CN101164499A - 用于三维和四维对比成像的系统和方法 - Google Patents

用于三维和四维对比成像的系统和方法 Download PDF

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CN101164499A CNA2007101622331A CN200710162233A CN101164499A CN 101164499 A CN101164499 A CN 101164499A CN A2007101622331 A CNA2007101622331 A CN A2007101622331A CN 200710162233 A CN200710162233 A CN 200710162233A CN 101164499 A CN101164499 A CN 101164499A
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Abstract

本发明涉及用于三维和四维对比成像的系统和方法。对比增强剂增强3D和/或4D超声图像，通过其超声机(110)获取超声图像数据，以及处理器(130)利用对比增强剂将超声图像数据转换为对比增强的3D和/或4D图像。多种其它实施例还包括CTI处理器(160)，其可适于生成CTI图像数据；和/或TIC处理器(170)，其可适于生成TIC图像数据。

Description

用于三维和四维对比成像的系统和方法
技术领域
本发明通常涉及健康护理环境中的三维(3D)和四维(4D)对比成像。具体的，本发明涉及利用超声技术将对比成像应用到3D和4D图像以提高诊断准确度和效率的系统和方法。用户能够基于患者以前检查的图像来观察患者图像。
背景技术
临床或健康护理环境是拥挤、要求严格的环境。因此，高度希望利用超声技术将对比成像应用到3D和4D图像以提高效率，其中用户能够基于患者当前或以前检查的图像来观察患者图像。此外，通过利用3D和/或4D对比成像以便更准确诊断患者的能力对于执业医生和/或技师以及患者都非常有价值。
除了其它疾病之外，超声波在产科成像以及治疗和/或检测肾结石，外周血管疾病，颈部动脉血管狭窄(其可导致中风)，和深静脉血栓(其可导致中风，冠状动脉堵塞或肺栓塞)中起到非常重要的作用。超声波也应用于诸如像活组织检查和引流的成像指导的介入中。
超声技术利用高频声波以实时观察体内的软组织结构。超声图像被视为静态的二维(2D)图像。然而，利用当前的技术，可以得到3D图像和实时观察的3D图像(即4D图像)。
3D和4D成像具有超过2D技术的诸多优点。例如，通过为诊断过程提供独特的信息和透视，观察3D和4D的超声图像可极大地提高诊断进程。利用3D和4D图像可显著降低诊断的不准确度，因为更加清晰的3D和4D图像会使得对复杂结构的理解更为容易。3D和4D技术结合体积数据使得可能从多角度来分析相关组织。利用3D和4D技术，可获得二维扫描不可能获得的冠状图像平面和解剖图像。此外，由于3D和4D技术通过来自体积数据的增强透视允许全面检查，因而可获得更高质量和数量的信息，以便提高诊断效率。利用3D和4D成像，所有图像的平面都是可复制的(也就是，虚拟患者)。3D和4D技术可缩短研究时间、减少患者等待的时间，以及提供更快速的全面检查过程。
此外，4D成像可提供超过其它3D成像诊断过程的更多优点。4D技术允许在运动的物体或器官上进行实时诊断。例如，4D成像通过允许执业医生和/或技师观察胎儿的运动形态来对胎儿的发育下结论，从而可提高胎儿诊断的准确度。在超声指导的活组织检查中，由于4D技术可在所有三维图像平面完全实时地控制探针的运动，因而4D技术可极大地提高诊断的准确度。
目前可在一些超声系统中获得3D和4D超声成像技术。然而，利用超声对比成像来应用3D/4D技术将为临床带来显著的益处。通过对比成像，可以看到非常细小血管中的血液流动。在对比成像中，对比剂通过静脉注入到血管中。对比剂通常在体内只停留几分钟。在注射后立即进行对比成像。利用对比增强动态变化来对损伤进行检测和分类。当对比剂在体内的整个时间内需要超声波传感器保持停留在损伤处。因为3D和4D对比成像在整个体积中获取对比信息，所以用户能够观看肿瘤周围的血管分布。它也使得超声波传感器更容易保持停留在损伤目标上。通过监测对比增强，利用3D和4D图像的对比成像可允许执业医生和/或技师更容易识别肿瘤。
由专职医护人员利用3D和4D技术来帮助观察和检测患者的异常。利用3D和4D图像的对比成像可能是必要的，以便专职医护人员来准确、高效且有效地诊断患者。利用超声技术将对比成像应用到3D和4D图像的系统和方法将提高超声检查的准确度和效率。因此需要利用超声技术将对比成像应用到3D和4D图像以提高诊断准确度和效率的系统和方法，其中执业医生和/或技可基于患者当前或以前检查的图像来观察患者图像。
发明内容
在本发明的配置的一些实施例中，超声成像系统包括用来获取超声图像数据的超声机(ultrasound machine)和将超声图像数据转换为对比增强的3D和/或4D图像的处理器。超声成像系统还可进一步包括可适于生成CTI图像数据的CTI处理器，和/或可适于生成TIC图像数据的TIC处理器。
在其它实施例中，用于获取超声图像的方法包括提供用于获得超声图像数据的超声机以及提供用于将超声图像数据转换为3D和/或4D对比增强图像的处理器。该方法还可进一步包括提供可适于生成CTI图像数据的CTI处理器，和/或可适于生成TIC图像数据的TIC处理器。
在其它实施例中，用于获取3D和/或4D对比增强超声图像的方法包括提供对比增强剂，提供用于获得超声图像数据的超声机，以及提供用于利用对比增强剂将超声图像数据转换为3D和/或4D对比增强图像的处理器。
在其它实施例中，用于获取3D和/或4D对比增强超声图像的方法包括获取超声图像数据并将此超声图像数据转换为三维(3D)或四维(4D)对比增强图像。
仍在其它实施例中，3D和4D对比成像系统可包括用于获取图像数据的超声机。该系统还可包括3D/4D处理器，用于将上述图像数据转换为一个或多个对比增强图像，所述一个或多个对比增强图像是3D和4D图像中的一个或多个。此外，该系统可包括一个或多个显示器，其适于显示：i)一个或多个对比增强图像；ii)使用CTI处理器的一个或多个重建的CTI图像，和/或iii)使用TIC处理器的一个或多个TIC曲线。该系统还可包括能够存储图像数据的一个或多个存储服务器，其中图像数据包含一个或多个对比增强图像，CTI图像数据，TIC图像数据，一个或多个重建的CTI图像，和/或一个或多个TIC曲线。
在另外的实施例中，用于将对比成像应用到3D和4D图像上的方法包括将由声机获取的图像数据转换为一个或多个对比增强图像，所述一个或多个对比增强图像为3D图像和/或4D图像。该方法还可包括基于该一个或多个对比增强图像使用CTI处理器生成一个或多个重建的CTI图像，和/或基于该一个或多个对比增强图像使用TIC处理器生成一个或多个TIC曲线。此外，该方法还可包括在一个或多个存储服务器中存储一个或多个对比增强图像，一个或多个重建的CTI图像，和/或一个或多个TIC曲线。该方法还可包括显示一个或多个对比增强图像，一个或多个重建的CTI图像，和/或一个或多个TIC曲线。
此外，其它实施例包括含有一组计算机指令的计算机可读的存储介质。在一些实施例中，该组指令包括图像转换程序，用于将由超声机获取的图像数据转换为一个或多个对比增强图像，所述对比增强图像为3D和/或4D图像。该组指令还可包括重建程序，用于基于该一个或多个对比增强图像使用CTI处理器重建一个或多个CTI图像。此外，该组指令还可包括生成程序，用于基于该一个或多个对比增强图像使用TIC处理器生成一个或多个TIC曲线。该组指令还可包括存储程序，以存储一个或多个对比增强图像，一个或多个CTI图像，和/或一个或多个TIC曲线。该组指令还包括显示程序，用于显示一个或多个对比增强图像，一个或多个CTI图像，和/或一个或多个TIC曲线。
附图说明
图1示出根据本发明的实施例所使用的3D和4D对比成像系统；
图2示出时间平面显示器中的对比断层成像(contrasttomography imaging)的例子。此图显示按时间顺序在每一体积中的相同图像平面；
图3示出时间体积显示器中的对比断层成像的例子。此图显示通过组合按时间顺序在所有体积中的相同图像平面而形成的体积图像；
图4示出显示作为时间函数的区域或体积内的平均对比强度的图的例子；
图5示出空间内的对比断层成像。此图显示体积中的多个图像平面；
图6示出根据本发明的实施例的方法的流程图，此方法用于利用超声技术将对比成像应用到3D和4D图像上。
当结合附图阅读时，可以更好地理解上述内容以及下述对本发明的一些实施例的详细描述。为了说明本发明的目的，在图中示出了一些实施例。但是，应该理解本发明并不限于在图中所示的配置和手段。
具体实施方式
图1示出根据本发明的实施例所使用的3D和4D对比成像系统100。系统100包括超声机110，图像处理器120和/或3D/4D处理器130，3D/4D处理器存储器140，体积信号处理器150，对比断层成像(CTI)处理器160，时间强度曲线(TIC)处理器170，体积测量处理器180，和显示器190。其中，CTI处理器160可包括图像剪切信号处理电平部件162，时间体积显示器中的CTI图像重建部件164，时间平面显示器中的CTI图像重建部件166，和/或空间内的CTI图像重建部件168。系统100的这些部件可通过有线或无线连接在一个或多个处理单元上进行通信，所述处理单元是诸如计算机、医疗系统、存储设备、用户处理器和/或处理单元。系统100可以软件和/或硬件来实施。在一些实施例中，3D和4D对比成像系统100被集成到单个单元中，或者可以多种形式集成。在实施例中，系统的用户可以是医生、超声检查医师、执业医生和/或技师、其它的医院员工等。因此，在3D和/或4D超声成像中使用对比剂具有增强诊断配置的技术效果。
可使用系统100来提供一种解决方案，用于利用超声技术将对比成像应用到3D和4D图像以改善诊断的准确度和效率，其中执业医生和/或技师能够基于患者以前检查的图像来观察患者的图像。执行超声检查的超声检查医师、执业医生、技师、或医院的其它员工经常使用3D和/或4D图像。这些图像可以提供辅助医生观察和检测异常的解剖图。在获取3D和/或4D图像时使用注入到体内的对比剂通过帮助医生或执业医生诊断患者的异常带来显著的临床效果。例如，利用对比成像，可以看到在非常细小血管中的血液流动。例如在肿瘤识别和分类中，监控作为时间函数的对比增强变化可以提供重要的诊断信息。在实施例中，其中3D和/或4D图像的例子包括：多平面图像，曲面图像，体积绘制图像，飞过(fly-through)图像视图，飞绕(fly-around)图像视图，最大强度投影，和最小强度投影。其中矢状和冠状视图是根据本发明的实施例的多平面图像视图的例子。本领域的技术人员可由其认识到多种类型的3D和/或4D图像和视图的子集。所提到的3D和/或4D图像的类型和任何视图只是示例的目的，而并非旨在限制本发明。
在实施例中，超声机110通过电、机械、和/或手动地控制超声波变换器对感兴趣的区域进行体积图像的扫描，以获取3D或4D图像。获取单一体积形成3D图像。在一定时间量内获取多个体积图像形成4D图像。如果图像是电或机械地获得的，则用户可以使用例如显示器190来输入由超声波变换器使用的信息，以进行超声检查。例如，其中，当使用显示器190控制超声波变换器进行电或机械超声检查时，用户可以用显示器来确定一个或多个下述事项：感兴趣的区域，获取体积的角度，获取质量(由获取时间指示)，获取的最初平面(例如，纵向的或横向的)，和是否将要获取3D或4D图像。在实施例中，用对比进行超声检查时，当对比剂进入动脉时，探针的扫描方向可能会与血流方向成直线，以获取整个血管的对比图像。在4D对比成像中，至少在初期，探针可以单向扫描，从而用户可以相对于血流控制扫描方向。
在实施例中，其中，用户使用显示器190来观察和交互作为超声检查结果产生的图像，并且如果电子地控制超声机110，显示器190可用来进行超声检查。检查的图像可在图像观察器上显示，该图像观察器是显示器190上(或可接入显示器190)的程序或应用(application)。在实施例中，其中，3D和/或4D图像可以被显示为截面图像(也就是独立地以2D观察三个垂直3D/4D平面的每一个)，和/或被显示为3D/4D体积绘制图像。当观察来自检查的图像时，其中，用户可使用与体积信号处理器150、CTI处理器160、TIC处理器170、和/或体积测量处理器180相关联的一个或多个应用，例如来改变图像视图，过滤图像信息以便在图像中定位可能的异常，和/或绘制时间强度曲线400(如果是4D图像)。与体积信号处理器150，CTI处理器160，TIC处理器170，和/或体积测量处理器180相关联的该一个或多个应用可与图像观察器或单独的应用集成，该一个或多个应用为190显示器上(或可接入显示器190)的程序或应用。在实施例中，其中，显示器190还可包括图像处理器120和/或3D/4D处理器130，3D/4D处理器存储器140，体积信号处理器150，CTI处理器160，TIC处理器170，和/或体积信号处理器180。图像处理器120和/或3D/4D处理器130，体积信号处理器150，CTI处理器160，TIC处理器170，和体积信号处理器180可以是一组命令，其可以在3D/4D处理器存储器140或显示器190上以软件和/或硬件来实施，诸如PACS工作站或其它工作站。在实施例中，系统100的超声检查医师或其它用户可以观察和改变在3D/4D处理器存储器140中存储的先前检查。在实施例中，其中，显示器190可以是触摸板显示器，声控显示器，用按钮、旋钮等使用的显示器，和/或用键盘/鼠标使用的显示器(例如计算机)。
在实施例中，图像处理器120用于将来自超声机110的图像数据转换为2D图像。3D/4D处理器130用于将来自超声机110或图像处理器120的图像数据转换为3D或4D图像。在实施例中，在将2D图像数据发送到处理器存储器(其可以是3D/4D处理器存储器140或者独立的存储器)和/或3D/4D处理器130以转换为3D或4D图像之前，图像处理器120将来自超声机110的图像数据转换为2D图像。在另一个实施例中，超声机110将图像数据直接发送到3D/4D处理器130。在另一个实施例中，图像处理器120和3D/4D处理器130可以集成为一个部件，其能够将来自超声机110的图像数据转换为2D、3D和/或4D图像。
在实施例中，在超声检查医师或其它保健医生给患者进行超声检查之后，用3D/4D处理器存储器140存储由检查生成的图像，并且图像数据由图像处理器120和/或3D/4D处理器130进行转换。此外，用于生成或改变超声检查图像的参数可存储在3D/4D处理器存储器140中，这些参数可以是由超声检查医师或其它保健医生在重建3D或4D图像、生成TIC曲线500、或绘制3D或4D图像时生成的。可替换的或另外的，其中，3D/4D图像可存储在显示器190上，和/或3D/4D处理器存储器140上，其可以是PACS服务器，数据库，库，或其它一般存储器。其中，3D/4D处理器存储器140也可以存储图像处理器120和/或3D/4D处理器130，CTI处理器160，TIC处理器170，和/或体积测量处理器180中的一个或多个。3D/4D处理器存储器140可以与显示器190集成或是独立的系统。在实施例中，由3D/4D处理器130存储的当前检查的图像显示在显示器190上。在另一个实施例中，当在系统100的用户指令下由显示器190发出命令时，保存的来自当前和/或先前检查的图像发送到CTI处理器160，TIC处理器170，和/或体积测量处理器180中的一个或多个。
在实施例中，体积信号处理器150用于对体积图像进行信号处理(例如，在用户指示下根据来自显示器190的命令)。体积信号处理器150利用信号处理来增强图像体积，并允许用户从数据中获取最大量的信息。在实施例中，其中，用户可以使用体积信号处理器150来平滑或增强表面纹理，最小或最大化透明度，以及提高或降低在绘制的体积图像上的梯度光。例如，用户可以使用体积信号处理器150最大化体积的透明度，以便更容易观察图像体积中的稠密物质，改善超声检查医师或医生诊断患者的能力。
在实施例中，3D和4D对比成像系统100使用CTI处理器160对图像162进行信号处理，和/或在时间体积显示器164，时间平面显示器166中重建4D图像，和/或在空间显示器168中重建3D或4D图像。例如，对患者进行超声检查的超声检查医师可能想观察在时间平面显示器200中重建的CTI图像，在时间体积显示器300中重建的CTI图像，和/或在空间显示器400中重建的CTI图像。
图2示出时间平面显示器的CTI图像200。时间平面显示器中的CTI图像200以时间顺序在每个用户选择的体积或所有体积中显示相同的图像平面。该图像平面可以在体积中的任一方向和位置进行选择。如果一次需要显示太多的图像，则用户可以使用旋钮或按键来滚动所有图像。在时间平面显示器中的CTI图像200可以使用4D图像(或在一段时间内的多个3D图像)重建，因为图像200在一段时间内。图3示出时间体积显示器中的CTI图像300。时间体积显示器中的CTI图像300以时间顺序显示通过在所有体积中组合相同图像平面形成的体积图像。时间体积显示器中的CTI图像300可以使用4D图像(或在一段时间内的多个3D图像)重建，因为图像300在一段时间内。时间平面显示器中的CTI图像200和时间体积显示器中的CTI图像300对于医生或超声检查医师是有利的，因为医生或超声检查医师可以监控作为时间函数的对比增强变化，其可有助于例如肿瘤识别和分类。
图5示出空间显示器中的CTI图像500。空间显示器中的CTI图像500显示在体积中的多个图像平面。空间显示器中的CTI图像500可以使用3D图像，或者使用来自4D图像的一个体积图像重建。空间中的CTI图像可以沿着体积中的任何取向形成，并且CTI中的图像平面均匀间隔开。可由用户选择图像平面间的间隔。如果将要显示太多的图像平面，则可使用旋钮或按键来滚动这些图像平面。初始的检查图像和随后重建的图像200，300，500可以存储在3D/4D处理器存储器140或单独的存储服务器上(例如，与显示器190集成的存储服务器)。
在实施例中，CTI处理器160使用图像剪切信号处理器162来对图像剪切进行信号处理(优选在用户的指示下根据来自显示器190的命令)。图像剪切信号处理器162利用信号处理来增强图像剪切(或平面)，并且允许用户从数据中得到最大量的信息。在实施例中，其中，用户可以使用图像剪切信号处理器162来平滑图像剪切中感兴趣的区域，或者增强图像剪切中感兴趣的区域的边界(或结构)。例如，用户可利用图像剪切信号处理器162来在每个图像平面周围的非常薄的切片内进行平滑，以改善图像质量。图像剪切信号处理器162可从3D/4D处理器存储器140接收原始的3D或4D图像来对3D或4D图像进行剪切图像信号处理，或者该3D或4D图像可以是已经由体积信号处理器150增强的图像，其需要在由CTI处理器164-168的另一部件重建图像之前在图像剪切水平上进一步增强。如果用户确定不需要图像剪切信号处理，则图像数据直接发送到由系统100的用户选择的CTI图像重建部件164-168。
在实施例中，在用户指令下根据来自显示器190的命令，3D和4D对比成像系统100通过对4D图像数据执行算法(或在空间显示器168中的CTI的情况下，对3D图像数据或者对4D图像数据的时间中的时刻执行算法)在时间体积显示器164，时间平面显示器166中重建4D图像，和/或在空间显示器168中重建3D或4D图像。图像数据可经由3D/4D处理器存储器140发送到CTI处理器160，并且可在系统100用户的判断下由图像剪切信号处理器162进行改变(取决于用户是否指示系统100执行信号处理以改善图像质量)。在实施例中，在图像数据重建成为在时间体积显示器中的CTI图像300，时间平面显示器中的CTI图像200，或空间显示器中的CTI图像500之后，重建的图像200，300，500发送到显示器190并在其上显示。在另一个实施例中，重建CTI图像也可以作为一个或多个数据文件输出。在实施例中，数据文件和/或重建图像200，300，500可存储在3D/4D处理器存储器140或者独立的存储服务器上(例如，与显示器190集成的存储服务器)。
在实施例中，TIC处理器170用于用曲线图400表示在区域或体积中作为时间函数的平均对比强度。图4示出TIC曲线400的例子。在实施例中，在用户指令下根据来自显示器190的命令，3D和4D对比成像系统100测量用户选择区域或体积内的平均化的对比强度，计算在每一体积图像中的强度，并描绘出作为时间函数的强度曲线(TIC曲线)400以便通过对4D图像数据执行算法进行下一步分析。在另一个实施例中，TIC曲线400也可作为数据文件输出，尤其是例如作为强度和时间表。图像数据可经由3D/4D处理器存储器140发送到TIC处理器170。在实施例中，在图像数据转换为TIC曲线400的图表后，图表400被发送到显示器190，并在其上显示。在实施例中，由TIC处理器170产生的TIC曲线400的图表和/或数据文件可存储在3D/4D处理器存储器140或独立的存储服务器上(例如，与显示器190集成的存储服务器)。
在实施例中，使用体积测量处理器180来观察图像体积中感兴趣的区域。例如，如果在观察来自超声检查的3D或4D图像之后，用户想测量在体积图像内肿瘤上的体积，则该用户可以使用显示器190描绘出肿瘤的边界，并使用体积测量处理器180来测量肿瘤。然后，用户可以使用显示器190以任何角度旋转和观察肿瘤结构。在另一个实施例中，显示器190和/或体积测量处理器180可以自动检测体积图像内的肿瘤边界，以显示肿瘤，并测量其体积。然而在另一个实施例中，用户可以由剖面图中的一个或两个描绘出肿瘤边界(3D/4D图像可以以A，B和C三个垂直平面的截面形式显示)，显示器190和/或体积测量处理器180自动检测剩余剖面图中的边界。
操作时，用超声机110对注射了对比剂的患者进行机械地、手动地或电子地扫描。超声机110将图像数据发送到图像处理器120，在此图像数据转换为2D图像。然后来自图像处理器120的图像数据发送到3D/4D处理器130，在此2D图像数据转换为3D或4D图像数据。可选择的，来自超声机110的图像数据可以直接发送到3D/4D处理器130，在此来自超声检查的图像数据转换为3D或4D图像。然后，3D或4D图像保存在3D/4D处理器存储器140中，并在显示器190上显示。用户使用图像观察器观察显示器190上的图像。用户使用体积信号处理器150，CTI处理器160，TIC处理器170，和/或体积测量处理器180来观察和诊断患者。如果使用CTI处理器160或体积测量处理器180，则超声检查医师或其它执业医生可选择使用体积处理器150对体积图像进行体积信号处理，以改善体积图像的图像质量。如果使用CTI处理器160，则超声检查医师或其它保健医生可使用图像剪切信号处理器162对一个或多个图像平面进行图像平面信号处理，以改善一个或多个图像剪切的质量。此外，如果使用CTI处理器160，则超声检查医师或其它保健医生可选择在时间体积显示器(如果是4D图像)166，时间平面显示器(如果是4D图像)164，和/或空间显示器(对于3D图像或者4D图像的时间中的时刻)168中观察CTI图像重建。重建图像200，300，500(由CTI处理器160生成)，TIC曲线400(由TIC处理器170生成)，或者重建体积测量图像(由体积测量处理器180生成)，与用于生成重建图像200，300，500，TIC曲线400，或重建体积测量图像的任何参数一起，保存到3D/4D处理器存储器140。在其后的任何时刻，访问系统100的超声检查医师或执业医生可以从3D/4D处理器存储器140中重新获得保存的图像或图表来进一步分析和/或使用CTI处理器160、TIC处理器170和/或体积测量处理器180生成附加的图像。
图6示出根据本发明的实施例的方法的流程图600，此方法用于利用超声技术将对比成像应用到3D和4D图像上。
首先，在步骤610，由超声检查医师或其它保健医生进行超声检查，结果生成一个或一组图像。例如，超声检查医师可以通过电子地、机械地或手动地控制超声波变换器来扫描感兴趣区域的体积图像，进行超声检查。获取单一体积生成3D图像。获取特定时间量内的多个体积图像生成4D图像。如果图像是电子或机械获取的，则用户可以使用例如显示器190来输入由超声波变换器进行超声检查所使用的信息。例如，其中，当使用显示器190来控制超声机110进行电子或机械的超声检查时，用户可以使用显示器来确定下述中的一个或多个：感兴趣的区域，获取体积的角度，获取质量(由获取时间指示)，获取的最初平面(例如，纵向的或横向的)，和是否将要获取3D或4D图像。在实施例中，用对比进行超声检查时，当对比剂进入动脉时，探针扫描方向可以与血流方向排成直线，以获取整个血管的对比图像。在4D对比成像中，至少在初期，探针可以单向扫描，从而用户可以相对于血流控制扫描方向。
在步骤620，从超声机110获取的图像数据转换为3D或4D图像。在实施例中，使用图像处理器120将来自超声机110的图像数据转换为2D图像。使用3D/4D处理器130将来自超声机110的图像数据转换为3D或4D图像。在实施例中，在将2D图像数据发送到理器存储器(其可以是3D/4D处理器存储器140或者独立的存储器)和/或3D/4D处理器130以转换为3D或4D图像之前，图像处理器120将来自超声机110的图像数据转换为2D图像。在另一个实施例中，超声机110将图像数据直接发送到3D/4D处理器130。在另一个实施例中，图像处理器120和3D/4D处理器130可以集成为能够将来自超声机110的图像数据转换为2D、3D和/或4D图像的一个部件。
然后，在步骤630，将3D或4D图像保存在3D/4D处理器存储器140上，并在显示器190上显示该图像。在实施例中，在用户对患者进行超声检查之后用3D/4D处理器存储器140保存由检查生成的图像，并且图像数据由图像处理器120和/或3D/4D处理器130进行转换。此外，用于生成或改变超声检查图像的参数可保存到3D/4D处理器存储器140，这些参数可以是由用户在重建3D或4D图像，生成TIC曲线500，和/或绘制3D或4D图像时生成的。可替换的或另外的，3D/4D图像可存储在显示器190上和/或3D/4D处理器存储器140上，其尤其可以是PACS服务器，数据库，库，或其它一般存储器。3D/4D处理器存储器140尤其还可以存储图像处理器120和/或3D/4D处理器130，CTI处理器160，TIC处理器170，和/或体积测量处理器180中的一个或多个。3D/4D处理器存储器140可以与显示器190集成或是独立的系统。在实施例中，由3D/4D处理器140存储的当前检查的图像显示在显示器190上。在另一个实施例中，当在系统100的用户指令下由显示器190发出命令时，保存的来自当前和/或先前检查的图像发送到CTI处理器，TIC处理器，和/或体积测量处理器中的一个或多个。
接下来，在步骤640，用户与显示器190进行交互。尤其，通过与显示器190交互来旋转图像和缩小或放大图像内的各种结构，使用系统100的用户可以观察来自超声检查的原始图像。如果观察4D图像，则用户也可以使用例如与显示器190相关联的按键或旋钮来逐个体积地(在一段时间内)仔细检查4D图像。此外，用户可对原始的3D或4D图像执行多种作用，以简便、快速且有效地诊断患者。
例如，用户可使用体积信号处理器150来增强图像体积，并允许用户由数据中获取最大量的信息。在实施例中，尤其，用户可以使用体积信号处理器150来平滑或增强表面纹理，最小或最大化透明度，以及提高或降低梯度光。例如，用户可以使用体积信号处理器150最大化体积的透明度，以便更容易观察绘制的体积图像中的稠密物质，改善超声检查医师或医生诊断患者的能力。
在另一个实施例中，用户可使用TIC处理器170用图表400表示在区域或体积中作为时间函数的平均对比强度。在用户指令下根据显示器190的命令，3D和4D对比成像系统100测量用户选择区域或体积内的平均化的对比强度，计算在每一体积图像中的强度，并描绘出作为时间函数的强度曲线(TIC曲线)400以便通过对4D图像数据执行算法进行下一步分析。图像数据可经由3D/4D处理器存储器140发送到TIC处理器170。在实施例中，在图像数据转换为TIC曲线400的图表后，图表400被发送到显示器190并在其上显示。在实施例中，由TIC处理器170产生的TIC曲线400的图表可存储在3D/4D处理器140或独立的存储服务器上(例如，与显示器190集成的存储服务器)。
用户也可以使用体积测量处理器180来观察图像体积中感兴趣的区域。例如，如果在观察来自超声检查的3D或4D图像之后，用户想观察在体积图像本身内的特定结构，则用户可以使用显示器190来选择该结构的边界，并且使用体积测量处理器180，显示器190将显示3D或4D图像结构本身。然后，用户可以使用显示器190以任何角度旋转图像结构和观察图像结构。在另一个实施例中，显示器190和/或体积测量处理器180可以自动检测体积图像内的结构边界以进行显示。在另一个实施例中，用户可以由三个剖面图中的一个或两个描绘肿瘤边界，并且显示器190和/或体积测量处理器180自动检测剩余剖面图中的边界，并计算肿瘤体积。
在另一个例子中，超声检查医师或其它执业医生可以使用CTI处理器160对图像162进行信号处理和/或在时间体积显示器164，时间平面显示器166中重建四维图像，和/或在空间显示器  8中重建3D或4D图像。例如，对患者进行超声检查的超声检查医师可能想观察在时间平面显示器中重建的CTI图像200，在时间体积显示器中重建的CTI图像300，和/或在空间显示器中重建的CTI图像400。在用户指令下根据显示器190的命令，3D和4D对比成像100通过对4D图像数据执行算法(或在空间显示器168中的CTI的情况下，对3D图像数据或者对4D图像数据的时间中的时刻执行算法)在时间体积显示器164，时间平面显示器166中重建4D图像，和/或在空间显示器168中重建3D或4D图像。图像数据可经由3D/4D处理器存储器140发送到CTI处理器160，并且可在系统100的超声检查医师或其他用户的判断下由图像剪切信号处理器162进行改变(取决于用户是否指示系统100执行信号处理以改善图像质量)。
然后，在步骤650，根据由用户(例如超声检查医师或其它执业医生)给系统100的命令更新显示器。如果TIC曲线或重建图像是由超声检查医师或其它执业医生生成的，则那些TIC曲线、重建图像，和用于生成TIC曲线和/或重建图像所使用的任何参数可存储到3D/4D处理器存储器，显示器190，和/或另一存储服务器。例如，在图像数据重建成为时间体积显示器中的CTI图像300，时间平面显示器中的CTI图像200，或空间显示器中的CTI图像500之后，重建的图像200，300，500发送到显示器190并在其上显示。重建图像200，300，500也可以存储在3D/4D处理器存储器140或者独立的存储服务器上(例如，与显示器190集成的存储服务器)。
因此，一些实施例加速和提高了医生，超声检查医师，或其它执业医生在患者超声检查中观察和诊断异常的生产率。提高的生产率包括可以进行诊断的速度，和基于诊断生成的报告的准确度。
虽然参考一些实施例对本发明进行了描述，但是本领域的技术人员将理解在不脱离本发明的范围下可以进行多种改变和用等同物进行取代。此外，在不脱离本发明的范围下可进行多种变型以适应本发明教导的特定情形或材料。因此，本发明意旨不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。
部件列表
100  3D和4D对比成像系统
110  超声机
120  图像处理器
130  3D/4D处理器
140  3D/4D处理器存储器
150  体积信号处理器
160  CTI处理器
162  图像剪切信号处理器
164  时间体积显示器中的CTI重建部件
166  时间平面显示器中的CTI重建部件
168  空间显示器中的CTI重建部件
170  TIC处理器
180  体积测量处理器
190  显示器
200  时间平面显示器中的CTI图像
300  时间体积显示器中的CTI图像
400  TIC曲线
500  空间显示器中的CTI图像
600  流程图
610  步骤
620  步骤
630  步骤
640  步骤
650  步骤

Claims (8)

1.一种超声成像系统(100)，包括：
用于获取超声图像数据的超声机(110)；以及
用于将超声图像数据转换为对比增强的三维(3D)或四维(4D)图像的处理器(130)。
2.如权利要求1所述的超声成像系统(100)，还包括下述中的至少一个：
对比断层成像(CTI)处理器(160)，其中所述CTI处理器(160)适于生成CTI图像数据；以及
时间强度曲线(TIC)处理器(170)，其中所述TIC处理器(170)适于生成TIC图像数据。
3.一种用于获取超声图像的方法，包括：
获取超声图像数据；以及
将所述超声图像数据转换为三维(3D)或四维(4D)对比增强图像。
4.如权利要求3所述的方法，还包括提供下述中的至少一个：
对比断层成像(CTI)处理器(160)，其中所述CTI处理器(160)适于生成CTI图像数据；以及
时间强度曲线(TIC)处理器(170)，其中所述TIC处理器(170)适于生成TIC图像数据。
5.如权利要求3所述的方法，还包括：
提供对比增强剂，用于将所述超声图像数据转换为3D或4D对比增强图像。
6.如权利要求5所述的方法，还包括提供下述中的至少一个：
对比断层成像(CTI)处理器(160)，其中所述CTI处理器(160)适于生成CTI图像数据；以及
时间强度曲线(TIC)处理器(170)，其中所述TIC处理器(170)适于生成TIC图像数据。
7.如权利要求3所述的方法，还包括：
提供对比增强剂，用于将所述超声图像数据转换为3D或4D对比增强图像；以及
利用所述对比增强图像将所述超声图像数据转换为3D或4D对比增强图像。
8.如权利要求7所述的方法，还包括提供下述中的至少一个：
对比断层成像(CTI)处理器(160)，其中所述CTI处理器(160)适于生成CTI图像数据；以及
时间强度曲线(TIC)处理器(170)，其中所述TIC处理器(170)适于生成TIC图像数据。
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