CN111166387A - 甲状腺的超声成像方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超声成像技术领域，具体涉及一种甲状腺的超声成像方法，包括：在驱动超声换能器与扫查对象的甲状腺对应的颈部体表贴合时，获取所述超声换能器采集的初始超声图像；基于所述初始超声图像规划所述超声换能器的扫查轨迹；驱动所述超声换能器沿所述扫查轨迹以预设压力扫查，获取若干二维超声图像；基于所述若干二维超声图像得到所述甲状腺的三维超声图像。本发明还提出了一种甲状腺的超声成像装置。本发明能够实现甲状腺三维超声成像的自动扫查，扫查效率高且成像质量高。

Description

甲状腺的超声成像方法和装置

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，尤其涉及一种甲状腺的超声成像方法和装置。

背景技术

人的甲状腺位于颈前部，由左右两叶和峡部组成，形似蝴蝶，贴于喉和气管的侧面。医用B超仪器主要通过超声成像检测甲状腺的大小、形态、包膜、血运等情况是否异常，因此超声图像的完整性对于甲状腺的检测效果有很重要的影响。

目前，甲状腺超声扫查技术主要通过扫查人员将平面探头阵列或凸阵探头阵列手动贴合在人的颈部获取甲状腺的超声图像。扫查人员需要多次扫查才能观察到完整的甲状腺，且依赖扫查人员的扫查经验，扫查过程因为扫查手法的差异，不能做到标准化扫查，同时由于是人工扫查，扫查诊断的时间比较长，此外甲状腺就位于"喉结"的下方约2~3厘米处，在吞咽东西时甲状腺会上下移动，会影响超声扫查的成像质量，极易造成漏扫查。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种能够引导超声换能器实现甲状腺三维超声成像自动扫查的甲状腺的超声成像方法、装置。

本发明的实施例提出一种甲状腺的超声成像方法，包括：

在驱动超声换能器与扫查对象的甲状腺对应的颈部体表贴合时，获取所述超声换能器采集的初始超声图像；

基于所述初始超声图像规划所述超声换能器的扫查轨迹；

驱动所述超声换能器沿所述扫查轨迹以预设压力扫查，获取若干二维超声图像；

基于所述若干二维超声图像得到所述甲状腺的三维超声图像。

进一步地，所述的甲状腺的超声成像方法，还包括：

识别所述扫查对象在扫查过程中是否存在吞咽动作；

若在扫查过程中存在所述吞咽动作，在所述吞咽动作触发时控制所述超声换能暂停扫查，在所述吞咽动作结束后驱动所述超声换能器沿所述扫查轨迹继续扫查。

更进一步地，所述识别所述扫查对象在扫查过程中是否存在吞咽动作，包括：

获取通过设置在所述超声换能器上的压力传感器实时监测的所述超声换能器与所述颈部体表之间的压力变化值；

在所述压力变化值大于预设差值时，确定所述扫查对象在扫查过程中存在吞咽动作。

更进一步地，所述识别所述扫查对象在扫查过程中是否存在吞咽动作，包括：

获取通过摄像机采集的至少包括所述扫查对象颈部的环境影像；

从所述环境影像中识别扫查对象的喉结；

获取所述喉结与所述摄像机之间的相对位置信息；

在所述喉结与所述摄像机之间的相对位置信息发生变化时，确认所述扫查对象在扫查过程中存在吞咽动作。

进一步地，所述基于所述初始超声图像规划所述超声换能器的扫查轨迹，包括：

通过将所述初始超声图像输入经训练的规划神经网络模型，确定所述超声换能器的扫查轨迹；

其中，所述规划神经网络模型通过若干扫查甲状腺的运动轨迹超声图像训练获得。

进一步地，所述基于所述若干二维超声图像得到所述甲状腺的三维超声图像，包括：

通过经训练的三维重建模型对所述若干二维超声图像处理，得到所述甲状腺的三维超声图像。

进一步地，所述的甲状腺的超声成像方法，还包括：

通过经训练的识别神经网络模型确定所述甲状腺的三维超声图像中是否存在甲状腺病变；

其中，所述识别神经网络模型通过若干已标记出病变轮廓的甲状腺三维超声图像训练获得。

进一步地，所述的甲状腺的超声成像方法，还包括：

扫查时，在扫查对象的甲状腺对应的颈部体表处显示扫查轨迹，在扫查过程中若所述超声换能器偏离扫查轨迹预设距离时，发出偏离提示。

本发明的实施例还提出一种甲状腺的超声成像装置，包括：

驱动单元，驱动超声换能器与扫查对象甲状腺对应的颈部体表贴合；

采集单元，获取所述超声换能器采集的初始超声图像；

规划单元，基于所述初始超声图像规划所述超声换能器的扫查轨迹；

获取单元，驱动所述超声换能器沿所述扫查轨迹以预设压力扫查，获取若干二维超声图像；

生成单元，基于所述若干二维超声图像得到所述甲状腺的三维超声图像。

进一步地，所述的甲状腺的超声成像装置，还包括：

提示单元，在扫查对象的甲状腺对应的颈部体表处显示扫查轨迹，在扫查过程中若所述超声换能器偏离扫查轨迹预设距离时，发出偏离提示。

进一步地，所述驱动单元包括：高度调节机构、超声换能器位置角度调节机构、颈部限位机构；

所述高度调节机构包括架体、面板、后盖、升降电动丝杆机构、升降滑块；所述架体安装于一底座上，升降电动丝杆机构安装在架体内；升降滑块设置于架体的滑动空间内，升降滑块后端连接升降电动丝杆机构上的滑座，升降滑块前端连接设置于架体前侧的面板；架体后侧连接后盖；

超声换能器位置角度调节机构和颈部限位机构装配在高度调节机构的面板上；

颈部限位机构包括左颈托和右颈托，分别连接在超声换能器位置角度调节机构左右两侧；

超声换能器位置角度调节机构包括罩壳、前挡板、左右调节机构、上下调节机构、旋转调节机构；

前挡板设置于罩壳前侧，前挡板上设有开口，以使得超声换能器能够伸出罩壳；

左右调节机构、上下调节机构和旋转调节机构设置在罩壳内；上下调节机构连接在左右调节机构上，旋转调节机构连接在上下调节机构上，超声换能器连接在旋转调节机构的前端。

更进一步地，高度调节机构中，架体和面板间设有导向机构；

超声换能器位置角度调节机构中，左右调节机构采用左右调节电动丝杆机构；上下调节机构包括两个上下调节丝杆机构，其中一个为上下调节电动丝杆机构，两个上下调节丝杆机构均连接在一左右调节滑块上，该左右调节滑块连接在左右调节电动丝杆机构的滑座上；

旋转调节机构包括装配座和旋转电机；装配座设置于两个上下调节丝杆机构之间，分别与两个上下调节丝杆机构连接；旋转电机设置在装配座上，旋转电机与其前方的超声换能器相连。

本发明的优点在于：甲状腺的超声成像方法通过驱动超声换能器与甲状腺对应的颈部体表贴合后根据扫查轨迹驱动超声换能器扫查获取若干二维超声图像，最后通过若干二维超声图像进行三维重建得到甲状腺的三维超声图像。本发明实现了对甲状腺的自动扫查，能够快速准确地得到甲状腺的三维超声图像，大大提高了超声医生的工作效率。

进一步地，甲状腺的超声成像方法能够在扫查对象存在吞咽动作，进行暂停，优选地防止甲状腺扫查过程中出席漏扫查。

进一步地，甲状腺的超声成像装置中，提出了一种结构先进的驱动单元。

附图说明

图1为本发明实施例中甲状腺的超声成像方法的工作流程图。

图2为本发明实施例中一种更优的甲状腺的超声成像方法的工作流程图。

图3为本发明实施例中的甲状腺的超声成像装置的示意图。

图4为本发明实施例中一种驱动单元的装配图。

图5为本发明实施例中一种驱动单元的超声换能器位置角度调节机构局部放大图。

图6为本发明实施例中一种驱动单元的总装结构图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

目前，甲状腺超声扫查技术主要通过扫查人员将平面探头阵列或凸阵探头阵列手动贴合在人的颈部获取甲状腺的超声图像。扫查人员需要多次扫查才能观察到完整的甲状腺，且依赖扫查人员的扫查经验，扫查过程因为扫查手法的差异，不能做到标准化扫查，同时由于是人工扫查，扫查诊断的时间比较长。本发明实施例提供了一种能够引导超声换能器实现甲状腺三维超声成像自动扫查的甲状腺的超声成像方法及装置。

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

在一些实施例中，超声换能器安装在机械臂的末端；该机械臂可以连接相应的驱动装置，能够控制超声换能器移动以及变换角度；该机械臂还可以是一种没有配置驱动机构的机械臂，在受外力时可以被人工操纵，便于医生手动控制超声换能器移动。

如图1所示，本发明的实施例提出了一种甲状腺的超声成像方法，包括：

步骤S100，在驱动超声换能器与扫查对象甲状腺对应的颈部体表贴合时，获取所述超声换能器采集的初始超声图像；

步骤S200，基于所述初始超声图像规划所述超声换能器的扫查轨迹；

步骤S300，驱动所述超声换能器沿所述扫查轨迹以预设压力扫查，获取若干二维超声图像；

步骤S400，基于所述若干二维超声图像得到所述甲状腺的三维超声图像。

在一些实施例中，甲状腺的超声成像方法通过机械臂驱动超声换能器与甲状腺对应的颈部体表贴合后根据扫查轨迹驱动超声换能器扫查获取若干二维超声图像，最后通过若干二维超声图像进行三维重建得到甲状腺的三维超声图像；实现了对甲状腺的自动扫查，能够快速准确地得到甲状腺的三维超声图像，大大提高了超声医生的工作效率。

在一些实施例中，通过机械臂驱动超声换能器与扫查对象甲状腺对应的颈部体表贴合；具体地，超声换能器可拆卸地安装在机械臂上，超声换能器用于发射和接收超声波，超声换能器受发射脉冲的激励，向目标组织(例如，人体或者动物体内的器官、组织、血管等等)发射超声波，经一定延时后接收从目标区域反射回来的带有目标组织的信息的超声回波，并将此超声回波重新转换为电信号，以获得超声图像；在本文描述的实施例中，超声换能器用于获取甲状腺的超声图像；超声换能器可以是普通的平面探头阵列或凸阵探头阵列，也可以是为了使得超声换能器与扫查对象颈部更好贴合而定制的超声换能器，例如，超声换能器的外形做成具有一定弧度的形状，以贴合颈部体表。

当检测到扫查甲状腺的触发信号后，机械臂响应于所述触发信号驱动超声换能器与扫查对象甲状腺对应的颈部体表贴合；触发信号可以通过超声设备上的输入单元输入，输入单元可以是键盘、轨迹球、鼠标或触摸板等或它们的组合；输入单元也可以采用语音识别输入单元，或手势识别输入单元等。

在一些实施例中，通过机械臂驱动超声换能器与扫查对象甲状腺对应的颈部体表贴合，可以是机械臂与摄像机配合完成，摄像机至少获取包括机械臂、超声换能器以及扫查对象的环境影像，即通过摄像机构建包含机械臂、超声换能器以及扫查对象的世界坐标系；从环境影像中识别出超声换能器以及甲状腺对应的颈部体表，进而获得超声换能器与甲状腺的空间位置信息，通过变换矩阵计算出机器臂驱动超声换能器的运动数据集；根据运动数据集驱动超声换能器与扫查对象甲状腺对应的颈部体表贴合。

在一些实施例中，医生可以手动控制机械臂进而驱动超声换能器与扫查对象甲状腺对应的颈部体表贴合；例如，当扫查对象躺在检测床上时，医生直接通过拖动超声换能器与甲状腺对应的颈部体表贴合。

甲状腺就位于"喉结"的下方约2~3厘米处，在吞咽东西时甲状腺会上下移动，会影响超声扫查的成像质量，极易造成漏扫查；针对上述可能出现的情况，如图2所示，本文描述的实施例中，甲状腺的超声成像方法，还包括：

步骤S310，识别所述扫查对象在扫查过程中是否存在吞咽动作；

在一实施例中，具体地，通过设置在所述超声换能器上的压力传感器实时监测所述超声换能器与所述颈部体表之间的压力变化值；在所述压力变化值大于预设差值时，确定所述扫查对象在扫查过程中存在吞咽动作。超声换能器以预设压力匀速移动获取连续的二维超声图像，当扫查对象有吞咽动作时，超声换能器与颈部体表之间的压力会发生变化。为了防止误触发，实施例中的预设插值是通过若干现实场景实验获得。当超声换能器与所述颈部体表之间的压力变化值大于预设差值时，判定扫查对象在扫查过程中存在吞咽动作。

需要理解的是，超声换能器一般包括透镜层、匹配层、压电层和吸声层。其中压电层为压电阵元阵列。本发明的压力传感器设置在压电阵列中，压力传感器优先设置在压电阵列的边缘处。压力传感器可以设置在相邻的压电单元之间或者替换某个压电单元。

在另一实施例中，所述识别所述扫查对象在扫查过程中是否存在吞咽动作，包括：

通过摄像机采集至少包括所述扫查对象颈部的环境影像；

从所述环境影像中识别扫查对象的喉结；

通过边缘检测方法从环境影像中识别出扫查对象的喉结；

获取所述喉结与所述摄像机之间的相对位置信息；

需要理解的是，摄像机相当于建立了一个世界坐标系，可以从环境影像中获取所述喉结与所述摄像机之间的相对位置信息。在所述喉结与所述摄像机之间的相对位置信息发生变化时，确认所述扫查对象在扫查过程中存在吞咽动作。

步骤S320，若在扫查过程中存在所述吞咽动作，在所述吞咽动作触发时控制所述超声换能暂停扫查，在所述吞咽动作结束后驱动所述超声换能器沿所述扫查轨迹继续扫查。

本文描述的实施例中，步骤S200中，基于所述初始超声图像规划所述超声换能器的扫查轨迹，具体为：通过将所述初始超声图像输入经训练的规划神经网络模型，确定所述超声换能器的扫查轨迹；其中，所述规划神经网络模型通过若干扫查甲状腺的运动轨迹超声图像训练获得；

在检测到扫查甲状腺的触发信号后，触发信号可以通过超声设备上的输入单元输入，输入单元可以是键盘、轨迹球、鼠标或触摸板等或它们的组合；输入单元也可以采用语音识别输入单元，或手势识别输入单元等。例如直接在超声设备的触摸屏上选择甲状腺图标，超声设备会自动设置扫查的参数，以及加载甲状腺三维超声模型，甲状腺三维超声模型中至少包含一个带有位置信息和角度信息的定位扫查切面。需要理解的是，甲状腺是人体最大的内分泌腺，棕红色，分左右两叶，中间相连(称峡部)，呈"H"形。定位扫查切面优选地设为“H”形中间相连的峡部，也可以是左右的两叶位置处。

步骤S200中，基于所述初始超声图像规划所述超声换能器的扫查轨迹具体包括：

加载甲状腺三维超声模型，所述甲状腺三维超声模型中至少包含一个带有位置信息和角度信息的定位扫查切面；

基于所述初始超声图像获取所述初始超声图像的位置信息和角度信息；

根据所述初始超声图像的位置信息和角度信息与至定位扫查切面的位置信息与角度信息规划所述超声换能器的扫查轨迹。

需要理解的是，基于所述初始超声图像获取所述初始超声图像的位置信息和角度信息是需要找到甲状腺三维超声模型中与初始超声图像匹配度最高的一帧超声图像，而甲状腺三维超声模型中的每一帧超声图像都是带有位置信息和角度信息的，最终可以得到初始超声图像的位置信息和角度信息；本申请通过训练好的规划神经网络模型对初始超声图像进行处理，即：

通过匹配神经网络模型的二维卷积神经网络提取初始超声图像中的第一特征向量；其中，二维卷积神经网络至少包含二维卷积层、最大池化层、平均池化层、激活函数层；

通过匹配神经网络模型的三维卷积神经网络提取甲状腺三维超声模型中的第二特征向量；其中，三维卷积层、最大池化层、平均池化层、激活函数层；

在维度上将所述第一特征向量与所述第二特征向量进行拼接，得到第一拼接特征向量；

将所述第一拼接特征向量输入全连接层，输出所述初始超声图像的位置信息和角度信息；

根据所述初始超声图像的位置信息和角度信息以及定位扫查切面的位置信息和角度信息得到变换矩阵，通过变换矩阵可以获取超声换能器的扫查轨迹。

为了清楚且安全地驱动超声换能器沿扫查轨迹以预设压力值扫查甲状腺，本文描述的实施例在扫查对象的甲状腺对应的颈部体表处显示扫查扫查轨迹，超声医生可以作为监督员监测超声换能器的运动轨迹，具体地可以通过投影装置将扫查轨迹投射在颈部体表处；在扫查过程中若所述超声换能器偏离扫查轨迹预设距离时，向超声医生发出偏离提示；偏离提示包括偏离报警提示和/或偏离纠正提示；偏离报警提示包括指示灯、语音提示以及振动提示中的一种或几种；偏离纠正提示包括在显示器上提示所述超声换能器移动的方向和距离。

超声换能器的扫查轨迹规划之后，进行步骤S300，驱动所述超声换能器沿所述扫查轨迹以预设压力扫查，获取若干二维超声图像；在该步骤S300进行中，如上文所述，可以监测所述超声换能器与所述颈部体表之间的压力变化值，来判断扫查对象在扫查过程中是否存在吞咽动作。

本文描述的实施例中，步骤S400，基于所述若干二维超声图像得到所述甲状腺的三维超声图像，具体为通过经训练的三维重建模型对所述若干二维超声图像处理，得到所述甲状腺的三维超声图像。需要理解的是，在采集若干二维超声图像时，获取每个二维超声图像对应的超声换能器的六自由度参数，其中包括位置方向信息。六自由度参数可以通过磁场发生器和磁场定位器获取，或者通过摄像机获取每个二维超声图像对应的六自由度参数。

三维重建模型包括：

第一卷积神经网络，用于获取二维超声图像的图像特征；

第二卷积神经网络，用于获取二维超声图像的位置方向特征；

特征融合神经网络，将若干二维超声图像的图像特征与对应的位置方向特征进行特征融合，生成融合特征；

三维重建网络，根据所述融合特征将若干二维超声图像进行重建得到所述甲状腺的三维超声图像。

在一些实施例中，甲状腺的超声成像方法还包括：通过经训练的识别神经网络模型确定所述甲状腺的三维超声图像中是否存在甲状腺病变；其中，所述识别神经网络模型通过若干已标记出病变轮廓的甲状腺三维超声图像训练获得。在本文描述的实施例中，识别神经网络模型包括一个输入层、多个隐含层和一个输出层。隐含层至少包括三维卷积层、最大池化层、平均池化层、激活函数层。识别神经网络模型的训练方法包括：

获取若干已标记出病变轮廓的甲状腺三维超声图像作为训练集；

标记甲状腺三维超声图像时去除超声图像中敏感信息，保留有效超声图像。需要理解的是，敏感信息为超声图像保护的超声设备型号、医院名称、患者的身份信息等。有效超声图像理解为显示甲状腺区域的超声图像。需要理解的是，标记的方式通过经验丰富的临床医生进行手动标记。

将若干已标记出病变轮廓的甲状腺三维超声图像输入三维卷积神经网络进行训练；

根据训练结果更新三维卷积神经网络的权重参数得到经训练的识别神经网络模型。

使用经训练的识别神经网络模型对获取的甲状腺三维超声图像进行处理，能够自动识别甲状腺三维超声图像中病变的轮廓，智能化程度高，缓解目前超声医生的繁重工作量和提高医生的效率都有帮助。

本发明的实施例还提出一种甲状腺的超声成像装置，包括：

驱动单元，驱动超声换能器与扫查对象甲状腺对应的颈部体表贴合；

采集单元，获取所述超声换能器采集的初始超声图像；

规划单元，基于所述初始超声图像规划所述超声换能器的扫查轨迹；

获取单元，驱动所述超声换能器沿所述扫查轨迹以预设压力扫查，获取若干二维超声图像；

提示单元，在扫查对象的甲状腺对应的颈部体表处显示扫查轨迹，在扫查过程中若所述超声换能器偏离扫查轨迹预设距离时，发出偏离提示；

生成单元，基于所述若干二维超声图像得到所述甲状腺的三维超声图像。

所述驱动单元，除了上文中所述的机械臂之外，本发明的另一些实施例中还提出了另一种驱动单元，如图4、图5、图6所示，包括：高度调节机构100、超声换能器位置角度调节机构200、颈部限位机构300；

所述高度调节机构100包括架体101、面板102、后盖103、升降电动丝杆机构104、升降滑块105；

所述架体101安装于一底座上，升降电动丝杆机构104安装在架体101内；升降滑块105设置于架体101的滑动空间内，升降滑块105后端连接升降电动丝杆机构104上的滑座104a，升降滑块105前端连接设置于架体101前侧的面板102；架体101后侧连接后盖103；

更佳地，架体101上还设有导向轨101a，面板102后侧还设有与导向轨101a适配的导向滑块（图中因视角限制未画出），组成导向机构，以保持面板102升降时的稳定性；

超声换能器位置角度调节机构200和颈部限位机构300装配在高度调节机构1的面板102上，能够进行高度调节，以适应不同身高的扫查对象；

颈部限位机构300包括左颈托301和右颈托302，分别连接在超声换能器位置角度调节机构200左右两侧，能够卡住扫查对象的颈部，避免扫查对象的颈部在接受超声扫查时左右晃动，影响成像效果；左颈托301和右颈托302优选采用硅胶材料，或者至少左颈托301和右颈托302的表面覆有硅胶材料，以获得舒适性；

超声换能器位置角度调节机构200包括罩壳201、前挡板202、左右调节机构203、上下调节机构204、旋转调节机构205；

罩壳201在本实施例中主要由上壳和下壳对接形成；罩壳201的前端优选突出于左颈托301、右颈托302与罩壳201连接的根部，以方便超声换能器400贴合扫查对象甲状腺对应的颈部体表；前挡板202连接于罩壳201前侧，前挡板202上设有开口202a，以使得超声换能器400可以伸出罩壳；

左右调节机构203、上下调节机构204和旋转调节机构205设置在罩壳201内；上下调节机构204连接在左右调节机构202上，旋转调节机构205连接在上下调节机构204上，超声换能器400连接在旋转调节机构205的前端；

左右调节机构203可以带动上下调节机构204和旋转调节机构205一起左右移动，上下调节机构204可以带动旋转调节机构205和超声换能器400一起上下移动，旋转调节机构205可以带动超声换能器400进行周向旋转；因而超声换能器400能够在超声换能器位置角度调节机构200的带动下，进行左右、前后，周向旋转动作，以沿扫查轨迹获取超声图像；

在一些具体的实施例中，左右调节机构203可采用左右调节电动丝杆机构；上下调节机构204可包括两个上下调节丝杆机构，其中一个为上下调节电动丝杆机构，两个上下调节丝杆机构均连接在一左右调节滑块上，该左右调节滑块连接在左右调节电动丝杆机构的滑座上；

在一些具体的实施例中，旋转调节机构205可包括装配座205a和旋转电机205b；装配座205a设置于两个上下调节丝杆机构之间，分别与两个上下调节丝杆机构连接；旋转电机205b设置在装配座205a上，旋转电机205b与其前方的超声换能器400相连；

需要说明的是，上述图4、图5、图6的实施例中，“前”方向是指朝向扫查对象的方向，“后”方向是指背离扫查对象的方向。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (12)

1.一种甲状腺的超声成像方法，其特征在于，包括：

在驱动超声换能器与扫查对象的甲状腺对应的颈部体表贴合时，获取所述超声换能器采集的初始超声图像；

基于所述初始超声图像规划所述超声换能器的扫查轨迹；

驱动所述超声换能器沿所述扫查轨迹以预设压力扫查，获取若干二维超声图像；

基于所述若干二维超声图像得到所述甲状腺的三维超声图像。

2.根据权利要求1所述的甲状腺的超声成像方法，其特征在于，还包括：

识别所述扫查对象在扫查过程中是否存在吞咽动作；

若在扫查过程中存在所述吞咽动作，在所述吞咽动作触发时控制所述超声换能暂停扫查，在所述吞咽动作结束后驱动所述超声换能器沿所述扫查轨迹继续扫查。

3.根据权利要求2所述的甲状腺的超声成像方法，其特征在于，所述识别所述扫查对象在扫查过程中是否存在吞咽动作，包括：

获取通过设置在所述超声换能器上的压力传感器实时监测的所述超声换能器与所述颈部体表之间的压力变化值；

在所述压力变化值大于预设差值时，确定所述扫查对象在扫查过程中存在吞咽动作。

4.根据权利要求2所述的甲状腺的超声成像方法，其特征在于，所述识别所述扫查对象在扫查过程中是否存在吞咽动作，包括：

获取通过摄像机采集的至少包括所述扫查对象颈部的环境影像；

从所述环境影像中识别扫查对象的喉结；

获取所述喉结与所述摄像机之间的相对位置信息；

在所述喉结与所述摄像机之间的相对位置信息发生变化时，确认所述扫查对象在扫查过程中存在吞咽动作。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的甲状腺的超声成像方法，其特征在于，所述基于所述初始超声图像规划所述超声换能器的扫查轨迹，包括：

通过将所述初始超声图像输入经训练的规划神经网络模型，确定所述超声换能器的扫查轨迹；

其中，所述规划神经网络模型通过若干扫查甲状腺的运动轨迹超声图像训练获得。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的甲状腺的超声成像方法，其特征在于，所述基于所述若干二维超声图像得到所述甲状腺的三维超声图像，包括：

通过经训练的三维重建模型对所述若干二维超声图像处理，得到所述甲状腺的三维超声图像。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的甲状腺的超声成像方法，其特征在于，还包括：

通过经训练的识别神经网络模型确定所述甲状腺的三维超声图像中是否存在甲状腺病变；

其中，所述识别神经网络模型通过若干已标记出病变轮廓的甲状腺三维超声图像训练获得。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的甲状腺的超声成像方法，其特征在于，还包括：

扫查时，在扫查对象的甲状腺对应的颈部体表处显示扫查轨迹，在扫查过程中若所述超声换能器偏离扫查轨迹预设距离时，发出偏离提示。

9.一种甲状腺的超声成像装置，其特征在于，包括：

驱动单元，驱动超声换能器与扫查对象甲状腺对应的颈部体表贴合；

采集单元，获取所述超声换能器采集的初始超声图像；

规划单元，基于所述初始超声图像规划所述超声换能器的扫查轨迹；

获取单元，驱动所述超声换能器沿所述扫查轨迹以预设压力扫查，获取若干二维超声图像；

生成单元，基于所述若干二维超声图像得到所述甲状腺的三维超声图像。

10.根据权利要求9所述的甲状腺的超声成像装置，其特征在于，还包括：

提示单元，在扫查对象的甲状腺对应的颈部体表处显示扫查轨迹，在扫查过程中若所述超声换能器偏离扫查轨迹预设距离时，发出偏离提示。

11.根据权利要求9所述的甲状腺的超声成像装置，其特征在于，

所述驱动单元包括：高度调节机构、超声换能器位置角度调节机构、颈部限位机构；

所述高度调节机构包括架体、面板、后盖、升降电动丝杆机构、升降滑块；所述架体安装于一底座上，升降电动丝杆机构安装在架体内；升降滑块设置于架体的滑动空间内，升降滑块后端连接升降电动丝杆机构上的滑座，升降滑块前端连接设置于架体前侧的面板；架体后侧连接后盖；

超声换能器位置角度调节机构和颈部限位机构装配在高度调节机构的面板上；

颈部限位机构包括左颈托和右颈托，分别连接在超声换能器位置角度调节机构左右两侧；

超声换能器位置角度调节机构包括罩壳、前挡板、左右调节机构、上下调节机构、旋转调节机构；

前挡板设置于罩壳前侧，前挡板上设有开口，以使得超声换能器能够伸出罩壳；

左右调节机构、上下调节机构和旋转调节机构设置在罩壳内；上下调节机构连接在左右调节机构上，旋转调节机构连接在上下调节机构上，超声换能器连接在旋转调节机构的前端。

12.根据权利要求11所述的甲状腺的超声成像装置，其特征在于，

高度调节机构中，架体和面板间设有导向机构；

超声换能器位置角度调节机构中，左右调节机构采用左右调节电动丝杆机构；上下调节机构包括两个上下调节丝杆机构，其中一个为上下调节电动丝杆机构，两个上下调节丝杆机构均连接在一左右调节滑块上，该左右调节滑块连接在左右调节电动丝杆机构的滑座上；

旋转调节机构包括装配座和旋转电机；装配座设置于两个上下调节丝杆机构之间，分别与两个上下调节丝杆机构连接；旋转电机设置在装配座上，旋转电机与其前方的超声换能器相连。

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