通过单自由度腔室分割对心脏功能的超声诊断的制作方法

本发明涉及医学诊断超声系统，并且具体涉及单自由度心脏腔室分割的使用。

背景技术：

1、超声成像通常被用于通过测量诸如射血分数和心脏输出量来诊断心脏功能。这样的测量要求要在心脏腔室的二维和三维图像中勾画出在心脏的各种时相处在心脏腔室中的血液的体积。通常，已经由用户手动描记腔室的心内膜边界来生成诸如左心室的心脏腔室的体积的测量结果。由于不同的用户在确定在哪里定位所述描记的过程中所使用的标准的差异，这样的描记经受显著的变化性。已经开发了自动化的方法以尝试使这种边界描记自动化，诸如在美国专利6491636(chenal等人)中所描述的自动化的描记技术。在该技术中，定位腔室的解剖学标志，包括二尖瓣平面角以及心脏腔室的顶端。多个标准、专家确认的心内膜形状中的一个然后被拟合到这些标志。自动绘制的边界然后能够通过橡皮条手动地调节，借此，用户移动所述边界上的控制点以在心内膜上调节其最终的位置。针对在收缩末期和舒张末期心脏阶段处拍摄的图像来完成该处理。两个边界能够被比较或相减以估计射血分数或心脏输出。例如，us2009/0136109公开了通过比较所识别的心内膜边界(其限定心肌的内表面)与所识别的心外膜边界(其限定心肌的外表面)来产生心肌厚度体积。us2009/0136109中的心肌厚度体积是中空的，其中，内部的中空空间是心脏腔室的体积。在ep 2434454 a2中描述了类似的方法，其中，基于所检测的左心室(lv)边界来计算lv的体积。ep 2434454 a2的系统使用各种机器学习，以用于定位和跟踪心脏壁。这些训练技术基于训练数据集，其使用针对机器学习所收集的已知案例的数据库。能够通过诸如自动辛普森算法(盘规则(rule of disks))的公认的方法来估计射血分数，以测量随着心脏的每次收缩射出的腔室体积的分数。

2、但是自动化的图像分析方法并不总是产生所有用户都接受的心脏腔室勾画。这种不成功大部分是由于所述自动方法不能持续对任意给定用户相信边界应当被放置的边界进行定位。这种不良性能主要是由于在不同用户之间关于指定真实边界在哪里的解剖学标志的变化性。

技术实现思路

1、本发明的目标是为用户提供一种简单的自动化工具，以用于勾画可接受心脏腔室边界的位置。另外的目标是，这样的勾画是标准化的，并且能够比较和产生在不同用户之中可接受的结果。这样的结果将一个临床医师的方法总结成单个值，其能够被具有相同工具的其他临床医师所理解并被传送到所述其他临床医师。

2、根据本发明的原理，描述了一种诊断超声系统和方法，其诊断心脏性能。采集心脏的腔室的图像，并且图像被分割以勾画心肌的内边界和外边界，或者替代地，勾画心肌的若干(3+)边界。优选地，这是利用自动化的图像分析处理器(诸如使用心脏模型数据的图像分析处理器)来完成的。提供了用户控制，其使得用户能够定义相对于一个、两者或若干分割边界的用户偏好的腔室边界位置。所述用户控制提供了单值、单自由度，用户可以对其进行改变以定位真实的腔室边界，诸如相对于分割的边界的距离的百分比。所述单值能够与相同工具的其他用户共享，使得其他用户能够利用其他图像获得与相同的结果，并且因此，实现了心脏腔室边界识别的标准化。

技术特征：

1.一种用于确定超声图像中的心脏的腔室的边界的超声诊断成像系统(10)，包括：

2.根据权利要求1所述的超声诊断成像系统，其中，所述用户控件还被布置为针对所述用户定义的心脏腔室边界的位置调节单自由度变量。

3.根据权利要求2所述的超声诊断成像系统，其中，所述内边界还包括所述心内膜或心肌-血池界面，并且

4.根据权利要求2所述的超声诊断成像系统，其中，所述用户控件还包括滑块、旋钮、开关、轨迹球、摇杆控件、切换按钮、列表框、或数值输入框。

5.根据权利要求4所述的超声诊断成像系统，其中，所述用户控件还包括软键控件或物理控件。

6.根据权利要求2所述的超声诊断成像系统，其中，所述单自由度变量以百分比或毫米中的一种被校准，

7.根据权利要求1所述的超声诊断成像系统，其中，所述心脏图像数据的所述源还包括存储器设备，所述存储器设备包含二维心脏图像。

8.根据权利要求7所述的超声诊断成像系统，其中，所述心脏图像包括左心室的视图。

9.根据权利要求1所述的超声诊断成像系统，其中，所述边界检测处理器还包括半自动心脏边界图像处理器。

10.根据权利要求9所述的超声诊断成像系统，其中，所述半自动心脏边界图像处理器被耦合到所述用户控件并且还对定义心脏图像中的标志的用户输入进行响应。

11.根据权利要求1所述的超声诊断成像系统，其中，所述边界检测处理器还包括自动心脏边界图像处理器。

12.根据权利要求1所述的超声诊断成像系统，其中，所述自动心脏边界图像处理器还能无需用户输入就识别心脏图像数据中的所述心肌的边界。

13.根据权利要求1所述的超声诊断成像系统，还包括：图形生成器(66)，所述图形生成器被耦合到所述边界检测处理器，所述图形生成器被布置为产生心肌内边界和心肌外边界的显示迹线；以及

14.根据权利要求1所述的超声诊断成像系统，还包括：图形生成器(66)，所述图形生成器被耦合到所述腔室边界勾画器，所述图形生成器被布置为产生所述用户定义的心脏腔室边界的显示迹线；以及

15.根据权利要求6所述的超声诊断成像系统，其中，所述单自由度的百分比范围为少于0％、多于100％、或者两者，所述多于100％例如是200％。

技术总结
一种超声诊断成像系统具有用户控件，用户通过所述用户控件相对于机器绘制的两个心脏腔室迹线来定位对心脏腔室边界的用户的选择。用户的边界是通过单自由度控件来定位的，所述单自由度控件根据单个用户确定的值来定位所述边界。这克服了机器绘制的边界的异常以及临床医师对其的混合接受度，临床医师现在能够创建可重复地绘制的边界并且交换控制值以用于由他人使用以获得相同的结果。

技术研发人员：R·J·施耐德,D·普拉特,S·H·塞特尔迈尔,M·D·卡迪纳尔,M·K·比安基,L·里韦拉,I·萨尔戈
受保护的技术使用者：皇家飞利浦有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16