[0001] 本
申请要求于2009年2月12日提交的美国
专利申请No.12/379,105的优先权，在此全文引用该专利。
技术领域
[0002] 本公开针对用于评估医疗超声成像表现的系统和方法，尤其是针对用于为了评估资格的目的，使用模拟的医疗超声成像的
超声波检查系统和方法。
背景技术
[0003] 医疗超声成像涉及为了临床的目的，诸如为了诊断或医疗检查的目的，建立人体图像所使用的技术和过程。医疗超声成像是一种诊断成像技术，用于使浅表和内部器官、它们的大小、结构、和可能的病理学或损伤
可视化并加以评估。医疗超声成像被用在临床护理的各个方面，例如，心脏病学、神经病学、脉管
外科学、内分泌学、胃肠病学、妇科学、产科学、眼科学、泌尿学、肌肉骨骼的(
腱、肌肉、神经和骨表面)和血管内的超声等等。这些不同的医疗超声成像技术，由凭证的或合格的技术员(
超声波检查员)和医师在病人身体上施行。
[0004] 为了取得凭证或执照，报考者必须有必要的教育和训练，并通过认证考试。通常，认证考试含有一系列与病人身体静态的和视频的图像有关的多项选择问题。这些图像通常是在病人的真实生命检查期间被记录的。除了多项选择问题之外，在测试期间，报考者可能在“操作键学(knobology)”-不同的
控制器(操作键(knob))的操纵方面接受测试，这些控制器影响医疗超声成像仪器上图像的
质量。同时，该多项选择问题测试报考者的医疗和诊断知识，操作键学则测试报考者在用于产生必要图像和做出恰当诊断的医疗超声成像仪器上的表现。
[0005] 过去的努
力已经通过模拟病人的真实生命检查，建立更具交互作用的考试。然而，这些病人的真实生命检查的模拟，最多也是半模拟。例如，2001年4月3日授予Aiger等人的美国专利No.6,210,168(“′168专利”)，公开一种模拟多普勒超声检查的方法和系统。在该′168专利的
模拟器中，描述病人血管内
选定部位的血流的速度
和声学数据，是在实际多普勒超声检查期间被收集的。′168专利模拟器的操作员使用假的换能器在人
体模型上进行超声检查。在′168专利的系统中，图像是根据预先收集的超声数据，按照假的换能器沿
人体模型的运动被建立的。
[0006] 虽然公开在′168专利中的系统声称提供医疗图像的模拟，但该系统要求特殊的部件，诸如假的换能器和人体模型，以便提供模拟。此外，该系统并不提供完全地被模拟的图像。代替的是，′168专利系统模拟的图像是根据从真实生命检查中预先收集的超声数据。
[0007] 本公开的系统和方法，可以针对
现有技术的改进。
发明内容
[0008] 在一个
实施例中，本公开针对用于评定医疗超声成像操作员的资格的方法。该方法可以包含：在虚拟医疗超声成像
操纵台上产生部分人体的第一图像。该方法还可以包含：使多个虚拟操作键与虚拟医疗超声成像操纵台关联。该方法可以再包含：在虚拟医疗超声成像操纵台上显示考试项目。该方法还可以再包含：接收对考试项目的回应。此外，该方法可以包含：对该医疗超声成像操作员产生评定分数。该评定分数可以基于接收的回应。
[0009] 在另一个实施例中，本公开针对用于评定医疗超声成像操作员的资格的系统。该系统可以包含虚拟操纵台。该虚拟操纵台可以被配置成向医疗超声成像操作员呈现考试项目。该虚拟操纵台可以包含多个虚拟操作键。该多个虚拟操作键可以被配置成是由医疗超声成像操作员和/或超声波检查员可调节的。该虚拟操纵台还可以包含图像区。该图像区可以包含由虚拟操纵台产生的至少一个医疗图像。该虚拟操纵台可以再包含该虚拟操纵台上的考试区。该考试区可以包含考试项目。该系统还可以包含被连接到虚拟操纵台的输入装置。该输入装置可以被配置成接收医疗超声成像操作员对考试项目的回应。该系统可以再包含与虚拟操纵台关联的评定模
块。该评定模块可以被配置成根据接收的回应，产生评定分数。
[0010] 在又一个实施例中，本公开针对用于评定超声操作员的资格的系统。该系统可以包含虚拟操纵台。该虚拟操纵台可以被配置成向超声操作员呈现考试项目。该虚拟操纵台可以包含多个虚拟操作键。该多个虚拟操作键可以被配置成是由超声操作员可调节的。该虚拟操纵台还可以包含第一图像区。该第一图像区可以包含由虚拟操纵台产生的至少第一图像。该虚拟操纵台可以再包含第二图像区。该第二图像区可以包含由虚拟操纵台产生的至少第二图像。该虚拟操纵台还可以再包含考试区。该考试区可以包含考试项目。该系统还可以包含被连接到虚拟操纵台的输入装置。该输入装置可以被配置成接收超声操作员对考试项目的回应。该系统可以再包含评定模块。该评定模块可以被配置成根据接收的回应，产生评定分数。
附图说明
[0011] 图1是医疗超声成像模拟系统示例性实施例的示意图；
[0012] 图2是医疗超声成像模拟系统另一个示例性实施例的示意图；和
[0013] 图3是用于评定医疗超声成像操作员的资格的方法的示例性实施例。
具体实施方式
[0014] 为了医疗考试目的，用于模拟图像的医疗超声成像模拟系统10的示例性实施例，被示意地示出在图1。医疗超声成像模拟系统10可以被用于，例如模拟病人的真实生命超声检查。
[0015] 如图1所示，示例性医疗超声成像模拟系统10可以包含操纵台20。操纵台20可以是虚拟操纵台，即非物质的。操纵台20可以包含操作键(控制器)区30、第一图像区40、和第二图像区50。操纵台20可以产生第一图像42。第一图像42可以被显示在第一图像区40中。第一图像42可以代表部分人体的超声图像。操纵台20可以模拟地产生第二图像52。第二图像52可以被显示在第二图像区50中。第二图像52可以代表多普勒图像。在一些实施例中，第一图像42和/或第二图像52可以代表用任何医疗检查通常所产生的图像。例如，第一图像42和/或第二图像52可以代表人类的骨骼图像。
[0016] 操作键区30可以包含多个操作键(控制器)。可以认为，该多个操作键是虚拟的，即非物质的操作键。也可以认为该多个操作键可以由医疗超声成像模拟器10的操纵台20或任何合适的部件产生。例如，该多个操作键可以包含与超声图像和/或多普勒图像的产生有关的参数，诸如
频率操作键、
光标操作键、倒置操作键、
门操作键(gate knob)、
角度操作键、样本体积操作键(sample volume knob)、基线操作键、和/或
波形选择操作键等等。在一些实施例中，该多个操作键可以包含与不同时间增益操作键有关的参数。在一些实施例中，该多个操作键可以包含一般与特定医疗检查关联的参数。例如，当医疗超声成像模拟系统10被用于肌肉骨骼检查时，该多个操作键可以包含与高频成像、腱、肌肉和骨
密度等等有关的参数。使用操纵台20的操作员，可以调节操作键区30中的多个操作键。在某些实施例中，操作员可以用
鼠标、
跟踪球、或其他计算机输入装置调节操作键。
[0017] 操纵台20可以产生
修改的第一图像44和/或修改的第二图像54(未示出)。修改的第一图像44可以是第一图像42的被修改图像。修改的第二图像54可以是第二图像52的被修改图像。修改的第一图像44和修改的第二图像54，可以回应于对操作键区30中一个或多个操作键所作的调节而产生。例如，回应于超声第一图像42，操作员可以调节操作键区30中的操作键，以改变第一图像42的基线并产生修改的第一图像44。可以认为，第一图像42、修改的第一图像44、第二图像52、和/或修改的第二图像54，可以根据医疗物理原理被产生。还可以认为，修改的第一图像44和修改的第二图像54，可以回应于对操作键区30中多个操作键的至少一个的调节而实时地被产生。虽然图1示出，第一图像42可以被显示在第一图像区40中，但应当领会，当修改的第一图像44被产生时，修改的第一图像
44可以代替第一图像42，被显示在第一图像区40中。同样，虽然图1示出第二图像52可以被显示在第二图像区50中，但应当领会，当修改的第二图像54被产生时，修改的第二图像54可以代替第二图像52，被显示在第二图像区50中。
[0018] 在一些实施例中，医疗超声成像模拟系统10可以包含图像发生器60。如在图1所示，图像发生器60可以在操纵台20的外部。然而，应当明白，图像发生器60可以在操纵台20的内部，使图像发生器60可以是操纵台20的一部分。图像发生器60可以被连接到医疗超声成像模拟系统10的各个部件。例如，图像发生器60可以经由连接70、72和74，分别被连接到操作键区30、第一图像区40、和第二图像区50。在一些实施例中，图像发生器60可以经由多个连接(未示出)，被连接到操作键区30中多个操作键的每一个。图像发生器60可以从操作键区30接收输入
信号，这些信号可以代表对操作键区30中多个操作键所作的调节。取决于这些
输入信号，图像发生器60可以经由连接72和74，分别向第一图像区40和/或第二图像区50提供
输出信号。取决于这些输出信号，第一图像42或修改的第一图像44，可以被显示在第一图像区40中，而第二图像52或修改的第二图像54，可以被显示在第二图像区50中。
[0019] 参考图2，在一些实施例中，操纵台20可以包含考试区80。考试区80可以包含，例如用于测试医疗超声成像技术员资格的认证考试。应当理解，医疗超声成像操作员可以通过参加认证考试以取得凭证或执照。例如，考试区80可以包含问题和可能的答案列表。参加认证考试的报考者可以通过从列表中选择一个或多个答案回答问题。在一些实施例中，报考者可以通过选择操纵台20上的按钮、单元、和/或点对问题做出回答。在其他实施例中，报考者可以通过拖曳图标或文本到操纵台20上的某一
位置对问题做出回答。
[0020] 考试区80可以包含要由报考者执行的任务。该任务可以被包含在考试区80中所包含的问题之外或代替该问题。例如，该任务可以要求报考者调节该多个操作键以产生需要的修改的第一图像44和/或需要的修改的第二图像54。在一些实施例中，报考者可以被要求根据产生的修改的第一图像44和/或第二图像54提供诊断。可以认为，一个或多个任务和/或一个或多个问题可以被包含在考试区80中。操纵台20可以接收对包含在考试区80中的任务和/或问题的至少一个回应。
[0021] 在一些实施例中，医疗超声成像模拟系统10可以包含中央处理单元(未示出)，用作与操纵台20的
接口并执行必要的认证考试功能。该中央处理单元可以包含微计算机、
微处理器、
电子控
制模块等等。该中央处理单元可以包含评定模块(未示出)，用于评定参加认证考试的报考者的资格。该评定模块可以包含评定
算法，用于评定报考者的资格。该评定算法可以确定多种分数。该多种分数可以包含评定分数、表现分数、准确度分数和效率分数。
[0022] 例如，表现分数可以包含与报考者调节操作键区30中的操作键关联的分数。例如，为确定该表现分数，第一图像42可以被模拟，而报考者可以由考试区80提示，调节操作键区30中的一个或多个操作键，以便产生需要的修改的第一图像44。报考者对该一个或多个操作键的调节和与该一个或多个操作键关联的最后设定，可以在产生表现分数中被使用。同样，准确度分数，可以包含与报考者根据第一图像42、修改的第一图像44、第二图像52、和/或修改的第二图像54所提供的诊断关联的分数。例如，为确定准确度分数，第一图像42和/或第二图像52可以被模拟，而报考者可以由考试区80提示，调节操作键区30中的一个或多个操作键，以便产生需要的修改的第一图像44和/或修改的第二图像54。然后，报考者可以被要求，根据修改的第一图像44和/或修改的第二图像54提供诊断。报考者的诊断，可以在产生准确度分数中被使用。效率分数可以包含与报考者执行考试区80的任务的效率关联的分数。例如，为确定效率分数，第一图像42和/或第二图像52可以被模拟，而报考者可以按考试区80提示，调节操作键区30中的一个或多个操作键，以便产生需要的修改的第一图像44和/或修改的第二图像54。报考者达到需要的修改的第一图像44和/或修改的第二图像54的过程，可以在产生效率分数中被使用。可以认为，医疗超声成像模拟系统10可以向报考者提供评定分数。该评定分数可以把他或她在认证考试上的全部表现，通知报考者。该评定分数可以包含表现分数、准确度分数、和/或效率分数中的至少之一。
[0023] 在一些实施例中，医疗超声成像模拟系统10可以包含
存储器(未示出)，用于存储与第一图像42、修改的第一图像44、第二图像52、和/或修改的第二图像54的产生有关的数据。该存储器还存储与问题、任务、和将被包含在考试区80中的回应有关的数据。该存储器还可以存储与报考者的资格的评定等等有关的数据。
[0024] 用于评定医疗超声成像操作员资格的方法的示例性实施例，可以如图3所示。该用于评定报考者的资格的示例性方法，可以开始于步骤300，该步骤在与多个操作键关联的操纵台上显示考试项目。在某些实施例中，考试项目可以是显示在考试区80中的问题。例如，在考试期间，报考者可以被要求修改第一图像42和/或第二图像52。报考者可以被要求调节操纵台20的操作键区30中的操作键，以产生可接受的修改的第一图像44和/或修改的第二图像54。在另一个例子中，报考者可以被要求解释修改的第一图像44和/或修改的第二图像54，并根据他或她对修改的第一图像44和/或修改的第二图像54的解释，对问题作出回应。例如，在步骤310，对考试项目的回应可以被接收。在步骤320，表现分数可以被产生。在某些实施例中，表现分数可以基于修改的第一图像44和/或修改的第二图像54。例如，当报考者通过调节操作键，以产生修改的第一图像44和/或修改的第二图像54，完成他或她对考试项目所作回应时，表现分数可以基于操作键的最后设定。
[0025] 修改的第一图像44和/或修改的第二图像54的质量评估，可以基于预定的值，以便如果报考者的最后设定落在预定值的范围内，则表现分数被相应地置值。可以得到可接受的修改的第一图像44和/或修改的第二图像54的最后设定范围，例如可以由记录大量专业医疗超声成像专家的结果而被确定，该结果是这些专家使用操纵台20和操作键，把第一图像42和/或第二图像52调节到他们满意的结果。该专业医疗超声成像专家的最后设定的范围，加上
指定的容限(如10％)，可以确定该范围，报考者的设定在该范围内，导致可接受的表现分数。
[0026] 在一些实施例中，该表现分数可以包含仅仅一个操作键的最后设定。在其他实施例中，该表现分数可以包含多个操作键的最后设定。例如，在项目的回应只要求调节这些操作键上之一，即目标操作键的情形，则调节该目标操作键可以得分。不调节该多个操作键的其余操作键也可以得分。对必须调节多个操作键的项目，对每一操作键都被设在预定值范围内的可以得分。此外，对避免把操作键设至危险程度的可以得分。另一方面，把操作键设至危险程度的，得分可以被减少。
[0027] 在步骤330，准确度分数例如可以被产生。准确度分数，可以基于根据对一个或多个操作键的调节而产生的修改的第一图像44和/或修改的第二图像54。准确度分数也可以基于对任何关联的项目，如解释问题所作出回应的正确性。在一些实施例中，解释问题可以要求解释第一图像42、第二图像52、修改的第一图像44和/或修改的第二图像54。解释问题可以包含各种格式，诸如：
[0028] (1)
拖放(drag and drop)-报考者可以通过使用被连接到操纵台20的输入装置(未示出)，诸如鼠标，把图标或文本拖到操纵台20的屏幕上某一位置做出回应。
[0029] (2)热点(hot spot)-报考者可以通过选择操纵台20的屏幕上的按钮、单元或点做出回应。该选择还可以用被连接到操纵台20的输入装置执行。
[0030] (3)键列表(key list)-报考者可以从操纵台20的屏幕上的列表中选择一个或多个按钮或项目做出回应。
[0031] (4)填空-报考者可以对一个或多个字被空格代替的问题，通过在空格中提供回答做出回应。可以认为，提供的回应可以是数字的或文本的。还可以认为，这些回应可以经由被连接到操纵台20的输入装置，诸如
键盘被提供。例如，当报考者提供一个或多个缺少的字时，可以得分。在某些实施例中，可以有部分得分，这样当回应要求报考者提供两个缺少的字，而报考者提供两个缺少的字之一时，可以得分。
[0032] 在步骤340，效率分数例如可以被产生。效率分数可以包含对报考者实施的过程的评估，诸如报考者通过它达到修改的第一图像44和/或修改的第二图像54的过程。例如，报考者按专业医疗超声成像专家指定为最佳的次序，调节该多个操作键，可以得分。最佳次序可以通过对过程的评估而被确定，该过程是当专业医疗超声成像专家回应同一问题时使用的。作为替代，该最佳次序可以通过专业医疗超声成像专家的群体讨论而产生。作为另一个例子，第一图像42和/或第二图像52可以被显示在操纵台20上，而报考者可以由考试区80提示，调节大约3-5个操作键，以产生需要的修改的第一图像44和/或修改的第二图像54。在某些实施例中，如果报考者调节3-5个之间的操作键，可以得分。如果报考者调节例如多于5个操作键，得分可以被减少。
[0033] 在步骤350，评定分数可以被产生。在一些实施例中，评定分数可以是表现分数、准确度分数、和/或效率分数的组合。在其他实施例中，该评定分数可以是表现分数、准确度分数、和/或效率分数的平均。例如，如果表现分数是80、准确度分数是90、和效率分数是70，则在某些实施例中，评定分数可以是该三个分数的平均，这样评定分数将是80，如，(80+90+70)/3。在一些实施例中，评定分数可以根据在不同类型问题内的表现分数、准确度分数、和/或效率分数，包含副分数。例如，可以有拖放类型问题的准确度副分数。此外，可以有键列表类型问题的效率副分数。副分数的包含，可以有利于向表现分数、准确度分数、和/或效率分数分配加权，供产生评定分数中使用。例如，表现分数可以被分配50％的评定分数的加权，准确度分数可以被分配30％的评定分数的加权，而效率分数可以被分配20％的评定分数的加权。评定分数可以作为表现分数、准确度分数、和效率分数的每一个的被分配加权与实际分数的乘积的组合。在这样的例子中，如果表现分数是80、准确度分数是90、和效率分数是70，则评定分数将是81，如，(50％)(80)+(30％)(90)+(20％)(70)。
[0034] 在步骤360，评定分数可以与预定的及格分数比较，以便确定报考者是通过还是没有通过考试。在一些实施例中，报考者如果他或她的评定分数超过预定的及格分数，则可以通过考试。在一些实施例中，报考者的表现分数可以与预定的及格表现分数比较、报考者的准确度分数可以与预定的及格准确度分数比较、和报考者的效率分数可以与预定的及格效率分数比较。在这样的例子中，报考者如果他或她的表现分数、准确度分数和效率分数的每一个都超过预定的及格分数，则可以通过考试。作为替代，报考者如果至少两种副分数超过预定的及格分数，则可以收到及格的评定分数。在步骤370，考试的结果，如，通过或失败，可以被输出。
[0035] 本领域熟练技术人员应当明白，各种修改及变化，可以在不偏离本公开的范围下，对本公开的用于模拟医疗超声成像的示例性系统和方法作出。从本文公开的用于模拟医疗超声成像的系统和方法的
说明书和实践考虑，其他的实施例对本领域熟练技术人员是显而易见的。据此认定，说明书和例子只被认为示例性的，本公开真正的范围由下面的
权利要求书指定。
