用于生成超声探头引导指令的系统和方法技术方案

本发明专利技术题为“用于生成超声探头引导指令的系统和方法”。本发明专利技术涉及用于超声成像的系统、机器可读介质和方法，该方法可包括：采集一个或多个患者数据集的三维数据；以及基于在三维数据的多个体积之间所识别的一个或多个过渡区域来生成三维环境。一种方法还可包括：至少部分地基于该一个或多个过渡区域和该三维数据的该多个体积来生成探头引导指令集；以及使用超声探头采集患者的二维数据的第一帧。该方法还可包括执行该探头引导指令集以提供探头反馈以便至少采集二维数据的第二帧。反馈以便至少采集二维数据的第二帧。反馈以便至少采集二维数据的第二帧。

【技术实现步骤摘要】
用于生成超声探头引导指令的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年8月26日提交的并且标题为“用于生成超声探头引导指令的系统和方法(SYSTEMS AND METHODS FORGENERATING ULTRASONIC PROBE GUIDANCE INSTRUCTIONS)”的印度专利申请号202041036670的权益，该专利申请的内容全文以引用方式并入本文。


[0003]本公开整体涉及用于生成用于训练人工智能工具以提供超声探头引导指令的三维环境的方法和超声成像系统。

技术介绍

[0004]超声成像系统用于采集数据，该数据可创建内部身体结构(诸如血管、肌腱、关节、肌肉和器官等等)的图像。超声成像系统可将具有任何合适频率的声波脉冲发送到患者的组织中，并且声波脉冲从具有不同反射特性的患者的组织回波。可检测和分析声波脉冲的反射以产生内部身体结构的图像。
[0005]当利用超声成像系统采集或获得声波脉冲数据时，可能存在使内部身体结构的区域不清晰或模糊的伪影。超声成像系统的超声探头可沿不同方向重新取向、倾斜或以其他方式移动，以采集具有最小伪影的内部身体结构或可能使内部身体结构不清晰的任何其他对象的清晰图像。用于向超声探头提供指令的技术能够在没有伪影或不清晰区域的情况下采集成像数据。

技术实现思路

[0006]本
技术实现思路
介绍了在具体实施方式中更详细描述的概念。其不应当用于确定要求保护的主题的基本特征，也不应当用于限制要求保护的主题的范围。r/>[0007]在一个方面，一种用于超声成像的方法包括：采集一个或多个患者数据集的三维数据；以及基于在三维数据的多个体积之间所识别的一个或多个过渡区域来生成三维环境。该方法还可包括：至少部分地基于三维环境来生成探头引导指令集；使用超声探头采集患者的二维数据的第一帧；以及执行探头引导指令集以提供探头反馈以便至少采集患者的二维数据的第二帧。
[0008]在一些示例中，探头反馈可包括针对超声探头的所推荐的超声探头路径。在一些方面，生成探头引导集可包括使用机器学习技术至少基于从三维环境所采集的一个或多个模拟帧来确定代价函数。在一些示例中，超声探头包括三维超声探头或二维超声探头。
[0009]在一些方面，至少一个三维超声探头采集一个或多个患者数据集的三维数据，并且采集第一帧的超声探头是采集用于执行探头引导指令集的二维数据的二维超声探头。在一些示例中，该方法可包括从三维环境采集模拟帧。在一些方面，该方法可包括将扫描锥掩模施加到模拟帧以表示来自超声探头的输出。在一些示例中，该方法可包括基于超声探头
的非几何配置设置来增强模拟帧。在一些方面，超声探头的所推荐的超声探头路径可包括超声探头的方向、超声探头的后续扫描角度或它们的组合。
[0010]在一些示例中，三维数据的每个体积可包括来自患者的一个或多个区域的多普勒数据、来自患者的一个或多个区域的B模式数据或它们的组合。在一些方面，该方法可包括使用电耦合到超声探头的显示设备来显示所推荐的超声探头路径。在一些示例中，该方法可包括：使用用户界面显示实时图像；以及利用用户界面显示所推荐的超声探头路径。
[0011]在一个方面，超声成像系统可包括：显示设备，该显示设备用于提供用户界面；超声探头；和处理器，该处理器用于采集一个或多个患者数据集的三维数据。处理器还可：基于在三维数据的多个体积之间所识别的一个或多个过渡区域来生成三维环境；至少部分地基于一个或多个过渡区域和三维数据的多个体积来生成探头引导指令集；以及使用超声探头采集患者的二维数据的第一帧。处理器还可：执行探头引导指令集以提供探头反馈以便控制超声探头来至少采集二维数据的第二帧；以及使用显示设备显示探头反馈。
[0012]在另一方面，一种用于超声成像的非暂态机器可读介质可包括多个指令，该多个指令响应于由处理器执行，使得处理器采集一个或多个患者数据集的三维数据。指令还可使处理器：基于在三维数据的多个体积之间所识别的一个或多个过渡区域来生成三维环境；至少部分地基于一个或多个过渡区域和三维数据的多个体积来生成探头引导指令集；以及使用超声探头采集患者的二维数据的第一帧。在一些示例中，指令可使处理器：执行探头引导指令集以提供探头反馈以便控制超声探头来至少采集二维数据的第二帧；以及使用显示设备显示探头反馈，其中探头反馈包括超声探头的所推荐的超声探头路径，该所推荐的超声探头路径包括超声探头的方向、超声探头的后续扫描角度或它们的组合。
[0013]应当理解，提供上面的简要描述来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0014]通过参考附图阅读以下对非限制性示例的描述将更好地理解本技术，其中如下：
[0015]图1是根据一个示例的超声成像系统的框图；
[0016]图2是根据一个示例的用于生成体积绘制图像的示意图；
[0017]图3是根据一个示例的用于生成探头引导指令的示例性方法的过程流程图；
[0018]图4是根据一个示例的三维环境的示例性体积的示意图；
[0019]图5示出了根据一个示例的用于生成具有体积的三维环境的示例性技术；
[0020]图6是根据一个示例的用于利用强化学习技术生成探头引导指令的示例性方法的过程流程图；
[0021]图7是根据一个示例的用于使用三维环境生成探头引导指令的示例性方法的过程流程图；并且
[0022]图8是根据一个示例的用于基于三维环境生成探头引导指令的非暂态机器可读介质的框图。
具体实施方式
[0023]现在将以举例的方式，参考图1至图8来描述本公开的实施方案，其中以下描述涉及诸如超声探头的医疗成像系统的各种示例。具体地，提供了用于基于来自超声探头的数据生成三维环境并生成人工智能指令以基于三维环境为超声探头的使用提供引导的系统和方法。可生成、训练或以其他方式发起人工智能指令以便为超声探头的使用提供引导以避免伪影，并且沿优选路径采集数据以用于沿着预期解剖扫描平面引导超声探头。如本文所提及的伪影可包括使医学图像变得不清晰或模糊的任何金属物体、非金属物体、非请求器官等。图1和图2中提供了根据本技术可获得数据以生成三维环境并执行人工智能指令的医学成像系统(诸如超声探头)的示例。一种生成人工智能指令的方法(诸如图3所示的方法)可包括：基于超声数据生成三维环境；以及使用强化学习技术等等来识别在采集患者的一个或多个器官的超声数据时供超声探头使用的推荐路径。图4和图5示出了用于生成具有超声数据体积的三维环境的示例性技术。图6和图7示出了用于生成探头引导指令以至少部分地基于所生成的三维环境来为使用超声探头提供引导的示例性技术。图8提供了用于生成三维环境和探头引导指令的示例性非暂态机器可读介质。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于超声成像的方法，所述方法包括：采集一个或多个患者数据集的三维数据；基于在所述三维数据的多个体积之间所识别的一个或多个过渡区域来生成三维环境；至少部分地基于所述三维环境来生成探头引导指令集；使用超声探头采集患者的二维数据的第一帧；以及执行所述探头引导指令集以提供探头反馈以便至少采集所述患者的二维数据的第二帧。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述探头反馈包括针对所述超声探头的所推荐的超声探头路径。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述生成所述探头引导集包括使用机器学习技术至少基于从所述三维环境所采集的一个或多个模拟帧来确定代价函数。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述超声探头包括三维超声探头或二维超声探头。5.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个三维超声探头采集所述一个或多个患者数据集的所述三维数据，并且其中采集所述第一帧的所述超声探头是二维超声探头，所述二维超声探头采集用于执行所述探头引导指令集的所述二维数据。6.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括从所述三维环境采集模拟帧。7.根据权利要求6所述的方法，所述方法还包括将扫描锥掩模施加到所述模拟帧以表示来自所述超声探头的输出。8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括基于所述超声探头的非几何配置设置来增强所述模拟帧。9.根据权利要求2所述的方法，其中所述超声探头的所推荐的超声探头路径包括所述超声探头的方向、所述超声探头的后续扫描角度或它们的组合。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述三维数据的每个体积包括来自患者的一个或多个区域的多普勒数据、来自所述患者的所述一个或多个区域的B模式数据或它们的组合。11.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括使用电耦合到所述超声探头的显示设备来显示所述推荐的超声探头路径。12.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉胡尔，
申请(专利权)人：通用电气精准医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：