超声成像引导及相关联的设备、系统和方法技术方案

引导系统被配置为检测超声换能器的当前姿态，并且被配置为确定用于实现与患者的解剖结构的期望的视图或成像平面相关联的期望姿态的移动。在一个实施例中，所述引导系统包括与超声换能器通信的处理器电路。所述处理器电路配置为：接收与所述超声换能器的期望姿态相关联的输入；接收表示当前姿态中的所述超声换能器的视场的超声成像数据；确定用于将所述超声换能器的当前姿态与期望姿态对齐的移动；并且生成所述移动的图形表示。所述图形表示示出所述超声换能器的当前姿态和所述超声换能器的期望姿态。所述图形表示被输出到与所述处理器电路通信的显示器。器电路通信的显示器。器电路通信的显示器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声成像引导及相关联的设备、系统和方法


[0001]本公开总体上涉及对超声图像的采集和处理，并且具体地涉及用于基于所获得的超声图像来引导超声成像流程的系统和方法。

技术介绍

[0002]超声成像经常用于获得患者的内部解剖结构的图像。超声系统通常包括超声换能器探头，所述超声换能器探头包括耦合到探头壳体的换能器阵列。换能器阵列被激活以用超声频率振动以将超声能量发射到患者的解剖结构中，并且然后接收由患者的解剖结构反射或反向散射的超声回波以创建图像。这样的换能器阵列可以包括各种层，包括具有压电材料的一些层，其响应所施加的电压而振动以产生期望的压力波。这些换能器可以用于相继地发射和接收通过身体的各种组织的若干超声压力波。各种超声响应可以由超声成像系统进一步处理，以显示身体的各种结构和组织。
[0003]超声医师可能期望获得表示器官的特定视图或成像平面的超声图像，以便评价该器官的状况和/或做出对该器官的测量。例如，超声医师可能期望获得的心脏的特定声学成像窗口包括“心尖”、“肋下”(剑突下)、“胸骨旁”和“胸骨上”窗口。超声医师在每个访问窗口处可以获得的标准成像平面或视图包括：心尖四腔室(A4C)、心尖二腔室(A2C)、心尖三腔室(A3C)、心尖五腔室(A5C)、胸骨旁长轴(PLAX)、胸骨旁短轴(PSSA)、肋下长轴(SCLA)和肋下四腔室(SC4C)视图。在每个视图处，也可以采集一个或多个子视图，包括二尖瓣、主动脉瓣、心尖和乳头肌水平处的胸骨旁短轴视图。获得这些视图涉及将超声探头定位在患者身体的特定区域处，并对探头进行定向以获得期望的视图处的图像。由超声医师用来对探头进行定位和定向的移动可能是复杂的，并且可能涉及三维空间中的若干自由度。因此，没有经验的超声医师实现期望的视图能够是具有挑战性的。

技术实现思路

[0004]本公开的各方面提供针对超声成像系统的引导以及相关联的设备和方法。在示例性实施例中，一种引导系统被配置为检测超声换能器的当前位置和取向(姿态)，并且被配置为确定用于实现与患者的解剖结构的期望的视图或成像平面相关联的期望姿态的移动。在示例性实施例中，处理器电路基于由超声换能器获得的超声成像数据来检测超声换能器的当前姿态，并且识别与所述解剖结构的期望的视图(例如，心尖视图)相关联的姿态。在一些实施例中，可以使用基于模型的方法、人工智能、机器学习、神经网络等来确定期望姿态。基于所确定的移动，处理器电路生成图形用户接口，诸如二维图形用户接口或三维图形用户接口，所述图形用户接口包括表示超声换能器的当前姿态的第一指示符和表示超声换能器的期望姿态的第二指示符，以实现患者的解剖结构的期望视图。所述第二指示符相对于第一指示符被定位和定向以图示与移动相关联的一个或多个调节，诸如横向滑动、扫掠、旋转、摇摆、扇形和/或压缩。在这方面，本公开的实施例有利地提供了直观的、以探头为中心的接口，以用于引导超声成像流程，其涉及更少的脑力操作或变换，以供操作者跟随屏幕上
的指令来移动超声换能器。
[0005]根据本公开的一个实施例，一种用于引导超声成像流程的装置包括：处理器电路，其被配置用于与超声换能器通信。所述处理器电路配置为：从用户接口接收与所述超声换能器的期望姿态相关联的输入，其中，所述超声换能器被定位在当前姿态处；从所述超声换能器接收表示所述当前姿态中的所述超声换能器的视场的超声成像数据；基于所述超声成像数据和所述输入来确定用于将所述超声换能器的所述当前姿态与所述期望姿态对齐的移动；并且生成所述移动的图形表示。所述图形表示包括：所述超声换能器的所述当前姿态的第一指示符；以及所述超声换能器的所述期望姿态的第二指示符，所述第二指示符相对于所述第一指示符被定位和定向以指示所述移动。所述处理器电路还被配置为将所述图形表示输出到与所述处理器电路通信的显示器。
[0006]在一些实施例中，所述处理器电路被配置为：检测所述超声换能器的所述当前姿态的变化；并且基于所述当前姿态的检测到的变化来更新所述图形表示的所述第一指示符或所述第二指示符中的至少一个。在一些实施例中，所述处理器电路被配置为基于所述当前姿态的所述检测到的变化来实时更新所述第一指示符。在一些实施例中，所述处理器电路被配置为使用机器学习算法基于所述超声成像数据来检测所述超声换能器的所述当前姿态的所述变化。在一些实施例中，所述装置还包括位置传感器，所述位置传感器被配置为获得所述超声换能器的位置数据，并且所述处理器电路被配置为基于所述位置数据来检测所述超声换能器的所述当前姿态的所述变化。在一些实施例中，所述第一指示符和所述第二指示符包括相同的形状。在一些实施例中，所述移动包括对所述超声换能器的两个或更多个调节，所述两个或更多个调节包括横向滑动移动、扫掠移动、摇摆移动、扇形移动、旋转移动、压缩移动或减压移动。在一些实施例中，所述第二指示符图形地同时表示对所述超声换能器的所述两个或更多个调节。
[0007]在一些实施例中，所述用户接口包括触摸屏显示器，并且其中，基于在所述触摸屏显示器上选择的视图来接收所述输入。在一些实施例中，所述第二指示符包括表示摇摆移动或扇形移动中的至少一个移动的梯度。在一些实施例中，所述处理器电路被配置为：确定所述超声换能器的所述当前姿态与所述期望姿态对齐；并且响应于确定所述当前姿态与所述期望姿态对齐而将图像帧保存到所述处理器电路的存储器。
[0008]根据本公开的另一实施例，一种用于引导超声成像流程的方法包括：从用户接口接收与超声换能器的期望姿态相关联的输入，其中，所述超声换能器被定位在当前姿态处；从所述超声换能器接收表示当前姿态中的所述超声换能器的视场的超声成像数据；基于所述超声成像数据和所述输入来确定用于将所述超声换能器的所述当前姿态与所述期望姿态对齐的移动；并且生成所述移动的图形表示。所述图形表示包括：所述超声换能器的所述当前姿态的第一指示符；以及所述超声换能器的所述期望姿态的第二指示符，所述第二指示符相对于所述第一指示符定位和定向以指示所述移动。所述方法还包括将所述图形表示输出到显示器中。
[0009]在一些实施例中，所述方法还包括：检测所述超声换能器的所述当前姿态的变化；并且基于所述当前姿态的检测到的变化来更新所述图形表示的所述第一指示符或所述第二指示符中的至少一个指示符。在一些实施例中，更新所述第一指示符或所述第二指示符中的所述至少一个指示符包括基于所述当前姿态的所述检测到的变化来实时更新所述第
一指示符。在一些实施例中，检测所述超声换能器的所述当前姿态的所述变化包括使用机器学习架构来基于所述超声成像数据来检测所述超声换能器的所述当前姿态的所述变化。在一些实施例中，检测所述超声换能器的所述当前姿态的所述变化包括基于从位置传感器接收的位置数据来检测所述超声换能器的所述当前姿态的所述变化。
[0010]在一些实施例中，所述第一指示符和所述第二指示符包括相同的形状。在一些实施例中，所述移动包括对所述超声换能器的两个或更多个调节，所述两个或更多个调节包括横向滑动移动、扫掠移动、摇摆移动、扇形移动、旋转移动或压缩移动，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于引导超声成像流程的装置，包括：处理器电路，其被配置用于与超声换能器通信，其中，所述处理器电路配置为：从用户接口接收与所述超声换能器的期望姿态相关联的输入，其中，所述超声换能器被定位在当前姿态处；从所述超声换能器接收表示所述当前姿态中的所述超声换能器的视场的超声成像数据；基于所述超声成像数据和所述输入来确定用于将所述超声换能器的所述当前姿态与所述期望姿态对齐的移动；生成所述移动的图形表示，其中，所述图形表示包括：所述超声换能器的所述当前姿态的第一指示符；以及所述超声换能器的所述期望姿态的第二指示符，所述第二指示符相对于所述第一指示符被定位和定向以指示所述移动；并且将所述图形表示输出到与所述处理器电路通信的显示器。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器电路被配置为：检测所述超声换能器的所述当前姿态的变化；并且基于所述当前姿态的检测到的变化来更新所述图形表示的所述第一指示符或所述第二指示符中的至少一个。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述处理器电路被配置为基于所述当前姿态的所述检测到的变化来实时更新所述第一指示符。4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述处理器电路被配置为使用机器学习算法基于所述超声成像数据来检测所述超声换能器的所述当前姿态的所述变化。5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述装置还包括位置传感器，所述位置传感器被配置为获得所述超声换能器的位置数据，并且其中，所述处理器电路被配置为基于所述位置数据来检测所述超声换能器的所述当前姿态的所述变化。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一指示符和所述第二指示符包括相同的形状。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述移动包括对所述超声换能器的两个或更多个调节，所述两个或更多个调节包括横向滑动移动、扫掠移动、摇摆移动、扇形移动、旋转移动、压缩移动、或减压移动，并且其中，所述第二指示符图形地同时表示对所述超声换能器的所述两个或更多个调节。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述用户接口包括触摸屏显示器，并且其中，基于在所述触摸屏显示器上选择的视图来接收所述输入。9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二指示符包括表示摇摆移动或扇形移动中的至少一个移动的梯度。10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器电路被配置为：确定所述超声换能器的所述当前姿态与所述期望姿态对齐；并且响应于确定所述当前姿态与所述期望姿态对齐而将图像帧保存到所述处理器电路的存储器。11.一种用于引导超声成像流程的方法，包括：
从用户接口接收与超声换能器的期望姿态相关联的输入，其中，所述超声换能器被定位在当前姿态处；从所述超声换能器接收表示当前姿态中的所述超声换能器的视场的超声成像数据；基于所述超声成像数据和所述输入来确定用于将所述超声换能器的所述当前姿态与所述期望姿态对齐的移动；生成所述移动的图形表...

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