超声引导方法和系统技术方案

一种方法和系统用于辅助用户相对于对象的身体来定位超声探头。在使用中，用户移动探头通过一系列位置，并且针对每个位置捕获超声图像数据，每个位置处的数据对应于被成像的解剖区域的特定成像视图。评估流程(16)可操作于处理针对不同成像视图的超声数据，并且为针对每个视图的数据确定评级，所述评级表示针对该视图的数据对于观察一个或多个解剖特征或从数据导出一个或多个临床参数的适用性。为所述用户生成(18)引导反馈以用于辅助所述用户定位所述探头，其中，所述引导反馈基于在成像流程的过程中图像视图质量随时间的历史(26)。例如，图像视图质量随时间的趋势可以被确定并被输出给用户，所述用户可以根据其快速判断他们是朝向(在增加质量的情况下)还是远离(降低质量)最佳成像位置。量)最佳成像位置。量)最佳成像位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声引导方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种用于辅助用户定位超声成像系统的超声探头的方法和系统。

技术介绍

[0002]超声成像在医学领域中广泛用于观察感兴趣解剖区域和用于导出对某些关键生理参数或解剖特征的测量结果或估计。例如，可以确定被成像解剖特征的尺寸，并且这可以在一些情况下自动执行，例如使用分割流程。而且，在一些情况下，例如心输出量，可以基于在一段时间内监测相关解剖区域(例如左心室)来导出生理参数。再次，这在一些情况下可以自动执行，例如使用分割或其他形式的图像分析。
[0003]一种形式的超声成像是经食道超声心动图(TEE)。
[0004]使用经食道超声心动图(TEE)来监测心脏功能(例如在手术期间)正在临床上取得进展。为了查看左心室，TEE探头被导航到食道中部位置。当临床医师期望在手术期间的任何时间查看心脏时，他或她根据需要操纵探头以确保由探头换能器捕获正确的视图。
[0005]已经提出TEE超声用于对心脏进行持续监测的用途，但在该领域中已存在很少进展。连续监测意指探头在延长时段内(例如贯穿手术流程的持续时间)保持就位并在整个过程中捕获超声数据的情况。
[0006]在该背景下，TEE超声不仅可以用于定性观察心脏的解剖特征，例如捕获的US图像中的心脏的动态运动，而且用于进行定量测量。这样的测量结果可能包括例如左心室(LV)容积、每搏输出量(SV)和心输出量(CO)。在一些情况下，可以应用基于模型的分割(MBS)来导出这样的测量结果或参数。例如，可以对心脏的一个或多个腔室执行自动分割。导出定量测量结果的其他方法可能包括混合方法，诸如在捕获的舒张末期(ED)帧上执行完整的MBS，跟随有在心动周期的其他帧上对分割边界进行2D或3D跟踪。
[0007]长期经食道超声心动图(TEE)监测(例如，数小时内)能够具有挑战性，因为探头位置能够随着时间漂移。此外，甚至在专家操作者(例如心脏病专家、重症监护医师或其他专家)不在(例如在重症监护病房中)时的时间处，也可能期望进行测量。这引起问题，因为探头位置的漂移中断准确的超声观察和测量采集，并且潜在地没有专业操作者在场来校正位置。
[0008]因此，使得非专家操作者能够充分定位探头的手段将是有价值的。

技术实现思路

[0009]本专利技术的专利技术人先前已经提出了一种新的定位辅助系统，其能够提供关于来自当前探头位置的成像视图是否将导致对给定的一个或多个参数的准确测量的实时反馈。
[0010]然而，通常，由于探头移动与心脏运动耦合，静态图像可能不产生足够的信息。因此，用户可能暂时到达可能的最佳探头位置，但是基于静态图像的方法可能不能够在所述用户已经再次移动所述探头并且因此移动到不同的视图之前将该位置识别为最佳(例如，由于缺乏足够的图像特征)。交替地，所述用户可能靠近于最佳视图，但可能缺乏足够的信
息来了解最终以哪种方式调节所述探头以实现最佳视图。
[0011]关于其他种类的超声探头(例如身体超声探头)的定位也出现类似的问题。因此，问题不仅限于经食道成像，或仅限于所述心脏的成像。
[0012]因此，辅助用户定位超声探头以用于获得用于观察一个或多个特征或用于导出一个或多个参数的最佳数据的改进方法将是有价值的。
[0013]本专利技术由权利要求定义。
[0014]根据依据本专利技术的方面的范例，提供了一种在对对象的身体的超声成像期间引导超声成像系统的用户的方法，其中，所述超声成像系统包括具有相对于所述对象的可移动位置的超声探头，所述方法包括：
[0015]在超声成像流程期间从所述探头接收表示一系列超声成像视图的超声数据，每个视图对应于从所述探头的相应位置和在所述流程期间的相应时间点处捕获的数据；
[0016]将评估流程应用于所述超声数据，所述流程可操作于评估所述超声成像视图的质量，所述质量与针对不同成像视图的所述超声数据用于观察一个或多个解剖特征或从所述数据导出一个或多个临床参数的适用性有关；
[0017]基于所述评估流程来生成用于辅助用户定位所述探头的引导反馈，其中，所述引导反馈基于在所述成像流程期间成像视图质量随时间的历史(26)。
[0018]因此，本专利技术的实施例基于使用由探头捕获的图像视图的时间历史，并且基于此向用户发出反馈以辅助他们决定所述探头可以如何移动以实现用于观察特定特征或导出一个或多个临床测量结果的最佳成像视图。所述反馈可能仅是图像视图质量随时间的历史的表示。由此，用户可以观察移动所述探头的他们的最新近路径是增加质量还是减少其。这单独为指导如何继续移动探头提供了有用的反馈。例如，如果质量增加，则保持沿着相同的路径移动；如果没有，则改变路径。
[0019]可以为每个成像视图明确计算质量评级，其指示数据用于导出临床参数或观察解剖特征的适用性，或者可以整体评估针对多个视图的数据，以及在单个操作中评估和输出的一系列视图上的质量的趋势。在任一种情况下，该方法隐含地考虑了每个成像视图的质量评级，并且基于随时间改变的视图的质量的历史向所述用户给出反馈。
[0020]与更复杂的探头定位引导方法不同，所述方法不要求在优选实施例中测量和跟踪所述探头的实际物理位置，而是可以仅仅基于所述图像质量和随时间的该质量的改变，因为所述探头已经移动通过不同的视图。例如，图像质量的趋势可以被用于确定随着所述探头已经移动，图像质量是随时间增加还是减少。正趋势(增加图像质量)可以指示在该趋势周期的过程上的探头移动已经使所述探头朝向更接近最佳成像位置移动，或者至少该方向上的移动正在提高图像质量。然后可以生成反馈，其建议维持当前的移动轨迹。如果趋势示出图像质量的降低，则所述反馈可以包括停止或改变当前移动轨迹的推荐。这些仅表示范例。下面将详细讨论其他范例。
[0021]因此，本专利技术的实施例中提出的方法在软件和硬件两者方面比依赖于探头的物理跟踪的方法简单得多。其还启用高度直观的反馈方法。其有效地模拟了高技能用户在尝试定位所述探头时的认知过程，其基于对当他们调节所述探头时改变图像视图的质量的定性评估。
[0022]此外，通过提供基于整个图像视图系列上的历史质量的反馈，这允许反馈考虑时
间特征(例如特征随时间的变化)以及纯静态空间特征。这提供了对基于评估每幅单幅静态图像的质量的方法的改进，因为例如最新近一段时间内的质量的趋势提供关于从那时起应如何继续移动以便改进图像质量的更大的指导。
[0023]上文提到的质量评估可以用于评估用于观察特定解剖特征或身体或参数或者用于导出或测量一个或多个参数的视图的质量。
[0024]所述超声数据优选地表示时间上连续的图像视图。所述数据可以是数据系列或数据流。
[0025]所述方法优选地在成像流程期间(在扫描期间)实时执行。技术人员在本申请的背景下应当理解，术语成像不限于能够提供由对象或用户感知的图像的流程、数据或系统。成像或扫描应该在更广泛的意义上解释为适合评估内部对象的解剖结构的任何数据采集(诸如在其重建之前的原始超声数据)。所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在对对象的身体进行超声成像期间引导超声系统的用户的方法(10)，其中，所述超声系统包括具有相对于所述对象的可移动位置的超声探头(22)，所述方法包括：在超声成像流程期间从所述探头接收(14)表示一系列超声成像视图(32)的超声数据，每个视图对应于从所述探头的相应位置(23)和在所述流程期间的相应时间点处捕获的数据；将评估流程应用(16)于所述超声数据，所述流程能操作于评估所述超声成像视图的质量，所述质量与针对不同成像视图的所述超声数据用于观察一个或多个解剖特征或从所述数据导出一个或多个临床参数的适用性有关；基于所述评估流程来生成(18)用于辅助用户对所述探头进行定位的引导反馈，其中，所述引导反馈基于在所述成像流程期间成像视图质量随时间的历史(26)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括针对所述成像视图中的每个成像视图确定质量评级，所述评级指示针对所述成像视图的所述超声数据用于观察一个或多个解剖特征或从所述数据导出一个或多个临床参数的适用性。3.根据权利要求1所述的方法(10)，其中，所述方法包括确定所述成像视图的所述质量随时间的趋势，并且其中，所述反馈基于所述趋势。4.根据权利要求1
‑
3中的任一项所述的方法(10)，其中，所述方法包括基于所述评估流程来建立表示在所述成像流程期间所述成像视图质量随时间的历史(26)的数据集。5.根据权利要求1
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4中的任一项所述的方法(10)，其中，所述反馈是指示作为时间函数的成像视图质量的所述历史(26)的视觉反馈。6.根据权利要求1
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5中的任一项所述的方法(10)，其中，所述反馈包括指示所述探头位置的建议的移动的反馈，以用于以改进的质量来捕获超声数据，并且任选地，其中，所述引导反馈包括对继续所述探头的当前移动路径或者对中断所述探头的当前移动路径的推荐。7.根据权利要求1
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6中的任一项所述的方法(10)，其中，所述评估流程依次被应用于针对每个相应成像视图(32)的超声数据，并且依次被应用于针对每个成像视图生成的相应质量评级。8.根据权利要求1
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6中的任一项所述的方法(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：