本说明书描述的实施例一般涉及用于医学成像系统，例如用于选择二维(2d)扫描平面的方法和系统。
背景技术：
诊断医学成像系统通常包括扫描部分和具有显示器的控制部分。例如，超声成像系统通常包括超声波扫描设备，例如具有连接到超声系统的换能器的超声探头，以通过执行各种超声扫描(例如，对体积或身体成像)来控制超声数据的采集。超声系统是可控制的，以在不同的操作模式下操作以执行不同的扫描。在探头处接收的信号接着被传送并在后端处处理。
选择二维(2d)扫描平面对于常规超声成像系统的用户是具有挑战性的。2d扫描平面，例如表示患者的中矢状面(mid-sagittalplane)，用于发育超声扫描，例如用于胎儿生物学测量。常规的超声成像系统通过例如利用机器学习算法识别超声图像内的解剖结构的对称性来识别中矢状面。然而，扫描期间超声探头的任何倾斜和/或移位(例如沿着仰角平面或称垂直平面(elevationplane))将使2d扫描平面远离中矢状面移位。另外，扫描期间超声探头的倾斜和/或移位使得解剖结构的对称性沿着2d扫描平面移位，从而导致机器学习算法的不精确结果。
技术实现要素：
在一个实施例中，提供了一种系统(例如，超声成像系统)。该系统包括矩阵阵列探头，该矩阵阵列探头包括布置成具有仰角方向(elevationdirection)和方位角方向的阵列的多个换能器元件。该系统还包括控制器电路。控制器电路被配置成控制矩阵阵列探头以沿着第一和第二二维(2d)平面采集超声数据。第二2d平面包括解剖结构。第一2d平面沿着方位角方向延伸，第二2d平面沿着仰角方向延伸。控制器电路还被配置成：识别解剖结构何时关于感兴趣的特性沿着第二2d平面对称；并且当解剖结构对称时沿着第一2d平面选择超声数据。
可选地，上述系统中第一2d平面在通过所述第二2d平面的对称轴线的线处自动选择。
可选地，控制器电路被配置成当所述解剖结构与所述感兴趣的特性对称时通知所述用户。
可选地，上述超声成像系统还包括显示器，其中，所述控制器电路被配置成基于所述所选超声数据生成超声图像。
可选地，控制器电路被配置成基于从关于所述感兴趣的特性的机器学习算法生成的模型来识别所述解剖结构何时对称。
可选地，上述控制器电路被配置成沿着所述方位角方向调整所述第二2d平面，直到识别关于所述感兴趣的特性对称的所述解剖结构。
可选地，上述超声成像系统还包括用户接口，其中，所述第二2d平面的调整基于从所述用户接口接收的指令。
可选地，上述控制器电路被配置成基于所述解剖结构的形状来确定所述解剖结构是对称的。
可选地，控制器电路被配置成基于所述解剖结构相对于第二解剖结构的位置来确定所述解剖结构是对称的。
可选地，在所述超声数据的所述采集期间调整所述矩阵阵列探头的位置。
可选地，所述第一扫描平面表示患者的中矢状面。
可选地，上述超声成像系统还包括显示器，其中，控制器电路被配置成分别生成所述第一和第二2d平面的超声数据的第一和第二超声波图像。
在一个实施例中，提供了一种方法(例如，用于选择二维(2d)扫描平面的方法)。该方法包括从矩阵阵列探头沿着第一和第二2d平面采集超声数据。第二2d平面包括解剖结构。第一2d平面沿着方位角方向(azimuthdirection)延伸，第二2d平面沿着仰角方向延伸。该方法还包括识别解剖结构何时关于感兴趣的特性沿着第二2d平面对称。该方法还包括当解剖结构对称时沿着第一2d平面选择所选超声数据。
可选地，上述方法还包括当所述解剖结构对称时通知所述用户。
可选地，上述方法还包括基于所述所选超声数据生成超声图像，以及在显示器上显示所述超声图像。
可选地，上述方法中，识别操作基于从机器学习算法生成的模型。
可选地，上述方法还包括基于从用户接口接收的指令沿着所述方位角方向调整所述第二2d平面。
可选地，上述方法中，所述识别操作基于所述解剖结构的形状。
可选地，上述方法中，所述识别操作基于所述解剖结构相对于第二解剖结构的位置。
在一个实施例中，提供了一种包括一个或多个编程指令的有形和非暂时性计算机可读介质。所述一个或多个编程指令被配置成指导一个或多个处理器。所述一个或多个处理器可以被指导以从矩阵阵列探头沿着第一和第二二维(2d)平面采集超声数据。第二2d平面包括解剖结构。第一2d平面沿着方位角方向延伸，第二2d平面沿着仰角方向延伸。所述一个或多个处理器还可以被指导以：识别解剖结构何时关于感兴趣的特性沿着第二2d平面对称；并且当解剖结构对称时沿着第一2d平面选择所选超声数据。
附图说明
图1是根据一个实施例的超声成像系统的示意性框图的图示。
图2a是沿着图1所示的超声成像系统的方位平面的实施例的超声探头的图示。
图2b是沿着图1所示的超声成像系统的仰角平面的实施例的超声探头的图示。
图3是图1所示的超声成像系统的实施例的超声探头的二维平面的图示。
图4是图1所示的超声成像系统的实施例的二维平面的位置的调整的图示。
图5a-b是沿着二维平面的实施例的超声图像的图示。
图6是根据一个实施例的方法的流程图。
图7是根据本说明书所述的实施例的沿着二维平面的超声图像的图示。
图8是根据本说明书所述的实施例的沿着二维平面的超声图像的图示。
具体实施方式
当结合附图理解时，下文某些实施例的详细描述将更好地理解。就附图示出各个实施例的功能模块的图而言，这些功能框不一定表示硬件电路之间的划分。因此，例如，功能框中的一个或多个(例如，处理器或存储器)可以被实现为单件硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器的一区块、硬盘驱动器等)。类似地，程序可以是独立式程序，可以作为子例程并入操作系统中，可以在安装的软件包中起作用，等等。应了解各种实施例并不限于附图所示的布置和手段。
如本文所用，以单数形式叙述和前接用词“一”或“一个”的元件或步骤应被理解为并不排除多个所述元件或步骤，除非明确叙述了这种排除。此外，对本发明的“一个实施例”的引用并非意图被解释为排除也结合所陈述特征的附加实施例的存在。此外，除非明确地陈述为相反情况，“包括”或“具有”有着特定性质的元件或多个元件的实施例可包括无该性质的额外元件。
各种实施例提供了使用诸如超声成像系统的医学诊断成像系统来选择二维(2d)扫描平面的系统和方法。所选2d扫描平面(例如，中矢状面)基于识别解剖结构沿着相对于所选2d扫描平面的垂直平面的对称性来选择。解剖结构的对称性可以基于机器学习算法来识别。例如，超声成像系统被配置成沿着两个正交平面采集超声数据：表示所选2d扫描平面的第一平面和与所选2d扫描平面正交的第二平面。在扫描期间，超声探头的位置可以由用户间歇地和/或连续地调整。当采集超声数据时，超声成像系统被配置成分析沿着第二平面的超声数据。例如，超声成像系统被配置成识别一个或多个解剖结构何时沿着第二平面对称。当所述一个或多个解剖结构对称时，超声成像系统被配置成通知用户和/或沿着2d平面选择超声数据。
本说明书描述的各种实施例的至少一个技术效果提供了找到2d扫描平面的增加的准确性。本说明书描述的各种实施例的至少一个技术效果减少了医学诊断成像系统的扫描时间。
图1是诊断医学成像系统，具体地超声成像系统100的示意图。超声成像系统100包括具有发射器122、发射波束成形器121和探头/sap电子器件110的超声探头126。探头/sap电子器件110可以用于控制换能器元件124的切换。探头/sap电子器件110还可以用于将换能器元件124分组成一个或多个子孔。
超声探头126可以被配置成从包括患者的一个或多个解剖结构的感兴趣区域(roi)(例如器官、血管、心脏、脑、胎儿组织、心血管、新生儿脑、胚胎、腹部和/或类似物)采集超声数据或信息。超声探头126经由发射器122可通信地联接到控制器电路136。发射器122基于由控制器电路136接收的采集设置将信号发送到发射波束成形器121。采集设置可以定义由换能器元件124发射的超声脉冲的振幅、脉冲宽度、频率和/或类似物。换能器元件124将脉冲超声波信号发射到患者(例如身体)中。采集设置可以由用户通过从用户接口142中选择增益设置、功率、时间增益补偿(tgc)、分辨率和/或类似物来调整。由发射器122发送的信号又驱动换能器阵列112内的多个换能器元件124。结合图2a-b，换能器阵列112可以是布置成包括仰角方向和方位角方向的换能器元件124的矩阵阵列。仅仅是举例，换能器阵列112可以包括沿着方位平面206并且沿着仰角平面208以形成矩阵阵列探头(例如，超声探头126)的128个换能器元件124的阵列。
图2a示出沿着方位平面206的实施例的超声探头126。超声探头126包括外壳204，外壳204被配置成包围探头/sap电子器件110并将换能器阵列112附连到超声探头126的前端202。外壳204可以包括一个或多个用户接口组件210，例如触觉按钮、旋转按钮、电容按钮和/或类似物。图2a所示的外壳204的前端202被配置成保持和/或限制换能器阵列112，换能器阵列112示出为沿着方位平面206延伸到外壳202。方位平面206示出为沿着超声探头126的长度延伸的标准平面。可以注意到，可以将各种几何形状和/或配置用于换能器阵列112。例如，换能器阵列112的换能器元件124形成超声探头126的弯曲表面积，使得换能器阵列112的相对端212、214偏离换能器阵列112的中心部分。
图2b示出了沿着仰角平面208的实施例的超声探头126。仰角平面208正交于方位平面206。例如，图2b所示超声探头126是相对于图2a的超声探头126的侧视图。
返回到图1，换能器元件124将脉冲超声波信号发射到与沿着一个或多个扫描平面的采集设置相对应的身体(例如患者)或体积中。超声波信号可以包括例如一个或多个参考脉冲、一个或多个推动脉冲(例如剪切波)和/或一个或多个脉冲波多普勒脉冲。脉冲超声波信号的至少一部分从roi(例如，心脏、左心室流出道、乳腺组织、肝组织、心脏组织、前列腺组织、新生儿脑、胚胎、腹部和/或类似物)反向散射，以产生回波。回波根据深度或移动在时间和/或频率上延迟，并且由换能器阵列112内的换能器元件124接收。超声波信号可以用于成像，用于生成和/或跟踪剪切波，用于测量roi内的位置或速度(例如，流速、血细胞的移动)的变化、组织的压缩位移(例如，应变)的差异，和/或用于治疗以及其他用途。例如，探头126可以传递在成像和跟踪期间的低能量脉冲、用于生成剪切波的中等至高能量脉冲、以及在治疗期间的高能量脉冲。
换能器元件124将接收到的回波信号转换成可以由接收器128接收的电信号。接收器128可以包括一个或多个放大器、模数转换器(adc)和/或类似物。接收器128可以被配置成在适当的增益补偿之后放大所接收的回波信号，并将来自每个换能器元件124的这些接收的模拟信号转换成在时间上均匀采样的数字化信号。表示接收到的回波的数字化信号暂时存储在存储器140上。数字化信号对应于由每个换能器元件124在不同时间接收的反向散射波。在数字化之后，信号仍然可以保留反向散射波的振幅、频率、相位信息。
可选地，控制器电路136可以检索存储在存储器140中的数字化信号以准备用于波束成形器处理器130。例如，控制器电路136可以将数字化信号转换为基带信号或压缩数字化信号。
波束成形器处理器130可以包括一个或多个处理器。可选地，波束成形器处理器130可以包括中央控制器电路(cpu)、一个或多个微处理器或能够根据具体逻辑指令处理输入的数据的任何其它电子组件。附加地或备选地，波束成形器处理器130可以执行存储在有形的和非暂时性计算机可读介质(例如，存储器140)上的指令以用于使用任何合适的波束成形方法来进行波束成形计算，这些波形成束方法例如是，自适应波束成形、合成发射聚焦、像差校正、合成孔径、杂波抑制和/或自适应噪声控制和/或类似物。可选地，波束成形器处理器130可以与控制器电路136集成和/或分开。例如，由波束成形器处理器130执行的描述的操作可以被配置成由控制器电路136执行。
结合图3，波束成形器处理器130可以被配置成沿着两个2d平面302、304并发地采集超声数据。
图3是超声成像系统100的实施例的超声探头126的2d平面302、304的图示。2d平面302、304可以各自限定从采集超声数据的超声成像系统100的换能器阵列112延伸的2d区域。2d平面302、304相对于彼此正交。例如，2d平面302沿着方位角方向(例如，平行于方位平面206)延伸，2d平面304沿着仰角方向(例如，平行于仰角平面208)延伸。
在超声成像系统100的双平面成像模式期间，波束成形器处理器130被配置成沿着2d平面302、304来波束成形超声数据。例如，波束成形器处理器130可以被配置成限定2d平面302、304。基于2d平面302、304，波束成形器处理器130可以被配置成执行滤波和/或抽取，以沿着2d平面302、304隔离和/或选择对应于换能器阵列112的所选换能器元件124的数字化信号。所选换能器元件124表示为波束成形选择的限定2d平面302和304的有效覆盖区。波束成形器处理器130可以限定可以被波束成形的对应于所选换能器元件124的数字化数据的信道和/或时隙，其中数字化数据的剩余信道或时隙(例如，表示不在表示2d平面302、304的有效覆盖区内的换能器元件124)可以不被传送以用于处理(例如，丢弃)。可以注意到，对应于沿着2d平面302和304的区域的超声数据可以由超声探头126并发地和/或同时地采集。附加地或备选地，波束成形器处理器130被配置成并发地和/或同时地处理对应于限定2d平面302和304的换能器元件124的数字化数据。
2d平面302和304中的每一个沿着限定成像角度306、306的方位平面206和仰角平面208延伸。例如，2d平面302的成像角度306沿着方位角方向延伸，2d平面304的成像角度307沿着仰角方向延伸。成像角度306、307可以对应于以虚拟顶点为中心的2d扫描角度，该扫描角度限定沿着方位平面206和仰角平面208到换能器阵列112的距离，控制器电路136被配置成采集超声数据。成像角度302、304的尺寸(例如，沿着方位角方向的长度、沿着仰角方向的长度)可以由波束成形器处理器130和/或控制器电路136进行调整。例如，2d平面304的成像角度307的尺寸可以对应于沿着仰角平面208的所选换能器元件124的阵列，以限定由波束成形器处理器130选择的成像角度307的长度。在另一示例中，控制器电路136可以指示波束成形器处理器130基于从用户接口组件210和/或用户接口142接收的指令来调整长度。控制器电路136可以被配置成通过由波束成形器处理器130沿着方位平面206调整包括在数字化信号中的多个换能器元件124来调整成像角度306的尺寸。在另一示例中，控制器电路136可以被配置成通过由波束成形器处理器130沿着仰角平面208调整包括在数字化信号中的多个换能器元件124来调整成像角度307的尺寸。
图3所示的2d平面304被示出在2d平面302的中间位置和/或零度位置处。结合图4，控制器电路136可以被配置成沿着方位角方向和/或相对于2d平面302调整2d平面304的位置。
图4是超声成像系统100的实施例的二维平面304的位置的调整的图示。例如，图4所示的图示沿着超声探头126的方位平面206示出。控制器电路136可以在箭头410或412的方向上沿着方位角方向调整对应于2d平面304的所选换能器元件124。
例如，控制器电路136可以从用户接口组件210和/或用户接口142接收指令以在箭头412的方向上移位2d平面304。基于该指令，控制器电路136可以指示波束成形器处理器130在箭头412的方向上选择沿着换能器阵列112的换能器元件124的替代选择。由波束成形器处理器130利用的换能器元件124的替代选择可以形成沿着仰角方向对准的替代2d平面402。
在另一示例中，控制器电路136可以从用户接口组件210和/或用户接口142接收指令以在箭头410的方向上移位2d平面304。基于该指令，控制器电路136可以指示波束成形器处理器130在箭头410的方向上选择沿着换能器阵列112的换能器元件124的替代选择。由波束成形器处理器130利用的换能器元件124的替代选择可以形成沿着仰角方向对准的替代2d平面404。
返回到图1，波束成形器处理器130对与2d平面302和304相对应的换能器元件124的数字化信号执行波束成形，并且输出射频(rf)信号。然后将rf信号提供给处理rf信号的rf处理器132。rf处理器132可以包括一个或多个处理器。可选地，rf处理器132可以包括中央控制器电路(cpu)、一个或多个微处理器或能够根据具体逻辑指令处理输入的数据的任何其它电子组件。附加地或备选地，rf处理器132可以执行存储在有形的和非暂时性计算机可读介质(例如，存储器140)上的指令。可选地，rf处理器132可以与控制器电路136集成和/或分开。例如，由rf处理器132执行的描述的操作可以被配置成由控制器电路136执行。
rf处理器132可以生成不同的超声图像数据类型，例如，b模式、彩色多普勒(速度/功率/方差)、组织多普勒(速度)和多普勒能量，以用于多个扫描平面或不同扫描模式。例如，rf处理器132可以生成用于多扫描平面的组织多普勒数据。rf处理器132收集与多个数据片相关的信息(例如，i/q、b模式、彩色多普勒、组织多普勒和多普勒能量信息)，并且将可包括时间戳和取向/旋转信息的数据信息存储在存储器140中。
或者，rf处理器132可以包括解调rf信号以形成表示回波信号的iq数据对的复合解调器(未示出)。然后可以将rf或iq信号数据直接提供给存储器140用于存储(例如，临时存储)。可选地，波束成形器处理器130的输出可以直接传递到控制器电路136。
控制器电路136可以被配置成处理所采集的超声数据(例如，rf信号数据或iq数据对)，并且准备和/或生成表示用于显示在显示器138上的roi的超声图像的超声图像数据的帧。超声图像数据可以表示沿着2d平面302和304中的一个和/或两个采集的超声数据。例如，控制器电路136可以在显示器138上显示沿着2d平面302和/或2d平面304的roi的超声图像。附加地或备选地，控制器电路136可以在显示器138上并发地和/或同时地显示2d平面302和304两者的超声图像。
控制器电路136可以包括一个或多个处理器。可选地，控制器电路136可以包括中央控制器电路(cpu)、一个或多个微处理器、图形控制器电路(gpu)或能够根据具体逻辑指令处理输入的数据的任何其它电子组件。具有包括gpu的控制器电路136对于诸如体绘制的计算密集型操作可能是有利的。附加地或备选地，控制器电路136可以执行存储在有形的和非暂时性计算机可读介质(例如，存储器140)上的指令。
控制器电路136被配置成根据多个可选择的超声波模式对所采集的超声数据执行一个或多个处理操作，调整或限定从换能器元件124发射的超声脉冲，调整在显示器138上显示的组件(例如，超声图像、接口组件、感兴趣的定位区域)的一个或多个图像显示设置以及本说明书所述的其他操作。当接收到回波信号时，在扫描或治疗会话期间，采集的超声数据可以由控制器电路136实时处理。附加地或备选地，超声数据可以在扫描会话期间临时存储在存储器140中，并且在实时或离线操作中以不太实时的方式处理。
控制器电路136被配置成识别2d平面304的解剖结构(例如，图5的解剖结构502、504、505)关于感兴趣的特性何时是对称的。
在至少一个实施例中，感兴趣的特性可以表示解剖结构502的形状的多个子集的取向、角度、形式和/或类似物。子集可以表示解剖结构502的同等地细分的部分。解剖结构502的对称可以在至少两个子集是彼此关于对称轴线510的反射时发生。例如，控制器电路136可以基于解剖结构的形状和/或基于解剖结构相对于一个或多个替代解剖结构的位置来确定表示解剖结构的对称性的对称轴线510。基于对称轴线510的取向，控制器电路136可以确定2d平面304的解剖结构何时与2d平面302对称地对准。
图5a-b是沿着2d平面304的实施例的超声图像500和550的图示。超声图像500和550包括在超声成像系统100的roi内的解剖结构502。例如，解剖结构502可以表示骨结构(例如，颅骨、股骨、骨盆和/或类似物)、器官(例如，心脏、膀胱、肾脏、肝脏和/或类似物)、子宫和/或类似物。超声图像500和550可以表示2d平面304在患者体内的不同位置。例如，在扫描期间，用户可以相对于患者间歇地和/或连续地重新定位超声探头126，导致单独的超声图像500和550。在另一示例中，控制器电路136可以基于从用户接口组件210和/或用户接口142接收的指令调整2d平面304的位置，如结合图4所述。
控制器电路136可以通过执行存储在存储器140中的机器学习算法来确定解剖结构502的形状的对称性。例如，机器学习算法可以表示基于决策树学习、神经网络、深度学习、表示学习和/或类似物的模型。该模型可以被配置成基于解剖结构502的整体形状来确定对称轴线510。
解剖结构502的形状可以基于边缘检测来确定。例如，控制器电路136可以基于从超声图像500的每个像素确定的一个或多个特征向量来确定解剖结构502的边缘。特征向量集合中的一个可以基于超声图像500的强度直方图。在另一示例中，当执行模型时，控制器电路136可以基于多个像素的平均强度、多个像素强度的方差、多个像素的强度分布的峰度或形状、多个像素的偏度和/或类似物来计算特征向量。基于像素之间的特征向量的改变，控制器电路136可以识别解剖结构502的边界。可选地，模型可以包括k均值聚类和/或随机森林分类，以定义对应于像素的边界。特征向量表示用于定位解剖结构502的边界的像素和/或相邻像素的特性。可选地，模型可以由控制器电路136基于多个参考超声图像生成和/或定义。
附加地或备选地，控制器电路136可以被配置成通过应用阈值化或边界检测方法来检测解剖结构502，以识别具有特定形状或尺寸的对象，具体方法可以基于例如检查的类型或由超声成像系统100扫描的解剖结构的用户输入。例如，在头部的胎儿生物测量扫描的情况下，控制器电路136可以搜索超声图像500内的圆形结构。附加地或备选地，控制器电路136可以利用模式识别技术、机器学习算法、相关性、统计分析或线性回归方法来识别解剖结构502。
基于解剖结构502的边界，控制器电路136可以确定解剖结构502的形状。该形状可以由控制器电路136用于确定解剖结构502的对称轴线510。对称轴线510可以表示解剖结构502的近似反射对称。例如，对称轴线510可以插置在解剖结构502中，限定解剖结构502的边界的相对端。对称轴线510的位置可以被配置成使得相对端是彼此关于对称轴线510的近似反射。
附加地或备选地，控制器电路136可以基于解剖结构504相对于第二解剖结构505的位置来确定解剖结构504的对称性。例如，解剖结构504和505可以表示一对类似的器官(例如，肾脏、肺、卵巢)、腔体(例如，眼眶)、神经结构(例如，嗅觉、视觉神经、三叉神经)、骨结构和/或类似物。感兴趣的特性可以表示两个不同的解剖结构504、505之间的相对位置、距离、取向和/或类似物。控制器电路136可以通过执行存储在存储器140中的机器学习算法来确定解剖结构504和505的位置。例如，控制器电路136可以执行由机器学习算法(例如，决策树学习、神经网络、深度学习、表示学习和/或类似物)定义的模型。控制器电路136可以将超声波图像500的像素的强度或亮度与模型的特征向量进行比较。在另一示例中，控制器电路136可以通过将所选像素的强度与相邻和/或邻近像素进行比较来确定所选像素的方差峰度、偏度或空间分布特性，以识别解剖结构504和505。
每个特征向量可以是包括与表示超声图像500内的解剖结构504和505的像素对应的像素的三个或更多个特征(例如，平均值、方差、峰度、偏度、空间分布)的n维向量。模型的特征向量可以由控制器电路136基于包括解剖结构504和505的多个参考超声图像来生成和/或定义。例如，控制器电路136可以从一百个参考超声图像中选择像素块。所选像素块可以具有五个像素的长度和五个像素的宽度。所选像素块可以由用户选择和/或标记以对应于解剖结构504和505。例如，每个所选像素块内的多个像素可以表示和/或对应于解剖结构504和505中的一个。基于所选像素块内的多个像素，控制器电路136可以生成和/或定义配置成识别解剖结构504和505的模型的特征向量。
基于由控制器电路136识别的解剖结构504和505的位置，控制器电路136可以确定位置轴线512。位置轴线512可以表示解剖结构504和505的相对位置。基于位置轴线512，控制器电路136可以确定对称轴线510。例如，基于解剖结构504和505的横向位置，控制器电路136可以确定对称轴线510垂直于位置轴线512。
控制器电路136可以基于对称轴线510相对于2d平面302的取向来确定解剖结构502何时对称。例如，2d平面302垂直于超声图像500和550，并且是在轴线506处表示。控制器电路136可以将对称轴线510的取向和/或位置与轴线506进行比较。例如，控制器电路136可以确定对称轴线510相对于轴线506以角度θ偏移。基于取向的差异，控制器电路136可以确定解剖结构502不与2d平面302对称。
可选地，控制器电路136可以在显示器138上显示通知，以调整2d平面304在患者体内的位置。例如，通知可以是弹出窗口、图形图标、图形闪烁、文本信息和/或类似物，其被配置成向用户指示调整超声探头126和/或2d平面304的位置。附加地或备选地，通知可以是听觉警报。
结合超声图像550，控制器电路136可以确定解剖结构502相对于2d平面302是对称的。例如，控制器电路136可以比较超声图像的对称轴线510的取向与轴线506。当取向上的差异低于预定阈值(例如，小于1度)时，控制器电路136可以确定超声图像550的对称轴线510与轴线506对准。基于对称轴线510与轴线506的对准的确定，控制器电路136被配置成确定解剖结构502与2d平面302对准。可选地，控制器电路136可以在显示器138上显示关于2d平面304与2d平面302对称的通知。例如，通知可以是弹出窗口、图形图标、图形闪烁、文本信息和/或类似物，其被配置成指示2d平面302正确对准。附加地或备选地，通知可以是听觉警报。
返回到图1，存储器140可以用于存储采集的超声数据的处理过的帧，其未被调度为立即显示或者存储后处理图像(例如，剪切波图像、应变图像)、固件或软件，所述固件或软件对应于例如机器学习算法、图形用户接口、一个或多个默认图像显示设置、编程的指令(例如，用于控制器电路136、波束成形器处理器130、rf处理器132)和/或类似物。存储器140可以是有形和非暂时性计算机可读介质，例如闪速存储器、ram、rom、eeprom和/或类似物。
控制器电路136可操作地联接到显示器138和用户接口142。显示器138可以包括一个或多个液晶显示器(例如，发光二极管(led)背光)、有机发光二极管(oled)显示器、等离子体显示器、crt显示器和/或类似物。显示器138可以显示由显示器138从控制器电路136接收的患者信息、超声图像和/或视频、显示接口的组件、从存储在存储器140中或当前正在采集的超声数据生成的一个或多个超声图像、测量结果、诊断、治疗信息和/或类似物。
用户接口142控制控制器电路136的操作，并且被配置成从用户接收输入。用户接口142可以包括键盘、鼠标、触摸板、一个或多个物理按钮和/或类似物。基于由用户接口142接收到的选择，控制器电路136可以调整2d平面304的位置、2d平面302和304的成像角度306和307和/或类似物。可选地，显示器138可以是包括用户接口142的至少一部分的触摸屏显示器。
例如，在触摸屏显示器(例如，显示器138)上示出的用户接口142的一部分被配置成接收显示在显示器上的与由控制器电路136生成的图形用户接口(gui)相关联和/或表示为该图形用户接口的一个或多个选择。gui可以包括一个或多个接口组件，其可以由操作用户接口142(例如，触摸屏、键盘、鼠标)的用户选择、操纵和/或激活。例如，控制器电路136被配置成基于gui的一个或多个接口组件的选择来调整2d平面304的位置。接口组件可以以各种形状和颜色呈现，例如图形或可选图标、滑动条、光标和/或类似物。例如，gui上显示的接口组件之一可以是调整超声探头126和/或2d平面304的通知。在另一示例中，gui上显示的接口组件之一可以是例如表示患者的中矢状视图的2d平面302被对准的通知。可选地，一个或多个接口组件可以包括文本或符号，例如下拉菜单、工具栏、菜单栏、标题栏、窗口(例如，弹出窗口)和/或类似物。附加地或备选地，一个或多个接口组件可以指示用于输入或编辑信息(例如，患者信息、用户信息、诊断信息)的gui内的区域，例如文本框、文本域和/或类似物。
在各种实施例中，接口组件可以在选择时执行各种功能，例如，调整(例如，增加、减少)成像角度306、307中的一个或两个；沿着方位角方向调整2d平面304的位置；选择由超声成像系统100执行的扫描；测量功能；编辑功能；数据库访问/搜索功能；诊断功能；控制由控制器电路136执行的超声成像系统100的采集设置和/或系统设置。
图6是根据一个实施例的方法600的流程图。方法600可以是例如在超声成像系统100的扫描期间选择二维(2d)扫描平面。方法600可以采用本说明书讨论的各种实施例(例如，控制器电路136、超声探头126、超声成像系统100和/或类似物)的结构或方面。在各种实施例中，可以省略或添加某些步骤，可以组合某些步骤，可以并行地执行某些步骤，可以同时执行某些步骤，某些步骤可以分成多个步骤，可以以不同次序执行某些步骤，或者可以以迭代方式执行某些步骤或系列步骤。
从602开始，控制器电路136可以被配置成沿着第一和第二2d平面采集超声数据。例如，控制器电路136可以指示波束成形器处理器130选择从与2d平面302、304(图3)相对应的超声探头126接收的数字化信号。所选数字化信号可以对应于沿着分别表示2d平面302和304的方位平面206和仰角平面208对准的换能器元件。例如，波束成形器处理器130可以被配置成执行滤波和/或抽取，以沿着2d平面302、304隔离和/或选择对应于换能器阵列112的相关换能器元件124的数字化信号，2d平面302、304表示为波束成形选择的有效覆盖区。数字化信号由波束成形器处理器130波束成形，并将处理的rf信号输出到rf处理器132。处理的rf信号在存储器140中存储为由控制器电路136采集的超声数据。
在604处，控制器电路136可以被配置成基于超声数据生成一个或多个超声图像。所述一个或多个超声图像可以在采集超声数据期间显示在显示器138上。结合图7，一个或多个超声图像702、704可以表示沿着2d平面302和304采集的超声数据。
图7是根据本说明书所述的实施例的沿着2d平面302、304的超声图像702、704的图示700。超声图像702表示2d平面302，2d超声图像704表示2d平面304。超声图像702和704可以在显示器138上并发地和/或同时地显示。附加地或备选地，控制器电路136可以基于从用户接口142接收的指令来显示超声图像702、704中的一个。
在606处，控制器电路136可以被配置成识别第二2d平面内的解剖结构710。控制器电路136可以通过应用分割和/或边界检测方法来识别解剖结构710。例如，控制器电路136可以被配置成通过应用阈值化或边界检测方法来检测解剖结构710，以识别具有特定形状或尺寸的对象，所述方法可以基于例如检查的类型或由超声成像系统100扫描的解剖结构的用户输入。例如，在头部的胎儿生物测量扫描的情况下，控制器电路136可以搜索超声图像704内的圆形结构。附加地或备选地，控制器电路136可以利用模式识别技术、机器学习算法、相关性、统计分析或线性回归方法来识别解剖结构710。
在608处，控制器电路136可以被配置成确定第二2d平面的解剖结构何时对称。例如，控制器电路136可以通过执行由存储在存储器140中的机器学习算法定义的模型来确定解剖结构710的形状的对称性。基于解剖结构710的边界，由控制器电路136执行的模型可以限定对称轴线708。对称轴线708可以表示解剖结构710的近似反射对称。例如，对称轴线708可以插置在解剖结构710中，限定解剖结构710的边界的相对端。对称轴线708的位置可以被配置成使得相对端是彼此关于对称轴线710的近似反射。
控制器电路136可以基于对称轴线708相对于表示为轴线706的2d平面302的取向来确定解剖结构710何时对称。控制器电路136可以将对称轴线708的取向和/或位置与轴线706进行比较。例如，控制器电路136可以确定对称轴线708相对于轴线706移位。基于轴线706和708之间的取向差异，控制器电路136可以确定解剖结构502不与2d平面302对称。
如果解剖结构不对称，则在610处，控制器电路136可以被配置成调整患者体内的第二2d平面。例如，控制器电路136可以在显示器138上显示通知。该通知可以是在gui上显示的接口组件，其被配置成基于文本信息、图形图标、动画、设置颜色和/或类似物来通知用户调整超声探头126和/或2d平面304。可选地，控制器电路136可以沿着第一和第二2d平面连续地采集超声数据，同时超声探头126和/或2d平面304由用户调整。例如，控制器电路136可以基于用户对超声探头126和/或2d平面304的调整来采集附加的超声数据。结合图8，附加的超声数据由超声图像802和804表示。
图8是根据本说明书所述的实施例的沿着2d平面302、304的超声图像802、804的图示800。超声图像802表示2d平面302，2d超声图像804表示2d平面304。超声图像804中示出的解剖结构710相对于超声图像704中示出的解剖结构710进行调整。基于超声图像804的解剖结构710的调整，控制器电路136可以确定新的对称轴线806。例如，控制器电路136可以通过执行由存储在存储器140中的机器学习算法定义的模型来确定解剖结构710的形状的对称性。基于解剖结构710的边界，由控制器电路136执行的模型可以限定对称轴线806。控制器电路136可以基于对称轴线806相对于表示为轴线706的2d平面302的取向来确定超声图像804中示出的解剖结构710是对称的。例如，控制器电路136可以将对称轴线806的取向和/或位置与超声图像804中示出的彼此对准的轴706进行比较。
如果解剖结构是对称的，则在612处，控制器电路136可以被配置成沿着第一2d平面选择超声数据。例如，第一2d平面可以由控制器电路136在通过第二2d平面的对称轴线806的线处自动选择。所选超声数据表示当第二2d平面由控制器电路136确定为对称时并发地和/或同时地采集的沿着第一2d平面(例如，2d平面302)采集的超声数据。例如，沿着2d平面302和304采集的超声数据被并发地和/或同时地采集，分别表示超声图像802和804。控制器电路136被配置成基于对称轴线806与轴线706之间的对准来确定2d平面304是对称的。基于控制器电路136对2d平面304对称的确定，控制器电路136被配置成选择由超声图像802表示的超声数据。例如，控制器电路136被配置成选择与沿着对称的2d平面304的超声数据并发地和/或同时地采集的沿着2d平面302采集的超声数据。
在614处，控制器电路136可以被配置成生成通知。该通知可以被配置成通知用户已经采集了患者的2d扫描平面(例如，中矢状面)。例如，控制器电路136被配置成在显示器138上生成弹出窗口、动画、图形图标和/或类似物。附加地或备选地，该通知可以是接口组件。例如，控制器电路136可以经由用户接口142接收通知的选择。基于该选择，控制器电路136可以显示超声图像802。
应当指出的是可以以硬件、软件或者其组合实施各种实施例。各种实施例和/或部件例如其中的模块或部件和控制器也可以实施为一个或多个计算机或处理器的部分。计算机或处理器可以包括计算装置、输入装置、显示单元和接口，例如用于访问因特网。计算机或处理器可以包括微处理器。微处理器可以连接到通信总线。计算机或处理器还可以包括存储器。存储器可以包括随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)。计算机或处理器还可以包括存储装置，存储装置可以是硬盘驱动器或者可移除的储存驱动器诸如固态驱动器、光盘驱动器等。存储装置也可以是其它类似器件以用于将计算机程序或其它指令加载到计算机或处理器内。
如本说明书所用，术语“计算机”、“子系统”或“模块”可以包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，包括使用微控制器的系统、精简指令集计算机(risc)、asic、逻辑电路和能够执行本说明书所述功能的任何其它电路或处理器。上述实例只是示例性的，且是因此预期并不以任何方式限制术语“计算机(computer)”的定义和/或意义。
计算机或储器执行存储于一个或多个储存元件中的指令集合，以便处理输入数据。存储元件也可以根据需要或要求来存储数据或其它信息。存储元件可以呈在处理机器内的信息源或物理存储元件的形式。
指令集合可以包括各种命令，其指导作为处理机器的计算机或处理器执行具体操作诸如各种实施例的方法和过程。指令的集合可以呈软件程序的形式。软件可以呈各种形式诸如系统软件或者应用程序软件并且其可以实施为有形和非暂时计算机可读介质。另外，软件可以呈单独程序或模块的集合的形式、在较大程序内的程序模块或者程序模块的一部分的形式。软件还可以包括呈面向对象编程形式的模块式编程。由处理机器对输入数据的处理可以响应于操作者命令或者响应于先前处理的结果，或者响应于由另一处理机器做出的请求而进行。
如本文所用的“被配置成”执行特定任务或操作的结构、限制或元件特别地以对应于任务或操作的形式在结构上形成、构建或调适。出于清楚目的并且为了避免疑惑，只能通过修改来执行任务或操作的物体并非“被配置成”执行如本文所用的任务或操作。替代地，如本文所用的“被配置成”表示结构适应或特征，并且表示被描述为“配置成”执行任务或操作的任何结构、限制或元件的结构要求。例如，“被配置成”执行任务或操作的控制器电路、处理器或计算机可以理解为被特别地结构化为执行该任务或操作(例如，具有在其上面存储或与其相结合地使用、被定制成执行或旨在执行该任务或操作的一个或多个程序或指令和/或具有被定制成执行或旨在执行该任务或操作的处理电路的布置)。出于清楚目的并且避免疑惑，通用计算机(其可以变成“被配置成”执行任务或操作，如果适当地编程的话)并非“被配置成”执行任务或操作，除非或者直到具体编程或者结构上修改成执行任务或操作。
如本文所用的术语“软件”和“固件”是可互换的，且包括存储于存储器中用于由计算机实行的任何计算机程序，所述存储器包括ram存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器和非易失性ram(nvram)存储器。上文所述的存储器类型只是示例性的，且因此并不限制可用于存储计算机程序的存储器类型。
应了解上文的描述预期是说明性的而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可彼此组合地使用。此外，可做出许多修改以使得特定情形或材料适应各种实施例的教导内容而不偏离本公开的范围。虽然本文所述的材料的尺寸和类型预期限定各种实施例的参数，它们绝无限制意义并且只是示例性的。通过阅读上文的描述，本发明的许多其它实施例将对于本领域技术人员显而易见。因此，应参考所附权利要求，以及所附权利要求被赋予的等效物的整个范围来确定各个实施例的范围。在所附权利要求中，术语“包括”和“在其中”用作相应术语“包含”和“其中”的纯英语等效物。此外，在所附权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，且预期并不对其目标施加任何数值要求。此外，下面的权利要求书的限制并不按照装置加功能格式编写，并且并非意图根据35u.s.c.§112(f)来解释，除非这类权利要求限制明确使用短语“用于…的装置”加上没有其它结构的功能陈述。
本书面描述使用示例来公开各种实施例，包括最佳实施方式，且也能使本领域技术人员实践各种实施例，包括做出和使用任何装置或系统和执行任何合并的方法。各实施例的专利保护范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者其它示例包括与权利要求的字面语言并无实质不同的等效结构元件，其它实例预期在权利要求的保护范围内。