ES3040211T3

ES3040211T3 - Ultrasound localization system with advanced biopsy site markers

Info

Publication number: ES3040211T3
Application number: ES22200406T
Authority: ES
Inventors: John Laviola; Pierre Shawn St; Brian Stellmach; Lori Fontaine; Joseph A Stand; Estefania Alvarez; Stephen Grantz; Michelle Dawn Lyman; Shannon Marie Butler; Yuliya Mathis
Original assignee: Hologic Inc
Current assignee: Hologic Inc
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2025-10-29
Anticipated expiration: 2038-12-11
Also published as: CN111465351A; EP4628023A2; US12133695B2; US20220071714A1; WO2019118501A3; US20220061930A1; ES2966394T3; US20220039878A1; EP4137062A1; EP4628023A3; CN111465351B; US11464585B2; US12029503B2; US20220039879A1; EP3723618A2; WO2019118501A2; US20250114148A1; EP4137062B1; US12133696B2; EP3723618B1

Abstract

Los marcadores de biopsia divulgados se adaptan para servir como marcadores de localización durante un procedimiento quirúrgico. Esta adaptación incluye la incorporación de materiales detectables mediante ultrasonido durante la cirugía, así como características para el registro simultáneo con sistemas de guiado por imagen u otras tecnologías de imagen en tiempo real. Dichos marcadores, al utilizarse como marcadores de localización, mejoran la comodidad del paciente y reducen las dificultades en la coordinación quirúrgica y la duración de la cirugía. Otros marcadores de biopsia divulgados se adaptan para funcionar como dispositivos de monitorización y/o detección. La localización de un marcador implantado puede realizarse mediante ultrasonido. Los datos de la imagen ecográfica se analizan para identificar el marcador implantado. Se puede determinar y visualizar la distancia al marcador o a la lesión. Esta distancia puede ser la que existe entre la sonda de ultrasonido y el marcador o la lesión, entre el marcador o la lesión y el instrumento de incisión, o entre la sonda de ultrasonido y el instrumento de incisión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de localización por ultrasonidos con marcadores de sitio de biopsia avanzados

Antecedentes

En el diagnóstico de cáncer de mama, puede descubrirse una masa sospechosa durante una exploración preliminar que implica exploración visual, palpación, obtención de imágenes por ultrasonidos, radiografía, obtención de imágenes por resonancia magnética (IRM) u otros medios de detección. Después de eso, puede realizarse un procedimiento de biopsia para determinar si la masa sospechosa es maligna o benigna. Para minimizar la intrusión quirúrgica, el procedimiento de biopsia puede implicar insertar una pequeña aguja de biopsia en la mama para extraer una o más muestras (por ejemplo, cinco muestras) a partir de ubicaciones alrededor de la masa y a partir del centro de la masa. En un procedimiento de biopsia, se posiciona un transductor de ultrasonidos sobre la mama, normalmente con una mano y se usa para proporcionar guiado visual al profesional médico que realiza la biopsia. Se inserta una aguja de biopsia, sujeta con la otra mano del profesional médico, en la ubicación.

Independientemente de la modalidad o el instrumento de obtención de imágenes usado para realizar el procedimiento de biopsia, puede necesitarse una exploración posterior del sitio de biopsia, o bien en una exploración de selección de seguimiento o bien para el tratamiento de una lesión cancerosa. Con el fin de marcar la ubicación de la lesión para su posterior exploración o tratamiento, puede insertarse quirúrgicamente un “marcador de sitio de biopsia” durante el procedimiento de biopsia.

En su forma más sencilla, un marcador de sitio de biopsia sirve como punto de referencia para la identificación futura de una posición de la lesión para su tratamiento o exploración adicional y constituye las normas asistenciales para biopsia de mama. Sin embargo, debido a los avances limitados en la selección, fabricación y desarrollo de tecnología de materiales, junto con la alta habilidad necesaria para identificar marcadores en diferentes modalidades de obtención de imágenes, los marcadores de sitio de biopsia tradicionales presentan varias deficiencias, incluyendo mala detección con ultrasonidos u otras modalidades de visualización, incapacidad de registrarse conjuntamente con modalidades de obtención de imágenes quirúrgicas (por ejemplo, un sistema de guiado por imágenes en la sala, obtención de imágenes por resonancia magnética (IRM), etc.), falta de capacidades de monitorización de lesión en curso y falta de diferenciación entre el marcador de sitio de biopsia y características anatómicas de la paciente. Si el sitio sometido a biopsia es canceroso, los tratamientos pueden incluir mastectomía, lumpectomía, radioterapia o procedimiento de quimioterapia que requieren que el cirujano o radiólogo dirija un tratamiento quirúrgico o por radiación a la ubicación precisa de la lesión. La resección quirúrgica es el método de referencia, sometiéndose más del 50 % de las pacientes con cáncer a procedimientos quirúrgicos. Hay pocas tecnologías satisfactorias, y se llevan a cabo principalmenteex vivofuera de la cavidad, para determinar el margen de un tumor (lo cual se produce principalmenteex vivofuera de la cavidad), que incluye un reborde de tejido normal que rodea al tumor. De manera ideal, durante la resección, el cirujano intenta tener márgenes “limpios”, es decir, el tumor completo rodeado por tejido sano. Aun así, tras la extracción, el cirujano tiñe el tumor resecado y lo envía para evaluar una sección congelada por un patólogo con respecto a si los márgenes están realmente limpios o si debe extirparse más tejido en una orientación específica. En aspectos, tal resección puede producirse días o semanas después del procedimiento de biopsia, momento en el cual las características originales del tejido pueden haberse retirado o alterado por la biopsia o pueden haber cambiado debido al crecimiento o la progresión de la lesión.

Con el fin de marcar la ubicación de la lesión para su resección, se realiza un procedimiento de localización adicional antes de la resección. Con respecto a la localización, la paciente debe someterse a un procedimiento adicional, antes de la cirugía, para insertar un alambre de localización de lesión de mama en el sitio de biopsia. Entonces, el cirujano usa el alambre de localización para hacer avanzar el instrumento de corte hasta el sitio de la lesión para extirpar la lesión. Generalmente, se requiere un radiólogo intervencionista para desplegar el alambre con una modalidad de obtención de imágenes justo antes de la cirugía, por ejemplo radiografía. Sin embargo, los alambres de localización no sólo son incómodos sino que además pueden desprenderse o moverse ya que el alambre de acero inoxidable sobresale a partir de la paciente antes del procedimiento. Además, el uso de un alambre provoca problemas logísticos significativos para la instalación médica. Por ejemplo, debe estar disponible un radiólogo en un intervalo de tiempo directamente antes del momento en el que está disponible un cirujano para realizar la cirugía. Con frecuencia, tales requisitos de planificación son difíciles de lograr, y los radiólogos y cirujanos también pueden estar ubicados en edificios diferentes de un recinto médico. Además de las deficiencias anteriores, los marcadores de sitio de biopsia tradicionales están mal equipados para monitorizar la progresión o regresión de una lesión antes, durante o después de un procedimiento quirúrgico u otro tratamiento.

Se conocen sistemas de localización inalámbricos, tales como localización guiada por radiofrecuencia, reflectores electromagnéticos, rastreadores magnéticos y semilla radiactiva, pero presentan varios inconvenientes. Todos ellos, aunque pueden reducir las molestias para la paciente, presentan el inconveniente de tener una etapa adicional en el flujo de trabajo quirúrgico.

Si el radiólogo de mama piensa que hay una posibilidad de que un hallazgo en la obtención de imágenes de mama de diagnóstico sea cáncer, se sugerirá una biopsia de mama guiada por imagen. Las normas asistenciales actuales al completarse una biopsia recomiendan la colocación de un marcador de biopsia en el sitio sometido a biopsia. Hay diferentes tipos de marcadores de biopsia, pero algunos están realizados de materiales que tienen una mayor visibilidad con ultrasonidos que otros. El marcador sirve para múltiples propósitos. En primer lugar, el marcador sirve para marcar donde se tomaron muestras de tejido en la mama. Si la zona de interés original ya no está visible mediante obtención de imágenes tras la biopsia, el marcador es una guía para saber dónde se tomaron muestras del tejido enfermo. En segundo lugar, si se recomienda cirugía, el marcador puede usarse como diana para que el radiólogo coloque el alambre de localización en la ubicación del marcador. En tercer lugar, la masa cancerosa que incluye el marcador (y alambre) extirpada durante la cirugía puede someterse entonces a obtención de imágenes para garantizar que muestra correctamente la masa que se extirpó con precisión de la mama.

El documento US 2011/0130659 A1 da a conocer el uso de marcadores implantados que se han adaptado para detectarse tanto mediante una cámara endoscópica como mediante un dispositivo de ultrasonidos, para permitir el mapeo cruzado de los datos endoscópicos y de ultrasonidos.

El documento US 2015/196369 A1 da a conocer marcadores implantados que pueden configurarse para emitir una señal en respuesta a una señal transmitida por una sonda indicativa su ubicación con respecto a la sonda y que pueden contener componentes electrónicos y subsistemas para habilitar que se usen para suministrar terapia a la región de tejido cerca del marcador de referencia.

El documento US 2011/313288 A1 da a conocer marcadores implantados que van a usarse para mejorar la localización y/o identificación de lesiones que van a extirparse usando obtención de imágenes por ultrasonidos. Da a conocer visualizar la distancia e indicadores de navegación para ayudar al usuario a localizar marcadores implantados.

El documento US 2018/055476 A1 da a conocer que, en combinación con tecnología de ultrasonidos, puede determinarse una distancia entre una sonda de detector y un marcador. La distancia puede visualizarse a un usuario, tal como un cirujano, en tiempo real en un elemento de visualización.

Con respecto a estas y otras consideraciones generales se han realizado los aspectos dados a conocer en el presente documento. Además, aunque pueden comentarse problemas relativamente específicos, debe entenderse que los ejemplos no deben limitarse a resolver los problemas específicos identificados en los antecedentes o en otra parte en esta divulgación.

Sumario

Los ejemplos de la presente divulgación describen sistemas y métodos para la localización de un marcador implantado mediante tecnología de ultrasonidos junto con combinaciones adicionales de otras modalidades.

La invención se refiere a un sistema y método tal como se expone en el juego adjunto de reivindicaciones. Aspectos, características y/o ventajas adicionales de ejemplos se expondrán en parte en la siguiente descripción y, en parte, resultarán evidentes a partir de la descripción, o pueden aprenderse mediante la puesta en práctica de la divulgación.

Breve descripción de los dibujos

Ejemplos no limitativos y no exhaustivos se describen con referencia a las siguientes figuras.

La figura 1A representa un ejemplo de un sistema de localización por ultrasonidos.

La figura 1B representa un ejemplo del sistema de localización por ultrasonidos en uso con una paciente.

La figura 1C representa un ejemplo de una imagen de ultrasonidos que incluye un marcador implantado.

La figura 1D representa un ejemplo de una imagen de ultrasonidos que no incluye el marcador implantado.

La figura 1E representa un ejemplo de un entorno de funcionamiento adecuado para la incorporación en el sistema de localización por ultrasonidos.

Las figuras 2A-2D representan un ejemplo de marcador de sitio de biopsia configurado en una forma de radios radiales tridimensionales condensada y expandida.

La figura 3 representa un ejemplo de marcador de sitio de biopsia configurado en una forma esférica de múltiples capas.

Las figuras 4A-4C representan un ejemplo de marcador de sitio de biopsia configurado en una estructura de entramado esférico expansible.

La figura 5 representa un ejemplo de marcador de sitio de biopsia configurado como un polímero fibroso.

La figura 6 representa un ejemplo de método para determinar información referente a una lesión a partir de un marcador implantado.

La figura 7A representa un ejemplo de método para la localización de una lesión o un marcador implantado.

La figura 7B representa un ejemplo de obtención de imágenes por ultrasonidos que incluye un método de cálculo de distancia desde el instrumento de incisión hasta el marcador.

La figura 8A representa otro ejemplo de método para localización y navegación hasta un marcador implantado. La figura 8B representa otro ejemplo de método para localización y navegación hasta un marcador implantado. La figura 9 representa un ejemplo de método para la localización y detección de un marcador implantado y una herramienta de incisión.

La figura 10A representa un ejemplo de sistema para obtener imágenes de una muestra.

La figura 10B representa el sistema de ultrasonidos de la figura 10A con la muestra rotada.

La figura 10C representa el sistema de ultrasonidos de la figura 10A con la sonda de ultrasonidos rotada.

La figura 11 representa un método para confirmar márgenes de una muestra.

Las figuras 12A-12F representan ejemplos de marcadores implantados.

Descripción detallada

Tal como se comentó anteriormente, con respecto a la localización, generalmente debe someterse a la paciente a un procedimiento adicional para insertar un alambre de localización de lesión de mama en el sitio de biopsia. Tal como se detalló anteriormente, los alambres de localización no sólo son incómodos para la paciente sino que provocan problemas logísticos significativos para la instalación médica.

Tal como se describe en el presente documento, los marcadores de biopsia pueden estar adaptados para servir como marcadores de localización durante un procedimiento quirúrgico. Los marcadores de sitio de biopsia anteriores sirven como malos marcadores de localización durante un procedimiento quirúrgico porque no se distinguen fácilmente semanas o meses después de la colocación y están mal equipados para monitorizar la progresión o regresión de una lesión antes, durante o después de un procedimiento quirúrgico u otro tratamiento. La adaptación de marcadores de sitio de biopsia para la localización puede incluir incorporación de diversos materiales que pueden detectarse con ultrasonidos durante la cirugía, así como características para el registro conjunto con guiado por imágenes u otras tecnologías de obtención de imágenes en tiempo real durante la cirugía. De esta manera, el uso de marcadores de biopsia, que se insertan con intervención mínima muchos días o semanas antes de un procedimiento quirúrgico, mejora la comodidad para la paciente y reduce las dificultades en la coordinación quirúrgica y el tiempo de la paciente en cirugía. La localización precisa del marcador (por ejemplo, colocación dentro de un 1 centímetro de la lesión) puede aumentar el tejido sano que queda tras la extirpación del tumor, mientras que, si el marcador se desplaza aunque sea unos pocos milímetros o centímetros desde la lesión correcta, puede provocar una extirpación de tejido excesiva conduciendo a cirugías adicionales para una completa extirpación o para optimizar los desenlaces cosméticos.

Adicional o alternativamente, pueden adaptarse marcadores de biopsia para servir como aparatos de monitorización y/o detección. Por ejemplo, los marcadores de biopsia pueden estar equipados con un chip de identificación por radiofrecuencia (RFID) para enviar y recibir datos, funcionalidad de posicionamiento global (GPS) para detectar posicionamiento de marcador en tiempo real, características para el registro conjunto dentro de un campo de obtención de imágenes de sala de cirugía, medidor de pH o material reactivo con el pH, una semilla magnética o material radiactivo contenido dentro de la misma, funcionalidad de detección de movimiento (por ejemplo, mediante efecto Doppler), funcionalidad de detección de vibraciones (por ejemplo, mediante elastografía de ultrasonidos), funcionalidad de detección térmica o un material termorreactivo, funcionalidad de monitorización de electrolitos, funcionalidad de reconocimiento de tumor (por ejemplo, mediante unión de antígeno, detección de secreción monitorización de tensión arterial o flujo de sangre, etc.) y similares. La presente invención se refiere a estos y otros avances de marcadores de biopsia.

Además, soluciones anteriores para la localización de lesiones mediante el uso de alambres de acero inoxidable presentan varias desventajas que oscilan entre molestia para la paciente y logística de instalación médica. Como un ejemplo, el uso de un alambre de acero inoxidable requiere un uso de instalación médica adicional sustancial en el día de la cirugía. Por ejemplo, en el día de la cirugía, en primer lugar debe prepararse en radiología a una paciente y cualquier modalidad de obtención de imágenes. Entonces, un radiólogo debe estar disponible para insertar el alambre con la modalidad de obtención de imágenes. Una vez insertado el alambre, puede necesitarse obtener imágenes adicionales del mismo y fijarse para permitir la transferencia de la paciente al quirófano. Tras transferir la paciente al quirófano, el cirujano todavía no puede ver una visualización en directo de la lesión. En vez de eso, se requiere que el cirujano se base únicamente en el alambre como guía hasta la lesión. Incluso cuando se implementan soluciones sin alambre, tales como el uso de una semilla radiactiva, todavía se requiere generalmente un radiólogo para la inserción de la semilla. Además, la semilla radiactiva también introduce radiación en la paciente. De manera similar, otras soluciones sin alambre tales como guiado por radiofrecuencia, reflectores electromagnéticos y trazadores magnéticos, también requieren el tiempo del radiólogo para la colocación de la tecnología sin alambre antes de la cirugía.

Los ejemplos de la presente tecnología mejoran la tecnología anterior que requiere un alambre, al permitir implantar un marcador en el sitio de lesión múltiples días antes de una cirugía así como proporcionar una visualización y localización en directo del marcador durante la cirugía. Por ejemplo, el marcador puede colocarse en el momento de una biopsia, en vez de cerca del momento de la cirugía. Además, puede no necesitarse ya un radiólogo en un procedimiento quirúrgico previo para colocar el alambre o dispositivo de localización inalámbrico. En el momento de la cirugía, el cirujano también puede obtener una visualización del marcador mediante el uso de ultrasonidos. Por ejemplo, un sistema de obtención de imágenes por ultrasonidos puede detectar e identificar el marcador dentro de la paciente. Tras la identificación del marcador, puede determinarse automáticamente una distancia y/o dirección hasta el marcador y visualizarse para el cirujano junto con una imagen de ultrasonidos. La distancia y dirección hasta el marcador pueden ser indicativas de una distancia desde una sonda de ultrasonidos hasta el marcador o una distancia desde un marcador hasta un instrumento de incisión, tal como una herramienta de cauterización, bisturí, o sonda interna. Además, cuando se conocen la geometría del marcador y la geometría de la lesión, también puede generarse una distancia hasta un borde de la lesión. Por consiguiente, el cirujano puede realizar con mayor precisión las incisiones quirúrgicas para obtener una lesión marcada mediante el marcador.

La figura 1A representa un ejemplo de un sistema 100 de localización por ultrasonidos. El sistema 100 de localización por ultrasonidos incluye una sonda 102 de ultrasonidos que incluye un transductor 104 de ultrasonidos. El transductor 104 de ultrasonidos está configurado para emitir una matriz de ondas 106 de sonidos ultrasónicas. El transductor 104 de ultrasonidos convierte una señal eléctrica en ondas 106 de sonido ultrasónicas, o de ultrasonidos. El transductor 104 de ultrasonidos también puede estar configurado para detectar ondas de sonidos ultrasónicas, tales como ondas de sonidos ultrasónicas que se han reflejado a partir de porciones internas de una paciente. En algunos ejemplos, el transductor 104 de ultrasonidos puede incorporar un transductor capacitivo y/o un transductor piezoeléctrico, así como otra tecnología de transducción adecuada.

El transductor 104 de ultrasonidos también está operativamente conectado (por ejemplo, por cable o de manera inalámbrica) a un elemento 110 de visualización. El elemento 110 de visualización puede formar parte de un sistema informático, que incluye procesadores y memoria configurados para producir y analizar imágenes de ultrasonidos. A continuación se proporciona una discusión adicional de un sistema informático adecuado con referencia a la figura 1E. El elemento 110 de visualización está configurado para visualizar imágenes de ultrasonidos basándose en una obtención de imágenes por ultrasonidos de una paciente. La obtención de imágenes por ultrasonidos realizada en el sistema 100 de localización por ultrasonidos es principalmente obtención de imágenes en modo B, que da como resultado una imagen de ultrasonidos bidimensional de una sección transversal de una porción del interior de una paciente. El brillo de los píxeles en la imagen resultante corresponde generalmente a la amplitud o intensidad de las ondas de ultrasonidos reflejadas. También pueden usarse otros modos de obtención de imágenes por ultrasonidos.

La sonda 102 de ultrasonidos también puede incluir un transceptor 108 de localización de sonda. El transceptor 108 de localización de sonda es un transceptor que emite una señal que proporciona información de localización para la sonda 102 de ultrasonidos. El transceptor 108 de localización de sonda puede incluir a chip o dispositivo de identificación por radiofrecuencia (RFID) para enviar y recibir información. Por ejemplo, la señal emitida por el transceptor 108 de localización de sonda puede procesarse para determinar la orientación o ubicación de la sonda 102 de ultrasonidos. La orientación y ubicación de la sonda 102 de ultrasonidos pueden determinarse o proporcionarse en componentes tridimensionales, tales como coordenadas cartesianas o coordenadas esféricas. La orientación y ubicación de la sonda 102 de ultrasonidos también pueden determinarse o proporcionarse con respecto a otros elementos, tales como un instrumento de incisión, un marcador, una dirección magnética, una normal con respecto a la gravedad, etc. Con la orientación y ubicación de la sonda 102 de ultrasonidos, puede generarse información adicional y proporcionarse al cirujano para ayudar a guiar al cirujano hasta una lesión dentro de la paciente, tal como se describe adicionalmente a continuación. Aunque se usa el término transceptor en el presente documento, se pretende que el término cubra transmisores, receptores, y transceptores, junto con cualquier combinación de los mismos.

La figura 1B representa un ejemplo del sistema 100 de localización por ultrasonidos en uso con una paciente 112. En aspectos, el sistema 100 de localización por ultrasonidos puede usarse durante un procedimiento quirúrgico. En otros aspectos, el sistema 100 de localización por ultrasonidos puede usarse durante un procedimiento de exploración o de diagnóstico. La sonda 102 de ultrasonidos está en contacto con una porción de la paciente 112, tal como una mama de la paciente 112. En la posición representada en la figura 1B, la sonda 102 de ultrasonidos está usándose para obtener imágenes de una porción de la paciente 112 que contiene una lesión 114 de forma irregular. Se ha implantado un marcador 116 en o cerca de la lesión 114. En aspectos, el marcador 116 puede implantarse en la lesión durante, o en asociación con, un procedimiento de biopsia antes del procedimiento quirúrgico comentado en el presente documento. El marcador 116 permite localizar la lesión 114 mediante el uso del sistema 100 de localización por ultrasonidos. Para obtener imágenes de la porción de la paciente 112 que contiene el marcador 116, el transductor 104 de ultrasonidos emite una matriz de ondas 106 de sonidos ultrasónicas al interior de la paciente 112. Una porción de las ondas 106 de sonidos ultrasónicas se reflejan por componentes internos de la paciente 112 así como por el marcador 116, cuando el marcador 116 está en el campo de visión, y vuelven a la sonda 102 de ultrasonidos como ondas 120 de sonidos ultrasónicas reflejadas. Las ondas 120 de sonidos ultrasónicas reflejadas pueden detectarse mediante el transductor 104 de ultrasonidos. Por ejemplo, el transductor 104 de ultrasonidos recibe las ondas 120 de sonidos ultrasónicas reflejadas y convierte las ondas 120 de sonidos ultrasónicas en una señal eléctrica que puede procesarse y analizarse para generar datos de imagen de ultrasonidos en el elemento 110 de visualización. La profundidad del marcador 116 u otros objetos en un plano de obtención de imágenes puede determinarse a partir del tiempo entre un pulso de ondas 106 ultrasónicas que están emitiéndose a partir de la sonda 102 de ultrasonidos y las ondas 120 ultrasónicas reflejadas que están detectándose mediante la sonda 102 de ultrasonidos. Por ejemplo, se conoce la velocidad del sonido y también pueden determinarse los efectos de la velocidad del sonido basándose en tejido blando. Por consiguiente, basándose en el tiempo de vuelo de las ondas 106 ultrasónicas (más específicamente, la mitad del tiempo de vuelo), puede determinarse la profundidad del objeto dentro de una imagen de ultrasonidos. También pueden implementarse otras correcciones o métodos para determinar la profundidad de objeto, tales como compensar la refracción y velocidad variante de ondas a través del tejido. Los expertos en la técnica entenderán detalles adicionales de mediciones de profundidad en tecnología de obtención de imágenes por ultrasonidos médica.

Además, pueden usarse múltiples frecuencias o modos de técnicas de ultrasonidos. Por ejemplo, puede implementarse multiplexación de transmisión y recepción en tiempo real y simultáneas de frecuencias de localización así como frecuencias de obtención de imágenes y frecuencias de captura. Las frecuencias de localización pueden implementarse para selección como diana de lesión o marcador y las frecuencias de obtención de imágenes implementadas para ultrasonografía. El uso de estas capacidades proporciona información para el registro conjunto o la fusión de múltiples conjuntos de datos a partir de las técnicas de ultrasonidos para permitir una visualización en tiempo real de un marcador 116 e imágenes médicas en el elemento 110 de visualización. Las frecuencias de obtención de imágenes y secuencias de captura pueden incluir obtención de imágenes en modo B (con o sin combinación), modos por efecto Doppler (por ejemplo, color, duplexación), modo armónico, onda de cizalladura y otros modos de elastografía, y ultrasonidos potenciados por contraste, entre otros modos y técnicas de obtención de imágenes.

Tal como se detalló anteriormente, el marcador 116 puede implantarse en o cerca de la lesión 114 antes de un procedimiento quirúrgico. Por ejemplo, cuando se detectó la lesión en la paciente 112, pueden haberse tomado muestras mediante biopsia y entonces haberse sometido a prueba para determinar si la lesión era maligna o benigna. Después de eso, si se determinó que la lesión era maligna, puede haberse recomendado un tratamiento y/o exploración adicional. Tal tratamiento, incluyendo extirpación quirúrgica, radioterapia, u otra terapia dirigida, puede realizarse días o semanas después del procedimiento de biopsia, momento en el cual las características originales del tejido pueden haber cambiado. Por consiguiente, el marcador 116 puede insertarse durante el procedimiento de biopsia para la identificación futura de la ubicación de la lesión 114. De esta manera, en vez de requerir la coordinación y colocación de un alambre de localización en el momento de la cirugía, puede usarse el marcador 116 anteriormente insertado para localizar la lesión. Por tanto, se simplifica la logística y planificación en el día de cirugía, así como se reduce el tiempo de cirugía global para la paciente. Se obtienen beneficios adicionales porque el marcador 116 puede estar diseñado especialmente para su detección usando ultrasonidos u otras tecnologías de obtención de imágenes para proporcionar datos de obtención de imágenes y de ubicación de lesión en directo durante el procedimiento quirúrgico.

En el ejemplo representado, el marcador 116 está en forma de un cubo. Usando un marcador 116 en forma de un cubo, el marcador 116 puede detectarse más fácilmente en una imagen de ultrasonidos porque no deben producirse elementos en forma de cubo de manera natural dentro del cuerpo humano. Por motivos similares, también pueden usarse para el marcador 116 otras formas que no se espera que se produzcan en el cuerpo humano. Por ejemplo, formas que tienen simetrías similares a las de un cubo o un prisma rectangular alargado también permiten determinaciones de la orientación del marcador 116 basándose en una sección transversal del marcador 116 que aparece en una imagen de ultrasonidos respectiva, tal como se comenta con más detalle a continuación. Adicionalmente, pueden usarse formas con simetría radial, formas esféricas de múltiples capas o estructuras de entramado de forma esférica, ninguna de las cuales se producirán de manera natural en el cuerpo humano, para distinguir el marcador 116 de la anatomía y/o tejido circundante. Por ejemplo, el marcador 116 puede tener una forma que tiene márgenes limpios (lo contrario de espiculado), tiene ecogenicidad homogénea, es de naturaleza hiperecoica, sin sombras acústicas posteriores, y tiene un aspecto más ancho que alto.

El marcador 116 también puede incluir un transceptor 118 de localización de marcador. El transceptor 118 de localización de marcador es un transceptor que emite una señal que proporciona información de localización para el marcador 116. El transceptor 118 de localización de marcador puede incluir un chip o dispositivo de identificación por radiofrecuencia (RFID) para enviar y recibir información. Por ejemplo, la señal emitida por el transceptor 118 de localización de marcador puede procesarse para determinar la orientación o ubicación del marcador 116. La orientación y ubicación del transceptor 118 de localización de marcador puede determinarse o proporcionarse en componentes tridimensionales, tales como coordenadas cartesianas o coordenadas esféricas. La orientación y ubicación del marcador 116 también puede determinarse o proporcionarse con respecto a otros elementos, tales como un instrumento 126 de incisión, la sonda 102 de ultrasonidos, una dirección magnética, una normal con respecto a la gravedad, etc. Con la orientación y ubicación del marcador 116, puede generarse información adicional y proporcionarse al cirujano para ayudar a guiar al cirujano hasta una lesión dentro de la paciente, tal como se describe adicionalmente a continuación.

En otros aspectos, el marcador 116 puede incluir una funcionalidad adicional o alternativa. Por ejemplo, el marcador 116 puede incluir uno o más sensores u otros detectores para monitorizar la progresión o regresión del tumor. Por ejemplo, tales sensores pueden incluir un sensor de pH, un sensor de flujo de sangre (o de tensión arterial), un sensor de electrolitos (por ejemplo, para detectar la captación de iones de calcio, Ca2+), un termosensor, un dispositivo por efecto Doppler, etc. Los sensores asociados con, o incorporados en, el marcador 116 pueden comunicar datos de sensor con uno o más dispositivos mediante el transceptor 118 de localización de marcador u otro transceptor (no mostrado). Los dispositivos para recibir los datos de sensor pueden estar en comunicación con el sistema 100 de localización o pueden estar en comunicación con un sistema de monitorización independiente. En algunos casos, el sistema de monitorización puede evaluar los datos de sensor durante un procedimiento quirúrgico, de una manera continua o semicontinua entre tratamientos quirúrgicos, o cualquier combinación de los mismos. Evaluar los datos de sensor puede permitir que el sistema de monitorización detecte cambios en el tumor. Por ejemplo, un aumento del flujo de sangre o la huella termográfica puede indicar que el metabolismo celular o la vascularización está aumentando en la zona del tumor, lo cual puede ser indicativo de una progresión de la lesión. En cambio, una reducción del flujo de sangre o la huella termográfica puede indicar una reducción del metabolismo celular o la vascularización y una regresión correspondiente de la lesión. Adicional o alternativamente, datos de sensor que indican una reducción del pH, o un aumento de la captación de iones de calcio (Ca2+), en o cerca del sitio de tumor pueden ser indicativos de progresión del tumor. Tal como se apreciará, un aumento del pH y/o una reducción de la captación de iones de calcio en o cerca del sitio de tumor puede ser indicativo de regresión del tumor.

En todavía otros aspectos, el marcador 116 puede comprender un chip implantable que incluye hardware y/o software para monitorizar un tamaño de lesión y patología. Por ejemplo, un marcador de chip implantable puede estar configurado con hardware y software para monitorizar una o más de las condiciones descritas anteriormente usando uno o más sensores asociados. Adicional o alternativamente, el marcador de chip implantable puede proporcionar administraciónin situde fármacos recetados o puede administrar radiación dirigida a una lesión. En algunos casos, el marcador de chip implantable puede activarse mediante ondas de ultrasonidos o mediante un control remoto externo. El marcador de chip implantable puede incluir además un transceptor para enviar y recibir datos a y desde un dispositivo informático externo y/o elemento de visualización.

En algunos casos, puede ingerirse un agente (por ejemplo, como una pastilla u otra formulación en los días o semanas antes de un procedimiento quirúrgico) que explora y activa el marcador 116. Por ejemplo, el marcador 116 puede comprender una superficie de receptor compatible con el agente. Tras unirse a la superficie de receptor, el agente puede activar el marcador 116 o puede activarse el propio agente. De esta manera, el marcador 116 puede servir como marcador de localización cuando se activa por el agente. Alternativamente, el agente puede servir como agente de unión a células cancerosas. Tras ingerirse, el agente puede explorar la lesión 114 (u otros tumores cancerosos) y puede unirse a la superficie de la lesión 114. En aspectos, el agente puede mostrar propiedades detectables mediante diversos sistemas de obtención de imágenes. Por ejemplo, el agente puede emitir fluorescencia, puede vibrar, puede emitir calor o luz visible, puede mostrar una alta ecogenicidad, etc. De esta manera, el marcador 116 y/o la lesión 114 puede localizarse mediante un agente ingerido.

En una realización, el marcador 116 está compuesto por un material de marcador que está sustancialmente deshidratado en una configuración previa al despliegue y que está configurado para expandirse cuando se expone a líquido tras el despliegue. El material de marcador puede estar configurado además para permanecer físicamente de manera sustancialmente estable cuando se implanta durante un periodo de tiempo prolongado (por ejemplo, desde el procedimiento de biopsia hasta al menos un procedimiento quirúrgico posterior). Además de estar conformado para dar una forma reconocible, tal como se detalló anteriormente, el material de marcador puede estar configurado para reflejar ultrasonidos de una manera que el marcador 116 puede reconocerse como artificial. Por ejemplo, el marcador 116 puede ser lo suficientemente reflectante como para su detección, pero puede no bloquear significativamente ninguna anatomía por debajo del mismo. Por ejemplo, el material reflectante de ultrasonidos puede ser nitinol. El nitinol es una aleación compuesta por níquel y titanio dispuesta en un entramado cristalino. El entramado cristalino muestra la capacidad de existir en dos fases diferentes, conocidas como martensita y austenita. La disposición de austenita es más compacta y requiere más energía para mantenerse de modo que, en condiciones normales, el nitinol adopta la disposición de martensita expandida de menor energía. Debido al menos en parte a esta propiedad única, el nitinol muestra propiedades de memoria de forma, que permiten conformar el nitinol para dar una primera forma a una alta temperatura y, tras enfriarse, volver a conformarse para dar al menos una segunda forma. Después de eso, cuando se calienta por encima de una temperatura de transición, el nitinol recupera la primera forma. El nitinol se proporciona generalmente como un alambre, que puede tejerse para dar una malla de alambre, trenzarse, o conformarse o configurarse de otro modo.

El marcador 116, diversos sensores y/o el transceptor 118 de localización de marcador pueden alimentarse mediante un suministro 122 de potencia inductiva. El suministro 122 de potencia inductiva genera una onda 124 electromagnética dirigida hacia el marcador 116. El marcador 116 incluye una bobina, o receptor similar, que puede convertir la onda 124 electromagnética en energía eléctrica para alimentar el marcador 116 y/o el transceptor 118 de localización de marcador. La onda 124 electromagnética también puede usarse como desencadenante para activar o controlar el marcador 116 y/o el transceptor 118 de localización de marcador. Por ejemplo, recibir la onda 124 electromagnética por el transceptor 118 de localización de marcador puede desencadenar que el transceptor 118 de localización de marcador envíe la señal que proporciona información de localización para el marcador 116. En algunos ejemplos, las ondas de sonidos ultrasónicas pueden desencadenar o activar el transceptor 118 de localización de marcador. En tales ejemplos, el suministro de potencia inductiva puede no ser necesario, y el transceptor 118 de localización de marcador puede alimentarse por las ondas de sonidos ultrasónicas convirtiendo la energía física de las ondas de sonidos en energía eléctrica. En otro ejemplo, también puede usarse una batería para alimentar el transceptor 118 de localización de marcador. En todavía otro ejemplo, el suministro 122 de potencia inductiva puede incorporarse en la sonda 102 de ultrasonidos. En un ejemplo de este tipo, la onda 124 electromagnética se emite a partir de la sonda 102 de ultrasonidos.

También puede usarse un instrumento 126 de incisión como parte del sistema 100 de localización por ultrasonidos. El instrumento 126 de incisión puede ser cualquiera de una herramienta de cauterización, un bisturí, u otro tipo de instrumento usado para realizar incisiones o destinado para su uso en el interior de la paciente 112. Por ejemplo, el instrumento 126 de incisión también puede ser una sonda interna, tal como una sonda de pH o una sonda de termografía. El instrumento 126 de incisión puede incluir un transceptor 128 de localización de instrumento. El transceptor 128 de localización de instrumento es un transceptor que emite una señal que proporciona información de localización para el instrumento 126 de incisión. El transceptor 128 de localización de instrumento puede incluir un chip o dispositivo de identificación por radiofrecuencia (RFID) para enviar y recibir información. Por ejemplo, la señal emitida por el transceptor 128 de localización de instrumento puede procesarse para determinar la orientación o ubicación del instrumento 126 de incisión. La orientación y ubicación del transceptor 128 de localización de instrumento puede determinarse o proporcionarse en componentes tridimensionales, tales como coordenadas cartesianas o coordenadas esféricas. La orientación y ubicación del instrumento 126 de incisión también puede determinarse o proporcionarse con respecto a otros elementos, tales como el marcador 116, la sonda 102 de ultrasonidos, una dirección magnética, una normal con respecto a la gravedad, etc. Con la orientación y ubicación del instrumento 126 de incisión, puede generarse información adicional y proporcionarse al cirujano para ayudar a guiar al cirujano hasta una lesión dentro de la paciente, tal como se describe adicionalmente a continuación. El transceptor 128 de localización de instrumento también puede alimentarse y/o desencadenarse mediante el suministro 122 de potencia inductiva de una manera similar al transceptor 118 de localización de marcador.

En un ejemplo, el transceptor 128 de localización de instrumento está ubicado en la punta del instrumento 126 de incisión. Un indicador o bien en un elemento 110 de visualización o bien en el instrumento de incisión puede indicar una distancia desde la punta del instrumento de incisión hasta el marcador 116 o hasta un borde de la lesión 114. Una determinación de este tipo puede realizarse a partir de un análisis de datos de ultrasonidos o información derivada a partir de las señales del transceptor 118 de localización de marcador y el transceptor 128 de localización de instrumento, o una combinación de los mismos. En el caso en el que el instrumento 126 de incisión es una herramienta de cauterización, la herramienta de cauterización puede estar configurada para desactivarse cuando la punta de la herramienta de cauterización alcanza el borde de la lesión 114. La distancia entre la punta del instrumento 126 de incisión y el borde de la lesión 114 y/o el marcador 116 también puede determinarse cuando el transceptor 128 de localización de instrumento no está ubicado en la punta del instrumento 126 de incisión. Por ejemplo, cuando se conoce el tamaño y la forma del instrumento 126 de incisión, la ubicación de la punta del instrumento 126 de incisión puede determinarse a partir de la ubicación y orientación del transceptor 128 de localización de instrumento. En un ejemplo, las distancias respectivas pueden determinarse basándose en la profundidad de los objetos detectados y la distancia lateral respectiva entre los objetos en la imagen de ultrasonidos. Tal como se comentó anteriormente, la profundidad hasta un objeto puede determinarse basándose en el tiempo de vuelo de las ondas de ultrasonidos. La distancia lateral entre los dos objetos puede basarse en la cantidad de espacio entre los objetos en una imagen de ultrasonidos. Por ejemplo, la distancia lateral puede determinarse basándose en el número de píxeles entre los dos objetos en la imagen. Pueden programarse cálculos de distancia lateral y procedimientos en el sistema 100 de ultrasonidos. Los cálculos de distancia lateral también pueden entrenarse con muestras o modelos que tienen marcas con distancias conocidas. Entonces puede calcularse la distancia lateral entre dos objetos cualesquiera que aparecen en la imagen de ultrasonidos. Los expertos en la técnica apreciarán otros procedimientos y consideraciones para calcular distancias laterales en imágenes de ultrasonidos. Una vez determinada la profundidad de objetos y distancias laterales, puede determinarse la distancia desde un objeto hasta otro en dos dimensiones o tres dimensiones mediante el uso de relaciones trigonométricas y/o geométricas entre las líneas usadas para medir la profundidad y distancias laterales.

De manera similar, la ubicación del borde de una lesión puede determinarse a partir de la ubicación y orientación del marcador 116. Por ejemplo, en el momento en el que se inserta el marcador 116 en la paciente, también puede determinarse el tamaño relativo y la forma de la lesión 114. Cuando se inserta el marcador 116, el borde de la lesión 114 puede determinarse con respecto a la ubicación y orientación del marcador 116. Por ejemplo, el borde de la lesión 114 puede representarse en función de la ubicación y orientación del marcador 116. Como tal, en algunos ejemplos, no es necesario que el marcador 116 esté ubicado directamente en o sobre la lesión 114.

La figura 1C representa un ejemplo de una imagen 130 de ultrasonidos, que incluye una imagen del marcador 116 implantado, en el elemento 110 de visualización. La imagen 130 de ultrasonidos es un ejemplo de una imagen de ultrasonidos en la que el marcador 116 está dentro del campo de visión de la sonda 102 de ultrasonidos. La imagen 130 de ultrasonidos se genera a partir de datos de imagen generados a partir de las ondas 120 de sonidos ultrasónicas reflejadas detectadas. Basándose en los datos de imagen o la imagen 130 de ultrasonidos, el marcador 116 se identifica mediante el uso de técnicas de análisis de imágenes. Dado que la forma del marcador 116 no es una forma que se produce de manera natural en el cuerpo humano, técnicas de análisis de imágenes pueden detectar e identificar más fácilmente el marcador 116 a partir de los datos de imagen. Por ejemplo, cuando el marcador 116 está en forma de un cubo, el marcador 116 destaca como anómalo en datos de imagen de ultrasonidos. Alternativamente, el marcador 116 puede indicarse por un usuario en la imagen 130 de ultrasonidos una vez que el marcador 116 está dentro del campo de visión de la sonda 102 de ultrasonidos.

Las técnicas de análisis de imágenes también pueden basarse en técnicas de aprendizaje automático, tales como redes neuronales, algoritmos de aprendizaje profundo, técnicas de análisis estadístico, técnicas de contraste potenciado, u otras técnicas de reconocimiento o coincidencia de patrones que se entrenan basándose en la forma del marcador 116 implantado en la paciente 112. Como un ejemplo, cuando la forma del marcador 116 es un cubo, los algoritmos de análisis de imágenes pueden entrenarse en primer lugar con un conjunto de imágenes de ultrasonidos que contienen un marcador en forma de cubo en diferentes orientaciones y vistas en sección transversal. Puede lograrse un análisis similar reconociendo o cuantificando cambios en escala de grises (grados de ecogenicidad) usando aprendizaje automático. Después se proporciona la imagen 130 de ultrasonidos o datos de imagen actuales como entrada en los algoritmos de análisis de imágenes entrenados para detectar o identificar el marcador 116. La identificación del marcador 116 se basa generalmente en la sección transversal del marcador ya que la imagen 130 de ultrasonidos es una imagen bidimensional con una sección transversal del marcador 116. En otros aspectos, el marcador 116 puede ser una forma de radios radiales tridimensionales, una estructura de entramado de forma esférica o una estructura esférica de múltiples capas que rodea a un material de núcleo, ninguna de las cuales se producirá de manera natural en el cuerpo humano, que puede usarse para diferenciar el marcador 116 de la anatomía y/o tejido circundante. En este caso, el conjunto entrenado de imágenes de ultrasonidos puede comprender diferentes orientaciones, diferentes valores de escala de grises, y vistas en sección transversal de las formas de radios radiales, de esfera de múltiples capas o de entramado esférico.

En ejemplos adicionales, un técnico de ultrasonidos u otro usuario puede proporcionar una entrada adicional para ayudar en la identificación del marcador 116 en la imagen de ultrasonidos. Por ejemplo, puede proporcionarse una entrada que indica el tipo de marcador 116 que se ha implantado en la paciente 112. La entrada puede indicar la forma y el tamaño del marcador 116. En un ejemplo, la entrada puede incluir proporcionar un número de modelo y otra información de identificador para el marcador 116. Basándose en la entrada, pueden obtenerse las dimensiones y otra información sobre el marcador 116, tal como a partir de una base de datos local o remota que almacena tal información. Las dimensiones del marcador, u otra entrada de forma, puede usarse entonces mediante las técnicas de análisis de imágenes para ayudar en la identificación del marcador 116 dentro de la imagen 130 de ultrasonidos. La entrada adicional a partir del técnico de ultrasonidos u otro usuario también puede incluir identificar directamente el marcador 116 en la imagen 130 de ultrasonidos, tal como recibir una entrada de puntero, táctil, u otra para localizar el marcador 116. Por ejemplo, el técnico de ultrasonidos puede seleccionar el marcador 116 haciendo clic en el marcador 116 con un ratón en un elemento de visualización de la imagen 130 de ultrasonidos. Entonces las distancias hasta el marcador 116 pueden basarse en la entrada proporcionada por el técnico de ultrasonidos. Por ejemplo, la distancia hasta el marcador 116 puede determinarse basándose en el número de píxeles en la imagen entre el marcador y otro punto en la imagen. La entrada que identifica el marcador 116 (tal como hacer clic en la imagen del marcador 116) también puede usarse en las técnicas de análisis de imágenes para limitar la zona de la imagen 130 de ultrasonidos que va a analizarse. Por ejemplo, tras recibir una selección del marcador 116 a partir de un técnico de ultrasonidos, puede analizarse una zona predeterminada alrededor del punto de selección para identificar el marcador 116. En otros ejemplos, puede proporcionarse una entrada bidimensional (tal como un recuadro) por el técnico de ultrasonidos para proporcionar un límite para una zona que debe analizarse mediante las técnicas de análisis de imágenes para identificar el marcador 116.

El marcador 116 puede también puede estar realizado de un material que hace que el marcador sea más fácil de detectar dentro de la imagen 130 de ultrasonidos o datos de imagen. Por ejemplo, el material del marcador 116 puede seleccionarse para ser un material que tiene un alto grado de ecogenicidad, tal como nitinol. Formando el marcador 116 de un material que tiene un alto grado de ecogenicidad, el marcador 116 aparecerá más brillante en la imagen de ultrasonidos resultante ya que los materiales con grados superiores de ecogenicidad tienen una capacidad superior para reflejar ondas de ultrasonidos. El marcador 116 también puede tener varias superficies planas que pueden ayudar en la reflexión de las ondas acústicas, sin bloquear la anatomía por debajo del marcador 116 (lo cual podría complicar el seguimiento posterior). En algunos ejemplos, incorporar aire u otros gases en el marcador 116 puede hacer que el marcador 116 aparezca más brillante en la imagen 130 de ultrasonidos.

El marcador 116 puede construirse para proporcionar indicadores adicionales para ayudar al cirujano a encontrar el marcador 116. Por ejemplo, el marcador 116 puede incluir materiales fluorescentes o materiales luminiscentes que emiten luz visible de modo que el cirujano puede ver el marcador 116 durante la cirugía. En algunos ejemplos, el marcador 116 puede incluir microburbujas que estallan debido a las ondas de sonidos ultrasónicas, provocando la liberación de material luminiscente. Alternativamente, el marcador 116 puede incluir un agente de contraste por ultrasonidos, agente de contraste por obtención de imágenes por resonancia magnética (IRM) o aire, por ejemplo, dentro de esferas en extremos distales de radios radiales. En otros ejemplos, el marcador 116 puede incluir un metal magnético de tierras raras que se activa en respuesta a las ondas de ultrasonidos o mediante control remoto. En todavía otros ejemplos, el marcador 116 puede incluir un material que puede convertir la energía de onda de sonido ultrasónica en luz en el espectro visible. El marcador 116 también puede incluir una fuente de luz que se alimenta por el suministro 122 de potencia inductiva, una batería o alguna otra fuente de alimentación. De manera similar, el marcador 116 también puede proporcionar salida acústica o háptica para alertar al cirujano sobre la ubicación del marcador. El marcador 116 puede incluir un cristal piezoeléctrico que se activa mediante ondas de ultrasonidos para producir electricidad para alimentar el marcador 116, los diversos sensores y/o el transceptor 118 de localización de marcador. En algunos aspectos, el marcador alimentado de manera piezoeléctrica puede enviar datos de ubicación y/u órdenes (por ejemplo, mediante el transceptor 118 de localización de marcador) a otros dispositivos, sensores, transceptores, etc.

En otros aspectos, el marcador 116 puede estar compuesto por, o lleno con, un agente molecular que, tras la activación mediante las ondas de ultrasonidos, puede liberarse para unirse a células cancerosas de la lesión 114 y/o para administrar agentes quimioterápicos al sitio de la lesión 114. Cuando el agente molecular puede detectarse usando una sonda de fluorescencia u otra, pueden identificarse los contornos específicos de un margen de la lesión 114. Por ejemplo, un marcador esférico de múltiples capas puede comprender diferentes agentes moleculares dentro de diferentes capas para la activación en diferentes momentos. Alternativamente, diferentes capas del marcador esférico de múltiples capas pueden volverse solubles y pueden disolverse en respuesta a diferentes condiciones, tales como cambios de pH y/o niveles de electrolitos (por ejemplo, Ca2+). Es decir, las diferentes capas de un marcador esférico de múltiples capas pueden estar formadas por diferentes materiales que son reactivos en diferentes condiciones.

En otros ejemplos, el marcador 116 puede estar configurado para vibrar, haciendo que el marcador 116 aumente de temperatura. Alternativamente, el marcador 116 puede estar compuesto por un polímero reactivo, que puede aumentar de temperatura en respuesta a cambios de pH o concentración de electrolitos (por ejemplo, Ca2+). En un ejemplo de este tipo, puede realizarse termografía para ayudar en la identificación del marcador 116. Por ejemplo, el marcador de polímero reactivo puede generar un mapa de calor para detectar contornos específicos del margen para la lesión 114. También puede usarse una sonda de temperatura como instrumento 126 de incisión o además del instrumento 126 de incisión para ayudar en la localización del marcador 116.

Identificar el marcador 116 también puede incluir identificar, mediante un procesador mediante técnicas de análisis de imágenes, una sección transversal particular del marcador 116 con el fin de determinar una orientación del marcador 116. Por ejemplo, en la imagen 130 de ultrasonidos, la orientación del marcador 116 puede determinarse a partir de su sección transversal porque el marcador 116 tiene forma de cubo. Si el marcador 116 tiene simetría de rotación de 360 grados (tal como una forma de esfera), una determinación de la orientación de este tipo será más difícil. También pueden usarse otras formas para el marcador 116 que tengan secciones transversales más complejas y simetría de rotación de 360 grados incompleta tales como, por ejemplo, conos, formas de estrella, pirámides, ovoides, tetraedros, tetrahemihexacronos, una forma de radios radiales tridimensional, una estructura de entramado de forma esférica o una estructura esférica de múltiples capas que rodean un material de núcleo, y otras formas tales como las mostradas en las figuras 10A-F. En tales ejemplos, las formas más intricadas pueden proporcionar información de orientación adicional a partir de sus secciones transversales respectivas. Sin embargo, deben realizarse consideraciones para garantizar que la forma seleccionada todavía puede distinguirse o identificarse a partir de la anatomía y/o tejidos restantes del interior de la paciente 112.

En ejemplos adicionales, las diferentes caras del marcador 116 pueden ser distinguibles unas de otras basándose en esmerilado con arena, patrones, números, letras, u otras características que pueden distinguirse en una imagen de ultrasonidos resultante. Los números, patrones, letras, etc., pueden estar en relieve, grabados, o realizados de un material diferente para hacer que las marcas sean más visibles en la imagen 130 de ultrasonidos. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 1C, puede observarse un indicador “A” en la sección transversal del marcador 116 en la imagen 130 de ultrasonidos. Por tanto, la orientación del marcador 116 puede determinarse detectando el indicador “A” en la imagen 130 de ultrasonidos.

Si se detecta o se identifica el marcador 116, tal como es el caso con la imagen 130 de ultrasonidos, el marcador 116 se resalta o se enfatiza de otro modo en la imagen 130 de ultrasonidos. En algunos ejemplos, el marcador 116 se resalta con un efecto de color particular, que tiene su brillo aumentado, o se hace de otro modo que se resalte el marcador. El marcador 116 también puede contornearse con un contorno artificial para enfatizar la presencia del marcador 116. También puede visualizarse un indicador gráfico encima del, o próximo al, marcador 116. Por ejemplo, puede visualizarse una flecha en la imagen 130 de ultrasonidos que apunta al marcador 116. También puede cambiarse el color del marcador 116 para resaltar o enfatizar adicionalmente el marcador 116 a partir del resto de la imagen 130 de ultrasonidos. El resaltado o énfasis de los ultrasonidos puede lograrse modificando la propia imagen de ultrasonidos o añadiendo una capa encima de la imagen de ultrasonidos para lograr el resaltado o énfasis deseado del marcador 116. También pueden fusionarse imágenes de ultrasonidos capturadas con imágenes radiográficas mamográficas (obtenidas tras el despliegue del marcador o seguimiento), con el fin de ayudar en la confirmación de la ubicación y forma del marcador. Los materiales metálicos/cerámicos permanentes de los marcadores tienen una forma diferenciada, por tanto la fusión de ultrasonidos y radiografía resulta beneficiosa para identificar el marcador específico en la lesión de interés, ya que puede haber múltiples lesiones dentro de una mama.

Otros indicadores también pueden desencadenarse cuando se identifica el marcador 116 y está en el campo de visión. Por ejemplo, puede emitirse un sonido audible, tal como un pitido, cuando el marcador entra dentro de un campo de visión. En algunos ejemplos, también puede emitirse un tono que tiene una frecuencia o intensidad variable basándose en lo cerca que está el marcador 116 con respecto al centro del campo de visión. También pueden visualizarse luces u otros indicadores visuales cuando el marcador 116 entra en el campo de visión. También pueden activarse elementos hápticos (por ejemplo, un elemento vibratorio) en la sonda 102 de ultrasonidos cuando el marcador 116 entra en el campo de visión.

Una vez que se ha identificado el marcador 116 y se ha determinado la distancia hasta la lesión 114 o el marcador 116, se visualiza la distancia determinada en el elemento 110 de visualización. Por ejemplo, la distancia puede visualizarse en un elemento 132 de interfaz de usuario en el elemento 110 de visualización. También son posibles otras técnicas para visualizar o proporcionar de otro modo una indicación de la distancia determinada, tales como un panel de indicador dedicado (por ejemplo, un elemento de visualización de siete segmentos o una pantalla de LCD independiente) o un indicador audible. En otros ejemplos, la distancia puede visualizarse o indicarse en la sonda 102 de ultrasonidos o el instrumento 126 de incisión.

Entonces puede usarse la distancia hasta el marcador 116 y la orientación del marcador 116 para guiar el instrumento 126 de incisión hasta la ubicación del marcador 116 con el fin de escindir la lesión. En un ejemplo, la orientación del marcador 116 puede indicar al usuario el punto en el que iniciar la incisión. En otro ejemplo, la distancia hasta el marcador 116 puede visualizarse como un vector en la imagen 130 de ultrasonidos con el fin de proporcionar una trayectoria posible para que siga el instrumento 126 de incisión para extirpar la lesión. En otro ejemplo, la distancia hasta el marcador 116 puede combinarse con la información de distancia sobre el instrumento 126 de incisión para mostrar si el instrumento 126 de incisión está cerca del marcador 116. En algunos ejemplos, esa información de distancia del instrumento 126 de incisión puede mostrar si el instrumento de incisión está desviándose de la trayectoria de incisión posible.

En algunos casos, la sonda de ultrasonidos puede posicionarse de tal manera que el marcador 116 no está dentro del campo de visión. La figura 1D representa un ejemplo de una imagen 134 de ultrasonidos en la que el marcador 116 no está dentro del campo de visión. En un ejemplo de este tipo, un técnico de ultrasonidos puede tener dificultades para localizar el marcador 116. Como tal, puede visualizarse un indicador 136 de navegación que proporciona guiado de navegación para el técnico de ultrasonidos para encontrar el marcador 116. A partir de la información de ubicación y orientación del marcador 116, basándose en la identificación por ultrasonidos comentada anteriormente y/o una señal a partir del transceptor 118 de localización de marcador, el indicador 136 de navegación se ilumina para dirigir al técnico de ultrasonidos hasta el marcador 116. En el ejemplo representado, el indicador 136 de navegación puede incluir una serie de flechas. Pueden resaltarse flechas individuales para dirigir al técnico de ultrasonidos para que mueva la sonda de ultrasonidos en una dirección particular. Por ejemplo, si el marcador 116 está fuera del campo de visión y mover la sonda de ultrasonidos hacia la izquierda hará que el marcador 116 entre en el campo de visión, se ilumina la flecha izquierda. Aunque el indicador 136 de navegación representado está en forma de flechas, pueden usarse otros tipos de indicadores de navegación para proporcionar guiado al técnico de ultrasonidos para encontrar el marcador 116. Por ejemplo, pueden visualizarse diferentes elementos de interfaz gráfica de usuario en el elemento 110 de visualización. También pueden proporcionarse otros indicadores en la propia sonda 102 de ultrasonidos para ayudar al técnico a encontrar el marcador 116 y llevar el marcador 116 al campo de visión. En ejemplos en los que la sonda 102 de ultrasonidos se controla y se guía automáticamente, tal como mediante un brazo robótico, la ubicación del marcador 116 puede usarse para guiar automáticamente la sonda 102 de ultrasonidos para llevar el marcador 116 al campo de visión.

La figura 1E representa un ejemplo de un entorno 150 de funcionamiento adecuado para su incorporación en el sistema de localización por ultrasonidos. En su configuración más básica, el entorno 150 de funcionamiento incluye normalmente al menos una unidad 152 de procesamiento y memoria 154. Dependiendo de la configuración exacta y el tipo de dispositivo informático, la memoria 154 (que almacena instrucciones para realizar las realizaciones de monitorización activa dadas a conocer en el presente documento) puede ser volátil (tal como RAM), no volátil (tal como ROM, memoria flash, etc.) o alguna combinación de las dos. Esta configuración más básica se ilustra en la figura 1E mediante una línea 156 discontinua. Además, el entorno 150 también puede incluir dispositivos de almacenamiento (extraíble 158 y/o no extraíble 160) que incluyen, pero no se limitan a, cinta o discos magnéticos u ópticos. De manera similar, el entorno 150 también puede tener dispositivo(s) 164 de entrada tal(es) como teclado, ratón, lápiz, entrada de voz, etc. y/o dispositivo(s) 166 de salida tal(es) tal como un elemento de visualización, altavoces, impresora, etc. Los dispositivos 164 de entrada también pueden incluir una o más antenas para detectar señales emitidas a partir de los diversos transceptores en el sistema 100 de localización por ultrasonidos, tales como el transceptor 108 de localización de sonda, el transceptor 118 de localización de marcador, y/o el transceptor 128 de localización de instrumento. También pueden incluirse en el entorno una o más conexiones 162 de comunicación, tales como LAN, WAN, de punto a punto, etc. En realizaciones, las conexiones pueden hacerse funcionar para facilitar comunicaciones de punto a punto, comunicaciones orientadas a conexión, comunicaciones sin conexión, etc.

El entorno 150 de funcionamiento incluye normalmente al menos alguna forma de medios legibles por ordenador. Los medios legibles por ordenador pueden ser cualquier medio disponible al que puede accederse por la unidad 152 de procesamiento u otros dispositivos que comprenden el entorno de funcionamiento. A modo de ejemplo, y no de limitación, los medios legibles por ordenador pueden comprender medios de almacenamiento informático y medios de comunicación. Los medios de almacenamiento informático incluyen medios volátiles y no volátiles, extraíbles y no extraíbles, implementados en cualquier método o tecnología para almacenamiento de información tal como instrucciones legibles por ordenador, estructuras de datos, módulos de programa u otros datos. Los medios de almacenamiento informático incluyen RAM, ROM, EEPROM, memoria flash u otra tecnología de memoria, CD-ROM, discos versátiles digitales (DVD) u otro almacenamiento óptico, casetes magnéticos, cinta magnética, almacenamiento en disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio no transitorio que puede usarse para almacenar la información deseada. Los medios de almacenamiento informático no incluyen medios de comunicación.

Los medios de comunicación implementan 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 suministro de información. El término “señal de datos modulada” significa una señal que tiene una o más de sus características establecidas o cambiadas de tal manera que codifica información en la señal. A modo de ejemplo, y no de limitación, los medios de comunicación incluyen medios cableados tales como una red cableada o conexión cableada directa, y medios inalámbricos tales como medios acústicos, de RF, infrarrojos, microondas, y otros medios inalámbricos. También pueden incluirse combinaciones de cualquiera de los anteriores dentro del alcance de medios legibles por ordenador.

El entorno 150 de funcionamiento puede ser un único ordenador que funciona en un entorno conectado en red usando conexiones lógicas con uno o más ordenadores remotos. El ordenador remoto puede ser un ordenador personal, un servidor, un enrutador, un PC en red, un dispositivo homólogo u otro nodo de red común, y normalmente incluye muchos o la totalidad de los elementos descritos anteriormente así como otros no mencionados. Las conexiones lógicas pueden incluir cualquier método soportado por medios de comunicaciones disponibles.

La figura 2A representa un ejemplo de marcador de sitio de biopsia configurado en una forma de radios radiales tridimensionales. Tal como se ilustra mediante la figura 2A, en una configuración expandida, el marcador 200 de radios radiales puede comprender una esfera 202 central a partir de la cual sobresalen una pluralidad de radios 204 radiales. En aspectos, los radios 204 radiales pueden ser ortogonales entre sí dentro de un espacio tridimensional, por ejemplo, los radios pueden radiar a partir de la esfera 202 central a lo largo de los ejes x, y, y z. En otros ejemplos, los radios 204 radiales pueden estar ubicados formando diferentes ángulos con respecto a la esfera 202 central y entre sí. Cada radio 204 radial puede estar conectado a la esfera 202 central en un extremo proximal y puede estar conectado a una esfera 206 distal en un extremo distal. Se contempla cualquier número de radios 204 radiales y esferas 206 distales. En un ejemplo, la esfera 202 central puede ser hueca, en otros ejemplos puede ser un volumen relleno, macizo. En una configuración condensada mostrada en la figura 2B, los radios 204 radiales pueden plegarse alrededor o sobre la esfera 202 central de tal manera que los radios 204 radiales están sustancialmente alineados con una superficie de la esfera 202 central. En un ejemplo, la esfera 202 central puede tener indentaciones 208 para recibir las esferas 206 distales en la superficie de la esfera 202 central. Por ejemplo, en su configuración condensada, el marcador 200 de radios radiales puede estar dimensionado para la colocación a través de una aguja alargada como parte de un dispositivo de despliegue de marcador. Tras la inserción en el sitio de biopsia, el marcador 200 de radios radiales puede desplegarse para dar la configuración expandida. El despliegue para dar la configuración expandida puede producirse en respuesta a la retirada de la fuerza mecánica que mantiene las esferas distales condensadas en su sitio, líquido presente en la paciente 112, en respuesta a la temperatura corporal de la paciente 112, o de otro modo.

Por ejemplo, el marcador 200 de radios radiales puede estar formado por nitinol, que puede configurarse para dar una primera forma (por ejemplo, la configuración expandida) en condiciones calentadas y configurarse para dar una segunda forma (por ejemplo, la configuración plegada o condensada) en condiciones enfriadas. Aunque el marcador 200 de radios radiales puede colocarse en la configuración condensada, puede “recordar” la primera forma y desplegarse automáticamente para dar la configuración expandida basándose al menos en parte en las propiedades de memoria de forma del nitinol. En un ejemplo, el marcador 200 de radios radiales puede estar compuesto por una pluralidad de alambres. Las esferas 206 distales pueden ser una forma maciza o una forma que contiene aberturas y también estar realizada del material de nitinol o realizada de diferentes materiales visibles con ultrasonidos u otras modalidades de obtención de imágenes tales como titanio biocompatible, polímeros, oro, o acero inoxidable u otros materiales. En un ejemplo, los extremos de la pluralidad de alambres pueden ajustarse dentro de las esferas 206 distales que los sujetarán en su sitio. Alternativamente, las esferas 206 distales pueden estar unidas a los radios 204 radiales. Cada una o algunas de las esferas 206 distales pueden estar realizadas de materiales diferentes de otras esferas 206 distales.

En aspectos adicionales o alternativos, el marcador 200 de radios radiales puede suministrarse en diferentes tamaños dependiendo de un tamaño inicial (o de nivel inicial) de la lesión seleccionada como diana. De esta manera, puede detectarse una progresión o regresión de la lesión basándose en el tamaño del marcador en comparación con el tamaño de la lesión en el momento de un procedimiento quirúrgico u otro realizado con ultrasonidos.

En algunos aspectos, las longitudes de los radios 204 radiales pueden ser iguales. En otros ejemplos, la longitud de los radios 204 radiales puede comprender longitudes diferentes tal como se muestra en la figura 2C. Las diferentes longitudes de los radios 204 radiales (por ejemplo, radios 204A y 204B radiales) pueden indicar al sistema 100 de ultrasonidos la orientación del marcador 200, dado que la sección transversal (o la imagen bidimensional) del marcador puede variar. En algunos aspectos, las esferas 206 distales pueden comprender el mismo tamaño. En otro ejemplo, las esferas 206 distales pueden comprender tamaños diferentes y pueden indicar de manera similar la orientación del marcador 200. En al menos una realización, cada una, o algunas, de las esferas distales pueden presentar un patrón, por ejemplo, indentaciones de tamaños diferentes pueden aumentar la visibilidad en algunas modalidades de obtención de imágenes.

En algunos aspectos, tal como se ilustra mediante la figura 2D, la esfera 202 central puede estar realizada de material bioabsorbible, por ejemplo, hidrogel, combinación y/o copolímero de poliglicólido o poli(ácido glicólico). En este ejemplo, la esfera 202 central puede absorberse a lo largo del tiempo por el organismo, mientras que las esferas distales, que no comprenden material bioabsorbible, permanecen en el organismo.

En algunos aspectos, una o más de las esferas 206 distales pueden estar compuestas por, o abarcar, un material diferente. Por ejemplo, una o más esferas 206 distales pueden comprender un agente de contraste de IRM o ultrasonidos. Tras la activación mediante ondas de ultrasonidos o resonancia magnética, las esferas distales pueden estallar o liberar de otro modo el agente de contraste. De esta manera, el marcador 200 de radios radiales puede registrarse conjuntamente dentro de una modalidad de obtención de imágenes por ultrasonidos e IRM. En otros aspectos, el marcador 200 de radios radiales puede estar formado por nitinol, o algún otro material reflectante que puede ser un polímero con memoria de forma, que puede distinguirse usando tecnologías de obtención de imágenes por ultrasonidos. En todavía otros ejemplos, una o más esferas 206 distales pueden comprender un fármaco quimioterápico que se libera en el sitio de una lesión tras la activación por ondas de ultrasonidos y/o IRM, o en respuesta a alguna otra condición tal como un cambio de temperatura, cambio de pH, cambio de concentración de electrolitos, etc. En ejemplos adicionales, diversas esferas 206 distales pueden reaccionar de manera diferente a una cantidad de radiación o quimioterapia administrada al sitio de una lesión. De esta manera, la cantidad de tratamiento administrado a la lesión puede detectarse mediante el marcador 200 de radios radiales. En algunos casos, una o más esferas 206 distales pueden comprender un agente de unión a células cancerosas que puede liberarse en respuesta a ondas de ultrasonidos y/o cambios en las condiciones, tal como se describió anteriormente. Tal agente de unión a células cancerosas puede tener propiedades que pueden obtener imágenes para permitir un mapeo de los márgenes específicos de una lesión, por ejemplo, mediante fluoroscopia o algún otro procedimiento de obtención de imágenes.

Cuando se usa como marcador de localización durante un procedimiento quirúrgico, pueden generarse imágenes de ultrasonidos del marcador 200 de radios radiales como una pluralidad de vistas bidimensionales en sección transversal, por ejemplo, en un elemento 110 de visualización. La identificación de una ubicación del marcador 200 de radios radiales, así como su orientación relativa, dentro de la paciente puede basarse en un conjunto entrenado de imágenes de ultrasonidos de marcadores de radios radiales en diferentes orientaciones y vistas en sección transversal. De esta manera, el marcador 200 de radios radiales, que puede insertarse con intervención mínima muchos días o semanas antes de un procedimiento quirúrgico, puede mejorar la comodidad para la paciente y reducir las dificultades en la planificación quirúrgica.

Tal como debe apreciarse, el marcador 200 de radios radiales no está limitado a las dimensiones, materiales, configuraciones y propiedades particulares descritos anteriormente.

La figura 3 representa un ejemplo de marcador de sitio de biopsia configurado en una forma esférica de múltiples capas. Tal como se detalló anteriormente, el diagnóstico y tratamiento actual para pacientes con cáncer de mama implica varias etapas. Inicialmente, puede usarse mamografía u otras formas de obtención de imágenes avanzada para determinar si hay anomalías dentro de la(s) mama(s) de una paciente. Si es así, se lleva a cabo una biopsia ambulatoria usando guiado por imágenes para recuperar muestras del sitio. Durante el procedimiento de biopsia, puede desplegarse un implante permanente (por ejemplo, marcador de sitio de biopsia) para “marcar” la lesión de la que se extrajo una biopsia. Este marcador permanente permite a un médico realizar un seguimiento y, posiblemente, a un cirujano resecar (extirpar quirúrgicamente) el tumor. Tradicionalmente, se necesita un radiólogo antes de la extirpación quirúrgica para obtener imágenes de la mama usando mamografía y para colocar un alambre en orientación perpendicular a la ubicación de marcador. Este alambre permanece en la paciente a lo largo de ese día hasta la cirugía, momento en el cual el cirujano sigue el alambre de metal y escinde el marcador y la lesión en una cirugía abierta.

Tras la cirugía, puede administrarse quimioterapia sistémica oral con el fin de reducir cualquier margen o ganglio linfático en el que pueda haberse diseminado el cáncer. Debido a la naturaleza sistémica y algunas veces dura de los fármacos, se ha desplazado el énfasis hacia una administración de fármacos dirigida al sitio de lesión. Sin embargo, las tecnologías de marcaje actuales están limitadas debido a los materiales usados, forma de marcador, tamaño y capacidad de detección final cuando se visualiza con obtención de imágenes avanzada (radiografía, IRM, ultrasonidos). Adicionalmente, los marcadores comerciales actuales son puntos de referencia pasivos y no recopilan o transmiten datos, ni pueden responder a estímulos externos. Limitaciones adicionales incluyen, por ejemplo, la falta de capacidad de distinción de marcador que impide distinguir marcadores de características anatómicas y tejido cicatrizado, así como escasas características de obtención de imágenes de materiales de fabricación de marcador. El uso de ultrasonidos como tecnología de obtención de imágenes ofrece varios beneficios, incluyendo ausencia de radiación y bajo coste, facilidad de uso, y amplia disponibilidad de técnicos y maquinaria. No sólo eso, sino que la obtención de imágenes por ultrasonidos proporciona una mejor imagen de la lesión, aspecto del margen de lesión y tejidos circundantes. Sin embargo, encontrar un marcador con ultrasonidos puede resultar complicado. Los marcadores de metal tienden a ser muy pequeños y aparecen hiperecoicos con ultrasonidos, haciendo que se confundan con características naturales (por ejemplo, tales como burbujas de aire, calcificaciones, ligamentos de Cooper, etc.). Aunque la cristalinidad de estos polímeros (por ejemplo, PLA, PGA, etc.) puede identificarse fácilmente en comparación con tejido de mama natural, la mayoría de los marcadores de polímero son reabsorbibles y no duran mucho tiempoin vivo.La forma de algunos marcadores de polímero se presenta como una hebra larga de cuerpos “de tipo arroz” y puede confundirse con ligamentos de Cooper. Por otro lado, los polímeros de hidrogel pueden identificarse fácilmente debido a su contenido en agua, que es de naturaleza distintiva e hipoecoica (una vez hidratados completamente), pero tienen la limitación de degradación y posible formación de cicatrices, que pueden tener un aspecto maligno. Además, el aspecto del hidrogel hidratado puede aparecer como un quiste o fibroadenoma (más ancho y más corto) con márgenes limpios, debe haber una característica interna que pueda ayudar en la diferenciación con respecto a lesiones benignas que se producen de manera natural. También pueden usarse materiales cerámicos para marcadores pero, debido a su cristalinidad y naturaleza dura, parecen hiperecoicos y tienden a tener un tamaño muy pequeño y no tienen capacidad para cambiar de tamaño o forma.

En resumen, los radiólogos y cirujanos se beneficiarán si pueden usarse marcadores de sitio de biopsia como marcadores de localización durante la cirugía. Los marcadores detectables por ultrasonidos pueden satisfacer esta necesidad actualmente no cubierta como soluciones altamente ergonómicas, de bajo coste, sin radiación, fácilmente disponibles, no invasivas y respetuosas para la paciente. De manera similar, proporcionar a cirujanos una opción “sin alambres” en la que puedan localizar de manera intraoperatoria el marcador y la lesión, permitirá un acceso más fácil y mejores planos quirúrgicos, conduciendo a mejores desenlaces quirúrgicos y cosméticos.

Un marcador de múltiples capas puede comprender un núcleo 310 central envuelto por capas concéntricas de uno o más materiales diferentes. Por ejemplo, el marcador 300 de múltiples capas puede ser un constructo compuesto de múltiples capas, realizado de polímeros biocompatibles no inflamatorios (puede ser sintético o derivado de animal) con el núcleo 310 central de un material permanente (no biodegradable, tal como metal o cerámica, o un polímero no degradable tal como nailon, PMMA, PEEK, PVP, PVA, etc.). Las capas externas de constructo de múltiples capas pueden tener un aspecto de tipo andamiaje con una serie de poros abiertos y cerrados. Los poros cerrados pueden estar llenos con aire, solución salina, o un fármaco. Estos poros llenos con líquido o gas servirán como vehículo para ayudar en la localización del marcador de múltiples capas dentro del tejido de mama. El constructo de múltiples capas también puede estar compuesto por una serie de capas de polímero biodegradable (por ejemplo, de 1-500 nm de grosor), con propiedades de materiales diferentes de las capas de andamiaje o el núcleo central, que pueden depositarse usando una variedad de técnicas de ensamblaje de películas delgadas. En aspectos, cada capa puede contener un porcentaje diferente de porosidad (por ejemplo, poros cerrados llenos con líquido o gas). Este constructo rodea el material de núcleo permanente. El marcador 300 de múltiples capas puede colocarse de manera mínimamente invasiva durante un procedimiento de biopsia usando guiado por imágenes. El elemento permanente radiopaco (por ejemplo, el núcleo 310 central) podrá distinguirse claramente usando radiografía, mientras que las capas poliméricas pueden visualizarse con ultrasonidos y/o IRM.

En aspectos, el marcador 300 de múltiples capas puede permanecer en la mama de la paciente en la ubicación del sitio de biopsia y proporcionará márgenes y forma limpios con ultrasonidos, sin sombras acústicas posteriores. Si los resultados de la biopsia son positivos, en una cita de seguimiento, el cirujano usa un transductor lineal de ultrasonidos (por ejemplo, aproximadamente 7-14 MHz) y lo coloca en la mama. En cuanto el cirujano empieza la exploración, el marcador 300 de múltiples capas será visible. Es decir, una vez que el cirujano coloca la sonda en la diana durante unos pocos segundos (explorando hacia delante y hacia atrás), el contenido interno de los poros dentro del material compuesto de marcador entrará en resonancia, creando una respuesta de eco no lineal detectable frente a los ultrasonidos. Debido al contenido de los poros (por ejemplo, gas o líquido), cuando las ondas acústicas de ultrasonidos inciden en el marcador, las ondas no pueden continuar y rebotan de vuelta. Además, la respuesta acústica de tamaño micrométrico puede provocar que capas se rompan o desprendan de las capas externas. Tal respuesta la observará el usuario como “dispersión” ya que las ondas acústicas originales se redirigen debido a la presencia de superficies rugosas (a medida que se rompen las capas), lo cual podrá distinguirse fácilmente de tejido y anatomía natural por el usuario. De esta manera, el usuario podrá localizar el marcador 300 de múltiples capas, incluyendo su profundidad y ubicación.

Debido a la naturaleza del marcador 300 de múltiples capas, pueden depositarse múltiples tipos de polímeros con diferentes duraciones de degradación (por ejemplo, desde seis meses hasta un año o más). De esta manera, el marcador 300 de múltiples capas no se verá afectado por la degradación natural y respuesta inflamatoria del organismo frente a un objeto extraño. Además, dado que las diferentes capas pueden producir un perfil ecogénico diferenciado, el marcador puede distinguirse fácilmente cuando se rompe cada capa. Por tanto, el marcador 300 de múltiples capas resuelve una necesidad crítica, que es la localización del marcador/sitio de biopsia desde tres hasta seis meses tras la biopsia. Por ejemplo, estas múltiples capas de diferentes grosores pueden desprenderse cada vez que una exploración de ultrasonidos de seguimiento, para ayudar a la visualización. Esto es un periodo de tiempo crítico, ya que la mayoría de los regímenes de quimioterapia duran entre tres y seis meses. Durante este periodo, ahora será posible estimar lo bien que está funcionando la quimioterapia basándose en una evaluación por ultrasonidos del sitio de lesión basándose en el marcador. El hecho de que el marcador 300 de múltiples capas se observa fácilmente con ultrasonidos proporciona flexibilidad para el cirujano para localizar la lesión sin equipos adicionales (o ayuda de dispositivos de obtención de imágenes avanzados), de manera intraoperatoria en el quirófano (OR).

El marcador 300 de múltiples capas también puede usarse para la administración de fármacos dirigida, ya que cada capa puede servir como un cóctel personalizado de fármacos de quimioterapia que puede liberarse de manera remota y precisa. En otros aspectos, el marcador 300 de múltiples capas puede activarse para la localización usando una activación remota. Por ejemplo, el núcleo permanente puede fabricarse de un metal magnético de tierras raras recubierto con capas de polímeros. Para su localización y activación posterior, puede colocarse una sonda de imán fuerte externa en la mama. Cuando se coloca cerca del marcador, el metal magnético de tierras raras puede extender su “longitud” o cambiar su forma debido al campo magnético, provocando que las capas de polímero externas o bien se rompan o bien se muevan elásticamente con el núcleo. Tal “movimiento” dentro del marcador puede observarse fácilmente con ultrasonidos. Sin embargo, el uso de tales materiales de metal magnético evitará que la paciente sea candidata para IRM.

Aunque los marcadores 300A, 300B de múltiples capas se ilustran como esferas, puede proporcionarse un marcador de múltiples capas de cualquier forma o tamaño adecuado. Por ejemplo, el marcador de múltiples capas puede estar en forma de un cuadrado o cualquier otra forma geométrica. En aspectos, una o más capas del marcador de múltiples capas pueden estar compuestas por, o comprender, un fármaco quimioterápico. Alternativamente, una o más capas pueden estar compuestas por, o comprender, un agente de unión a células cancerosas. Por ejemplo, el envío de ondas 306 de ultrasonidos puede provocar que una o más capas (por ejemplo, la primera capa 302 y/o la segunda capa 304) del marcador 300A de múltiples capas se disuelvan o se rompan, tal como se ilustra mediante el marcador 300B de múltiples capas en el que la tercera capa 308 es ahora una capa externa. Cuando la primera capa 302 y/o la segunda capa 304 están compuestas por un fármaco quimioterápico, puede administrarse tratamiento directamente a una lesión en respuesta a ondas de ultrasonidos. Cuando la primera capa 302 y/o la segunda capa 304 están compuestas por un agente de unión a células cancerosas que muestra propiedades que pueden detectarse mediante diferentes modalidades de obtención de imágenes, puede identificarse un margen o límite específico de una lesión (por ejemplo, mediante fluoroscopia u otra técnica de obtención de imágenes). En algunos aspectos, la primera capa 302 y la segunda capa 304 pueden mostrar diferentes propiedades de tal manera que el fármaco quimioterápico y/o agente de unión a células cancerosas se libera en diferentes momentos o en diferentes condiciones. En otros aspectos, una capa puede comprender un fármaco quimioterápico mientras que otra capa puede comprender un agente de unión a células cancerosas, capas que pueden activarse en diferentes momentos o en diferentes condiciones.

Alternativamente, la primera capa 302, u otra capa tal como la segunda capa 304 o la tercera capa 308, puede estar compuesta por un material que es reactivo frente a cambios de pH, temperatura, concentración de electrolitos, u otra condición de un entorno biológico. Por ejemplo, en respuesta a cambios de condiciones, el material puede emitir fluorescencia, volverse soluble y disolverse, mostrar cambios de ecogenicidad, liberar un agente de contraste, o similares. Puede demostrarse crecimiento o progresión del tumor mediante una reducción del pH (por ejemplo, aumento de la acidez), un aumento de la temperatura (por ejemplo, debido a un aumento del metabolismo celular y/o vascularización) y/o una reducción de iones de calcio libres (por ejemplo, debido a un aumento de la captación de Ca2+ por células cancerosas) en tejidos circundantes. En este caso, un material que es reactivo frente a cambios de pH, temperatura y/o concentración de electrolitos puede proporcionar una indicaciónin situde una progresión o regresión de una lesión.

En todavía otros ejemplos, una o más capas del marcador 300A y/o 300B de múltiples capas pueden comprender o estar compuestas por un metal magnético de tierras raras, que puede activarse mediante ondas de ultrasonidos o un control remoto externo. Por ejemplo, el metal magnético de tierras raras puede alargarse o acortarse en respuesta a la activación. De esta manera, una forma del marcador 300A y/o 300B de múltiples capas puede alterarse tras la activación del metal magnético de tierras raras. Por ejemplo, basándose en un cambio de forma, un marcador de múltiples capas puede ser más fácilmente detectable como marcador de localización con ultrasonidos durante un procedimiento quirúrgico.

Tal como debe apreciarse, el marcador 300A y/o 300B de múltiples capas no está limitado a las dimensiones, materiales, configuraciones y propiedades particulares descritos anteriormente.

Las figuras 4A-4C representan un ejemplo de marcador de sitio de biopsia configurado en una estructura de entramado esférico expansible. El marcador 400 de entramado esférico puede estar formado por alambre de nitinol o algún otro polímero o aleación con memoria de forma. El alambre de nitinol puede conformarse para dar una jaula geodésica. En ejemplos, el alambre de nitinol puede formar una forma geométrica bidimensional (por ejemplo, pentágono, triángulo, etc.) en facetas o caras en la superficie de la jaula geodésica, por ejemplo, faceta 404 de pentágono o faceta 406 de triángulo. En su estado condensado (por ejemplo, el marcador 400A de entramado esférico), los bordes de alambre de las facetas geométricas pueden plegarse hacia dentro para crear puntas 402. En algunos casos, el alambre de nitinol puede configurarse para dar una primera forma (por ejemplo, una configuración expandida) en condiciones calentadas y configurarse para dar una segunda forma (por ejemplo, una configuración plegada o condensada) en condiciones enfriadas. Aunque el marcador 400 de entramado esférico puede colocarse en la configuración condensada (por ejemplo, segunda forma), puede “recordar” la primera forma y desplegarse automáticamente para dar la configuración expandida (por ejemplo, el marcador 400B, 400C de entramado esférico) basándose al menos en parte en las propiedades de memoria de forma de nitinol. Alternativamente, el marcador 400 de entramado esférico puede estar configurado con un alambre u otro accionador para “tirar” del marcador 400 de entramado esférico desde un estado condensado hasta un estado expandido tras la inserción en el sitio de biopsia.

En algunos casos, el marcador 400 de entramado esférico puede colocarse en diversos tamaños dependiendo de un tamaño de una lesión objetivo. De esta manera, puede detectarse una progresión o regresión de la lesión basándose en el tamaño del marcador en comparación con el tamaño de la lesión en el momento de un procedimiento quirúrgico u otro realizado con ultrasonidos. Cuando se usa como marcador de localización durante un procedimiento quirúrgico, pueden generarse imágenes de ultrasonidos del marcador 400 de entramado esférico como una pluralidad de vistas bidimensionales en sección transversal, por ejemplo, en un elemento 110 de visualización. La identificación de una ubicación del marcador 400 de entramado esférico, así como su orientación relativa, dentro de la paciente puede basarse en un conjunto entrenado de imágenes de ultrasonidos de marcadores de entramado esférico que tienen las mismas facetas geométricas en diferentes orientaciones y vistas en sección transversal. De esta manera, el marcador 400 de entramado esférico, que puede insertarse con una intervención mínima muchos días o semanas antes de un procedimiento quirúrgico, puede mejorar la comodidad para la paciente y reducir las dificultades en la planificación quirúrgica.

Tal como debe apreciarse, los marcadores 400A-C de entramado esférico no están limitados a las dimensiones, materiales, configuraciones y propiedades particulares descritos anteriormente.

La figura 5 representa un ejemplo de marcador de sitio de biopsia configurado como un polímero fibroso. El marcador 500 de polímero fibroso puede inyectarse en un sitio de biopsia tras un procedimiento de biopsia de una paciente 112. En aspectos, el marcador 500 de polímero fibroso puede inyectarse usando un dispositivo 502 de inyección a través de un conducto o tubo 504 hueco al interior de tejidos que rodean una lesión 506. En algunos aspectos, el tubo 504 hueco puede ser biodegradable y reabsorberse por la paciente 112. Por ejemplo, en el momento de una biopsia, el tubo 504 reabsorbible puede colocarse después de extraerse un núcleo, o puede empujarse hacia fuera desde el extremo distal del elemento de introducción en el sitio. El tubo 504 reabsorbible (por ejemplo, aproximadamente 2 cm de longitud) puede permanecer en el sitio de biopsia como un “marcador de posición” y puede localizarse usando ultrasonidos (como estructura hiperecoica plana diferenciada, con un núcleo hipoecoico hueco). Además, el tubo 504 reabsorbible ahora puede servir como elemento de introducción para colocar una fibra “de detección” (por ejemplo, adecuada para el marcador 500 de polímero fibroso), que puede tener menos de aproximadamente 1 milímetro de diámetro. Tal fibra de detección puede usarse por el cirujano y/o un radiólogo para mapear de manera mínimamente invasiva la región de sitio de biopsia. De esta manera, la fibra de detección puede servir como sistema de guiado, que puede desprender luz u ondas de sonidos al interior de la cavidad de biopsia (por ejemplo, en la que se extirpó el núcleo de biopsia), y puede capturar la respuesta a partir del tejido circundante. Por ejemplo, zonas cancerosas dentro de la pared de la cavidad pueden tener dureza diferente u otras propiedades que reflejan o absorben las ondas emitidas de maneras diferentes al tejido normal. Entonces, la zona cancerosa puede actuar como baliza, ya que se sabe que las zonas cancerosas duras tienen módulos elásticos diferenciados (por ejemplo, tal como se determina mediante elastografía). En algunos casos, la fibra de detección puede estar conectada a un sistema informático con una interfaz de usuario para ilustrar un mapa de “calor” para toda la cavidad ya que emite fluorescencia con una longitud de onda específica. Una interfaz de usuario adicional puede ayudar con la obtención de imágenes de “puntos calientes” y puede registrarse conjuntamente o fusionarse con imágenes de ultrasonidos anteriores de la figura 1C. Este sistema puede usarse para mapear de manera mínimamente invasiva la cavidad, y para confirmar que no hay ninguna zona cancerosa restante. La interfaz de usuario puede registrase conjuntamente con otras modalidades de obtención de imágenes (tales como ultrasonidos o IRM), permitiendo al cirujano entender dónde están los “puntos calientes” con respecto a características anatómicas. La fibra de detección también puede ser un vehículo para administrar fármacos a la ubicación de la lesión en el sitio de biopsia. Si se usa luz, entonces antes de insertar la fibra, el cirujano puede inyectar un agente líquido diseñado para unirse a células o “biomarcadores” cancerosos específicos. Después de eso, pueden visualizarse estos puntos usando principios de infrarrojo cercano (NIR) o fluorescencia. En este caso, una concentración superior de puntos implicará que ha quedado un cáncer. En algunos casos, tras la resección, puede colocarse un tubo reabsorbible similar. En este caso, si hay necesidad de cirugía adicional (por ejemplo, para desenlaces cosméticos, implantes, o abordar márgenes restantes), un cirujano puede usar el tubo reabsorbible tras la resección para mapear tejidos y/o márgenes restantes antes de realizar los procedimientos adicionales.

Los beneficios de usar un tubo reabsorbible y/o fibra de detección pueden ser de amplio alcance. Por ejemplo, las soluciones intraoperatorias actuales usan tejidoex vivoescindido para obtener imágenes usando diferentes tecnologías, tales como radiografía (que no proporciona márgenes limpios), obtención de imágenes médicas por OCT, espectroscopía de Raman, ecografía, etc. Sin embargo, todas estas modalidades de obtención de imágenes evalúan tejido escindido fuera del cuerpo, de modo que no hay ninguna solución intraoperatoriain situactual (o son muy limitadas) para detectar márgenes restantes dentro de la cavidad. En vez de eso, los cirujanos deben evaluar artificialmente y entender dónde podrían estar los márgenes, así como cualquier tejido adicional que deba recuperarse. Por tanto, los beneficios de la fibra de detección incluyen la colocación mínimamente invasiva, por ejemplo, tras la biopsia o resección, y la obtención de imágenesin situ,lo que en última instancia puede alterar la manera en que se planifican y se llevan a cabo las cirugías. La fibra colocadain situpuede superar problemas con las sondas de NIR externas actuales que sólo pueden detectar “dianas” dentro de una profundidad de menos de un par de centímetros debido a la dispersión óptica a través de planos de tejidos heterogéneos.

En aspectos, el marcador 500 de polímero fibroso puede estar compuesto por cualquier fibra de detección adecuada que sea biocompatible y permanezca sustancialmente estable (por ejemplo, insoluble) durante un periodo de tiempo dentro de la paciente 112. Las fibras de detección pueden incluir polímeros fibrosos que son reactivos frente a la luz, calor, ondas de ultrasonidos, cambios de pH, cambios de concentración de electrolitos, y similares. Por ejemplo, el marcador 500 fibroso puede detectar un aumento de la temperatura, por ejemplo, debido a un aumento del metabolismo celular y/o aumento de la vascularización, lo cual puede ser indicativo de una progresión de la lesión 506. En cambio, el marcador 500 de polímero fibroso puede detectar una reducción de la temperatura, lo que puede ser indicativo de una regresión de la lesión 506. En otro ejemplo, el marcador 500 fibroso puede detectar una reducción del pH y/o de la concentración de iones de calcio libres en las inmediaciones de la lesión 506, lo cual puede ser indicativo de una progresión de la lesión 506. A la inversa, un aumento del pH y/o de la concentración de iones de calcio libres puede ser indicativo de una regresión de la lesión 506.

En respuesta a detectar luz, ondas de ultrasonidos, cambios de temperatura, cambios de pH, cambios de concentración de electrolitos, y similares, puede alterarse la estructura o las propiedades del marcador 500 de polímero fibroso. Por ejemplo, porciones del marcador 500 de polímero fibroso que detectan tales condiciones pueden emitir fluorescencia, engrosarse, emitir luz visible, emitir calor, cristalizarse, aumentar de ecogenicidad, o alterarse de otro modo en cuanto a la estructura o las propiedades, tal como se ilustra mediante el material 508B fibroso alterado. En cambio, otras porciones del marcador 500 de polímero fibroso que no detectan tales condiciones pueden permanecer inalteradas, tal como se ilustra mediante el material 508A fibroso inalterado. Cuando el material fibroso alterado emite calor en respuesta a detectar cambios en el microentorno que rodea a la lesión 506, puede usarse termografía de infrarrojos (IRT) u obtención de imágenes térmicas para visualizar un mapa de calor producido por el material fibroso alterado en las inmediaciones de la lesión 506. De esta manera, pueden mapearse o contornearse cambios en el margen de la lesión 506, pueden identificarse nuevas masas, pueden detectarse cambios en el entorno biológico (por ejemplo, cambios de pH, temperatura, o concentración de electrolitos) que rodea a la lesión 506, y similares. De manera similar, pueden usarse otras técnicas de obtención de imágenes para detectar otras alteraciones del material fibroso, por ejemplo, obtención de imágenes por ultrasonidos, obtención de imágenes por resonancia magnética, etc. Las fibras de detección adecuadas pueden incluir, pero no se limitan a: fibra de aramida, aramida-poli(metacrilato de metilo) (aramida-PMMA), fibra de carbono de alto módulo, fibra óptica basada en hidrogel, fibra de vidrio, y similares.

Tal como debe apreciarse, el marcador 500 de polímero fibroso no está limitado a las dimensiones, materiales, configuraciones y propiedades particulares descritos anteriormente.

La figura 6 representa un ejemplo del método 600 para determinar información referente a una lesión a partir de un marcador implantado. Las operaciones del método 600 y los demás métodos comentados en el presente documento pueden realizarse mediante al menos un procesador junto con otros componentes de un entorno de funcionamiento adecuado, tal como el entorno 150 de funcionamiento en la figura 1E, dentro de un sistema tal como el sistema 100 representado en las figuras 1A-1D.

Tal como se detalló anteriormente, un marcador de sitio de biopsia puede implantarse en o cerca de una lesión antes de un procedimiento quirúrgico. Por ejemplo, en la operación 602, por ejemplo, durante un procedimiento de biopsia, el marcador de sitio de biopsia puede implantarse en una paciente cerca de una lesión sospechosa. Tal como se describió anteriormente, el marcador implantado puede estar configurado con características o propiedades especiales para administrar fármacos o tratamientos y/o monitorizar una progresión o regresión de la lesión. Además, el marcador implantado puede ser detectable como marcador de localización durante un procedimiento quirúrgico posterior al procedimiento de biopsia. De esta manera, el marcador implantado puede no simplemente servir como punto de referencia para una exploración futura de la lesión, sino que puede estar configurado para monitorizar o tratar la lesión así como servir de marcador de localización durante un procedimiento quirúrgico posterior. Por tanto, el marcador implantado puede no sólo minimizar la intrusión de la paciente, sino proporcionar beneficios continuos con respecto al tratamiento, diagnóstico y localización de la lesión.

En la operación 604 opcional, puede activarse el marcador implantado. El marcador implantado puede activarse de cualquiera de varias maneras. Por ejemplo, el marcador implantado puede activarse mediante ondas de ultrasonidos, un agente ingerido, o un dispositivo remoto externo. Alternativamente, el marcador implantado puede activarse (o reactivarse) frente a cambios de condiciones en un entorno biológico de la lesión. Por ejemplo, el marcador implantado puede reaccionar o ser sensible a cambios de pH, cambios de temperatura, cambios de concentración de electrolitos, y similares. En respuesta a la activación, puede alterarse la estructura del marcador implantado (por ejemplo, engrosarse, plegarse, expandirse, disolverse, alargarse o acortarse, y similares) o pueden alterarse las propiedades del marcador implantado (por ejemplo, emitir calor, emitir luz visible, aumentar o reducir la ecogenicidad, vibrar, aumentar o reducir la solubilidad, emitir fluorescencia, liberar un fármaco o agente, y similares). En algunos casos, en respuesta a la activación, el marcador implantado puede enviar o recibir datos monitorizados (por ejemplo, mediante un transceptor) a o desde un dispositivo externo.

En la operación 606, pueden recibirse datos a partir del dispositivo. En algunos casos, los datos pueden recibirse realizando obtención de imágenes o alguna otra técnica para recopilar datos a partir del marcador implantado. Por ejemplo, puede realizarse una o más de obtención de imágenes por ultrasonidos, IRM, obtención de imágenes por radiografía, termografía, elastografía, fluoroscopia, y similares, para recopilar datos asociados con la ubicación, orientación, propiedades o estructura del marcador implantado. Alternativamente, el marcador implantado puede enviar activamente datos a un dispositivo externo. Por ejemplo, en el caso de un chip implantado, el marcador implantado puede enviar datos monitorizados referentes a la lesión (por ejemplo, tales como datos de temperatura, datos de pH, datos de concentración de electrolitos, datos de flujo de sangre o tensión arterial, y similares).

En la operación 608, pueden analizarse los datos recibidos. Por ejemplo, datos recopilados mediante obtención de imágenes u otra técnica pueden analizarse para detectar cambios en la estructura o propiedades del marcador implantado, tales como tamaño, forma, ecogenicidad, luminosidad o fluorescencia, calor, y similares. Basándose en la composición del marcador implantado, tales cambios en la estructura o propiedades pueden ser indicativos de cambios en un entorno biológico que rodea al marcador implantado, tales como cambios de temperatura, pH, concentración de electrolitos, etc. Adicional o alternativamente, usando ultrasonidos u otra modalidad de obtención de imágenes, puede determinarse una ubicación u orientación del marcador implantado, tal como se describió anteriormente con referencia a las figuras 1A-1D. Todavía adicionalmente, pueden procesarse y analizarse datos sin procesar recibidos a partir de un chip o sensor implantado asociado con el marcador implantado. Cuando se procesan, los datos de sensor sin procesar pueden proporcionar información referente a un entorno biológico que rodea al marcador implantado, tal como temperatura, pH, concentración de electrolitos, flujo de sangre, tensión arterial, etc.

En la operación 610, puede determinarse información referente a la lesión a partir de los datos analizados. Por ejemplo, si los datos analizados son indicativos de un aumento de la temperatura en el entorno biológico que rodea al marcador implantado, puede determinarse que la lesión está en progresión o creciendo. De manera similar, si los datos analizados son indicativos de una reducción del pH y/o la concentración de iones de calcio libres en el entorno biológico que rodea al marcador implantado, puede determinarse que la lesión está en progresión o creciendo. A la inversa, si los datos analizados son indicativos de una reducción de la temperatura o un aumento del pH y/o la concentración de iones de calcio libres, en el entorno biológico que rodea al marcador implantado, puede determinarse que la lesión está en regresión o contrayéndose. Adicional o alternativamente, si los datos analizados son indicativos de un margen de la lesión (por ejemplo, mediante obtención de imágenes por ultrasonidos, termografía, fluoroscopia, etc.), puede compararse el margen determinado con información de margen previa para determinar si la lesión está en progresión o regresión. En todavía otros ejemplos, puede compararse un tamaño relativo del marcador implantado con un tamaño de la lesión (por ejemplo, basándose en datos de margen tal como se describió anteriormente). Cuando un tamaño del marcador implantado es indicativo de un tamaño inicial o de nivel inicial de la lesión, el tamaño relativo determinado del marcador implantado basándose en los datos analizados puede usarse para determinar si la lesión ha experimentado progresión o regresión. Tal como debe apreciarse, puede determinarse información adicional referente a la lesión a partir de analizar datos asociados con el marcador implantado, tal como se describe a lo largo de la totalidad de la presente divulgación.

En la operación 612, la información determinada referente a la lesión puede visualizarse en un dispositivo de visualización. Por ejemplo, la información determinada puede estar en forma de un informe, una o más imágenes, etc. En algunos casos, puede reenviarse una notificación de la información determinada a personal médico y/o a la paciente.

La figura 7A representa un ejemplo del método 700 para la localización de una lesión o marcador implantado. Tal como se detalló anteriormente, el marcador puede haberse implantado en o cerca de la lesión antes de un procedimiento quirúrgico. Por ejemplo, cuando se detectó la lesión en una paciente, puede haberse implantado el marcador durante un procedimiento de biopsia. De esta manera, en vez de requerir coordinación y colocación de un alambre de localización en el momento de la cirugía, el marcador anteriormente implantado puede usarse para localizar la lesión durante el procedimiento quirúrgico. Por tanto, se simplifica la logística y planificación en el día de la cirugía, así como se reduce un tiempo de cirugía global para la paciente. Se obtienen beneficios adicionales porque el marcador implantado puede estar especialmente diseñado para la detección usando ultrasonidos u otras tecnologías de obtención de imágenes para proporcionar obtención de imágenes y datos de ubicación de lesión en directo durante el procedimiento quirúrgico. Las operaciones del método 700 y los demás métodos comentados en el presente documento pueden realizarse mediante al menos un procesador junto con otros componentes de un entorno de funcionamiento adecuado, tal como el entorno 150 de funcionamiento en la figura 1E, dentro de un sistema tal como el sistema 100 representado en las figuras 1A-1B.

En la operación 702, se emite una matriz de ondas de sonidos ultrasónicas a partir de un transductor de ultrasonidos de una sonda de ultrasonidos. Las ondas de ultrasonidos entran en el interior de la paciente y se reflejan a partir de los componentes del interior de la paciente, incluyendo tejido natural así como el marcador implantado, tal como se comentó anteriormente. Después se detectan las ondas ultrasónicas reflejadas en la operación 704. Después, en la operación 706, se generan datos de imagen de ultrasonidos a partir de las ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas detectadas. Los datos de imagen de ultrasonidos pueden ser datos de obtención de imágenes por ultrasonidos en modo B.

En la operación 708, se analizan los datos de imagen mediante un procesador del sistema de localización por ultrasonidos para identificar o detectar el marcador implantado dentro de los datos de imagen. Tal como se comentó anteriormente, las técnicas de análisis de imágenes pueden basarse en técnicas de procesamiento de imágenes, y técnicas de aprendizaje automático, tales como redes neuronales, algoritmos de aprendizaje profundo, u otras técnicas de coincidencia de patrones, que se entrenan basándose en la forma del marcador implantado en la paciente. Como un ejemplo, cuando la forma del marcador tiene una sección transversal única en 360 grados de rotación, los algoritmos de análisis de imágenes pueden entrenarse en primer lugar con un conjunto de imágenes de ultrasonidos que contienen un marcador en forma de cubo en diferentes orientaciones y vistas en sección transversal. Después se proporciona una imagen de ultrasonidos o datos de imagen actuales como entrada en los algoritmos de análisis de imágenes entrenados para detectar o identificar el marcador. La identificación del marcador puede basarse generalmente en la sección transversal del marcador ya que la imagen de ultrasonidos es una imagen bidimensional.

Identificar el marcador también puede incluir identificar una sección transversal particular del marcador con el fin de determinar una orientación del marcador. Por ejemplo, la orientación del marcador puede determinarse cuando se detecta el marcador en al menos dos secciones diferentes basándose en diferentes ángulos de visualización, tales como cubo o prisma rectangular. Si el marcador tiene simetría de 360 grados de rotación, determinar una orientación a partir de la obtención de imágenes por ultrasonidos sola resulta más difícil. En algunos ejemplos, el marcador puede identificarse por un usuario, tal como un técnico de ultrasonidos, en un elemento de visualización de una imagen de ultrasonidos. Una identificación de este tipo puede proporcionarse como entrada en el sistema de ultrasonidos (por ejemplo, un clic de un puntero en el elemento de visualización) para permitir determinar una distancia hasta el marcador. Por ejemplo, la distancia puede determinarse basándose en el número de píxeles entre los dos objetos en la imagen.

Si se detecta o identifica el marcador en la operación 708, puede visualizarse una imagen de ultrasonidos que resalta o enfatiza de otro modo el marcador. En algunos ejemplos, el marcador se resalta con un color particular, aumentándose su brillo, o haciendo de otro modo que se resalte el marcador. El marcador también puede contornearse con un contorno artificial para enfatizar la presencia del marcador. También puede visualizarse un indicador gráfico encima del, o próximo al, marcador. Por ejemplo, puede visualizarse una flecha en la imagen de ultrasonidos que apunta al marcador. El color del marcador también puede cambiarse para resaltar o enfatizar adicionalmente el marcador a partir del resto de la imagen de ultrasonidos. El resaltado o énfasis de los ultrasonidos pueden lograrse modificando la propia imagen de ultrasonidos o añadiendo una capa encima de la imagen de ultrasonidos para lograr el resaltado o énfasis deseado del marcador.

También pueden activarse otros indicadores cuando se identifica el marcador y está en el campo de visión. Por ejemplo, puede emitirse un sonido audible, tal como un pitido, cuando el marcador entra dentro de un campo de visión. En algunos ejemplos, también puede emitirse un tono que tiene una frecuencia o intensidad variable basándose en lo cerca que está el marcador del centro del campo de visión. También pueden visualizarse luces de otros indicadores visuales cuando el marcador entra en el campo de visión. También pueden activarse elementos hápticos en la sonda de ultrasonidos cuando el marcador entra en el campo de visión.

En la operación 710 opcional, se procesan señales a partir de los diversos transceptores de localización mediante al menos uno de los procesadores en el sistema de localización por ultrasonidos. Tal como se comentó anteriormente, el sistema de localización por ultrasonidos puede incluir al menos un transceptor de localización de sonda, un receptor de localización de marcador, y/o un transceptor de localización de instrumento. Esos transceptores emiten señales que proporcionan información de localización para el dispositivo en el que están unidos o incorporados, por ejemplo, la sonda de ultrasonidos, el marcador, y/o el instrumento de incisión. La(s) señal(es) emitida(s) por el/los transceptor(es) puede(n) procesarse para determinar la orientación o ubicación de la sonda de ultrasonidos, el marcador, y/o el instrumento de incisión en la operación 712. La orientación también puede determinarse a partir de la sección transversal del marcador y/o el instrumento de incisión en la imagen de ultrasonidos. La orientación y ubicación de esos dispositivos pueden determinarse o proporcionarse con respecto a otros elementos, tales como el instrumento de incisión, el marcador, la sonda de ultrasonidos, una dirección magnética, una normal con respecto a la gravedad, etc. Con la orientación y ubicación de los dispositivos, puede generarse información adicional y proporcionarse al cirujano para ayudar a guiar al cirujano hasta una lesión dentro de la paciente. Por ejemplo, la información de orientación puede ayudar al cirujano a determinar si un instrumento de incisión está alineado con un eje particular del marcador y/o un límite de la lesión.

En la operación 714, se determina una distancia hasta la lesión y/o el marcador identificado. Por ejemplo, la distancia puede determinarse mediante al menos un procesador, tal como el procesador 152 en el entorno 150 de funcionamiento comentado anteriormente. La determinación puede basarse en la identificación del marcador y los datos disponibles a partir de las ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas detectadas. La distancia determinada puede ser al menos una de una distancia desde una porción de la sonda de ultrasonidos hasta el al menos uno del marcador o la lesión, una distancia desde una porción de un bisturí hasta el al menos uno del marcador o la lesión, o una distancia desde una porción, tal como la punta, de un instrumento de incisión hasta el al menos uno del marcador o la lesión. Al determinar la distancia desde la sonda de ultrasonidos hasta el marcador, se realiza un cálculo basándose en la velocidad del sonido, basándose en los tejidos a través de los cuales pasan las ondas de sonidos ultrasónicas. Por ejemplo, se conoce la velocidad del sonido para los diversos tejidos en el cuerpo humano, y puede realizarse un cálculo de distancia basándose en el tiempo de desplazamiento de las ondas de sonidos ultrasónicas. La identificación de la orientación de diversos dispositivos en el sistema de localización por ultrasonidos también permite determinar la ubicación en un espacio tridimensional y la distancia determinada puede incluir una componente direccional, tal como un vector.

En algunos ejemplos, una porción del instrumento de incisión, tal como la punta del instrumento de incisión, puede identificarse en los datos de imagen de ultrasonidos. La distancia hasta el instrumento de incisión desde la sonda de ultrasonidos puede determinarse a partir de las ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas detectadas de una manera similar a determinar la distancia hasta el marcador. Basándose en la distancia desde la sonda de ultrasonidos hasta el marcador y la distancia desde la sonda de ultrasonidos hasta el instrumento de incisión, también puede determinarse una distancia desde el marcador hasta el instrumento de incisión. En algunos ejemplos, la determinación puede realizarse usando principios de trigonometría tales como las leyes de los cosenos. Un ejemplo del método de determinación de la distancia hasta el marcador se muestra en la figura 7B. En la figura, la distancia desde la sonda 102 de ultrasonidos hasta el marcador 116 se muestra como “a”, la distancia entre el marcador 116 y el instrumento 126 de incisión se muestra como “b”, y la distancia desde la sonda 102 de ultrasonidos hasta el instrumento 126 de incisión se muestra como distancia “c”. Las relaciones entre las distancias pueden representarse comoa2+b2=c2.Por consiguiente, determinándose dos de las distancias a partir de los cálculos de profundidad de ultrasonidos y/o mediciones de distancia lateral a partir de una imagen de ultrasonidos, puede determinarse la otra distancia. De manera similar, cuando se determinan una de las distancias y uno o más ángulos internos, también pueden determinarse las otras distancias mediante el uso de principios trigonométricos.

La determinación de la distancia hasta el borde de una lesión puede basarse en la distancia hasta el marcador así como la orientación del marcador. Tal como se comentó anteriormente, la orientación del marcador puede determinarse a partir de la sección transversal del marcador. Por ejemplo, en el momento en el que se inserta el marcador en la paciente, también puede determinarse el tamaño relativo y la forma de la lesión mediante diversas técnicas de obtención de imágenes, incluyendo ecografía, mamografía, tomografía, etc. Cuando se inserta el marcador, puede generarse una representación del borde de la lesión con respecto a la ubicación y orientación del marcador. Por ejemplo, el borde de la lesión puede representarse en función de la ubicación y orientación del marcador. Por tanto, cuando se determinan la distancia y orientación del marcador, también puede determinarse la distancia hasta el borde de una lesión.

Una vez determinada la distancia hasta la lesión o el marcador mediante el procesador del sistema de localización por ultrasonidos, en la operación 716, la distancia determinada se visualiza en el elemento de visualización operativamente conectado al procesador. Por ejemplo, la distancia puede visualizarse en un elemento de interfaz de usuario en el elemento de visualización. También son posibles otras técnicas para visualizar o proporcionar de otro modo una indicación de la distancia determinada, tales como un indicador dedicado o un indicador audible. En otros ejemplos, la distancia puede visualizarse o indicarse en la sonda de ultrasonidos o el instrumento de incisión.

También pueden determinarse distancias hasta la lesión o el marcador a partir de múltiples orientaciones. Determinar la distancia hasta la lesión o el marcador en múltiples orientaciones puede definir adicionalmente la ubicación del marcador o la lesión en un espacio tridimensional. El sistema de ultrasonidos puede usar técnicas de formación de haces por software para seguir de cerca la forma del marcador basándose en el hecho de que el marcador tiene la misma forma a partir de dos posiciones independientes, en ejemplos los que el marcador tiene una geometría de este tipo. Pueden usarse otras técnicas de análisis de imágenes tal como se comentaron anteriormente para identificar el marcador y seguir de cerca el marcador durante la obtención de imágenes.

La figura 8A representa un ejemplo del método 800A para localización y navegación hasta un marcador implantado. Tal como se detalló anteriormente, el marcador puede haberse implantado en o cerca de la lesión en algún momento antes de un procedimiento quirúrgico. Por ejemplo, cuando se detectó la lesión en una paciente, el marcador puede haberse implantado durante un procedimiento de biopsia. Después de eso, incluso meses después, puede usarse el marcador para la localización durante el tratamiento o la exploración. De esta manera, en vez de requerir coordinación y colocación de un alambre de localización en el momento de la cirugía, puede usarse el marcador anteriormente implantado para localizar la lesión durante el procedimiento quirúrgico. Por tanto, se simplifica la logística y planificación en el día de la cirugía, así como se reduce el tiempo de cirugía global para la paciente. Se obtienen beneficios adicionales porque el marcador implantado puede estar especialmente diseñado para la detección usando ultrasonidos u otras tecnologías de obtención de imágenes para proporcionar obtención de imágenes y datos de ubicación en directo de lesión durante el procedimiento quirúrgico.

En la operación 802, se emite una matriz de ondas de sonidos ultrasónicas a partir de un transductor de ultrasonidos de una sonda de ultrasonidos en una primera posición. Las ondas de ultrasonidos entran en el interior de la paciente y se reflejan a partir de los componentes del interior de la paciente, incluyendo tejido natural así como el marcador implantado, tal como se comentó anteriormente. Después se detectan las ondas ultrasónicas reflejadas en la primera posición, en la operación 804. Después, en la operación 806, se generan datos de imagen de ultrasonidos a partir de las ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas detectadas en la primera posición de la sonda de ultrasonidos.

En la operación 808, se analizan los datos de imagen mediante un procesador del sistema de localización por ultrasonidos para identificar o detectar el marcador implantado dentro de los datos de imagen, usando cualquiera de las técnicas comentadas anteriormente. En algunos ejemplos, también puede visualizarse una imagen de ultrasonidos que muestra el marcador identificado. En tales ejemplos, el marcador puede resaltarse o enfatizarse de otro modo usando cualquiera de las técnicas descritas anteriormente.

En algunos ejemplos, se procesan señales a partir de los diversos transceptores de localización mediante al menos uno de los procesadores en el sistema de localización por ultrasonidos para determinar información de orientación y/o localización para la sonda de ultrasonidos, el marcador, y/o el instrumento de incisión. Puede usarse cualquiera de las técnicas descritas anteriormente para procesar las señales y usar la información resultante. Por ejemplo, puede determinarse y visualizarse una distancia hasta el marcador o el borde de la lesión, tal como se comentó anteriormente.

En algunos casos, el técnico de ultrasonidos puede mover la sonda de ultrasonidos desde la primera posición hasta una segunda posición. La segunda posición puede diferir de la primera posición en cuanto a la orientación de la sonda de ultrasonidos, la ubicación de la sonda de ultrasonidos, o ambas. Con la sonda de ultrasonidos en la segunda posición, en la operación 810, se emite una matriz de ondas de sonidos ultrasónicas a partir del transductor de ultrasonidos de la sonda de ultrasonidos en una segunda posición. Las ondas de ultrasonidos entran en el interior de la paciente y se reflejan a partir de los componentes del interior de la paciente. Después se detectan las ondas ultrasónicas reflejadas en la segunda posición, en la operación 812. Después, en la operación 812, se generan datos de imagen de ultrasonidos a partir de las ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas detectadas en la segunda posición de la sonda de ultrasonidos.

En la operación 814, se analizan los datos de imagen mediante un procesador del sistema de localización por ultrasonidos para intentar detectar el marcador implantado dentro de los datos de imagen, usando cualquiera de las técnicas comentadas anteriormente. Sin embargo, en la operación 814, las técnicas de análisis de imágenes no logran localizar el marcador dentro de los datos de imagen a partir de la segunda posición porque el marcador no está dentro del campo de visión de la sonda de ultrasonidos en la segunda posición.

Basándose en que no se detecta el marcador en la operación 816, se genera un indicador de navegación en la operación 818. Tal como se comentó anteriormente, el indicador de navegación proporciona guiado de navegación para que el técnico de ultrasonidos encuentre el marcador. El indicador de navegación puede basarse en la identificación por ultrasonidos del marcador cuando la sonda de ultrasonidos estaba en la primera posición. Por ejemplo, puede realizarse un seguimiento de la ubicación y orientación de la sonda de ultrasonidos o registrarse desde la primera posición hasta la segunda posición. Como tal, es posible proporcionar guiado para volver a una posición en la que puede verse e identificarse el marcador, por ejemplo, una posición en la que el marcador está dentro del campo de visión. En otros ejemplos, las señales a partir de los diversos transceptores de localización pueden usarse para determinar la ubicación del marcador y generar el indicador de navegación. Tal como se comentó anteriormente, el sistema de localización por ultrasonidos puede incluir al menos un transceptor de localización de sonda, un receptor de localización de marcador, y/o un transceptor de localización de instrumento. Esos transceptores emiten señales que proporcionan información de localización para el dispositivo en el que están unidos o incorporados, por ejemplo, la sonda de ultrasonidos, el marcador, y/o el instrumento de incisión. La(s) señal(es) emitida(s) por el/los transceptor(es) puede(n) procesarse para determinar la orientación o ubicación de la sonda de ultrasonidos, el marcador, y/o el instrumento de incisión. La orientación y ubicación de esos dispositivos pueden determinarse o proporcionarse con respecto a otros elementos, tales como el instrumento de incisión, el marcador, la sonda de ultrasonidos, una dirección magnética, una normal con respecto a la gravedad, etc. Con la orientación y ubicación de los dispositivos, puede generarse información adicional y proporcionarse al cirujano para ayudar a guiar al cirujano hasta una lesión dentro de la paciente. Por ejemplo, cuando se conoce la información de orientación y ubicación de la sonda de ultrasonidos y el marcador, puede determinarse información de dirección para posicionar la sonda de ultrasonidos para llevar el marcador al interior del campo de visión de la sonda de ultrasonidos.

En la operación 820, se visualiza el indicador de navegación. Visualizar el indicador de navegación en la operación 820 puede incluir iluminar un indicador en un elemento de visualización o crear un elemento de interfaz gráfica de usuario para dirigir al técnico de ultrasonidos para llevar el marcador al campo de visión de la sonda de ultrasonidos. Por ejemplo, el indicador de navegación puede incluir una serie de flechas. Pueden resaltarse flechas individuales para dirigir al técnico de ultrasonidos para que mueva la sonda de ultrasonidos en una dirección particular, tal como se describió anteriormente. También pueden usarse otros tipos de indicadores de navegación para proporcionar guiado al técnico de ultrasonidos para encontrar el marcador. Por ejemplo, también pueden proporcionarse indicadores en la propia sonda de ultrasonidos para ayudar al técnico a llevar el marcador al campo de visión.

La figura 8B representa otro ejemplo del método 800B para localización y navegación hasta un marcador implantado. El método 800B proporciona un método de obtención de imágenes por ultrasonidos continuo que permite a un técnico de ultrasonidos obtener imágenes de manera continua de una paciente con la sonda de ultrasonidos y continuar recibiendo retroalimentación referente a la ubicación del marcador y/o la lesión. En la operación 850, se emite una matriz de ondas de sonidos ultrasónicas a partir de un transductor de ultrasonidos de una sonda de ultrasonidos. Las ondas de ultrasonidos entran en el interior de la paciente y se reflejan a partir de los componentes del interior de la paciente, tal como se comentó anteriormente. Después se detectan las ondas ultrasónicas reflejadas en la operación 852.

En la operación 854, basándose en las ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas que se detectan en la operación 852, entonces se generan y se analizan datos de imagen de ultrasonidos. Puede usarse cualquiera de las técnicas de análisis de imágenes comentadas anteriormente. Basándose en el análisis de los datos de imagen en la operación 854, se realiza una determinación en la operación 856 sobre si se ha identificado o detectado el marcador y, por tanto, está presente en los datos de imagen de ultrasonidos.

Si se determina que el marcador está presente en los datos de imagen de ultrasonidos en la operación 856, el método 800B avanza a la operación 858 en la que se resalta el marcador o se enfatiza de otro modo en una imagen de ultrasonidos usando cualquiera de las técnicas descritas anteriormente. En la operación 860, también puede determinarse una distancia hasta el marcador y/o la lesión y visualizarse usando cualquiera de las técnicas descritas anteriormente. Entonces el método 800B fluye de vuelta a la operación 850 y se repite el método 800B.

Si se determina que el marcador no está presente en los datos de imagen de ultrasonidos en la operación 856, el método 800B avanza a la operación 862 en la que se determina la ubicación del marcador. La ubicación del marcador puede determinarse basándose en una identificación previa del marcador en una imagen de ultrasonidos y/o información de orientación y ubicación derivada a partir de señales a partir de cualquiera de los transceptores de localización, usando cualquiera de las técnicas descritas anteriormente. Entonces se usa la ubicación determinada del marcador para generar y visualizar un indicador de navegación en la operación 864, usando cualquiera de las técnicas descritas anteriormente. Entonces, a partir de la operación 864, el método 800B fluye de vuelta a la operación 850 y se repite el método 800B.

La figura 9 representa un ejemplo del método 900 para la localización y detección de un marcador implantado y una herramienta de incisión. El método 900, o cualquier subconjunto de operaciones en el método 900, puede usarse en combinación y/o junto con cualquiera de los otros métodos comentados anteriormente. En la operación 902, se recibe una entrada referente a un tipo de marcador a partir de un usuario, tal como un técnico de ultrasonidos. La entrada puede recibirse a partir de una interfaz de usuario presentada en el mismo elemento de visualización usado para visualizar la imagen de ultrasonidos. Por ejemplo, puede proporcionarse una entrada que indica el tipo de marcador que se ha implantado en la paciente. La entrada puede indicar la forma y el tamaño del marcador. En un ejemplo, la entrada puede incluir proporcionar un número de modelo u otra información de identificación para el marcador. Basándose en la entrada, pueden obtenerse las dimensiones y otra información sobre el marcador, tal como a partir de una base de datos local o remota que almacena tal información. Entonces pueden usarse las dimensiones del marcador mediante las técnicas de análisis de imágenes para ayudar en la identificación del marcador dentro de la imagen de ultrasonidos. En la operación 904, basándose en la entrada referente al tipo de marcador, se analizan los datos de imagen de ultrasonidos usando técnicas de análisis de imágenes para identificar el marcador.

En la operación 906, se recibe una entrada referente a un tipo de herramienta de incisión a partir de un usuario, tal como un técnico de ultrasonidos. La entrada puede recibirse a partir de una interfaz de usuario presentada en el mismo elemento de visualización usado para visualizar la imagen de ultrasonidos. La interfaz de usuario puede ser la misma interfaz de usuario que la interfaz de usuario usada para recopilar información sobre el tipo de marcador. La entrada puede proporcionarse indicando el tipo de instrumento de incisión que está usándose con la paciente. La entrada puede indicar la forma y el tamaño de la herramienta de incisión o una porción de la herramienta de incisión. Por ejemplo, la entrada puede indicar el tamaño y la forma de la punta de una herramienta de incisión particular, tal como un bisturí. En un ejemplo, la entrada puede incluir proporcionar un número de modelo u otra información de identificación para el instrumento de incisión. Basándose en la entrada, pueden obtenerse las dimensiones y otra información sobre el instrumento de incisión, tal como a partir de una base de datos local o remota que almacena tal información. Entonces pueden usarse las dimensiones del instrumento de incisión mediante las técnicas de análisis de imágenes para ayudar en la identificación del instrumento de incisión dentro de la imagen de ultrasonidos. En la operación 906, basándose en la entrada referente al tipo de instrumento de incisión, se analizan los datos de imagen de ultrasonidos usando técnicas de análisis de imágenes para identificar el instrumento de incisión.

Una vez que se han identificado el marcador y el instrumento de incisión, puede determinarse una distancia hasta el marcador, la lesión, y/o el instrumento de incisión en la operación 910. La distancia determinada puede ser cualquiera de las distancias determinadas comentadas anteriormente y puede usar cualquiera de las técnicas comentadas anteriormente. Como un ejemplo, la distancia desde la punta del instrumento de incisión hasta el marcador puede determinarse a partir de la imagen de ultrasonidos. Por ejemplo, una vez que se identifica el instrumento de incisión en la imagen de ultrasonidos y se ha identificado el marcador en la misma imagen, puede determinarse la distancia midiendo la distancia entre los dos objetos identificados. La determinación de la distancia puede determinarse automáticamente mediante un procesador en combinación con la identificación de los objetos. La determinación de la distancia también puede realizarse basándose en una entrada de usuario. Por ejemplo, con el marcador y el instrumento de incisión resaltados, o distinguidos visualmente de otro modo, en la imagen de ultrasonidos, puede proporcionarse una entrada para trazar una línea entre el marcador y el instrumento de incisión. Entonces puede determinarse la longitud de la línea mediante el procesador del entorno de funcionamiento. Una vez que se ha determinado la distancia, se visualiza la distancia en la operación 912.

La figura 10A representa un ejemplo del sistema 1000 para obtener imágenes de una muestra 117. Una vez extirpada una lesión 114 durante un procedimiento quirúrgico, tal como una lumpectomía, un cirujano puede obtener imágenes de la muestra 113 que contiene la lesión 114 para confirmar que el margen de tejido sano rodea la lesión 114. Un análisis de este tipo de los márgenes ayuda a garantizar que se ha extirpado todo el tejido anómalo, tal como tejido canceroso, de la región de interés de la paciente. Si los márgenes no son de tal manera que el cirujano tiene confianza de que se ha extirpado todo el tejido canceroso, el cirujano vuelve a operar para extirpar tejido adicional. Sin embargo, los sistemas actuales para obtener imágenes de muestras se basan generalmente en exposiciones a radiografía. Estos sistemas de radiografía pueden ocupar un espacio significativo y son costosos. La presente tecnología proporciona una solución basada en ultrasonidos que puede reducir tanto el coste como la superficie ocupada para obtener imágenes de márgenes de una muestra extirpada de una paciente durante un procedimiento quirúrgico. El uso de la tecnología de ultrasonidos permite un rápido procedimiento de obtención de imágenes y, por tanto, un procedimiento de confirmación de márgenes más rápido. El procedimiento de obtención de imágenes por ultrasonidos también puede realizarse directamente en el quirófano. Estos beneficios permiten duraciones más cortas de cirugías.

Para realizar la obtención de imágenes y confirmación de márgenes, se coloca la muestra 113 en una superficie 117. Se coloca una sonda 102 de ultrasonidos sobre la muestra 113 para obtener imágenes de la muestra 113. En el ejemplo ilustrado, la muestra tiene forma esférica con fines de ejemplo. La ubicación 115 de muestra teórica, predicha, o ideal (mostrada en líneas discontinuas) está ubicada en el centro de la muestra 113. Esa ubicación 115 predicha puede ser la ubicación del lugar en el que el cirujano cree que debe estar la lesión 114 dentro de la muestra. La ubicación 115 predicha puede basarse en el lugar en el que estaba ubicado el marcador dentro de la paciente. En algunos ejemplos, el marcador está ubicado en la muestra 113 en la ubicación de la ubicación predicha. La ubicación 115 predicha se usa con fines de cálculo para determinar si los márgenes de la muestra son suficientes. La distancia hasta la ubicación 115 predicha puede representarse como una distancia X desde la parte superior de la muestra hasta el centro de la ubicación 115 predicha y una distancia Y desde el centro de la ubicación 115 predicha hasta la superficie 117. Las distancias X e Y representan la ubicación de la ubicación 115 predicha. Cuando la ubicación 115 predicha está en el centro de la muestra 113, la distancia X será igual a la distancia Y.

Sin embargo, la ubicación real de la lesión 114 puede no estar en la ubicación 115 predicha, tal como se representa en la figura 10A. La sonda 102 de ultrasonidos se usa para determinar la ubicación real de la lesión 114 dentro de la muestra 113. Mediante las técnicas de medición de distancia de la tecnología de ultrasonidos comentada anteriormente, puede determinarse una distancia A hasta el centro de la lesión 114 desde la sonda 102 de ultrasonidos y una distancia B desde el centro de la lesión 114 hasta la superficie 117. En el ejemplo en el que la ubicación 115 predicha estaba en el centro de la muestra 113, si la diferencia entre la distancia A y la distancia B es distinta de cero, el margen de la muestra 113 no es simétrico y la ubicación real de la lesión 114 es diferente de la ubicación 115 predicha. Si la diferencia entre la distancia A y la distancia B es mayor que un umbral predeterminado, puede considerarse que los márgenes son insuficientes y el cirujano puede tener que volver a operar para extirpar tejido adicional. Además, puede determinarse la diferencia entre la distancia A y la distancia X, y si esa diferencia supera un umbral predeterminado, entonces puede considerarse que los márgenes son insuficientes. De manera similar, puede determinarse la diferencia entre la distancia B y la distancia Y, y si esa diferencia supera un umbral predeterminado, puede considerarse que los márgenes son insuficientes.

Como sistema de referencia para el sistema 1000 representado en la figura 10A, el eje y se extiende verticalmente a través de la imagen, el eje x se extiende horizontalmente a través de la imagen, y el eje z se extiende al interior de la imagen. Por consiguiente, las distancias X e Y y A y B se miden a lo largo del eje Y en el ejemplo representado en la figura 10A.

Para medir o determinar márgenes adicionales a partir de diferentes orientaciones, puede hacerse rotar la sonda 102 o la muestra 113. La figura 10B representa el sistema 1000 de ultrasonidos de la figura 10A con la muestra rotada alrededor del eje z 90 grados. La distancia hasta el centro de la ubicación 115 predicha desde la sonda 102 en esta orientación se representa mediante la distancia V y la distancia desde el centro de la ubicación 115 predicha hasta el borde de superficie se representa mediante la distancia W. De manera similar a las mediciones en la orientación anterior, pueden realizarse verificaciones de márgenes basándose en las diferencias entre las distancias respectivas. Por ejemplo, en el ejemplo en el que la ubicación 115 predicha estaba en el centro de la muestra 113, si la diferencia entre la distancia C y la distancia D es distinta de cero, el margen de la muestra 113 no es simétrico y la ubicación real de la lesión 114 es diferente de la ubicación 115 predicha. Si la diferencia entre la distancia C y la distancia D es mayor que un umbral predeterminado, puede considerarse que los márgenes son insuficientes y el cirujano puede tener que volver a operar para extirpar tejido adicional. Además, puede determinarse la diferencia entre la distancia C y la distancia V, y, si esa diferencia supera un umbral predeterminado, entonces puede considerarse que los márgenes son insuficientes. De manera similar, puede determinarse la diferencia entre la distancia D y la distancia W, y, si esa diferencia supera un umbral predeterminado, puede considerarse que los márgenes son insuficientes.

La figura 10C representa el sistema 1000 de ultrasonidos de la figura 10A con la sonda de ultrasonidos rotada de tal manera que está orientada a lo largo del eje x en lugar de hacer rotar la muestra. Pueden medirse las mismas distancias que se midieron en la configuración de la muestra 113 y la sonda 102 representadas en la figura 10B. Por ejemplo, la distancia hasta el centro de la ubicación 115 predicha desde la sonda 102 a lo largo del eje x se representa mediante la distancia V y la distancia desde el centro de la ubicación 115 predicha hasta el borde de la muestra 113 opuesto a la sonda se representa mediante la distancia W. En algunas implementaciones, puede favorecerse hacer rotar la muestra 113 con respecto a hacer rotar la sonda 102 de ultrasonidos debido a las reflexiones de ondas de ultrasonidos fuera de la superficie 117. Tales reflexiones pueden hacer que las mediciones de distancia desde la sonda hasta el borde de la muestra 113 en la superficie 117 sean más fáciles de determinar.

Aunque realmente sólo se han representado dos orientaciones relativas diferentes, la sonda 102 o la muestra 113 pueden hacerse rotar para medir desde cualquier orientación adicional. Por ejemplo, puede hacerse rotar la sonda 102 para alinearla con el eje z, y pueden medirse mediciones de la muestra 113 y lesión 114 a lo largo del eje z. Con las distancias hasta la lesión medidas a lo largo de tres planos, tal como a lo largo del eje x, el eje y y el eje z, puede determinarse la ubicación de la lesión en un espacio tridimensional. Por tanto, pueden determinarse los márgenes de la lesión 114 dentro de la muestra 113.

Además, las distancias desde el exterior de la muestra 113 hasta el borde de la lesión 114 pueden medirse directamente con el uso de la sonda 102 de ultrasonidos. Es decir, el margen real entre el borde de la lesión 114 y el borde de la muestra 113 puede medirse directamente. Pueden obtenerse imágenes de la muestra 113 en tantas orientaciones como se desee para determinar si los márgenes reales satisfacen los márgenes deseados o predeterminados. Por ejemplo, si un cirujano desea que los márgenes en todos los lados de la lesión 114 sean mayores de 5 milímetros, el sistema 1000 de ultrasonidos puede medir los márgenes para verificar que tales márgenes están presentes en la muestra 113. En algunos ejemplos, la medición y verificación pueden automatizarse mediante el sistema 1000 de ultrasonidos. Por ejemplo, a medida que la sonda 102 de ultrasonidos se mueve alrededor de la muestra 113, pueden medirse mediciones de los márgenes en cada orientación. Si, en cualquier punto, el margen es menor que el margen deseado, requerido, o predeterminado (por ejemplo, 5 mm), puede generarse una alerta o alarma. La alerta, junto con la ubicación y orientación de la sonda con respecto a la muestra, puede registrarse y visualizarse o incorporarse en un informe. Como tal, puede completarse una exploración total de la muestra en cada aparición de un margen que es menor que el margen deseado y puede registrarse y notificarse o visualizarse. Entonces, el cirujano puede acceder al informe o la visualización para determinar en qué direcciones se necesita extirpar tejido adicional de la paciente.

También se contempla dentro del alcance de esta divulgación que la muestra se coloca en un recipiente y se coloca sobre una mesa. Se resta la geometría del recipiente de la geometría de la muestra y se calcula la profundidad del marcador. También se contempla dentro del alcance de la divulgación que los cálculos mostrados anteriormente pueden aplicarse a otras geometrías de la muestra. La muestra puede tener cualquier forma y pueden realizarse cálculos más complejos para determinar las distancias hasta el centro del marcador o la lesión y la muestra. Las diferentes formas de la muestra pueden almacenarse en el sistema de ultrasonidos y hacerse coincidir automáticamente con un perfil particular para ayudar a facilitar los cálculos y determinaciones de márgenes.

La figura 11 representa un método 1100 para confirmar márgenes de una muestra. En la operación 1102, se obtienen imágenes de una muestra que contiene una lesión en una primera orientación usando una sonda de ultrasonidos. La primera orientación puede ser a lo largo de un eje particular, tal como el eje y. Obtener imágenes de la muestra puede incluir emitir una matriz de ondas de sonidos ultrasónicas a partir de un transductor de ultrasonidos de la sonda de ultrasonidos. Las ondas de ultrasonidos entran en el interior de la muestra y se reflejan a partir de los componentes del interior de la muestra, de manera similar a cómo interaccionan las ondas de sonidos ultrasónicas con el interior de la paciente, tal como se comentó anteriormente. Después se detectan las ondas ultrasónicas reflejadas y, basándose en las ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas, entonces se generan datos de imagen de ultrasonidos que pueden analizarse. En la operación 1104, basándose en la obtención de imágenes de la lesión en la operación 1102, puede determinarse la ubicación de la lesión en la primera orientación. Determinar la ubicación de la lesión puede incluir determinar distancias hasta el centro de la lesión desde la sonda y/o la distancia desde el centro de la lesión hasta la superficie, tales como la distancia A y la distancia B comentadas anteriormente con referencia a la figura 10A. Determinar la ubicación de la lesión también puede incluir determinar si uno o más márgenes en la primera orientación están dentro de un intervalo aceptable o son mayores que los márgenes deseados del cirujano. Una determinación de este tipo puede realizarse mediante una medición directa de la distancia desde la sonda hasta el borde de la lesión y después comparando esa medición con el margen deseado. La determinación también puede determinarse comparando la ubicación de la lesión en la primera orientación con una ubicación predicha de una lesión, tal como se comentó anteriormente con referencia a la figura 10A. Si los márgenes determinados de la muestra están por debajo de los márgenes deseados, puede generarse una alerta en la operación 1106. La alerta puede ser audible o visual. Por ejemplo, una alerta que indica que el margen en la orientación actual es demasiado pequeño. La alerta también puede registrarse o notificarse de otro modo al cirujano junto con detalles de la orientación actual de modo que el cirujano puede determinar si se necesita extirpar tejido adicional de la paciente.

En la operación 1108, se obtienen imágenes de la muestra en una segunda orientación, tal como a lo largo del eje x. Obtener imágenes de la muestra en la segunda orientación puede implicar hacer rotar la muestra a la segunda orientación o hacer rotar la sonda a la segunda orientación. En la operación 1110, basándose en la obtención de imágenes de la lesión en la operación 1108, puede determinarse la ubicación de la lesión en la segunda orientación. Determinar la ubicación de la lesión puede incluir determinar distancias hasta el centro de la lesión desde la sonda y/o la distancia desde el centro de la lesión hasta la superficie, tales como la distancia C y la distancia D comentadas anteriormente con referencia a las figuras 10B-10C. Determinar la ubicación de la lesión también puede incluir determinar si uno o más márgenes en la primera orientación están dentro de un intervalo aceptable o son mayores que los márgenes deseados del cirujano. Una determinación de este tipo puede realizarse mediante una medición directa de distancia desde la sonda hasta el borde de la lesión y después comparando esa medición con el margen deseado. La determinación también puede determinarse comparando la ubicación de la lesión en la segunda orientación con una ubicación predicha de una lesión, tal como se comentó anteriormente con referencia a la figura 10B. Si los márgenes determinados de la muestra están por debajo de los márgenes deseados, puede generarse una alerta en la operación 1112. La alerta puede ser sustancialmente la misma que la alerta generada en la operación 1106 pero para la segunda orientación.

En la operación 1114, se obtienen imágenes de la muestra en una tercera orientación, tal como a lo largo del eje z. Obtener imágenes de la muestra en la tercera orientación puede implicar hacer rotar la muestra a la tercera orientación o hacer rotar la sonda a la tercera orientación. En la operación 1116, basándose en la obtención de imágenes de la lesión en la operación 1114, puede determinarse la ubicación de la lesión en la tercera orientación. Determinar la ubicación de la lesión y los márgenes para la muestra puede ser similar a las técnicas comentadas anteriormente, pero para la tercera orientación. Si los márgenes determinados de la muestra están por debajo de los márgenes deseados, puede generarse una alerta en la operación 1118. La alerta puede ser sustancialmente la misma que la alerta generada en las operaciones 1106 y 1112 pero para la segunda orientación. Entonces puede repetirse el método 1000 para orientaciones adicionales más allá de las tres primeras orientaciones. Por ejemplo, pueden obtenerse imágenes de la muestra de manera continua a una variedad de ángulos u orientaciones. En cada orientación, puede realizarse y notificarse una determinación de márgenes.

Tal como debe apreciarse, las operaciones descritas en los métodos anteriores se describen con fines de ilustrar los presentes métodos y sistemas y no se pretende que limiten la divulgación a una secuencia particular de etapas, por ejemplo, pueden realizarse etapas en un orden diferente, pueden realizarse etapas adicionales, y pueden excluirse etapas dadas a conocer sin alejarse de la presente divulgación.

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 se han mencionado dispositivos específicos a lo largo de la totalidad de la divulgación como 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 alejarse del alcance de la divulgación.

Esta divulgación describe algunas realizaciones de la presente tecnología con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran únicamente algunas de las posibles realizaciones. Sin embargo, pueden implementarse otros aspectos de muchas formas diferentes y no deben interpretarse como limitados a las realizaciones expuestas en el presente documento. En vez de eso, estas realizaciones se proporcionan para que esta divulgación sea exhaustiva y completa y transmita totalmente el alcance de las posibles realizaciones a los expertos en la técnica.

Aunque se describen realizaciones específicas en el presente documento, el alcance de la tecnología no se limita a esas realizaciones específicas. Un experto en la técnica reconocerá otras realizaciones o mejoras que están dentro del alcance de la presente tecnología. Por tanto, la estructura, acciones, o medios específicos se dan a conocer únicamente como realizaciones ilustrativas. El alcance de la tecnología se define por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

Sistema para localización por ultrasonidos, comprendiendo el sistema:

• un marcador (116) implantado, en el que el marcador (116) implantado se implanta en el interior de una paciente próximo a una lesión;

• una sonda (102) de ultrasonidos que comprende un transductor (104) de ultrasonidos, estando configurado el transductor (104) de ultrasonidos para emitir matrices de ondas de sonidos ultrasónicas y detectar ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas, en el que las ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas incluyen al menos una porción de la matriz de ondas de sonidos ultrasónicas después de reflejarse en el interior de una paciente;

• un elemento (110) de visualización;

• al menos un procesador operativamente conectado al elemento (110) de visualización y a la sonda (102) de ultrasonidos; y

• memoria, operativamente conectada al al menos un procesador, que almacena instrucciones que cuando se ejecutan por el al menos un procesador realizan un conjunto de operaciones que comprende:

- emitir una primera matriz de ondas de sonidos ultrasónicas desde un transductor (104) de ultrasonidos de una sonda (102) de ultrasonidos en una primera posición;

- detectar primeras ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas mediante el transductor (104) de ultrasonidos, en el que las primeras ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas incluyen al menos una porción de la primera matriz de ondas de sonidos ultrasónicas después de reflejarse a partir de un marcador (116) implantado próximo a una lesión (114) en el interior de una paciente;

- generar primeros datos de imagen a partir de las primeras ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas; - analizar, mediante un procesador, los primeros datos de imagen generados para identificar el marcador (116) implantado en el interior de la paciente;

- emitir una segunda matriz de ondas de sonidos ultrasónicas desde el transductor (104) de ultrasonidos de la sonda (102) de ultrasonidos en una segunda posición;

- detectar segundas ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas mediante el transductor (104) de ultrasonidos, en el que las segundas ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas incluyen al menos una porción de la segunda matriz de ondas de sonidos ultrasónicas después de reflejarse desde el interior de la paciente;

- generar segundos datos de imagen a partir de las segundas ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas;

- analizar, mediante el procesador, los segundos datos de imagen generados para determinar si el marcador (116) está presente dentro de los segundos datos de imagen generados;

- si se determina que el marcador no está presente en los segundos datos de imagen:

o generar un indicador de navegación, en el que el indicador de navegación indica una dirección del marcador (116) con respecto a la segunda posición de la sonda (102) de ultrasonidos; y o visualizar el indicador de navegación en un elemento (110) de visualización simultáneamente con una imagen (130) de ultrasonidos generada a partir de los segundos datos de imagen;

- si se determina que el marcador está presente en los segundos datos de imagen:

o basándose en la identificación del marcador (116) implantado y en las ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas, determinar una distancia hasta al menos uno del marcador (116) o la lesión (114); y

o visualizar, en el elemento (110) de visualización, la distancia determinada hasta el al menos uno del marcador (116) o la lesión (114).

Sistema según la reivindicación 1, que comprende además un transceptor de localización de marcador unido al marcador (116), en el que el transceptor de localización de marcador está dispuesto para transmitir datos para indicar al menos una de una localización del marcador (116) o una orientación del marcador (116).

Sistema según la reivindicación 1 ó 2, que comprende además un transceptor de localización de sonda unido a la sonda (102) de ultrasonidos, en el que el transceptor de localización de sonda está dispuesto para transmitir datos para indicar al menos una de una ubicación de la sonda o una orientación de la sonda, preferiblemente, comprende además un instrumento (126) de incisión, en el que el instrumento (126) de incisión incluye un transceptor de localización de instrumento, en el que el transceptor de localización de instrumento transmite datos para indicar al menos una de una ubicación del instrumento (126) de incisión o una orientación del instrumento (126) de incisión, en el que preferiblemente el instrumento (126) de incisión es uno de una herramienta de cauterización, un bisturí, o una sonda interna, en el que preferiblemente el transceptor de localización de instrumento está unido a una punta del instrumento (126) de incisión.

Sistema según cualquiera de la reivindicación 3,

en el que al menos uno del transceptor de localización de marcador, el transceptor de localización de sonda, o el transceptor de localización de instrumento es un dispositivo de identificación por radiofrecuencia (RFID),

preferiblemente, que comprende además una fuente de alimentación inductiva, en el que al menos uno del transceptor de localización de marcador, el transceptor de localización de sonda, o el transceptor de localización de instrumento se alimenta por la fuente de alimentación inductiva.

Método para la localización de un marcador (116) implantado con tecnología de ultrasonidos, comprendiendo el método:

• emitir una primera matriz de ondas de sonidos ultrasónicas de un transductor (104) de ultrasonidos de una sonda (102) de ultrasonidos en una primera posición;

• detectar las primeras ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas mediante el transductor (104) de ultrasonidos, en el que las primeras ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas incluyen al menos una porción de la primera matriz de ondas de sonidos ultrasónicas después de reflejarse a partir de un marcador (116) implantado próximo a una lesión (114) en el interior de una paciente;

• generar primeros datos de imagen a partir de las primeras ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas;

• analizar, mediante un procesador, los primeros datos de imagen generados para identificar el marcador (116) en el interior de la paciente;

• emitir una segunda matriz de ondas de sonidos ultrasónicas desde el transductor (104) de ultrasonidos de la sonda (102) de ultrasonidos en una segunda posición;

• detectar segundas ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas mediante el transductor (104) de ultrasonidos, en el que las segundas ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas incluyen al menos una porción de la segunda matriz de ondas de sonidos ultrasónicas después de reflejarse desde el interior de la paciente;

• generar segundos datos de imagen a partir de las segundas ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas;

• analizar, mediante el procesador, los segundos datos de imagen generados para determinar si el marcador (116) está presente dentro de los segundos datos de imagen generados;

• si se determina que el marcador no está presente en los segundos datos de imagen:

o generar un indicador de navegación, en el que el indicador de navegación indica una dirección del marcador (116) con respecto a la segunda posición de la sonda (102) de ultrasonidos; y o visualizar el indicador de navegación en un elemento (110) de visualización simultáneamente con una imagen (130) de ultrasonidos generada a partir de los segundos datos de imagen;

• si se determina que el marcador está presente en los segundos datos de imagen:

o basándose al menos en parte en la identificación del marcador (116), determinar, mediante el procesador, una distancia hasta al menos uno del marcador (116) o la lesión (114); y o visualizar, en un elemento (110) de visualización operativamente conectado al procesador, la distancia determinada hasta el al menos uno del marcador (116) o la lesión (114).

6. Método según la reivindicación 5, que comprende además visualizar, en el elemento (110) de visualización, una imagen (130) de ultrasonidos que incluye el marcador (116) basándose en las ondas de sonidos ultrasónicas reflejadas.

7. Método según la reivindicación 5 ó 6, en el que la distancia determinada se visualiza simultáneamente con la imagen (130) de ultrasonidos.

8. Método según la reivindicación 5, 6 ó 7, en el que el marcador (116) se distingue visualmente del resto de la imagen (130) de ultrasonidos al menos mediante uno de: resaltar, contornear, un indicador visualizado, o un efecto de color.

9. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en el que la distancia determinada hasta el al menos uno del marcador (116) o la lesión (114) es una de: una distancia desde una porción de la sonda (102) de ultrasonidos hasta el al menos uno del marcador (116) o la lesión (114),

• una distancia desde una porción de un bisturí hasta el al menos uno del marcador (116) o la lesión (114), o

• una distancia desde una porción de un instrumento (126) de incisión hasta el al menos uno del marcador (116) o la lesión (114), preferiblemente en el que el instrumento (126) de incisión es uno de una herramienta de cauterización, un bisturí, o una sonda interna.

10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 5-9, que comprende además:

• recibir una señal a partir de un transceptor de localización de marcador, en el que el transceptor de localización de marcador está unido al marcador (116);

• procesar, mediante el procesador, la señal recibida a partir del transceptor de localización de marcador para determinar al menos una de una ubicación del marcador (116 ) o una orientación del marcador (116); y

en el que determinar la distancia (114) se basa además en al menos una de la ubicación del marcador (116) o la orientación del marcador (116).

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 5-10, que comprende además:

• recibir una señal a partir de un transceptor de localización de sonda, en el que el transceptor de localización de sonda está unido a la sonda (102) de ultrasonidos;

• procesar, mediante el procesador, la señal recibida del transceptor de localización de sonda para determinar al menos una de una ubicación de la sonda (102) de ultrasonidos o una orientación de la sonda (102) de ultrasonidos; y

en el que determinar la distancia hasta el al menos uno del marcador (116) o la lesión (114) se basa además en la al menos una de la ubicación de la sonda (102) de ultrasonidos o la orientación de la sonda (102) de ultrasonidos.

preferiblemente que comprende además:

• recibir una señal a partir de un transceptor de localización de instrumento, en el que el transceptor de localización de instrumento está unido a un instrumento (126) de incisión;

• procesar, mediante el procesador, la señal recibida a partir del transceptor de localización de instrumento para determinar al menos una de una ubicación del instrumento (126) de incisión o una orientación del instrumento (126) de incisión; y

en el que determinar la distancia hasta el al menos uno del marcador (116) o la lesión (114) se basa además en la al menos una de la ubicación de la sonda (102) de ultrasonidos o la orientación de la sonda (102) de ultrasonidos.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones 5-11, en el que

- la distancia determinada incluye una componente direccional,

y/o

- analizar, mediante un procesador, los datos de imagen generados para identificar el marcador (116) en el interior de la paciente comprende además analizar los datos de imagen generados usando técnicas de reconocimiento de patrones para identificar el marcador (116) basándose en una sección transversal del marcador (116),

y/o

- analizar, mediante un procesador, los datos de imagen generados para identificar el marcador (116) comprende además identificar una orientación del marcador (116) basándose en una sección transversal del marcador (116), en el que preferiblemente la determinación de una distancia hasta el marcador (116) en el interior de la paciente se basa además en la orientación identificada del marcador (116).

Método según la reivindicación 12, que comprende además:

- generar una primera imagen a partir de los primeros datos de imagen; y

- visualizar la primera imagen en un elemento (110) de visualización operativamente conectado al procesador,

más preferiblemente, el método comprende además:

- basándose al menos en parte en la identificación del marcador (116) en los primeros datos de imagen generados, determinar una distancia hasta el marcador (116) en el interior de la paciente; y - visualizar en el elemento (110) de visualización, simultáneamente con el elemento (110) de visualización de la primera imagen, la distancia determinada hasta el marcador (116), incluso más preferiblemente en el que la distancia determinada hasta el marcador (116) es una de: una distancia desde una porción de la sonda (102) de ultrasonidos hasta el marcador (116), una distancia desde una porción de un bisturí hasta el marcador (116), o una distancia desde una porción de una herramienta de cauterización hasta el marcador (116).

Método según una cualquiera de las reivindicaciones 12 ó 13, en el que el indicador de navegación es una flecha que apunta en dirección al marcador (116) con respecto a la segunda posición de la sonda (102) de ultrasonidos.

Método según de una cualquiera de las reivindicaciones 12-14, que comprende además:

- recibir una señal a partir de un transceptor de localización de marcador (116), en el que el transceptor de localización de marcador (116) está unido al marcador (116);

- procesar, mediante el procesador, la señal recibida a partir del transceptor de localización del marcador (116) para determinar al menos una de una ubicación del marcador (116) o una orientación del marcador (116); y/o

en el que generar el indicador de navegación se basa además en la al menos una de la ubicación del marcador (116) o la orientación del marcador (116), que comprende preferiblemente además:

- recibir una señal a partir de un transceptor de localización de sonda, en el que el transceptor de localización de sonda está unido a la sonda (102) de ultrasonidos;

- procesar, mediante el procesador, la señal recibida del transceptor de localización de sonda para determinar al menos una de una ubicación de la sonda (102) de ultrasonidos o una orientación de la sonda (102) de ultrasonidos; y

en el que generar el indicador de navegación se basa además en la al menos una de la ubicación de la sonda (102) de ultrasonidos o la orientación de la sonda (102) de ultrasonidos.