用于使用超声对镜检对象和组织中的靶解剖结构进行成像的超声成像装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对镜检对象(例如活检针)和组织中的靶解剖结构进行成像的方法和超声成像装置(20)，从而，即使当所述镜检对象的位置偏离包括所述靶解剖结构的靶平面(21)时，所述镜检对象也保持可视。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用超声对镜检对象和组织中的靶解剖结构进行成像的超声成像装置和方法
本专利技术涉及使用超声对诸如针状器械的镜检对象和组织中的靶解剖结构进行成像的方法，所述方法包括组织成像步骤和镜检对象成像步骤，所述组织成像步骤包括：将第一声波发射到组织的体积区域中，所述体积区域包括定位于靶平面的靶解剖结构；接收来自靶平面的所述第一声波的回波；并且处理所述接收的回波以产生二维组织图像，所述组织成像步骤使用组织模式特异性的参数集合，所述镜检对象成像步骤包括：将第二声波发射到组织的所述体积区域中，所述体积区域包括镜检对象；接收来自包括靶平面的多个图像平面的所述第二声波的回波，所述多个图像平面在围绕靶平面的选定的仰角的仰角方向上分隔开。所述镜检对象成像步骤使用镜检对象模式特异性的参数集合。本专利技术还涉及实施根据本专利技术所述的方法的装置。更具体而言，本专利技术涉及使用超声对活检针进行成像的方法和用于对活检针进行成像的超声成像装置。
技术介绍
超声通常用于在介入外科手术程序期间对针插入进行成像。例如，这样的针可以是用于从身体中的靶解剖结构中退回液体的穿刺针，或从身体中的靶解剖结构中移除样本的活检针。针也可以用于将药物或其他物质施予到相对于身体中的靶解剖结构的特异性的位置。在这样的程序期间，针轨迹的精度是高度重要的。针不应该干扰或损伤不与正在进行的程序关联的解剖结构。一些程序可以指向诸如动脉的身体中的小区域，或诸如心脏的靠近大的解剖结构的区。因此，针放置的准确度是至关重要的。超声常常用作用于对针和靶解剖结构进行成像以支持介入程序的成像方法。诸如X射线或EM(电磁)引导的其他成像备选方法遭受各种缺点，例如，辐射暴露的风险、仅仅2D视图、额外的安装时间、追踪误差或诸如活检针的镜检对象的可视性的缺乏。Cheung和Rohling’s在“Enhancementofneedlevisibilityinultrasound-guidedpercutaneousprocedures(Ultr.Med.Biol.(2004)30：第617-624页)”中描述了根据前言所述的用于对镜检针和组织中的靶解剖结构进行成像的方法。这里，通过显示镜检对象图像(也称为针特异性的图像)和组织图像的组合，增强了超声图像中的针的可视化，而没有对组织中的靶解剖结构的可视化的质量做出让步。使用组织模式特异性的参数集合获得的组织图像描绘组织中的靶解剖结构，但是可能以低质量来描绘针，或甚至根本不描绘针，然而使用镜检对象模式特异性的参数集获得的镜检对象图像描绘具有高对比度的针，但是可能几乎不描绘背景组织。通过对其采取加权平均，组合两个图像来产生示出针和靶解剖结构二者的图像(常常称为针增强图像)。在组织成像步骤中和在镜检对象成像步骤中的超声成像的特性被优化以允许最佳可能的响应。通过分别使用组织模式特异性的参数集合或镜检对象模式特异性的参数集合来设置这些特性。这些参数集合可以包括，例如，超声波的频率、与射束转向和射束密度有关的参数、焦点深度、接收回波的速率(帧速率)以及控制所接收的回波的处理类型(例如，膛处理和时间滤波)的参数。在以上描述的方法中，针对要被显示的针的有利几何配置是所谓的“平面内”几何配置，其中，在包括靶解剖结构的靶平面中包含针的长轴。然而，在绝大多数情况下，由于例如组织异质性和斜面非对称性，针的位置偏离靶平面。现在，已知方法的问题是在组合(针增强)图像中未示出(或未充分示出)这样的平面外的针。临床医生不得不移动成像换能器，发射并接收声波，以对针进行定位，但是然后丢失定位于原始靶平面的靶解剖结构。此外，由于临床医生不知道针相对于原始靶平面被定位到哪里，因此他没有怎样移动换能器以找到针的指示。EP1281368A2公开了一种用于在生物组织的身体的超声成像检查期间对活检针等进行超声成像的方法和装置，其包括以下步骤：a)交替地：利用适于针的优化成像和可视化的超声发射和接收参数来执行一个或多个成像扫描；以及利用适于身体的优化成像和可视化的超声发射和接收参数来执行一个或多个成像扫描，所述身体包括将针插入其中的生物组织或其细部；b)在成像之前，将造影剂注射到要被检查的区域中；以及c)设置适于身体或其细部的优化成像和可视化的超声发射和接收参数，其中，针被插入，使得这些参数针对身体之内的超声不良反射物组织或具体物或液体流的成像而被优化。US2002/0173719A1公开了一种满足关于超声探头轴和关于成像平面的针定位的宽范围的方法。将普通帧与特定目的帧进行复合，特定目的帧具有适于突出接收来自活检针的回波的发射和接收参数。与特定目的超声帧相关联的仰角射束的宽度比与普通超声帧相关联的仰角射束的宽度宽。将特定目的超声帧的射束转向，使得与针对普通超声帧的入射的角度相比，特定目的超声帧的射束以增加的角度入射在活检针上。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的以上问题。根据本专利技术，通过提供根据本专利技术所述的方法实现该目的，根据又一方面，通过提供根据本专利技术所述的超声成像装置来实现该目的。根据本专利技术所述的方法包括在本文件的开始提到的特征，并且其特征在于：镜检对象成像步骤还适于处理从包括靶平面的多个图像平面接收的回波，以产生三维镜检对象图像集合；并且其特征在于方法还包括通过将二维组织图像和三维镜检对象图像集合进行组合来显示组合的图像的显示步骤。专利技术人已经认识到，在组织成像步骤中保持对包括靶解剖结构的靶平面进行成像，并且同时在镜检对象成像步骤中对包围所述靶解剖结构的组织的体积区域进行成像而不需要移动换能器是重要的。根据本专利技术，在镜检对象成像步骤中使用镜检对象模式特异性的参数集合来采集多个图像平面，所述多个图像平面在仰角方向上分隔开。这给出3维(针特异性的)图像集合。从该3维(针特异性的)图像集合中获得镜检对象图像，所述镜检对象图像提供对象(例如针)的详细图像，所述对象在三个维度中能够被精确定位并且在长度和方向上被量化。多个图像平面可以包括靶平面，所述靶平面包括靶解剖结构。该靶平面可以落在多个图像平面的中心，但这不是必要的。也不必将仰角平面的顶点中心化在产生超声波的阵列换能器的中心处，或不必使仰角平面平行。在组织成像步骤中，获得定位于靶平面的靶解剖结构的2维组织图像，而在镜检对象成像步骤中，从3维(针特异性的)图像集合中获得诸如针的镜检对象图像。因此，他们之间的关系允许这些图像的组合以显示组合(针增强)图像，在所述组合(针增强)图像中相对于靶解剖结构示出了对象(例如针)。即使当对象不直接与靶平面一致时，这样的组合图像也允许操作者看到所述对象(诸如针)。应当注意，不移动换能器已经获得这些图像是有利的。在显示步骤中，将平面组织图像(示出靶解剖结构)与镜检对象的体积绘制进行组合。用这种方式，即使当镜检对象移动远离靶平面时，维持镜检对象与靶解剖结构一起的同步显示。通过平均可以组合来自多个图像平面中的个体平面的数据，以形成镜检对象图像。然而，在实施例中，3维分割算法用于从多个图像平面分割出镜检对象(例如针)，以创建仅示出所述对象的镜检对象图像。在又一实施例中，在多个图像平面中的平面中的每个被用作个体快照，以产生示出镜检对象(中部分)的分隔开的图像，然后所述分隔开的图像以类似拼图的形式被配合在一起。根据本专利技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用超声对镜检对象和组织中的靶解剖结构进行成像的方法，所述方法包括：‑组织成像步骤(11)：‑将第一声波发射到所述组织的体积区域(22)中，所述体积区域包括定位于靶平面(21)的所述靶解剖结构，‑接收来自所述靶平面的所述第一声波的回波，并且‑处理接收的回波以产生组织图像，‑所述组织成像步骤使用组织模式特异性的参数集合，以及‑镜检对象成像步骤(12)：‑将第二声波发射到所述组织的所述体积区域中，所述体积区域包括所述镜检对象，‑接收来自所述靶平面的所述第二声波的回波，并且‑处理所述接收回波以产生镜检对象图像，‑所述镜检对象成像步骤使用镜检对象模式特异性的参数集合，以及‑显示步骤(13)，其用于显示组合的组织图像和镜检对象图像，其特征在于：‑所述镜检对象成像步骤适于：‑接收来自多个图像平面(24、25)的所述第二声波的回波，所述多个图像平面在围绕所述靶平面(21)的选定的仰角的仰角方向上分隔开，以及‑处理从所述靶平面和从所述多个图像平面接收的所述回波，以产生所述镜检对象图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.11 US 61/645,6741.一种使用超声对镜检对象和组织中的靶解剖结构进行成像的方法，所述方法包括：(i)组织成像步骤(11)：-将第一声波发射到所述组织的体积区域(22)中，所述体积区域包括定位于靶平面(21)的所述靶解剖结构，-接收来自所述靶平面的所述第一声波的回波，并且-处理接收的回波以产生二维组织图像，-所述组织成像步骤使用组织模式特异性的参数集合，(ii)镜检对象成像步骤(12)：-将第二声波发射到所述组织的所述体积区域中，所述体积区域包括所述镜检对象，以及-接收来自包括所述靶平面的多个图像平面(24、25)的所述第二声波的回波，所述多个图像平面在围绕所述靶平面(21)的选定的仰角的仰角方向上分隔开，-所述镜检对象成像步骤使用镜检对象模式特异性的参数集合，其中，所述镜检对象成像步骤还适于处理从包括所述靶平面的所述多个图像平面接收的回波，以产生三维镜检对象图像集合，并且其中，所述方法还包括：(iii)显示步骤(13)，其用于通过组合所述二维组织图像和三维镜检对象图像集合来显示组合的图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述镜检对象成像步骤还适于从所述多个图像平面中的每个个体平面分割出所述镜检对象，并且因此从所分割的个体平面创建镜检对象图像。3.根据权利要求1所述的方法，还包括用于执行三维分割以从所述多个图像平面分割出所述镜检对象的分割步骤。4.根据权利要求1所述的方法，包括至少两个组织成像步骤(11)和至少两个镜检对象成像步骤(12)，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·G·G·M·维尼翁，J·张，A·A·丹尼尔斯，A·K·贾殷，
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