超声成像中感兴趣的三维容积制造技术

本发明专利技术涉及超声成像中感兴趣的三维容积。对感兴趣的容积进行超声成像(38)。根据容积扫描来自动定位(32)感兴趣的对象。在一种方法中，通过分类器找到围绕对象的几何界限框。在另一方法中，用于缩放到对象的选项被指示(33)给患者。环绕对象或界限框自动地限定(34)扫描区域，而无论是否响应于用户对选项的选择。扫描区域基于超声扫描格式而成形，但小于容积。与对整个原始容积的扫描(30)相比，通过扫描区域限定的感兴趣的容积用于生成(38)具有更大时间和/或空间分辨率的图像。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及以超声的容积成像。特别地，提供了具有感兴趣区域的容积成像。在扫描患者的容积时，标识较小的感兴趣的容积区域。较小的感兴趣的容积允许可用获取时间和换能器或系统信息率的更有针对性的使用。通过扫描感兴趣的容积区域而不是整个容积，更高的时间或空间分辨率是可能的。在临床实践中，需要超声波检验师来手动地定位感兴趣的容积。这花费时间，因此在围手术应用(例如，经食管超声心动图(TEE))期间可能是不太可行的。感兴趣的容积相对于换能器的定位的手动更新同样是耗时的。感兴趣的容积被指定为处于相对于换能器的给定定位处。利用换能器限定的参考系来连续地对某个结构进行成像可能是有挑战性的。不容易保持换能器稳定，并且器官可能受呼吸或心脏运动影响。换能器或患者运动可能引起感兴趣的结构移动出感兴趣的容积，这需要另外的耗时的手动定位。
技术实现思路
作为介绍，下面描述的优选实施例包括用于感兴趣的容积的超声成像的方法和系统。感兴趣的对象根据容积扫描而自动地被定位。该对象可以是毗连的或分成部分。在一种方法中，通过分类器找到围绕对象的几何界限框(bounding box)。在另一方法中，向用户指示用于缩放到对象的选项。环绕对象或界限框自动限定扫描区域，而不论是否响应于用户对选项的选择。扫描区域基于超声扫描格式而成形，但小于容积。相比于对整个原始容积的扫描，通过扫描区域限定的感兴趣的容积用于生成具有更大时间和/或空间分辨率的图像。在第一方面中，提供了用于感兴趣的容积的超声成像的方法。超声成像系统获取表示患者容积的数据。处理器定位目标界限框，所述目标界限框围绕感兴趣的解剖体(anatomy)和附加的解剖体。处理器将容积内的感兴趣的容积标识为扫描区域，其以围封(enclose)目标界限框的扫描格式。超声成像系统对以扫描格式的扫描区域进行扫描。根据感兴趣的容积的扫描来生成图像。在第二方面中，提供了用于感兴趣的容积的超声成像的系统。换能器可与发射和接收波束形成器连接。处理器被配置为根据响应于来自接收波束形成器的、表示患者的第一区域的信息的超声数据集而自主地标识解剖结构，并被配置为调整扫描参数以仅扫描作为第一区域的子部分的感兴趣的容积。感兴趣的容积包括解剖结构。再现器(renderer)被配置为根据由发射和接收波束形成器通过使用扫描参数的扫描而仅对感兴趣的容积生成图像。显示器被配置为显示图像。在第三方面中，提供了一种用于感兴趣的容积的超声成像的方法。超声扫描仪扫描患者的容积。处理器定位容积中的解剖体。在显示器上呈现缩放到解剖体的选项。处理器将感兴趣的容积标识为围封解剖体且小于患者的容积。标识响应于用户对选项的选择。超声扫描仪在标识之后、针对多个重复而扫描感兴趣的容积并且不扫描患者的容积的其余部分。在感兴趣的容积的显示上生成图像的序列。图像基于响应于感兴趣的容积的扫描的超声数据。本专利技术由随后的权利要求限定，并且本章节中没有什么应当被理解为对那些权利要求的限制。本专利技术的另外的方面和优点在下文中结合优选实施例而被公开，并且可以稍后独立地或组合地被要求保护。附图说明组件和各图不一定是按比例绘制的，代替地重点被放在说明本专利技术的原理上。此外，在各图中，同样的参考标号贯穿不同的视图指明对应的部分。图1是用于感兴趣的容积的超声成像的方法的一个实施例的流程图图解；图2A-C分别图示了界限框、扫描区域、和缩放的显示的示例；图3图示了示例性的获取循环；以及图4是用于感兴趣的容积的超声成像的系统的一个实施例的框图。具体实施方式对容积进行扫描。为了对患者进行增加的时间和/或空间成像，在容积中环绕自动检测的对象而限定感兴趣的容积。与在对整个容积视场成像的情况下所可能的相比，以更大的时间分辨率、对比分辨率、减少的阴影、和/或空间分辨率来对感兴趣的容积进行扫描和成像。根据整个视场三维图像而自动地确定感兴趣的容积框，并随后仅扫描所聚焦的感兴趣的容积。在一个实施例中，基于机器学习的对象检测控制图像获取过程。这允许将图像获取聚焦到最重要的区域上：目标解剖体和/或工具所位于的地方。超声波束利用全容积获取来稀疏地对解剖体进行采样以定位对象。该位置控制图像获取过程。超声系统自动地识别某些结构并优化视场和其它成像参数。针对被定为目标的区域执行一系列空间上较小的感兴趣容积的获取。通过使用固定的换能器带宽预算，如与全容积相比，该分配方案允许感兴趣的容积中的更高图像质量(例如，增加时间和空间分辨率)。在另一实施例中，超声系统自主地在超声数据集中实时标识某种结构并实时地调整成像参数以便优化图像质量和收集针对解剖结构的数据。例如，在根据整个心脏扫描定位了瓣膜后，收集两个相继的心动周期(heart cycle)上的针对主动脉瓣的数据。作为另一示例，活检针相对于诸如可疑病变之类的预定义的结构的位置被定位。感兴趣的容积动态地被锚定(anchor)至目标。通过重复容积的稀疏时间和/或空间扫描以及解剖体的检测，有规则地安置的感兴趣的容积可以以持续(on-going)的方式被成像而不管患者和/或换能器移动。超声系统随时间并且以预测方式调整视场，从而确保该结构不离开感兴趣的容积。这包括在偶尔的稀疏获取中探查邻近区域。图1示出了用于感兴趣的容积的超声成像的方法的一个实施例。通常，在三维超声成像期间根据容积扫描而自动地检测感兴趣的对象。该检测可以包括界限框，其是不同于对象且在扫描数据中不特别表示的几何结构。感兴趣的区域或容积被限定为环绕所检测的对象或界限框的子容积。多次扫描感兴趣的容积，而不扫描容积。与通过扫描容积所可能的相比，以更大的空间和/或时间分辨率来对感兴趣的容积进行成像。通过在感兴趣的容积扫描的重复的情况下重复根据全容积扫描的对象检测，更新对象位置，从而提供面向感兴趣的对象的自动的感兴趣容积的成像。通过图4中所示的系统或不同系统来执行该方法。例如，在动作30和36中，医学诊断超声成像系统进行扫描，并且处理器在动作32中进行定位，在动作33中呈现缩放选项，以及在动作34中对扫描形状进行定位。在动作38中，成像系统生成所显示的图像。其它设备可以执行任何动作，诸如处理器执行所有的非扫描动作。动作以所示的次序或另一次序执行。例如，动作33在动作32之前执行。可以使用附加的、不同的或更少的动作。例如，不执行动作33。作为另一示例，不执行动作32并且将扫描形状定位在所检测的对象上而不是界限框上。在又一示例中，不执行从动作38至动作30的重复循环。在动作30中，获取表示患者的容积的数据。利用超声成像系统来获取数据。超声成像扫描仪对患者容积进行扫描。可替代地，从先前的扫描中获取数据，诸如通过从存储器或图片归档和通信系统的传递。扫描患者的容积。该扫描是初始扫描，诸如第一次扫描。初始扫描可以是初始地发生或者在动作32中检测解剖体之前发生的那个，即使在初始扫描之前发生了其它先前的扫描。例如，在超声波检验师定位换能器以扫描所期望的容积时，重复动作30的扫描。一旦感兴趣的对象在视场中，就发生动作32的检测，使得用于第一次检测的容积扫描成为针对过程的其余部分的初始扫描。初始扫描是对整个容积的。整个容积是通过扫描建立的视场。横向范围和深度限定了所扫描的容积的范围。基于不同设置，不同大小的容积可以构成整个扫描容积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于感兴趣的容积的超声成像的方法，该方法包括：利用超声成像系统获取(30)表示患者容积的数据；通过处理器(18、24)定位(32)目标界限框，所述目标界限框围绕感兴趣的对象和附加的解剖体；通过处理器(18、24)将容积内的感兴趣的容积标识(34)为扫描区域，所述扫描区域以围封目标界限框的扫描格式；利用超声成像系统来扫描(36)以扫描格式的扫描区域；以及根据感兴趣的容积的扫描(36)来生成(38)图像。

【技术特征摘要】
2015.03.30 US 14/6735831.一种用于感兴趣的容积的超声成像的方法，该方法包括：利用超声成像系统获取(30)表示患者容积的数据；通过处理器(18、24)定位(32)目标界限框，所述目标界限框围绕感兴趣的对象和附加的解剖体；通过处理器(18、24)将容积内的感兴趣的容积标识(34)为扫描区域，所述扫描区域以围封目标界限框的扫描格式；利用超声成像系统来扫描(36)以扫描格式的扫描区域；以及根据感兴趣的容积的扫描(36)来生成(38)图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中获取(30)包括在扫描(36)之前获取(30)以及停止患者容积的扫描而多次重复扫描区域的扫描(36)。3.根据权利要求1所述的方法，其中获取(30)包括以第一线密度获取(30)，以及其中扫描(36)包括以大于第一线密度的第二线密度来对扫描区域进行扫描(36)。4.根据权利要求1所述的方法，其中定位(32)包括将目标界限框定位(32)为具有小于十三个侧面以及与感兴趣的对象不同的外表面的几何结构。5.根据权利要求1所述的方法，其中定位(32)包括应用经机器学习的分类器。6.根据权利要求1所述的方法，其中定位(32)包括检测目标界限框的定位、定向和大小以包括感兴趣的对象。7.根据权利要求1所述的方法，其中标识(34)包括将扫描区域标识(34)为覆盖目标界限框的全部的最小三维扇形形状。8.根据权利要求1所述的方法，其中标识(34)包括将扫描区域标识(34)为具有在深度、高程和方位角上覆盖目标界限框的边界的超声锥体区域。9.根据权利要求1所述的方法，其中对扫描区域进行扫描(36)包括针对扫描(36)的至少十次重复而对扫描区域进行扫描(36)且不扫描(36)患者容积的其余部分。10.根据权利要求9所述的方法，其中获取(30)、扫描(36)以及扫描(36)的重复包括获取循环；还包括对获取循环进行重复，获取(30)和定位(32)的重复包括追踪患者容积中的感兴趣的对象。11.根据权利要求1所述的方法，其中生成(38)图像包括生成(38)感兴趣的容积的图像而不是患者容积的其它部分的图像。12.根据权利要求1所述的方法，还包括：根据数据而确定感兴趣的对象处于患者的容积中；向用户呈现(33)用于缩放到感兴趣的容积的选项；以及响应于接收用户对选项的选择来执行标识(34)和扫描(36)。13.一种用于感兴趣的容积的...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·海曼，K·拉洛维奇，W·G·维尔克宁，
申请(专利权)人：美国西门子医疗解决公司，
类型：发明
国别省市：美国;US