具体实施方式

在下面的详细说明中，出于解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的代表性实施例，以便提供对根据本教导的实施例的透彻理解。可以省略已知系统、设备、材料、操作方法和制造方法的说明，以避免模糊对代表性实施例的说明。然而，在本领域普通技术人员的能力范围内的系统、设备、材料和方法在本教导的范围内，并且可以根据代表性实施例来使用。应当理解，本文所使用的术语仅出于说明具体实施例的目的，而并非旨在进行限制。所定义的术语是附加于本教导的技术领域中通常理解和接受的所定义术语的技术和科学意义。

应当理解，尽管在本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件或组件，但是这些元件或组件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件或组件与另一元件或组件。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，下文讨论的第一元件或组件可以被称为第二元件或组件。

本文使用的术语仅出于说明具体特定实施例的目的，而不是旨在进行限制。如在说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式的术语“一”、“一个”和“所述”旨在包括单数和复数形式，除非上下文另有明确规定。另外，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”和/或类似术语指明所陈述特征、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、元件、组件和/或成组的特征、元件、组件的存在或增加。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。

除非另有说明，否则当说到元件或组件被“连接到”、“耦接到”或“邻近于”另一个元件或组件时，应当理解，所述元件或组件能够直接连接或耦接到其他元件或组件，或者可以存在中间元件或组件。即，这些和类似术语涵盖可以采用一个或多个中间元件或组件来连接两个元件或组件的情况。但是，当说到元件或组件“直接连接”到另一个元件或组件时，这仅涵盖两个元件或组件彼此连接而没有任何中间或介入元件或组件的情况。

鉴于前述内容，本公开通过其各个方面、实施例和/或具体特征或子组件中的一个或多个，因此旨在带来以下具体指出的一个或多个优点。为了解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的范例实施例，以便提供对根据本教导的实施例的透彻理解。然而，与本文中公开的具体细节不同的与本公开内容一致的其他实施例仍在所附权利要求的范围内。而且，可以省略对众所周知的装置和方法的说明，以免模糊对范例实施例的说明。这样的方法和装置在本公开的范围内。

如本文所述，当使用三维超声探头(即，能够在三个维度上成像的超声换能器)时，能够在三个维度上识别无源超声传感器的估计位置。估计位置固有地在三维超声探头的坐标系中。然而，当介入医师依赖于二维X平面(例如，为了更好地理解解剖结构)时，能够操纵X平面以找到介入医学设备和/或解剖结构，然后能够操纵X平面以跟随介入医学设备和/或解剖结构。下文所述的教导提供了通过跟踪无源超声传感器来实时跟踪介入医学设备并获得超声坐标空间中的实况三维位置的能力。因此，能够使操纵X平面以获得所需视图的过程自动化，并简化工作流程，以便通过在X平面模式中多次发射超声射束来保持介入医学设备和/或解剖结构的视图，同时还在三个维度上准确跟踪介入医学设备。

图2A图示了根据代表性实施例的用于对介入医学设备的3D跟踪的控制器。

在图2A中，控制器210包括处理器211和存储器212。存储器212存储指令，并且处理器211运行指令。当由处理器211运行时，指令使控制器210或包括控制器210的设备或系统执行本文所描述的过程。

图2B图示了根据代表性实施例的用于对介入医学设备的3D跟踪的系统。

在图2B中，超声系统200包括具有控制器210的中央站220、触摸面板223、监视器229以及通过数据连接254(例如，有线或无线数据连接)被连接到中央站220的介入医学设备252。超声探头230包括存储指令的存储器232和运行指令的处理器231。在图2B的背景下，控制器210可以备选地使用超声探头230的存储器232和处理器231来实施，或者使用独立提供的或在超声系统200的环境中的其他装置或系统中提供的存储器和处理器的其他组合来实施。即，可以通过修改现有系统或系统类型，或者通过提供新的系统或系统类型，例如独立模块，以各种形式来实施本文所述的“控制器”。

可以在导线或类似仪器的端部提供介入医学设备252。在由人类介入医师管理的医学介入期间，介入医学设备252被插入患者体内。介入医学设备252可以是例如产生超声图像的血管内超声探头，尽管出于本说明书目的，来自介入医学设备252上的无源超声传感器S1的传感器信号是相对于介入医学设备252的感兴趣信号。

更具体地，在图2的实施例中，在介入医学设备252上提供无源超声传感器S1。来自无源超声传感器S1的无源超声传感器信号与来自超声探头230的超声图像同步。飞行时间测量值提供无源超声传感器S1到超声探头230的轴向/径向距离。振幅测量值和射束发射序列的知识可以提供无源超声传感器S1的横向位置。由于相位能够对应于飞行时间，因此只要相位可以提供更高的测量精度，就可以使用相位代替飞行时间。

监视器229可以显示在X平面模式中获得的无源超声传感器S1的两个二维位置，例如来自在X平面模式中的两个平面中的每个平面的并排图像。监视器229还可以显示基于两个二维位置和在X平面模式中的两个平面之间的平面间角度获得的无源超声传感器S1的三维位置。

关于图8A和8B及本文其他地方详细说明了如何根据X平面模式中的一对平面来获得三维位置。然而，简而言之，由于平面具有已知的关系(即，平面间角度和共同原点)，因此当二维位置在两个二维平面中都可识别时，无源超声传感器S1的二维位置能够被转换为三维位置。

监视器229还显示使用诸如超声探头230之类的超声探头获得的其他常规图像，包括人体解剖结构的感兴趣区域和/或介入医学设备252的超声图像。

当为无源超声传感器S1提供多个压电元件(例如，PZT)时，能够对测量值求平均以提供介入医学设备252的整体位置。另外，由于压电元件的相对位置布置在这种情况下可以是已知的，还能够根据相对测量值来确定介入医学设备252的总体相对姿态、三维方向、甚至预测轨迹。

以解释的方式，在医学过程期间，介入医学设备252被放置在患者内。能够在由超声探头230生成的图像上看到介入医学设备252的位置。

图3图示了根据代表性实施例的用于对介入医学设备的3D跟踪的方法。

在图3的实施例中，过程以初始化开始于S310，其中，在X平面模式中使用由超声探头230发出的超声射束来扫描X平面，以找到无源超声传感器S1在俯仰面和方位面上的响应。俯仰面在从水平线(从超声探头230的视角)到无源超声传感器S1的角度处形成的平面。方位面是在从固定的竖直基准(从超声探头230的视角)到无源超声传感器S1的角度处形成的平面。

能够以几种方式来运行S310处的初始化。例如，实况三维图像能够用于实时初始化X平面扫描。备选地，能够为了进行初始化手动调整X平面，直到找到介入医学设备252，之后能够将X平面设置为自动跟随介入医学设备。在另一个实施例中，能够自动操纵X平面，例如在迭代过程中以多个不同的角度自动操纵，直到找到介入医学设备252。

在S320处，根据无源超声传感器S1在俯仰面和方位面中的响应来获得与电压读数V一起的二维坐标X和Z。

在S330处，获得俯仰面与方位面之间的平面间角度。平面间角度与来自俯仰面和方位面中的每个的二维坐标X和Z一起使用，以计算三维位置的三维坐标X、Y和Z。

在S340处，基于三维位置来调整俯仰面和/或方位面。即，基于三维位置调整X平面的两个平面。X平面的两个平面的调整是确定二维位置以确定三维位置然后使用三维位置来调整X平面的两个平面的递归模式的一部分。

在S350处，做出关于来自无源超声传感器S1的信号是否已经丢失的确定。如果信号已经丢失(S350＝是)，则过程返回到S310并重新开始，以便找到在俯仰面和方位面中的传感器响应。

如果信号没有丢失(S350＝否)，则过程在S360处通过从在俯仰面和方位面中的无源超声传感器S1获得二维坐标X和Z来继续。由于来自传感器的信号没有丢失，因此在S360处不需要电压读数V。即，在S360处，过程不从扫描中寻找最佳电压读数V，以识别最佳初始俯仰面和方位面，以像在S310和S320中那样使用。因此，在S360处从超声传感器获得二维坐标X和Z，然后过程返回到S330，以获得平面间角度来计算三维位置的三维坐标X、Y和Z。

图4图示了根据代表性实施例的用于对介入医学设备的3D跟踪的另一种方法。

在图4中，当发出超声射束来扫描通过三维体积的X平面，以找到在俯仰面和方位面中的传感器响应时，过程开始于S410。即，可以以不同方向的序列来发射超声射束。因此以多种不同的组合发出X平面，以识别俯仰面和方位面的组合，其结果是在无源超声传感器S1上读取的最大电压V作为最大传感器响应。

在S412处，分析无源超声传感器S1的读数以识别最大电压读数V，因为最大电压读数V将对应于俯仰面和方位面，以用作随后的迭代过程的起点。最大电压读数V是最大传感器信号，并且可以根据无源超声传感器S1的一系列的数十、数百、数千或者甚至更多的顺序电压读数来确定。如下所述，能够基于来自介入医学设备上的无源超声传感器S1的超声读数来确定介入医学设备252在俯仰面中的第一二维位置和介入医学设备252在方位面中的第二二维位置。分析超声读数以识别最大电压读数V，使得两个二维位置是基于超声读数的。

在S414处，发出超声射束来扫描X平面以开始迭代过程。在对应于来自S412的最大电压读数V的俯仰面和方位面中发出在S414处发出的超声射束。

在S420处，在超声X平面模式中在俯仰面中确定介入医学设备252的第一二维位置。在俯仰面中识别的二维坐标X，Z可以被视为第一组二维坐标。

在S422处，在超声X平面模式中在方位面中确定介入医学设备252的第二二维位置。在方位面中识别的二维坐标X，Z可以被视为第二组二维坐标。

在S424处，计算俯仰面与方位面之间的平面间角度。

在S430处，使用平面间角度、第一二维位置和第二二维位置来确定三维位置X，Y，Z。

在S440处，基于在S430处确定的三维位置X，Y，Z来修改超声射束图案以跟随介入医学设备。例如，最后的三维位置与当前的三维位置之间的差可以用于调整超声射束图案以更好地适合当前的三维位置。此外，在最后的三维位置和当前的三维位置中的变化可以用于计算介入医学设备的轨迹，从而修改后的射束图案可以试图引导或遇到介入医学设备。在此，跟随、引导或遇到介入医学设备252的概念可以意味着根据来自无源超声传感器S1的最新信息将超声射束的焦点或中心点设置为在介入医学设备252曾经、现在或预期要在其中的具体位置处。

在S440处修改超声射束图案之后，过程返回到S414，在S414处，发处超声射束来扫描X平面。

尽管在图1的实施例中未完全示出或反映出来，产生在S440处修改后的超声射束图案的临床工作流程可以开始于将介入医学设备252插入患者中。然后能够激活超声探头230启动对来自介入医学设备上的无源超声传感器S1的最大传感器信号的自动搜索。在X平面模式中执行自动搜索，并且在X平面模式中针对两个独立平面中的每个平面寻找最大信号，以便识别无源超声传感器S1在两个平面中的每个平面中的位置。使用这两个平面是因为在方位面和俯仰面之间存在叠加的区域，这使得能够组合在两个独立平面中的介入医学设备252的二维位置，以提供介入医学设备252在三个维度上的位置。一旦识别了初始位置，就能够随着介入医学设备252移动重复获得二维坐标，使得X平面自动跟随设备。如果在介入医学设备252上的无源超声传感器S1处的信号丢失，则重新放置超声探头230以重新采集信号。

图5图示了根据代表性实施例的对介入医学设备的3D跟踪的渐进可视化。

在图5中，无源超声传感器由首先在S510处在最上方(第一次)扫描中所示的两个平面的外侧的点指示。如图5所示，两个平面在S510、S520、S530和S560中的每一处叠加。S510、S520、S530和S560中的每一个中所示的两个平面是X平面模式中的俯仰面和方位面，因此可以在任何一个时间点彼此垂直。

在S520处，在第二次扫描中，无源超声传感器由现在位于两个平面中的一个平面内部的点指示。

在S530处，在第三次扫描中，无源超声传感器由现在位于两个平面的相交处并且因此在两个平面二者的内部的点指示。由于在步骤S530处无源超声传感器位于两个平面的相交处，因此超声传感器在两组二维坐标中的位置被锁定。

在S540处，在X平面模式中发出超声射束，并且在每个二维视图中获得介入医学设备252的位置，在每个二维视图中具有相应的二维坐标X，Z。

在S550处，确定俯仰面与方位面之间的平面间角度，并将其与每个二维视图中的二维坐标X，Z一起使用来确定三维坐标X，Y，Z。在俯仰面和方位面中的每个平面中分别确定二维坐标X，Z，这反过来又提供获得无源超声传感器S1的实况三维位置的能力

在S560处，在另一次扫描中，无源超声传感器由在两个平面中的一个内部而不在另一个平面内部的点指示。换言之，在S560处，扫描揭示了无源超声传感器已经相对于最后的位置或预期位置移动。

在S570处，调整X平面以使从下一次扫描获得的电压读数最大化，并且过程返回到例如S530，以确认无源超声传感器位于两个X平面的交叉处。即，在S570处，基于在S550处获得的无源超声传感器S1的实况3D三维位置来重新定位X平面。

如本文中所解释的，可以自动执行S570处的调整以便跟随无源超声传感器S1。由超声探头230在X平面模式中发出的超声射束可以最初在介入医生(例如，临床医生)的手动控制下发出，但是随后基于本文所述的过程自动跟随无源超声传感器S1。

在其他实施例中，两个X平面中的一个可以被设置为单独跟随，例如由介入医师识别的感兴趣解剖区域。在另一个实施例中，两个X平面中的一个能够设置为与无源超声传感器S1和感兴趣解剖区域二者交叉。

图6示出了根据代表性实施例的在对介入医学设备的3D跟踪中来自在X平面模式中的每个平面的信号响应的范例。

在图6中，左侧和右侧示出了在介入医学设备的连续位置中的X平面模式的两个平面中的来自无源超声传感器的不同信号响应。即，左侧对应于介入医学设备的第一位置，并被标记为“针位置1”。右侧对应于介入医学设备的第二位置，并被标记为“针位置2”。在X平面模式中，信号从来自相应平面的每一个的设备做出响应。在两个上方的方框中的每一个中示出了三组不同的信号。第一个(上方)信号是电压读数V，它是来自无源超声传感器S1的传感器数据。第二个(中间)信号是帧触发信号，并且第三个(下方)信号是对应于超声射束的每一次发射的线触发。

在图6中，底部的两个较大的方框是图形用户界面，示出了对于在第一位置和第二位置的每个位置上的方位面和俯仰面的信号响应。

图7是根据代表性实施例的通用计算机系统的示意性实施例，在其上能够实施对介入医学设备的3D跟踪的方法。

计算机系统700可以包括一组指令，能够运行所述指令以使计算机系统700运行本文中所公开的方法或基于计算机的功能中的任何一个或多个。计算机系统700可以作为独立设备进行操作，或者可以例如使用网络701连接到其他计算机系统或外围设备。图7中的计算机系统700的任何或所有元件和特征可以表示中央站220、介入医学设备252、超声探头230或能够包括控制器并执行本文中所描述的过程的其他类似设备和系统的元件和特征。

在联网部署中，计算机系统700可以在服务器-客户端用户网络环境中以客户端的身份进行操作。计算机系统700还能够完全或部分实施为或并入各种设备中，例如超声探头230、控制器、中央站、控制站、无源超声传感器、固定计算机、个人计算机(PC)、或其他能够运行指定要由机器运行的动作的一组指令(顺序指令或其他指令)的其他机器。计算机系统700能够作为设备并入或者并入设备中，所述设备又是在包括附加设备的集成系统中。在实施例中，计算机系统700能够使用提供视频或数据通信的电子设备来实施。此外，虽然示出了计算机系统700，但是术语“系统”也应当被认为包括单独地或共同地运行一组或多组指令以运行一个或多个计算机功能的系统或子系统的任何集合。

如图7所示，计算机系统700包括处理器710。用于计算机系统700的处理器710是有形的且非暂时性的。如本文中所使用的，术语“非暂时性”不应解释为状态的永恒特征，而应解释为将持续一段时间的状态的特征。术语“非暂时性”特别否认短暂的特征，例如仅在任何时间、任何地方暂时存在的载波或信号或其他形式的特征。本文中所描述的任何处理器是制品和/或机器部件。用于计算机系统700的处理器被配置为运行软件指令以运行如本文的各个实施例中所描述的功能。用于计算机系统700的处理器可以是通用处理器，或者可以是专用集成电路(ASIC)的一部分。用于计算机系统700的处理器还可以是微处理器、微型计算机、处理器芯片、控制器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、状态机或可编程逻辑设备。用于计算机系统700的处理器还可以是逻辑电路，包括诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可编程门阵列(PGA)，或者是包括离散门和/或晶体管逻辑的其他类型的电路。用于计算机系统700的处理器可以是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或两者。另外，本文中所描述的任何处理器可以包括多个处理器、并行处理器或两者。多个处理器可以被包括在或耦接到单个设备或多个设备中。

此外，计算机系统700包括能够经由总线708彼此通信的主存储器720和静态存储器730。本文中所描述的存储器是能够存储数据和可运行指令的有形存储介质，并且在指令存储在其中的期间内是非暂时性的。如本文中所使用的，术语“非暂时性”不应解释为状态的永恒特征，而应解释为将持续一段时间的状态的特征。术语“非暂时性”特别否认短暂的特征，例如在任何时间、任何地方仅短暂存在的载波或信号或其他形式的特征。本文中所描述的存储器是制品和/或机器部件。本文中所描述的存储器是计算机可读介质，能够由计算机从中读取数据和可运行指令。本文中所描述的存储器可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘、磁带、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能磁盘(DVD)、软盘、蓝光磁盘或本领域已知的任何其他形式的存储介质。存储器可以是易失性的或非易失性的、安全的和/或加密的、不安全的和/或未加密的。

如图所示，计算机系统700还可以包括视频显示单元750，例如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)、平板显示器、固态显示器或阴极射线管(CRT)。另外，计算机系统700可以包括输入设备760，例如键盘/虚拟键盘或触敏输入屏幕或具有语音识别的语音输入；还可以包括光标控制设备770，例如鼠标或触敏输入屏幕、或平板。计算机系统700还能够包括磁盘驱动器单元780、诸如扬声器或遥控器的信号生成设备790和网络接口设备740。

在实施例中，如在图7中所描绘的，磁盘驱动器单元780可以包括计算机可读介质782，一组或多组指令784(例如，软件)能够嵌入在所述计算机可读介质782中。多组指令784能够从计算机可读介质782读取。此外，当由处理器运行时，指令784能够用于执行本文中所描述的方法和过程中的一个或多个。在实施例中，在由计算机系统700运行期间，指令784可以完全或至少部分驻留在主存储器720、静态存储器730、和/或处理器710中。

在备选实施例中，诸如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列和其他硬件组件之类的专用硬件实施方式能够被构造为实施本文中所描述的一种或多种方法。本文中所描述的一个或多个实施例可以使用具有能够在模块之间并通过模块进行通信的相关控制和数据信号的两个或多个特定的互连硬件模块或设备来实施功能。因此，本公开涵盖软件、固件和硬件实施方式。本申请中的任何内容均不应解释为仅用软件而不用诸如有形的非暂时性处理器和/或存储器之类的硬件来实施或可实施。

根据本公开的各种实施例，可以使用运行软件过程的硬件计算机系统来实施本文中所描述的方法。此外，在范例性的、非限制性实施例中，实施方式能够包括分布式处理、组件/对象分布式处理和并行处理。虚拟计算机系统处理能够被构造为实施本文中所描述的方法或功能中的一个或多个，并且本文中所描述的处理器可以用于支持虚拟处理环境。

本公开设想了一种计算机可读介质782，其包括指令784或响应于传播信号来接收和运行指令784；使得被连接到网络701的设备能够通过网络701通信视频或数据。此外，可以经由网络接口设备740在网络701上传输或接收指令784。

图8A图示了根据代表性实施例的用于在对介入医学设备的3D跟踪中使用来自方位面和俯仰面的2D位置来计算3D位置的几何形状。

在图8A中，来自原点的较粗的外侧线形成超声射束的轮廓。虚线从原点起，通过并超过无源超声传感器S1的二维位置。无源超声传感器由圆圈指示。超声射束中间的较细的线是方位中心轴。

在图8A中，两个极坐标用于检测无源超声传感器相对于原点的位置。极坐标系中的两个极坐标是半径R和角theta(θ)。角theta是(垂直)基准线Ref与从原点起通过并超过无源超声传感器S1的二维位置的虚线之间的角度。换言之，在图8A中，能够使用提供无源超声传感器到成像阵列的轴向/径向距离的飞行时间测量值以及提供无源超声传感器S1的横向/角度位置的振幅测量值和射束发射序列的知识来计算无源超声传感器的二维位置。

图8B图示了根据代表性实施例的用于在对介入医学设备的3D跟踪中使用来自方位面和俯仰面的2D位置来计算3D位置的附加几何形状。

在图8B中，无源超声传感器的坐标被示为X，Z，其中，X是页面上的水平方向，Z是页面上的垂直方向。另外，图8B中的较粗的外侧线与图图8A中相同，并且形成超声射束的轮廓。

无源超声传感器的三维坐标X，Y，Z能够如下文针对图8A和8B所描述的进行计算。如下取变量：

·Φmin等于相对于(垂直)参考线的最小俯仰扇形角。

·θmin等于相对于(垂直)参考线的最小方位扇形角

·Φdelta等于连续俯仰射束之间的角度

·θdelta等于连续方位射束之间的角度

·R是到探头原点的距离，例如以毫米(mm)为单位

使用具有已知的发射的俯仰、发射的方位和发射时间的超声射束，能够将所发射的超声射束与无源超声传感器S1的电压读数相关联。然后三维坐标能够被计算如下：

Z＝R*cos(Φmin+beamIndex_elevation*Φdelta)*cos(θmin+beamIndex_azimuth*θdelta)

Y＝R*sin(Φmin+beamIndex_elevation*Φdelta)*cos(θmin+beamIndex_azimuth*θdelta)

R＝cos(θmin+beamIndex*θdelta)

即，如上所述，能够使用等式根据X平面模式中的两个平面中的每个平面的二维极坐标来计算无源超声传感器在笛卡尔空间中的三维坐标X，Y，Z。这利用了从超声探头230发射的任何具体超声射束的已知方位角度和俯仰角度，以及无源超声传感器S1的电压读数。峰值电压读数指示所发射的射束何时与无源超声传感器S1最佳相交，并且从X平面模式中的两个平面获得的角坐标用于精确计算笛卡尔空间中的三维坐标X，Y，Z。

因此，对介入医学设备的3D跟踪使介入医生能够使用X平面模式的两个平面来跟随在X平面模式中的介入医学设备252。还能够以相同或相似的方式提供X平面模式的备选用途。例如，能够将在X平面模式中的一个平面设置为始终对由介入医生注释的感兴趣解剖区域(ROI)进行成像，而另一平面跟随无源超声传感器S1。在另一实施例中，可以将一个平面设置为始终对感兴趣解剖区域进行成像，并且可以将另一个平面设置为交叉无源超声传感器与感兴趣解剖区域二者。在上面将平面设置为交叉感兴趣区域的任何一个范例中，由于感兴趣区域的位置和无源超声传感器的位置在三个维度上都是已知的，因此还能够计算并显示三维的“到目标的距离”。

在另一个实施例中，超声探头230能够被设置为在两个X平面视图之间交替。一个X平面视图能够在超声探头230的中心轴上，并且被介入医生用来对期望解剖结构进行可视化。另一个X平面视图能够被设置为跟随无源超声传感器S1的位置。这两个视图能够在显示器上一个在另一个上面进行显示，或者在显示器(例如监视器229)上并排显示。显示器能够示出具有解剖结构X平面的顶行、具有设备X平面的底行。而且，可以提供X平面组的取向的小图示以帮助将介入医学设备252朝向解剖结构中的感兴趣区域导航。

尽管已经参考几个范例性实施例描述了对介入医学设备的3D跟踪，但是应当理解，已经使用的词语是描述和说明的词语，而不是限制性的词语。如目前陈述和修改的那样，在不脱离各个方面中的对介入医学设备的3D跟踪的范围和精神的情况下，可以在所附权利要求的范围内进行改变。尽管已经参考具体手段、材料和实施例描述了对介入医学设备的3D跟踪，然而对介入医学设备的3D跟踪并不旨在限于所公开的细节；相反，对介入医学设备的3D跟踪扩展到例如在所附权利要求的范围之内的所有功能等效的结构、方法和用途。

如上所述，能够通过来自超声探头230的反馈获得X平面的取向和平面间角度。本文的教导能够在实验室实验中得到证明，以论证当在X平面模式中被两个平面充分声透射(insonified)的介入医学设备252移动时，介入医学设备252能够被跟踪。图6示出了从一个位置到另一位置的这种跟踪的实验室结果。此外，由于使用在X平面模式中的两个平面，因此作为二维位置的两个单独的读数，在两个平面中获得了二维位置。二维中的两个位置能够被组合以得到介入医学设备252在超声坐标空间中的三维位置，如图8A和8B所示。因此，本文中的教导为介入医生提供通过使用介入医学设备252的三维位置来操作高分辨率X平面模式的能力，以改变X平面射束的发射，使得在介入医学设备252在三维空间中移动时对其进行跟随。

本文中所描述的实施例的图示旨在提供对各个实施例的结构的总体理解。这些图示并非旨在用作对本文中所描述的本公开的所有元件和特征的完整描述。在审阅本公开之后，许多其他实施例对于本领域普通技术人员而言可以是显而易见的。可以利用其他实施例并从本公开中导出其他实施例，从而可以在不脱离本公开范围的情况下进行结构和逻辑上的替换和改变。另外，图示仅是代表性的，并且可以未按比例绘制。图示中的某些比例可以被放大，而其他比例可以被最小化。因此，本公开和附图应当被认为是图示性而非限制性的。

本文中仅为了方便可以单独地和/或共同由术语“发明”来指代本公开的一个或多个实施例，而无意将本申请的范围自愿地限制于任何具体发明或发明构思。此外，尽管本文中已经图示和描述了具体实施例，但是应当理解，被设计为实现相同或相似目的的任何后续布置可以代替所示的特定实施例。本公开旨在覆盖各种实施例的任何和所有后续修改或变化。审阅说明书后，以上实施例的组合以及本文中未具体描述的其他实施例对于本领域普通技术人员将是显而易见的。

提供本公开的摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，并且其提交应理解为不会将其用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在前面的详细说明中，为了精简本公开，各种特征可以组合在一起或在单个实施例中进行描述。本公开不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确叙述的特征更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映的，发明主题可以指向少于所公开的实施例中的任何一个的所有特征。因此，所附权利要求被并入详细说明中，其中每个权利要求本身独立地定义要求保护的主题。

提供对公开的实施例的前述说明，以使本领域的任何技术人员能够实践本公开中描述的概念。因此，以上所公开的主题应当被认为是示意性的，而非限制性的，并且所附权利要求旨在覆盖落入本公开的真实精神和范围内的所有此类修改、增强和其他实施例。因此，在法律允许的最大范围内，本公开的范围将由所附权利要求及其等同物的最广泛的允许解释来确定，而不应由前述详细说明来限制或制约。