用于映射超声剪切波弹性成像测量的系统和方法_2

文档序号:9634428阅读:来源:国知局
所述系统的另外的改善中,超声图像是二维超声图像。尤其是,超声图像能够是公知的双模式超声图像。通过这,常规超声成像技术能够用于向用户提供二维视图,以便例如识别针对弹性成像测量的位置并且引导活检过程。
[0023]在所述系统的另外的改善中,所述解剖部位的所述三维图像是经由与超声图像采集不同的模态采集的三维图像,其中,所述解剖部位的所述三维图像被存储在所述超声信号和图像处理组件的所述存储器单元中。通过这,能够使用整个解剖部位(例如肝脏)的三维图像,尤其是不同模态可以是计算机断层摄影成像或磁共振成像。
[0024]在所述系统的另外的改善中,所述便携式超声图像采集探头和所述超声信号和图像处理组件还被配置为使得用户能够采集所述解剖部位的所述三维超声图像,并且将所述三维超声图像存储为所述解剖部位的所述三维图像。通过这,能够允许用户在活检检查的弹性成像测量检查之前经由相同的系统采集三维超声图像。
[0025]在所述方法的另外的改善中,所述方法还包括以下步骤:在利用所述便携式超声图像采集探头采集的超声图像内选择感兴趣区域,在所述感兴趣区域中,弹性成像测量要被实行,并且其中,通过配准所述超声图像与所述解剖部位的所述三维图像,来实行对剪切波弹性成像测量结果在所述解剖部位的所述三维图像内的位置的确定的步骤。通过这,本方法中能够有可比较的优势。弹性成像测量结果与三维图像的位置的配准能够完全以计算机实施的方式来实行,而不需要任何额外的设备。
[0026]在所述方法的另外的改善中,所述方法还包括以下步骤:经由跟踪设备来跟踪便携式超声图像采集探头的位置和取向。通过这,跟踪设备可以用于跟踪便携式超声图像采集设备的位置和取向。例如可以使用电磁扫描设备或光学扫描设备。通过这,能够支持利用例如解剖部位(例如肝脏)的活检位置和/或三维图像的弹性成像测量的位置的映射。
[0027]在所述方法的另外的改善中,所述方法还包括以下步骤:经由所述跟踪设来跟踪活检设备在所述解剖部位的所述三维图像内的位置,并且确定剪切波弹性成像测量结果的位置和活检设备的位置之间的距离。
[0028]通过这,能够验证活检样本在三维图像内的位置,并且能够确定其和弹性成像测量结果的关系。
【附图说明】
[0029]本发明的这些或其他方面将根据下文描述的(一个或多个)实施例变得显而易见,并且将参考下文描述的(一个或多个)实施例得到阐述。在以下附图中,
[0030]图1示出了用于图示本发明的背景的在肝的三个成像平面中的在体肝脏硬度测量结果。
[0031]图2示出了超声弹性成像系统另外的实施例的示意性图示,
[0032]图3示出了示范性超声弹性成像系统的不同部件的方框图,
[0033]图4示出了显示超声体积扫描中的平面和角的原理示意性图示,
[0034]图5示出了用于弹性成像测量的具有R0I的B模式图像的范例,
[0035]图6示出了包括与患者有关的跟踪设备的实施例的图示,
[0036]图7示出了方法的实施例,
[0037]图8示出了所映射的弹性成像测量的第一使用范例,
[0038]图9示出了所映射的弹性成像测量的第二使用范例,以及
[0039]图10示出了所映射的弹性成像测量的第三使用范例。
【具体实施方式】
[0040]图1示出了针对一个慢性肝患者的肝脏的三个成像平面中的在体肝脏硬度测量结果。在每个平面中,进行九个测量。
[0041]尽管肝纤维化被视为扩散性薄壁组织疾病,但是纤维化实际上在整个肝脏的严重性和位置上变化。临床发现表明纤维化的量(阶段)和纤维化的位置会自然变化。例如,如图1所示,通过Philips ElastPQ特征针对肝患者在右肝叶的三个成像平面中测量肝脏硬度。在每个成像平面中,在九个不同位置处进行九个测量。清楚地,在平面1中肝脏硬度平均比平面2和3中高,从而指示在病毒性肝炎中的非均一性纤维化分布。使用从临床研究导出的硬度临界值,可以使用Metavir打分系统实现针对该患者的纤维化阶段的平均评估H)-F1 (没有-轻微纤维化)。然而可以实行更局部化的诊断,针对成像平面2和3具有F0-F1 (无纤维化),但在成像平面1中F多2 (阶段2纤维化或更高,显著纤维化)。结果,不同的诊断结果和临床决策可能被应用。
[0042]上述临床范例再次说明为何肝脏活检遭受采样误差影响:肝脏活检通常检查肝脏的针对疤痕组织和受损伤肝细胞的一个区。为了帮助医生更好诊断整个肝脏的纤维化的严重性和位置,需要在整个肝脏中映射剪切波测量位置,与活检位置相关,并且将在三维肝脏体积中的这些位置可视化。如下面详细概述的,这种映射能力能够关于肝脏解剖结构定位硬度测量位置,建立硬度测量结果和肝纤维化之间的空间关系以便精确的纤维化分期,并且实现纵向监测抗纤维化治疗处置。
[0043]图2示出了根据另外的实施例的超声弹性成像系统10,尤其是医学超声三维成像系统的示意图。超声弹性成像系统10被应用于检查解剖部位的解剖部位,尤其是患者12的解剖部位。超声弹性成像系统10包括超声图像采集探头14,所述超声图像采集探头具有至少一个换能器阵列,所述至少一个换能器阵列具有多个换能器元件,所述多个换能器元件用于发射和/或接收超声波。在一个范例中,每个换能器元件均能以特定脉冲持续时间的至少一个发射脉冲的形式,尤其是多个顺序发射脉冲的形式,来发射超声波。换能器元件例如能够被布置在一维行中,例如以便提供能够移动或绕轴机械旋转的二维图像。此外,换能器元件可以被布置为二维阵列,尤其是以便提供多平面或者三维图像。
[0044]—般而言,可以以三种不同的方式获得多幅二维图像,每幅均沿着特定的声学线或扫描线,尤其是扫描接收线。首先,用户可以经由人工扫描来获取多幅图像。在这种情况下,超声图像采集探头可以包括位置感测设备,所述位置感测设备能够保持对扫描线和扫描平面的位置和取向的跟踪。然而,这目前未被预期。第二,可以在超声图像采集探头内自动机械地扫描换能器。这可以是当使用一维换能器阵列时的情况。第三并且优选地,相控二维换能器阵列被定位于超声图像采集探头内,并且超声波束电子地被扫描。超声图像采集探头可以由系统的用户,例如医学工作人员或医生来手持。超声图像采集探头14被应用到患者12的身体,使得患者12中的解剖部位32的图像被提供。
[0045]此外,超声弹性成像系统10具有超声信号和图像处理组件16,所述超声信号和图像处理组件控制经由超声弹性成像系统10的超声图像的提供。超声信号和图像处理组件16不仅控制经由超声图像采集探头14的换能器阵列的数据的采集,而且控制从由超声图像采集探头14的换能器阵列接收的超声波束的回声形成超声图像的信号和图像处理。此夕卜,超声信号和图像处理组件16在弹性成像模式下,尤其是从由超声图像采集探头14的换能器阵列接收的超声波束的回声,确定硬度值。
[0046]超声弹性成像系统10还包括显示器18,所述显示器用于向用户显示三维图像。此夕卜,提供了输入设备20,其可包括键或键盘及另外的输入设备,例如跟踪球24。输入设备20可以被连接到显示器18或直接到超声信号和图像处理组件16。
[0047]此外,超声弹性成像系统10包括跟踪设备,例如电磁跟踪设备。跟踪设备的部分位于探头14内,或可以经由夹具与探头相关联。在超声弹性成像系统的周围中可以放置另外的部分25、25’,例如传感器,如磁阻式传感器或光学传感器。优选地,另外的部分25、25’的空间坐标是已知的。
[0048]图3示出了超声弹性成像系统10的示意性方框图。如上文已经提出的,超声弹性成像系统10包括:超声图像采集探头(PR) 14、超声信号和图像处理组件(⑶)16、显示器(DI) 18以及输入设备(ID) 20。如上文进一步提出的,探头(PR) 14包括换能器阵列26,例如相控二维换能器阵列或自动扫描一维换能器阵列。此外,探头包括跟踪设备的部分27,例如生成经由传感器25、25’感测的电磁场的线圈,或者基托,尤其用于支持光学跟踪。一般而言,超声信号和图像处理组件(CU) 16可以包括:可以包括模拟和/或数字电子电路的中央处理单元、处理器、微处理器等,以协调整个图像的采集和提供。此外,超声信号和图像处理组件16包括本文所称的中央处理单元28。然而必须理解,中央处理单元28不需要是超声弹性成像系统10内的独立的实体或单元。存储器单元由附图标记35来指示。其能够是超声信号和图像处理组件16的部分,并且通常是实施的软件或硬件。当前的区别仅是出于说明性目的做出的。作为超声信号和图像处理组件16的部分的中央处理单元(CON)28可以控制波束形成器,并且通过这,控制解剖部
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