超声成像系统和方法技术方案

一种用于采集对象中的感兴趣解剖特征的超声图像的超声成像系统，包括控制器，所述控制器能够由用户操作并被配置为：处理输入超声图像以提取解剖数据；确定要应用于所述超声图像的一组约束，所述约束是空间、时间和/或图像质量，所述约束是从提取的解剖数据和/或基于用户输入导出的；在接收所述超声图像时对其进行监视，以确定它们对所确定的约束的遵从性；并且根据确定的遵从性来输出指示。用户可以使用这些指示的反馈来调整成像过程，并可以基于令人满意的指示来决定停止该过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声成像系统和方法
本专利技术涉及超声成像系统和方法。它适用于针对心血管疾病的诊断或处置的心血管成像，并且适用于对象中其他感兴趣解剖区域的成像。
技术介绍
超声在心血管成像中起着至关重要的作用。在这种情况下，诊断和处置计划通常依赖于对相关解剖部位(例如心室、心房或周围的血管)的清晰描绘。在WO2016/142204A1中公开了一种心脏模型。可以在成像之后使用心脏模型作为辅助，以使超声图像中的映射的心脏结构经受分割算法，以便获得正在研究的心脏解剖部位的感兴趣维度，例如通过将这种模型映射到体积图像上。通过使用基于解剖学智能模型的分割，所述过程已经针对单个帧或帧的时间序列自动化，其中将通用的、形状受限的模型被拟合到成像数据[Ecabert,O.；Peters,J.；Schramm,H.；Lorenz,C.；vonBerg,J.；Walker,M.；Vembar,M.；Olszewski,M.；Subramanyan,K.；Lavi,G.&Weese,J.AutomaticModel-BasedSegmentationoftheHeartinCTImagesMedicalImaging,IEEETransactions,2008,27,第1189-1201页]。该过程类似地适用于其他感兴趣解剖特征的模型的放置，例如器官模型、胎儿模型等。对于特定的临床应用，准确的描绘以及随后的定量测量对图像采集提出了特定要求。取决于应用，这些可能是时间、空间和/或图像质量(例如图像对比度)的限制。在实况采集期间，超声医师同时考虑所有约束通常是有挑战的。在空间上，例如，3D图像覆盖了特定的视场。例如，为了量化经胸超声心动图TTE中左心室(LV)的射血分数，在视场范围内至少针对收缩末期和舒张末期都需要整个腔室。通过快速使模型适应实时采集(作为后台过程)，所述模型注意到LV的部分不在视场之内。为了说明的目的，然后需要通过投影或切割平面来将3D数据映射到2D空间中，使得超声医师总是错过数据的特定部分，或者可能难以快速将所有视觉信息设置到上场景中。这也带来了如下挑战，即在所有相关图像部分都必须保证特定图像质量标准，而这些部分中的一些甚至可能一开始就难以在图像中识别。在时间上，特定解剖学行为可能对于超声医师来说太快而无法在实时取景期间判断图像数据，或者可能难以在一个或几个心动周期上维持特定的采集状态。例如，为了在TEE中表征二尖瓣反流，需要跟踪瓣膜小叶的状态(关闭或打开)，例如以测量瓣膜孔面积。由于这些原因，在存储帧后进行回顾性数据分析可能会遇到无法充分满足要求或再现性差的问题。此时，重复记录可能已经很低效或繁重，甚至不再可能。本专利技术针对该问题并且旨在对一组约束和/或指南的更好的引导和遵从。
技术实现思路
本专利技术由权利要求所定义。根据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种用于采集对象中的感兴趣解剖特征的超声图像的超声成像系统，包括：输入部，其用于接收超声图像；控制器，其能够由用户操作并且被配置为：处理所述超声图像以提取解剖数据；确定要应用于所述超声图像的一组约束，所述约束是空间、时间和/或图像质量，所述约束是从提取的解剖数据和/或基于用户输入导出的；在接收到超声图像时对其进行监视，以确定它们对所确定的约束的遵从性；并且根据所确定的遵从性来生成指示；以及输出部，其用于向所述用户提供指示。本专利技术可以使用户在实时采集图像的同时，确保图像符合预定标准，从而避免了所采集的图像集不足的风险。这将避免需要至少部分重复成像过程，至少部分重复成像过程可能是不切实际或麻烦的。该指示可以被实时地给予用户，并且对于每个相关的约束可以有一个指示，示出其实况状态。还可以给出累积指示，以指示最近一段时间(例如在心动周期中)有多好地遵从约束。还可以给出关于在历史时段内(例如自成像过程开始以来)输入的最佳图像有多好地遵从约束的指示，这可以帮助用户确定是否已经执行了足够的成像。控制器优选地包括分割处理器，所述分割处理器被配置为根据感兴趣解剖特征的映射模型来分割所述超声图像。这可以帮助识别感兴趣的解剖特征的各个部分，并且可以用于自动确定要在监测过程中使用的约束。它也可以用来确定图像是否符合约束条件。该系统优选地包括与解剖数据有关的图像约束的数据库，所述控制器被配置为从所述数据库获得约束的集合。这使得系统能够获得给定类型的解剖图像的最佳约束集，并且选择可以取决于系统已经从图像识别出的解剖部分。针对约束的指南已在若干资源中公开，并且对于本领域技术人员来说是已知的，例如：Zamorano等人，“EAE/ASERecommendationsfortheUseofEchocardiographyinNewTranscatheterInterventionsforValvularHeartDisease”,JournaloftheAmericanSocietyofchocardiography，第24卷，第9期，2011年9月，第937-965页。例如，环形直径通常在胸骨旁长轴视图中在收缩期测量，放大LVOT左室流出道；或者其可以是特定于诊所的，也可以根据个人偏好进行选择。该系统可以从至少一个身体传感器接收与对象有关的生理数据，并且至少部分地基于所述生理数据来确定所接收的超声图像对所确定的约束的遵从性。这些生理数据可以包括例如来自一个或多个身体传感器的ECG或EMG。然后，ECG可以帮助识别图像的心跳时相，以便对图像施加时间约束。替代的或额外的传感器是可能的，例如用于监测身体运动的程度的加速度传感器，以便确定禁止的时间区间，即，由于运动而导致测量不可靠并且因此不应使用的时间。控制器可以被配置为存储超声图像，并且将当前接收的超声图像与存储的超声图像进行比较，以确定它们与所确定的约束的遵从程度的一致性，并且基于所确定的一致性来向用户提供指示。这可以在一个心跳(即一个心动周期)上完成。它也可以在更长的时间内完成，例如从成像过程开始的时段。在这种情况下，系统可以指示获得的最佳图像对约束的遵从的水平。控制器优选地被配置为存储相继的时段内所确定的超声图像的遵从性，以确定是否已经接收到预定图像类型，并且基于是否已经接收到该图像类型来向用户提供指示。预定图像类型可以例如是满足一个或多个遵从性约束的图像，所述遵从性约束可以包括关于测量是否与预定测量一致的约束，使得用户将知道该要求已经被满足并且满足所有此类要求后，可以安全地停止该过程。控制器优选地被配置为基于在相继的周期内对超声图像的不同的相应约束的所确定的遵从性来向用户提供单独的视觉和/或听觉指示。这使用户能够直观、轻松地实时确定成像过程的进展情况，并快速适应以弥补任何不足，例如通过重新放置探头或调整视场或其他成像参数。所述系统可以包括：监视器，其被布置为向用户显示所接收的超声图像；以及光显示器，其被配置为基于所确定的遵从性来向用户显示指示。所述监视器当然可以是通常是常规成像系统的一部分的监视器，因为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于采集对象中的感兴趣解剖特征的超声图像的超声成像系统(50)，包括：/n输入部(52)，其用于接收超声图像；/n控制器(50)，其能够由用户操作并且被配置为：/n处理所述超声图像以提取解剖数据；/n确定要应用于所述超声图像的一组约束，所述约束是空间、时间和/或图像质量，所述约束是从所提取的解剖数据和/或基于用户输入导出的；/n在接收所述超声图像时对其进行监视，以确定它们对所确定的约束的遵从性；/n并且基于所确定的遵从性来生成指示；/n以及输出部(70)，其用于向所述用户提供所述指示。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180405 EP 18165863.41.一种用于采集对象中的感兴趣解剖特征的超声图像的超声成像系统(50)，包括：
输入部(52)，其用于接收超声图像；
控制器(50)，其能够由用户操作并且被配置为：
处理所述超声图像以提取解剖数据；
确定要应用于所述超声图像的一组约束，所述约束是空间、时间和/或图像质量，所述约束是从所提取的解剖数据和/或基于用户输入导出的；
在接收所述超声图像时对其进行监视，以确定它们对所确定的约束的遵从性；
并且基于所确定的遵从性来生成指示；
以及输出部(70)，其用于向所述用户提供所述指示。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器(50)包括分割处理器(56)，所述分割处理器被配置为根据所述感兴趣解剖特征的映射模型来分割所述超声图像。


3.根据权利要求1或2所述的系统，包括与解剖数据有关的图像约束的数据库(64)，所述控制器被配置为从所述数据库获得所述一组约束。


4.根据任一前述权利要求所述的系统，被配置为：从至少一个身体传感器(60)接收与所述对象有关的生理数据，并且至少部分地基于所述生理数据来确定所接收的超声图像对所确定的约束的所述遵从性。


5.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述控制器(50)被配置为存储所述超声图像并且将当前接收的超声图像与存储的超声图像进行比较，以确定它们与所确定的约束的遵从程度的一致性，并且基于所确定的一致性来向所述用户提供指示。


6.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述控制器(50)被配置为存储在相继的时段内的所述超声图像的所确定的遵从性，以确定是否已经接收到预定图像类型，并且基于是否已经接收到该图像类型来向所述用户提供指示。


7.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述控制器(50)被配置为基于对不同的相应约束的所确定的遵从性来向所述用户提供单独的视觉指示(80-9...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·维塞尔，F·M·韦伯，J·彼得斯，A·埃瓦尔德，A·施密特里奇伯格，
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