用于在醫(yī)學(xué)成像流程期間指導(dǎo)工作流的系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于在醫(yī)學(xué)成像流程期間指導(dǎo)工作流的系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年3月14日遞交的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/781600的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，通過引用將其整體并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及患者接口模塊及其使用方法，所述患者接口模塊用信號(hào)向操作者傳達(dá)一順序，醫(yī)學(xué)成像流程應(yīng)以所述順序來被執(zhí)行。
【背景技術(shù)】
[0004]血管內(nèi)成像技術(shù)除其他以外還包括超聲(IVUS)成像和光學(xué)相干斷層攝影(0CT)成像。IVUS涉及將超聲換能器定位在血管中要被成像的區(qū)域中，于是換能器向血管和周圍組織中發(fā)出超聲能量的脈沖。超聲能量中的部分被血管壁和周圍組織反射回到換能器。被反射的超聲能量(回波)撞擊在換能器上，產(chǎn)生用于形成血管的圖像的電信號(hào)。0CT涉及將光學(xué)波束從導(dǎo)管的端部導(dǎo)向到組織處，并收集從組織反射的小量的光。源光與反射光之間的光學(xué)相干能夠用于確定組織特性并測量管腔大小。在一些實(shí)例中，例如通過旋轉(zhuǎn)被耦合到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)線纜，在成像期間以機(jī)械方式旋轉(zhuǎn)被安裝在導(dǎo)管遠(yuǎn)端附近的成像元件。也可以經(jīng)由身體外部的機(jī)械設(shè)備平移成像元件。
[0005]血管內(nèi)成像提供了關(guān)于心血管健康的細(xì)節(jié)，所述細(xì)節(jié)是利用諸如CT和MRI的無創(chuàng)成像不能獲得的。尤其地，血管內(nèi)成像能夠給出關(guān)于在脈管系統(tǒng)之內(nèi)的組織(例如，血栓)的大小和組成的信息。然而，該技術(shù)不限于脈管系統(tǒng)，這是因?yàn)橄嗤募夹g(shù)能夠廣泛地用于對(duì)在身體之內(nèi)的管腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像。
[0006]盡管在簡化血管內(nèi)成像上已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步，但是其仍然是個(gè)精細(xì)的流程，所述流程要求全面訓(xùn)練且技能熟練的從業(yè)者。失誤能夠?qū)е聞?dòng)脈穿孔，或裝置損壞，損壞的裝置可能阻擋對(duì)組織的供氧。在一些實(shí)例中，以上描述的成像模態(tài)相對(duì)于其他設(shè)備常常較少被操作者使用，并且臨床工作人員可能在回憶起器械之間的明確的流程或工作流上具有困難。額外地，當(dāng)流程是在緊急環(huán)境中完成時(shí)，對(duì)于用戶而言由于周圍區(qū)中的其他活動(dòng)而可能難以專注于工作流。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明提供了一種患者接口模塊(PM)，所述患者接口模塊(PM)為執(zhí)行血管內(nèi)成像流程的用戶提供工作流指導(dǎo)。通過遵循所述工作流指導(dǎo)，使用戶想起典型的工作流并且使訓(xùn)練得到加強(qiáng)。所述PM典型地被連接到血管內(nèi)成像導(dǎo)管，例如，IVUS導(dǎo)管或0CT導(dǎo)管。所述P頂也可以被連接到單獨(dú)的控制面板或被用接口連接到計(jì)算機(jī)。所述P頂包括多個(gè)按鈕，所述多個(gè)按鈕以交互方式用信號(hào)傳達(dá)給用戶以特定的順序執(zhí)行功能。所述PIM可以包括額外的端口，以用于接入被配置用于插入到身體中的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。
[0008]存在用于向操作者指示工作流中的下一步驟的多種方式。在一個(gè)示范性實(shí)施例中，所述信號(hào)為光學(xué)信號(hào)。例如，所述控制面板可以加亮要由操作者推按的按鈕。典型地，所述模塊基于所述操作者的動(dòng)作來進(jìn)行更新，以用信號(hào)傳達(dá)要被按壓的下一按鈕。所述模塊總體上將包括到計(jì)算機(jī)的連接。該連接能夠是有線的或無線的。
[0009]所述模塊的所述端口能夠被配置為接入任意的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。在某些實(shí)施例中，所述端口被配置為接入導(dǎo)管。任意的醫(yī)學(xué)成像導(dǎo)管均可以被耦合到所述端口。示范性的導(dǎo)管包括IVUS導(dǎo)管和/或0CT導(dǎo)管。所述模塊包括其他特征，例如，驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，使得本發(fā)明的系統(tǒng)能夠用于拉回和旋轉(zhuǎn)成像流程。
[0010]本發(fā)明的另一方面提供了用于在醫(yī)學(xué)成像流程中指導(dǎo)操作者的方法。那些方法涉及提供患者接口模塊。所述模塊包括控制面板。所述控制面板包括多個(gè)按鈕。所述控制面板發(fā)送信號(hào)給操作者，所述信號(hào)提供一順序，醫(yī)學(xué)成像流程應(yīng)基于所述信號(hào)的序列以所述順序來被執(zhí)行。所述模塊還包括端口，所述端口用于接入被配置用于插入到身體中的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。本發(fā)明的方法還涉及經(jīng)由所述患者接口模塊用信號(hào)向所述操作者傳達(dá)一順序，醫(yī)學(xué)成像流程應(yīng)以所述順序來被執(zhí)行。
【附圖說明】
[0011]圖1示出了在其中本發(fā)明的系統(tǒng)能夠用于指導(dǎo)工作流的示范性導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
[0012]圖2示出了本發(fā)明的示范性患者接口模塊(P頂)。
[0013]圖3示出了來自圖1的按鍵的特寫。
[0014]圖4示出了 P頂上的按鍵與計(jì)算機(jī)上的顯示的關(guān)系。
[0015]圖5示出了 P頂?shù)接?jì)算機(jī)的連接。
[0016]圖6示出了集中式工作流邏輯。
[0017]圖7示出了播送式工作流規(guī)則集。
[0018]圖8示出了分布式工作流邏輯。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明總體上涉及患者接口模塊(P頂)及其使用方法，所述患者接口模塊用信號(hào)向用戶傳達(dá)一順序，醫(yī)學(xué)成像流程應(yīng)以所述順序來被執(zhí)行。本發(fā)明提供了用于在血管內(nèi)成像期間協(xié)調(diào)操作的系統(tǒng)和方法。任意的血管內(nèi)成像系統(tǒng)均可以被使用在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法除其他以外還可應(yīng)用于血管內(nèi)成像方法學(xué)，例如，血管內(nèi)超聲(IVUS)和光學(xué)相干斷層攝影(0CT)，產(chǎn)生血管的三維圖像。P頂?shù)囊恍┩ㄓ梅矫嬖贙emp等人的美國專利申請?zhí)?012/0165661中得到描述，通過引用將該申請的內(nèi)容整體并入本文。
[0020]圖1描繪了血管內(nèi)成像系統(tǒng)101的示范性布局，如可以出現(xiàn)在例如導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室中的。操作者使用控制站和導(dǎo)航設(shè)備125經(jīng)由患者接口模塊(P頂)105操作導(dǎo)管112。在導(dǎo)管112的遠(yuǎn)尖端處的是成像尖端114。計(jì)算機(jī)設(shè)備120與P頂105 一起工作以協(xié)調(diào)成像操作。成像操作通過使用導(dǎo)管112來轉(zhuǎn)入對(duì)患者的組織進(jìn)行成像。圖像數(shù)據(jù)由設(shè)備120接收并解讀，以在監(jiān)視器103上提供圖像。系統(tǒng)101能操作用于在對(duì)患者的外周和冠狀脈管結(jié)構(gòu)的診斷成像期間使用。系統(tǒng)101能夠被配置為自動(dòng)可視化邊界特征，執(zhí)行對(duì)血管特征的譜分析，提供定性或定量血流數(shù)據(jù)，或它們的組合。
[0021]在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)101的操作采用無菌、單次使用的血管內(nèi)超聲成像導(dǎo)管112。其他實(shí)施例可以使用OCT成像導(dǎo)管。導(dǎo)管112在血管造影系統(tǒng)107的指導(dǎo)下被插入到外周脈管系統(tǒng)中的冠狀動(dòng)脈和血管中。系統(tǒng)101可以被集成到現(xiàn)有的和新安裝的導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室中(血管造影套間)。系統(tǒng)配置是靈活的，以便適合現(xiàn)有的導(dǎo)管實(shí)驗(yàn)室工作流和環(huán)境。例如，該系統(tǒng)能夠包括針對(duì)硬件(例如，導(dǎo)航設(shè)備125)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出接口，所述行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出接口能夠是安裝在床旁的操縱桿。系統(tǒng)101能夠包括針對(duì)以下中的一個(gè)或多個(gè)的接口:EKG系統(tǒng)、檢查室監(jiān)視器、安裝在床旁軌道的監(jiān)視器、安裝在天花板的檢查室監(jiān)視器，以及服務(wù)器室計(jì)算機(jī)硬件。
[0022]系統(tǒng)101經(jīng)由P頂105連接到導(dǎo)管112，其可以包含一種類型的CF(旨在直接應(yīng)用于心臟)防除顫器隔離邊界。在患者環(huán)境之內(nèi)的所有其他輸入/輸出接口可以利用初級(jí)保護(hù)性接地連接和二級(jí)保護(hù)性接地連接兩者，以限制外殼泄漏電流。針對(duì)控制器125和控制站110的初級(jí)保護(hù)性接地連接能夠通過床旁軌道安裝來提供。二級(jí)連接可以經(jīng)由安全接地線直接到床旁保護(hù)性接地系統(tǒng)。監(jiān)視器103和EKG接口能夠利用監(jiān)視器和EKG系統(tǒng)的現(xiàn)有的保護(hù)性接地連接以及從床旁保護(hù)性接地總線到主底盤電勢均衡柱的二級(jí)保護(hù)性接地連接。
[0023]計(jì)算機(jī)設(shè)備120能夠包括基于高性能雙Xeon的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)使用諸如WindowsXP專業(yè)版或Windows 8的操作系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)設(shè)備120可以被配置為執(zhí)行實(shí)時(shí)血管內(nèi)超聲成像，同時(shí)運(yùn)行被稱作虛擬組織學(xué)(VH)的組織歸類算法。應(yīng)用軟件能夠包括DIC0M3兼容接口、工作列表客戶端接口、用于到血管造影系統(tǒng)的連接的接口，或它們的組合。計(jì)算機(jī)設(shè)備120可以被定位在單獨(dú)的控制室中、在檢查室中，或者在儀器室中，并且可以被耦合到以下中的一個(gè)或多個(gè):自定義控制站、第二控制站、操縱桿控制器、具有觸摸板的PS2鍵盤、鼠標(biāo)，或任意其他計(jì)算機(jī)控制設(shè)備。
[0024]計(jì)算機(jī)設(shè)備120總體上可以包括一個(gè)或多個(gè)USB或類似接口，以用于連接外圍儀器。用于連接的可用的USB設(shè)備包括自定義控制站、操縱桿以及彩色打印機(jī)。在一些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)包括以下中的一個(gè)或多個(gè):USB 2.0高速接口、50/100/1000baseT以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口、AC功率輸入部、PS2插座、電勢均衡柱、lGigE以太網(wǎng)接口、麥克風(fēng)&線路輸入部、線路輸出部VGA視頻、DVI視頻接口、P頂接口、ECG接口、其他連接，或它們的組合。如圖1所示，計(jì)算機(jī)設(shè)備120總體上被鏈接到控制站110。
[0025]控制站110可以由任意合適的設(shè)備來提供，例如，計(jì)算機(jī)終端(例如，在信息站上)。在一些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)110是具有自定義形式因子的特制設(shè)備(例如，如在圖12所示)。
[0026]在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法包括被配置為與多于一個(gè)不同的三維成像系統(tǒng)交互的處理硬件，使得這里描述的組織成像設(shè)備和方法能夠備選地與OCT、IVUS或其他硬件一起使用。
[0027]包括例如身體組織的任意的靶均能夠通過本發(fā)明的方法和系統(tǒng)進(jìn)行成像。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法在組織的管腔之內(nèi)進(jìn)行成像。生物結(jié)構(gòu)的各種管腔均可以被成像，包括但不限于血管、淋巴和神經(jīng)系統(tǒng)的脈管系統(tǒng)、胃腸道的各種結(jié)構(gòu)(包括小腸、大腸、胃、食道、結(jié)腸、胰管、膽管、肝管的管腔)、生殖道的管腔(包括輸精管、陰道、子宮和輸卵管)、泌尿道的結(jié)構(gòu)(包括集尿管、腎小管、輸尿管和膀胱)，以及頭部和頸部以及肺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(包括鼻竇、腮腺、氣管、支氣管和肺部)。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，成像導(dǎo)管是IVUS導(dǎo)管。IVUS導(dǎo)管和對(duì)IVUS數(shù)據(jù)的處理在例如Yock的美國專利號(hào)479493U5000185和5313949 ；Sieben等人的美國專利號(hào)5243988和5353798 ;Crowley 等人的美國專利號(hào) 4951677 ；Pomeranz 的美國專利號(hào) 5095911 Griffith等人的美國專利號(hào)4841977 ；Maroney等人的美國專利號(hào)5373849 ；Born等人的美國專利號(hào)5176141 ；Lancee等人的美國專利號(hào)5240003，Lancee等人的美國專利號(hào)5375602，Gardineer等人的美國專利號(hào)5373845 ;Seward等人的“Mayo Clinic Proceedings”(卷71，第 7 號(hào)，第 629-635 頁，1996 年)；Packe