解剖学智能心回波描记术中的肋骨阻挡描绘制造技术

一种用于成像采集和显示系统的、并且被配置用于关于视场(216)阻挡的用户导航的交互式视觉引导工具检测并在空间上限定阻挡。它还将视觉上表示所述限定的标记(244)与图像集成用于联合可视化。根据视场相对于阻挡的移动而动态移动标记。标记的形状能够如线段，或者两个标记(244、248)能够以“V”形结合以构造非阻挡区域。限定可以基于确定在各方向上的超声波束是否被阻挡。在一些实施例中，被包括用于导出图像的是用于接收图像数据的成像通道，计算其相干性度量，即通道数据间的相似性。对方向的确定基于在该方向上的位置的度量。一种应用是在阻挡的肋骨(208、212)之间对超声探头进行导航以得到标准心脏视图。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及跟踪视觉阻挡的空间界限，并且具体涉及一种用于这样的跟踪的交互式视觉引导工具。
技术介绍
成功的超声扫描强烈地依赖于用户的训练和经验。由于心脏被肋骨和肺组织包围，因此心回波描记术(echocardiography)扫描特别具有挑战性。因为在钙化的肋骨(典型地在顶视图中遇到)和肺组织与周围身体组织之间的严重的声阻抗不匹配，超声仅能勉强穿透钙化的肋骨和肺组织。此外，肋骨中的超声吸收与软组织的超声吸收相比是非常高的。为了避免伪影，用户必须将探头放置在正确的位置中，即找到良好的声窗，以进行成像。常规地，这仅基于显示在屏幕上的实时超声图像完成。尽管有经验的用户通常能够识别图像退化并且能够通过将探头移动到更好的位置来相应地改进图像质量，但是经验较少的用户可能由于差的手眼协调和对伪影的较少知悉而采集折衷的图像。
技术实现思路
在本文中以下所提出的涉及解决上述问题中的一个或多个。存在对一种能够实时地引导并训练无经验或经验不足的用户定位探头以获得最优图像质量的工具的需求。为了引导并训练无经验或经验不足的用户将探头放置在正确的位置中，本文提出通过提供重叠在图像上的翻转的“V”显示来帮助用户的手眼协调性。“V”的两条腿中的每条指示了诸如通过肋骨的阻挡的边缘，例如每条肋骨一条腿。“V”的两条腿中的每条都根据探头的视场相对于阻挡的移动而实时移动。例如视场可以根据探头的移动而移动。随着两条腿各自>的实时转动，可以在屏幕上看到腿的移动，使得在保持它们的“V”形状的同时继续构造当前屏幕上的超声图像中未阻挡的任何当前区域。在矩阵探头的情况下，视场可以是三维的。或者在矩阵探头或一维(即1D)探头的情况下，视场可以在成像平面内。成像平面可以电动地或通过人工操纵控制旋转，同时互动反馈出现在屏幕上。具体而言，旋转能够将成像平面旋转成与相应的x平面对准或不对准，标记根据旋转动态地移动。多于一个超声视图，以及分别地多于一个标记(例如“V”腿)或标记对可以例如同时地在屏幕上可见。具体而言，呈现用于查看的可以是在一个成像平面中的一幅图像以及同步地在另一个不同的成像平面或x平面中的另一幅图像，两幅图像中的标记都随着视场相对于阻挡的变化而动态地移动。备选地，标记可以是被添加到屏幕的“V”腿图形叠加的替代或互补着色，例如使得着色出现在屏幕上看到的整个阻挡区域。根据本专利技术的一方面，一种交互式视觉引导工具为一种设备，所述设备包括：显示器；成像探头；以及视图绘制模块，其被配置用于在所述显示器上呈现经由所述探头采集到的图像。所述工具被配置用于关于视场的阻挡的用户导航。所述工具包括：阻挡模块，其被配置用于检测并在空间上限定所述阻挡；以及分界跟踪处理器，其被配置用于将在视觉上表示所述限定的标记与所述图像集成，用于在所述显示器上的联合可视化。所述工具被配置用于根据所述视场相对于所述阻挡的移动来动态移动所述标记。作为子方面，所述图像包括超声图像。在另外的子方面中，所述工具包括成像通道，所述成像通道用于经由所述探头接收图像数据，以导出所述图像。针对在所述通道上接收到的所述数据，并且在已经应用聚焦延迟的情况下，计算所述数据中的相似性的度量。所述限定基于所述度量。在又另外的子方面中，所述度量表示不同孔径的波束加和(beamsummed)数据之间的相关性，所述通道被划分在所述孔径中。在再一子方面中，所述孔径是交错互补的孔径。在具体的另一子方面中，所述通道被随机地划分在所述孔径中。在另一子方面中，确定在各方向上的超声波束是否被阻挡，所述限定基于所述确定的结果。在其子方面中，所述工具具有成像通道，所述成像通道用于经由所述探头接收图像数据，以导出所述图像。计算在多个通道上接收到的所述数据的相干性的度量。对方向上阻挡/未阻挡的所述确定是基于在该方向上位置的所述度量的。在其另外的一个子方面中，在方向上的确定基于在该方向上所述度量是否指示至少预定数量的位置的预定水平的相干性，所述度量是针对所述方向来计算的。在不同的子方面中，所述视场是V形的，其中，所述V的点在所述探头处。作为相关子方面，所述标记的形状像线段。在其一个子方面中，将在视觉上表示所述限定的第二标记与所述图像集成，用于在所述显示器上的联合可视化。所述工具还被配置用于根据所述视场相对于所述阻挡的移动来动态移动所述第二标记。所述标记联合地为V形。在另一子方面中，所述标记表示所述阻挡的空间边界。作为备选的子方面，所述集成涉及将颜色添加到所述图像作为所述标记。作为额外的子方面，所述图像的形状像圆的扇面。在又一子方面中，所述探头是矩阵探头，其中，所述视场是三维的。相对于相同的探头位置，另一标记被与另一图像集成，用于在所述显示器上的联合可视化，所述两幅图像在不同的成像平面中。所述工具还被配置用于在相应的不同成像平面中根据所述视场相对于阻挡的移动来动态移动所述另一标记。作为以上的子方面，所述另一图像与所述图像被同时显示在所述显示器上。在具体子方面中，所述检测和所述限定关于作为所述阻挡的原因的人类或动物的肋骨。在具体子方面中，计算所述视场内具有有效数据的采样位置的分数。在所述显示器上示出计算出的分数的指示符。在所述工具的一个版本中，所述视场在成像平面内。所述阻挡关于所述成像平面中的成像。在另外的子版本中，所述工具被配置用于将所述成像平面旋转成与相应的x平面对准或不对准，并且被配置用于根据所述旋转来动态移动所述标记。在又另外的子版本中，所述成象平面横向于引起所述阻挡的一根或多根肋骨。在又一个子方面中，所述视场是所述探头的视场。以下在未按比例绘制的附图的帮助下阐述了该新颖、实时、交互式视觉引导技术的细节。附图说明图1是根据本专利技术的超声技术人员交互式引导装置的示意图；图2是根据本专利技术的、示出了成像-阻挡分界以及阻挡的方向的范例的图示；图3是根据本专利技术的、涉及基于相干的空间分辨以及基于该分辨的视图阻挡边界确定的流程图和方程列表；图4是图示了随机互补换能器阵列孔径以及它们在跟踪视觉阻挡的空间限制中的使用的概念图；图5是根据本专利技术的、对图1的装置的一个实现方式的总体操作的流程图；图6A是根据本专利技术的相干图推导的范例的流程图；图6B是根据本专利技术的边界线确定的范例的流程图；并且图6C是根据本专利技术的更新显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于设备的交互式视觉引导工具(108)，所述设备包括：显示器；成像探头；以及视图绘制模块，其被配置用于在所述显示器上呈现经由所述探头采集到的图像；所述工具被配置用于关于视场的阻挡的用户导航(S520‑S570)，所述工具包括：阻挡模块，其被配置用于检测并在空间上限定所述阻挡；以及分界跟踪处理器，其被配置用于将在视觉上表示所述限定的标记与所述图像集成，用于在所述显示器上的联合可视化，所述工具被配置用于根据所述视场相对于所述阻挡的移动来动态移动所述标记。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.28 US 61/840,6961.一种用于设备的交互式视觉引导工具(108)，所述设备包括：显示
器；成像探头；以及视图绘制模块，其被配置用于在所述显示器上呈现经
由所述探头采集到的图像；所述工具被配置用于关于视场的阻挡的用户导
航(S520-S570)，所述工具包括：
阻挡模块，其被配置用于检测并在空间上限定所述阻挡；以及
分界跟踪处理器，其被配置用于将在视觉上表示所述限定的标记与所
述图像集成，用于在所述显示器上的联合可视化，
所述工具被配置用于根据所述视场相对于所述阻挡的移动来动态移动
所述标记。
2.如权利要求1所述的工具，所述图像包括超声图像(428、432)。
3.如权利要求2所述的工具，还包括多个成像通道(410)，所述多个
成像通道用于经由所述探头接收被应用了聚焦延迟的图像数据，以导出所
述图像，所述阻挡模块还被配置用于计算在已经应用了所述延迟的多个通
道上接收到的数据间的相似性的度量，所述限定基于所述度量。
4.如权利要求3所述的工具，所述度量(S330)表示不同孔径的波束
加和数据之间的相关性，所述多个通道被划分在所述孔径中。
5.如权利要求4所述的工具，所述孔径(404、408)是交错互补的孔
径。
6.如权利要求5所述的工具，所述通道被随机划分在所述孔径中。
7.如权利要求2所述的工具，所述阻挡模块还被配置用于确定在各方
向上的超声波束是否被阻挡，所述限定(S648)基于所述确定的结果。
8.如权利要求7所述的工具，还包括多个成像通道，所述多个成像通
道用于经由所述探头接收图像数据，以导出所述图像，所述阻挡模块(112)
还被配置用于计算在所述多个通道上接收到的所述数据的相干性的度量，
对所述方向中的方向的所述确定是基于在所述方向上的位置的所述度量
的。
9.如权利要求8所述的工具，在所述方向中的方向上的所述确定基于
所述度量在所述方向上是否指示至少预定数量的位置的预定水平的相干
性，所述度量是针对所述方向来计算的(S632)。
10.如权利要求1所述的工具，所述视场是V形的，其中，所述V的
点在所述探头(144)处。
11.如权利要求1所述的工具，所述标记(244)的形状像线段。
12.如权利要求11所述的工具，所述处理器还被配置用于将在视觉上
表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：SW·黄，E·G·勒杜列斯库，R·Q·埃尔坎普，S·王，K·E·蒂勒，D·普拉特，
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