ES2978199T3 - Detección de tumor de superficie e interna sincronizada - Google Patents

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Abstract

Un método para la obtención de imágenes incluye la adquisición de datos de imágenes de superficie para un objetivo utilizando una primera modalidad de obtención de imágenes. Se genera una representación visual del objetivo basada en los datos de imágenes de superficie. Los datos de imágenes internas para el objetivo se adquieren utilizando una segunda modalidad de obtención de imágenes. Durante la adquisición de los datos de imágenes internas, se actualiza la representación visual del objetivo basada en los datos de imágenes internas adquiridos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Detección de tumor de superficie e interna sincronizada
Antecedentes
Los dispositivos médicos de obtención de imágenes proporcionan métodos no invasivos para visualizar la estructura interna de un paciente. Tales métodos de visualización no invasivos pueden ser útiles en el tratamiento de pacientes para diversas dolencias. Por ejemplo, la detección temprana de cáncer o tumores en un paciente puede ser importante en el tratamiento de ese paciente, y puede aumentar la probabilidad de supervivencia de los pacientes. La obtención de imágenes por ultrasonidos, una técnica médica de obtención de imágenes no invasiva, usa ondas de sonido, normalmente producidas por tranductores piezoeléctricos, para obtener imágenes de un tejido en un paciente. La sonda de ultrasonidos enfoca las ondas de sonido, normalmente produciendo una onda de sonido con forma de arco que se desplaza en el cuerpo y se refleja parcialmente desde las capas entre diferentes tejidos en el paciente. La onda de sonido reflejada se detecta por los transductores y se convierte en señales eléctricas que pueden procesarse por el ecógrafo para formar una imagen de ultrasonidos del tejido.
El procedimiento típico seguido para obtener imágenes de ultrasonidos de una mama de un paciente implica posicionar un paciente en decúbito supino sobre una mesa, aplicar un gel u otro gel de acoplamiento acústico a la mama del paciente, y hacer pasar un transductor de ultrasonidos a través de la mama del paciente. A medida que el transductor recorre la mama, las imágenes de ultrasonidos pueden visualizarse normalmente en tiempo real en una pantalla de un sistema de ultrasonidos. El transductor de ultrasonidos puede ser o bien un transductor portátil que lo manipula el auxiliar técnico de obtención de imágenes, o bien puede ser un dispositivo de ecografía automatizado, tal como se describe en la patente estadounidense n.° 7.731.662. Mientras que la ecografía por ultrasonidos tiene una sensibilidad deseable en la detección de estructuras internas, una sonda de ultrasonidos portátil permite generalmente una especificidad de ubicación deficiente. Por ejemplo, un inconveniente de tales métodos se encuentra en el hecho de que la mama es una estructura muy maleable; la geometría y las estructuras de la mama se mueven y cambian siempre que el paciente cambia de posición. Por tanto, es difícil de lograr una ecografía precisa y exhaustiva de la mama con una sonda de ultrasonidos.
El documento WO 2012/073164 A1 tiene como objetivo mejorar la calidad e integridad de ecografías realizadas manualmente para examinar mamas de un paciente. Por consiguiente, se propone obtener imágenes de vídeo de las mamas mientras se sigue la posición de una sonda de ultrasonidos portátil que se usa para realizar la exploración clínica. Luego se usa la posición sometida a seguimiento para visualizar indicadores visuales que se superponen en la imagen de vídeo de la mama, para indicar la trayectoria sometida a ecografía mediante la sonda. El documento US 2015/051489 A1 da a conocer un sistema de guía para la exploración clínica de mama por ultrasonidos. Este sistema utiliza un diagrama del cuerpo para monitorizar la ubicación y orientación de una sonda de ultrasonidos con respecto a una mama examinada.
Sumario
La invención se refiere a un sistema y a un método según las reivindicaciones 1 y 7. En las reivindicaciones dependientes se exponen realizaciones ventajosas.
En una realización preferida según la reivindicación 7, el método incluye además analizar al menos una de la imagen de ultrasonidos y la imagen fotográfica adquiridas para generar una puntuación de riesgo de cáncer para la mama. En aún otra realización según la reivindicación 7, el método puede incluir además: adquirir una imagen fotográfica actualizada de la mama cuando la mama se deforma mediante la sonda de ultrasonidos durante la adquisición de las imágenes de ultrasonidos; generar una representación visual actualizada de la mama deformada basada en la segunda imagen fotográfica; y visualizar la representación visual actualizada de la mama deformada durante la adquisición de las imágenes de ultrasonidos. Aún en otra realización según la reivindicación 7, la representación visual puede incluir al menos uno de la imagen fotográfica y el mapa de superficie. En aún otra realización según la reivindicación 7, la mama puede no estar comprimida durante la adquisición de las imágenes de ultrasonidos.
Breve descripción de los dibujos
Las figuras 1A-1B representan sistemas para facilitar la selección con una modalidad de obtención de imágenes de superficie y al menos una modalidad de obtención de imágenes internas.
Las figuras 2A-2B representa una realización de porción de un sistema de ultrasonidos.
Las figuras 3A-3C representan ejemplos de una representación visual visualizada de una mama durante la adquisición de datos de imágenes internas.
Las figuras 5A-5B representan un ejemplo de un método para la obtención de imágenes de un objetivo.
La figura 6 ilustra un ejemplo de un entorno de funcionamiento adecuado en el que pueden implementarse uno o más de los presentes ejemplos.
La figura 7 es una realización de una red en la que pueden funcionar diversos sistemas y métodos dados a conocer en el presente documento.
Descripción detallada
La presente tecnología se refiere a métodos y a sistemas adecuados para la obtención de imágenes de un objetivo con una primera modalidad de obtención de imágenes y una segunda modalidad de obtención de imágenes. La primera modalidad de obtención de imágenes puede capturar datos de imágenes para una superficie del objetivo y la segunda modalidad de obtención de imágenes puede capturar datos de imágenes para aspectos internos de un objetivo. También puede proporcionarse retroalimentación a un auxiliar técnico durante el procedimiento de adquisición de imágenes. En un ejemplo, se toma una imagen fotográfica de un objetivo, que es una mama. Luego se analiza la imagen fotográfica para determinar las posibles zonas o regiones de interés de alto riesgo en la superficie de la mama. A partir de la imagen fotográfica, también se genera una representación visual de la mama y se visualiza una pantalla de visualización para que la vea el auxiliar técnico (por ejemplo, un profesional médico). La representación visual también incluye indicadores que indican las zonas o regiones de interés de alto riesgo identificadas. Luego, el profesional médico puede usar la representación visual como guía para utilizar la segunda modalidad de obtención de imágenes, que incluye pero no se limita a, la obtención de imágenes por ultrasonidos. En general, la segunda modalidad de obtención de imágenes incluye la obtención de imágenes de aspectos internos de la mama de un dispositivo externo. Tal obtención de imágenes se denominará en el presente documento obtención de imágenes internas, en contraste con la obtención de imágenes intracavidad, en la que un dispositivo de obtención de imágenes se inserta en el tejido para obtener imágenes del mismo. A medida que el profesional médico usa la sonda de ultrasonidos, la pantalla de la representación visual se actualiza para reflejar el progreso de la obtención de imágenes por ultrasonido. Por ejemplo, pueden resaltarse porciones de la mama que se han sometido a ecografía mediante la sonda de ultrasonidos. Alternativamente, puede utilizarse cualquier signo (por ejemplo, marcadores, colores, iconos, etc.) que puedan usarse para representar que se ha obtenido imágenes de una porción de la mama con la segunda modalidad de obtención de imágenes. Adicionalmente, pueden adquirirse fotografías actualizadas de la mama durante la ecografía por ultrasonidos, y aquellas fotografías actualizadas pueden usarse para actualizar la representación para reflejar cualquier deformación actual de la mama provocada por la sonda de ultrasonidos. Un sistema de este tipo es capaz de proporcionar sustancialmente la información en tiempo real sobre el procedimiento de obtención de imágenes internas para proporcionar una obtención de imágenes internas más exhaustiva y precisa. Por consiguiente, puede lograrse un seguimiento de ubicación preciso de la obtención de imágenes por ultrasonido incluso con una mama no comprimida o no fijada.
Otros sistemas de selección multimodales se describen en la publicación de patente estadounidense n.° 2012/0150034, titulada “System and Method for Fusing Three Dimensional Image Data from a Plurality of Different Imaging Systems for Use in Diagnostic Imaging”; está relacionada con la presente solicitud.
Las figuras 1A y 1B representan un sistema 100 para facilitar la selección con una modalidad de obtención de imágenes de superficie y al menos una modalidad de obtención de imágenes internas. El sistema 100 incluye un sistema 110 de adquisición de imágenes fotográficas, un sistema 140 de adquisición de imágenes por ultrasonidos, un sistema 150 de seguimiento, un sistema 130 de navegación opcional, un sistema 160 de visualización, y, opcionalmente, un sistema 170 de adquisición de imágenes por rayos X, todos conectados de manera representativa a través de una red 120 de comunicación. Cabe señalar que, aunque la figura 1A representa sistemas discretos como bloques funcionales en el sistema 100 global, determinados de esos sistemas discretos pueden integrarse en un dispositivo 180 común tal como se representa en la figura 1B. Por ejemplo, el sistema 150 de seguimiento, el sistema 130 de navegación y el sistema 160 de visualización pueden incluirse en el dispositivo 180 común, mientras que los sistemas restantes pueden estar en comunicación con el dispositivo 180 común, por ejemplo, a través de comunicación inalámbrica o por cable. El dispositivo 180 común puede ser un ordenador, uno o más ordenadores discretos, una estación de trabajo de adquisición, una estación de trabajo del auxiliar técnico, o cualquier otro dispositivo en el que un auxiliar técnico puede controlar, hacer funcionar, etc., el dispositivo 180 común y/o los sistemas conectados. En un ejemplo, el dispositivo 180 puede ser un dispositivo portátil con un sistema 160 de visualización, interfaz de usuario, módulo de potencia (para conectarse a la potencia de un edificio, solar y/o de una batería), y puede incluir entradas para unir el sistema 110 de adquisición de imágenes fotográficas, el sistema 140 de adquisición de imágenes por ultrasonidos, y, opcionalmente, el sistema 170 de adquisición de imágenes por rayos X. En otro ejemplo, el sistema 130 de navegación y el sistema 150 de seguimiento pueden estar integrados en el sistema 140 de adquisición de imágenes por ultrasonidos, o proporcionarse como módulos autónomos con enlaces de comunicación independientes a la pantalla 160, el sistema 110 de adquisición de imágenes fotográficas, y el sistema 140 de adquisición de imágenes por ultrasonidos. De manera similar, los expertos en la técnica apreciarán adicionalmente que la red 120 de comunicación puede ser una red de área local, red de área extensa, red inalámbrica, red por cable, Internet, intranet, u otra red de comunicación similar.
El sistema 110 de adquisición de imágenes fotográficas obtiene al menos una imagen fotográfica de la superficie de la mama. En algunas realizaciones, la imagen fotográfica es una fotografía digital básica de la mama capturada desde una cámara digital, o puede ser un fotograma o una imagen capturada desde una videocámara digital. En otras realizaciones, la imagen fotográfica es una imagen estereoscópica capturada mediante una cámara digital estereoscópica. En realizaciones adicionales, la imagen fotográfica es una imagen estereoscópica capturada con una cámara digital estereoscópica usando técnicas de luz estructurada. Las técnicas de luz estructurada funcionan proyectando un patrón de luz en la mama y capturando una fotografía estereoscópica de la mama que tiene el patrón de luz proyectado. Tras el análisis de los cambios en el patrón de luz estructurado basado en la curvatura y la forma de la mama, se determinan los parámetros tridimensionales para la superficie de la mama. Tal como se usa en el presente documento, una imagen fotográfica puede ser cualquier imagen de la superficie del objetivo. En algunas realizaciones, la imagen fotográfica puede almacenarse adicionalmente en un medio de almacenamiento, tal como un disco duro, CD-ROM, unidad flash o disquete, para la reconstrucción o reproducción en un momento posterior.
El sistema 110 de adquisición de imágenes fotográficas también puede incluir un sistema de obtención de imágenes por infrarrojos o un sistema de termografía. La termografía de mama a través de la obtención de imágenes por infrarrojos digital proporciona un análisis de temperatura de la superficie de la mama. En general, las zonas que tienen una actividad metabólica y circulación vascular anómalamente altas pueden ser indicativas de una región de interés.
A partir de la imagen fotográfica y los parámetros tridimensionales, si están disponibles, puede generarse un mapa de superficie mediante el sistema 110 de adquisición de imágenes fotográficas. En algunas realizaciones, el sistema 110 de adquisición de imágenes fotográficas analiza la imagen fotográfica y/o el mapa de superficie para identificar regiones de interés, que son indicativas de arquitectura de mama anómala o tejido, tal como un tumor. Por ejemplo, determinadas características que pueden identificarse a partir de la imagen fotográfica y/o el mapa de superficie de la mama incluyen una textura de la piel ipsilateral, una textura de la piel contralateral, un color de la piel, una umbilicación del tejido, un cambio en los pezones, un pezón invertido, un bulto y una diferencia de volumen de la mama contralateral. Cada una de estas características puede ser indicativa de arquitecturas de tejido o mama anómalas por debajo de la superficie de la mama, junto con otras características que reconocerán los expertos en la técnica. Los datos de termografía también pueden analizarse para determinar regiones de interés adicionales. En general, las zonas que tienen actividad metabólica y circulación vascular anómalamente altas son indicativas de tejido canceroso o precanceroso. Las regiones de interés pueden determinarse a través de análisis de imágenes, segmentación, clasificación, algoritmos de aprendizaje y otras tecnologías. En algunas realizaciones, las regiones de interés pueden identificarse manualmente por un profesional médico que observa la imagen fotográfica. En tales realizaciones, el profesional médico puede indicar identificadores de regiones de interés a través de una interfaz de usuario.
Una representación visual de la superficie de la mama se genera mediante el sistema 110 de adquisición de imágenes fotográficas y se envía al sistema 160 de visualización. La representación visual se basa en la imagen fotográfica.
La representación visual es una representación de mapa de superficie en 3D de la mama. La representación visual también incluye marcadores o indicadores para las regiones de interés determinadas mediante el sistema 110 de adquisición de imágenes fotográficas o un procesador o un analizador dentro del sistema 100 o el dispositivo 180 común. A través de una interfaz de usuario, puntos de referencia digitales, marcas de corte, y marcadores de referencia adicionales también pueden resaltarse o indicarse para visualizarse en la representación visual. La representación visual también puede modificarse para retirar o enmascarar cualquier dato de imágenes personalmente identificable, tal como la cara del paciente, a partir de las fotografías.
Durante la adquisición de datos de imágenes internas, tal como mediante el sistema 140 de imágenes de adquisición por ultrasonidos, el sistema 110 de adquisición de imágenes fotográficas puede continuar para obtener imágenes fotográficas actualizadas de la mama. En una realización, las imágenes fotográficas actualizadas se recogen de manera continua a través de una cámara de grabación de vídeo. En una realización de este tipo, todavía pueden usarse imágenes tomadas a partir de la alimentación de vídeo como imagen fotográfica. En otras realizaciones, se recogen de manera intermitente imágenes fotográficas actualizadas. Cuando se obtienen las imágenes fotográficas actualizadas, se genera una representación visual actualizada de la superficie de la mama. Por ejemplo, si la sonda de ultrasonidos provoca una depresión o deformación en la mama, la representación visual actualizada de la mama reflejará la depresión. Por consiguiente, el auxiliar técnico que usa la sonda de ultrasonidos tendrá una vista precisa de la mama en su forma actual para asegurar adicionalmente una obtención de imágenes por ultrasonido más precisa y exhaustiva de la mama. Además, el análisis de las imágenes de ultrasonidos puede revelar regiones de interés adicionales que van a incorporarse en la representación visual.
El sistema 140 de adquisición de imágenes por ultrasonidos obtiene una imagen de ultrasonidos de un tejido de un paciente, normalmente usando una sonda de ultrasonidos, que se usa para obtener imágenes de una porción de un tejido de un paciente dentro del campo de vista de la sonda de ultrasonidos. El sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido obtiene y visualiza una imagen de ultrasonidos de la anatomía de un paciente dentro del campo de vista de la sonda de ultrasonidos y normalmente visualiza la imagen en tiempo real a medida que se obtienen imágenes del paciente. En algunas realizaciones, la imagen de ultrasonidos puede almacenarse adicionalmente en un medio de almacenamiento, tal como un disco duro, CD-ROM, unidad flash o disquete, para la reconstrucción o reproducción en un momento posterior.
En una realización, el sistema 100 puede incluir un sistema 170 de adquisición de imágenes por rayos X opcional que puede ser un sistema de adquisición por tomosíntesis que captura un conjunto de imágenes de proyección de una mama del paciente a medida que un tubo de rayos X somete a ecografía una trayectoria alrededor de una porción de la mama. En otros ejemplos, el sistema 170 de adquisición por rayos X puede ser un sistema de mamografía o un sistema de tomografía axial computarizada (TAC). El conjunto de imágenes de proyección se reconstruye posteriormente en un volumen tridimensional que puede visualizarse como cortes finos o cortes gruesos a lo largo de cualquier plano. El volumen tridimensional puede almacenarse localmente en el sistema 170 de adquisición de imágenes por rayos X o en algunas realizaciones en un sistema de archivo de imágenes y comunicación (PACS). Normalmente, el formato de imagen de la imagen de rayos X es un formato DICOM, sin embargo, los expertos en la técnica entenderán que pueden usarse otros formatos de imagen. En otros ejemplos, pueden usarse otras modalidades de obtención de imágenes internas en lugar de o en combinación con el sistema de adquisición de imágenes por rayos X, tal como un sistema de tomografía por emisión de positrones (PET), un sistema de gammagrafía, un sistema de obtención de imágenes de resonancia magnética (IRM), u otro sistema de obtención de imágenes similar.
El sistema 150 de seguimiento está en comunicación con el sistema 130 de navegación y realiza el seguimiento de la posición física del sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido durante la obtención de imágenes del tejido del paciente. En algunas realizaciones, el sistema 150 de seguimiento puede estar conectado directamente al sistema 130 de navegación a través de un enlace de comunicación directa o enlace de comunicación inalámbrica. El sistema 150 de seguimiento realiza el seguimiento de la posición de los transmisores conectados al sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido y dota al sistema 130 de navegación de datos que representan sus coordenadas en un espacio de coordenadas de seguidor. En algunas realizaciones, el sistema 150 de seguimiento puede ser un sistema de seguimiento óptico que comprende una cámara óptica y transmisores ópticos, sin embargo, los expertos en la técnica entenderán que puede usarse cualquier dispositivo o sistema que puede realizar el seguimiento de la posición de un objeto en un espacio. Por ejemplo, los expertos en la técnica entenderán que en algunas realizaciones puede usarse un sistema de seguimiento por radiofrecuencia (RF), que comprende un receptor de RF y transmisores de RF.
El sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido está configurado para su uso con el sistema 130 de navegación mediante un procedimiento de calibración que usa el sistema 150 de seguimiento. Los transmisores que están conectados a la sonda de ultrasonidos de sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido pueden transmitir su posición al sistema de seguimiento 130 en el espacio de coordenadas de seguidor, que a su vez proporciona esta información al sistema 130 de navegación. Por ejemplo, los transmisores pueden posicionarse en la sonda del sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido de modo que el sistema 150 de seguimiento puede monitorizar la posición y la orientación de la sonda de ultrasonidos y proporcionar esta información al sistema 130 de navegación en el espacio de coordenadas de seguidor. El sistema 130 de navegación puede usar esta posición sometida a seguimiento para determinar la posición y orientación de la sonda de ultrasonidos en relación con la posición sometida a seguimiento de los transmisores.
En algunas realizaciones, la configuración del sistema 140 de adquisición de imágenes por ultrasonidos se realiza usando una herramienta de configuración, donde su posición y orientación pueden someterse a seguimiento adicionalmente mediante el sistema 150 de seguimiento. Durante la configuración la herramienta de configuración entra en contacto con la cara del transductor de la sonda de ultrasonidos del sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido y el sistema 150 de seguimiento transmite información que representa la posición y orientación de la herramienta de configuración en el espacio de coordenadas de seguidor al sistema 130 de navegación. El sistema 130 de navegación puede determinar una matriz de configuración que puede usarse para determinar la posición y orientación del campo de visión de la sonda de ultrasonidos en el espacio de coordenadas de seguidor, basándose en la posición sometida a seguimiento de los transmisores conectados a la sonda de ultrasonidos. En realizaciones alternativas, una base de datos que tiene datos de configuración de una pluralidad de marcas o modelos de diversas sondas de ultrasonidos puede usarse para precargar una configuración de campo de visión en el sistema 130 de navegación durante la configuración.
Una vez que está configurado el sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido, pueden obtenerse imágenes del tejido de un paciente con el sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido. Durante la obtención de imágenes por ultrasonido, el sistema 150 de seguimiento monitoriza la posición y orientación de la sonda de ultrasonidos del sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido y proporciona esta información en el espacio de coordenadas de seguidor al sistema 130 de navegación. Puesto que el sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido se ha configurado para su uso con el sistema 130 de navegación, el sistema 130 de navegación puede determinar la posición y orientación del campo de visión de la sonda de ultrasonidos del sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido.
El sistema 130 de navegación puede estar configurado para registrar conjuntamente una imagen de ultrasonidos, junto con la información de posición y orientación de la sonda de ultrasonidos, con la representación visual de la mama generada a partir de la imagen fotográfica de la mama. En algunas realizaciones, el sistema 130 de navegación puede estar configurado para transformar la posición y orientación del campo de visión de la sonda de ultrasonidos desde el espacio de coordenadas de seguidor hasta una posición y orientación en la representación visual, que pueden ser las coordenadas físicas asociadas con un espacio tridimensional basado en la imagen fotográfica adquirida. En algunos ejemplos, la imagen fotográfica se toma de una posición fija, proporcionando un sistema de coordenadas que se genera basándose en la posición de la cámara fija. Por ejemplo, Cuando se visualiza la representación visual, la ubicación y orientación de la sonda de ultrasonidos pueden visualizarse en la representación visual. En algunas realizaciones, la representación visual se actualiza para reflejar las porciones de la mama que se han sometido a ecografía o de las que se han obtenido imágenes mediante la sonda de ultrasonidos. Además, la representación visual visualizada puede orientarse para que coincida con la orientación y ubicación de la sonda de ultrasonidos.
El sistema 170 de adquisición de imágenes por rayos X transmite el volumen de imágenes de rayos X tridimensional al sistema 130 de navegación a través de una red 120 de comunicación, donde pueden almacenarse y visualizarse imágenes de rayos X. Los expertos en la técnica entenderán que la imagen de rayos X de un paciente puede almacenarse localmente, en algunas realizaciones, en el sistema 170 de adquisición de imágenes por rayos X y puede accederse de manera remota mediante el sistema 130 de navegación a través de una red 120 de comunicaciones, y en otras realizaciones puede almacenarse en un servidor en comunicación con el sistema 130 de navegación a través de la red 120 de comunicaciones. En algunas realizaciones, el sistema 170 de adquisición de imágenes por rayos X está alojado en los mismos dispositivos que el sistema 130 de navegación. El sistema 130 de navegación visualiza las imágenes de rayos X obtenidas mediante un sistema de obtención de imágenes por rayos X y, una vez reconstruido para visualizar en el sistema 130 de navegación, las imágenes de rayos X pueden volver a formatearse y reposicionarse para visualizar cualquier imagen en cualquier plano y cualquier posición u orientación de cortes finos. En algunas realizaciones el sistema 130 de navegación visualiza múltiples fotogramas o ventanas en la misma pantalla mostrando posiciones u orientaciones alternativas del corte fino de la imagen de rayos X.
Los expertos en la técnica entenderán que el volumen de imagen de rayos X obtenido mediante el sistema 170 de obtención de imágenes por rayos X puede transmitirse al sistema 130 de navegación en cualquier punto de tiempo y no se transmite necesariamente inmediatamente después de obtener el volumen de imagen de rayos X, sino que en su lugar puede transmitirse a petición del sistema 130 de navegación. En realizaciones alternativas, el volumen de imagen de rayos X se transmite al sistema 130 de navegación mediante un dispositivo de medios transportable, tal como una unidad flash, un CD-ROM, un disquete, u otro dispositivo de medios transportable de este tipo.
En algunas realizaciones, el sistema 130 de navegación también accede a la imagen de ultrasonidos, y en tales realizaciones el sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido está conectado adicionalmente a la red 120 de comunicación de modo que la imagen de ultrasonidos puede transmitirse al o sistema 130 de navegación. En otras realizaciones, el sistema 130 de navegación puede recibir, o acceder de manera remota y copiar, la imagen de ultrasonidos, y en realizaciones alternativas, una copia de la imagen de ultrasonidos puede almacenarse en un servidor en comunicación con el sistema 130 de navegación y puede accederse de manera remota mediante el sistema 130 de navegación.
El sistema 130 de navegación también puede estar configurado para registrar conjuntamente una imagen de ultrasonidos con una imagen de rayos X. En algunas realizaciones, el sistema 130 de navegación puede estar configurado para transformar la posición y orientación del campo de visión de la sonda de ultrasonidos desde el espacio de coordenadas de seguidor hasta una posición y orientación en la imagen de rayos X, por ejemplo, hasta coordenadas DICOM. Esto puede lograrse sometiendo a seguimiento la posición y orientación de la sonda de ultrasonidos y transmitiendo esta información de posición en el espacio de coordenadas de seguidor al sistema 130 de navegación y relacionando esta información de posición con el sistema de coordenadas de rayos X. Por ejemplo, en algunas realizaciones, un usuario puede seleccionar un plano anatómico dentro de la imagen de rayos X, y luego el usuario puede manipular la posición y orientación de una sonda de ultrasonidos sometida a seguimiento para alinear el campo de visión de la sonda de ultrasonidos con el plano anatómico seleccionado. Una vez que se logra la alineación, pueden capturarse las coordenadas asociadas del espacio de coordenadas de seguidor de la imagen de ultrasonidos. El registro de los ejes anatómicos (superior-inferior (SI), izquierdo-derecho (LR) y anterior-posterior (AP)) entre la imagen de rayos X y el espacio de coordenadas de seguidor puede determinarse a partir de las diferencias rotacionales relativas entre la orientación de campo de visión de ultrasonidos sometido a seguimiento y el plano anatómico seleccionado usando técnicas conocidas por los expertos en la técnica.
La configuración del sistema 130 de navegación puede incluir además la incorporación de puntos de referencia o regiones de interés dentro de la imagen de rayos X o la representación visual basada en la imagen fotográfica. Por ejemplo, pueden incorporarse las regiones de interés determinadas mediante el sistema 110 de adquisición de imágenes fotográficas o pueden seleccionarse regiones de interés usando una interfaz que permita a un usuario seleccionar un objetivo anatómico. En algunas realizaciones, el punto de referencia puede ser un punto de referencia de tejido interno, tal como venas o arterias, y en otras realizaciones, el punto de referencia puede ser un punto de referencia externo, tal como un marcador de la piel de referencia o un punto de referencia externo, tal como un pezón. Luego pueden incorporarse los puntos de referencia o regiones de interés en la representación visual de modo que el auxiliar técnico puede localizarlos con la sonda de ultrasonidos. Las diferencias relativas entre las coordenadas del objetivo en la imagen de rayos X, las coordenadas asociadas con la representación visual, y las coordenadas del objetivo en el espacio de coordenadas de seguidor se usan para determinar los parámetros traslacionales usados para alinear los espacios de coordenadas. La información de orientación en el plano adquirida previamente junto con las coordenadas basadas en la cámara fija pueden combinarse con los parámetros de translación para proporcionar una matriz de transformación que puede registrar conjuntamente los espacios de coordenadas.
Luego el sistema 130 de navegación puede usar una matriz de transformación para volver a formatear la representación visual de la superficie de la mama y/o una imagen de rayos X que se visualiza de modo que la superficie de la mama y/o el corte fino del tejido se visualizan en el mismo plano y en la misma orientación que el campo de visión de la sonda de ultrasonidos del sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido. Las representaciones visuales y de ultrasonidos coincidentes de la superficie de la mama luego pueden visualizarse de lado a lado. Las imágenes de rayos X y de ultrasonidos coincidentes también pueden usarse para visualizar lado a lado, o directamente superpuestas en uno único fotograma de visualización de imágenes. En algunas realizaciones, el sistema 130 de navegación puede visualizar imágenes de rayos X o representaciones visuales adicionales de la superficie de la mama en fotogramas independientes o posicionarse en el sistema 160 de visualización. Por ejemplo, la representación visual de la superficie de la mama puede visualizarse desde la misma perspectiva que el campo de visión de la sonda de ultrasonidos. En algunas realizaciones, pueden visualizarse anotaciones de manera adicional, que representan, por ejemplo, la posición de los instrumentos de los que se han obtenido imágenes mediante el sistema 140 de obtención de imágenes por ultrasonido, tal como agujas de biopsia, hilos de guía, sondas de obtención de imágenes u otros dispositivos similares.
En otras realizaciones, la imagen de ultrasonidos que se está visualizando mediante el sistema 160 de visualización puede superponerse en el corte fino de la imagen de rayos X que se está visualizando mediante el sistema de visualización de modo que un usuario puede visualizar tanto las imágenes de rayos X como las de ultrasonidos simultáneamente, superpuestas en la misma pantalla. En algunas realizaciones, el sistema 130 de navegación puede mejorar determinados aspectos de las imágenes de ultrasonidos o de rayos X superpuestas para aumentar la calidad de la imagen combinada resultante.
Un método y un sistema a modo de ejemplo que puede usarse para navegar entre un conjunto de datos de imágenes tridimensional y una alimentación de ultrasonidos, y para alinear los sistemas de coordenadas para permitir la presentación visual de puntos de referencia comunes se describe a continuación con detalle adicional, así como en la patente estadounidense n.° 9.019.262.
Las figuras 2A-2B representan una realización de una porción de un sistema 200 de ultrasonidos. El sistema 200 de ultrasonidos incluye una sonda 204 de ultrasonidos con una pluralidad de transmisores 250 ópticos unidos, tal como se muestra en la figura 2A. Los transmisores 250 ópticos son detectados por una cámara 212 óptica montada en una superficie fija. En algunas realizaciones, puede colocarse una cámara digital (no mostrada) para el sistema de adquisición de imágenes fotográficas en sustancialmente la misma ubicación que la cámara 212 óptica. La cámara 212 óptica está conectada a la red de comunicación para transmitir los datos de coordenadas tridimensionales de la pluralidad de transmisores ópticos al sistema 130 de navegación en el espacio de coordenadas de seguidor. La cámara 212 óptica monitoriza la posición y orientación de la sonda 204 de ultrasonidos realizando el seguimiento de transmisores 250 de ultrasonidos y transmite estos datos al sistema de navegación a través de la red de comunicación. En funcionamiento, a medida que el auxiliar técnico dirige la sonda 204 de ultrasonidos hacia el objetivo 214, tal como una mama, se emite el haz 210 de ondas de sonido desde el transductor 206 en el objetivo. Durante la exploración clínica, la ubicación y orientación de la sonda 204 de ultrasonidos se somete a seguimiento de modo que se registra la ubicación y el ángulo del haz de ondas de sonido, permitiendo así la correlación de una imagen de ultrasonidos con esa ubicación y orientación.
En la realización mostrada, la sonda 204 de ultrasonidos se engancha (por ejemplo, a través de una estructura 208 de soporte) a los transmisores 250 de ultrasonidos que someten a seguimiento mediante la cámara 212 óptica en el espacio de coordenadas de seguidor. Los transmisores 250 de ultrasonidos son transmisores ópticos sometidos a seguimiento mediante la cámara 212 óptica, pero pueden usarse otros sistemas de transmisor-receptor. Por ejemplo, en otras realizaciones, pueden usarse transmisores y receptores de RF para realizar el seguimiento de la posición y orientación de la sonda 204 de ultrasonidos en el espacio de coordenadas de seguidor. Adicionalmente, pueden usarse otras orientaciones y posiciones de los transmisores 250 de ultrasonidos para proporcionar información de la posición y orientación que puede detectarse mediante la cámara 212 óptica y transmitirse al sistema 130 de navegación. Los transmisores 250 de ultrasonidos pueden conectarse de manera retirable a la sonda 204 de ultrasonidos de modo que proporcionan la capacidad para configurar cualquier sonda de ultrasonidos con cualquier forma de transductor 206, tal como transductores lineales, transductores curvilíneos y transductores de matriz y de matriz en fase. Diferentes tipos de transductores pueden producir diferentes tipos de haces 210 de ondas de sonido.
En una realización adicional, el registro conjunto de la imagen de ultrasonidos alimentada con las imágenes de superficie y/o los cortes finos de tomosíntesis facilita la captura de imágenes de ultrasonidos en diferentes planos y profundidades dentro de la mama. Las imágenes de ultrasonidos capturadas, cada una adquirida de diferentes profundidades dentro de la mama, pueden reconstruirse para generar un volumen tridimensional de datos de ultrasonido. La presente tecnología puede usarse para guiar la sonda de ultrasonidos hasta una ubicación apropiada dentro de un volumen tridimensional adquirido usando tomosíntesis basándose en los datos de imágenes de superficie. Una vez que la sonda está en la ubicación de superficie apropiada, puede obtenerse una secuencia de imágenes de ultrasonidos en profundidades variables variando la intensidad de la señal de ultrasonidos, generando de ese modo la información para el volumen de imagen de ultrasonidos correspondiente. Debe reconocerse que la presente tecnología no se limita a la generación de un volumen de imagen de ultrasonidos tridimensional de este tipo en cualquier ubicación particular durante una exploración clínica.
La figura 2B ilustra además los diferentes planos de coordenadas del transductor de ultrasonidos 260 (en una posición particular), y los planos de coordenadas de la geometría 270 de obtención de imágenes por tomosíntesis en 3D. El sistema de seguimiento usa información proporcionada por los transmisores en la sonda para determinar la orientación y posición de la sonda de ultrasonidos en tiempo real y, por tanto, proporciona información relacionada con el plano de visualización particular asociado con la alimentación de ultrasonidos en cualquier instante.
La información en tiempo real proporcionada a través de la alimentación de imagen de ultrasonidos puede usarse en una variedad de maneras. Puede realizarse la manipulación manual de la sonda de ultrasonidos, también proporcionándose la alimentación de imagen de ultrasonidos en la pantalla de ultrasonidos (o una porción de la pantalla de la estación de trabajo asignada a la imagen de ultrasonidos). A medida que la sonda de ultrasonidos se aproxima a la región de interés, puede proporcionarse una señal de aviso visual o audible al usuario, permitiendo al usuario visualizar la masa más cuidadosamente y/o capturar una imagen representativa para una revisión posterior. Otros tipos de retroalimentación también pueden proporcionarse basándose en la ecografía por ultrasonidos. Por ejemplo, puede proporcionarse retroalimentación audible o visual basándose en la velocidad de la sonda de ultrasonidos. Un tono particular puede sonar a una velocidad predeterminada de la sonda de ultrasonidos, y este tono puede cambiar de timbre a medida que cambia la velocidad de la sonda de ultrasonidos. También puede proporcionarse retroalimentación audible o visual en cuanto a la orientación o posición de la sonda de ultrasonidos para ayudar en la adquisición de imágenes de ultrasonidos. La retroalimentación también puede indicar un tipo de sonda o características del haz de ultrasonidos que va a usarse para una región de interés. Por ejemplo, la retroalimentación puede indicar que debe utilizarse una sonda de ultrasonidos de 18 MHz para una región de interés particular.
Las figuras 3A-3C representan ejemplos de una representación visual visualizada de una mama durante la adquisición de datos de imágenes internas, tal como con una sonda de ultrasonidos. La figura 3A representa una pantalla 300 (por ejemplo, el sistema 160 de visualización de las figuras 1A-1B) que muestra dos representaciones visuales de la superficie de la mama. La primera representación 302A visual muestra una vista lateral de la superficie de la mama, y la segunda representación 304A visual muestra una vista frontal de la superficie de la mama. Cada representación visual se basa en un mapa de superficie de la mama. En cada representación visual, se visualiza un indicador 306 de superficie. El indicador 306 de superficie indica una región de interés que se determinó basándose en la imagen fotográfica, los datos tridimensionales, los datos termográficos, y/o mediante identificación manual a través de una interfaz de usuario. La pantalla 300 se coloca próxima al profesional médico que realiza la obtención de imágenes por ultrasonido de modo que el profesional médico puede observar las representaciones visuales y entender dónde están ubicadas las regiones de interés. Aunque no se muestra en las figuras, la representación visual puede estar superpuesta con la imagen fotográfica de la mama para permitir al auxiliar técnico observar puntos de referencia naturales en la mama, tal como lunares u otras afecciones de la piel, por ejemplo, para usar como puntos de referencia. En algunas realizaciones, las representaciones visuales de la mama también visualizarán el tejido de la axila u otras porciones del cuerpo que rodea la mama.
La figura 3B representa representaciones 302B, 304B visuales actualizadas durante la adquisición de los datos de imágenes internas con una sonda de ultrasonidos. Durante la adquisición de imágenes internas, la sonda de ultrasonidos puede alterar la forma de la mama, tal como provocando una depresión 308. Las representaciones 302B, 304B visuales actualizadas reflejan la forma actual de la mama, incluyendo la visualización de la depresión 308 u otros cambios en la forma de la mama durante la exploración clínica. Por consiguiente, el profesional médico puede observar las actualizaciones y ajustar la sonda de ultrasonidos según sea necesario.
La figura 3C representa representaciones 302C, 304C visuales actualizadas durante la adquisición de los datos de imágenes internas con una sonda de ultrasonidos. En las representaciones 302C, 304C visuales actualizadas, una zona 310 sometida a ecografía que se ha sometido a ecografía mediante la sonda de ultrasonidos se simboliza en las representaciones 302C, 304C visuales. Tal como se muestra, la zona 310 sometida a ecografía se indica mediante una zona con rayado cruzado en las representaciones 302C, 304C visuales actualizadas. La zona 310 sometida a ecografía también puede indicarse mediante un cambio de color, sombreado, o cualquier otro indicador visual para mostrar las zonas de la mama que se ha sometido a ecografía mediante la sonda de ultrasonidos. Por consiguiente, durante la adquisición de los datos de imágenes internas, el profesional médico es capaz de visualizar las porciones de la mama que aún no se han sometido a ecografía. Por ejemplo, donde toda la mama va a someterse a ecografía, se cubriría toda la mama mediante el rayado cruzado de la zona 310 sometida a ecografía tras completarse la ecografía.
Aunque se representan dos representaciones 302, 304 visuales como que se visualizan en las figuras 3A-3C, en algunas realizaciones sólo se visualiza una representación visual. En tales realizaciones, la representación visual puede rotar virtualmente de modo que la representación visual es desde la misma perspectiva que se emite el haz de ultrasonidos de la sonda de ultrasonidos. El movimiento virtual de la representación visual también puede registrarse y correlacionarse con las imágenes de ultrasonidos adquiridas para la reproducción y el análisis posteriores de modo que un profesional médico será capaz de entender mejor el ángulo y la ubicación de la sonda de ultrasonidos para cada imagen de ultrasonidos adquirida. Además, también puede visualizarse una vista en tiempo real de las imágenes de ultrasonidos recogidas en la pantalla 300 o en una pantalla independiente.
Las figuras 5A-5B representan un ejemplo de un método 500 para la obtención de imágenes de un objetivo, tal como una mama. En la operación 502, se adquiere una imagen de superficie de una mama usando una primera modalidad de obtención de imágenes. Tal como se comentó anteriormente, la primera modalidad de obtención de imágenes puede incluir fotografía digital, fotografía estereoscópica, fotografía estereoscópica de luz estructurada, y/u obtención de imágenes por infrarrojos, o cualquier combinación de los mismos. A partir de un análisis de la imagen de superficie adquirida, se identifican una o más regiones de interés en la operación 504. Por ejemplo, determinadas características que puede identificarse a partir de la imagen fotográfica y/o el mapa de superficie de la mama puede ser indicativas de arquitecturas de tejido o mama anómalas por debajo de la superficie de la mama, tal como se comentó anteriormente. Las regiones de interés pueden determinarse a través del análisis de imágenes, segmentación, clasificación, algoritmos de aprendizaje y otras tecnologías. En algunas realizaciones, las regiones de interés pueden identificarse manualmente por un profesional médico que visualiza los datos de imágenes de superficie a través de una interfaz de usuario en una estación de trabajo.
En la operación 506, se genera una representación visual de la superficie de la mama basándose en los datos de imágenes de superficie. La generación de la representación visual también puede incluir generar un mapa de superficie a partir de los datos de imágenes de superficie. La representación visual generada también puede incluir marcadores o indicadores para las regiones de interés determinadas en la operación 504. Un profesional médico también puede utilizar puntos de referencia digitales, marcas de corte y marcadores de referencia adicionales para añadir a la representación visual a través de una interfaz de usuario en una estación de trabajo. Una vez que se genera la representación visual, se visualiza en una pantalla de visualización en la operación 508 como guía para un profesional médico que realiza una exploración clínica de obtención de imágenes internas, tal como una exploración clínica de ultrasonidos.
En la operación 510, se adquieren datos de imágenes internas para el objetivo. Los datos de imágenes internas para el objetivo pueden adquirirse a través del uso de una sonda de ultrasonidos controlada manualmente. Durante la adquisición de los datos de imágenes internas, se realiza el seguimiento de la ubicación, el ángulo, y otras características de la sonda de ultrasonidos de modo que los datos de imágenes internas adquiridos pueden registrarse conjuntamente o correlacionarse con las coordenadas de la representación visual de la superficie de la mama. En la operación 512, puede proporcionarse retroalimentación en cuanto al procedimiento de obtención de imágenes internas. Por ejemplo, a partir de las características sometidas a seguimiento de la sonda de ultrasonidos, puede proporcionarse retroalimentación audible o visual, tal como se comentó anteriormente.
En la operación 514, se determina si se ha completado la exploración clínica por obtención de imágenes internas. Por ejemplo, si la exploración clínica requería una ecografía de toda la mama con la sonda de ultrasonidos, se determina si se ha sometido a ecografía realmente toda la mama analizando los datos de imágenes de ultrasonidos correlacionados con la representación visual de la superficie de la mama. En otros ejemplos, se determina determinando si el profesional médico ha finalizado manualmente la exploración clínica, tal como presionando un botón FIN en una interfaz de usuario.
Si no se ha completado la obtención de imágenes internas, el método 500 avanza a la operación 518, donde los datos de imágenes internas pueden analizarse opcionalmente para determinar cualquier región de interés adicional que deba examinarse mediante la sonda de ultrasonidos. En la operación 520, se adquieren datos de imágenes de superficie actualizados. Los datos de imágenes de superficie actualizados pueden adquirirse de la misma manera que en la operación 502. También pueden recogerse de manera continua los datos de imágenes de superficie actualizados. Por ejemplo, las cámaras utilizadas para capturar los datos de imágenes de superficie pueden grabar un video para proporcionar una alimentación de imágenes continua. Luego se genera una representación visual actualizada en la operación 520 basándose en los datos de imágenes de superficie actualizados y las regiones de interés adicionales identificadas en la operación 518, si las hay. La representación visual actualizada indica una vista actual del objetivo, reflejando así cualquier depresión, deformación u otro cambio de forma en tiempo real en el objetivo. La representación visual actualizada también puede incluir indicadores para las regiones de interés originales y también indicadores para las regiones de interés adicionales. Además, la representación visual actualizada también puede incluir coloración, sombreado u otros marcadores para indicar las porciones del objetivo que ya se han sometido a ecografía mediante la sonda de ultrasonidos. Luego se visualiza la representación visual actualizada en la pantalla de visualización en la operación 524. En algunas realizaciones, la representación visual actualizada también puede visualizarse de una manera que coincida con la perspectiva de la sonda de ultrasonidos.
En la operación 526, se adquieren los datos de imágenes internas actualizados para el objetivo. Los datos de imágenes internas pueden adquirirse de la misma manera que en la operación 510. La retroalimentación en el procedimiento de obtención de imágenes internas puede proporcionarse de nuevo en la operación 528, similar a la operación 512. El procedimiento luego vuelve a la operación 514 donde se determina otra vez si se ha completado la exploración clínica por obtención de imágenes internas. Si no se ha completado la exploración clínica, el método avanza para realizar otro bucle. En una realización, el método adquiere de manera continua datos de imágenes de superficie actualizados y genera y visualiza las representaciones visuales actualizadas durante la exploración clínica. La retroalimentación también puede proporcionarse de manera continua durante la duración de la exploración clínica.
Si en la operación 514, se completa la exploración clínica, el método pasa a la operación 516 donde se crean paquetes y se analizan los datos de imágenes de superficie y los datos de imágenes internas. En algunas realizaciones, la totalidad de los datos de imágenes de superficie y los datos de imágenes internas adquiridos durante la exploración clínica se usa para generar un modelo tridimensional de la mama. Al realizar el seguimiento de la ubicación de la sonda de ultrasonidos durante la exploración clínica y correlacionar esa ubicación con las coordenadas de los datos de imágenes de superficie, el modelo en 3D es capaz de proporcionar una imagen de ultrasonidos volumétrica robusta y espacialmente precisa. Luego puede visualizarse el modelo en 3D por un médico u otro especialista para determinar un posible riesgo de cáncer u otras dolencias. En algunos ejemplos, un algoritmo de aprendizaje u otro análisis automatizado se aplica al modelo en 3D para determinar una posible puntuación de riesgo de cáncer o identificar adicionalmente arquitecturas en el objetivo para una revisión médica. Debido a los requisitos de procesamiento en el análisis del modelo, tal análisis puede realizarse mediante un servidor u otros servicios en la nube. En una aplicación simplificada, una salida positiva o negativa puede generarse basándose en el análisis de los datos de imágenes de superficie y los datos de imágenes internas. A los pacientes que reciben la salida positiva se les autorizaría para una exploración clínica posterior, mientras que a los pacientes que reciben una salida negativa se les recomendarían pruebas adicionales. Un modelo simplificado de este tipo es particularmente útil en zonas donde los cribados de cáncer complejos o radiológicos están limitados. Al llevar la presente tecnología a tales zonas, pueden lograrse cribados de cáncer eficientes usando fotografía digital y sondas de ultrasonidos para poblaciones donde generalmente no están disponibles fácilmente tales cribados.
En algunos ejemplos, los datos de imágenes internas se analizan durante la exploración clínica y se marca si existe datos de imágenes internas indicativos de estructuras anómalas. Luego, se guardan sólo las imágenes internas marcadas y se incorporan en el modelo en 3D, ahorrando así requisitos de procesamiento y memoria.
La figura 6 ilustra un ejemplo de un entorno 600 operativo adecuado en el que pueden implementarse una o más de las presentes realizaciones. Este entorno operativo puede incorporarse directamente en los sistemas de obtención de imágenes dados a conocer en el presente documento, o puede incorporarse en un sistema informático discreto de, pero puede usarse para controlar, los sistemas de obtención de imágenes descritos en el presente documento. Esto es sólo un ejemplo de un entorno operativo adecuado y no pretende sugerir ninguna limitación en cuanto al alcance de uso o funcionalidad. Otros sistemas, entornos y/o configuraciones informáticos bien conocidos que puede ser adecuados para su uso incluyen, pero no se limitan a, sistemas de obtención de imágenes, ordenadores personales, ordenadores servidores, dispositivos de mano o portátiles, sistemas multiprocesador, sistemas basados en microprocesadores, sistemas electrónicos de consumo programables tales como teléfonos inteligentes, los PC de red, miniordenadores, ordenadores centrales, tabletas, entornos informáticos distribuidos que incluyen cualquiera de los sistemas o dispositivos anteriores, y similares.
En su configuración más básica, el entorno 600 operativo normalmente incluye al menos una unidad 602 de procesamiento y una memoria 604. Dependiendo de la configuración exacta y el tipo de dispositivo informático, la memoria 604 (que almacena, entre otras cosas, instrucciones para realizar la adquisición de imágenes y los métodos de procesamiento dados a conocer en el presente documento) pueden ser volátiles (tal como una RAM), no volátiles (tal como una ROM, una memoria flash, etc.), o alguna combinación de las dos. Esta configuración más básica se ilustra en la figura 6 mediante una línea 606 discontinua. Además, el entorno 600 también puede incluir dispositivos de almacenamiento (extraíbles, 608, y/o no extraíbles, 610) que incluyen, pero no se limitan a, discos o cintas magnéticas u ópticas. De manera similar, el entorno 600 también puede tener dispositivo(s) 614 de entrada tal como pantallas táctiles, un teclado, un ratón, un lápiz, una entrada de voz, etc., y/o dispositivo(s) 616 de salida tal como una pantalla, altavoces, una impresora, etc. También puede incluirse en el entorno una o más conexiones 612 de comunicación, tal como LAN, WAN, punto a punto, Bluetooth, RF, etc.
El entorno 600 operativo incluye normalmente al menos alguna forma de medios legibles por ordenador. Los medios legibles por ordenador pueden ser medios disponibles a los que puede accederse mediante una unidad 602 de procesamiento u otros dispositivos que comprende el entorno operativo. A modo de ejemplo, y no de limitación, los medios legibles por ordenador pueden comprender medios de almacenamiento informáticos y medios de comunicación. Los medios de almacenamiento informáticos incluyen medios volátiles y no volátiles, medios extraíbles y no extraíbles implementados en cualquier método o tecnología para el almacenamiento de información tal como instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos de programa u otros datos. Los medios de almacenamiento informáticos incluyen, RAM, ROM, EEPROM, memoria flash u otra tecnología de memoria, CDROM, discos versátiles digitales (DVD) u otro almacenamiento óptico, casetes magnéticos, cinta magnética, almacenamiento en disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, almacenamiento en estado sólido, o cualquier otro medio tangible que pueda usarse para almacenar la información deseada. Los medios de comunicación incorporan instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos de programa u otros datos en una señal de datos modulada tal como una onda portadora u otro mecanismo de transporte e incluyen cualquier medio de entrega de información. El término “señal de datos modulada” significa una señal que tiene una o más de sus características configuradas o cambiadas de tal manera que codifica información en la señal. A modo de ejemplo, y sin limitación, los medios de comunicación incluyen medios por cable tales como una red por cable o una conexión por cable directa, y medios inalámbricos tales como medios acústicos, de RF, infrarrojos y otros medios inalámbricos. Las combinaciones de cualquiera de los anteriores también deben incluirse dentro del alcance de los medios legibles por ordenador. Un dispositivo legible por ordenador es un dispositivo de hardware que incorpora medios de almacenamiento informáticos.
El entorno 600 operativo puede ser un único computador que opere en un entorno en red usando conexiones lógicas a una o más ordenadores remotos. El ordenador remoto puede ser un ordenador personal, un servidor, un enrutador, un PC de red, un dispositivo entre iguales u otro nodo de red común, y normalmente incluye muchos o todos los elementos descritos anteriormente, así como otros no mencionados. Las conexiones lógicas pueden incluir cualquier método soportado por los medios de comunicación disponibles. Estos entornos de red son habituales en oficinas, redes informáticas de toda la empresa, intranets e Internet.
En algunas realizaciones, los componentes descritos en el presente documento comprenden tales módulos o instrucciones ejecutables por el sistema 600 informático que pueden almacenarse en un medio de almacenamiento informático y otros medios tangibles y transmitirse en medios de comunicación. Los medios de almacenamiento informáticos incluyen medios volátiles y no volátiles, extraíbles y no extraíbles implementados en cualquier método o tecnología para almacenar información, tal como instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos de programas u otros datos. Las combinaciones de cualquiera de los anteriores también deben incluirse dentro del alcance de los medios legibles. En algunas realizaciones, el sistema 600 informático es parte de una red que almacena datos en medios de almacenamiento remotos para su uso por el sistema 600 informático.
La figura 7 es una realización de una red 700 en la que pueden operar los diversos sistemas y métodos dados a conocer en el presente documento. En realizaciones, un dispositivo cliente, tal como el dispositivo 702 cliente, puede comunicarse con uno o más servidores, tales como los servidores 704 y 706, a través de una red 708. En realizaciones, un dispositivo cliente puede ser un dispositivo autónomo, puede ser una estación de trabajo fija o portátil (por ejemplo, la estación 180 de trabajo representada en la figura 1B). El dispositivo cliente también puede incluir o incorporar un ordenador portátil, un ordenador personal, un teléfono inteligente, una PDA, un ultraportátil o cualquier otro tipo de dispositivo informático, tal como el dispositivo informático de la figura 6. En realizaciones, los servidores 704 y 706 también pueden ser cualquier tipo de dispositivo informático, tal como el dispositivo informático ilustrado en la figura 6. La red 708 puede ser cualquier tipo de red capaz de facilitar las comunicaciones entre el dispositivo cliente y uno o más servidores 704 y 706. Por ejemplo, los datos de imágenes de superficie y los datos de imágenes internas pueden adquirirse localmente a través de los sistemas de obtención de imágenes y comunicarse a otro(s) dispositivo(s) informático(s) para su posterior procesamiento, tal como una estación de trabajo de adquisición de imágenes o un servicio basado en la nube. Los ejemplos de tales redes incluyen, pero no se limitan a, LAN, WAN, redes de telefonía móvil y/o Internet.
En realizaciones, los diversos sistemas y métodos dados a conocer en el presente documento pueden realizarse mediante uno o más dispositivos servidores. Por ejemplo, en una realización, puede emplearse un único servidor, tal como el servidor 704, para realizar los sistemas y métodos dados a conocer en el presente documento, tales como los métodos para la obtención de imágenes comentados en el presente documento. El dispositivo 702 cliente puede interactuar con el servidor 704 a través de la red 708. En realizaciones adicionales, el dispositivo 702 cliente también puede realizar la funcionalidad dada a conocer en el presente documento, tal como obtención de ecografía y procesamiento de imágenes, que luego puede proporcionarse a los servidores 704 y/o 706.
En realizaciones alternativas, los métodos y sistemas dados a conocer en el presente documento pueden realizarse utilizando una red informática distribuida o una red en la nube. En tales realizaciones, los métodos y sistemas dados a conocer en el presente documento pueden realizarse por dos o más servidores, tales como los servidores 704 y 706. Aunque en el presente documento se da a conocer una realización de red particular, un experto en la técnica apreciará que los sistemas y métodos dados a conocer en el presente documento pueden realizarse usando otros tipos de redes y/o configuraciones de red.
Las realizaciones descritas en el presente documento pueden emplearse usando software, hardware o una combinación de software y hardware para implementar y realizar los sistemas y métodos dados a conocer en el presente documento. Aunque a lo largo de la divulgación se han mencionado dispositivos específicos que realizan funciones específicas, un experto en la técnica apreciará que estos dispositivos se proporcionan con fines ilustrativos, y pueden emplearse otros dispositivos para realizar la funcionalidad dada a conocer en el presente documento sin apartarse del alcance de la divulgación.
Esta divulgación describió algunas realizaciones de la presente tecnología con referencia a los dibujos adjuntos, en los que sólo se mostraron algunas de las posibles realizaciones. Sin embargo, otros aspectos pueden incorporarse de muchas formas diferentes y no deben considerarse como limitados a las realizaciones expuestas en el presente documento. Más bien, estas realizaciones se proporcionaron para que esta divulgación fuera minuciosa y completa y transmitiera completamente el alcance de las posibles realizaciones a los expertos en la técnica.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Sistema (100) para la obtención de imágenes de una mama de un paciente, comprendiendo el sistema:
- una cámara (110);
- una sonda (204) de ultrasonidos;
- una pantalla (160);
- al menos un procesador (602); y
- una memoria (604) acoplada operativamente al al menos un procesador, almacenando la memoria instrucciones que, cuando se ejecutan por el al menos un procesador, realizan un conjunto de operaciones que incluyen:
° basándose en una imagen fotográfica adquirida por la cámara, generar (506) una representación (302A, 304A, 402A) visual de la mama, siendo la representación visual un mapa (302A, 304A) de superficie en 3D de la mama;
° identificar (504) una región de interés en la superficie de la mama basándose en la imagen fotográfica;
° generar un indicador (306) de superficie en la representación visual, en el que el indicador de superficie indica la región de interés identificada;
° enviar la representación visual con el indicador de superficie a la pantalla;
° recibir (510) imágenes de ultrasonidos de la mama de la sonda de ultrasonidos;
° durante la adquisición de las imágenes de ultrasonidos, generar (522) una actualización en la pantalla de la representación visual basándose en las imágenes de ultrasonidos adquiridas; y ° enviar la actualización a la pantalla.
2. Sistema según la reivindicación 1, que comprende además un sistema (150) de seguimiento conectado operativamente a la sonda de ultrasonidos y conectado en comunicación con el al menos un procesador.
3. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que:
- la actualización incluye una representación gráfica en la representación visual que representa una porción de la mama sometida a ecografía mediante la sonda de ultrasonidos; y/o
- la cámara es una cámara estereoscópica y la imagen fotográfica es una imagen de luz estructurada estereoscópica de la mama; y/o
- identificar la región de interés se basa en al menos uno de una textura de la piel ipsilateral, una textura de la piel contralateral, un color de la piel, una umbilicación del tejido, un cambio en los pezones, un pezón invertido, un bulto y una diferencia de volumen de la mama contralateral.
4. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que:
- la actualización incluye una representación gráfica en la representación visual que representa otra región de interés de la mama que va a someterse a ecografía con la sonda de ultrasonidos.
5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que el conjunto de operaciones comprende además:
- analizar al menos una de las imágenes de ultrasonidos y la imagen fotográfica adquiridas para determinar una arquitectura de mama anómala;
- basándose en una o más de la representación visual y las imágenes de ultrasonidos adquiridas, generar retroalimentación en cuanto a al menos uno de un ángulo de la sonda de ultrasonidos, una orientación de la sonda de ultrasonidos, una posición de la sonda de ultrasonidos, y una velocidad de ecografía de la sonda de ultrasonidos;
- analizar las imágenes de ultrasonidos adquiridas;
- basándose en el análisis de las imágenes de ultrasonidos adquiridas, enviar una señal de audio al altavoz para proporcionar una retroalimentación audible;
- adquirir una imagen fotográfica actualizada de la mama cuando la mama se deforma mediante la sonda de ultrasonidos durante la adquisición de las imágenes de ultrasonidos;
- generar una representación (302B, 304B, 402B) visual actualizada de la mama deformada basándose en la segunda imagen fotográfica; y
- enviar la representación visual actualizada de la mama deformada a la pantalla durante la adquisición de las imágenes de ultrasonidos.
6. Sistema según cualquier reivindicación anterior, en el que el conjunto de operaciones comprende además rotar la representación visual virtualmente de modo que la representación visual es desde la misma perspectiva que el haz de ultrasonidos emitido por la sonda de ultrasonidos.
7. Método (500) para la obtención de imágenes, comprendiendo el método:
- adquirir (502) una imagen fotográfica de una mama con datos de imágenes de superficie usando una primera modalidad (110) de obtención de imágenes, y en el que la primera modalidad de obtención de imágenes es al menos una de fotografía digital, fotografía estereoscópica de luz estructurada y obtención de imágenes por infrarrojos;
- basándose en los datos de imágenes de superficie, generar (506) y visualizar una representación (302A, 304A, 402A) visual de la mama, en el que la representación visual es un mapa (302A, 304A) de superficie en 3D;
- identificar (504) una región de interés en la superficie de la mama basándose en la imagen fotográfica; - visualizar la región de interés en la representación visual con un indicador (306);
- adquirir (510) datos de imágenes internas para la mama usando una sonda de ultrasonidos como segunda modalidad (140) de obtención de imágenes; durante la adquisición de los datos de imágenes internas, actualizar (522) la representación visual de la mama basándose en los datos de imágenes internas adquiridos.
8. Método según la reivindicación 7, que comprende además:
- adquirir (520) datos de imágenes de superficie actualizados de la mama mediante la primera modalidad de obtención de imágenes cuando la mama se deforma mediante la segunda modalidad de obtención de imágenes durante la adquisición de los datos de imágenes internas;
- generar (522) una representación (302B, 304B, 402B) visual actualizada de la mama deformada basándose en los datos de imágenes de superficie actualizados; y
- visualizar (524) la representación visual actualizada durante la adquisición de los datos de imágenes internas.
9. Método según la reivindicación 7, en el que la actualización de la pantalla de la representación visual incluye visualizar en las porciones de representación visual de la mama sometida a ecografía mediante la sonda de ultrasonidos.
10. Método según la reivindicación 7, en el que la identificación de la región de interés se basa en al menos uno de una textura de la piel ipsilateral, una textura de la piel contralateral, un color de la piel, una umbilicación del tejido, un cambio en los pezones, un pezón invertido, un bulto y una diferencia de volumen de la mama contralateral.
11. Método según la reivindicación 7, en el que el método comprende además analizar imágenes de ultrasonidos adquiridas de la mama como datos de imágenes internas adquiridos usando la segunda modalidad de obtención de imágenes para identificar una región de interés adicional de la mama para someter a ecografía con la sonda de ultrasonidos, y en el que la actualización de la pantalla de la representación visual incluye identificar en la representación visual la región de interés adicional de la mama.
12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 7-11, que comprende además generar (512) retroalimentación en cuanto a al menos uno de un ángulo de la sonda de ultrasonidos, una orientación de la sonda de ultrasonidos, una posición de la sonda de ultrasonidos y una velocidad de ecografía de la sonda de ultrasonidos.
13. Método según la reivindicación 7, comprende además analizar al menos una imagen de ultrasonidos adquirida como datos de imágenes internas adquiridos usando la segunda modalidad de obtención de imágenes y una imagen fotográfica como datos de imágenes de superficie adquiridos usando la primera modalidad de obtención de imágenes para determinar una arquitectura de mama anómala o para generar una puntuación de riesgo de cáncer para la mama, en el que preferiblemente el método comprende además generar un modelo tridimensional basado en las imágenes de ultrasonidos, en el que el modelo tridimensional incluye un indicador que indica la ubicación de la arquitectura de mama anómala.
14. Método según cualquiera de las reivindicaciones 7-13, que comprende además la etapa de rotar virtualmente la representación visual de modo que la representación visual es desde la misma perspectiva que el haz de ultrasonidos emitido por la sonda de ultrasonidos.
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