信地联接至控制台102的超声探测器106的超声换能器148阵列的超声换能器。通过激活操作，超声换能器148将生成的超声信号发射到患者P体内，从患者P接收反射超声信号，并且将反射超声信号转换为对应电信号，以便处理为超声图像。激活操作可以包括激活超声换能器148的二维阵列的超声换能器148的近似线性子集。可替代地，激活操作可以包括激活超声换能器148的子集，直到可移动的超声换能器148线性阵列中的所有超声换能器148。
逻辑120可以用超声图像检测血管(方框820)。更具体地，超声探测器可以标识超声图像内指示皮下组织结构差异的颜色或对比度变化。在一些实例中，血管可以在由超声图像数据限定的超声图像中呈现为黑洞。超声探测器可以向控制台提供超声数据，其中，逻辑120可以将黑洞限定为血管。
该方法包括应用于全部或部分超声图像的多普勒超声操作。多普勒超声操作包括限定多普勒超声窗口(方框830)。多普勒超声窗口限定超声窗口的一部分，以评估多普勒超声窗口内成像的元素的运动，包括血管内的血液流动。在一些实施方案中，逻辑120可以在检测超声图像内的一个或多个血管时自动限定多普勒超声窗口以包围一个或更多血管。
在一些实施方案中，逻辑120可以基于超声图像与存储在存储器118中的对应超声图像的比较来自动限定多普勒超声窗口504。例如，存储器中的对应超声图像可以包括预限定多普勒超声窗口。因此，逻辑120可以基于存储器中的对应超声图像的预限定多普勒超声窗口来限定多普勒超声窗口504。
根据进一步实施方案，逻辑120可以接收由临床医生经由输入设备输入的输入，并且逻辑120可以基于该输入限定多普勒超声窗口。换句话说，临床医生可以选择超声图像的一部分作为多普勒超声窗口，并且逻辑120可以根据该选择限定多普勒超声窗口。在一些实施方案中，临床医生可以经由GUI(诸如计算机鼠标或触摸屏)选择超声图像的一部分。在其他实施方案中，临床医生可以经由超声探测器的控制按钮选择超声图像的一部分。
在其他实施方案中，临床医生可以经由医疗设备选择超声图像的一部分。更具体地，医疗设备跟踪操作可以相对于预定目标区域跟踪医疗设备，并且实时地在超声图像的顶部描绘医疗设备的图像表示，使得临床医生可以基于医疗设备的定位来选择超声图像的部分。
在检测血管后，逻辑120可以确定血管的标识(方框840)。血管的标识的确定可以包括下面描述的逻辑操作的全部或子集。逻辑120可以通过获得多普勒超声数据来确定血管内的血液流动状况。血液流动状况可以包括是否存在血液流动。逻辑120可以经由多普勒超声检测血管内的血液流动，从而进一步标识所检测的黑洞为血管。逻辑120可进一步确定血管内相对于图像平面的血液流动方向(或更具体地相对于图像平面的定向)，并由此确定血管为静脉或可替代地为动脉。例如，逻辑120还可以检测血管的非流动状况(即，不存在血液流动)，并由此确定血管是除血管之外的解剖元素，诸如神经或神经束。
操作可以包括基于血管内的血液流速或速度将血管标识为静脉或动脉。操作可以包括确定血管内的流速(即，血液流动幅度)，并由此将血管标识为静脉或动脉。例如，在一些实例中，限定动脉内的血液流动通常可能大于相邻静脉内的血液流动。因此，逻辑120可以获得第一血管内的血液流速或速度，并进一步获得邻近第一血管的第二血管内的血液流速或速度。然后，逻辑120可以比较所确定的血液流速，并且将具有较大流速的血管标识为动脉。
操作可以包括基于血管内的血液流动的脉动将血管标识为静脉或动脉。逻辑120可以经由多普勒超声测量血管内血液流动的脉动。由于动脉血液流动通常比静脉血液流动更具脉动性，所以逻辑120可以将测量的脉动与存储器中存储的预限定的脉动限值进行比较。由此，(1)如果所测量的脉动超过脉动限值，则逻辑120可以将血管确定为动脉，(2)或者如果所测量的脉动小于脉动限值，则逻辑120可以将血管确定为静脉。
在一些实施方案中，逻辑120获得ECG信号，并与ECG信号协作地确定血液流动的脉动。通过这样做，逻辑120可以滤除血管内可能由患者移动、患者接触或其他外部源引起的脉冲噪声，从而提高脉动测量的准确性或可靠性。
在一些实施方案中，逻辑120可以评估血管内的时序血液流动脉冲。更具体地，逻辑120可以基于多普勒超声数据确定第一血管内的血液流动脉冲与第二血管内的对应血液流动脉冲之间的时序差。基于时序差，逻辑120可以将第一血管或第二血管中的一个或两者标识为静脉或动脉。作为一个实施例，例如，限定为心跳的血液流动脉冲沿着动脉朝向患者的肢体(诸如手)传播，在第一时间点穿过预定目标区域。相同的脉冲沿着对应的静脉以相反的方向(即，朝向心脏)传播，在第二时间点返回穿过预定目标区域。逻辑120通过脉冲时序差确定第二时间点跟随第一时间点。然后，逻辑120可以确定在第一时间点穿过预定目标区域的血液流动脉冲从动脉发出，并且在第二时间点穿过预定目标区域的血液流动脉冲从静脉发出。这样，逻辑120可以将血管标识为动脉或静脉。在一些实施方案中，逻辑120可以与ECG信号协作地获得脉冲时序数据。
在一些实施方案中，操作可还包括基于血管在超声图像内的空间定位将血管标识为静脉或动脉。在一些实施方案中，逻辑120可以将超声图像与存储器中存储的一个或多个对应超声图像进行比较。逻辑120可以更具体地将血管在超声图像内的空间定位与对应血管在一个或多个对应超声图像中的空间定位进行比较，其中，在一些实施方案中，空间定位包括血管的皮下深度。作为比较的结果，逻辑120可以将血管标识为静脉或可替代地标识为动脉。
在一些实施方案中，操作可还包括基于血管的横截面形状将血管标识为静脉或动脉。通常，动脉内的血压大于静脉内的血压。类似地，动脉的结构可能包括比静脉更厚的壁。因此，动脉的横截面形状通常比静脉的横截面形状更圆。更具体地，与动脉的横截面形状相比，静脉的横截面形状可以更为椭圆形，或者以其他方式更细长。在一些实施方案中，逻辑120可以根据超声图像数据确定血管的长度和宽度。在一些情况下，逻辑120然后可以确定形状的长宽比，并且将该长宽比与存储器中存储的长宽比限制进行比较。作为比较的结果，(1)当长宽比超过限制时，逻辑120可以将血管标识为静脉，或(2)当长宽比小于限制时，逻辑120可以将血管标识为动脉。
操作可以包括确定标识血管的置信度(方框850)。逻辑120可以基于上述标识操作的全部或子集来确定置信度。例如，逻辑120可以确定上述每个标识操作的单独置信度，并确定该标识的复合置信度。置信度确定操作可以采取几种形式。例如，关于基于形状的标识的置信度可以包括评估所确定的长宽比与存储器中存储的长宽比限制之间的差异幅度。作为另一个实施例，当血液流速相对较高而不是相对较低时，基于血管内的血液流动方向的标识的置信度可能更大。
显示操作还包括在与控制台联接的显示屏上描绘超声图像(方框860)。显示操作可还包括在超声图像的顶部叠加视觉通知。该通知可以指示血管的标识。该通知还可以包括置信度，其中，该置信度包括数字(例如，百分比概率)或其他置信度指示，诸如置信度的低、中或高级别指示。
其他方法可以包括磁信号相关操作。磁信号相关操作可以包括转换操作。转换操作包括通过超声探测器106的磁传感器阵列146将来自磁化的医疗设备(例如，针112)的磁信号转换为对应电信号。处理操作还包括通过处理器116将磁信号的对应电信号处理为相对于预定目标区域的距离和定向信息，从而可以在显示屏104上描绘医疗设备的图像表示。
其他方法可还包括结合进一步处理和显示操作的多个光信号相关操作。光信号相关操作包括通过光学询问器154发射输入光信号，接收反射光信号，以及将反射光信号转换为光信号的对应电信号。光信号相关操作还包括沿着光纤管心针156的长度将来自光学询问器154的输入光信号传送到多个FBG传感器，以及将来自多个FBG传感器的反射光信号传送回光学询问器154，其中，光纤管心针156布置在医疗设备的内腔内。处理操作还包括通过处理器116将光信号的对应电信号处理为相对于预定目标区域的距离和定向信息，以帮助将医疗设备的图像表示叠加在显示屏104上。
其他方法操作可以包括数据提供操作，该数据提供操作包括从超声探测器106的加速度计160、陀螺仪162、磁强计164或其组合向控制台102提供位置跟踪数据，其中，跟踪数据与超声探测器相对于一个或多个血管的轨迹的位置和/或定向有关。这样，操作可以提高确定一个或多个血管内的血液流动方向和/或幅度的准确性。
虽然本文已经公开了一些特定实施方案，并且已经详细公开了特定实施方案，但是特定实施方案并不旨在限制本文提供的概念的范围。对于本领域普通技术人员来说，可以出现额外的适应和/或修改，并且在更广泛的方面，这些适应和/或修改也包括在内。因此，在不脱离本文提供的概念的范围的情况下，可以偏离本文公开的特定实施方案。

Claims (34)

1.一种超声成像系统，包括：
超声探测器，其包括超声换能器阵列，所述超声换能器阵列的激活超声换能器配置为将生成的超声信号发射入患者，从所述患者接收反射超声信号，并且将所述反射超声信号转换为所述超声信号的对应电信号，以便处理为超声图像数据和多普勒超声数据；和
控制台，其配置为与所述超声探测器通信，所述控制台包括一个或多个处理器和其上存储有逻辑的非暂时性计算机可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，所述逻辑引起包括如下的操作：
获得所述患者的预定目标区域的超声图像数据；
由所述超声图像数据限定超声图像；
检测所述超声图像内的一个或多个血管；
获得与所述一个或多个血管内的血液流动有关的多普勒超声数据；
至少部分地基于多普勒超声数据，确定所述血液流动的状况；和
至少部分地基于所述一个或多个血管内的血液流动的所述状况，将所述一个或多个血管标识为静脉或动脉。
2.根据权利要求1所述的超声成像系统，其中确定所述状况包括：基于多普勒超声数据，确定所述一个或多个血管内的血液流动方向，所述方向是相对于所述超声图像的图像平面确定的，所述操作还包括：至少部分地基于所述血液流动方向，标识所述一个或多个血管。
3.根据权利要求1或2所述的超声成像系统，其中确定所述状况包括：基于多普勒超声数据，确定所述一个或多个血管内的血液流动幅度，所述操作还包括：至少部分地基于所述血液流动幅度，标识所述一个或多个血管。
4.根据前述权利要求中任一项所述的超声成像系统，其中确定所述状况：包括基于多普勒超声数据，确定所述一个或多个血管内的血液流动的脉动，所述操作还包括：
将所述脉动与存储器中存储的脉动限值进行比较；和
作为所述比较的结果，(i)当所述脉动超过所述脉动限值时，还至少部分地将所述一个或多个血管标识为动脉；或(ii)当所述脉动小于所述脉动限值时，还至少部分地将所述一个或多个血管标识为静脉。
5.根据权利要求4所述的超声成像系统，其中：
所述系统被配置为获得来自所述患者的ECG信号，并且
所述操作还包括：与所述ECG信号协作地确定所述血液流动的脉动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的超声成像系统，其中确定所述状况包括：
基于多普勒超声数据，确定第一血管内的血液流动脉冲与第二血管内的对应血液流动脉冲之间的脉冲时序差；并且
所述操作还包括：至少部分地基于所述脉冲时序差，将所述第一血管或所述第二血管中的至少一个标识为静脉或动脉。
7.根据前述权利要求中任一项所述的超声成像系统，其中所述操作还包括：
基于超声图像数据，确定所述一个或多个血管的横截面形状；和
至少部分地基于所述横截面形状，进一步将所述一个或多个血管标识为静脉或动脉。
8.根据前述权利要求中任一项所述的超声成像系统，其中基于所述横截面形状标识所述一个或多个血管包括：
将所述一个或多个血管的形状与存储器中存储的椭圆形状限值进行比较，并且
作为所述比较的结果，(i)当所述横截面形状小于所述椭圆形状限值时，将所述一个或多个血管标识为动脉；或(ii)当所述横截面形状超过所述椭圆形状限值时，将所述一个或多个血管标识为静脉。
9.根据前述权利要求中任一项所述的超声成像系统，其中所述操作还包括：基于如下一项或多项，确定标识所述一个或多个血管的置信度：
所述血液流动方向，
所述血液流动幅度，
所述血液流动的脉动，
所述血液流动的脉冲时序差，或
所述横截面形状。
10.根据前述权利要求中任一项所述的超声成像系统，其中：
所述操作还包括：限定至少部分地跨越所述超声图像延伸的多普勒超声窗口，
所述多普勒超声窗口限定所述超声图像的一部分，用于获得多普勒超声数据，并且
所述多普勒超声窗口包围所述一个或多个血管。
11.根据权利要求10所述的超声成像系统，其中限定所述多普勒超声窗口包括：在检测所述一个或多个血管时，自动限定所述多普勒超声窗口。
12.根据权利要求10或11所述的超声成像系统，其中限定所述多普勒超声窗口包括：
经由所述系统的输入设备接收输入；和
基于所述输入，限定所述多普勒超声窗口，所述输入包括所述超声图像的选定部分。
13.根据权利要求12所述的超声成像系统，其中所述输入设备包括显示器的图形用户界面。
14.根据权利要求12或13所述的超声成像系统，其中所述输入设备包括所述超声探测器的控制按钮。
15.根据前述权利要求中任一项所述的超声成像系统，所述超声探测器还包括：磁传感器阵列，其配置为将来自磁化的医疗设备的磁信号转换为所述磁信号的对应电信号，以便由所述处理器处理为所述磁化的医疗设备相对于所述预定目标区域的位置和/或定向信息。
16.根据权利要求15所述的超声成像系统，其中所述操作还包括：在所述超声图像的顶部叠加所述医疗设备的图像表示。
17.根据权利要求16所述的超声成像系统，其中所述操作还包括：基于所述超声图像的顶部的所述医疗设备的图像表示的位置和/或定向，限定所述多普勒超声窗口。
18.根据权利要求16或17所述的超声成像系统，其中所述操作还包括：基于所述超声图像的顶部的所述医疗设备的图像表示的位置和/或定向，从所述一个或多个血管选择受关注的血管。
19.根据前述权利要求中任一项所述的超声成像系统，所述超声探测器还包括：加速度计、陀螺仪、磁强计或其组合，配置为向所述控制台提供跟踪数据，所述跟踪数据与所述超声探测器相对于所述一个或多个血管的轨迹的位置和/或定向有关，其中所述操作还包括：结合获得所述多普勒超声数据而处理所述跟踪数据，以提高确定所述一个或多个血管内的血液流动方向和/或幅度的准确性。
20.根据前述权利要求中任一项所述的超声成像系统，其中所述操作还包括：
在所述系统的显示器上描绘所述超声图像；和
在所述超声图像的顶部叠加通知，所述通知包括血管的标识。
21.根据权利要求20所述的超声成像系统，其中所述通知还包括标识所述血管的置信度。
22.一种包括非暂时性计算机可读介质的超声成像系统的方法，所述非暂时性计算机可读介质具有可执行逻辑，当所述逻辑由所述超声成像系统的控制台的处理器执行时，引起所述超声成像系统执行用于超声成像的一组操作，所述方法包括：
激活通信地联接至所述控制台的超声探测器的超声换能器阵列的超声换能器，由此所述超声换能器将生成的超声信号发射入患者，从所述患者接收反射超声信号，并且将所述反射超声信号转换为所述超声信号的对应电信号，以便处理为超声图像数据和多普勒超声数据；
获得所述患者的预定目标区域的超声图像数据；
由所述超声图像数据限定超声图像；
检测所述超声图像内的一个或多个血管；
获得与所述一个或多个血管内的血液流动有关的多普勒超声数据；
至少部分地基于所述多普勒超声数据，确定所述血液流动的状况；和
至少部分地基于所述一个或多个血管内的血液流动的所述状况，将所述一个或多个血管标识为静脉或动脉。
23.根据权利要求22所述的方法，其中：
确定所述状况包括：基于多普勒超声数据，确定所述一个或多个血管内的血液流动方向，所述方向是相对于所述超声图像的图像平面确定的，并且
所述方法还包括：至少部分地基于所述血液流动方向，将所述一个或多个血管标识为静脉或动脉。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其中确定所述状况包括：基于多普勒超声数据，确定所述一个或多个血管内的血液流动幅度，所述方法还包括：至少部分地基于所述血液流动幅度，将所述一个或多个血管标识为静脉或动脉。
25.根据权利要求22-24中任一项所述的方法，其中确定所述状况包括：基于多普勒超声数据，确定所述一个或多个血管内的血液流动的脉动，所述方法还包括：
将所述脉动与存储器中存储的脉动限值进行比较；和
作为所述比较的结果，(i)当所述脉动超过所述脉动限值时，还至少部分地将所述一个或多个血管标识为动脉；或(ii)当所述脉动小于所述脉动限值时，还至少部分地将所述一个或多个血管标识为静脉。
26.根据权利要求25所述的方法，其中：
所述系统配置为获得ECG信号，并且
所述方法还包括：与所述ECG信号协作地确定所述血液流动的脉动。
27.根据权利要求22-26中任一项所述的方法，其中确定所述状况包括：基于多普勒超声数据，确定第一血管内的血液流动脉冲与第二血管内的对应血液流动脉冲之间的脉冲时序差，所述方法还包括：至少部分地基于所述脉冲时序差，将所述第一血管或所述第二血管中的至少一个标识为静脉或动脉。
28.根据权利要求22-27中任一项所述的方法，还包括：
基于超声图像数据，确定所述一个或多个血管的横截面形状；和
至少部分地基于所述横截面形状，进一步将所述一个或多个血管标识为静脉或动脉。
29.根据权利要求22-28中任一项所述的方法，还包括：
基于如下一项或多项，确定标识所述一个或多个血管的置信度：
所述血液流动方向，
所述血液流动幅度，
所述血液流动的脉动，
所述血液流动的脉冲时序差，或
所述横截面形状。
30.根据权利要求22-29中任一项所述的方法，还包括：
限定至少部分地跨越所述超声图像延伸的多普勒超声窗口，其中：
所述多普勒超声窗口限定所述超声图像的一部分，用于获得多普勒超声数据，并且
所述多普勒超声窗口包围所述一个或多个血管。
31.根据权利要求30所述的方法，其中限定所述多普勒超声窗口包括：在检测所述一个或多个血管时，自动限定所述多普勒超声窗口。
32.根据权利要求30或31所述的方法，其中：
限定所述多普勒超声窗口包括：
经由所述系统的输入设备接收输入；和
基于所述输入限定所述多普勒超声窗口，所述输入包括所述超声图像的选定部分，并且
所述输入设备包括显示器的图形用户界面或所述超声探测器的控制按钮中的一个或多个。
33.根据权利要求22-32中任一项所述的方法，还包括：
在所述系统的显示器上描绘所述超声图像；和
在所述超声图像的顶部叠加通知，所述通知包括血管的标识和/或标识所述血管的置信度。
34.根据权利要求22-32中任一项所述的方法，其中所述超声探测器还包括：磁传感器阵列，其配置为将来自磁化的医疗设备的磁信号转换为所述磁信号的对应电信号，以便由所述处理器处理为所述磁化的医疗设备相对于所述预定目标区域的位置和/或定向信息，所述方法还包括：
在所述超声图像的顶部叠加所述医疗设备的图像表示；和
基于所述超声图像的顶部的所述医疗设备的图像表示的位置和/或定向，限定所述多普勒超声窗口。
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