具有中轴弯曲和横向偏心的心脏的超声心脏评估制造技术

超声成像系统通过将心尖与二尖瓣平面之间的腔室的纵向中轴绘制为均匀间隔在心肌的相对壁之间的曲线来产生左心室的更加诊断性的心脏图像。横向图像平面被定位为与弯曲中轴正交，其中，控制点被定位于短轴视图中在围绕中轴均匀间隔并起源于中轴的线上。如果短轴视图是椭圆形腔室，则横向图像被拉伸以给予心脏更圆的外观，从而得到编辑控制点的更好定位。

Echocardiographic evaluation of heart with medial axis bending and lateral eccentricity

The ultrasound imaging system draws a more diagnostic heart image of the left ventricle by drawing the longitudinal axis of the chamber between the apex and the mitral plane as a uniform interval between the relative walls of the myocardium. The horizontal image plane is positioned to be orthogonal to the middle axis of the bending, where the control point is positioned on the line in the short axis view evenly spaced around the middle axis and originated in the middle axis. If the short axis view is an elliptical chamber, the transverse image is stretched to give the heart a more round appearance, resulting in a better positioning of the editing control points.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有中轴弯曲和横向偏心的心脏的超声心脏评估
本专利技术涉及医学诊断超声系统，并且具体地涉及对具有轴弯曲和横向不规则性的心脏执行心脏评估的超声系统。
技术介绍
超声成像被广泛用于评估和诊断心脏的状况。超声探头压在患者的身体上在胸腔正下方，并且向上瞄准以从心尖查看心脏。当心脏完全处于实时图像的视图中时，在心脏周期上采集三维图像数据集的序列。三维图像数据由分割处理器分析以识别心脏的各种特征和特性，诸如左心室的内皮边界、射血分数和心肌运动。用于心脏分析的两个这样的处理器是在美国专利US6491636(Chenal等人)中描述的自动边界检测处理器以及美国专利US7101164(Weese等人)中以及美国专利公开US2010/0189317(Lehmann等人)zhong描述的心脏模型处理器。利用诸如这些的分析工具，临床医师可以命令处理器在心脏周期上分割心脏数据，识别心脏的瓣膜以及心腔并且在诊断根据其进行的标准ASSE视图中示出心脏。然而，由于在患者中间关于患者体格、体质、心脏形状和取向等存在很大差异，因此临床医师会将自动绘制的边界编辑为最好地拟合临床医师在图像中感知的解剖学边界。这种编辑造成问题的两个特征是心脏的明显的纵向弯曲和/或偏心横向形状。左心室的纵向弯曲可以排除通过三维图像数据的MPR(多平面重建的)图像平面能够在所有标准ASE视图中示出足够的长轴呈现。心脏的横向偏心可以使边界绘制变得更加困难，并且编辑控制间距更不规则。因此，期望超声心脏诊断处理器充分呈现心脏的长轴视图，在每个标准ASE视图中具有良好的边界正交性和编辑控制间距。
技术实现思路
在一些方面中，本专利技术包括超声系统和方法。例如，本专利技术可以包括用于心脏诊断的超声诊断成像系统。所述系统可以在其上具有指令，所述指令在被执行时使系统：使用探头采集包括心脏的三维超声图像数据集；产生心肌和心腔的图像数据；在纵向分离的心尖与瓣膜平面之间绘制心腔的弯曲中轴，所述弯曲中轴基本上均匀地定位在心肌的相对壁之间；并且在弯曲中轴的平面中示出心腔图像。在某些方面中，本专利技术的系统可以包括用于心脏诊断的超声诊断成像系统，其包括：探头，其被配置为采集包括心脏的三维超声图像数据集；第一处理器，其被配置为产生心肌和心腔的图像数据；第二处理器，其被配置为在纵向分离的心尖和瓣膜平面之间绘制心腔的弯曲中轴，所述弯曲中轴基本上均匀地定位在心肌的相对壁之间；以及显示器，其用于在弯曲中轴的平面中显示心腔图像。在一些方面中，本专利技术包括通过超声心脏成像来诊断患者的方法。所述方法可以包括：采集心脏的三维图像数据集的序列，提取心肌和心腔的长轴视图，并且在心尖与瓣膜平面之间绘制心腔的弯曲中轴，所述弯曲中轴均匀地间隔在心肌的相对壁之间。附图说明在附图中：图1图示了舒张末期和收缩末期心脏的标准ASE视图。图2a图示了两个标准视图中的左心室腔室的平面的相交。图2b是具有用于编辑的控制点的左心室的三维网格。图3a图示了针对均匀对称心脏形状的纵向和横向心脏图像的中轴和控制点。图3b图示了针对具有纵向弯曲形状的心脏的纵向和横向心脏图像的中轴和控制点。图3c图示了针对具有偏心横向形状的心脏的纵向和横向心脏图像的中轴和控制点。图3d图示了根据本专利技术的原理针对这些不规则性校正的心脏的纵向和横向心脏图像的中轴和控制点。图4示出了具有纵向弯曲的心脏的三幅心脏图像。图5示出了根据本专利技术的原理的弯曲MPR的校正后的相同心脏数据。图6示出了根据本专利技术的从心脏的平面MPR到弯曲MPR的过渡的动画。图7以两个标准视图图示了右心室腔室的MPR平面的相交。图8以框图形式图示了根据本专利技术的原理构造的超声系统。具体实施方式根据本专利技术的原理，描述了一种超声诊断系统和方法，其对超声心脏图像中的心脏弯曲和横向偏心进行校正。通常的直线中轴被绘制为在腔室壁之间均匀间隔并从心尖延伸到二尖瓣平面的曲线。通过在图像中拉伸心肌以产生更均匀的形状来减少横向偏心。作为这些措施的结果，心腔的边界呈现为使得腔室壁更加等距并且与查看平面正交，使得能够创建更完整的长轴MPR视图并且允许横向MPR平面的平面内编辑以表示分割边界和控制点的更等距和正交的位移。产生未缩短的长轴MPR视图，所述视图是通过弯曲中轴的曲线切片。现在，在标准视图之一中编辑控制点将更加独立于其他视图进行操作，并改进所绘制的界面的可视化和诊断。图1图示了诊断进行的心脏的三个标准视图，以及心尖四腔(AP4)视图，心尖三腔(AP3)视图和心尖二腔(AP2)视图。顶部三幅图像a、b和c是舒张末期的心脏，底部三幅图像d、e和f是收缩末期的心脏。诸如HeartModel的图像分析工具是PhilipsHealthcare(Andover，MA)超声系统QLAB功能的部分，其可以根据心脏的体积(3D)数据自动将这些标准视图平面分割为MPR图像平面。如图1图示的，QLAB特征还能够在超声心脏图像中自动跟踪心脏的边界，诸如这些视图中的左心室(LV)的边界210、212和214和二尖瓣平面220。类似地，可以针对心脏的其他特征，如右心室，来自动跟踪边界。三个标准视图平面在LV的公共中轴处以大约0°、60°和100°的相对旋转角彼此相交。图2a中图示了标准视图平面中的两个的相交，其中，在210处勾画的AP4视图中的LV平面被示出为与在中轴200处在212处勾画的AP2视图的LV平面相交。图2a中还示出了线222，其指示横向(短轴)视图平面可以根据体积图像数据重建为MPR图像。由于所有这些二维视图平面都是从相同体积图像数据中提取的，所以它们的心脏轮廓可以被组织为三维左心室腔室的网格或线框架模型，如图2b所示。不同边界迹线彼此相交的点在图中标记为a、b、c。尽管图2a绘图表示理想情况，但实际上，3D图像数据可能不完全易于自动识别所有边界迹线210、212、232、234和236(以及其他)的全体，或者至少不会使诊断医师完全满意。因此，QLAB图像诊断程序在自动绘制的边界周围创建控制点，医师可以操纵控制点以相对于图像重新定位边界迹线。当医师利用诸如轨迹球或鼠标的指点设备在视图平面中拉动或移动控制点时，边界迹线将移动到具有控制点的新位置，但仍光滑地连接到邻近的控制点，过程称为“弹性连接(rubberbanding)”。在图2b中，交点a、b和c可以用作图示的边界迹线的控制点。然而，如果控制点被定位为彼此靠得太近，则会出现问题。在这种情况下，边界处理程序无法平滑地重新定位连接的边界迹线。代替地，当医师尝试移动控制点时，迹线会跳跃并变得不稳定。此外，当控制点太靠近在一起时，尝试在一个视图平面中重新定位控制点会影响另一个视图平面中的迹线和控制点的位置。如图2b图示的，不同视图平面的边界通过它们与公共3D图像数据集的关系而全部在空间上相互关联。因此，希望控制点具有规则的均匀间隔，使得编辑它们的位置不会导致迹线的不稳定或影响其他视图平面中的边界迹线和控制点。纵向平直且均匀对称的心脏图像通常不会出现这些编辑问题。图3a图示了纵向平直且对称的心脏的心肌60。其在心脏的心尖230和LV底部的二尖瓣平面220的中心之间自动绘制的中轴200沿着LV腔室的中心直线向下。穿过直中轴200的平坦的视图平面将捕获LV的完整的未缩短的长轴视图。当创建与中轴2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于心脏诊断的超声诊断成像系统，包括：超声探头；以及处理器，其被配置为使所述系统：使用所述探头来采集包括心脏的三维超声图像数据集；产生心肌和心腔的图像数据；在纵向分离的心尖与瓣膜平面之间绘制所述心腔的弯曲中轴，所述弯曲中轴基本上均匀地被定位于所述心肌的相对壁之间；并且在所述弯曲中轴的平面中显示心腔图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.02 US 62/261,9061.一种用于心脏诊断的超声诊断成像系统，包括：超声探头；以及处理器，其被配置为使所述系统：使用所述探头来采集包括心脏的三维超声图像数据集；产生心肌和心腔的图像数据；在纵向分离的心尖与瓣膜平面之间绘制所述心腔的弯曲中轴，所述弯曲中轴基本上均匀地被定位于所述心肌的相对壁之间；并且在所述弯曲中轴的平面中显示心腔图像。2.根据权利要求1所述的超声诊断成像系统，其中，所述处理器还被配置为使所述系统在所述弯曲中轴的平面中显示长轴心腔图像。3.根据权利要求1所述的超声诊断成像系统，其中，所述处理器还被配置为使所述系统绘制垂直于所述弯曲中轴的短轴视图。4.根据权利要求1所述的超声诊断成像系统，其中，所述处理器还被配置为使所述系统绘制心肌边界。5.根据权利要求4所述的超声诊断成像系统，其中，所述处理器还被配置为使所述系统绘制长轴心肌边界。6.根据权利要求5所述的超声诊断成像系统，其中，所述处理器还被配置为使所述系统将多个编辑控制点定位在所述长轴边界周围。7.根据权利要求4所述的超声诊断成像系统，其中，所述处理器还被配置为使所述系统绘制短轴心肌边界。8.根据权利要求7所述的超声诊断成像系统，其中，所述处理器还被配置为使所述系统在起源于...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·H·塞特尔迈尔，D·普拉特，R·J·施耐德，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL