利要求的范圍的限制。本公開相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員通常將會設(shè)想描述的實(shí)施例中的任何改變和另外的修改以及如這里所述的本公開的原理的任何另外的應(yīng)用。
[0024]圖1描述回聲標(biāo)記器100。標(biāo)記器100被用于增強(qiáng)在身體中在皮下放置的裝置的超聲圖像。標(biāo)記器100通常足夠小以安裝于在皮下插入的導(dǎo)管、胸管、引流管或其它醫(yī)學(xué)裝置內(nèi)。
[0025]標(biāo)記器100包括槳102。槳102在這個實(shí)施例中被描述為例如基本上矩形形狀的大體上平坦的平面物體。槳102還能夠被構(gòu)造為各種不同形狀，諸如，例如圓形或橢圓形。另外，槳102不需要是平坦平面物體；槳102能夠是如下所述的各種形狀中的任何形狀。槳102連接到軸104。軸104和槳102可圍繞軸線106旋轉(zhuǎn)。軸104能夠被手動地可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動或由電機(jī)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。在特定例子中，槳102由不銹鋼或具有遠(yuǎn)大于或遠(yuǎn)小于水或身體內(nèi)的其它組織和流體的聲阻抗的另一材料構(gòu)成。
[0026]通常，超聲信號在具有不同聲阻抗的兩種介質(zhì)(諸如，水和槳102的表面)的界面處被部分地反射。因?yàn)闃?02由不銹鋼或具有不同于水的聲阻抗的其它材料構(gòu)成，所以當(dāng)槳102位于諸如水的物質(zhì)內(nèi)時，槳102將會部分地反射超聲信號。在超聲過程期間，換能器發(fā)射超聲信號，并且當(dāng)該信號遇到介質(zhì)的變化時，該信號被部分地反射。反射信號的一部分返回到換能器，并且從那里，該信號被處理以創(chuàng)建醫(yī)生可看見的圖像。物體反射超聲波的特性能力在這里被描述為“回聲反射性”。術(shù)語“無回聲”在這里用于描述物體的特征，其中在特定環(huán)境的情況下，與第二物體相比，該物體通常反射更少的超聲信號。換句話說，“無回聲性”描述在特定環(huán)境中與別的事物相比具有更小的聲衰減的特性。
[0027]標(biāo)記器100優(yōu)選地被安裝在醫(yī)學(xué)裝置D (圖5)(例如，導(dǎo)管)中。裝置D的這個實(shí)施例具有殼體H，殼體H相對于身體組織完全地或部分地?zé)o回聲，殼體H定義室C，標(biāo)記器100的至少一部分放置在室C中。該殼體能夠由具有類似于水和身體組織的聲阻抗的各種聚合物或其它材料構(gòu)成。以這種方式，該殼體在位于身體內(nèi)時是無回聲的，從而使得來自標(biāo)記器100的信號反射不被殼體阻擋或隱藏。
[0028]能夠結(jié)合多普勒超聲使用標(biāo)記器100。多普勒超聲是尋找回聲中的頻移以確定物體的相對運(yùn)動的成像形式。多普勒標(biāo)記器是返回發(fā)送的超聲脈沖的頻移版本的標(biāo)記器。許多現(xiàn)代超聲控制臺具有超聲多普勒模式，在該模式下，多普勒信號被以顏色疊加在灰度級解剖圖像上。能夠?qū)?biāo)記器100和這里描述的其它實(shí)施例與多普勒模式結(jié)合使用。
[0029]利用槳102能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械頻移。在操作期間，槳在軸104上圍繞軸線106旋轉(zhuǎn)。包括超聲成像換能器T的成像系統(tǒng)發(fā)射朝著具有標(biāo)記器100的醫(yī)學(xué)裝置D的超聲信號，所述標(biāo)記器100具有旋轉(zhuǎn)槳102。在多數(shù)朝向，槳102的一側(cè)移動遠(yuǎn)離換能器，而另一側(cè)朝著換能器移動。在醫(yī)學(xué)裝置的無回聲的表面(諸如，例如殼體H)應(yīng)該最少地反射超聲信號。然而，當(dāng)超聲信號遇到槳102并且槳102的材料在聲學(xué)方面不同于周圍的醫(yī)學(xué)裝置和身體組織時，超聲信號被反射。槳102的運(yùn)動(偏移至軸104的一側(cè)的第一部分大體上或粗糙地朝著成像換能器移動，偏移至軸104的另一側(cè)的第二部分大體上或粗糙地移動遠(yuǎn)離成像換能器)在超聲信號中反射回至換能器的部分中引起多普勒頻移。也就是說，槳102的一側(cè)(朝著換能器移動)反射具有高于發(fā)射信號的頻率的信號，并且另一側(cè)(移動遠(yuǎn)離換能器)反射具有低于發(fā)射信號的頻率的信號。當(dāng)在超聲成像系統(tǒng)中使用多普勒模式時，槳102的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動將會因此使槳102的一側(cè)在圖像中看起來是藍(lán)色或更藍(lán)，并且使另一側(cè)看起來是紅色或更紅(或超聲系統(tǒng)被構(gòu)造為顯示的無論哪種區(qū)別性對比度、顏色或圖案)。代表槳102的紅色和藍(lán)色圖像部分相對于身體內(nèi)的任何其它運(yùn)動或其它信號的對比在成像處理期間創(chuàng)建清楚的并且可容易地識別的圖像。以這種方式，醫(yī)生能夠更加迅速地并且容易地相對于身體的各部位定位身體內(nèi)的標(biāo)記器100的位置，并且還定位成像系統(tǒng)和標(biāo)記器100的各部分。
[0030]通過隨著時間改變槳102的旋轉(zhuǎn)的速率，標(biāo)記器100能夠產(chǎn)生甚至更高的與周圍組織的差異。通過隨著時間改變旋轉(zhuǎn)速率，回聲超聲信號能夠甚至進(jìn)一步不同于原始信號，從而使得圖像能夠進(jìn)一步區(qū)別于周圍組織和醫(yī)學(xué)裝置的其它部分。另外，通過定期地或頻繁地改變旋轉(zhuǎn)的方向，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的差異。槳102的旋轉(zhuǎn)的方向的變化將會在觀看的圖像中產(chǎn)生變化，從而使得紅色和藍(lán)色將會以閃爍方式在圖像中交替。該閃爍用于進(jìn)一步提尚標(biāo)記器100的可見性。
[0031]有益地，槳102具有引起沿許多方向散射的信號的表面。構(gòu)造為引起信號散射的標(biāo)記器200的例子被示出在圖2中。圖2顯示具有凹坑表面204和面對相反方向的平坦或光滑表面的槳202的實(shí)施例，凹坑表面204具有一系列凹坑206。替代地，凹坑206能夠位于槳202的多個表面。凹坑206能夠是位于物體的表面上的各種回聲增強(qiáng)特征中的任何回聲增強(qiáng)特征。在圖2例子中，凹坑206通常是一系列凹陷，當(dāng)在截面觀看時，該凹陷類似于具有平底或圓底表面的截斷的半球。在其它實(shí)施例中，凹坑206能夠是各種幾何結(jié)構(gòu)或其它回聲增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，諸如例如用機(jī)器加工到表面中的小洞、草皮狀物、凹槽、線、脊?fàn)钗锘虼植诩y理。凹坑206能夠單獨(dú)地位于槳202的表面上，從而使得凹坑206不彼此連通或者不彼此接觸，并且僅是一系列個體幾何結(jié)構(gòu)。替代地，凹坑206能夠被機(jī)器加工或蝕刻到凹坑表面204中或以在凹坑表面204中創(chuàng)建紋理的方式創(chuàng)建。
[0032]在實(shí)踐中，在超聲過程期間，凹坑206或其它回聲增強(qiáng)結(jié)構(gòu)散射超聲信號，從而使得波被沿各種方向反射。這個反射表面不同于主要僅沿一個方向反射超聲的光滑表面，其中該方向直接取決于發(fā)射信號的方向向量和反射表面的法平面之間的關(guān)系。在光滑表面的情況下，反射表面應(yīng)該主要定位為垂直于發(fā)射信號的方向向量，以便使反射信號反射回至接收換能器。在旋轉(zhuǎn)光滑表面的情況下，可成像信號的質(zhì)量取決于換能器和旋轉(zhuǎn)表面之間的相對位置。僅當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度提供發(fā)射信號方向向量和反射表面的表面法線之間的對齊時，才可獲得可成像信號。通常，可成像信號對應(yīng)于相對較小的角度范圍。相比之下，當(dāng)對具有回聲增強(qiáng)表面(諸如，具有凹坑206)的標(biāo)記器成像時，由于超聲信號在與凹坑206相互作用時的散射，對于寬得多的角度范圍可獲得可成像信號。以這種方式，槳202的凹坑206允許槳在超聲過程期間被更容易地成像，而不需要確保槳和成像換能器精確地定位以便獲得圖像。
[0033]標(biāo)記器的另外的功能能夠包括在成像期間以物理方式移動標(biāo)記器，以使得標(biāo)記器通過具有隨著時間改變的回聲反射率來區(qū)別于周圍組織。因?yàn)樯眢w組織具有時間恒定的回聲反射率，所以能夠通過觀察順序成像幀并且監(jiān)測具有變化的發(fā)光或閃爍的位置來區(qū)分標(biāo)記器。換句話說，通過具有有著移入和移出成像平面的部分的標(biāo)記器，能夠?qū)崿F(xiàn)閃爍。替代地，通過具有能夠?qū)崿F(xiàn)兩個或更多狀態(tài)的標(biāo)記器，能夠?qū)崿F(xiàn)閃爍，其中該標(biāo)記器在每個狀態(tài)下反射不同的超聲能量的量。替代地，通過提供隨著時間在空間上移動或改變位置的反射的點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)閃爍。
[0034]身體組織可分別按照大約.2Hz和1.3Hz的心臟和呼吸周期定期地移動。尤其當(dāng)在胸腔中或在胸腔附近成像時，希望該閃爍具有不與這些頻率中的任一頻率重疊的頻率。
[0035]在超聲監(jiān)測過程中使用槳102的實(shí)施例時，槳102旋轉(zhuǎn)。能夠根據(jù)預(yù)期閃爍頻率設(shè)置旋轉(zhuǎn)速率，并且能夠由機(jī)械電機(jī)提供該旋轉(zhuǎn)速率或者由醫(yī)生或其他技術(shù)員手動地提供該旋轉(zhuǎn)速率。當(dāng)軸104旋轉(zhuǎn)時，槳102隨著它旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)期間的時間，當(dāng)槳102的平坦平面表面朝向超聲換能器時，超聲波的相對較大的部分被反射至換能器，并且在成像系統(tǒng)中產(chǎn)生圖像。當(dāng)槳102旋轉(zhuǎn)至使得槳102的邊緣108面向換能器的結(jié)構(gòu)時，超聲波的顯著更小的部分被反射至換能器，并且在成像系統(tǒng)中產(chǎn)生不同圖像。當(dāng)槳102進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時，槳的平坦平面表面將會再次朝著超聲換能器反射，再次改變超聲圖像。以這種方式，醫(yī)生能夠觀察超聲圖像中的強(qiáng)度的動態(tài)變化，即閃光或閃爍點(diǎn)或區(qū)域。如果閃爍部分以與槳102的旋轉(zhuǎn)速率同步的速率閃爍，則醫(yī)生能夠確信該閃爍部分代表醫(yī)學(xué)裝置的位置。
[0036]如上所述并且如圖2中所示并且所討論的，槳102能夠被構(gòu)造為具有回聲增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。這些增強(qiáng)結(jié)構(gòu)允許超聲換能器必須相對于槳102定位的角度的更大容忍度。槳202還能夠具有包括與回聲增強(qiáng)結(jié)構(gòu)不同的超聲吸收器的區(qū)域。超聲吸收器是使物體相對于它的環(huán)境變得更