超声波诊断装置、超声波图像处理装置以及超声波图像处理方法制造方法及图纸

技术编号:345081 阅读:167 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
对于每一时间相位获取有关周期性重复收缩和舒张的运动部位(例如心脏)的位置的速度信息。基于该速度信息,估计通过收缩开始期和结束期、舒张开始期和结束期、以及有关运动部位的一个周期的其他临床特征所规定的给定时间相位或运动部位的一个周期时间。更具体而言,例如,该收缩结束期时间相位是当心肌速度为零或最接近于零时的时间相位,在预定时间内的每一时间相位计算|心肌速度|,并估计所述值最接近于零的时间相位作为收缩结束期时间相位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种超声波诊断系统和用于超声波成像的系统和方法,其中估计生物组织诸如心肌的速度,并处理该估计的速度信息以输出该组织的局部运动信息,从而提供对医疗诊断有用的信息,更具体而言,本专利技术涉及一种通过自动地检测心脏收缩结束期相位减少操作的时间和劳动的方法。
技术介绍
通常,生物组织的功能的客观和定量评估对于诊断生物组织诸如心肌是非常重要的。使用超声波成像系统的诊断成像还尝试各种各样主要用于作为实例的心脏的定量评估。典型的实例是组织跟踪成像(TTI)方法(例如,参考专利文献1)。这种TTI方法允许使用组织速度通过局部壁运动指标诸如畸变和位移进行定量的评估。如在专利文献1中所描述,为了使用组织速度发现畸变或位移,需要时间积分。由于时间积分的结果取决于积分的区间(时间),因此将会很容易明白设置该区间的重要性。特别重要的是开始相位。当积分开始相位是例如位于心脏舒张结束期相位中,能够分析心脏收缩的畸变和位移。关注于畸变,在心脏收缩期间正常的心肌在壁厚的方向(短轴)变厚,并沿着长轴缩短。相反,当积分开始相位位于心脏收缩结束期相位时,能够分析心脏舒张的畸变和位移。而且关注于畸变,在心脏舒张期间正常的心肌在壁厚的方向(短轴)变薄,并沿长轴伸展。而且,积分结束时间是相对于开始时间相位次重要的,它作为反映在指定的区间诸如心脏收缩期和心脏舒张期中畸变和位移的最终状态的时间相位。具体而言,最为普遍的方法将是在心脏收缩结束期相位中,分析通过对心脏收缩的时间积分而得到的整个运动状态,以及在心脏舒张结束期相位中,分析通过对心脏舒张的时间积分而得到的整个运动状态。为了给各种应用确定心脏收缩或心脏舒张的积分区间,必须尽可能精确地提供心脏舒张结束期相位和心脏收缩结束期相位。为了增强分析处理的简化,期望自动地设置心脏舒张结束期相位和心脏收缩结束期相位这两个时间相位。而且,在JP-A-2003-175041中公开了畸变的单极显示技术,例如作为除了在心脏收缩和心脏舒张的每一相位区间中设置积分区间之外的另一个独特的应用设置。实现精确且简单的时间相位设置还对畸变单极显示非常有用。从心脏舒张结束期相位和心脏收缩结束期相位中,能够自动地检测心脏舒张结束期相位作为心电图中的R波相位。另一方面,从心电图中不能容易地检测出心脏收缩结束期相位;但是,以下的自动设置技术是公知的。利用近来广泛流行的应力回波包(package),通常从一系列运动图像中只切出心脏收缩并对其分析。在这种情况下,能根据R波设置指定的区间(持续时间DT)。具体而言,DT相位对应于心脏收缩结束期相位。已知DT根据心率(HR)而变化(通常随着HR增加,DT减小)。因此,用户通常不能将DT设置为用于每一HR的表。尽管有这种设计的应力回波包,需要用于设置心脏收缩结束期相位的精确度太低而不能提前通过预定的时间唯一地确定。因而,由于它不具有对例如信号源运动确定的结构,所以它必然不是一种用于心脏收缩结束期相位的高精度设置方法。所以,就自动设置用于发现畸变或位移的时间积分的区间来说,这种方法具有低的时间精度的缺点。而且,近来公开了(例如,参考专利文献2)通过自动轮廓跟踪(ACT)方法使用心腔体积/面积或心脏声音图自动识别心脏收缩结束期相位的技术。如该文献中所示,通常已知了“临床术语中的心脏收缩结束期相位是当在心音图上产生第二声音时的时间”。但是,难以根据具有许多急剧变化的心音图波形唯一稳定地检测该第二声音,并且存在一些情形,其中在检查时不是总能提供心音图(因为许多心脏超声波检查只使用心音图作为参考信号)。ACT方法实现的该技术公开了通过从自动检测的心内膜的位置信息估计心腔的面积或体积,“发现心脏收缩结束期相位作为其中最小化心腔的面积或体积的时间相位”。
技术实现思路
但是,这种ACT方法不能应用于不清楚绘制心腔的横断面诸如左心室的纵向图像。为了增加发现心脏收缩结束期相位的时间精度,优选地获得具有较高精度的心腔体积。但是,只有一个横断面允许定义仅仅一个区域,从而难以保证精确的体积。通常需要多个参考横断面来获得高精度的体积。这在技术上是复杂的,因此降低了简单性。所以,ACT方法不能增加精度并在设置横断面方面缺少可操作性,这是因为其限制于可获得的横断面。考虑上述情形产生了本专利技术。因此,本专利技术的目的是提供超声波诊断系统和用于超声波成像的系统和方法,其能够简单并高精度地自动检测用于在通常的心脏超声波检查法中使用的所有横断面图像的心脏收缩结束期相位。根据本专利技术的第一方面提供的超声波诊断系统或超声波成像系统包括存储单元,用于存储有关周期性重复收缩和舒张的运动区域的时间序列的速度信息;和估计单元,用于基于该时间序列的速度信息,估计一个周期的任何想要的时间相位,该周期包括运动区域的收缩和舒张。根据本专利技术的第二方面提供的超声波成像的方法包括获得有关周期性重复收缩和舒张的运动区域的时间序列的速度信息;以及基于该时间序列的速度信息估计一个周期的任意想要的时间相位,该周期包括运动区域的收缩和舒张。附图说明图1是根据第一实施例的超声波诊断系统10的方框图。图2是估计心脏收缩结束期相位ES的功能的解释图,示出了指示心肌速度的时间变化的图。图3是在计算心肌速度所使用的超声波图像中设置的ROI的实例。图4的表例示出了心率、估计对象时期开始相位(开始相位)、和估计对象时期距该开始相位的宽度之间的相互关系。图5是ES相位线所指示的心脏收缩结束期相位ES与心电图复合之间的关系的实例图。图6是通过TTI方法自动地将最近的心脏收缩2设置为积分区间的实例图。图7是通过TTI方法自动地将最近的心脏舒张2的设置为积分区间实例图。图8是通过TTI方法自动地将最近的心动周期设置为积分区间的实例图。图9是包括自动时间相位估计的TTI的一系列处理过程的流程图。具体实施例方式将参考附图描述本专利技术的实施例。在以下的描述中,具有相同功能和结构的组件将用相同的附图标记表示并根据需要给出重复的描述。图1是根据第一实施例的超声波诊断系统10的方框图。超声波诊断系统10包括超声波探头11、发送单元12、接收单元13、B模式处理单元14、组织多普勒处理单元15、运动信息处理单元16、显示控制单元17、显示单元18、输入单元19、存储单元20、控制单元21、和输入单元22。超声波探头11包括多个压电振子,其响应于来自发送单元12的驱动信号产生超声波,并将从对象反射的波转换成电信号;提供给压电振子的匹配层;以及背垫材料,用于防止来自压电振子的超声波传播到背面。当从超声波探头11发送超声波到对象时,由于生物组织的非线性,利用超声波的传播产生各种谐波分量。构成传输超声波的基波和谐波分量通过体内组织的声阻抗的边界反向散射、微散射等等,并由超声波探头11接收作为反射波(回波)。由于本实施例和以下描述的实施例说明将心脏作为成像对象实例的情况,因此把扇形探头用作超声波探头1。发送单元12包括延迟电路和脉冲发生器电路(未示出)。该脉冲发生器电路反复地以预定的速率频率frHz(周期1/fr秒)产生形成发送超声波的速率脉冲。所述延迟电路为每个速率脉冲提供必须的延迟时间,以将超声波会聚成用于每一信道的波束并确定发送方向性。发送单元12基于速率脉冲定时地将驱动脉冲施加于每个振子,以便在指本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种超声波诊断系统或超声波成像系统,包括:    存储单元,用于存储有关周期性重复收缩和舒张的运动区域的时间序列速度信息;和    估计单元,用于基于该时间序列速度信息,估计用于一个周期的任何期望的时间相位,该周期包括所述运动区域的收缩和舒张。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿部康彦
申请(专利权)人:株式会社东芝东芝医疗系统株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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