用于超声探头定位反馈的增强的可视化的方法和系统技术方案

本发明专利技术题为“用于超声探头定位反馈的增强的可视化的方法和系统”。本发明专利技术提供了一种用于提供超声探头定位反馈的增强的可视化的系统和方法。该方法包括显示限定超声探头的目标位置和取向的掩模，该目标位置和取向对应于解剖结构的预定义视图。该掩模包括主要目标区域，相对于该主要目标区域侧向定位的一个或多个侧向目标区域，以及相对于该主要目标区域在高度方向上定位的一个或多个高度目标区域。该方法包括显示标线，该标线具有对应于探头的位置和取向的标线位置和取向。基于探头位置数据并且响应于探头的移动，相对于掩模动态地更新标线位置和取向。该标线包括主要标线元件，相对于主要标线元件侧向定位的一个或多个侧向标线元件，以及相对于主要标线元件在高度方向上定位的一个或多个高度标线元件。

Enhanced visualization method and system for ultrasonic probe positioning feedback

【技术实现步骤摘要】
用于超声探头定位反馈的增强的可视化的方法和系统
某些实施方案涉及超声成像。更具体地讲，某些实施方案涉及用于提供与超声探头的定位相关的视觉反馈以获得所期望的超声图像视图的方法和系统。视觉反馈可包括对应于超声探头的目标位置和取向的掩模以及对应于超声探头的当前位置和取向的标线。掩模和标线可叠加在超声数据上，其中标线位置和取向响应于超声探头的移动而动态地更新。超声操作者可基于反馈移动超声探头，直到标线与掩模对准。
技术介绍
超声成像是用于对人体中的器官和软组织进行成像的医学成像技术。超声成像使用实时的、非侵入性高频声波来产生二维(2D)图像和/或三维(3D)图像。在超声成像检查期间，超声操作者可操纵超声探头以从不同的位置和取向扫描所关注的超声体积。例如，超声操作者可操纵探头以从多个不同的位置和取向获取胎儿心脏的图像。然而，正确定向探头以便从不同位置获取所期望体积的所关注的图像可能是有挑战性的，尤其是对于经验不足的操作者。患者的解剖结构可能看起来不同于各种透视图，并且存在用于调节探头的若干自由度(位置、旋转和倾斜)。从不同探头位置定位和扫描期望的所关注体积的困难可导致完成超声检查花费更长的总扫描时间，即使对于有经验的用户也是如此。通过将此类系统与本申请的其余部分中参考附图阐述的本公开的一些方面进行比较，常规和传统方法的进一步限制和缺点对本领域的技术人员将变得显而易见。
技术实现思路
本专利技术公开了一种系统和/或方法，该系统和/或方法用于提供超声探头定位反馈的增强的可视化，基本上如结合附图中的至少一个所示和/或所述，如权利要求书中更完整地阐述。从以下描述和附图将更全面地理解本公开的这些和其他优点、方面和新颖特征、以及其例示的实施方案的细节。附图说明图1为根据各种实施方案的示例性超声系统的框图，该示例性超声系统能够操作以提供超声探头定位反馈的增强的可视化。图2示出了根据示例性实施方案的被配置为提供超声探头定位反馈的增强的可视化的示例性掩模和标线。图3示出了根据各种实施方案的与对应于正确定位的超声探头的示例性掩模对准的示例性标线。图4示出了根据示例性实施方案的示例性标线，该示例性标线与示例性掩模侧向不对准以提供用于将超声探头移动到正确位置和取向的反馈。图5示出了根据各种实施方案的示例性标线，该示例性标线在高度方向上与示例性掩模对准以提供用于将超声探头移动到正确位置和取向的反馈。图6示出了根据示例性实施方案的示例性标线，该示例性标线与示例性掩模旋转地不对准以提供用于将超声探头移动到正确位置和取向的反馈。图7示出了根据各种实施方案的具有侧向倾斜的示例性标线。图8示出了根据示例性实施方案的具有高度倾斜的示例性标线。图9示出了根据各种实施方案的具有不同精度水平的示例性掩模。图10示出了根据示例性实施方案的覆盖在超声图像上以提供超声探头定位反馈的增强的可视化的示例性掩模和标线。图11为示出根据各种实施方案的可用于提供超声探头定位反馈的增强的可视化的示例性步骤的流程图。具体实施方式某些实施方案可见于用于定位超声探头的方法和系统中。各种实施方案具有提供用于定位探头以捕获期望的超声图像数据的视觉反馈的技术效果。此外，某些实施方案具有将超声探头的位置和取向转换成用于与单个掩模对准的单个标线的技术效果。单个掩模可提供限定适当位置、旋转、倾斜和与这些元素中的每一个相关联的精度量的目标区域。单个标线可提供元素以呈现相对于超声探头的当前位置、旋转和倾斜的视觉反馈。此外，各种实施方案具有如下技术效果：一旦在用于获得期望的超声图像数据的正确的位置和取向中检测到超声探头，就自动进行成像系统动作。例如，一旦对应于超声探头的位置和取向的标线与对应于所关注的体积的期望的视图的掩模对准，超声系统就可被配置为自动存储获取的超声图像数据，自动地提供用于进行测量的工具，以及/或者在获取的超声图像数据中自动执行解剖结构的测量，以及进行其他操作。当结合附图阅读时，将更好地理解前述
技术实现思路
、以及以下对某些实施方案的详述。就附图示出各种实施方案的功能块的图的范围而言，这些功能块不一定表示硬件电路之间的划分。因此，例如，一个或多个功能块(例如，处理器或存储器)可以在单件硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器块、硬盘等)或多件硬件中实现。类似地，程序可以是独立程序，可以作为子例程包含在操作系统中，可以是安装的软件包中的功能等。应当理解，各种实施方案不限于附图中所示的布置和工具。还应理解，可以组合实施方案，或者可以利用其他实施方案，并且可以在不脱离各种实施方案的范围的情况下进行结构、逻辑和电气变化。因此，以下详述不应视为限制性意义，并且本公开的范围由所附权利要求书及其等同物限定。如本文所用，以单数形式列举并且以单词“一个”或“一种”开头的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确说明此类排除。此外，对“示例性实施方案”、“各种实施方案”、“某些实施方案”、“代表性实施方案”、“一个实施方案”等的引用并非旨在被解释为排除也包含所叙述的特征的其他实施方案的存在。此外，除非明确地相反说明，否则“包含”、“包括”或“具有”具有特定性质的一个元件或多个元件的实施方案可以包括不具有该性质的附加元件。另外，如本文所用，术语“图像”广义上是指可查看图像和表示可查看图像的数据。然而，许多实施方案生成(或被配置为生成)至少一个可查看图像。此外，如本文所用，短语“图像”用于指超声模式，诸如三维(3D)模式、B模式、CF模式和/或B模式和/或CF的子模式，诸如剪切波弹性成像(SWEI)、TVI、Angio、B流、BMI、BMI_Angio，并且在某些情况下还包括MM、CM、PW、TVD、CW，其中“图像”和/或“平面”包括单个或多个光束。此外，如本文所用，术语处理器或处理单元是指可执行各种实施方案所需的所需计算的任何类型的处理单元，诸如单核或多核：CPU、图形板、DSP、FPGA、ASIC或它们的组合。应当指出的是，本文所述的生成或形成图像的各种实施方案可包括用于形成图像的处理，该处理在一些实施方案中包括波束形成，并且在其他实施方案中不包括波束形成。例如，可在没有波束形成的情况下形成图像，诸如通过将解调数据的矩阵乘以系数矩阵，使得产品为图像，并且其中该过程不形成任何“光束”。另外，可使用可由多于一个传输事件产生的信道组合来执行图像的形成(例如，合成孔径技术)。在各种实施方案中，进行超声处理以形成图像，例如，包括超声波束形成，诸如在软件、固件、硬件或它们的组合中接收波束形成。图1示出了具有根据各种实施方案形成的软件波束形成器架构的超声系统的一个具体实施。图1为根据各种实施方案的示例性超声系统100的框图，该示例性超声系统能够操作以提供超声探头104定位反馈的增强的可视化。参见图1，其中示出了超声系统100。超声系统100包括发射器102、超声探头104、位置感测系统112、发射波束形成器110、接收器118、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n由至少一个处理器接收超声图像数据和与所述超声图像数据相对应的探头位置数据；/n由所述至少一个处理器在显示系统处呈现掩模，所述掩模限定对应于解剖结构的预定义超声图像视图的超声探头的目标位置和取向，所述掩模包括：/n主要目标区域；/n至少一个侧向目标区域，所述至少一个侧向目标区域相对于所述主要目标区域侧向定位，和/n至少一个高度目标区域，所述至少一个高度目标区域相对于所述主要目标区域在高度方向上定位；/n由所述至少一个处理器在所述显示系统处呈现基于所述探头位置数据具有对应于所述超声探头的位置和取向的标线位置和取向的标线，其中在所述显示系统处呈现的所述标线位置和取向基于所述探头位置数据并且响应于所述超声探头的移动而相对于所述掩模动态地更新，所述标线包括：/n主要标线元件，所述主要标线元件被配置为当所述超声探头定位在所述目标位置和取向时与所述掩模的所述主要目标区域对准，/n至少一个侧向标线元件，所述至少一个侧向标线元件相对于所述主要标线元件侧向定位并且被配置为当所述超声探头定位在所述目标位置和取向时与所述掩模的所述至少一个侧向目标区域对准，和/n至少一个高度标线元件，所述至少一个高度标线元件相对于所述主要标线元件在高度方向上定位，并且被配置为当所述超声探头定位在所述目标位置和取向时与所述掩模的所述至少一个高度目标区域对准；以及/n由所述至少一个处理器响应于所述超声探头移动到所述目标位置和取向以用于获取所述解剖结构的所述预定义超声图像视图的所述超声图像数据，基于所述标线与所述掩模对准而执行成像系统动作。/n...

【技术特征摘要】
20181015 US 16/160,3161.一种方法，包括：
由至少一个处理器接收超声图像数据和与所述超声图像数据相对应的探头位置数据；
由所述至少一个处理器在显示系统处呈现掩模，所述掩模限定对应于解剖结构的预定义超声图像视图的超声探头的目标位置和取向，所述掩模包括：
主要目标区域；
至少一个侧向目标区域，所述至少一个侧向目标区域相对于所述主要目标区域侧向定位，和
至少一个高度目标区域，所述至少一个高度目标区域相对于所述主要目标区域在高度方向上定位；
由所述至少一个处理器在所述显示系统处呈现基于所述探头位置数据具有对应于所述超声探头的位置和取向的标线位置和取向的标线，其中在所述显示系统处呈现的所述标线位置和取向基于所述探头位置数据并且响应于所述超声探头的移动而相对于所述掩模动态地更新，所述标线包括：
主要标线元件，所述主要标线元件被配置为当所述超声探头定位在所述目标位置和取向时与所述掩模的所述主要目标区域对准，
至少一个侧向标线元件，所述至少一个侧向标线元件相对于所述主要标线元件侧向定位并且被配置为当所述超声探头定位在所述目标位置和取向时与所述掩模的所述至少一个侧向目标区域对准，和
至少一个高度标线元件，所述至少一个高度标线元件相对于所述主要标线元件在高度方向上定位，并且被配置为当所述超声探头定位在所述目标位置和取向时与所述掩模的所述至少一个高度目标区域对准；以及
由所述至少一个处理器响应于所述超声探头移动到所述目标位置和取向以用于获取所述解剖结构的所述预定义超声图像视图的所述超声图像数据，基于所述标线与所述掩模对准而执行成像系统动作。


2.根据权利要求1所述的方法，包括识别所述超声图像数据中的所述解剖结构，其中所述解剖结构的所述预定义超声图像视图基于所述超声图像数据中识别的所述解剖结构。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述解剖结构由所述处理器基于机器学习算法自动识别。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述掩模和所述标线叠加在所述超声图像数据上。


5.根据权利要求1所述的方法，其中与所述超声图像数据相对应的所述超声图像数据和探头位置数据由具有位置感测系统的所述超声探头获取。


6.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述掩模包括掩模旋转指示器，所述掩模旋转指示器与所述主要目标区域成一角度在所述至少一个侧向目标区域中的一个和所述至少一个高度目标区域中的一个之间延伸，并且
所述标线包括标线旋转指示器，所述标线旋转指示器与所述主要标线元件成一角度在所述至少一个侧向标线元件中的一个和所述至少一个高度标线元件中的一个之间延伸，所述标线旋转指示器被配置为当所述超声探头定位在所述目标位置和取向时与所述掩模旋转指示器对准。


7.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述至少一个侧向目标区域为在所述主要目标区域的每个侧面上的一个侧向目标区域，
所述至少一个高度目标区域为在所述主要目标区域的每个高度方向上的一个高度目标区域，
所述至少一个侧向标线元件为在所述主要标线元件的每个侧面上的一个侧向标线元件，并且
所述至少一个高度标线元件为在所述主要标线元件的每个高度方向上的一个高度标线元件。


8.根据权利要求1所述的方法，其中所述成像系统动作是以下操作中的一者或多者：
自动存储所述解剖结构的所述预定义超声图像视图的所述超声图像数据，
自动提供用于在所述解剖结构的所述预定义超声图像视图的所述超声图像数据内执行测量的测量工具，以及
在所述解剖结构的所述预定义超声图像视图的所述超声图像数据内自动执行测量。


9.一种系统，包括：
超声探头；
显示系统；和
至少一个处理器，所述处理器被配置为：
接收超声图像数据和与所述超声图像数据相对应的探头位置数据；
在所述显示系统处呈现限定所述超声探头的目标位置和取向的掩模，所述目标位置和取向对应于解剖结构的预定义超声图像视图，所述掩模包括：
主要目标区域；
至少一个侧向目标区域，所述至少一个侧向目标区域相对于所述主要目标区域侧向定位，和
至少一个高度目标区域，所述至少一个高度目标区域相对于所述主要目标区域在高度方向上定位；
在所述显示系统处呈现基于所述探头位置数据具有对应于所述超声探头的位置和取向的标线位置和取向的标线，其中在所述显示系统处呈现的所述标线位置和取向基于所述探头位置数据并且响应于所述超声探头的移动而相对于所述掩模动态地更新，所述标线包括：
主要标线元件，所述主要标线元件被配置为当所述超声探头定位在所述目标位置和取向时与所述掩模的所述主要目标区域对准，
至少一个侧向标线元件，所述至少一个侧向标线元件相对于所述主要标线元件侧向定位并且被配置为当所述超声探头定位在所述目标位置和取向时与所述掩模的所述至少一个侧向目标区域对准，和
至少一个高度标线元件，所述至少一个高度标线元件相对于所述主要标线元件在高度方向上定位，并且被配置为当所述超声探头定位在所述目标位置和取向时与所述掩模的所述至少一个高度目标区域对准；以及
响应于所述超声探头移动到所述目标位置和取向以用于获取所述解剖结构的所述预定义超声图...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·休普夫，约翰·希姆斯尔，斯蒂芬·登克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US