RU2707831C2 - Система для контроля использования медицинского устройства - Google Patents

Система для контроля использования медицинского устройства Download PDF

Info

Publication number
RU2707831C2
RU2707831C2 RU2017122146A RU2017122146A RU2707831C2 RU 2707831 C2 RU2707831 C2 RU 2707831C2 RU 2017122146 A RU2017122146 A RU 2017122146A RU 2017122146 A RU2017122146 A RU 2017122146A RU 2707831 C2 RU2707831 C2 RU 2707831C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
medical device
ultrasonic emitting
medical
ultrasonic
database
Prior art date
Application number
RU2017122146A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017122146A3 (ru
RU2017122146A (ru
Inventor
Стивен Антони Виллем ФОККЕНРУД
Луис СТРАУККЕН
Харм Ян Виллем БЕЛТ
Александер Францискус КОЛЕН
Ненад МИХАЙЛОВИЧ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2017122146A publication Critical patent/RU2017122146A/ru
Publication of RU2017122146A3 publication Critical patent/RU2017122146A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2707831C2 publication Critical patent/RU2707831C2/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4438—Means for identifying the diagnostic device, e.g. barcodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4477—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device using several separate ultrasound transducers or probes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4483—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/56—Details of data transmission or power supply
    • A61B8/565—Details of data transmission or power supply involving data transmission via a network
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207—Driving circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/5205—Means for monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/40—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the management of medical equipment or devices, e.g. scheduling maintenance or upgrades
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0292—Electrostatic transducers, e.g. electret-type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/40—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups with testing, calibrating, safety devices, built-in protection, construction details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/70—Specific application
    • B06B2201/76—Medical, dental

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системе для опознавания идентификационной характеристики медицинского устройства, содержащего ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент. Система содержит устройство, выполненное с возможностью функционального соединения с медицинским устройством, которое выполнено с возможностью подачи сигнала возбуждения в ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент и приема детектированного сигнала из ультразвукового излучающего/чувствительного элемента. Устройство дополнительно содержит процессор, выполненный с возможностью обработки детектированных сигналов из ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, чтобы определять идентификационную характеристику медицинского устройства, которая определяется детектированными сигналами из ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, возникающими в многослойном пакете излучающего/чувствительного элемента. Процессор выполнен с дополнительной возможностью опознавания идентификационной характеристики медицинского устройства из базы данных известных идентификационных характеристик медицинских устройств после соединения медицинского устройства с устройством. Использование изобретения позволяет блокировать использование медицинского устройства, когда превышается предварительно заданный предел использования. 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к системе для идентификации медицинского устройства. Изобретение дополнительно относится к системе для контроля и управления применением медицинских устройств.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Применение медицинских устройств для диагностики или лечения заболеваний организма может приводить к захвату биологического материала на поверхности или внутри конструкции медицинского устройства. Очистка и последующая стерилизация медицинских устройств после применения могут обеспечивать достаточно безопасные условия для повторного применения. Однако, усталость материала и химические реакции во время стерилизации могут приводить к опасным условиям для применения медицинских устройств после повторяющихся циклов стерилизации.
Документ US5651780 представляет катетер, который хранит в электронной форме идентификационный код, который однозначно идентифицирует предварительно заданные рабочие характеристики. Катетер способен передавать идентификационный код во внешнее считывающее устройство в ответ на предварительно заданное приглашение. Соответствующее устройство считывает идентификационный код и сравнивает его с предварительно заданными рабочими критериями. Идентификационный код может быть предварительно программирован в твердотельной интегральной микросхеме, встроенной в ручку катетера. Альтернативно, средство идентификации может быть выполнено на основе резистора с заданным значением электрического сопротивления, встроенного в катетер, и значение электрического сопротивления становится идентификационным кодом, когда измеряется соответствующим устройством. Устройство не будет допускать взаимодействия с функциональным компонентом катетера, если идентификационный код указывает, что функциональные характеристики катетера не подходят для предусмотренного взаимодействия. Катетер может хранить информацию по применению в твердотельной микросхеме, чтобы предотвратить повторное использование.
Встраивание специальных электронных устройств таких как микросхем для хранения идентификационного кода или резисторов для идентификации медицинского устройства по индивидуальному значению сопротивления также требует соединения с электронными устройствами в целях считывания и управления. Встраивание дополнительных электронных схем в медицинские устройства с высокоплотной компоновкой таких как катетеры или интервенционные иглы, представляет серьезную техническую задачу вследствие жестких размерных требований упомянутых медицинских устройств. Кроме того, функциональные требования, касающиеся соединения медицинских устройств с действующими системами, например, возможность перестройки и легкость обращения, конфликтуют с дополнением специальными соединениями, необходимыми для идентификации микросхемы или электрического сопротивления, чтобы считывать электронные схемы. Любой дополнительный электронный компонент, встроенный в медицинское устройство, а также длинные передающие линии между считывающими электронными схемами и медицинским устройством обременяют потенциальными электромагнитными помехами детектированные сигналы, измеренные во время предполагаемого применения медицинского устройства, содержащего ультразвуковые излучающий/чувствительный элементы.
Заявка WO2008032239A2 представляет медицинскую систему для генерации исчерпывающего отчета о моделировании возможностей системы в целях демонстрации и аттестации, при этом медицинская система содержит ультразвуковой датчик визуализации, тракт ультразвукового сигнала, процессорный блок, дисковой накопитель и отчетный принтер. Моделирование исчерпывающего отчета реализуется по следующим этапам: сохранение данных о пациенте и исходных данных, соответствующих сигналам в первой базе данных, содержащейся в медицинской системе; обработка исходных данных для получения данных, соответствующих визуально воспринимаемой информации; использование данных о пациенте и визуально воспринимаемой информации для создания отчетного моделирования.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью изобретения является создание системы для идентификации медицинских устройств, содержащих ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент, без встраивания дополнительных пассивных и/или активных электронных схем, характерных для идентификационных целей.
В соответствии с изобретением, данная цель достигается с помощью системы для опознавания идентификационной характеристики медицинского устройства, содержащего, по меньшей мере, один ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент, при этом система содержит устройство, выполненное с возможностью функционального соединения с медицинским устройством, причем устройство выполнено с возможностью подачи сигнала возбуждения в ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент и приема детектированного сигнала из ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, устройство дополнительно содержит процессор, причем процессор выполнен с возможностью обработки детектированных сигналов из ультразвукового излучателя/датчика, чтобы определять идентификационную характеристику медицинского устройства, и причем процессор выполнен с дополнительной возможностью опознавания идентификационной характеристики медицинского устройства из базы данных известных идентификационных характеристик медицинских устройств после соединения медицинского устройства с устройством.
Преимущество изобретения состоит в использовании существующих компонентов системы для определения идентификатора медицинских устройств, содержащих, по меньшей мере, один ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент, без дополнительной потребности во встраивании специальных электронных устройств для хранения идентификационного кода и электронных схем в целях считывания и управления.
Ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент содержит активную часть, которая генерирует ультразвуковые волны по электрическому сигналу возбуждения, и пассивные части для ввода акустических волн только в требуемую среду. Пассивные части содержат материал-подложку для ослабления распространения ультразвуковых волн в нежелательных направлениях (например, в проксимальный стержень устройства) и согласующие слои для эффективного ввода ультразвуковых волн в среду в требуемом направлении (например, в анатомические структуры, воздух и т.п.).
Ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент, встроенный в медицинское устройство, содержит, по меньшей мере, акустический контактный материал, закрепленный на рабочей поверхности активной части ультразвукового излучающего/чувствительного элемента. После подачи устройством последовательности электрических возбуждающих импульсов с некоторой интенсивностью, активная часть генерирует ультразвуковые волны, которые рассеиваются и отражаются внутри акустического контактного материала. Активная часть ультразвукового излучающего/чувствительного элемента детектирует ультразвуковые волны, которые достигают ее поверхности, и передает детектированный сигнал в процессор устройства, который обрабатывает идентификационную характеристику ультразвукового излучающего/чувствительного элемента и, следовательно, идентификационную характеристику медицинского устройства. Данная идентификационная характеристика может быть вектором признаков, содержащим поднабор отсчетов данных радиочастотного сигнала, детектированного ультразвуковым излучающим/чувствительным элементом. Практический поднабор отсчетов данных ограничен внутри толщины акустических контактных материалов в направлении распространения ультразвуковых волн, что зависит только от конструкции ультразвукового излучателя/датчика и не зависит от условий окружения. Детектируемые ультразвуковые сигналы от и из-за поверхности раздела акустического контактного материала с окружением сильно зависят от условий окружения, и поэтому они не пригодны для идентификации ультразвукового излучающего/чувствительного элемента.
Ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент дает однозначно определенный отклик на последовательность электрических возбуждающих импульсов вследствие небольших неустранимых дефектов изготовления и/или отклонений в акустическом пакете, содержащем активный излучающий/чувствительный элемент, материалы-подложки, акустические контактные слои и связующие материалы. Кроме того, в процесс изготовления ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов можно произвольно вносить мелкие дефекты с целью создания более отличающегося отклика ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов на одинаковую последовательность электрических возбуждающих импульсов.
Ультразвуковые излучающие/чувствительные элементы могут создаваться из решетки ультразвуковых излучателей/датчиков или из решетки емкостных микрообработанных ультразвуковых излучателей/датчиков. Решетки ультразвуковых излучателей/датчиков обеспечивают увеличенную апертуру для приема ультразвука, рассеянного и отраженного от анатомических структур, при падении на них ультразвуковых волн.
Несколько ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов решетки допускают комбинацию индивидуальных идентификационных характеристик. В варианте осуществления изобретения комбинацию индивидуальных характеристик получают построением вектора признаков медицинского устройства путем объединения индивидуальных векторов признаков ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов.
Ультразвуковые излучающие/чувствительные элементы в медицинском устройстве могут быть ориентированы в разных направлениях. В случае с анатомическими структурами интереса, расположенными в различных ориентациях относительно медицинского устройства (например, анатомической структуры сердца относительно катетера, расположенного в камере сердца) полезен сам факт, что ультразвуковые излучающие/чувствительные элементы ориентированы в различных направлениях для обеспечения информации о свойстве ткани совместно с соответственным положением области ткани в анатомической структуре сердца.
В варианте осуществления системы процессор выполнен с возможностью обновления базы данных известных идентификационных характеристик медицинских устройств посредством пополнения базы данных идентификационной характеристикой медицинского устройства, присоединенного к устройству. База данных может храниться во внутреннем блоке памяти устройства, или, в качестве альтернативы, может храниться в блоке памяти внешнего сервера. Устройство может быть выполнено с возможностью обмена данными по проводной или беспроводной связи непрерывно или периодически с внешним сервером для передачи и/или приема, по меньшей мере, идентификационной характеристики медицинского устройства.
В варианте осуществления системы процессор выполнен с возможностью опознавания идентификационной характеристики медицинского устройства из базы данных известных идентификационных характеристик медицинских устройств на основании квадратичной нормы разностей векторов признаков.
В дополнительном варианте осуществления системы процессор выполнен с возможностью обновления информации в базе данных, относящейся к длительности и частоте использования медицинского устройства. Поэтому можно протоколировать степень использования медицинских устройств, содержащих встроенные ультразвуковые излучающие/чувствительные элементы.
В дополнительном варианте осуществления изобретения процессор выполнен с возможностью подачи предупреждающего сигнала пользователю системы, когда превышается предварительно заданный предел использования медицинского устройства. Предупреждающий сигнал может быть визуальным сигналом или текстом, представляемым на экране системы, тактильным сигналом обратной связи, звуковым сигналом и т.п.
В другом варианте осуществления изобретения устройство выполнено с возможностью обновления базы данных известных идентификационных характеристик медицинских устройств на внешнем сервере с помощью предупреждающего сообщения по использованию медицинского устройства сверх предварительно заданного предела. Основным преимуществом является возможность протоколирования использования медицинских устройств, отклоняющегося от рекомендованного ограничения, безразлично к тому, как пользователь системы реагирует на указываемые предупреждающие сигналы.
В альтернативном варианте осуществления системы устройство выполнено с возможностью прекращения использования, по меньшей мере, одного ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, когда превышается предварительно заданный предел использования медицинского устройства. Основное преимущество состоит в том, чтобы воспрепятствовать повторному использованию медицинских устройств в потенциально опасных условиях, когда многократное повторное использование медицинского устройства требует повторяющихся циклов стерилизации, что может приводить к опасным условиям вследствие усталости материала или нежелательных химических реакций.
В еще одном варианте осуществления система дополнительно содержит источник энергии для подачи энергии в ткань, при этом устройство выполнено с возможностью запрещения передачи энергии из источника энергии в медицинское устройство, когда превышается предварительно заданный предел использования медицинского устройства. Медицинское устройство, выполненное с возможностью подачи энергии в ткань может быть, потенциально, расходным устройством одноразового применения. Небезопасное использование медицинского устройства предотвращается благодаря распознаванию того, что медицинское устройство пытаются использовать несоответствующим образом, после чего передача энергии в медицинское устройство выключается.
Дополнительные аспекты и преимущества изобретения станут понятнее из последующего подробного описания, которое может быть лучше понятно со ссылкой на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертежах:
Фиг. 1 показывает схематически и примерно вариант осуществления системы в соответствии с изобретением,
Фиг. 2 показывает схематически и примерно вариант осуществления дистального конца медицинского устройства в соответствии с изобретением,
Фиг. 3A и 3B показывают сечения ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов для применения в системе в соответствии с изобретением,
Фиг. 4 показывает графическое представление детектированного сигнала ультразвукового излучающего/чувствительного элемента,
Фиг. 5A и 5B показывают графические изображения функций отклика, используемых для определения идентификационных характеристик медицинских устройств в соответствии с изобретением,
Фиг. 6A-6C показывают схематически и примерно варианты осуществления дистальных концов медицинских устройств для применения в системе в соответствии с изобретением,
Фиг. 7 показывает графическое изображение функции отклика, используемой для определения идентификационной характеристики медицинского устройства, содержащего несколько ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов,
Фиг. 8A показывает графическое представление медицинского устройства в два разных момента,
Фиг. 8B показывает графическое изображение функций отклика двух медицинских устройств в два разных момента,
Фиг. 9A показывает графическое изображение функций отклика, измеренных в два разных момента для медицинского устройства, содержащего несколько ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов,
Фиг. 9B показывает графическое изображение функций отклика двух разных медицинских устройств, содержащих несколько ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов,
Фиг. 10A и 10B показывают примерно представления квадратичной нормы разностей векторов признаков, используемых для идентификации медицинских устройств,
Фиг. 11 показывает схематически и примерно вариант осуществления системы для идентификации медицинского устройства для подачи энергии в ткань сердца.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Вариант осуществления системы 1 в соответствии с изобретением, показанной на фиг. 1, содержит устройство 2, функционально соединенное с медицинским устройством 3, и устройство 7 отображения для отображения ультразвуковой измерительной информации, собранной медицинским устройством 3. Устройство 2 выполнено с возможностью подачи сигнала возбуждения в, по меньшей мере, ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент, встроенный в медицинское устройство 3 по тракту 4 передачи и приема детектированного сигнала из ультразвукового излучающего/чувствительного элемента по тому же тракту передачи. Устройство 2 дополнительно содержит процессор 22, который выполнен с возможностью обработки детектированных сигналов из ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, встроенного в медицинское устройство 3.
Устройство содержит внутренний блок 21 памяти для локального хранения данных, получаемых в результате обработки детектированных сигналов. Альтернативно, внутренний блок 21 памяти может быть съемным блоком памяти. В варианте осуществления в соответствии с изобретением, устройство 2 может быть выполнено с возможностью обмена данными с внешним сервером 5 по тракту 6 передачи для передачи и/или приема данных, получаемых в результате обработки детектированных сигналов. Тракт 6 передачи допускает синхронизацию данных, хранящихся во внутреннем блоке 21 памяти устройства 2, и данных, хранящихся в блоке 51 памяти внешнего сервера 5.
Тракт 4 передачи между медицинским устройством и устройством 2, а также тракт 6 передачи между устройством 2 и внешним сервером 5 может быть проводным или беспроводным соединением. Блок 7 отображения может быть встроен в устройство 2, что может обеспечивать преимущества для портативных систем.
Удлиненный корпус медицинского устройства 3 содержит проксимальный конец 31 для связи медицинского устройства с устройством 2 по тракту 4 передачи, и дистальный конец 32. Проксимальный конец 31 медицинского устройства 3 может быть непосредственно соединен с устройством 2, без помощи тракта 4 передачи.
Вариант осуществления дистального конца 32 медицинского устройства схематически и примерно показан на фиг. 2. Аксиально ориентированный ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент 321 встроен в обойму 329. Ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент 321 может представлять информацию об анатомических структурах перед дистальным концом 32 медицинского устройства. Материал обоймы 329 может иметь электроизоляционные или электропроводящие свойства. Электроизоляционные материалы, такие как полиэфирблокамиды (например, PEBAX) характеризуются термопластичностью, поэтому обойму можно легко формовать. С другой стороны, электропроводящие материалы (например, платиноиридиевые сплавы) пригодны для подачи энергии в ткань в форме тока радиочастоты.
Ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент 321 представляет собой многослойную пакетную конструкцию, содержащую активную часть для генерации ультразвуковых волн в ответ на принятый электрический сигнал возбуждения, и пассивные части для эффективного ввода акустических волн в среду в требуемом направлении. Фиг. 3A представляет сечение ультразвукового излучающего/чувствительного элемента 321, содержащего пьезоэлектрический материал (например, PZT5H, поливинилиденфторид) в качестве активной части 101. На обеих рабочих поверхностях активной части 101 выполнены электропроводящие слои для обеспечения возбуждения пьезоэлектрического материала электрическим сигналом возбуждения. В качестве альтернативы, активная часть ультразвукового излучающего/чувствительного элемента может представлять собой элемент 111 емкостного микрообработанного ультразвукового преобразователя (CMUT) 111. Сечение данного ультразвукового излучающего/чувствительного элемента схематически показано на фиг. 3B. Электрический сигнал возбуждения подается на два электропроводящих электрода 112: один электрод, встроенный в мембрану, и другой электрод, встроенный в несущую подложку мембраны. В обоих случаях, когда активный элемент является пьезоэлектрическим материалом 101 или элементом CMUT 111, продольные ультразвуковые волны, генерируемые в ответ на принятый электрический сигнал возбуждения, излучаются в обоих направлениях, перпендикулярно рабочим поверхностям активной части. На одну сторону активной части излучающего/чувствительного элемента может быть нанесен слой-подложка 102, чтобы быстро ослаблять ультразвуковые волны. Слой-подложка обычно является композитным материалом из рассеивающих частиц внутри матрицы материала, эффективно ослабляющим акустические волны. На другой рабочей поверхности активной части ультразвукового излучающего/чувствительного элемента выполнен, по меньшей мере, один акустический контактный слой 103, который имеет несколько назначений, например, служит для эффективного ввода ультразвуковых волн в окружение, механической, химической и электрической защиты активной части. Подходящими акустическими контактными материалами являются полидиметилсилоксан (PDMS), различные типы полиэфирблокамидов (PEBAX), полибутадиент, парилен и т.п. Акустические контактные материалы могут иметь различные формы с линзовым эффектом для фокусировки или дефокусировки ультразвуковых волн в окружение.
Графическое представление детектированного сигнала 230 ультразвукового излучающего/чувствительного элемента при однопериодном синусоидальном сигнале возбуждения приведено на фиг. 4. Хотя для пояснения изобретения используется однопериодный синусоидальный сигнал возбуждения, в ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент может подаваться сигнал возбуждения любой другой формы, при условии, что активная часть ультразвукового излучающего/чувствительного элемента способна генерировать ультразвуковые волны при приеме соответствующего сигнала возбуждения.
Детектированный сигнал 230 является радиочастотным (РЧ) сигналом, принимаемым устройством. На графическом представлении ось y представляет амплитуду РЧ сигнала, и ось x представляет глубину в направлении излучения ультразвуковых волн. Альтернативно, глубину можно выражать как время распространения ультразвуковых волн, которое равно времени, требующемуся ультразвуковым волнам для прохождения расстояния сквозь среду, окружающую ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент.
Воспроизводимость условий окружения, в которое излучаются ультразвуковые волны, является очень низкой, и поэтому ультразвуковые волны, рассеянные и отраженные из окружения к ультразвуковому излучающему/чувствительному элементу, являются практически изменяющимися во времени. Влияние окружения на детектированный сигнал следует предпочтительно исключать, чтобы использовать детектированный сигнал для идентификации ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов.
Идентификационные характеристики ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов должны быть основаны на детектированном сигнале, возникающем в многослойном пакете, показанном на фиг. 3A и 3B. Практическая длительность детектированного сигнала, применимого для определения идентификационной характеристики ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, определяется, с одной стороны, моментом реакции активной части ультразвукового излучающего/чувствительного элемента на электрический сигнал возбуждения и, с другой стороны, отражением ультразвуковых волн от границы раздела между акустическим контактным материалом и окружением. Толщина и состав акустического контактного материала 103 очевидно известны. Когда толщина и составы материалов в многослойном наборном ультразвуковом излучающем/чувствительном элементе известны, тогда длительность детектированного сигнала, применимого в целях идентификации, можно определять на основании скорости звука в многослойном пакете. Однако, в большинстве практических случаев, небольшие неустранимые изменения толщины, состава и качества обработки поверхности слоев делают каждый отдельно взятый ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент уникальным, характеризующимся немного отличающейся длительностью детектированного сигнала, применимого в целях идентификации.
Чтобы сделать изобретение практически пригодным для любых условий окружения, а также чтобы сделать его индифферентным для ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов с известным и неизвестным составом многослойных пакетов, детектированный сигнал предпочтительно получают обработкой нескольких линий детектированных РЧ сигналов от одного и того же ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, при идентичном сигнале возбуждения, в течение ограниченного интервала времени.
Минимальные изменения условий окружения (например, движение медицинского устройства относительно ткани сердца) могут влиять на нестабильные детектированные сигналы, что может проявляться в шуме и изменяющемся во времени сигнале. В предпочтительном варианте осуществления функцию отклика ультразвукового излучающего/чувствительного элемента получают исключением вклада от условий окружения из детектированного сигнала с помощью рекурсивного фильтра нижних частот. Рекурсивный фильтр можно реализовать с использованием следующей рекуррентной формулы:
Figure 00000001
, (уравнение 1)
где
Figure 00000002
означает значение отсчета в РЧ линии с дискретным индексом
Figure 00000003
времени на глубине
Figure 00000004
, а
Figure 00000005
означает отсчет в РЧ линии, фильтрованный фильтром нижних частот, при таких же индексах времени и глубины. Параметры
Figure 00000006
и
Figure 00000007
определяются уравнениями:
Figure 00000008
, (уравнение 2)
Figure 00000009
, (уравнение 3)
где
Figure 00000010
означает частоту повторения импульсов в Герцах, и
Figure 00000011
является постоянной времени, определяющей длительность усреднения в секундах или эффективную память рекурсии.
Графическое изображение функции 231 отклика ультразвукового излучающего/чувствительного элемента 321, содержащего пьезоэлектрический материал в качестве активной части, представлено на фиг. 5A. С использованием аналогичных методов можно получить функцию 241 отклика для ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, содержащего элемент CMUT 111 в качестве активной части, пример которой показан на фиг. 5B.
Процессор выполнен с возможностью вычисления вектора признаков, представляющего собой идентификационную характеристику ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, с помощью уравнения:
Figure 00000012
, (уравнение 4)
где элементами вектора являются усредненные по времени значения в РЧ линии при различных глубинах до максимальной глубины d max , рассматриваемых при вычислении вектора признаков.
В медицинские устройства может быть встроено множествоультразвуковых излучающих/чувствительных элементов. Данные варианты осуществления схематически представлены для примера на фиг. 6A-6C. На фиг. 6A дистальный конец 32 медицинского устройства 3 содержит комбинацию аксиально ориентированных 321 и радиально ориентированных 322, 323 ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов, встроенных в обойму 329. Данный вариант осуществления может обеспечивать больше информации об анатомических структурах, окружающих дистальный конец 32 медицинского устройства.
Множество ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов, встроенных в медицинское устройство, допускает комбинирование индивидуальных идентификационных характеристик. В варианте осуществления изобретения комбинирование индивидуальных характеристик достигается построением вектора
Figure 00000013
признаков медицинского устройства, который может быть получен объединением индивидуальных векторов признаков ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов:
Figure 00000014
, (уравнение 5)
где
Figure 00000015
означает векторы признаков индивидуальных ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов, при числе m ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов, рассматриваемых для определения идентификационной характеристики медицинского устройства.
Фиг. 7 представляет функцию отклика, используемую для определения идентификационной характеристики медицинского устройства 3, показанного на фиг. 6A, с тремя ультразвуковыми излучающими/чувствительными элементами, встроенными в дистальный конец 32. Аксиальный ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент считается идентичным соответствующему элементу медицинского устройства, показанного на фиг. 2, с функцией 231 отклика, представленной на фиг. 5A. Функция 251 отклика медицинского устройства содержит также, помимо функции 231 отклика аксиального ультразвукового излучающего/чувствительного элемента 321, функции 232 и 233 отклика, соответствующие двум радиально ориентированным ультразвуковым излучающим/чувствительным элементам 322 и 323.
В альтернативном варианте осуществления аксиально ориентированный ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент 321 может входить в матрицу ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов 324, как показано на фиг. 6B. Данная конфигурация может обеспечивать трехмерную ультразвуковую информацию для представления анатомических структур перед дистальным концом 32 медицинского устройства 3. Однако, для оптимального представления при трехмерной визуализации анатомических структур, окружающих дистальную оконечность, дистальный конец медицинского устройства может нуждаться в матрице ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов с достаточной зоной охвата. Данный вариант осуществления схематически показан для примера на фиг. 6C, где дистальный конец медицинского устройства содержит аксиально, наклонно и радиально ориентированные элементы 321, 325 и 322, соответственно.
Идентификационную характеристику медицинского устройства, содержащего решетки или матрицы ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов, можно создать объединением нескольких индивидуальных векторов признаков ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов согласно уравнению 5.
После того, как идентификационную характеристику медицинского устройства 3 определяют с помощью уравнения 4 и, в конечном счете, с помощью уравнения 5 в зависимости от конфигурации медицинского устройства, процессор 22 устройства 2 способен создать базу данных 211 идентификационных характеристик медицинских устройств. Кроме того, процессор выполнен с возможностью обновления уже существующей базы данных 211 известных идентификационных характеристик медицинских устройств посредством пополнения базы данных идентификационной характеристикой медицинского устройства 3, присоединенного к устройству 2. База данных 211 может храниться во внутреннем блоке 21 памяти устройства 2, или, в качестве альтернативы, база данных может храниться в блоке 51 памяти внешнего сервера 5.
База данных 511 идентификационных характеристик известных медицинских устройств может быть центральной базой данных, составляться и/или обновляться на производственном предприятии вновь изготовленных медицинских устройств.
Устройство 2 выполнено с возможностью непрерывного или периодического обмена данными с внешним сервером 5 для передачи и/или приема, по меньшей мере, идентификационной характеристики медицинского устройства. Это дает возможность обновления существующей базы данных 511 добавлением идентификационной характеристики нового медицинского устройства после подсоединения медицинского устройства 3 к устройству 2 в месте первого использования. Основное преимущество данной схемы состоит в том, что центральная база данных может пополняться идентификационными характеристиками медицинских устройств, изготовленных на нескольких предприятиях.
Диагностирование и/или лечение заболеваний пациента может приводить к захвату биологического материала на поверхности или внутри конструкции медицинского устройства. Очистка и последующая стерилизация медицинских устройств после использования могут обеспечивать достаточно безопасные условия при повторном использовании медицинского устройства. Однако усталость материала и химические реакции во время стерилизации могут приводить, в результате, к опасным условиях при последующем использовании медицинского устройства. Поэтому, контроль использования медицинских устройств приобретает особую значимость для устранения вредных последствий, связанных с расшатыванием структурных компонентов (например, катетерных компонентов в кровотоке), или с вызовом и распространением инфекционных заболеваний вследствие повторного использования медицинских устройств.
Медицинские устройства, снабженные идентификационной характеристикой на основании вектора признаков ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов, можно идентифицировать во время их использования.
Процессор 22, выполненный с возможностью обработки детектированных сигналов из ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов, может повторно определять идентификационную характеристику одного и того же медицинского устройства, когда его подсоединяют к устройству 2. Кроме того, процессор устройства выполнен с возможностью распознавания идентификационной характеристики медицинского устройства в любой из баз данных 211 или 511 известных идентификационных характеристик медицинских устройств после подсоединения медицинского устройства к устройству. Сигнал возбуждения ультразвукового излучающего/чувствительного элемента в момент идентификации медицинского устройства посредством известного устройства из базы данных должен быть идентичен по форме и амплитуде сигналу возбуждения ультразвукового излучающего/чувствительного элемента в то время, когда идентификационная характеристика медицинского устройства определялась в первый раз, и данная характеристика была внесена в базу данных.
Графическое изображение на фиг. 8A показывает, что функции отклика ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, найденные в два разных момента t 1 и t 2 времени, являются очень похожими, и, следовательно, представления функций 231 отклика полностью перекрываются. Следовательно, идентификационные характеристики одного и того же ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, найденные в два разных момента времени на основании векторов признаков, также будут очень похожими. Напротив, как показано на фиг. 8B, функции 231 и 235 отклика двух неодинаковых ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов существенно различаются, что приводит к неодинаковым идентификационным характеристикам.
Для медицинского устройства, имеющего идентификационную характеристику, основанную на комбинации индивидуальных идентификационных характеристик нескольких ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов, идентификационные характеристики, найденные в различные моменты, демонстрируют значительное расхождение. Графическое представление на фиг. 9A показывает перекрытие функций отклика, найденных в два разных момента для медицинского устройства, содержащего три ультразвуковых излучающих/чувствительных элемента (фиг. 6A), которые затем также дают, в результате, очень похожие идентификационные характеристики. С другой стороны, два разных медицинских устройства, имеющие сходные конфигурации, представляют неодинаковые функции 251 и 255 отклика, графически показанные на фиг. 9B.
В реализации варианта осуществления изобретения идентификация медицинского устройства может быть основана на квадратичной норме разности между вектором признаков медицинского устройства в соответствии с идентификацией и векторами известных медицинских устройств из базы данных. Квадратичную норму вычисляют в соответствии с выражением:
Figure 00000016
;
Figure 00000017
, (уравнение 6)
где q означает максимальное число медицинских устройств в базе данных. Когда
Figure 00000018
меньше, чем фиксированный порог
Figure 00000019
, медицинское устройство идентично i-тому медицинскому устройству в базе данных. Для повышения эффективности вычисление дополнительных квадратичных норм можно не выполнять после того, как медицинское устройство идентифицировано.
Пороговое значение
Figure 00000019
можно определять посредством выбора большего набора медицинских устройств, содержащих ультразвуковые излучающие/чувствительные элементы, предпочтительно, больше ста (
Figure 00000020
), и посредством измерения линий детектированных РЧ сигналов в два соответственно разных момента
Figure 00000021
и
Figure 00000022
времени, при подаче идентичного сигнала возбуждения в ультразвуковые излучающие/чувствительные элементы. После получения функций отклика и векторов признаков медицинских устройств для всех пар медицинских устройств i и j можно вычислить квадратичную норму. Для числа q медицинских устройств в два разных момента получают
Figure 00000023
значений квадратичных норм. Параметр
Figure 00000019
выбирают так, чтобы два класса разделялись на основе значений квадратичных норм, при этом первый класс содержит пары
Figure 00000024
идентичных медицинских устройств в два разных момента времени, с квадратичной нормой
Figure 00000025
, (уравнение 7.1)
и второй класс содержит пары
Figure 00000026
(
Figure 00000027
) неодинаковых медицинских устройств, независимо от момента времени, с квадратичной нормой
Figure 00000028
. (уравнение 7.2)
Фиг. 10A и 10B представляют для примера результат идентификации семи разных медицинских устройств с конфигурацией, показанной на фиг. 6A. Медицинские устройства представляют собой катетеры, содержащие аксиально ориентированный 321 и два радиально ориентированных 322, 323 ультразвуковых излучающих/чувствительных элемента для ультразвуковой визуализации анатомических структур сердца. В первый момент t 1 катетеры подсоединены к устройству 2, которое выполнено с возможностью подачи сигнала возбуждения в ультразвуковые излучающие/чувствительные элементы и приема детектированных сигналов из ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов. Процессор выполнен с возможностью вычисления вектора признаков для каждого катетера на основании уравнений 1-5, которые назначаются в качестве идентификационных характеристик C1(t 1 )... C7(t 1 ) катетеров в момент t 1 времени. Данные идентификационные характеристики хранятся в форме базы данных 211 во внутренней памяти 21 устройства 2. Во второй момент времени t 2 те же семь катетеров присоединены к устройству 2, которое выполнено с возможностью подачи в ультразвуковые излучающие/чувствительные элементы такого же сигнала возбуждения, как в первый момент времени t 1 . Принятые детектированные сигналы из ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов обрабатываются, и для каждого катетера вычисляется вектор признаков по уравнениям 1-5, которые затем назначаются в качестве идентификационных характеристик C1(t 2 )... C7(t 2 ) катетеров в момент t 2 времени. Процессор выполнен с возможностью вычисления квадратичной нормы разностей векторов признаков всех возможных пар катетеров для двух разных моментов времени в соответствии с уравнением 6 так, что в любой паре катетеров одна из идентификационных характеристик относится к первому моменту времени t 1 , и другая относится ко второму моменту времени t 2 . Фиг. 10A представляет квадратичную норму разностей векторов признаков. По диагонали графического представления можно наблюдать границу раздела из темных прямоугольников 401, которая означает, что, при сравнении идентичных катетеров в два разных момента времени t 1 и t 2, значение квадратичной нормы является низким.
При использовании порогового значения
Figure 00000019
, вычисленного с помощью уравнения 7.1 и уравнения 7.2, можно получить бинарное разделение между одинаковыми и неодинаковыми идентификационными характеристиками катетера, как показано на фиг. 10B.
Идентификация медицинских устройств является необходимым этапом, когда для безопасности требуется протоколирование использования медицинских устройств. Система 1, показанная на фиг. 1, позволяет следить за использованием медицинского устройства. Процессор 22 выполнен с возможностью идентификации медицинского устройства из базы данных 211 или 511 на основании идентификационной характеристики, когда медицинское устройство 3 присоединяют к устройству 2. Процессор выполнен с возможностью обновления информации в базе данных относительно длительности использования медицинского устройства после того, как медицинское устройство идентифицируется. Аналогичным образом, процессор может быть выполнен с возможностью обновления частоты использования медицинского устройства в базе данных, при многократном присоединении медицинского устройства 3 к устройству 2.
В дополнительном варианте осуществления изобретения процессор выполнен с возможностью подачи предупреждающего сигнала пользователю системы, когда превышается предварительно заданный предел использования медицинского устройства. Предупреждающий сигнал может быть визуальным сигналом или текстом, отображаемым на экране 7 системы. Альтернативно, предупреждающий сигнал может быть звуковым сигналом, подаваемым громкоговорителем, встроенным в один из компонентов системы 1, или упомянутый сигнал может быть тактильным сигналом обратной связи, например, механической вибрацией ручки на проксимальном конце 31 медицинского устройства 3.
В другом варианте осуществления изобретения устройство 2 выполнено с возможностью обмена данными с внешним сервером 5 и обновления базы данных 511 известных идентификационных характеристик медицинских устройств путем добавления предупреждающего сообщения о превышении предварительно заданного предела использования медицинского устройства. Основным преимуществом является возможность протоколирования отклонения использования медицинских устройств от рекомендованного предела, независимо от того, как пользователь системы реагирует на предлагаемые предупреждающие сигналы.
В альтернативном варианте осуществления системы устройство выполнено с возможностью прекращения использования, по меньшей мере, одного ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, когда превышается предварительно заданный предел использования медицинского устройства. Для прекращения использования ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов можно применить различные механизмы. Процессор выполнен с возможностью идентификации медицинского устройства, подлежащего использованию, и процессор дополнительно выполнен с возможностью проверки в базе данных 211 или 511 данных по использованию медицинского устройства. Устройство выполнено с возможностью предотвращения передачи сигнала возбуждения в ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент, встроенный в медицинское устройство 3, когда достигается или превышается предварительно заданный предел использования медицинского устройства. В альтернативном варианте осуществления устройство выполнено с возможностью допуска передачи сигнала возбуждения в ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент, но данное устройство блокирует отображение ультразвуковой информации на экране 7. В еще одном варианте осуществления, устройство выполнено с возможностью перемены сигнала возбуждения на очень короткий и высоковольтный сигнал, когда превышается предварительно заданный предел использования медицинского устройства, что приводит к деполяризации активной части ультразвукового излучающего/чувствительного элемента и, следовательно, к невозможности генерировать ультразвуковые волны при дальнейшем приеме любого сигнала возбуждения.
Фиг. 11 представляет вариант осуществления системы 10, содержащей, кроме компонентов системы 1, источник 8 энергии, соединенный с устройством 2 трактом 9 передачи. Источник 8 энергии, соединенный с медицинским устройством 3 соединительным трактом 4, может подавать радиочастотный ток в электропроводящую обойму 329 на дистальном конце 32 медицинского устройства. Нейтральный электрод (не показанный), помещенный на тело живого существа 11 и подсоединенный к источнику 8 энергии, обеспечивает, чтобы электрическая цепь замыкалась через тело живого существа. Источник энергии выполнен с возможностью передачи радиочастотного тока для локального нагревания ткани сердца 12 в месте контакта ткани сердца с обоймой 329 на дистальном конце 32 медицинского устройства 3. Источник 8 энергии в аналогичных вариантах осуществления может быть выполнен с возможностью подачи энергии в медицинское устройство в форме электромагнитного излучения.
Устройство 2 выполнено с возможностью блокировки передачи энергии из блока 8 источника энергии в медицинское устройство, с соответствующей блокировкой подачи энергии для нагревания ткани сердца, когда медицинское устройство 3, присоединенное к системе 10, идентифицируется в базе данных 211 или 511 в качестве медицинского устройства, которое превзошло предварительно заданный предел своего использования. Это может обеспечиваться процессором устройства 2, выполненным с возможностью передачи сигнала в процессор источника 8 энергии, который, при приеме сигнала блокирует передачу энергии из источника 8 энергии в медицинское устройство 3. Медицинское устройство, выполненное с возможностью подачи энергии в ткань сердца, может быть, потенциально, расходным устройством одноразового применения. Опасное использование медицинского устройства предотвращается благодаря распознаванию того, что медицинское устройство пытаются использовать несоответствующим образом, после чего передача энергии в медицинское устройство выключается.
Специалистами в данной области техники, в ходе практического внедрения заявленного изобретения, на основании изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы изобретения, могут быть разработаны и выполнены другие разновидности раскрытых вариантов осуществления.
Медицинские устройства могут быть устройствами, содержащими ультразвуковые излучающие/чувствительные элементы, используемые либо внутри, либо снаружи тела живых существ. Функциональное применение медицинского устройства может состоять в ультразвуковой визуализации, фотоакустической визуализации, ультразвуковом отслеживании устройств, интервенционном применении типа подачи энергии в ткань в форме высокоинтенсивных ультразвуковых волн или энергии в любой другой форме, в сочетании с ультразвуковым контролем изменения свойств ткани при подаче энергии. Для интервенционных медицинских устройств, содержащих ультразвуковые излучающие/чувствительные элементы, в целях идентификации выгодно использовать элементы и электронные схемы, уже встроенные в систему, вместо встраивания дополнительных устройств, подобных микросхемам вместе с электронными схемами считывания и управления.
Ультразвуковые излучающие/чувствительные элементы, применяемые для идентификации медицинских устройств, могут и не нуждаться в обязательном встраивании в дистальный конец 32 медицинского устройства 3, так как они могут быть встроены, в качестве альтернативно, в любую конструктивную часть медицинского устройства, включая ручку на проксимальном конце 31.
Единственный блок или устройство может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в формуле изобретения. Очевидное обстоятельство, что некоторые признаки упомянуты во взаимно различающихся зависимых пунктах формулы изобретения, не означает невозможность применения комбинации упомянутых признаков в подходящем случае.
В формуле изобретения, формулировка «содержащий» не исключает других элементов или этапов, и указание в единственном числе не исключает возможности множественности.
Никакие позиции в формуле изобретения нельзя считать ограничивающими объем изобретения.

Claims (21)

1. Система (1) для опознавания идентификационной характеристики медицинского устройства (3), содержащего ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент (321), при этом упомянутая система содержит:
устройство (2), выполненное с возможностью функционального соединения с медицинским устройством (3),
причем устройство (2) выполнено с возможностью подачи сигнала возбуждения в ультразвуковой излучающий/чувствительный элемент (321) и приема детектированного сигнала из ультразвукового излучающего/чувствительного элемента (321),
устройство (2) дополнительно содержит процессор,
причем процессор (22) устройства (2) выполнен с возможностью обработки детектированных сигналов из ультразвукового излучающего/чувствительного элемента (321), чтобы определять идентификационную характеристику медицинского устройства (3),
причем идентификационная характеристика медицинского устройства (3) определяется детектированными сигналами из ультразвукового излучающего/чувствительного элемента (321), возникающими в многослойном пакете излучающего/чувствительного элемента (321),
причем процессор (22) выполнен с дополнительной возможностью опознавания идентификационной характеристики медицинского устройства (3) из базы данных (211, 511) известных идентификационных характеристик медицинских устройств после соединения медицинского устройства (3) с устройством (2).
2. Система (1) по п. 1, в которой идентификационная характеристика медицинского устройства (3) определяется по детектированным сигналам из, по меньшей мере, двух ультразвуковых излучающих/чувствительных элементов (321, 322), при этом, по меньшей мере, два ультразвуковых излучающих/чувствительных элемента (321, 322) ориентированы в разных направлениях.
3. Система (1) по п. 1, в которой идентификационная характеристика медицинского устройства (3) определяется по детектированным сигналам из, по меньшей мере, одного ультразвукового излучающего/чувствительного элемента, происходящего из решетки пьезоэлектрических ультразвуковых излучателей/датчиков (324) или из решетки емкостных микрообработанных ультразвуковых излучателей/датчиков.
4. Система (1) по п. 1, в которой идентификационная характеристика является вектором признаков.
5. Система (1) по п. 1, в которой идентификационная характеристика определяется для медицинского устройства (3) по детектированным сигналам, принятым из ультразвукового излучающего/чувствительного элемента (321), содержащего, по меньшей мере, акустический контактный материал (103).
6. Система (1) по п. 1, в которой процессор (22) выполнен с возможностью обновления базы данных (211) известных идентификационных характеристик медицинских устройств посредством пополнения базы данных (211) идентификационной характеристикой медицинского устройства, подсоединенного к устройству (2).
7. Система (1) по п. 1, в которой база данных известных идентификационных характеристик медицинских устройств хранится во внутреннем блоке (21) памяти устройства (2).
8. Система (1) по п. 1, в которой база данных (511) известных идентификационных характеристик медицинских устройств находится на внешнем сервере (5) и при этом устройство (2) выполнено с возможностью обмена данными с внешним сервером (5) для передачи и/или приема, по меньшей мере, идентификационной характеристики медицинского устройства (3).
9. Система (1) по п. 1, в которой тракт (4) передачи между медицинским устройством (3) и устройством (2) и/или тракт (6) передачи между устройством (2) и внешним сервером (5) выполнен беспроводным соединением.
10. Система (1) по п. 1, в которой процессор (22) выполнен с возможностью опознавания идентификационной характеристики медицинского устройства (3) из базы данных (211, 511) на основании квадратичной нормы разностей векторов признаков.
11. Система (1) по п. 1, в которой процессор (22) выполнен с возможностью обновления информации в базе данных (211, 511) относительно длительности использования и частоты использования медицинского устройства (3).
12. Система (1) по п. 11, в которой процессор (22) выполнен с возможностью подачи предупреждающего сигнала пользователю системы, когда превышается предварительно заданный предел использования медицинского устройства (3).
13. Система (1) по п. 11, в которой устройство (2) выполнено с возможностью обновления базы данных (511) известных идентификационных характеристик медицинских устройств на внешнем сервере (5) посредством предупреждающего сообщения относительно использования медицинского устройства (3) сверх предварительно заданного предела.
14. Система (1) по п. 1, в которой устройство (2) выполнено с возможностью прекращения использования ультразвукового излучающего/чувствительного элемента (321), когда превышается предварительно заданный предел использования медицинского устройства (3).
15. Система (1) по п. 1, в которой система дополнительно содержит источник (8) энергии для подачи энергии в ткань и при этом устройство (2) выполнено с возможностью запрещения передачи энергии из источника (8) энергии в медицинское устройство (3), когда превышается предварительно заданный предел использования медицинского устройства (3).
RU2017122146A 2014-11-25 2015-11-24 Система для контроля использования медицинского устройства RU2707831C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14194648.3 2014-11-25
EP14194648 2014-11-25
PCT/EP2015/077510 WO2016083379A1 (en) 2014-11-25 2015-11-24 System for monitoring a use of a medical device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017122146A RU2017122146A (ru) 2018-12-26
RU2017122146A3 RU2017122146A3 (ru) 2019-05-17
RU2707831C2 true RU2707831C2 (ru) 2019-11-29

Family

ID=52103201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017122146A RU2707831C2 (ru) 2014-11-25 2015-11-24 Система для контроля использования медицинского устройства

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10772602B2 (ru)
EP (1) EP3223710B1 (ru)
JP (1) JP6574489B2 (ru)
CN (1) CN106999150B (ru)
RU (1) RU2707831C2 (ru)
WO (1) WO2016083379A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6809949B2 (ja) * 2017-03-21 2021-01-06 テルモ株式会社 画像診断装置及びその作動方法及びプログラム
US11170095B2 (en) 2017-06-28 2021-11-09 GE Precision Healthcare LLC Catheter authorization system and method
US10546146B2 (en) 2017-06-28 2020-01-28 General Electric Company Catheter authorization system and method
CN111479635B (zh) * 2017-12-11 2022-06-17 必能信超声公司 智能超声波套件以及控制具有智能超声波套件的超声波***的方法
US10350025B1 (en) * 2018-09-06 2019-07-16 Gyrus Acmi, Inc. System and method for preventing reuse of medical device
WO2020099281A1 (en) * 2018-11-15 2020-05-22 Koninklijke Philips N.V. Simultaneous sensor tracking in medical interventions
WO2021042042A1 (en) * 2019-08-29 2021-03-04 Adenocyte Llc Device for inducing exfoliation of cells and/or tissue fragments for enhanced cytopathologic cell collection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06205776A (ja) * 1993-01-11 1994-07-26 Toshiba Corp 超音波診断装置
US5651780A (en) * 1991-11-08 1997-07-29 Ep Technologies, Inc. Systems for identifying catheters and monitoring their use
WO2006006107A1 (en) * 2004-07-07 2006-01-19 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Modular patient monitoring
US20090326898A1 (en) * 2006-09-11 2009-12-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Medical System with Comprehensive Report Simulation Feature
RU2576069C2 (ru) * 2010-02-11 2016-02-27 Медела Холдинг Аг Устройство и способ опознавания допустимых соединений между двумя элементами системы

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07391A (ja) * 1993-04-22 1995-01-06 Toshiba Corp 超音波診断装置
US5552645A (en) * 1994-06-08 1996-09-03 Siemens Medical Systems, Inc. Automatic probe activation
JP3180605B2 (ja) 1995-02-24 2001-06-25 富士写真光機株式会社 穿刺超音波プローブ
SE9702679D0 (sv) 1997-07-11 1997-07-11 Siemens Elema Ab Anordning för att räkna antalet användningar av en givare
US20030135115A1 (en) 1997-11-24 2003-07-17 Burdette Everette C. Method and apparatus for spatial registration and mapping of a biopsy needle during a tissue biopsy
JPH11299781A (ja) * 1998-04-24 1999-11-02 Toshiba Corp 超音波診断装置用アダプタおよび超音波診断装置
JP2003523225A (ja) 1999-09-08 2003-08-05 キューロン メディカル，インコーポレイテッド 医療デバイスの使用をモニタリングし、制御するシステムおよび方法
US7706882B2 (en) * 2000-01-19 2010-04-27 Medtronic, Inc. Methods of using high intensity focused ultrasound to form an ablated tissue area
US7331925B2 (en) 2000-07-21 2008-02-19 Verathon, Inc. System for remote evaluation of ultrasound information obtained by a programmed application-specific data collection device
JP2002085333A (ja) * 2000-09-20 2002-03-26 Olympus Optical Co Ltd 医療機器使用状況情報収集装置
ITSV20010030A1 (it) * 2001-08-14 2003-02-14 Esaote Spa Metodo e dispositivo per la trasmissione di impulsi ad ultrasuoni e la ricezione dei segnali di eco ad una armonica della frequenza di trasm
US6659955B1 (en) * 2002-06-27 2003-12-09 Acuson Corp. Medical diagnostic ultrasound imaging system transmitter control in a modular transducer system
US7118564B2 (en) 2003-11-26 2006-10-10 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Medical treatment system with energy delivery device for limiting reuse
WO2005089426A2 (en) 2004-03-17 2005-09-29 Medical Discoveries, Inc. Method of treating sepsis
US20050228617A1 (en) * 2004-04-02 2005-10-13 Scott Kerwin Methods and systems for tracking probe use
US7369458B2 (en) * 2004-05-10 2008-05-06 Airmar Technology Corporation Transducer identification
EP2305124B1 (en) * 2004-09-21 2012-01-25 Olympus Corporation Ultrasonic transducer array
US7771355B2 (en) * 2004-10-30 2010-08-10 Sonowise, Inc. System and method for medical imaging with robust mode switching via serial channel
JP2009519079A (ja) * 2005-12-14 2009-05-14 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 脈動する血流のドップラ検出
JP5027469B2 (ja) 2006-01-17 2012-09-19 ヤマハ発動機株式会社 車両
JP4772540B2 (ja) 2006-03-10 2011-09-14 株式会社東芝 超音波診断装置
JP4365841B2 (ja) 2006-08-21 2009-11-18 オリンパス株式会社 超音波診断装置
US7987001B2 (en) 2007-01-25 2011-07-26 Warsaw Orthopedic, Inc. Surgical navigational and neuromonitoring instrument
US8303502B2 (en) * 2007-03-06 2012-11-06 General Electric Company Method and apparatus for tracking points in an ultrasound image
US8057394B2 (en) * 2007-06-30 2011-11-15 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Ultrasound image processing to render three-dimensional images from two-dimensional images
CN101433465B (zh) * 2007-11-12 2011-04-20 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 超声仪及其多探头控制方法
US8747320B2 (en) * 2008-04-25 2014-06-10 Hitachi Medical Corporation Ultrasonic diagnostic apparatus
JP5394372B2 (ja) * 2008-04-25 2014-01-22 株式会社日立メディコ 超音波診断装置
EP2422703A4 (en) 2009-04-24 2014-04-16 Panasonic Corp WIRELESS ULTRASONIC DIAGNOSIS DEVICE, WIRELESS ULTRASONIC SOUND AND PROCEDURE CERTIFICATION METHOD
JP5342924B2 (ja) * 2009-05-12 2013-11-13 株式会社東芝 超音波画像診断装置
JP5398362B2 (ja) * 2009-06-01 2014-01-29 株式会社東芝 超音波診断装置
JP2011004855A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 超音波診断システム
CN102548496B (zh) * 2009-09-15 2015-04-29 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有力探测的医学超声设备
JP5906200B2 (ja) 2010-03-19 2016-04-20 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 超音波撮像における撮像平面の自動配置
US9332926B2 (en) 2010-11-25 2016-05-10 Invivo Corporation MRI imaging probe
EP2699166B1 (en) 2011-04-21 2019-09-04 Koninklijke Philips N.V. Mpr slice selection for visualization of catheter in three-dimensional ultrasound
US20130116538A1 (en) * 2011-11-02 2013-05-09 Seno Medical Instruments, Inc. Optoacoustic imaging systems and methods with enhanced safety
WO2013158154A1 (en) * 2011-11-04 2013-10-24 Seno Medical Instruments, Inc. System and method for adjusting the light output of an optoacoustic imaging system
WO2015008534A1 (ja) * 2013-07-18 2015-01-22 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム
KR20150012144A (ko) * 2013-07-24 2015-02-03 삼성전자주식회사 초음파 프로브, 이를 포함한 시스템 및 그 동작 방법
US10092274B2 (en) * 2013-12-06 2018-10-09 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Sub-performing transducer element detection for medical ultrasound
JP2016067585A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 セイコーエプソン株式会社 超音波トランスデューサーデバイス、超音波測定装置及び超音波測定システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5651780A (en) * 1991-11-08 1997-07-29 Ep Technologies, Inc. Systems for identifying catheters and monitoring their use
JPH06205776A (ja) * 1993-01-11 1994-07-26 Toshiba Corp 超音波診断装置
WO2006006107A1 (en) * 2004-07-07 2006-01-19 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Modular patient monitoring
US20090326898A1 (en) * 2006-09-11 2009-12-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Medical System with Comprehensive Report Simulation Feature
RU2576069C2 (ru) * 2010-02-11 2016-02-27 Медела Холдинг Аг Устройство и способ опознавания допустимых соединений между двумя элементами системы

Also Published As

Publication number Publication date
CN106999150B (zh) 2021-03-30
EP3223710B1 (en) 2021-11-03
JP2017536218A (ja) 2017-12-07
WO2016083379A1 (en) 2016-06-02
US20170311925A1 (en) 2017-11-02
RU2017122146A3 (ru) 2019-05-17
CN106999150A (zh) 2017-08-01
EP3223710A1 (en) 2017-10-04
RU2017122146A (ru) 2018-12-26
JP6574489B2 (ja) 2019-09-11
US10772602B2 (en) 2020-09-15
US20200405263A1 (en) 2020-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2707831C2 (ru) Система для контроля использования медицинского устройства
BR112018077435A2 (pt) implantes utilizando retroespalhamento ultrassônico para detecção de condições fisiológicas
CN105125279B (zh) 心脏消融位点之间的间隙的识别和可视化
EP2434958A1 (en) Systems and methods for implementing a data management system for catheter-based imaging systems
JP2018175861A (ja) 超音波振動子を具備するバルーンカテーテル
JP6396573B2 (ja) 使い捨てバイオプシー針のための超音波追跡装置
CN109999376B (zh) 一种hifu设备控制***及其无损测温方法
JP7232237B2 (ja) 自動血液プール識別システム及びその動作の方法
CN107735032B (zh) 多模式电容式微加工超声换能器以及相关联的设备、***和方法
KR20150041723A (ko) 초음파 프로브 및 이를 포함한 의료 장치
KR101424506B1 (ko) 초음파 프로브 장치, 초음파 치료 시스템 및 초음파 치료 시스템 제어 방법
KR20210106982A (ko) 초음파 센서, 청진 센서 및 주변 소음 센서를 포함하는 디바이스(device including ultrasound, auscultation, and ambient noise sensors)
Seo Design of Ultrasonic Power Link for Neural Dust
US20160081665A1 (en) Ultrasonic probe ultrasonic imaging apparatus and controlling method of ultrasonic imaging apparatus
Francois et al. Tracking systems for intracranial medical devices: a review
JP6921782B2 (ja) 表示制御装置、画像表示方法、及びプログラム
Schlenker et al. Recurrence quantification analysis: a promising method for data evaluation in medicine
CN103826692B (zh) 自动化超声介导递送
JP2022516068A (ja) 超音波画面上でニードルを識別するための方法
JP6929204B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
JP6882108B2 (ja) 画像生成装置、画像生成方法、及びプログラム
EP3834700A1 (en) A medical apparatus, system and method for indicating sterilization
WO2016191878A1 (en) Ultrasound transducers as aids to implantation
Andreozzi et al. Contactless Electrocatheter Tracing within Human Body via Magnetic Sensing: A Feasibility Study
JP2020028662A (ja) 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム