СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ОТСЛЕЖИВАНИЯ ПРОНИКАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

1. Система для отслеживания проникающего инструмента, содержащая:
матрицу (130) интраоперационных измерительных преобразователей, выполненную с возможностью генерировать сигналы из множества положений в матрице, чтобы предоставлять одно или более изображений исследуемой области в реальном времени;
проникающий инструмент (102), имеющий тело с по меньшей мере с одним датчиком (134), установленным в исследуемом положении на упомянутом теле, причем упомянутый по меньшей мере один датчик реагирует на сигналы из упомянутого множества положений в матрице;
модуль (150) обработки сигналов, выполненный с возможностью определять положение и ориентацию проникающего инструмента в соответствии с сигналами из упомянутого множества положений в матрице, причем модуль обработки сигналов дополнительно выполнен с возможностью классифицировать среду, в которой позиционировано исследуемое положение, на основе реакции упомянутого по меньшей мере одного датчика на сигналы из упомянутого множества положений в матрице;
модуль (148) наложения, выполненный с возможностью генерировать наложенное изображение (152), совмещенное с одним или более изображений в реальном времени, чтобы идентифицировать положение упомянутого исследуемого положения и предоставлять обратную связь относительно среды, в которой позиционировано упомянутое исследуемое положение; и
дисплей (118), выполненный с возможностью предоставлять визуальную обратную связь наложенного изображения на одном или более изображений в реальном времени.
2. Система по п. 1, причем матрица (130) интраоперационных измерительных преобразователей включает в себя ультразвуковые измерительные преобразователи, а одно или более изображений в реальном времени включают в себя двумерные изображения, причем система дополнительно содержит:
модуль (140) трехмерной реконструкции, выполненный с возможностью реконструкции объема трехмерного изображения исследуемой области из двумерных изображений.
3. Система по п. 2, дополнительно содержащая модуль (144) совмещения, выполненный с возможностью совмещать по меньшей мере одно из (i) двумерных изображений в реальном времени с упомянутым объемом трехмерного изображения исследуемой области или (ii) опорного изображения с упомянутым объемом трехмерного изображения исследуемой области.
4. Система по п. 1, причем проникающий инструмент (102) включает в себя иглу, а исследуемое положение включает в себя дистальный наконечник иглы.
5. Система по п. 4, причем упомянутая среда включает в себя тип ткани, и этот тип ткани используется в качестве указателя относительно того, когда материал должен впрыскиваться через иглу.
6. Система по п. 5, причем тип ткани отображается в наложенном изображении (152) в качестве указателя для впрыскивания материала через иглу.
7. Система по п. 1, причем упомянутый по меньшей мере один датчик (134) для проникающего инструмента выполнен с возможностью измерять время пролета от упомянутого множества положений в матрице, чтобы определять положение и ориентацию проникающего инструмента.
8. Система для отслеживания проникающего инструмента, содержащая:
модуль (150) обработки сигналов, выполненный с возможностью:
определять положение и ориентацию проникающего инструмента (102) в соответствии с сигналами из множества положений в матрице, причем проникающий инструмент имеет ультразвуковой датчик (134), установленный в или около положения дистального наконечника; и
классифицировать тип ткани, в которой позиционирован наконечник проникающего инструмента, на основе реакции датчика на сигналы из упомянутого множества положений в матрице.
9. Система по п. 8, дополнительно содержащая:
матрицу (130) интраоперационных ультразвуковых измерительных преобразователей, выполненную с возможностью генерировать сигналы из упомянутого множества положений в матрице, чтобы предоставлять одно или более изображений исследуемой области в реальном времени.
10. Система по п. 9, дополнительно содержащая:
модуль (148) наложения, выполненный с возможностью генерировать наложенное изображение (152), совмещенное с одним или более изображениями в реальном времени, причем наложенное изображение включает в себя выделенное положение проникающего инструмента и идентификатор типа ткани.
11. Система по п. 10, дополнительно содержащая:
дисплей (118), выполненный с возможностью предоставлять визуальную обратную связь наложенного изображения на одном или более изображений в реальном времени.
12. Система по п. 11, причем одно или более изображений в реальном времени включают в себя одно или более двумерных изображений, причем система дополнительно содержит:
модуль (140) трехмерной реконструкции, выполненный с возможностью реконструировать объем трехмерного изображения исследуемой области из одного или более двумерных изображений.
13. Система по п. 12, дополнительно содержащая модуль (144) совмещения, выполненный с возможностью совмещать одно или более двумерных изображений в реальном времени с упомянутым объемом трехмерного изображения исследуемой области.
14. Система по п. 13, причем модуль (144) совмещения дополнительно выполнен с возможностью совмещать опорное изображение с упомянутым объемом трехмерного изображения исследуемой области.
15. Система по п. 8, причем проникающий инструмент (102) содержит иглу.
16. Система по п. 8, причем тип ткани используется в качестве указателя относительно того, когда материал должен впрыскиваться через проникающий инструмент (102).
17. Система по п. 8, причем проникающий инструмент (102) используется для эпидурального вмешательства.
18. Способ отслеживания проникающего инструмента, содержащий:
генерацию сигналов (502) из множества положений в матрице, чтобы генерировать одно или более изображений исследуемой области в реальном времени;
предоставление (508) проникающего инструмента, имеющего тело с датчиком, установленным в исследуемом положении на упомянутом теле, причем датчик реагирует на сигналы из упомянутого множества положений в матрице;
определение (510) положения и ориентации проникающего инструмента в соответствии с сигналами из упомянутого множества положений в матрице с использованием модуля обработки сигналов;
классификация (512) среды, в которой позиционировано исследуемое положение, на основе реакции датчика на сигналы из упомянутого множества положений в матрице;
генерация (514) наложенного изображения, совмещенного с одним или более изображений в реальном времени, чтобы идентифицировать положение упомянутого исследуемого положения и предоставлять обратную связь относительно среды, в которой позиционировано это исследуемое положение; и
отображение (518) наложенного изображения на одном или более изображений в реальном времени.
19. Способ по п. 18, дополнительно содержащий:
реконструкцию (504) объема трехмерного изображения исследуемой области из двумерных изображений для одного или более изображений в реальном времени; и
совмещение (506) двумерных изображений, снятых в реальном времени, с объемом трехмерного изображения исследуемой области и/или опорным изображением.
20. Способ по п. 1, причем проникающий инструмент включает в себя иглу, исследуемое положение включает в себя дистальный наконечник иглы, а упомянутая среда включают в себя тип ткани, причем способ дополнительно содержит впрыскивание (516) материал через иглу, когда выбранный тип ткани указан в наложенном изображении.