CN102264303A - 具有对比度量化的声成像的声成像系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种声成像系统(100)和方法(400)接收被扫描以探查受检者体内靶标体积的声信号(430)，处理所接收的声信号以产生靶标体积之内感兴趣区域的三维声学图像数据(450)；以及在抽样时间量化感兴趣区域中三维声学图像数据的对比度，所述抽样时间相对于将对比度增强介质引入受检者循环系统中时的时间偏移选定的时间段(480)。在一个实施例中，通过设置强度阈值(410)，并确定感兴趣区域三维声学图像数据中强度值大于强度阈值的体素的百分比来进行量化(470)。

Description

具有对比度量化的声成像的声成像系统和方法
本发明涉及声成像系统和方法，更具体而言涉及采用了对比度增强的声成像系统和方法。
在很多科学或技术领域中声波(具体而言，包括超声)是有用的，例如在医疗诊断和医疗流程、机械部分的非破坏性控制和水下成像等领域中。声波允许进行作为光学观察补充的诊断和可视化，因为声波能够在对电磁波不透明的介质中行进。
作为一个范例，声成像在肿瘤检测和评估中发挥重要作用。直到最近，声成像一直主要发挥显示肿瘤，帮助从其他病理过程区分肿瘤的作用。
同时，在过去几十年中，已经认识到新血管(血管生成)在肿瘤发展中的角色。根据一般接受的血管生成对肿瘤生长和发展的重要性，以及越来越多的抗血管生成治疗程序，在抗血管生成治疗期间对肿瘤灌注的无创监测得到重视。成像研究在评定这些治疗效果时发挥重要作用。活体内实验方法或临床试验常常使用肿瘤尺寸的减小作为疗效的标准。此外，因为很多抗血管生成药剂不是细胞毒素，而是产生疾病的稳定性，单独测量肿瘤尺寸可能不能提供充分信息，作为疗效的指示。
因此，在评定肿瘤发展和治疗肿瘤中特定疗法有效性方面，生理学，而非仅仅解剖学医疗成像技术可能是有益的。
医疗声成像领域中的一个进展是对比度增强。对比度增强的超声(CEUS)是声学(例如超声)造影剂在传统医疗声图描记法中的应用。典型地，向患者血流以静脉方式施用填充气体微泡形式的超声造影剂，然后在感兴趣区域上产生声学图像。这些微泡有高度产生回波性，这是物体反射声波的能力。微泡中气体和身体软组织围绕物之间的产生回波性差异提供了声学反向散射，或血流中承载的微泡对声波的反射和周围组织之间的高度对比度。
因为可以使用对比度增强的声成像对器官中的血液灌注成像，所以这为监测抗血管生成治疗期间的肿瘤灌注提供了有希望的工具。
不过，对比度增强声成像的现有方法和系统遭受某些缺点。
当前，没有一种超声方法能够在三维(3D)中追随肿瘤的视觉、脉管和测量变化。在治疗之后，肿瘤可能扩大/缩小，但对治疗做出积极响应的肿瘤脉管供应应当减少。不过，肿瘤是以非线性方式改变其尺度的，在二维(2D)上对肿瘤进行可视化常常缺少诊断的确定性，因为肿瘤的尺度可能在与被可视化平面不同的平面中已经改变。此外，难以在2D中监测脉管供应，因为如果扫描平面不包括脉管长度，放射科医师将永远看不到脉管。换言之，因为肿瘤可能通过在三维上缩小、扩大或改变脉管分布对治疗做出响应，二维采集可能缺少必要的信息，或可能无法显示特定平面以展示出变化。
因此，希望提供一种声成像系统和方法，其能够提高对比度增强的声成像的诊断能力。
在本发明的一个方面中，一种声成像方法包括：(i)接收被扫描以探查受检者体内靶标体积的声信号；(ii)处理所接收的声信号以产生靶标体积之内感兴趣区域的三维声学图像数据；以及(iii)在抽样时间量化感兴趣区域中三维声学图像数据的对比度，所述抽样时间相对于将对比度增强介质引入受检者循环系统时的时间偏移选定的时间段。
在本发明的另一方面中，一种声成像系统包括：处理器，其适于处理被扫描以探查受检者体内靶标体积的声信号，所述声信号由声换能器接收；显示装置，其用于响应于经处理的声信号显示图像；以及控制装置，其适于允许用户控制所述声成像设备的至少一个操作参数。所述处理器被配置成执行包括如下步骤的算法：(i)处理所接收的声信号以产生靶标体积之内感兴趣区域的三维声学图像数据；以及(ii)在抽样时间量化感兴趣区域中三维声学图像数据的对比度，所述抽样时间相对于将对比度增强介质引入受检者循环系统时的时间偏移选定的时间段。
图1是声成像系统的方框图。
图2示出了图1的声成像系统的一个实施例。
图3A-B示出了示范性声学图像。
图4示出了一种具有对比度量化的对比度增强的声成像方法的一个实施例的流程图。
在下文中将参考附图更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的优选实施例。不过，本发明可以实现为不同形式，不应被视为受限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是作为本发明的教导性范例。
图1是声成像系统100的高层次功能框图。本领域的技术人员将会认识到，可以使用软件控制的微处理器、硬连线逻辑电路或其组合物理地实施图1所示的各“部分”。而且，尽管为了解释的目的图1中的各部分在功能上是分离的，但在任何物理实施方式中可以通过各种方式组合它们。
声成像系统100包括声(例如超声)换能器110、声(例如超声)信号处理器120、显示装置130、处理器140、存储器150和控制装置160。
在声成像系统100中，声信号处理器120、处理器140和存储器150设置于公共外壳105中。不过，可以将显示装置130设置于和声信号处理器120、处理器140和存储器150相同的外壳105中。此外，在一些实施例中，外壳105可以包括所有或部分控制装置160。其他配置是可能的。
声换能器110至少适于接收声信号。在一个实施例中，声换能器110适于发射声信号并接收由所发射的声信号产生的声“回波”。在另一实施例中，声换能器110接收由独立装置发射或扫描的声信号。有益地，声换能器110接收探查了受检者体内三维靶标体积的声信号。在一个实施例中，声换能器110可以包括探查三维体积的二维声换能器阵列。在另一实施例中，声换能器110可以包括在任一时刻探查扫描平面的一维声换能器阵列，并可以在垂直于扫描平面的方向上被机械地“摇摆”或电子地引导，以探查三维靶标体积。
在一个实施例中，可以提供没有集成声换能器110的声成像系统100，取而代之，其可以适于利用可以独立提供的一个或多个各种声换能器工作。
声(例如超声)信号处理器120处理所接收的声信号以产生与从其接收声信号的体积相关的三维声学图像数据。
显示装置130可以是任何方便类型的显示装置(例如LCD屏幕)。在一个实施例中，显示装置130可以包括触摸屏。
处理器140被配置成协同存储器150执行一个或多个软件算法以为声成像设备100提供功能。在一个实施例中，处理器执行软件算法以通过显示装置130向用户提供图形用户界面。有益地，处理器140包括其自身的存储器(例如，非易失性存储器)，用于存储可执行的软件代码，使其能够执行声成像设备100的各种功能。或者，可以在存储器150之内指定的存储位置存储可执行代码。存储器150也可以响应于处理器140储存数据。
控制装置160为用户提供了与声成像设备100交互并控制声成像设备100的手段。
尽管图1中所示的声成像系统100包括处理器140和独立的声信号处理器120，但是通常处理器140和声信号处理器120可以包括硬件、固件和软件的任意组合。具体而言，在一个实施例中，可以由单个中央处理单元(CPU)执行处理器140和声信号处理器120的操作。很多变型可能与本文公开的声成像系统一致。
在一个实施例中，处理器140被配置成执行软件算法，该算法与显示装置130协同向声成像设备100的用户提供图形用户界面。
(一个或多个)输入/输出端口180便于处理器140和控制装置160和/或其他装置之间的通信。(一个或多个)输入/输出端口180可以包括一个或多个USB端口、火线端口、蓝牙端口、无线以太网端口、定制设计的接口端口等。在一个实施例中，处理器140经由输入/输出端口180从控制装置160接收一个或多个控制信号。
图2示出了图1的声成像系统100的一个实施例200。
现在将就其操作解释声成像设备100。
有益地，声成像系统100适于执行对比度增强的声(例如超声)成像。典型地，在对比度增强的声成像中，向患者的循环系统以静脉内方式注射声对比度增强剂或材料(例如，填充气体的微泡)。
有多种微泡造影剂。微泡在其外壳构成和其被密封气体核心方面是不同的。外壳材料的选择决定了免疫系统有多容易接受微泡。亲水性更好的材料将更容易被接受，这减少了微泡在循环期间的停留时间。这减少了对比度成像可用的时间。外壳材料还影响微泡的机械弹性。材料弹性越好，在爆裂之前它能够经受的声能就越大。当前，微泡外壳通常由白蛋白、半乳糖、脂类或聚合物构成。气体核心是超声对比度微泡最重要的部分，因为它决定了微泡的产生回波性。在气泡在超声频率场中被俘获时，它们会收缩、振荡并反射特征回波，这样在对比度增强的超声中产生了强烈且唯一的超声扫描图。气体核心可以由空气或像全氟化碳或氮气的重气体构成。重气体的水溶性较小，因此它们不太可能从微泡中泄露出来削弱产生回波性。因此，具有重气体核心的微泡可能会在循环中持续更久。
OPTISON是一种被(美国)食品及药品监督管理局(FDA)批准的微泡。OPTISON具有白蛋白外壳和八氟丙烷气体核心。LEVOVIST是一种被(美国)食品及药品监督管理局(FDA)批准的微泡。LEVOVIST具有脂类/半乳糖外壳和空气核心。
不论外壳或气体核心的成分如何，微泡尺寸通常相当均一。微泡直径通常在1-4μm范围中。这使得它们小于红细胞，允许它们容易通过血液循环以及微循环流动。
在对比度增强的声学检查中，以静脉内方式向被检查的受检者或患者的体循环中注射这些微泡。微泡在体循环中停留特定一段时间。在该时间之内，将声(例如超声)波引导到受检者体内的靶标体积。当血液中的微泡在由声波成像的靶标体积之内流动时，微泡的可压缩气体核心响应于声能场振荡。由于微泡和组织的产生回波性之间的数量级失配，微泡反射唯一的回波，与周围组织具有十分明显的对比度。声成像系统100将强产生回波性转换成针对靶标体积的对比度增强的三维声学图像数据。通过这种方式，增强了血流的回波，从而使医生或临床医师能够从周围组织区分出血液。在血流周期的各时相期间(造影之前，充入(wash-in)(动脉时相)和排出(wash-out)(静脉时相))可以通过对比度增强的声学图像数据观察血液灌注到感兴趣区域中的组织中。
图3A是从未使用对比度增强药剂的正常声学图像数据产生的前列腺声学图像310。在图3A中可以看出，声学图像310示出了白色箭头之间表示的暗“亚回波”区域，其指示前列腺的左底中的肿瘤。
图3B是在对比度检查期间利用对比度增强药剂(例如微泡)产生的图3A所示的同一前列腺的声学图像320。声学图像320中的明亮区域指示由于检查期间血液灌注到肿瘤中而来自微泡的增强回波区域。
在治疗协议过程期间在不同时间(例如，彼此间隔几天或几星期)对患者执行一系列若干对比度增强的声成像检查，以评定治疗期间肿瘤血管分布随时间的变化(如果有的话)。
在示范性实施例中，可以大致如下进行利用声成像系统100执行的每次对比度增强的声成像检查。
在施用造影剂之前，声成像系统100可以捕获针对患者身体中的靶标体积(例如前列腺)的3D声学图像数据。有益地，可以处理这种3D声学图像数据以产生可以通过显示装置130显示的一个或多个2D声学图像(例如，声学图像310)。
其次，向受检者的循环系统中引入对比度增强药剂(例如，微泡)并执行造影检查。在造影检查期间，声成像系统100在一个或多个选定抽样时间自动采集针对靶标体积的3D对比度增强的声学图像数据。有益地，3D对比度增强的声学图像数据包括跨越靶标体积的多个体素，其中每个体素具有与从该体素接收的声信号强度对应的关联强度值。可以根据特定协议选择抽样时间。在一个实施例中，可以选择抽样时间使其相对于向受检者循环系统中引入对比度增强介质时的时间处在特定时间延迟或偏移(例如，0、30、60和180秒)处。在一个实施例中，选择抽样时间以对应于具有微泡的血液向感兴趣区域中的灌注处在或接近其最大值的时候。有益地，在造影检查期间，在血流周期的造影之前部分、充入部分和排出部分期间由声成像系统100捕获并显示一长段2D对比度增强的声学图像(例如，声学图像320)。
识别靶标体积之内的一个或多个感兴趣区域，以供声成像系统100进一步分析3D对比度增强的声学图像数据，下文将对此进行更详细的描述。有益地，(一个或多个)感兴趣区域可以对应于已知或怀疑存在肿瘤的区域。有益地，结合在治疗期间执行的一系列这种对比度增强的声成像检查中的第一对比度增强的声成像检查选择(一个或多个)感兴趣区域，针对后续每次对比度增强的声成像检查跟踪相同的(一个或多个)感兴趣区域。
在一种布置中，用户可以经由控制装置160通过注明“造影之前的”声学图像310来识别一个或多个感兴趣区域312、314和316。在另一种布置中，用于可以经由控制装置160通过注明对比度增强的声学图像320识别一个或多个感兴趣区域322、324和326。在又一种布置中，声成像系统100的处理器140可以对声学图像310和/或声学图像320执行特征识别算法，以识别和选择一个或多个感兴趣区域加以进一步分析。例如，相对于声学图像320，特征识别可以识别(一个或多个)明亮区域324和/或326作为(一个或多个)感兴趣区域。
在一个实施例中，在执行造影检查期间或之后从2D循环数据和/或3D声学图像数据(或从其产生的声学图像)选择(一个或多个)感兴趣区域。不过，在一些实施例中，可以在捕获针对靶标体积的3D对比度增强的声学图像数据之前选择靶标体积中的(一个或多个)感兴趣区域。在那种情况下，可以仅捕获针对(一个或多个)感兴趣区域的3D对比度增强的声学图像数据，而不是整个靶标体积。这会减少需要捕获、存储和处理的图像数据量，简化对(一个或多个)处理器120和/或140的要求，并减少所需存储器150的量。
因此，声成像系统100在造影检查期间在选定抽样时间捕获针对(一个或多个)感兴趣区域的三维声学图像数据。
然后，声成像系统100针对一个或多个选定抽样时间处理感兴趣区域中的三维声学图像数据，以量化图像数据中存在的对比度的量。有益地，对比度将大致对应于选定抽样时间感兴趣区域中血液灌注的量。亦即，在造影检查期间，随着血液供应承载微泡，每个微泡都产生将比周围组织更强的声学回波。强的声学回波将自己表现为三维声学图像数据中(一个或多个)对应体素的高强度值。随着更多血液灌入感兴趣区域中，因此有了更多微泡，因此感兴趣区域中更多体素具有高强度值。通过量化感兴趣区域中三维声学图像数据中的对比度，能够定量地评定感兴趣区域中的血液灌注。在一个实施例中，将感兴趣区域中三维声学图像数据中对比度的量化表达为对比度指数(CI)。
在一个实施例中，选择抽样时间使其相对于向受检者循环系统中引入对比度增强介质时的时间处在特定时间延迟或偏移(例如，0、30、60和180秒)处。在一个实施例中，选择抽样时间以对应于包括微泡的血液向感兴趣区域中的灌注处在或接近其最大值时的时间。有益地，选择抽样时间以对应于血流周期的造影之前部分、充入部分和排出部分。声成像系统100针对这些抽样时间的每个处理三维声学图像数据以在(一个或多个)每个抽样时间量化(一个或多个)感兴趣区域中的对比度。
在一个实施例中，声成像系统100通过计算每个感兴趣区域的对比度指数(CI)的数值来量化每个感兴趣区域中声学图像数据的对比度。在那种情况下，在一个实施例中，声成像系统100通过设置强度阈值并确定感兴趣区域的三维声学图像数据中强度值大于强度阈值的体素的百分比来计算CI值。有益地，选择强度阈值使其小于来自微泡的声学回波产生的强度，但大于来自(一个或多个)感兴趣区域周围组织的声学回波产生的强度。
一旦计算出针对(一个或多个)选定抽样时间的感兴趣区域的CI值，就可以通过用户(例如，通过控制装置160和显示装置130上显示的图形用户界面)选择的各种方式向用户显示该信息。在一个实施例中，声成像系统100包括用户可选的选项，以根据造影剂检查期间的时间，例如，根据血流周期，在显示装置130上显示每个感兴趣区域的CI值。在一个实施例中，声成像系统100包括用户可选的选项，以使显示装置130利用对应感兴趣区域的一个或多个声学图像覆盖(一个或多个)CI值。在一个实施例中，为CI值的不同范围提供彩色编码密钥，声成像系统100包括用户可选的选项，以使显示装置130显示一个或多个感兴趣区域的彩色编码声学图像，其中每个区域的颜色对应于该区域的CI值。
声成像系统100可以存储和保存针对每个抽样时间的(一个或多个)感兴趣区域三维声学图像数据的所有或任何组合以及关联的(一个或多个)CI值。
有益地，声成像系统100可以针对在多个时间(例如彼此间隔几天或几星期)执行的多次造影检查的每次重复所述流程。可以在一段时间内执行一系列造影检查，以收集信息，这可以辅助医生判定肿瘤是良性的还是恶性的。而且，可以在治疗协议过程期间执行一系列造影检查以评定肿瘤对治疗的反应。在那种情况下，声成像系统100在治疗过程期间的多个时间捕获和处理(一个或多个)感兴趣区域的三维声学图像数据。有益地，可以使用这种三维声学图像数据评定治疗期间肿瘤中血管分布随时间的变化(如果有的话)。例如，在血管分布在一定时间内保持稳定或减少的情况下，可以判定肿瘤是良性的。
在一个实施例中，声成像系统100包括一个或多个用户可选的选项，以供显示装置130产生并显示一个或多个曲线图，根据执行造影检查的不同时间绘示出具体抽样时间一个或多个感兴趣区域的(一个或多个)CI值。响应于用户输入(例如，经由控制装置160和显示装置130上显示的图形用户界面)，声成像系统100可以产生和显示各种不同曲线图。例如，显示装置130可以显示曲线图，其根据执行造影检查的不同时间，绘示出在将对比度增强介质(例如微泡)引入受检者循环系统之后，在对比度最高时(指示有微泡的血液灌注最大时)，在选定抽样时间感兴趣区域的CI值。
在一个实施例中，声成像系统100评定包括肿瘤的感兴趣区域的CI值在一系列造影检查中的变化，并基于CI值是保持稳定或减小(良性)还是增大(恶性)对肿瘤为良性或恶性做出初步判定。在一个实施例中，显示装置130可以显示示出了一个或多个感兴趣区域的声学图像，并可以用颜色为每个感兴趣区域进行彩色编码，以指示初步判断肿瘤是良性的(例如绿色)还是恶性的(例如红色)。
图4示出了一种具有对比度量化的对比度增强的声成像方法400的一个具体实施例的流程图。图4所示的算法可以由的处理器140执行。应当理解，图4仅示出了一个实施例，很多变化都是可能的，包括酌情布置各步骤的次序。
在步骤410中，声成像系统100为要在造影检查期间由声成像系统100捕获和处理的三维声学图像数据中的体素设置强度阈值。有益地，选择强度阈值使其小于来自对比度增强药剂(例如微泡)的声学回波产生的强度，但大于来自被检查受检者或患者体内周围组织的声学回波产生的强度。
在步骤420中，为被检查的受检者或患者界定或选择一个或多个感兴趣区域。(一个或多个)感兴趣区域位于(例如由声换能器110)被声学探查的靶标体积之内，声成像系统100从所述感兴趣区域接收声信号。
在步骤430中，声成像系统100从被检查的受检者或患者的靶标体积接收声信号。在某一时间点，例如经由静脉注射向受检者的循环系统中引入对比度增强药剂(例如，微泡)。有益地，用户例如经由控制装置160(例如，通过点击鼠标按键，按下键盘上的按键，触摸触摸屏上的按钮等)通知声成像系统100何时向受检者的循环系统中引入微泡。
在步骤440中，声成像系统100确定当前时间是否对应于选定抽样时间。如果不是，然后该过程返回到步骤430，声成像系统100继续接收声信号。不过，在当前时间对应于选定抽样时间时，然后该过程前进到步骤450。
在步骤450中，声成像系统100捕获至少在选定的(一个或多个)感兴趣区域中的三维声学图像数据。在一个实施例中，声成像系统100捕获针对被声学探查的整个靶标体积的三维声学图像数据。
在步骤460中，声成像系统100确定是否有更多抽样时间要捕获三维声学图像数据。如果是，然后该过程返回到步骤430，声成像系统100继续接收声信号。否则，然后过程前进到步骤470。
在步骤470中，声成像系统100处理所捕获的三维声学图像数据以量化一个或多个感兴趣区域之内的对比度。在一个实施例中，声成像系统100计算针对每个感兴趣区域的三维声学图像数据中强度大于强度阈值的体素的百分比作为针对每个感兴趣区域的对比度指数(CI)。
在步骤480中，声成像系统100包括一个或多个用户可选的选项，以供显示装置130产生并显示一个或多个曲线图，如上文详细所述。
然后，在步骤490中，声成像系统100等待下一次造影检查(例如，几天或几星期之后)，并重复该过程，始于步骤430。
尽管这里公开了优选实施例，但很多变化都是可能的，它们仍然在本发明的概念和范围之内。在研究这里的说明书、附图和权利要求之后，这种变化对于本领域技术人员而言将变得清晰。因此，本发明除了限于所附权利要求的精神和范围之内外，不受限制。

Claims (20)

1.一种声成像方法(400)，其包括：
(i)接收被扫描以探查受检者体内靶标体积的声信号(430)；
(ii)处理所接收的声信号以针对所述靶标体积之内的感兴趣区域(314，324)产生三维声学图像数据(450)；以及
(iii)在抽样时间(440)量化所述感兴趣区域中所述三维声学图像数据的对比度，所抽样时间相对于将对比度增强介质引入所述受检者的循环系统时的时间偏移选定的时间段(480)。
2.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，量化所述感兴趣区域中所述三维声学图像数据的所述对比度包括：
设置强度阈值(410)；
确定所述感兴趣区域的所述三维声学图像数据中强度值大于所述强度阈值的体素的百分比(470)。
3.根据权利要求1所述的方法(400)，还包括：
在将所述对比度增强介质引入所述受检者的循环系统(490)时的多个不同时间，重复步骤(i)到(iii)；以及
在显示装置上根据所述不同时间显示量化对比度的指示(480)。
4.根据权利要求3所述的方法(400)，其中，在将所述对比度增强介质引入所述受检者的循环系统时的所述多个不同时间包括彼此间隔至少一天时段的至少两个时间。
5.根据权利要求3所述的方法(400)，其中，在将所述对比度增强介质引入所述受检者的循环系统时的所述多个不同时间跨越超过一个星期的时段。
6.根据权利要求3所述的方法(400)，其中，所述显示包括显示曲线图，所述曲线图绘示出在将所述对比度增强介质引入所述受检者的循环系统时的所述不同时间中的每个时间的量化对比度。
7.根据权利要求1所述的方法(400)，还包括从用户接收至少一个输入以选择所述感兴趣区域。
8.根据权利要求1所述的方法(400)，其中，利用特征识别算法选择所述感兴趣区域。
9.根据权利要求1所述的方法(400)，还包括针对所述靶标体积之内的多个不同感兴趣区域(312/314/316，322/324/326)执行步骤(i)到(iii)。
10.根据权利要求1所述的方法(400)，还包括针对多个不同抽样时间(440)重复步骤(i)到(iii)，所述抽样时间中的每个相对于将所述对比度增强介质引入所述受检者的循环系统时的所述时间偏移不同的选定时间段。
11.根据权利要求10所述的方法(400)，其中，选择所述多个不同抽样时间以对应于所述受检者的心动周期的不同时相。
12.根据权利要求10所述的方法(400)，还包括在将所述对比度增强介质引入所述受检者的循环系统时的多个不同时间重复步骤(i)到(iii)(490)。
13.一种声成像系统(100)，其包括：
处理器(120/140)，其适于处理被扫描以探查受检者体内靶标体积的声信号，所述声信号由声换能器(110)接收；
显示装置(130)，其用于响应于经处理的声信号显示图像；
控制装置(160)，其适于允许用户控制所述声成像设备的至少一个操作参数，
其中，所述处理器(120/140)被配置成执行包括如下步骤的算法(400)：
(i)处理所接收的声信号以产生所述靶标体积之内感兴趣区域(314，324)的三维声学图像数据(450)；以及
(ii)在抽样时间量化所述感兴趣区域中所述三维声学图像数据的对比度，所述抽样时间相对于将对比度增强介质引入所述受检者的循环系统时的时间偏移选定的时间段(480)。
14.根据权利要求14所述的系统(100)，其中，所述算法(400)通过如下方式量化所述感兴趣区域中所述三维声学图像数据的所述对比度：
设置强度阈值(410)；
确定所述感兴趣区域的所述三维声学图像数据中强度值大于所述强度阈值的体素的百分比(470)。
15.根据权利要求14所述的系统(100)，其中，选择所述感兴趣区域的所述三维声学图像数据中强度值大于所述强度阈值的体素的百分比最大时的时间作为所述抽样时间。
16.根据权利要求13所述的系统(100)，其中，所述算法还包括：
在将所述对比度增强介质引入所述受检者的循环系统时的多个不同时间，重复步骤(i)和(ii)(490)；以及
在显示装置上根据所述不同时间显示量化对比度的指示(480)。
17.根据权利要求13所述的系统(100)，其中，所述处理器(120/140)适于从所述控制装置(160)接收至少一个输入以选择所述感兴趣区域。
18.根据权利要求13所述的系统(100)，其中，所述处理器(120/140)执行特征识别算法以选择所述感兴趣区域(314，324)。
19.根据权利要求13所述的系统(100)，其中，所述算法(400)还包括针对所述靶标体积之内的多个不同感兴趣区域(312/314/316，322/324/326)执行步骤(i)和(ii)。
20.根据权利要求13所述的系统(100)，其中，所述算法(400)还包括针对多个不同抽样时间(440)重复步骤(i)和(ii)，所述抽样时间中的每个相对于将所述对比度增强介质引入所述受检者的循环系统时的时间偏移不同的选定时间段。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114098813A (zh) * 2020-08-28 2022-03-01 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种超声成像方法、装置及存储介质

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101117879B1 (ko) * 2010-05-27 2012-03-07 삼성메디슨 주식회사 컬러 재구성 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
GB201115419D0 (en) 2011-09-07 2011-10-19 Univ Leuven Kath Non-invasive in-situ radiation dosimetry
JPWO2013146696A1 (ja) * 2012-03-26 2015-12-14 国立大学法人富山大学 血管内注入監視装置及びそれを用いた血管内注入監視システム
US10129658B2 (en) * 2013-07-22 2018-11-13 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for recovering audio signals from images
EP3105741B1 (en) * 2014-02-12 2020-01-08 Koninklijke Philips N.V. Systems for monitoring lesion size trends and methods of operation thereof
US9849836B2 (en) 2014-04-24 2017-12-26 Gentex Corporation Roof mounted imager module
EP3146505B1 (en) * 2014-05-19 2019-08-07 Koninklijke Philips N.V. Visualization of tissue of interest in contrast-enhanced image data
JP6448356B2 (ja) 2014-12-22 2019-01-09 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、画像処理システム、及びプログラム
WO2016145406A1 (en) 2015-03-11 2016-09-15 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for modeling deformations of an object
US10045144B2 (en) 2015-12-09 2018-08-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Redirecting audio output
US9937422B2 (en) 2015-12-09 2018-04-10 Microsoft Technology Licensing, Llc Voxel-based, real-time acoustic adjustment
US10293259B2 (en) 2015-12-09 2019-05-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Control of audio effects using volumetric data
US10037609B2 (en) 2016-02-01 2018-07-31 Massachusetts Institute Of Technology Video-based identification of operational mode shapes
US10380745B2 (en) 2016-09-01 2019-08-13 Massachusetts Institute Of Technology Methods and devices for measuring object motion using camera images
JP7002872B2 (ja) * 2017-07-14 2022-01-20 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 超音波診断装置および制御プログラム
JP7112588B2 (ja) * 2019-03-19 2022-08-03 オリンパス株式会社 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、及び超音波観測装置の作動プログラム

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5469849A (en) * 1993-06-14 1995-11-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasound diagnosis apparatus
US6436049B1 (en) * 1999-05-31 2002-08-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Three-dimensional ultrasound diagnosis based on contrast echo technique
EP1428475A1 (en) * 2001-08-22 2004-06-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonograph
WO2004049950A1 (en) * 2002-11-29 2004-06-17 Amersham Health As Ultrasound triggering method
US20050187476A1 (en) * 2004-02-03 2005-08-25 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Automatic settings for quantification
US20070238954A1 (en) * 2005-11-11 2007-10-11 White Christopher A Overlay image contrast enhancement
CN101128154A (zh) * 2005-02-23 2008-02-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 检测肝脏损伤的超声诊断成像系统和方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7747308B2 (en) * 2004-02-06 2010-06-29 Wake Forest University Health Sciences Non-invasive systems and methods for the determination of cardiac injury using a characterizing portion of a voxel histogram
US7780602B2 (en) * 2004-12-27 2010-08-24 General Electric Company Method and system for controlling an ultrasound system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5469849A (en) * 1993-06-14 1995-11-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasound diagnosis apparatus
US6436049B1 (en) * 1999-05-31 2002-08-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Three-dimensional ultrasound diagnosis based on contrast echo technique
EP1428475A1 (en) * 2001-08-22 2004-06-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonograph
WO2004049950A1 (en) * 2002-11-29 2004-06-17 Amersham Health As Ultrasound triggering method
US20050187476A1 (en) * 2004-02-03 2005-08-25 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Automatic settings for quantification
CN101128154A (zh) * 2005-02-23 2008-02-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 检测肝脏损伤的超声诊断成像系统和方法
US20070238954A1 (en) * 2005-11-11 2007-10-11 White Christopher A Overlay image contrast enhancement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114098813A (zh) * 2020-08-28 2022-03-01 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种超声成像方法、装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012513278A (ja) 2012-06-14
WO2010073164A1 (en) 2010-07-01
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US20110254842A1 (en) 2011-10-20

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