ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ДЛЯ БЛОКА БИОПСИИ
USER INTERFACE FOR BIOPSY UNIT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к работе блока биопсии и относится, в частности, к устройству управления для управления блоком биопсии, к системе биопсии и к способу управления блоком биопсии.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Биопсия используется в связи с исследованиями молочной железы, и, в частности, с воздействиями при проведении маммографии. Для процедур биопсии молочных желез под контролем маммографии, биопсийной иглой управляет пользователь, например, с помощью кнопок управления, чтобы настроить координаты иглы. Например, кнопки управления предназначены для трех осей декартовой системы координат. Однако, было показано, что процедуры биопсии молочной железы под контролем маммографии, например, являются ситуациями, вызывающими стресс. Кроме того, сохраняется рост использования наклонных положений иглы, например, в сочетании с системами формирования рентгеновских изображений, что ведет к определенным пространственным ограничениям. Таким образом, пользователь сталкивается с более сложной ситуацией в отношении функционирования системы биопсии.
В US2009/171184A1 раскрываются хирургические системы на основе МРТ, включающие, по меньшей мере, один МРТ-совместимый хирургический инструмент, схему, выполненную с возможностью связи с МРТ сканером, и, по меньшей мере, один дисплей, связанный со схемой.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, в этом отношении может возникнуть необходимость в предоставлении улучшенного и упрощенного способа управления блоком биопсии.
Задача настоящего изобретения решается объектом независимых пунктов формулы изобретения, причем дополнительные варианты осуществления включены в зависимые пункты формулы изобретения. Следует отметить, что следующие описанные аспекты изобретения применяются также к устройству управления для управления блоком биопсии, системой биопсии, и способу управления блоком биопсии.
В соответствие с настоящим изобретением устройство управления предназначено для управления блоком биопсии. Устройство управления включает в себя опорную структуру с корпусом и блок пользовательского интерфейса с множеством элементов управления. Элементы управления выполнены с возможностью управления перемещением устройства биопсийной иглы вдоль, по меньшей мере, трех линий направления перемещения. По меньшей мере, две из линий направления перемещения выровнены с осями декартовой системы координат и одна линия направления перемещения выровнена с направлением оси иглы удлиненного устройства иглы блока биопсии, причем направление иглы наклонено, по меньшей мере, к одной из осей декартовой системы координат. Для каждой линии направления перемещения, корпус снабжен участком поверхности, который выровнен с одной соответствующей линией направления перемещения. Элемент управления для каждой линии направления перемещения расположен на корпусе на соответствующем участке поверхности. Элемент управления для перемещения вдоль направления оси иглы предусмотрен на наклонном участке поверхности, который выравнен с наклонным направлением оси иглы.
Как преимущество, предоставляется интуитивно понятный способ управления функциями устройства управления для блока биопсии. Благодаря предоставлению элементов управления, относящихся к направлению иглы, и таким образом не только в декартовой системе координат, и, предоставляя эти элементы управления направлением иглы на наклонном участке поверхности, выровненном с наклонным направлением оси иглы, пользователь может легко управлять иглой, например, применяя смещение иглы в направлении иглы, которое является одним из часто используемых перемещений, которое пользователь хочет выполнить.
В качестве примера, оси декартовой системы координат выровнены с опорой для пациента, например, столом опоры для пациента. Например, стол может предоставляться так, чтобы он мог быть наклонен или образовывать угол для определенных процедур. В другом примере, декартова система координат выровнена с опорой для груди, которая может предоставляться как настраиваемая в угловом положении по отношению к пациенту. В другом примере, оси декартовой системы координат выровнены с системой координат рентгеновской системы, связанной с приспособлением для биопсии. В другом примере, где опора для пациента выровнена вдоль вертикального и горизонтального направления кабинета для исследований, оси декартовой системы координат выровнены с вертикальным и горизонтальным направлением кабинета для исследований, и обеспечивается направление иглы, наклоненное к вертикальному направлению. В другом примере, оси декартовой системы координат выровнены с вертикальным и горизонтальным направлением кабинета для исследований, и обеспечивается направление иглы, наклоненное к вертикальному направлению.
В соответствии с примером, устройство управления выполнено в виде пространственно-настроенного пользовательского интерфейса. Элементы управления расположены в том же направлении, в котором будет перемещаться игла при нажатии на элементы управления.
В соответствии с примером, наклонный участок поверхности обеспечивается настраиваемой величиной угла наклона, которая выполнена с возможностью согласования или настраивания относительно изменения направления иглы.
Например, можно регулировать направление иглы или наклон иглы. Также посредством настраивания наклона участка поверхности, предоставляется оптимизированный способ интуитивно понятного пользовательского интерфейса.
В соответствие с настоящим изобретением предлагается также система биопсии, содержащая блок биопсии и устройство управления. Блок биопсии содержит наклоненное удлиненное устройство иглы и структуру перемещения для перемещения устройства иглы вдоль, по меньшей мере, трех линий направления перемещения. По меньшей мере, две из линий направления перемещения выровнены с осями декартовой системы координат системы биопсии, и одна линия направления перемещения выровнена с направлением иглы, которое наклонено, по меньшей мере, к одной из осей декартовой системы координат. Устройство управления представляет собой устройство управления в соответствии с одним из вышеуказанных примеров.
Удлиненное устройство иглы выполнено в виде биопсийной иглы. Предполагается, что направление иглы наклонено, по меньшей мере, к одной из осей декартовой системы координат.
В соответствии с примером устройство управления устанавливается фиксированным образом по отношению к блоку биопсии.
Например, устройство управления расположено удаленно от блока биопсии. В альтернативном примере, устройство управления расположено на отдельной опоре в непосредственной близости от блока биопсии.
В соответствии с другим примером, предоставляется регулируемая опора для пациента, и система декартовых координат совмещена с опорой для пациента. В рабочем положении, наклонный участок поверхности располагается с углом наклона к опоре для пациента.
В соответствии с примером блок биопсии содержит опорную стойку, и устройство управления установлено фиксированным образом на опорной стойке.
В соответствии с другим примером блок биопсии содержит структуру для формирования рентгеновских изображений.
В соответствии с примером, система биопсии является маммографической системой и опора объекта является опорой для груди со структурой для удержания груди. Источник или детектор системы формирования рентгеновских изображений расположен выше опоры для груди. Устройство иглы блока биопсии расположено со смещением над опорой для груди. В примере, структура для удержания груди содержит две регулируемых пластинки для грудей.
В соответствие с настоящим изобретением, также предложен способ управления блоком биопсии с наклонным направлением иглы. Способ включает в себя следующие этапы:
a) Предоставления элементов управления, выполненных с возможностью управления перемещением устройства биопсийной иглы вдоль, по меньшей мере, трех линий направления перемещения, причем, по меньшей мере, две из линий направления перемещения выровнены с осями декартовой системы координат и одна линия направления перемещения выровнена с направлением оси иглы удлиненного устройства иглы блока биопсии, причем направление иглы наклонено, по меньшей мере, к одной из осей декартовой системы координат. Для каждой линии направления перемещения, корпус снабжен участком поверхности, который выровнен с одной соответствующей линией направления перемещения. Элемент управления для каждой линии направления перемещения расположен на корпусе на соответствующем участке поверхности. Элемент управления для перемещения вдоль направления оси иглы предусмотрен на наклонном участке поверхности, который выровнен с наклонным направлением оси иглы.
b) Приведения в действие, по меньшей мере, одного из элементов управления для перемещения вдоль соответствующей линии направления перемещения.
c) Перемещения наклоненного удлиненного устройства иглы с помощью структуры перемещения, по меньшей мере, в одном из трех направлений перемещения. По меньшей мере, два из направлений перемещения выровнены с осями декартовой системы координат системы биопсии, и одно направление перемещения выровнено с направлением иглы, которое наклонено, по меньшей мере, к одной из осей системы декартовых координат.
В соответствии с аспектом изобретения, кроме элементов управления, относящихся к перемещению вдоль осей системы координат, осуществляется дополнительное, т.е. отдельное управление, относящееся к перемещению в направлении иглы. Для способствования передачи воображаемого необходимого перемещения вдоль оси иглы для фактического приведения в действие соответствующих элементов управления пользователем, соответствующие элементы управления, относящиеся к направлению иглы, предоставляются на участке поверхности, который связан с наклоном, или угловым положением самой биопсийной иглы. Таким образом, пользователь может легко представить себе, что соответствующие элементы управления не должны (мысленно) переводиться в систему координат, но могут быть приведены в действие непосредственно и очень интуитивным способом. Геометрическое расположение кнопок позволяет легко и безопасно для пользователя управлять блоком, даже, например, из гентри. Кнопки расположены таким образом, что наклоненная вертикальная игла может интуитивно управляться во всех направлениях, а именно, например x-, y-, z- и направлении удлинения иглы. Таким образом, рабочий процесс улучшается благодаря уменьшению напряжения и отвлечения внимания, которые требуются от пользователя. Например, предлагаются стереотаксические системы биопсии молочной железы, которые используют прямой вертикальный или боковой доступ иглы. Во время процедуры биопсии пользователь может точно настроить координаты иглы путем приведения в действие соответствующих кнопок на блоке управления. В одном примере блок управления, т.е. устройство управления, предоставляется как реализованный в блоке иглы. В другом примере, блок управления является портативным, свободным блоком управления. Например, устройство управления можно использовать для маммографических систем, где используется визуализация с использованием томографической реконструкции. Таким образом, систему биопсии можно легко интегрировать, несмотря на настройки визуализации с использованием системы томографической реконструкции. Например, такие настройки визуализации не могут иметь прямую вертикальную иглу, так как «кобура» иглы и сама игла дадут обратную связь формы в продолжение томосканирования.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут очевидны и пояснены со ссылкой на описанные ниже варианты осуществления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Примерные варианты осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на следующие чертежи:
На Фиг. 1 схематически показан вид в перспективе примера устройства управления;
На Фиг. 2 показан дополнительный пример устройства управления по отношению к биопсийной игле;
На Фиг. 3 показан пример схематической установки системы биопсии;
На Фиг. 4 показан еще один пример системы биопсии с опорной стойкой для маммографических биопсийных вмешательств; и
На Фиг. 5 показаны основные этапы примера способа управления блоком биопсии.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На Фиг. 1 показано устройство 10 управления для управления блоком биопсии (не показан). Устройство 10 управления содержит опорную структуру 12 с корпусом 14. Кроме того, предлагается блок 16 пользовательского интерфейса с множеством элементов управления 18. Элементы 18 управления выполнены с возможностью управления движением устройства биопсийной иглы вдоль, по меньшей мере, трех линий направления перемещения. По меньшей мере, две из линий направления перемещения выровнены или совпадают по направлению с осями декартовой системы 20 координат, как указано на Фиг. 1. Одна линия направления перемещения выровнена или совпадает с направлением 22 оси иглы удлиненного устройства иглы блока биопсии. Направление оси иглы наклонено, по меньшей мере, к одной из осей декартовой системы координат.
Термин «устройство биопсийной иглы» относится к биопсийным иглам или другому интервенционному оборудованию.
Например, декартова система 20 координат может содержать первую ось z, вторую ось х и третью ось у. Как указано символом 23 угла, направление 22 оси иглы имеет угол наклона, т.е. угол 23, к оси z.
Для каждой линии направления перемещения, корпус снабжен участком поверхности, который выровнен с одной соответствующей линией направления перемещения. Например, предоставляются вертикальный участок 24 поверхности, горизонтальный участок 26 поверхности и наклонный участок 28 поверхности. Наклон наклонного участка 28 поверхности обозначен первой линией 30, параллельной участку 28 поверхности, имеющей угол 32 наклона к вертикальной линии 34. На вертикальном участке 24 предоставляется элемент управления для вертикального перемещения. Элемент управления, по меньшей мере, для одного горизонтального перемещения предоставляется на горизонтальном участке 26 поверхности. Элемент управления для наклонного перемещения, т.е. вдоль направления иглы, предоставляется на наклонном участке 28 поверхности.
Термины «вертикальное перемещение», «горизонтальное перемещение» и «наклонное перемещение» относятся к перемещению в вертикальном, горизонтальном и наклонном направлении, соответственно, т.е. к описанной выше линии направления перемещения или ориентации перемещения в вертикальной, горизонтальной и наклонной плоскости соответственно. В случае объединения декартовой системы с опорой для пациента, которую можно регулировать, термины «вертикальный», «горизонтальный» и «наклонный» относятся к соответствующим осям опоры для пациента с различной пространственной ориентации стола.
Термин «линия направления перемещения» относится к линейному перемещению вдоль линии перемещения, причем линейным перемещением можно управлять, и оно может происходить в обоих направлениях. «Линия направления перемещения» также обозначается как ориентация перемещения, где ориентация перемещения включает в себя два противоположных направления перемещения. «Линия направления перемещения» также обозначается как «направление перемещения», причем термин «направление» относится к двум противоположным направлениям, т.е. назад и вперед, вдоль траектории перемещения.
«Направление оси иглы» также обозначается как ориентация иглы в двух противоположных направлениях, или также как ориентация иглы.
Термин «наклонный» относится к отклонению направления иглы от декартовых осей, по меньшей мере, на 5°, например, отклонение 10° или больше.
Термин «выровнен» относится к той же ориентации направления перемещения и соответствующему участку поверхности. Например, выровненный включает в себя параллельное расположение. В другом примере, термин «наклонный» также включает в себя отклонения от параллельного выравнивания, например, отклонение в +/-5° или +/-10°.
Термин «пространственно настроенный» относится к расположению элементов управления на поверхностях, которые предоставляются в аналогичном пространственном положении, т.е. в аналогичной ориентации (по отношению к операционной зоне, в которой предоставляется блок биопсии), как возможности перемещения, которыми можно управлять, устройства биопсии, например, биопсийной иглы.
Термин «пользовательский интерфейс» относится к предоставленной функции управления блока биопсии, т.е. направлению взаимодействия пользователь- машина, а также к прямой функции обратной связи или информационной функции, представленной самим устройством управления, т.е. направлению взаимодействия машина-пользователь.
В качестве примера, элемент управления для двух горизонтальных направлений перемещения, перпендикулярных друг другу, обозначенный ссылочной позицией 36 на Фиг. 2, предоставляется на горизонтальном участке 26 поверхности.
В другом примере, элемент управления для управления перемещением биопсийной иглы в соответствующем направлении вдоль линии направления перемещения предоставляется в виде двух кнопок, с одной кнопкой для каждого направления, как схематически показано на Фиг. 1 и 2.
В другом примере (не показан) предоставляется кнопка с двумя участками поверхности активации, и предоставляются кнопки для управления перемещением биопсийной иглы в соответствующем направлении вдоль линии направления перемещения.
Например, кнопки или участки поверхности активации предоставляются в форме стрелки, указывающей соответствующее направление.
Как указано выше, элемент управления для каждой линии направления перемещения расположен на корпусе на соответствующем участке поверхности. Предоставляется элемент управления для перемещения вдоль направления оси иглы на наклонном участке 28 поверхности, который выравнен с наклонным направлением оси иглы.
Устройство 10 управления выполнено в виде пространственно-настроенного пользовательского интерфейса, причем элементы управления расположены в том же направлении, в котором будет двигаться игла при нажатии на элементы управления.
На Фиг. 2 показана система 50 биопсии с блоком 52 биопсии и устройством 54 управления. Устройство 54 управления является устройством 10 управления в соответствии с одним из вышеуказанных примеров. Блок 52 биопсии включает в себя наклонное направление 56 удлиненной иглы и структуру 58 перемещения для перемещения устройства иглы вдоль, по меньшей мере, трех линий направления перемещения, т.е. вдоль первого направления, выровненного с направлением иглы, как указано с помощью первой двойной стрелки 60. Кроме того, также предоставляется вертикальное перемещение, как указано с помощью второй двойной стрелки 62, а также горизонтальное перемещение, с помощью второй горизонтальной двойной стрелки, т.е. третьей двойной стрелки 64. По меньшей мере, две из линий направления перемещения выровнены или совпадают по направлению с осями декартовой системы координат системы биопсии, и одна линия направления перемещения выровнена или совпадает с направлением иглы, которая наклонена, по меньшей мере, к одной из осей системы декартовых координат.
В соответствии с примером, показанным на Фиг. 2, устройство управления устанавливается в фиксированным образом относительно к блоку биопсии, например, будучи скрепленными друг с другом, как показано на Фиг. 2. Однако, в других примерах, устройство управления устанавливается фиксированно, но на расстоянии до блока 52 биопсии.
В другом примере, устройство управления располагается удаленно от блока биопсии. В альтернативном примере, устройство управления расположено на отдельной опоре в непосредственной близости от блока биопсии.
Согласно примеру, опорная структура 12 может быть связана с регулируемой опорой для пациента. Система декартовых координат совмещается с опорой для пациента, и в рабочем положении, наклонный участок поверхности располагается с углом наклона к опоре для пациента.
Например, как показано на Фиг. 3, предлагается регулируемая опора 66 для пациента, например, стол для пациента. Декартова система 20 координат, показанная в непосредственной близости от стола для пациента, соответствует опоре для пациента, и в рабочем положении, наклонный участок поверхности располагается с углом наклона к опоре для пациента, как, указано наклоном наклонного участка 28 поверхности. Кроме того, показано также наклонное направление иглы, как указано ссылочной позицией 68.
В соответствии с другим примером, показанным в качестве варианта дополнения на Фиг. 3, предлагается наклонный участок 28 поверхности с настраиваемым показателем угла наклона, как указано с помощью первой, вращающейся вокруг оси двойной стрелкой 70. Настраиваемый показатель угла наклона выполнен с возможностью адаптироваться или настраиваться к изменению направления иглы, которое указано с помощью второй, вращающейся вокруг оси двойной стрелки 72.
Как показано на Фиг. 4, предлагается еще один пример, в котором блок 52 биопсии содержит опорную стойку 74. Устройство 10 управления жестко крепится к опорной стойке. Опорная стойка отмечена вертикальной структурой 75. Например, блок биопсии содержит структуру 76 для формирования рентгеновских изображений, например, с источником 78 рентгеновского излучения, и детектором 80 рентгеновского излучения. Например, система представляет собой маммографическую систему и опора объекта является опорой для груди со структурой 82 для удержания груди. Штриховая линия показывает 84 грудь, расположенную между двумя пластинками для груди. Источник или детектор системы формирования рентгеновских изображений расположен со смещением над опорой для груди и, например, перемещается влево на Фиг. 4.
Термин «со смещением над» относится к позиции, которая находится a) выше опоры для груди, т.е. выше в вертикальном направлении, чем опора для груди, и b) смещена в сторону, например, рядом с источником или детектором системы формирования рентгеновских изображений.
В примере, структура для удержания груди включает в себя две регулируемых пластинки для груди, как уже упоминалось.
В соответствие с настоящим изобретением, предлагается также способ 100 для управления блоком биопсии с наклонным направлением иглы. Способ 100 включает в себя следующие этапы: на первом этапе 102 предоставления, предоставляются элементы управления, которые выполнены с возможностью управления перемещением устройства биопсийной иглы вдоль, по меньшей мере, трех линий направления перемещения. По меньшей мере, две из линий направления перемещения выровнены или совпадают по направлению с осями декартовой системы координат и одна линия направления перемещения выровнена или совпадает с направлением оси иглы удлиненного устройства иглы блока биопсии. Направление оси иглы наклонено, по меньшей мере, к одной из осей декартовой системы координат. Для каждой линии направления перемещения, корпус снабжен участком поверхности, который выровнен с одной соответствующей линией направления перемещения. Элемент управления для каждой линии направления перемещения расположен на корпусе на соответствующем участке поверхности. Элемент управления для перемещения вдоль направления оси иглы предусмотрен на наклонном участке поверхности, который выровнен с наклонным направлением оси иглы. На дальнейшем этапе 104 приведения в действие, приводят в действие, по меньшей мере, один из элементов управления для перемещения вдоль соответствующей линии направления перемещения. На третьем этапе 106 перемещения, наклоненное удлиненное устройство иглы перемещается с помощью структуры перемещения, по меньшей мере, в одном из трех направлений перемещения. По меньшей мере, два из направлений перемещения выровнены или совпадают по направлению с осями декартовой системы координат системы биопсии, и одно направление перемещения выровнено или совпадает с направлением иглы, которое наклонено, по меньшей мере, к одной из осей системы декартовых координат.
Первый, т.е. этап 102 предоставления также обозначается как этап a), второй этап, т.е. этап 104 приведения в действие также обозначается как этап b), и третий, т.е. этап 106 перемещения также обозначается как этап c).
Следует отметить, что варианты осуществления изобретения описаны в отношении различных предметов изобретения. В частности, некоторые варианты осуществления описаны в отношении пунктов формулы изобретения, описывающих способы, тогда как другие варианты осуществления описаны в отношении пунктов формулы изобретения, описывающих устройства. Однако специалист в данной области поймет из приведенного выше и нижеследующего описания, что, пока не указано иное, в дополнение к любому сочетанию признаков, принадлежащих объекту изобретения одного рода, любое сочетание признаков, относящихся к различным объектам изобретения, также полагается раскрытым в этой заявке. Тем не менее, все признаки могут быть объединены, обеспечивая синергетический эффект, который больше, чем простое суммирование признаков.
Хотя изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и предшествующем описании, такие иллюстрации и описание должны рассматриваться как иллюстративные или приведенные в качестве примера, а не ограничивающие. Изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления. Изучив чертежи, раскрытие и приложенную формулу изобретения, специалисты в данной области смогут понять и осуществить при практической реализации заявленного изобретения другие вариации показанных вариантов осуществления.
В формуле изобретения слово «содержит» не исключает других элементов или этапов, и формы единственного числа не исключают множественного числа. Один процессор или другой блок может выполнить функции нескольких пунктов перечисленных в формуле изобретения. Сам факт того, что определенные меры перечислены во взаимно отличных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что сочетание этих мер нельзя использовать с пользой. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны рассматриваться в качестве ограничения объема.