CN101039625B - 具有可变检查协议和形成报告的超声波诊断系统 - Google Patents

Abstract

超声波诊断系统的分析特征包括一个或多个检查协议，上述检查协议指引超声波检查者完成一个或多个标准化的超声波检查。在检查协议实施的过程中，可获得模板协议步骤。通过选择这些模板协议步骤中之一并赋予其一个用于当前协议的唯一名称，超声波检查者可增加标准化的协议。该增加步骤的执行会自动地调用诊断工具，诸如测量工具和计算工具，其在模拟常规的协议步骤中是固有的。另外，超声波检查者可将其它诊断工具增加到所增加的步骤。标准化和用户化协议步骤的结果被自动记录在自动生成的诊断报告的合适序列和前后关系中。

Description

具有可变检查协议和形成报告的超声波诊断系统

技术领域

本发明涉及超声波诊断成像系统，以及更具体地涉及根据特定的临床协议来进行检查的超声波成像系统。

背景技术

在过去，使用超声波机器来对任意解剖体成像，使用特定机器的探头装置清楚地察看到上述解剖体。但是由于超声波诊断变得精细并且技术变得更精确，超声波机器设计成用于特定种类的检查，诸如产科、心脏病科、脉管科以及X光线科。在最近，超声波诊断的实施变得更标准化了，其中使用为带有特定症状的患者特定设计的图像采集协议。例如，常规腹部检查协议会需求肝脏、肾、胆囊和胰腺的特定图像采集。常规脉管检查会需求颈动脉和身体肢体脉管的特定图像采集。超声波机器制造商通过提供具有预编程检查协议的机器满足该趋势，上述协议指引超声波检查者通过这些特定成像顺序并随特定信息进行自动调整而产生报告。这种预编程的协议增强了超声波检查的功效。

在增强检查功效的同时，预编程协议特别是那些适于常规鉴定检查的预编程协议通常设计为使得超声波检查者通过进行身体区域中的一系列图像、测量和计算来确定成像解剖体是否正常或显示可疑的特征。在协议的最后，要求超声波检查者审查检查结果，以及如果显示可疑状况的话，回到可疑解剖体并进行更详尽的成像和分析。然而，在显示可能存在问题的时候，特别是如果显示存在临界状况的时候，超声波检查者会要求更详尽地检查可疑解剖体。这通常会需要将检查协议异常中止，并且终止由协议指引的其它解剖体检查。希望在其执行过程中能够更改协议，以便使得超声波检查者能够进入选择性的、更详尽的检查步骤，并且接下来能够继续上述检查协议直到其结束。还希望自发细分的检查步骤结果记录在由于协议执行而自动形成的任何报告中。

发明内容

根据本发明的原理，超声波诊断成像系统设有检查协议，上述协议在协议执行的过程中可以改变。上述预编程的协议可以用户可定义的附加检查协议步骤增加。上述增加的协议步骤是基于环境的，以便自动指引超声波检查者对他们使用的解剖体进行额外详尽的分析。上述增加的协议步骤的结果以协议检查结果的正常顺序直接输入到系统生成的报告中。

附图说明

在附图中：

图1显示根据本发明原理构建的超声波诊断成像系统；

图2以简图形式示出图1超声波系统的功能元件以及有助于执行本发明的辅助外围设备；

图3是颈动脉的示意图解；

图4示出根据本发明一个实施例的包括脉管检查协议按键的触摸屏；

图5示出在脉管检查的过程中对颈总动脉进行的两个速率测量；

图6示出包括脉管检查协议按键的触摸屏，其具有适于由超声波检查者增加的附加协议步骤的新按键；

图7示出使超声波检查者来标明用户生成测量协议步骤弹出的显示；

图8是狭窄颈动脉的示意图解；

图9示出包括在协议执行过程中由超声波检查者增加测量协议步骤的结果的脉管检查报告；

图10是将被分析的狭窄血管的示意图解；

图11示出包含用于狭窄血管的％直径减少测量的用户生成协议步骤的触摸屏；

图12示出超声波成像显示，其包含由用户生成的％直径减少协议步骤应用的距离测径工具；

图13示出包含用于狭窄血管的％面积减少测量的用户生成协议步骤的触摸屏；

图14示出超声波成像显示，其包含由用户生成的％面积减少协议步骤应用的椭圆和描绘工具；

图15示出包含用户生成的％直径和％面积减少步骤结果的脉管检查报告；

具体实施方式

在图1中示出根据本发明一个实施例构建的超声波成像系统10。系统10包括底盘12，其包含用于系统10的大部分电子电路。底盘12安装到手推车14上，以及显示器16安装到底盘12上。不同的成像探头可通过插头插入到底盘上的三个连接器26中。底盘12包括通常用附图标记28指示的键盘和控制器，以便允许超声波检查者来操作超声波系统10并输入关于患者或将要进行的检查类型的信息。在控制面板28的后面是根据本发明的触摸屏显示器18，其上显示用于协议执行的可编程软键。超声波检查者只仅仅通过触摸显示器上的软件图像来选择触摸屏18上的软键。

在操作过程中，探头接触患者(未示出)的皮肤放置，并且要么保持固定要么移动，以采集皮肤下面的血液或组织的图像。图像呈现在显示器16上，并且其可通过放置在附属搁板82之一上的记录器(未示出)被记录。系统10也可记录或打印包含文字和图像的报告。相应于图像的数据也可通过合适的数据链接诸如因特网或局域网下载。显示在显示器16上的图像类型、记录或打印的报告类型、以及下载的数据类型将依赖于将要进行的超声波检查类型。

成像系统10的上述组件是常规的，并通常用来获取超声波图像。根据本发明一个实施例的成像系统10使用其可在保健领域中标准化的检查协议来自动指引超声波检查者通过标准的超声波检查。上述协议以一种方式使用，上述方式将结合图3-15进行更详细的解释。

在图2中更详细地示出超声波成像系统10的元件。超声波成像探头20通过电缆24耦连到连接器26之一上，上述连接器连接到常规设计的超声波信号路径40。虽然在图2中只示出一个超声波成像探头，应该理解依赖于将要进行的超声波检查的类型，可以并通常将使用其它类型的成像探头。在图2中示出的实施例中，将用于系统10的成像探头20和所有其它的成像探头优选提供探头识别信号到处理单元50，以允许处理单元50来确定当前使用的探头20的类型。

如本领域内众所周知的那样，超声波信号路径40包括将电信号耦连到探头20的发射器(未示出)；接收来自于探头20的相应于超声波回波的电信号的采集单元(未示出)；信号处理单元(未示出)，其处理来自于采集单元的信号以执行各种功能，诸如从特定深度隔离返回，或从流过血管的血液隔离返回；以及扫描转换器(未示出)，其转换来自于信号处理单元的信号，使得它们适合于由显示器16使用。在该实施例中的处理单元能够处理B模式(结构的)和多普勒的信号，以便形成各种B模式和包括光谱多普勒的多普勒显示。超声波信号路径40还包括与处理单元50相接口的控制模块44，以便控制上述单元的操作。当然，超声波信号路径40可以包含除了那些上述之外的组件，并且在合适的情况下，可以省略上述一些组件。

处理单元50包含许多组件，包括中央处理器单元(“CPU”)54，随机存取存储器(“RAM”)56，以及只读存储器(“ROM”)58，上述只列举一些。如本领域内众所周知的那样，ROM 58存储由CPU 54执行的指令程序，以及适于由CPU 54使用的初始化数据。RAM 56提供适于由CPU 54使用的数据和指令的临时存储。处理单元50与诸如盘驱动器60的大容量存储装置相接口，以便永久存储数据，诸如相应于由系统10获取的超声波图像的数据。但是，这种图像数据最初存储在图像存储装置64中，上述图像存储装置64耦连到在超声波信号路径40和处理单元50之间延伸的信号路径66。上述存储驱动器60还优选存储可调用和启动以便指引超声波检查者通过各种超声波检查的协议。但是，在另一实施例中，协议存储在临床信息系统70中，其可通过合适的装置诸如局域网74、调制解调器76或无线通信连接装置(未示出)被访问。主要的存储方法使得类似医院的设施能够存储适于该设施中的所有诊断系统的标准化协议，以便控制它们的统一修改，以及从而快速将协议分配到设施中的超声波系统和用户。一旦一个协议被系统检索到，其可在处理单元50的控制下执行，以实现协议的诊断检查。

处理单元50还与键盘和控制器28相接口，其可用于执行上述协议。键盘和控制器28也可由超声波检查者操作，以使得超声波系统在检查结束时自动生成报告。处理单元50优选与报告打印机80相接口，上述打印机80打印包含文字和一个或多个图像的报告。由打印机80提供的报告类型依赖于超声波检查的类型，上述超声波检查由特定协议的执行而实施。

根据本发明原理的可修改协议执行的一个例子参考图3-9示出。图3是颈动脉的图解。标准的外围脉管检查协议会要求在颈动脉的三个分支中进行，上述在该图解中示出：内部颈动脉、外部颈动脉以及颈总动脉。在颈总动脉(CCA)中通常进行三个测量：一个在远端CCA处进行，一个在中间CCA处进行，以及一个在近端CCA处进行。

图4示出适于本发明一个构建性实施例中的外围脉管检查协议的触摸屏显示器18。上述构建性实施例具有两个上述触摸屏显示器，并且协议显示在超声波系统上的左侧触摸屏上。触摸屏显示器18分成三个区域，每一区域具有两排软键。上部区域具有高位键，用于选择适于不同功能的控制，诸如成像(“图像”按键)和VCR控制(“VCR”按键)。通过触摸“分析”按键来选择协议，当选择时其显示黑颜色，如其在该图中示出的那样。在该例子中，存在四种类型的可通过分析按键启动的检查协议，颈动脉检查、下部末端动脉检查(“下部末端动脉检查”按键)、以及上部末端动脉检查(“上部末端动脉检查”按键)，以及移植物检查，上述在显示器的中央区域中示出。可呈现给超声波检查者的其它选项可以是身体的静脉结构的检查。在该例子中，选择颈动脉按键以启动颈动脉检查协议，并且上述协议在右侧的颈动脉开始，如由变黑的“右侧”按键所示。在右侧颈动脉被检查和进行测量之后，将触摸“左侧”按键以便在左侧颈动脉上继续执行协议。

在该协议例子中将要检查的颈动脉的第一区域是颈总动脉，如在触摸屏显示器的下部区域中由“颈总动脉-”按键指示的那样。如在图3中指示的那样，在CCA中的三个位置处进行测量，上述三个位置在显示器的底部由三个按键进行选择。在该例子中，将首先进行近端CCA的测量，如由变黑的“近端颈总动脉”按键指示的那样。标准颈总动脉_测量按键的右侧是“(新)颈总动脉”模板按键，如下述那样可通过其增加标准化的测量。

可以看到触摸屏显示器18上的触摸屏按键是分级设置的。用于选择协议的分析按键在顶部，用于颈动脉检查的按键和用于右颈动脉的按键在显示器的中央，以及用于右侧颈动脉的CCA测量的按键和将在那进行CCA测量的三个位置的按键在底部。很明显，类似于那些用于显示在计算机上的目录和文件结构，树和分支显示结构可替换地用于该分级显示。图4的实施例在功能性的触摸屏显示器中结合了分级结构的特征。

当超声波检查者想要进行CCA测量时，如图5中所示那样采集CCA的超声波图像。在图5中示出位于颈动脉110的超声波图像102之上的多普勒箱104。(为了清楚示出起见，在附图中示意示出一超声波图像。)示出的还有样本体积指示器106，超声波检查者可将其对准CCA中的将进行近端测量的位置。在超声波图像102之下的是光谱显示120，其在由样本体积指示器106指示的位置处被采集。在超声波检查者将指示器106在所需的样本位置处对准以便进行测量以及获得可接受的光谱显示之后，超声波检查者冻结上述显示，并通过触摸触摸屏显示器上的近端颈总动脉按键进行近端CCA测量。超声波检查者通过在光谱显示上标记心脏收缩峰值速率(PSV)以及心脏舒张末的速率(EDV)完成上述，如在112和114处显示的那样。如图5所示，PSV和EDV的量化测量值靠近超声波图像102处出现，以便由超声波检查者进行审查。如果超声波检查者满意这些测量值，超声波检查者触摸触摸屏显示器上的“结束测量”按键，近端CCA测量值由系统保存，并且在近端颈总动脉按键的右下角出现指示该测量完成的小检验标记(未示出)。接下来超声波检查者可触摸中间颈总动脉或远端颈总动脉按键以进行另一个CCA测量。

上述协议以该方式继续进行，直到所有适于右侧颈动脉的协议测量进行完毕。然后超声波检查者触摸左侧按键以进行左侧颈动脉的测量。在测量进行时，它们由系统存储在超声波系统上的报告数据库中。当超声波检查者完成上述检查，超声波检查者可转到系统上的报告菜单，并且查看、保存以及打印自动生成的检查报告。图9中示出典型的自动生成的脉管检查报告，其示出在右侧颈动脉的近端、中间和远端颈总动脉位置处进行的测量。

然而，假定CCA进行的测量指示在动脉的中间区域出现狭窄。在这种情况下，超声波检查者将想要更详细地检查动脉的上述区域。例如，图8示出在颈总动脉处的狭窄，并且在中间颈总动脉中指示六个位置，在那里应该进行额外的测量以更好地定义在上述狭窄处的流动剖面图。在现有技术的系统中，超声波检查者还不得不结束颈动脉协议，而且接下来还要在中间颈总动脉中开始更详细的分析。可替换的，超声波检查者将异常中断上述协议，进行更详细的测量，并且接下来再次开始上述协议。根据本发明，超声波检查者可通过触摸“(新)颈总动脉”模板按键来更改预编程的颈动脉协议，其在协议中生成新的测量步骤。上述新测量步骤是环境驱动的，并且因此当CCA测量进行时，系统显示(新)颈总动脉按键。当超声波检查者触摸上述(新)颈总动脉模板按键，如图7中所示在系统显示器上出现一对话框，要求超声波检查者用标识来定义新的测量步骤。占位符标识“脉管”显示在对话框中，在那里超声波检查者将要输入新测量的所需名称。在该例子中，超声波检查者输入“狭窄CCA 1”，在那一时刻新定义的按键出现在触摸屏18上，如在图9中中间颈总动脉之上的“狭窄CCA 1”按键示出的那样。然后如上述那样，超声波检查者采集CCA的多普勒图像，将样本体积指示器定位，以及冻结上述图像。当超声波检查者触摸新定义的按键时，上述系统启动CCA测量所必要的测量工具，在该例子中其包括速率测量和测径工具。触摸新颈总动脉按键会无需超声波检查者涉入就自动调用了这些操作，减少了进行检查所需的时间。在该例子中，超声波检查者进行适于狭窄CCA 1的测量，新按键被选中来指示上述测量已经进行完毕，并且超声波检查者继续到下一个测量。图8示出六个将受分析的上述测量位置，并且上述超声波系统通过允许超声波检查者从(新)颈总动脉模板按键生成六个新协议步骤按键而能够完成上述，如在图6中由狭窄颈总动脉按键1-6示出的那样。

图9示出当超声波系统具有链接到用户化协议特征的自动报告生成功能时，新生成的协议步骤自动包括在报告的CCA测量部分中，如由报告屏的顶部的狭窄CCA 1测量所看到的那样。根据本发明的另一方面，超声波检查者还可增加协议步骤的标准化测量工具。在该例子中，超声波检查者在进行狭窄CCA 1测量时触摸“分配”按键，将距离测量增加到该协议步骤。该增加会启动距离测量工具，超声波检查者通过其可以在测量位置处测量跨过CCA的距离。如图9所示，在狭窄CCA 1测量位置处进行的距离测量为0.444cm。这样，超声波检查者可将新步骤增加到标准化的检查协议，并且还可将所选的测量结合入新增加的协议步骤中，以便更好地诊断患者的状况。

作为另一例子，假定超声波检查者在内部颈动脉(ICA；见图3)中检测到减少的血流，其将要确定由在ICA中堆积的斑引起的右侧颈动脉ICA的百分比减少。在该情况下，超声波检查者触摸右侧按键以显示用于颈动脉计算的任选按键模板，其中之一为在图11中示出的“％减少”按键。上述％减少按键具有两个模板按键，一个为直径减少以及一个为面积减少。上述％直径减少模板指引超声波检查者测量血管的真实直径和剩余直径，然后计算作为上述两个测量值的函数的有效血管直径中的百分比减少。这在ICA的横断面中示出。上述真实直径是在不具有任何斑的血管的实际直径。上述剩余直径是斑存在后的剩余血管内腔的直径。当超声波检查者触摸(新)％直径减少模板按键，出现对话框(见图7)，要求超声波检查者输入用于新直径减少模板步骤的名称。在该例子中，超声波检查者输入“ICA％直径减少”，其生成如在图11中所示的新协议步骤按键。当超声波检查者触摸新ICA％直径减少按键时，出现两个相关的测量按键，剩余直径按键和真实直径按键。当超声波检查者触摸剩余直径按键时，如图12中所示由超声波图像102启动距离测径工具。该工具使得距离测量能够形成颈动脉110的图像上的剩余血管直径，如在图12的中央所示那样其用“X”记号标记。上述测径工具使得超声波检查者能够将这些X记号放置在图像中解剖体的合适位置上，并且剩余直径测量的量化数值结果显示在超声波图像102的左侧。当超声波检查者触摸真实直径按键时，启动另一个距离测径工具以便进行真实直径测量，这一由“+”记号进行标记。超声波检查者将上述+记号对准超声波图像上的合适位置并触摸ICA％直径减少按键。然后超声波系统利用刚获取的两个直径测量值并计算血管的％直径减少，如图12中所示其刚好在两个测量值之下出现。当超声波检查者触摸结束测量按键时，上述两个测量值和％直径减少计算值由系统保存，并且在ICA％直径减少按键上显示检验标记，以指示该协议步骤完成。现在上述测量和计算值将出现在如图15中所示链接的自动生成的报告中。

作为本发明另一实施例的例子，假定超声波检查者想要确定血管的％面积减少。超声波检查者将触摸(新)％面积减少模板按键，其将显示一个对话框，超声波检查者在其中可命名新的面积减少步骤(见图7)。在该例子中，超声波检查者输入“ICA％面积减少”，并且如图13中所示出现所命名的新协议步骤按键。当超声波检查者触摸新ICA％面积减少按键时，出现两个相关联的测量按键，剩余面积按键和真实面积按键。触摸真实面积按键以启动椭圆工具，这是因为已知超声波系统用椭圆图形来测量血管的真实面积。椭圆图形在超声波图像102中的颈动脉110之上形成，如在图14中由带有+记号的虚线所示。超声波检查者用指示器捕抓椭圆，并且将其配合到血管的真正内部圆周。由配合的椭圆获得的量化面积测量以数值出现在超声波图像102的左侧。超声波检查者触摸剩余直径按键，其启动超声波图像之上的描绘工具。然后超声波检查者用上述工具描绘狭窄血管的真正内直径，如在图14中由其上带有X记号的点线所示。以数值出现剩余面积的测量值和真实面积测量值，并且所计算的％面积减少计算值在两个测量值之下出现。如果超声波检查者满意上述结果的话，超声波检查者触摸结束测量按键(见图4)，以保存协议步骤的结果，从而自动生成报告，并且在ICA％面积减少按键上显示检验标记，指示该步骤完成。在图15中示出具有显示在页面上的上述两种协议步骤的结果的自动生成报告的样本页面。

在超声波检查的最后，更改的检查协议可从超声波系统中被删除，使得用于另一个检查的所选检查协议将启动同样标准化的检查协议，其在更改检查开始时被初始化。可替换的，超声波检查者可决定保存上述更改的检查协议，例如，其可在将来使用以便根据同样的更改检查协议在后续时间点对同一患者及时进行检查。

Claims (11)

1.一种超声波诊断成像系统，其执行用于超声波检查的预编程的协议，该系统包括：

显示设备，用于显示检查协议的步骤；

触摸屏，在其上显示用于协议执行的可编程软键；

处理单元，用于执行检查协议，

其中，用户能够通过触摸该触摸屏上的软键将任选的新步骤增加到所显示的检查协议中，该任选的新步骤在协议中被增加的位置处与所述超声波检查的环境相关；并且

其中，所述任选的新步骤包括适于新协议步骤的功能的诊断工具。

2.权利要求1所述的超声波诊断成像系统，还包括用于使得用户能够识别所述新协议步骤的装置。

3.权利要求1所述的超声波诊断成像系统，其中所述诊断工具包括测量工具和计算工具的至少其中之一。

4.权利要求3所述的超声波诊断成像系统，其中所述测量工具是距离测量工具、面积测量工具、体积流量测量工具或速率测量工具之一。

5.权利要求1所述的超声波诊断成像系统，其中检查协议的一个步骤指引用户对特定解剖特征进行检查，

其中所述任选的新步骤与所述特定解剖特征的检查功能性地相关联。

6.权利要求5所述的超声波诊断成像系统，其中一个检查协议的多个步骤指引用户对多个解剖特征进行检查，

其中所述任选的新步骤在协议中该新步骤被增加的位置处与所述特定解剖特征的检查功能性地相关。

7.权利要求1所述的超声波诊断成像系统，进一步包括用于执行协议的一个增加步骤的装置。

8.权利要求7所述的超声波诊断成像系统，其中用于执行协议的一个增加步骤的装置包括用于启动结合超声波图像的新协议步骤的诊断工具的装置。

9.权利要求1所述的超声波诊断成像系统，进一步包括用于指示检查协议的增加步骤的完成的装置。

10.权利要求1所述的超声波诊断成像系统，进一步包括链接到检查协议的自动检查报告子系统，

其中预编程协议步骤以及新增加协议步骤的结果被所述报告子系统记录。

11.权利要求10所述的超声波诊断成像系统，其中新增加协议步骤的结果在协议中该新协议步骤被增加的位置处与预编程协议步骤相关联地被记录。

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