超声图像分割制造技术

本发明专利技术的用于分割超声图像数据的设备包括配置成生成患者的成像数据的超声成像系统。超声成像系统包括换能器、处理单元和显示器。处理单元在操作上耦合到换能器以接收所生成的成像数据。处理单元配置成分析所接收成像数据，并且识别解剖元素。处理单元包括利用从不同成像系统所得到的相同解剖元素的分割数据作为初始种子来分割解剖元素的指令。

【技术实现步骤摘要】
超声图像分割
一般来说，本专利技术涉及医疗图像的分割的领域，以及更具体来说，涉及超声医疗图像的分割。
技术介绍
超声或超声检查术是利用具有高于可听范围的高频率的声波的医疗成像技术。超声系统包括具有换能器阵列、发射器和接收器的超声探头。换能器元件将后向散射和/或反射波转换成电信号，电信号由处理单元来处理以生成可显示的对应图像。超声图像被实时地显示，并且可存储供进一步分析。
技术实现思路
一个实施例包括配置成生成患者的成像数据的超声成像系统。超声成像系统具有换能器探头、处理单元和显示器。处理单元包括处理器，处理器在操作上耦合到换能器以接收所生成的成像数据。处理器配置成分析所接收的成像数据，并且从成像数据识别解剖元素。处理单元包括利用从不同成像系统所得到的相同解剖元素的分割数据扫描作为初始种子来分割解剖元素的指令。在另一个实施例中，非暂时计算机可读介质包含计算机可读代码，该代码指导处理器从超声换能器接收所生成的成像数据，在显示器上显示成像数据，以及利用全部或部分来自得到从不同成像系统所得到的相同解剖元素的扫描的分割数据作为初始种子来分割成像数据的解剖元素。在另一个实施例中，一种分割超声图像数据的方法包括在处理单元接收超声成像数据，识别超声成像数据的解剖元素，以及采用算法利用来自不同成像系统的相同解剖元素的先前所分割成像数据作为初始种子来分割解剖元素。附图说明图1是用于超声图像分割的系统的示意图。图2是图1的超声系统的示意图。图3是图2的超声系统组件的示意图。图4是示范超声分割过程的流程图。图5是得到图4的感兴趣部位的超声图像的流程图。图6是图4的超声分割过程的流程图。具体实施方式参照图1，按照一示范实施例示出图像处理系统100的框图。图像处理系统100提供人体104内的解剖元素102的超声图像的分割，并且包括第一成像系统110、第二超声成像和分割系统112。通信装置114将某些数据从第一成像系统110传递给超声成像和分割系统112。第一成像系统110能够从本领域已知的用于生成人体的多个图像的多个医疗成像装置中选取。成像装置110可以是计算机断层扫描(CT)系统、磁共振成像(MRI)系统、位置发射断层扫描(PET)系统、超声(US)系统或者本领域已知的其它医疗成像系统。在一个实施例中，第一成像装置110是CT系统，但是，第一成像装置110有可能是上述其它医疗成像系统之一。第一成像系统110包括具有x射线源118和x射线探测器120的CT扫描仪116。在CT成像过程期间，患者通常躺在水平位置，并且暴露于来自x射线源118的采用一系列x射线探测器120所测量的多个x射线。x射线束经过患者的特别薄的截面或“层面”。x射线探测器120测量所发射辐射量。将从x射线探测器120所得到的电子信号提供给CT处理单元122。这个信息用于计算体内的样本点的x射线衰减系数。灰度级图像则基于所计算x射线衰减系数来构成。图像中的灰度阴影与层面内每一点的x射线吸收量形成对照。能够重构在CT扫描期间所得到的层面，以便提供暴露于x射线的患者身体104之内的感兴趣部位(ROI)中的解剖元素102的解剖上正确的表示。与图像数据获取方法无关，在CT扫描期间所得到的层面由CT处理单元122形成为数据阵列，数据阵列通常由分布在ROI周围的规则位置的三维坐标的多个集合组成。三维坐标可按照DICOM格式来提供。从CT扫描所得到的图像则可在显示器124上显示。一旦已经得到初始CT图像，可分割三维数据以识别特定的感兴趣解剖元素。分割过程将图像的像素或体素分为相对某种特性(例如强度、纹理等)是同质的一定数量的类。这样，有可能分离和识别人体内诸如肿瘤或病变之类的感兴趣解剖元素102的边界。一旦形成分割图像，外科医生能够使用分割图像来计划外科技术。存在生成人体内的感兴趣区域的三维模型或结构可用的各种技术。在一种方法中，种子体素(体积元素)放在CT扫描的感兴趣解剖结构中，以及相邻体素被连续分析，并且如果它们与先前识别的体素相邻并且满足诸如强度或放射密度之类的所指定属性，则一般被识别为属于相同结构。按照已知技术的任一种，得到3D图像供在显示器124上可视化。创建分割CT图像涉及可要求相当的处理量的若干操作。CT系统可包括一个或多个处理单元122，以便接收和处理从x射线探测器120所接收的信号。对本申请来说，术语“处理单元”将表示运行存储器中包含的指令序列的当前开发或将来开发的处理单元。在一个示例中，本文所使用的术语“存储器”包括包含用于指导控制器的计算机代码的非暂时计算机可读介质。指令序列的执行使包括控制器的处理单元执行诸如生成x射线并且处理和存储从x射线探测器所接收的信号之类的步骤。指令可从只读存储器(ROM)、大容量存储装置或者其它某种永久存储装置加载到随机存取存储器(RAM)中供处理单元执行。在其它实施例中，硬连线电路可用来代替软件指令或者与其结合以实现所述功能。例如，CT处理单元122可体现为一个或多个专用集成电路(ASIC)的一部分。除非另加具体说明，否则处理单元并不局限于硬件电路和软件的任何特定组合，也并不局限于待运行指令的任何特定源。按照一个实施例，处理单元122按照存储器126中包含的指令从CTx射线探测器120来接收信号，并且分析这类信号，其中这种分析的结果在显示器124上呈现，并且被存储以供后续处理，以便创建被扫描区域的二维和/或三维阵列并且随后允许那个阵列的分割。分割CT数据中的解剖元素的多种方法是本领域已知的。如上所述，种子体素或体积元素的使用可用作识别所分割解剖元素的边界的起始点。CT数据阵列可在显示器上显示。诸如鼠标、键盘、触摸屏或其它接口之类的输入装置128可用于从对解剖元素的显示来识别开始分割过程的起始点。迭代算法可用于完全识别所分割部位的二维和/或三维边界。解剖元素的边界可称作轮廓图或者在使用CT数据的情况下称作CT轮廓图。轮廓图可采取位于解剖元素的外周边或边界的数据点的形式，或者可采取其结果是CT图像数据中的解剖元素的边界的具有给定参数的等式的形式。了解所分割部位的二维和三维边界允许计算分割解剖元素的面积和体积。所分割解剖元素的CT轮廓图以及面积(cm2)和体积(cm3)值可存储在存储器126中供将来使用和参考。在一个实施例中，CT轮廓图及关联面积和体积参数经由通信装置114传递给超声分割系统112。通信装置114可以是CT处理单元122与超声成像和分割系统112之间的有线或无线连接。备选地，通信装置114可以是诸如闪存驱动器（flashdriver）或者本领域已知的其它装置之类的便携存储器装置，它能够存储CT扫描DICOM数据、轮廓图及关联面积和体积数据，然后在操作上连接到和/或存储在超声系统112中。备选地，CTDICOM数据、轮廓图及关联量度可放在网络上，以便随后由超声系统112来访问。在一个示例中，被分割并且存储在存储器中的CT数据的解剖元素可以是将要治疗的肿瘤或病变。在从CT数据所识别和分割的解剖元素的治疗之后，可期望确定治疗的有效性。确定肿瘤的治疗的有效性的一种方式是识别治疗之后的肿瘤的大小的变化。也许有可能得到第二CT扫描，并且分割解剖元素，然后将解剖元素的第一CT分割体积的体积与解剖元素的第二CT分割体积进行比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分割超声图像数据的设备，包括：超声成像系统，配置成生成患者的成像数据，所述超声成像系统具有换能器探头、处理单元和显示器；所述处理单元在操作上耦合到所述换能器探头，以便接收所述所生成的成像数据，所述处理单元配置成：分析所述所接收的成像数据；从所述成像数据识别解剖元素；所述处理单元包括利用从不同成像系统所得到的相同解剖元素的分割数据扫描作为初始种子来分割所述解剖元素的指令。

【技术特征摘要】
1.一种用于分割超声图像数据的设备，包括：超声成像系统，配置成生成患者的成像数据，所述超声成像系统具有换能器探头、处理单元和显示器，所述处理单元在操作上耦合到所述换能器探头，以便接收所生成的成像数据，所述处理单元配置成：分析所接收的成像数据；从所述成像数据识别解剖元素；以及利用从不同成像系统所得到的相同解剖元素的分割数据扫描作为初始种子来分割所述解剖元素。2.如权利要求1所述的设备，其中，所述不同成像系统是计算机断层扫描系统。3.如权利要求2所述的设备，其中，所述初始种子是部分或全部与所述解剖元素的先前获取的数据扫描配准的所分割解剖元素的轮廓图。4.如权利要求3所述的设备，还包括配置成识别所述显示器上的感兴趣的所述解剖元素的输入装置。5.如权利要求4所述的设备，还包括操作上连接到所述换能器探头并且跟踪所述换能器探头的移动和位置的传感器。6.如权利要求5所述的设备，其中，所述处理单元配置成在所述显示器上显示来自所述换能器探头的所述解剖元素的所述所生成的成像数据以及来自计算机断层扫描系统数据的所述患者的对应解剖元素的图像。7.如权利要求6所述的设备，其中，所述处理单元配置成计算所述成像数据上的所分割解剖元素的面积或体积，并且与来自所述计算机断层扫描系统数据的所述对应解剖元素的面积或体积进行比较。8.如权利要求7所述的设备，其中，所述处理单元配置成传递全部或部分来自所述计算机断层扫描系统数据的所分割解剖元素的位置，并且在所述显示器上显示示出移动所述换能器探头的方向和距离的标记，以便可视化与所述超声成像系统上的所述所分割解剖元素对应的所述位置。9.一种用于分割超声图像数据的设备，包括：用于从超声换能器接收所生成的成像数据的部件；用于在显示器上显示所述成像数据的部件；用于利用部分或全部来自包含从不同成像系统所得到的相同解剖元素的扫描的分割数据作为初始种子来分割所述成像数据的解剖元素的部件。10.如权利要求9所述的设备，还包括：用于比较来自所述不同成像系统的数据集并且比较来自所述超声换能器的成像数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：BA劳泽，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US