用于超声诊断成像的体积定量的制作方法

文档序号:8419609阅读:450来源:国知局
用于超声诊断成像的体积定量的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗诊断超声。具体来说,提供定量以用于三维或四维超声诊断成像。
【背景技术】
[0002]表示心脏或其他感兴趣器官的彩色多普勒数据可以提供有用的流信息。例如,瓣膜回流是发病和死亡的重要原因。多普勒超声心动图是评估回流严重程度的无创技术。已经使用彩色多普勒、脉冲波(PW)和连续波(CW)多普勒为二维超声心动图开发出若干指标。可以通过对来自二维图像的人工分段彩色数据进行建模来预测体积流。这些二维方法受到在平面内进行的测量的限制,因此依赖于近似。
[0003]为了获取体积流信息,在多个心动周期上获取数据并且该数据被编结在一起以形成所期望的视场。编结式获取可能遭受由于尤其是具有心律紊乱的患者的逐博的流的改变所引起的不精确性。即使由于空间变化或周期性变化所导致的不精确性是轻微的,各种误差源仍然可导致不精确的定量。

【发明内容】

[0004]作为引言,下面所描述的优选实施例包括用于医疗诊断超声中的体积定量的方法、系统、计算机可读介质和指令。通过在没有编结的情况下或者通常以I秒几十个体积的方式实时地获取B型和体积彩色流数据(例如全体积)二者,更可靠的定量可以被提供。使用体积内的多个感兴趣区域,可以考虑到更同步、精确和/或完整的流信息,诸如对来自相同结构中的不同位置的流求平均(例如使用质量守恒来获取相同流的多个测量)或者使用来自一个或多个空间上不同位置的流信息来校正该位置处的流。
[0005]在第一方面中,提供一种用于医疗诊断超声中的体积定量的方法。表示患者体积的B型和流超声数据在基本上相同的时刻被获取。至少两个感兴趣区域在该体积中被识另O。所述感兴趣区域是流区域(例如射流、流道、流面或者管腔),并且该识别与B型和/或流数据有关。多模态数据可以被用于补充识别。流量与所述至少两个感兴趣区域的流超声数据有关地被计算出。
[0006]在第二方面中,一种计算机可读存储介质具有存储在其中的表示指令的数据,所述指令可以被经过编程的处理器执行以用于医疗诊断超声中的体积定量。该存储介质包括如下指令:所述指令用于在第一心动周期中的第一时间接收表示体积的B型数据和流数据;从8型和/或流数据中识别感兴趣的体积区域;从感兴趣的体积区域中对流结构进行分段;从流结构的流数据中计算片段(例如近端等速表面面积);改进所述片段(例如近端等速表面)的流数据;以及从所述流片段的经过改进的流数据中计算流量或一个或多个参数,所述计算在第一心动周期期间进行。
[0007]本发明通过下面的权利要求来限定,并且本节中的任何部分不应被视为对这些权利要求的限制。下面结合优选实施例来讨论本发明的另外的方面和优点。
【附图说明】
[0008]部件和图不一定是按照比例的,而是着重于示出本发明的原理。此外在图中,相同的附图标记指代贯穿不同视图的相应部分。
[0009]图1是用于体积定量的方法的一个实施例的流程图。
[0010]图2示出具有多个感兴趣区域的心脏的示例性医疗诊断超声图像。
[0011]图3示出与近端等速表面面积的提取相关联的示例性医疗诊断超声图像,该近端等速表面面积与感兴趣区域相关联。
[0012]图4示出具有基于B型和彩色多普勒信息二者的分段信息的示例性医疗诊断图像。
[0013]图5是示出流量与时间的关系的一个示例的图。
[0014]图6是用于体积定量的系统的一个实施例的框图。
【具体实施方式】
[0015]自动工具根据体积彩色多普勒数据进行精确地定量。同时在若干感兴趣区域上所获取的实时体积B型和彩色多普勒数据可以增加精确度。实时体积B型和彩色多普勒数据提供时间上精确的几何和取向识别。解剖界标一一诸如瓣膜和流出道一一利用自动流分段来识别。流可以随后被校正,并且体积流可以针对若干感兴趣区域被定量。频谱多普勒数据可以用于对色彩进行去混叠。流数据可以基于流数据的位置、几何形状以及取向被校正。基于分段解剖结构,可以对获取进行适配以改善成像以及定量。
[0016]通过获取实时体积B型和流数据以及使用多个感兴趣流区域进行定量,获得体积流定量,该体积流定量可以包括校正或其他精确度改进。所述多个感兴趣流区域可以是空间上不同的位置、取向、平面或者表面。定量可以基本上同时被执行以用于实时监测和显示,或者可以对考虑到处理延迟的预先获取的数据执行,以在数据被获取时一一诸如在相同心动周期期间或者在完成获取的一或两秒内一一根据数据进行计算。
[0017]彩色流的改进体积表示可以减少扫描时间并且改善用于彩色流成像的工作流程。使用彩色流信息对图像表面的自动识别可以有助于自动计算、临床标志识别、以及精确的解剖表示。
[0018]图1示出用于医疗诊断超声中的体积定量的方法。该方法由图6的系统10或不同的系统来执行。图1的动作以所示的顺序或不同的顺序执行。可以使用附加于图1所示动作的、与图1所示动作不同的、或者比图1所示动作更少的动作。例如,动作30、32和38在没有任何其他动作的情况下被执行。作为另一示例,动作40在没有动作42和44的情况下被执行,或者反之亦然。下面所描述的图1的动作可以以不同的方式来实施。下面提供至少一个示例性实施例,但是其他实施例是可能的。
[0019]在动作30中,获取B型和流超声数据。B型数据表示强度。流数据表示对速度、能量(例如功率)和/或方差的估计。在一个实施例中,至少对速度和能量进行估计。数据通过扫描或者从存储器中被获取。数据通过扫描或者通过传输被接收。在一个实施例中,数据在实时扫描期间或者在扫描发生时被获取。
[0020]超声数据表示患者的体积。该体积沿着不同平面或者该体积内的扫描线的其他分布被扫描。所扫描的体积是诸如患者的对象的内部。对体积的扫描提供表示体积一一诸如表示对象(例如患者或心脏)中的多个不同平面一一的数据。表示体积的数据根据对对象的空间采样形成。空间采样所针对的是分布在体积中的声学采样网格中的位置。在声学采样网格包括采样的平面布置的情况下,对象的空间采样包括多个平面或切片的采样。
[0021]沿着一个或多个扫描线的空间采样被接收。在传送波束声穿透仅仅一个接收扫描线的情况下,则沿着该扫描线的采样被接收。在传送波束声穿透多个扫描线的情况下,则沿着所述多个扫描线的采样被接收。例如,响应于一个宽传送波束沿着至少30个不同的接收线执行接收波束形成。为了生成不同接收波束的采样,执行并行接收波束形成,使得同时对不同的接收波束进行采样。例如,系统可能能够并行地形成几十或几百个接收波束。可替代地,从元件所接收的信号被存储并且被相继处理。
[0022]响应于一个传送波束和/或响应于相继的传送波束,空间采样针对多个接收线被获取。使用宽波束传送,多个薄切片的空间采样可以使用动态接收聚焦(例如延迟和/或相位调整和求和)被同时形成。可替代地,可以使用傅里叶或其他处理来形成空间采样。
[0023]该扫描可以被执行多次。重复这些动作以相继地扫描视场的不同部分。可替代地,执行一次获取整个视场的数据。
[0024]在不同时间对完整体积进行扫描。在不同时间的扫描获取与流相关联的空间采样。可以使用任何现在已知或者后来开发的脉冲序列。沿着每个扫描线提供至少两个(流采样计数)传送的序列。可以使用任何脉冲重复频率、集合/流采样计数以及脉冲重复间隔。对序列的传送的回波响应被用于估计在给定时间的速度、能量(功率)和/或方差。沿着一个(或多个)线的传送可以与沿着其他一个(或多个)线的传送交织。在交织或没有交织的情况下,使用来自不同时间的传送来获取对于给定时间的空间采样。来自不同扫描线的估计可以被相继地获取,但是所述获取足够迅速使得从用户角度来看表示相同时间。执行多个扫描以获取不同时间的估计。
[0025]所接收的空间采样可以被壁滤波/杂波滤波。杂波滤波是对脉冲序列中的信号进行的,以用于估计在给定时间的运动。给定信号可以被用于表示不同时间的估计,诸如与移动窗相关联的时间以用于杂波滤波和估计。不同的滤波器输出被用于估计位置在不同时间的运动。
[0026]从空间采样中生成流数据。任何流数据都可以被生成,诸如速度、能量(功率)和/或方差。可以使用多普勒处理,诸如自相关。在其他实施例中,可以使用时间
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