一种心腔内多模态超声成像方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种心腔内多模态超声成像方法、装置及系统，方法包括：通过超声成像导管沿血管插入心腔，对心腔内部进行实时B模式成像；调整探头的位置；设定多模态超声信号采集的采集周期，调整位置信息以对多个待观察区域进行多模态超声信号采集；对各个位置信息下的超声信号进行数据处理，结合时间序列，获取各个待观察区域在采集周期内的心腔组织特性。本发明专利技术的方案能够对心脏组织进行四维多模态成像及参数测量，从心腔内部测量在心跳周期不同时刻的三维心腔结构、心肌组织位移、应变、弹性等相关信息，得到心脏组织的心腔组织特性，实现多维度力学参数测量。现多维度力学参数测量。现多维度力学参数测量。

【技术实现步骤摘要】
一种心腔内多模态超声成像方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及医学影像领域，具体而言，涉及一种心腔内多模态超声成像方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]心腔内超声心动图成像(Intracardiac echocardiography,简称ICE)是一种通过将包含超声探头的导管经血管置入心腔，对心内结构进行实时成像的技术。相比于常规的体外心脏超声成像，ICE可帮助医生更加清晰直观地看到心腔内结构，常用于引导心肌射频消融(Radio frequency ablation,简称RFA)，以治疗心房颤动和其他心率失常等疾病。
[0003]但ICE所利用的实时二维超声B图像仅能提供心腔结构和组织形态信息，引导心肌射频消融仅凭超声心动图难以对消融部位的位置和尺寸进行精准控制，对消融的过程也难以准确监控。由于消融前后消融部位的心肌组织力学特性(如弹性(或硬度))会发生明显变化，因此若可以对消融区域的组织力学特性进行实时测量并成像，便能对消融进行精准监控。此外，心脏的病变和功能失衡与心脏组织(包括心肌和心脏瓣膜)的力学特性紧密关联，同时心脏组织力学特性也与心血管和其他周边系统的健康密切相关。因此，对在体心脏组织力学参数的测量是非常必要。
[0004]超声弹性成像(ultrasound elasticity imaging)技术是一系列利用超声波直接或间接测量软体组织弹性(或硬度)的方法。常见的超声弹性成像如剪切波弹性成像(Shear Wave Elastography)、应变成像(Strain imaging)等。得益于其安全、实时等特性，超声弹性成像技术已经被广泛用于对各种生物软组织的力学特性表征，并据此对组织及肌体健康进行评估。
[0005]但由于心脏处于胸腔深处，且被肋骨和肺叶遮挡，一般可由体外超声经胸无损伤测量弹性的心肌区域非常有限，且很难有效地测量。此外，由于在体心脏组织一直处于周期性的运动状态，其组织力学特性也是一直变化的，且与血压密切相关。
[0006]针对心肌射频消融指导与监控，ICE所利用的实时二维超声B图像虽能提供心腔结构和组织形态信息，但难以据此对病灶区域和实际已消融区域进行精准定位。利用磁共振温度成像虽然可以对消融过程实现准实时监控，但对设备要求高，操作复杂且成本高昂。针对在体心脏组织的力学参测量，由于心脏所处的位置，现有的体外超声方法难以灵活准确地对在体心脏组织进行大范围、多维的力学测量。

技术实现思路

[0007]基于现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种心腔内多模态超声成像方法、装置及系统。具体方案如下：
[0008]一种心腔内多模态超声成像方法，包括如下：
[0009]将连接有探头的超声成像导管沿血管插入心腔，对心腔内部进行实时B模式成像；
[0010]调整所述探头的位置，获取待观察区域以及探头对应的位置信息；
[0011]设定预设多模态超声信号采集的采集周期，以一个心跳周期内某个时刻为采集起始时刻，该采集起始时刻在ECG信号中表现有特定的信号形式；
[0012]当侦测到被检个体实时ECG信号中的该信号形式时，开始对待观察区域进行所述多模态超声信号采集，得到并存储处于该位置信息下的探头所采集到的超声信号；
[0013]调整所述探头的位置信息，更换待观察区域，重新进行所述多模态超声信号采集，以得到心腔内处于相同或不同位置信息下的探头所采集的超声信号；
[0014]对各个位置信息下的超声信号进行数据处理，结合时间序列，获取各个待观察区域在采集周期内的心腔组织特性。
[0015]在一个具体实施例中，所述心腔组织特性包括：在各个心跳周期中，心腔内部的三维心腔结构、心肌组织位移、应变和弹性波波速分布随时间的变化情况。
[0016]在一个具体实施例中，所述心腔组织特性的获取过程包括：
[0017]对不同位置信息下的探头在单个采集周期内采集的超声信号进行数据处理，得到关于组织动态位移和应变的第一组织信息数据，以及关于组织弹性的第二组织信息数据；
[0018]基于所述第一组织信息数据和所述第二组织信息数据，结合所述多模态超声信号采集的时间序列，得到不同待观察区域在一个采集周期内随时间变化的组织位移、应变和弹性波波速信息；
[0019]将所述组织位移、应变和所述弹性波波速信息按照对应的探头位置信息和成像参数转换到信号采集时心腔组织所对应的位置，得到在心跳周期的不同时刻下心腔组织的三维特性。
[0020]在一个具体实施例中，所述多模态超声信号采集具体包括：
[0021]按照预设序列发射超声信号，对待观察区域的组织按预设顺序穿插进行用于超声应变成像的单帧图像采集和用于剪切波弹性成像的瞬态弹性信息采集，得到关于所述超声应变成像的第一信号数据和关于所述剪切波弹性成像的第二信号数据。
[0022]在一个具体实施例中，“对待观察区域的组织按预设顺序穿插进行用于超声应变成像的单帧图像采集和用于剪切波弹性成像的瞬态弹性信息采集，得到关于所述超声应变成像的第一信号数据和关于所述剪切波弹性成像的第二信号数据”具体包括：
[0023]先进行第一次单帧图像采集，完成所述第一次单帧图像采集后，立即对所述待观察区域进行第一次瞬态弹性信息采集；或，先进行第一次瞬态弹性信息采集，完成所述第一次瞬态弹性信息采集后，立即对所述待观察区域进行第一次单帧图像采集；
[0024]完成所述第一次瞬态弹性信息采集和所述第一次单帧图像采集后，以所述第一次单帧图像采集为起点、按照预设第一采集频率采集关于超声应变成像后续的各单帧图像，以所述第一次瞬态弹性信息采集为起点、按照预设第二采集频率采集关于剪切波弹性成像在后续时刻的瞬态弹性信息；
[0025]当以所述第一采集频率完成单帧图像采集，并以所述第二采集频率完成瞬态弹性信息采集，即可实现一个采集周期的超声信号采集。
[0026]在一个具体实施例中，当所述多模态超声信号采集开始时，同步获取并记录所述探头的位置信息；
[0027]基于所述位置信息构造关于心腔的空间坐标系，以描述所述探头在心腔内的具体位置；
[0028]其中，所述位置信息包括探头在心腔内的位置坐标以及探头的方位角，所述探头上携带有定位装置，通过所述定位装置确定所述探头的位置信息。
[0029]在一个具体实施例中，所述采集周期不小于一个完整的心脏周期；
[0030]相邻两次单帧图像采集之间的时间间隔不大于相邻两次瞬态弹性信息采集的时间间隔；
[0031]相邻两次单帧图像采集之间的时间间隔不小于一次瞬态弹性信息采集的采集时间。
[0032]一种心腔内多模态超声成像装置，包括，
[0033]检测单元：用于将连接有探头的超声成像导管沿血管插入心腔，对心腔内部进行实时B模式成像；
[0034]区域获取单元：用于调整所述探头的位置，获取待观察区域以及探头对应的位置信息；
[0035]周期设定单元：用于设定预设多模态超声信号采集的采集本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心腔内多模态超声成像方法，其特征在于，包括如下：将连接有探头的超声成像导管沿血管插入心腔，对心腔内部进行实时B模式成像；调整所述探头的位置，获取待观察区域以及探头对应的位置信息；设定预设多模态超声信号采集的采集周期，以一个心跳周期内某个时刻为采集起始时刻，该采集起始时刻在ECG信号中表现有特定的信号形式；当侦测到被检个体实时ECG信号中的该信号形式时，开始对待观察区域进行所述多模态超声信号采集，得到并存储处于该位置信息下的探头所采集到的超声信号；调整所述探头的位置信息，更换待观察区域，重新进行所述多模态超声信号采集，以得到心腔内处于相同或不同位置信息下的探头所采集的超声信号；对各个位置信息下的超声信号进行数据处理，结合时间序列，获取各个待观察区域在采集周期内的心腔组织特性。2.根据权利要求1所述的心腔内多模态超声成像方法，其特征在于，所述心腔组织特性包括：在各个心跳周期中，心腔内部的三维心腔结构、心肌组织位移、应变和弹性波波速分布随时间的变化情况。3.根据权利要求2所述的心腔内多模态超声成像方法，其特征在于，所述心腔组织特性的获取过程包括：对不同位置信息下的探头在单个采集周期内采集的超声信号进行数据处理，得到关于组织动态位移和应变的第一组织信息数据，以及关于组织弹性的第二组织信息数据；基于所述第一组织信息数据和所述第二组织信息数据，结合所述多模态超声信号采集的时间序列，得到不同待观察区域在一个采集周期内随时间变化的组织位移、应变和弹性波波速信息；将所述组织位移、应变和所述弹性波波速信息按照对应的探头位置信息和成像参数转换到信号采集时心腔组织所对应的位置，得到在心跳周期的不同时刻下心腔组织的三维特性。4.根据权利要求1所述的心腔内多模态超声成像方法，其特征在于，所述多模态超声信号采集具体包括：按照预设序列发射超声信号，对待观察区域的组织按预设顺序穿插进行用于超声应变成像的单帧图像采集和用于剪切波弹性成像的瞬态弹性信息采集，得到关于所述超声应变成像的第一信号数据和关于所述剪切波弹性成像的第二信号数据。5.根据权利要求4所述的心腔内多模态超声成像方法，其特征在于，“对待观察区域的组织按预设顺序穿插进行用于超声应变成像的单帧图像采集和用于剪切波弹性成像的瞬态弹性信息采集，得到关于所述超声应变成像的第一信号数据和关于所述剪切波弹性成像的第二信号数据”具体包括：先进行第一次单帧图像采集，完成所述第一次单帧图像采集后，立即对所述待观察区域进行第一次瞬态弹性信息采集；或，先进行第一次瞬态弹性信息采集，完成所述第一次瞬态弹性信息采集后，立即对所述待观察区域进行第一次单帧图像采集；完成所述第一次瞬态弹性信息采集和所述第一次单帧图像采集后，以所述第一次单帧图像采集为起点、按照预设第一采集频率采集关于超声应变成像后续的各单帧图像，以所述第一次瞬态弹性信息采集为起点、按照预设第二采集频率采集关于剪切波弹性成像在后
续时刻的瞬态弹性信息；当以所述第一采集频...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚华，陈明心，
申请(专利权)人：深圳欢影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：