用于约束介入声学成像中的传感器跟踪估计的系统、设备和方法技术方案

一种声学成像装置和方法：响应于一个或多个接收信号而产生感兴趣区的声学图像，所述一个或多个接收信号是响应于声学回波从声学探头接收到的，所述声学回波是由声学探头从感兴趣区接收到的；基于由声学探头从感兴趣区中的候选位置接收到的声学回波的幅度来识别针对设置在感兴趣区中的介入设备的表面上的无源传感器的一个或多个候选位置；使用流程内背景特异性信息来将候选位置中与流程内背景特异性信息最佳匹配的一个候选位置识别为无源传感器的估计位置；在显示设备上显示声学图像；并且在显示设备上在声学图像中显示标记以指示无源传感器的估计位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于约束介入声学成像中的传感器跟踪估计的系统、设备和方法
本专利技术涉及一种声学(例如，超声)成像，并且尤其涉及一种用于约束与介入流程结合的声学成像的传感器跟踪估计的系统、设备和方法。
技术介绍
在各种应用和背景下越来越多地采用声学(例如超声)成像系统。例如，在超声引导的医学流程中越来越多地采用超声学成像。通常，在超声引导的医学流程中，医师在显示在显示屏或监测器上的声学图像中视觉地定位针尖端(或导管尖端)的当前位置。此外，当执行其他医学流程时，医师可以在显示屏或监测器上视觉地定位针的当前位置。针尖端通常在显示屏上的图像中表现为亮点，从而促进其识别。然而，在许多情况下，使用现有的声学探头和成像系统对在这些流程中采用的一个或多个介入设备(例如，(一个或多个)手术仪器、(一个或多个)针、(一个或多个)导管等)的可视化是具有挑战性的。已经示出，声学图像可能包含由平面内(轴向和横向波束轴)和与平面正交(仰角波束宽度)声波束形成所引起的多个伪影，并且能够难以将这些伪影与其位置为感兴趣的设备区分开。为了解决这些问题，具有增强的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n声学探头，其具有声学换能器元件的阵列；以及/n声学成像仪器，其被连接到所述声学探头并且被配置为向所述声学换能器元件中的至少一些声学换能器元件提供发射信号以使所述声学换能器元件的阵列将声学探头信号发射至感兴趣区，并且还被配置为响应于声学回波而产生所述感兴趣区的声学图像，所述声学回波是响应于所述声学探头信号而从所述感兴趣区接收到的，所述声学成像仪器包括：/n显示设备，其被配置为显示所述声学图像；/n接收器接口，其被配置为从被设置在介入设备的表面上的至少一个无源传感器接收一个或多个传感器信号，所述介入设备被设置在所述感兴趣区中，所述一个或多个传感器信号是响应于所述声学探头信号...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180822 US 62/7211731.一种系统，包括：
声学探头，其具有声学换能器元件的阵列；以及
声学成像仪器，其被连接到所述声学探头并且被配置为向所述声学换能器元件中的至少一些声学换能器元件提供发射信号以使所述声学换能器元件的阵列将声学探头信号发射至感兴趣区，并且还被配置为响应于声学回波而产生所述感兴趣区的声学图像，所述声学回波是响应于所述声学探头信号而从所述感兴趣区接收到的，所述声学成像仪器包括：
显示设备，其被配置为显示所述声学图像；
接收器接口，其被配置为从被设置在介入设备的表面上的至少一个无源传感器接收一个或多个传感器信号，所述介入设备被设置在所述感兴趣区中，所述一个或多个传感器信号是响应于所述声学探头信号而产生的；以及
处理器，其被配置为通过以下操作根据来自所述无源传感器的所述一个或多个传感器信号来确定所述无源传感器在所述感兴趣区中的估计位置：
基于响应于来自所述无源传感器的所述一个或多个传感器信号而产生的传感器数据中的局部强度峰来识别针对所述无源传感器的一个或多个候选位置，并且
使用流程内背景特异性信息将所述候选位置中与所述流程内背景特异性信息最佳匹配的一个候选位置识别为所述无源传感器的所述估计位置，
其中，所述显示设备在所述声学图像中显示标记以指示所述无源传感器的所述估计位置。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述流程内背景特异性信息包括以下各项中的至少一项：识别所述传感器预期被定位于的解剖结构的信息；识别所述介入设备在所述声学图像中的可能位置的信息；以及识别所述传感器在所述声学图像中的先前声学图像中的先前估计位置的信息。


3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述流程内背景特异性信息包括识别所述传感器预期被定位于的所述解剖结构的所述信息，并且其中，所述处理器被配置为执行区域检测算法和分割算法中的一个算法以在所述声学图像中识别所述传感器预期被定位于的所述解剖结构。


4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述流程内背景特异性信息包括识别所述传感器预期被定位于的所述解剖结构的所述信息，其中，所述声学成像仪器被配置为响应于从所述声学探头接收到的一个或多个接收信号而产生所述感兴趣区的彩色多普勒图像，并且其中，所述处理器被配置为通过识别所述彩色多普勒图像中的血流来识别所述传感器预期位于的所述解剖结构。


5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述流程内背景特异性信息包括识别所述介入设备在所述声学图像中的所述可能位置的所述信息，并且其中，所述处理器被配置为执行区域检测算法和分割算法中的一个算法以识别所述介入设备在所述声学图像中的所述可能位置。


6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述流程内背景特异性信息包括识别所述传感器在所述声学图像中的先前声学图像中的所述先前估计位置的所述信息，并且其中，所述处理器被配置为采用以下各项中的一项：卡尔曼滤波器，其被应用于所述传感器的每个当前候选位置和所述先前估计位置；所述传感器的所有先前位置的主成分分析(PCA)，其用于识别传感器运动轨迹并且将所述传感器运动轨迹与每个候选位置进行比较；以及感兴趣区域(ROI)空间滤波器，其被定义在先前帧中的所述传感器的估计位置周围并且被应用于每个候选位置。


7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述流程内背景特异性信息包括：识别所述传感器预期被定位于的解剖结构的信息；识别所述介入设备在所述声学图像中的可能位置的信息；以及识别所述传感器在所述声学图像中的先前声学图像中的先前估计位置的信息。


8.根据权利要求7所述的系统，其中，基于在对应于所述候选位置的时间处的所述一个或多个传感器信号中的所述局部强度峰来识别针对所述无源传感器的所述一个或多个候选位置包括：
针对每个候选位置，确定所述候选位置与以下各项中的每项之间的匹配的加权积分：识别所述传感器预期被定位于的所述解剖结构的所述信息；识别所述介入设备在所述声学图像中的所述可能位置的所述信息；以及识别所述传感器在所述声学图像中的先前声学图像中的所述先前估计位置的所述信息；并且
选择所述候选位置中具有所述加权积分的最大乘积的一个候选位置作为所述无源传感器的所述估计位置。


9.一种方法，包括：
响应于一个或多个接收信号而产生感兴趣区的声学图像，所述一个或多个接收信号是响应于声学回波而从声学探头接收到的，所述声学回波是由所述声学探头响应于声学探头信号而从所述感兴趣区接收到的；
从被设置在所述感兴趣区中的介入设备的表面上的无源传感器接收一个或多个传感器信号，所述一个或多个传感器信号是响应于所述声学探头信号而产生的；
基于响应于来自所述无源传感器的所述一个或多个传感器信号而产生的传感器数据中的局部强度峰来识别针对所述无源传感器的一个或多个候选位置；
使用流程内背景特异性信息将所述候选位置中与所述流程内背景特异性信息最佳匹配的一个候选位置识别为所述无源传感器的估计位置；
在显示设备上显示所述声学图像；并且
在所述显示设备上在所述声学图像中显示标记以指示所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·陈，S·巴拉特，A·K·贾殷，K·维迪雅，R·Q·埃尔坎普，F·G·G·M·维尼翁，
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