CN111970974A - 提供三维超声图像 - Google Patents

提供三维超声图像 Download PDF

Info

Publication number
CN111970974A
CN111970974A CN201980022072.7A CN201980022072A CN111970974A CN 111970974 A CN111970974 A CN 111970974A CN 201980022072 A CN201980022072 A CN 201980022072A CN 111970974 A CN111970974 A CN 111970974A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultrasound
additional
acquisition
image
display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980022072.7A
Other languages
English (en)
Inventor
L·鲁埃
C·迪富尔
R·R·恩特金
G·C-H·吴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips NV filed Critical Koninklijke Philips NV
Publication of CN111970974A publication Critical patent/CN111970974A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4245—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
    • A61B8/4254—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient using sensors mounted on the probe
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461—Displaying means of special interest
    • A61B8/466—Displaying means of special interest adapted to display 3D data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/06—Measuring blood flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/085—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating body or organic structures, e.g. tumours, calculi, blood vessels, nodules
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0891—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461—Displaying means of special interest
    • A61B8/463—Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/467—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
    • A61B8/469—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means for selection of a region of interest
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48—Diagnostic techniques
    • A61B8/483—Diagnostic techniques involving the acquisition of a 3D volume of data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5207—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of raw data to produce diagnostic data, e.g. for generating an image

Abstract

一种用于提供三维3D超声图像以及额外超声采集的方法和处理系统。确定或获得所述额外超声采集关于三维超声图像的位置。在获得所述3D超声图像和所述额外超声采集之后，初始显示数据仅用于显示所述3D超声图像。响应于用户输入，生成用于显示所述3D超声图像和所述额外超声采集两者的第二显示数据。所述额外超声采集的显示基于所述额外超声采集关于所述三维超声图像的位置。

Description

提供三维超声图像
技术领域
本发明涉及超声成像的领域，并且具体而言涉及三维超声成像系统的领域。
背景技术
超声成像正越来越多地在各种不同的应用中被采用。重要的是向用户提供关于被扫描的对象的足够的信息，以便准确评估对象的状况。当所讨论的对象是接受医学超声扫描的患者时，尤其如此。
一些超声成像系统包括超声探头和超声探头跟踪器，适于跟踪超声探头的位置。超声探头通常适于由临床医师或超声成像系统的其他用户握持。
超声探头可以包括用于发送超声和接收回波信息的CMUT换能器阵列。换能器阵列优选地包括由诸如PZT或PVDF的材料形成的压电换能器。换能器阵列可以包括换能器的二维阵列，其能够在2D平面或者在三维中进行扫描以进行3D成像。在另一个示例中，换能器阵列可以是1D阵列。
已知的超声探头跟踪器包括电磁或光学跟踪系统以及基于换能器的跟踪系统。
已经提出了生成三维(3D)超声图像的方法。已经证明3D超声图像显著改善了用户对成像体积的理解。通常，为了捕获3D超声图像，超声探头捕获一系列2D超声图像，并且超声探头跟踪器识别捕获每幅图像的(探头的)位置。基于捕获的2D超声图像各自的捕获位置，将其堆叠起来以形成成像体积的3D图像。
WO 2017/076758 A1公开了一种超声系统，其提供体积区域的超声图像。可以使用比体积区域的其余部分更高频率的波束来对体积区域内的感兴趣区域进行成像，从而控制感兴趣区域的图像质量。
发明内容
本发明由权利要求所定义。
根据本发明的示例的实施例提供了一种提供三维3D超声图像以及额外超声采集的方法，所述方法包括：从包括超声探头和超声探头跟踪器的超声成像系统获得体积的3D超声图像；从所述超声成像系统获得对所述体积的感兴趣部分的额外超声采集；识别所述额外超声采集相对于所述3D超声图像的位置；并且在获得所述3D超声图像并且获得所述额外超声采集步骤之后：生成用于显示所述3D超声图像的第一显示数据；接收第一用户输入；并且响应于所述第一用户输入，生成用于显示所述3D超声图像和所述额外超声采集的第二显示数据，其中，所述额外超声采集的所述显示基于所述额外超声采集的所述位置。
因此，初始显示数据可以用于仅显示所述3D超声图像(并且不用于显示所述额外超声采集)。响应于第一用户输入，可以修改所述显示数据以显示所述额外超声采集以及所述3D超声图像。因此，用于显示所述额外超声采集的数据仅响应于用户输入而被包括在所述显示数据中。
在生成所述显示数据之前获得所述3D超声图像和所述(一个或多个)额外超声采集。因此，提出的方法提供了用于改进对先前捕获的超声数据的操纵的概念。
(第二)显示数据中的额外超声采集的显示取决于由所述额外超声采集成像的区域关于所述3D超声图像的相对位置。
本发明依赖于确定或以其他方式识别3D超声图像内的超声采集的相对位置的概念。这可用于向临床医师提供有用的信息，以帮助他们了解超声采集的位置。因此，所提出的概念有利地增加了用户对超声成像系统输出的信息的认知。
在提出的实施例中，在3D超声图像内识别由所述额外超声采集表示的感兴趣区域的位置，并且将其用于定义第二显示数据中额外超声采集的显示。
显示数据可以由例如包括监视器的超声图像显示器使用或处理，以便显示所述3D超声图像和所述额外超声采集。所述额外超声采集的显示取决于用户输入。所述额外超声采集可以是二维超声图像、视频或电影回放。
这减少了提供显示数据所需的内存或处理能力，因为用户可能不需要最初显示所述额外超声采集。仅响应于用户输入而提供所述额外超声采集，从而减少了向用户提供相关超声采集所需的存储器访问次数。存储器减少的效果随额外超声采集次数的增加而增加。
在一些示例中，所述第一显示数据用于所述3D超声图像和用户可选择标记的显示，所述用户可选择标记的显示位置基于所述额外超声采集的位置；并且接收第一用户输入的步骤包括响应于所述用户选择所述用户可选择标记来接收第一用户输入。
因此，提出了仅当(即响应于)用户选择已经在所述3D超声图像上的所述额外超声采集的位置处提供的标记时才显示额外超声采集的概念。
提供用户可选择标记允许用户更有效地搜索和检索存储的超声采集。仅响应于对相应标记的选择而显示超声采集为用户提供了各种超声采集的存在和可用性的同时概览(通过多个标记的方式)，并且提高了用户对可用信息总量的认识。为用户提供相关的超声采集所需的存储器和处理能力(包括存储器访问次数)也减少了，因为仅当用户选择相应的标记(例如，从数据库中)时才需要检索超声采集。
此外，在对3D超声图像进行临床分析的情况下，在超声采集位置提供标记会降低临床医师出错的可能性，并降低临床医师误解、错误识别或错误定位超声采集或超声采集成像的部分的风险，临床医师误解、错误识别或错误定位超声采集或超声采集成像的部分可能增加对象风险。举例来说，如果临床医师错误识别了肿瘤的位置，这可能导致在不正确的位置对对象进行不必要的或有害的处置。
一些实施例包括确定所述额外超声采集相对于所述3D超声图像的取向的步骤，其中，所述额外超声采集的显示(在第二显示数据中)基于所述额外超声采集的所确定的取向。
因此，实施例提出了调整显示数据，使得相对于3D超声图像适当地定向所显示的超声采集。这向用户提供了额外的信息，并改善了他们对所显示的超声采集的相关性的理解。所述取向允许用户更精确地了解所述超声采集相对于所述3D超声图像的位置。这导致显著减少的用户错误。
在一些示例中，存在基于所识别的位置来确定所述额外超声采集如何覆盖所述3D超声图像的步骤；其中，生成所述显示数据的步骤包括生成(第二)显示数据，以用于3D超声图像的显示，其中，所述额外超声采集在所识别的位置处覆盖所述3D超声图像。
因此，所述额外超声采集的显示(基于显示数据)可以覆盖所显示的3D图像的对应的部分。特别地，如果关于3D超声图像已知额外超声采集的位置以及任选地取向，则可以适当地显示超声采集以覆盖3D超声图像。
实施例允许图像的更准确和相关的显示。在3D图像的相应部分上叠加额外超声采集减少了向用户显示的信息量，因为3D图像的相关部分将由所述额外超声采集代替，从而解决了如何将所述额外超声集成在3D图像中的问题。例如，可以在该位置用2D超声图像/视频(额外超声采集的示例)替换3D图像的切片或片段。这允许提供额外的信息(例如，高分辨率的2D图像或以彩色描绘的血流)，同时允许用户更有效地识别额外超声采集的位置和相关性，并使显示的数据量最小化。
优选地，识别所述额外超声采集的位置的步骤包括从所述超声探头跟踪器获得位置。
由于3D超声图像是从同一超声探头跟踪器生成的，因此这增加了确定额外超声采集的相对位置的准确性和精确度。
在一些示例中，识别所述额外超声采集的位置的步骤包括：接收指示所述额外超声采集关于所述3D超声图像的的位置的另一用户输入。
这允许用户定义所述额外超声采集在所述3D超声图像内的位置。例如，可以利用它来提供关于所述3D超声图像的其他信息。
举例来说，用户可以提取3D超声图像的部分以形成所述额外超声采集，所提取的部分的位置是所述额外超声采集的位置。这有利地允许用户提供或标记3D超声图像的特定部分以供以后查看。
在一些实施例中，所述方法包括以下步骤：从超声成像系统获得体积的不同感兴趣部分的多个额外超声采集；以及识别每个额外超声采集相对于所述3D超声图像的位置；其中，生成第二显示数据的步骤包括生成用于通过3D超声图像显示器进行显示3D超声图像和多个额外超声采集中的至少一个额外超声采集的第二显示数据，其中，所述至少一个额外超声采集的显示基于每个至少一个额外超声采集的相应位置。
因此，可以获得多于一个的额外超声采集，其中，第二显示数据包括用于显示这些额外超声采集中的至少一个额外超声采集的数据。这使得能够将超声采集的选择显示给用户，从而提高了他们对信息的认知度。
生成第二显示数据的步骤可以包括生成用于3D超声图像的显示和每个额外超声采集的顺序显示的显示数据，其中，每个额外超声采集的顺序显示基于所述额外超声采集中的每个的相应位置。
因此，基于所述超声采集关于所述3D超声图像的相对位置，可以获得多个额外超声采集并顺序地生成显示数据，所述数据使得所述超声采集被顺序地显示。
顺序显示其他超声采集可以帮助提高用户对超声成像过程的理解，从而防止用户信息过载。顺序显示还降低了显示所述额外超声采集所需的处理能力，因为不需要同时显示它们。
在一些其他实施例中，生成第二显示数据的步骤可包括生成用于显示3D超声图像以及每个额外超声采集的顺序显示的显示数据，其中，每个额外超声采集的顺序显示基于超声成像系统捕获每个额外超声采集的相应的时间。
因此，提出了一种概念，所述概念基于捕获每个超声采集的时间来顺序地显示超声采集。
这有利地允许超声采集的显示以镜像对象的检查过程。这允许审阅获得超声采集的方式(例如，由同事、审阅小组或观察者)。这样的实施例由此有利地提供了关于对象的额外信息，因为采集不同的超声采集的定时或模式可以反映对象的可疑的诊断。
任选地，所述方法可以还包括：接收第二用户输入；基于所述第二用户输入来识别所述3D超声图像中的感兴趣区域的位置；获得关于所述感兴趣区域的信息；并且生成用于所述3D超声图像和关于所述感兴趣区域的信息的显示的显示数据，其中，关于所述感兴趣区域的所述信息的显示基于所述感兴趣区域的所述位置。
优选地，关于所述感兴趣区域的信息包括针对所述感兴趣区域的注释或测量。因此，所述信息可以包括文本信息或任何其他注释(例如，圆或图)。第二用户输入从而可以定义3D超声图像的其他信息。所述感兴趣区域的信息可以从所述用户输入，从所述额外超声采集或从对所述3D超声图像的处理(例如，图像处理、分析或识别)获得。
在一些示例中，关于所述感兴趣区域的信息与额外超声采集相关联。以此方式，用户输入可以提供关于所述额外超声采集的信息(例如，标签或注释)。这使得用户能够为该方法的后续用户提供额外信息，例如，以进行审查。
因此，在一些示例中，提出了一种接收第三用户输入的概念。并且基于所述第三用户输入来修改所述额外超声采集，从而提供额外信息。可以在生成用于显示所述额外超声采集的显示数据之前执行所述修改。替代地，可以修改所述显示数据以将反映地所述额外超声采集的所述修改。
因此，用户可以修改额外超声采集，例如，以向采集添加标签、测量结果或数据。有利地，这允许用户添加和控制由所述额外超声采集提供的信息。
在至少一个实施例中，获得所述额外超声采集的步骤包括：获得所述体积的相应感兴趣部分的多个额外超声采集；识别额外超声采集的位置的步骤包括：针对每个额外超声采集，识别所述额外超声采集关于所述3D超声图像的相应位置；以及生成用于通过3D超声图像显示器显示3D超声图像和选择额外超声采集的第二显示数据的步骤，其中，对所述额外超声采集的选择的显示基于每个所选择的额外超声采集的位置，其中，对所述额外超声采集的选择少于额外超声采集的总数。
因此，提出了一种总体概念，其中，获得两个或更多个额外超声采集，但是显示数据被控制为使得并非同时显示所有获得的超声采集。这显著降低了显示额外超声图像所需的处理能力，同时使得所述额外超声图像可用于显示。
实施例还提供了一种包括计算机可读存储介质的计算机程序产品，所述计算机可读存储介质具有体现在其上的计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码被配置为执行本文中描述的任何方法的所有步骤。
根据本发明示例的其他实施例提供了一种三维3D超声图像处理系统，所述系统适于从包括超声探头和超声探头跟踪器的超声成像系统中获得体积的3D超声图像。从所述超声成像系统获得对所述体积的感兴趣部分的额外超声采集；识别所述额外超声采集相对于所述3D超声图像的位置；并且由3D超声图像显示器生成用于显示所述3D超声图像和所述额外超声采集的显示数据，其中，所述额外超声采集的显示基于所述额外超声采集的位置。
可以提供三维3D超声图像显示系统，其包括：如本文中所描述的3D超声图像处理系统；以及适于接收显示数据的3D超声图像显示器；并且显示所述3D超声图像和所述额外超声采集，其中，所述额外超声采集的所述显示基于所述额外超声采集的位置。
附图说明
现在将参考附图详细描述本发明的范例，其中：
图1示出了超声诊断成像系统；
图2示出了根据实施例的超声成像系统；
图3和图4图示了根据实施例的三维超声图像的显示；
图5图示了根据另一个实施例的三维超声图像的显示；
图6图示了根据实施例的三维超声图像显示系统；并且
图7图示了根据一个实施例的提供三维3D超声图像的方法。
具体实施方式
本发明提供了一种用于提供三维3D超声图像以及额外超声采集的方法和处理系统。确定或获得所述额外超声采集关于三维超声图像的位置。在获得所述3D超声图像和所述额外超声采集之后，初始显示数据仅用于显示所述3D超声图像。响应于用户输入，生成用于显示所述3D超声图像和所述额外超声采集两者的第二显示数据。所述额外超声采集的显示是基于所述额外超声采集关于所述三维超声图像的位置的。
实施例至少部分基于以下认识：可以通过使得能够提供额外超声采集来增强对三维超声图像的理解。通过将额外超声采集的提供或显示基于采集相对于三维超声图像的位置，可以更容易地理解3D超声图像与采集之间的相关性。将显示基于采集的位置，从而为显示的观察者提供比对额外超声集合的非基于位置的显示更多的信息。
示例性实施例可以例如在医学超声成像系统中采用，其中，所述额外超声采集表示不同器官、骨骼、血管、肿瘤等的图像。优选地，所述额外超声采集是功能图像或视频，例如多普勒电影回放。
术语“超声采集”描述了在超声成像过程之后能够由超声探头/系统获得的任何数据。超声采集可以是由超声探头成像的感兴趣区域/区域的图像、视频或电影回放。
在下文中将描述超声成像系统以帮助理解本发明。图1以框图形式示出了具有阵列换能器探头102的超声诊断成像系统101。阵列换能器探头102包括换能器单元。传统上，压电材料已用于超声换能器。示例是锆钛酸铅(PZT)和聚偏二氟乙烯(PVDF)，其中，PZT作为选择的材料特别受欢迎。压电效应是可逆的过程，这意味着机械变形的压电晶体在遇到施加的电场时会产生内部电荷以及机械应变。向压电材料中引入交流电(AC)会在与AC频率有关的频率创建超声压力波。单晶压电材料可用于实现高性能换能器的高压电和机电耦合常数。最近的发展已经导致可以通过半导体工艺批量制造的医学超声换能器。期望地，这些过程应当与用于产生超声探头所需的专用集成电路(ASIC)的过程相同，例如互补金属氧化物半导体(CMOS)过程，特别是对于3D超声。这些发展产生了微机械超声换能器(MUT)，优选的形式是电容式MUT(CMUT)。CMUT换能器是带有电极的微型的类似于隔膜的设备，所述电极将接收到的超声信号的声振动转换为调制电容。CMUT换能器能够在较宽的带宽上起作用，实现高分辨率和高灵敏度成像，并产生较大的压力输出，从而可以在超声频率下接收声信号的较大的景深。
图1示出了上述CMUT单元108的换能器阵列106，用于发射超声和接收回波信息。系统110的换能器阵列101可以是换能器元件的一维或二维阵列，其能够在2D平面或者在三维中进行扫描以进行3D成像。
换能器阵列106被耦合到微波束形成器112，所述微波束形成器112控制CMUT阵列单元对信号的发送和接收。波束形成是一种信号处理方法，可以对诸如超声的信号进行定向发射或接收。特定角度的信号在换能器阵列106中经历相长或相消干涉，从而允许选择所需信号，而忽略其他信号。由于回波深度的差异，接收波束成形还可以利用时间延迟来接收信号。
通过对相邻或小组换能器元件接收的信号应用延迟和求和波束形成，微波束形成器能够至少部分进行波束形成，例如，如在美国专利US 5997479(Savord等人)，US 6013032(Savord)和US 6,623,432(Powers等人)中所描述。微波束成形通常在探头内部进行，以减少发送到主波束形成器进行处理的信号数量。
微波束形成器112通过探头线缆(例如，同轴线)而被耦合至在发送和接收模式之间切换的发送/接收(T/R)开关116。当不存在或不使用微波束形成器时，T/R开关保护主波束形成器120免受高能量发射信号的影响。换能器阵列106由主系统波束形成器120直接控制。在微波束形成器112的控制下，来自换能器阵列106的超声束的传输由换能器控制器118通过T/R开关116和主系统波束形成器120耦合到微波束形成器，其从用户对用户界面或控制面板138的操作中接收输入。由换能器控制器118控制的功能之一是波束被转向和聚焦的方向。可以通过延迟从阵列换能器单元发送的激励脉冲，使波束从换能器阵列106笔直向前(垂直于换能器阵列106)，或者以不同的角度转向，以获得更宽的视野。
换能器控制器118可以被耦合以控制换能器阵列的电压源145。例如，电压源145可以定义施加到CMUT阵列106的CMUT单元的DC和AC偏置电压，例如以在发射模式下产生超声RF脉冲。
由微波束形成器112产生的部分波束形成的信号被转发到主波束形成器120，其中，来自换能器元件的各体贴片的部分波束形成的信号被组合成完全波束形成的信号并且被数字化。例如，主波束形成器120可以具有128个通道，其中的每个接收来自CMUT换能器单元108的数十或者数百的贴片的部分波束形成的信号。以此方式，由换能器阵列106的几千个换能器元件接收的信号能够有效地贡献于单个波束形成信号。
波束形成的信号被耦合到信号处理器122。信号处理器122可以以各种方式处理接收到的回声信号，例如：带通滤波，给定范围内的频率通过和该范围外的频率的衰减；抽取，将信号的采样率降低一些典型的数量级或整数值的过程；I和Q分量分离，对波及其样本解调为80度异相；谐波信号分离，用于分离线性和非线性信号，以便识别从组织和微泡返回的非线性(基频的高次谐波)回波信号。
信号处理器122可以任选地执行其他信号增强，例如：纹波降低，去除相同频率的相干波；信号合成，通过组合从每个角度接收的数据，将来自给定目标的多个超声信号组合为一个信号；或消除噪音，从信号中消除随机或系统性噪音。
信号处理器122中的带通滤波器可以是跟踪滤波器，其中，通带随着回波信号从增加的深度被接收而从较高的频带滑落到较低的频带，从而拒绝来自更大尝试的较高频率处的噪声，其中，这些频率中没有解剖信息。将所处理的信号耦合到明亮模式(B模式)处理器126并且任选地耦合到多普勒处理器128。B模式处理器126采用所接收的超声信号的幅度的检测来对身体中的结构(例如器官和血管的组织)进行成像，并将这些幅度归一化为灰度，以随后显示为图像。
身体结构的B模式图像可以以谐波图像模式形成。谐波图像模式是利用超声通过人体及其组织的非线性传播。谐波成像以一个频率发送，并以该频率的谐波接收。通常，使用二次谐波，因为高次谐波具有非常低的幅度并且难以检测。B模式图像可以基波图像模式或基波图像模式和谐波图像模式的组合形式形成。包含谐波成像可提供更大的对比度和空间分辨率。在图像模式的融合方面已经进行了先前的工作，并且在这种组合上的算法在美国专利US 6283919(Roundhill等人)和美国专利US 6458083(Jago等人)中得到了进一步解释。
多普勒处理器128可以，如果有的话，处理来自组织运动和血液流动的时间上分立的信号，用于检测物质的运动，例如图像场中的血细胞的流动。多普勒处理器40通常包括壁滤波器，其具有可以被设置为和/或拒绝从身体中的选定类型的材料返回的回波的参数。例如，壁滤波器可以被设置为通带特性，其使来自较高速度的材料的具有相对低的幅度的信号通过而拒绝来自较低或零速度材料的相对强的信号。
该通带特性将使来自流动的血液的信号通过而拒绝来自附近的固定的或缓慢移动的目标(例如心脏的壁)的信号。相反的特性将使来自心脏的移动的组织的信号通过而拒绝血液流动信号，其被称为组织多普勒成像，检测和描绘组织的运动。多普勒处理器接收并处理来自图像场中不同点的一系列时间离散回波信号；来自特定点的回波序列，称为系集。在相对短的间隔中快速相继地接收的回波的系集可以被用于估计流动的血液的多普勒偏移，其具有多普勒频率到速度的对应，速度指示血流速度。在较长地时间段上接收到回波的系集被用于估计较慢地流动的血液或者较慢地移动的组织的速度。由(一个或多个)B模式(和多普勒)处理器生成的结构和运动信号被耦合到扫描转换器132和多平面重新格式化器144。扫描转换器132以期望的图像格式来根据回波信号被接收的空间关系来布置回波信号。例如，扫描转换器可以将回波信号布置为二维扇区形格式，或者锥体三维(3D)图像。
扫描转换器可以将具有对应于图像场中的点的运动的颜色的B模式结构图像与它们的多普勒估计的速度叠加以生成彩色多普勒图像，其描绘图像场中的组织的运动和血液流动。多平面重新格式化器144会将从身体的体积区域中的共同平面中的点接收的回声转换成该平面的超声图像，例如，如美国专利US 6443896(Detmer)中所描述的。描述一个平面所需的最小数据点数量为3，然后可以在测量这3个点之后沿正交于该平面的方向移动固定的量，并且重复该平面测量，从而建立体积区域，而无需从整个体积本身采集数据。体积绘制器142将3D数据集的回波信号转换成如从给定参考点所看到的投影的3D图像，如在美国专利US 6530885(Entrekin等人)中所描述的。
2D或3D图像被从扫描转换器132、多平面重新格式器144和体积绘制器142耦合到图像处理器130以进一步增强、缓冲和临时存储，用于在图像显示器140上的显示。除了用于成像外，由多普勒处理器128生成的血流值以及由B模式处理器126生成的组织结构信息被耦合到量化处理器134。例如，所述量化处理器生成不同流动状况的量度(例如，血流的体积率)以及结构测量结果(例如，器官的尺寸和孕龄)。量化处理器46可以接收来自用户控制面板138的输出，例如，要进行测量的图像的解剖结构中的点。
来自量化处理器的输出数据被耦合到图像处理器136以产生测量结果图像和值，其中，图像在显示器140上。图形处理器136也可以生成图形叠加以用于与超声图像一起显示。这些图形叠加可以包括标准识别信息，例如图像的患者姓名、日期和时间、成像参数等等。出于这些目的，图形处理器从用户接口138接收输入，例如，患者姓名，出生日期等。
所述用户接口138还被耦合到发射控制器118以控制来自换能器阵列106的超声信号生成，并因此控制由换能器阵列106和超声成像系统101生成的图像。用户接口138也可以被耦合到多平面重新格式化器144以选择和控制多个经多平面重新格式化的(MPR)的图像的平面，其可以被用于执行MPR图像的图像场中的量化的度量。
如本领域技术人员将理解的，超声诊断成像系统的上述实施例旨在给出这种超声诊断成像系统的非限制性示例。技术人员将立即意识到，超声诊断成像系统的架构中的若干变化是可行的，而不脱离本发明的教导。例如，如也在上述实施例中所指示，也可以省略微波束形成器112和/或多普勒处理器128，超声探头102可以不具有3D成像能力等。其它变型对本领域技术人员来说是显而易见的。
应该理解，本发明不限于所描述的超声诊断成像系统，而是可以涉及任何超声成像系统。这样的超声系统可以适于以多种超声模式操作，例如：A模式(振幅调制)，B模式(亮度调制)，M模式(运动模式)，多普勒成像，谐波成像，对比度可视化等。
图2示出了对象1正在经历由超声成像系统2执行的三维3D超声成像处理，诸如先前所描述的。对象1包括患者的腿。
超声成像系统2包括超声探头5和超声探头跟踪器6。超声探头5包括手持便携式探头，所述手持便携式探头可由用户在感兴趣区域上手动移动。超声探头5适于捕获二维图像。超声探头跟踪器6包括任何已知的超声探头跟踪器，例如在电磁跟踪探头中存在的超声探头跟踪器。
三维3D超声图像处理系统7适于生成用于通过3D超声图像显示器8显示3D超声图像的显示数据。特别地，3D超声图像处理系统可以从超声成像系统获得信号，存储信号和/或处理信号以显示3D超声图像。
为了执行三维超声成像过程，用户对感兴趣的体积(例如，对象的大腿)执行扫掠。在一个示例中，用户使超声探头5与对象接触，启动图像捕获过程并在超声探头捕获一系列2D超声图像的同时沿着感兴趣方向9移动超声探头。当捕获每幅图像时，超声探头跟踪器6监视并记录超声探头的位置。当感兴趣的体积已经在超声探头下方经过时(例如，用户已将超声探头移过对象的大腿的整个上方)，则用户结束图像捕获过程。
可以通过诸如用户按下按钮的用户输入来执行图像捕获过程的开始和结束。
超声图像处理系统7可以例如能够从捕获的2D超声图像系列重建3D体积或超声图像。该重建考虑了在扫掠期间捕获的每幅图像的相对空间位置。举例来说，重建过程可以包括基于捕获图像的相对位置来堆叠捕获图像，并且在中间体积之间(例如，在每个捕获图像之间)外推以生成3D超声图像。
在正常成像条件下，例如，在整个成像过程中对象静止不动的情况下，上述方法提供了在所有维度上质量可接受的重建3D体积或三维超声图像。
基于一系列二维超声图像来生成3D体积或重建3D超声图像的其他方法在本领域中是已知的。例如，超声探头可以适于通过同时捕获多个2D超声图像来捕获三维超声图像，所述二维超声图像被输出到超声图像处理系统。在其他示例中，使用适当布置的超声探头的阵列。在一些示例中，超声成像系统执行3D超声图像的重建。
3D超声图像显示器8适于从超声图像处理系统7获得显示数据以显示3D超声图像。三维超声图像可以经由例如3D超声图像显示器8的监视器或屏幕显示给用户。
3D超声图像显示器8、超声图像处理系统7和超声成像系统2可以使用任何已知系统直接或间接地彼此通信。举例来说，超声图像处理系统或超声成像系统可以将其输出存储在数据库中，例如在服务器、记忆棒、云存储系统或其他存储设备上，所述数据库可以分别由3D超声图像显示器或超声图像处理系统访问。在其他示例中，存在经由有线或无线通信信道的直接通信。
因此，超声图像处理系统7能够生成用于显示3D超声图像的显示数据。3D超声图像显示器8适于接收显示数据并基于显示数据至少显示3D超声图像。
超声图像处理系统7可以重新生成或修改显示数据，以改变3D超声图像显示器8的显示。例如，用户可能希望操纵显示器提供的3D超声图像的取向或视图。因此，可以响应于用户输入来修改显示数据，以重新定向、重新旋转或重新定位由3D超声图像显示器显示的3D超声图像。这样的概念在本领域中是已知的。
在提出的发明中，超声图像处理系统7适于生成用于显示3D超声图像和感兴趣部分的至少一个所述额外超声采集的第二显示数据。特别是，初始或第一显示数据将显示3D超声图像(而不是(一个或多个)额外超声采集)。响应于用户输入，生成用于显示所述3D超声图像和所述至少一个额外超声采集两者的第二显示数据。
额外超声采集可以是超声成像系统2捕获/采集的额外超声采集。捕获额外超声采集可能需要将超声探头保持在对象的选定位置持续最小长度的时间。当执行3D超声图像的数据捕获时，这可能是不可能的(例如，由于捕获3D超声图像时的存储器或时间限制)。此外，可能无法同时捕获3D超声图像和额外超声图像。
举例来说，额外超声采集可能需要在对象的特定位置处捕获感兴趣区域的一系列2D图像。可以根据已知概念来处理所述一系列2D超声图像，以生成感兴趣区域的功能性超声视频。一种这样的功能性超声视频或图像是先前描述的彩色多普勒图像。
在其他示例中，额外超声采集是高质量或对比增强的超声图像。高质量或对比增强的图像通常需要将超声探头保持在特定位置持续最小长度的时间。
在再其他示例中，所述额外超声采集是XML文件，其定义了对3D超声图像的更改或修改。例如，XML文件可以定义3D图像内的血流的位置，所述血流的位置通过超声过程(例如，多普勒捕获)捕获。
因此，所述额外超声采集可以定义3D超声图像的特征或信息(例如血流，突出显示，颜色，肿瘤存在等)。
因此，与单独的3D超声图像相比，额外超声采集可提供更多或更具体的特定信息。在大多数采集设置中，如果采集提供了图像/视频，则额外的采集质量要比在3D超声成像过程中采集的采集质量高，这是因为可以使用增加的图像采集时间并且不移动超声探头。
在再其他实施例中，用户可以定义所述额外超声采集。在这样的实施例中，所述额外超声采集可以是3D超声图像的片段或提取。所述额外超声采集的位置可以通过从3D超声图像中提取的位置来定义。任选地，用户可以在所提取的额外超声采集上提供注释(例如，文本、图形形状或数字指示符)。这样的实施例对于标记期望进一步研究或超声成像的位置，或者对于提供附加信息(例如以注释的形式)以供以后使用可能有用。将清楚的是，所述额外超声采集仍然是从超声成像系统2提供的信息导出的。
本发明提出了一个概念，其中，额外超声采集的显示取决于额外超声采集相对于3D超声图像的位置。因此，由图像处理系统7生成的第二显示数据取决于额外超声采集的位置。
超声探头跟踪器6可以通过记录捕获额外超声采集的位置来记录额外超声采集的位置。该记录的位置可以用于建立关于3D超声图像的额外超声采集的相对位置。
由于在3D超声图像的生成中使用了相同的超声探头跟踪器6，因此将记录的位置针对3D超声图像被正确地校准。因此，超声探头跟踪器6可以容易地定义所述额外超声采集相对于所述3D超声图像的相对位置。这样的实施例在确定所述额外超声采集的相对位置方面提供了最大的准确性。
在另一个示例中，用户可以例如使用用户输入设备来手动定义所述额外超声采集的位置。仅作为示例，显示器可以显示3D超声图像，并且用户可以通过使用用户输入设备选择适当的位置来选择位置。
在再其他示例中，可以通过图像识别过程或通过图像比较过程来识别所述额外超声采集的位置，图像识别过程或图像比较过程可以将捕获的额外超声采集与3D超声图像进行比较，以识别所述额外超声采集在3D超声图像内的位置。特别地，额外超声采集内的感兴趣部分可以被识别(例如特定器官)，并且该部分在3D超声图像内的位置可以被识别为相对位置。
额外超声采集的相对位置可以例如定义显示位置，显示定时(即，何时显示额外超声图像)或是否显示额外超声采集。以此方式，额外超声采集的相对位置(相对于3D超声图像)可以定义显示数据是否包含(显示)额外超声采集的数据和/或额外超声采集的位置。
在获得3D超声图像并获得额外超声采集之后，生成第一显示数据和第二显示数据。
将参考图3至图4描述使用用户可选择标记来识别超声采集的位置的特别有利的实施例。
在这样的实施例中，最初生成的显示数据(第一显示数据)为3D超声图像定义了用户可选择标记。每个用户可选择标记(在3D超声图像内)被定位在相应的额外超声采集的位置处，并且与该额外超声采集相关联。
响应于用户选择用户可选择标记，生成随后的显示数据(第二显示数据)以用于显示3D超声图像和与标记相关联的额外超声采集。以这种方式，直到选择了额外超声采集的相关联的标记，才显示额外超声采集(例如，通过超声图像显示)。
换句话说，初始显示数据(第一显示数据)包含用于显示3D超声图像的数据以及关于额外超声采集的位置的信息。响应于接收到用户输入，初始显示数据被修改(即，创建第二显示数据)以还包括用于显示与用户输入相关联的额外超声采集的数据，例如，适当标记的选择。
提供用户可选择标记允许用户更有效地搜索和检索存储的超声采集。特别地，仅响应于对相应标记的选择而显示超声采集为用户提供了各种超声采集的存在和可用性的同时概览，并且提高了用户对可用信息总量的认识。为用户提供相关的超声采集所需的存储器和处理能力(包括存储器访问次数)也减少了，因为仅当用户选择相应的标记(例如，从数据库中)时才需要检索超声采集。
此外，在对3D超声图像进行临床分析的情况下，在感兴趣的部分的位置提供标记会降低临床医师发生错误的可能性，并降低临床医师误解、错误识别或错误定位感兴趣部分的风险，临床医师误解、错误识别或错误定位感兴趣部分可能增加对象的风险。举例来说，如果临床医师错误识别了肿瘤的位置，这可能导致在不正确的位置对对象进行不必要的或有害的处置。
图3概念性地示出了三维超声图像的三维(3D)超声图像显示器21。显示器21由显示数据(第一显示数据)生成，并且可以由3D超声图像显示器8显示。
为了清楚起见，图示了3D体积的三个视图：俯视图20A；立视图20B(从线y1-y2观察)；以及侧视图20C(从线x1-x2观察)。
如前所述，显示数据包含用于显示3D超声图像的数据。显示数据由3D超声图像显示器8处理，从而在3D超声图像显示器21上显示。
显示数据还定义了额外超声采集的位置。3D超声图像显示器21从而识别额外超声采集的位置(“感兴趣位置”)。相对于成像的3D体积或3D超声图像定义了感兴趣位置。
额外超声采集的定义位置定义了用户可选择标记22的位置，以在显示的3D超声图像中显示。因此，3D超声图像的显示器21还在额外超声采集的所识别位置处显示用户可选择标记。
因此，提供初始或第一显示数据用于显示3D超声图像和用于显示一个或多个用户可选择标记，每个标记分别与额外超声采集相关联。
响应于用户选择用户可选择标记来修改该初始或第一显示数据(并且由此修改显示21)。特别地，经修改的显示数据包含用于3D超声图像的显示和额外超声采集的数据(与所选择的用户可选择标记22相关联)。因此，显示器21响应于用户选择用户可选择标记22而显示适当的额外超声采集。
因此，用户可选择标记22被提供在所述额外超声采集的位置处并且被映射或与那个额外超声采集相关联。响应于用户选择用户可选择标记，3D超声图像显示器向用户显示该额外超声采集。用户能够使用任何已知的用户输入设备(例如，触摸屏界面、计算机鼠标、键盘等)来选择用户可选择标记。
图4概念性地示出了在用户选择了用户可选择标记22之后的三维超声图像21的显示。如前所述，显示器21由(修改的)显示数据(第二显示数据)提供，并且可以由3D超声图像显示器8显示。
图4图示了成像的3D体积21的相同三个视图：俯视图30A；立视图30B和侧视图30C。如前所述，在选择用户可选择标记时，初始或第一显示数据被修改以用于所述3D超声图像和所述额外超声采集的显示。因此，提供了第二显示数据，所述第二显示数据被提供用于显示3D超声图像21和额外超声采集23。
在图4中，额外超声采集包括感兴趣部分的二维2D超声图像或视频。
通过仅响应于用户选择了用户可选择标记22而生成用于显示3D超声图像21和额外超声采集23的显示数据，减少了为显示而转移或传输的数据总量(因为仅当选择了用户可选择标记时，才传输额外超声采集)。额外超声采集的尺寸越大或用户可选择标记的数量越多，减少数据总量的效果就越大。
而且，在感兴趣的部分的位置处提供用户可选择标记允许用户更有效地执行诊断问题的任务，因为使用户更直接地知道其他信息的位置。因此，用户可选择标记的布置和位置向用户提供了以前不可用的认知内容(指示额外超声采集的位置)。
如图所示，显示数据可以被适配为使得所显示的额外超声采集23的位置也取决于用户可选择标记22的位置。这有助于提高用户对可用信息的理解，并减少屏幕混乱。举例来说，信息可以显示在用户可选择标记指示的位置旁边或位置。
因此，响应于用户选择该用户可选择标记，标记额外超声采集的用户可选择标记可以由额外超声采集本身代替。特别地，如果额外超声采集是对象的感兴趣部分的2D图像或视频，则该2D图像/视频可以覆盖(如图4所示)由额外超声采集表示的3D超声图像的适当的感兴趣部分。因此，显示的额外超声采集可以代替3D超声图像的一部分。
在其他示例中，所显示的额外超声采集被定位在3D超声图像的一侧，例如，与用户可选择标记或指向用户可选择标记的指针成一直线。额外超声采集的显示位置从而可以取决于额外超声采集相对于3D超声图像的位置。
在实施例中，超声图像处理系统适于在额外超声采集中获得感兴趣部分的深度。如前所述，额外超声采集可以表示包含感兴趣的部分(例如，器官、骨骼、肿瘤、血管等)的图像/视频。
感兴趣部分的深度可以从用户输入设备获得或从关于感兴趣部分的信息确定。在一个示例中，(用户输入设备的)按钮按下的长度可以指示感兴趣部分的深度。例如，当使用超声探头捕获所述额外超声采集时，按钮按压的长度(以捕获位置)可以指示感兴趣部分的相对深度。按压时间越长，超声探头中感兴趣的部分就越远。
(第一)显示数据可以被配置为使得所显示的用户可选择标记22包括相对于3D超声图像的当前视图的感兴趣部分的深度的指示。因此，用户可选择标记可以指示感兴趣的部分(与额外超声采集相关联)在整个3D超声图像内的位置。
因此，3D超声图像显示器可以指示感兴趣的部分(额外超声采集所涉及的)相对于3D超声图像显示器的当前视图的深度。该指示可以是文本的或图形的(例如，不同的颜色或大小)。
特别地，在采集是图像或视频的情况下，深度可以指示距超声图像的边缘的距离或采集内的位置。
举例来说，2D超声图像可以是特定器官(感兴趣部分)的图像，其中该器官仅位于整体2D超声图像的一部分中。图像识别过程或用户输入可以识别二维超声图像内器官的位置，以建立器官相对于超声图像边缘的位置。如果已知2D超声图像相对于成像的3D体积的取向和位置，则可以容易地识别器官的3D位置(即，深度)。
如果已知2D图像/视频相对于3D成像体积的位置和/或取向，则可以容易地识别感兴趣部分(在该图像/视频内)关于3D超声图像的深度。提供关于深度的信息增加了用户对信息的认识，超出了他们以前可获得的信息。
尽管图3和图4仅图示了单个额外超声采集及其用户可选择标记，但是显然，超声图像处理系统可以适于获得多个额外超声采集并提供用于显示3D超声图像和针对每个额外超声采集的用户可选择标记的显示数据。
图5示出了根据另一个实施例的三维超声图像的另一三维(3D)超声图像显示41。显示41是基于由超声图像处理系统7生成的显示数据而提供的，并且可以由3D超声图像显示器8显示。
初始(第一)显示数据包含用于3D超声图像的显示41的数据，并且由超声图像处理系统提供。
超声图像处理系统适于获得多个额外超声采集并识别每个超声采集相对于3D超声图像的位置。在此，所述多个包括第一42、第二43和第三44额外超声采集。
为了概念理解的目的，图5还示出了相对于3D超声图像的第一42、第二43和第三44额外超声采集的示例性位置。
可以响应于第一用户输入而顺序地修改初始显示数据(仅用于3D超声图像的显示)，使得显示器41连续地显示3D超声图像并顺序地显示多个额外超声采集。
在一个实施例中，基于每个额外超声采集的位置顺序地修改显示数据。举例来说，可以顺序地修改显示数据，使得显示器41在它们相对于方向定位时顺序地显示额外超声采集42、43、44。
在一个这样的示例中，可以首先修改初始显示数据以生成第二显示数据，在第二显示数据中显示与最接近3D超声图像上的预定位置45的位置相关联的额外超声采集42。然后可以顺序地修改第二显示数据，以便顺序地显示距离越来越远的额外超声采集43、44。因此，额外超声采集的位置与预定位置的距离越远，则向该额外超声采集提供显示数据的顺序就越晚。例如，这可以允许从显示的顶部(例如，用户的腿的顶部)到显示的底部(例如，用户的腿的底部)顺序显示额外超声采集。
在另一个实施例中，基于获得或捕获每个额外超声采集的时间来顺序地修改显示数据。
举例来说，可以顺序地修改显示数据，从而首先显示最早的(即最早捕获的)额外超声采集，随后以捕获顺序显示捕获的额外超声采集。因此，可以首先修改初始显示数据，以使得首先显示被捕获的额外超声采集，然后被修改，从而显示第二被捕获的额外超声采集，依此类推。以这种方式，额外超声采集被捕获的越晚，额外超声序列在显示数据中就越晚出现。
用户输入触发对初始显示数据的顺序修改，以生成第二显示数据。举例来说，用户可以在显示的3D超声图像上定义预定位置45(或所需方向)的位置，这会基于距预定位置45的距离触发对初始显示数据的顺序修改。
在另一示例中，用户可以定义用于显示额外超声采集的开始时间，并且修改显示数据，使得在该起始时间之后捕获的额外采集的序列被顺序地(从最早到最新)包括在显示数据中。
修改显示数据，以便在所显示的3D超声图像上的额外超声采集的位置处显示(一个或多个)相关的额外超声采集。这为用户提供了额外的信息，并避免了混淆或误解。
因此，显示数据可以被顺序地修改，使得多个额外超声采集以采集的顺序或在额外超声采集的后处理期间确定的顺序被顺序地显示。因此，可以执行额外超声采集的后处理以确定序列顺序(例如，沿着特定方向)。
因此，实施例提出了顺序地修改显示数据以提供额外超声采集的顺序显示。顺序显示的顺序可以基于例如捕获顺序、位置顺序、代表典型或已知医学检查过程的顺序等。超声采集的顺序显示有利地减少了显示图像所需的存储量，并且还向用户或观察者提供了额外信息(即，显示顺序提供了新信息，例如捕获顺序，超过了以前可用的信息)。
图6图示了根据本发明实施例的超声图像显示系统50。超声图像显示系统50包括三维超声图像处理系统7和3D超声图像显示器8。超声图像显示系统50还包括用户输入设备51。
3D图像处理系统7适于从包括超声探头(未示出)和超声探头跟踪器(未示出)的超声成像系统2获得体积的3D超声图像。
3D图像处理系统7还适于获得该体积的感兴趣部分的额外超声采集，并识别该额外超声采集在3D超声图像内的位置。
3D图像处理系统7直接或间接地从超声成像系统2的额外超声采集中获得信号(例如2D超声图像)。3D图像处理系统7可以通过从超声成像系统获得位置来识别额外超声采集的位置，例如，超声探头标记感兴趣的部分或额外超声采集的位置，或者用户输入设备43。
3D图像处理系统7适于使用先前描述的方法来提供或生成用于显示3D超声图像和额外超声采集的显示数据。
3D超声图像显示器8适于显示3D超声图像。特别地，3D超声图像显示器适于接收由3D图像处理系统7生成的显示数据。例如，在显示数据是第二显示数据的情况下，3D超声图像显示器8将显示3D超声图像和额外超声采集，其中，所述额外超声采集的显示基于所述额外超声采集的位置。
在第一显示数据用于显示3D超声图像和用户可选择标记的情况下，用户输入装置51允许用户选择由3D超声图像显示器8显示的用户可选择标记。用户输入设备可以包括例如鼠标、键盘和/或触敏接口(例如，耦合到显示器8)。
在一些实施例中，3D图像处理系统7适于生成3D超声图像本身。举例来说，超声成像系统可输出一系列2D超声图像，3D图像处理系统7对所述一系列2D超声图像应用了先前描述的3D重建过程。在其他实施例中，超声图像系统2提供重建或捕获的3D超声图像。
在本文描述的任何实施例中，可以获得额外超声采集相对于3D超声图像的相对取向。显示数据可以被适配为使得所显示的额外超声采集(或相关联的用户可选择标记)的取向基于其相对取向。特别地，所显示的额外超声采集的方向可以对应于额外超声采集(当被捕获时)相对于3D超声图像的取向。
任选地，随着3D超声图像旋转(例如，在显示器中)，所述额外超声采集被旋转以维持其相对取向。
超声成像系统可以在3D超声成像过程期间捕获3D超声图像的一个或多个取向参考点。例如，可以在超声成像过程的开始捕获第一取向参考点。
然后可以由超声成像系统捕获所显示信息的相对取向。例如，当捕获感兴趣部分的位置时，超声探头跟踪器可以确定超声探头相对于一个或多个取向参考点的相对取向。超声探头跟踪器可包括用于捕获取向参考点的探头取向确定器。所述确定器可以包括例如加速度计、陀螺仪或其他取向确定设备。
以此方式，感兴趣部分的平移位置(即位置)和旋转位置(即取向)都可以用于定位额外超声采集或用户可选择标记。
在本文描述的一些实施例中，关于感兴趣的部分的信息可以由用户提供。该信息可以与3D超声图像或额外超声采集相关联。关于感兴趣部分的信息可以包括感兴趣部分的标记、图形、文本或数字信息。举例来说，信息可以包括感兴趣部分的度量、感兴趣部分的注释、与感兴趣部分相关联的图形信息、感兴趣部分的标签、感兴趣部分的亮点、感兴趣部分的图形叠加，等等。
在一些优选的实施例中，额外超声采集可以由用户修改以包含感兴趣部分的注释、测量或其他文本/数字信息。因此，关于感兴趣的部分的多条信息可以被组合到单个额外超声采集中，从而减少了存储器访问的次数以提供关于感兴趣的部分的信息并提高了系统的效率。可以经由用户输入51来输入文本/数字信息，所述用户输入51可以包括例如鼠标和键盘的组合或触摸屏。
文本信息可以在额外超声采集的捕获过程期间被添加到额外超声采集。因此，临床医师/使用者可以在捕获额外超声采集期间标记或指示其他重要特征。
图7图示了提供具有额外超声采集的三维3D超声图像的方法60。
方法60包括从包括超声探头和超声探头跟踪器的超声成像系统获得体积的3D超声图像的步骤61。
方法60还包括从超声成像系统获得体积的感兴趣部分的额外超声采集的步骤62。
方法60还包括识别额外超声采集相对于3D超声图像的位置的步骤63。
方法60包括生成用于显示3D超声图像的第一显示数据的步骤64。
方法60还包括接收第一用户输入的步骤65。
所述方法还包括如下的步骤66：响应于所述第一用户输入，生成用于显示所述3D超声图像和所述额外超声采集的第二显示数据，其中，所述额外超声采集的所述显示基于所述额外超声采集的位置。因此，步骤65可以是用于确定是否已经接收到第一用户输入的确定步骤。
在获得3D超声图像和额外超声采集的至少步骤61和62之后，执行步骤64至66。
所述方法可以适于执行由先前描述的三维超声图像处理系统执行的任何数量的步骤。
在所有描述的实施例中，为了避免为3D超声图像显示增加存储器或处理器的负担，可能会有最大数量的显示的额外超声采集。因此，显示数据可以适于仅提供有限数量的额外超声采集的显示。举例来说，如果期望超过预定数量(例如5个)的额外超声采集，则可以从显示中移除与最长显示时间相关联的显示数据(例如，已经显示了最长的额外超声采集)。
在所有描述的实施例中，所述方法或图像处理系统可以被适配为使得响应于特定的用户输入，显示数据去除与特定的额外超声采集相关联的显示数据。仅作为示例，在显示数据中包括另一额外超声采集可以从显示数据中移除较早的额外超声采集。在另一个示例中，可能存在用户可选择的按钮，用于从显示数据中移除用于显示额外超声采集的数据。
在至少一个实施例中，显示3D超声图像，使得其与患者的主方向对齐，从而模仿传统的CT或MR扫描。超声探头可以适于记录患者在空间中的取向(例如，以识别患者的轴向视图)。例如，这可以通过将探头与对象或患者对齐来进行。举例来说，如果对象是在医院病床上的患者，则探头可以与病床的主方向对齐(即，布置为位于沿从病床的头到病床的脚的方向)。一个合理的假设是，患者将与床良好对齐，从而使探头可与患者的轴向对齐。这提供了用于使用超声探头确定患者的方向的简单直观的机制。
如前面的段落所述，额外超声采集可以是2D超声图像/视频，例如多普勒或对比增强的超声图像。优选地，2D超声图像/视频具有比3D超声图像更高的分辨率，对比度、质量或信息价值，或者提供仅在3D超声图像中不可用的信息(例如血流信息)。以这种方式，提供2D图像可以显著增加临床医师或用户对成像体积的理解。
所提出的方法和处理系统特别适合于响应于用户在3D超声图像的显示器上选择用户可选择标记而提供额外超声采集，因为额外超声采集可能需要大量的处理能力和/或存储要求来检索和显示。通过在选择相应的标记时仅显示额外超声采集，可以显著提高系统的效率，而不影响图像对临床医师或用户的可用性。
如上所述，实施例利用三维超声图像处理系统。该处理系统可以通过多种方式实现，与软件和/或硬件配合使用，以执行所需的各种功能。例如，处理系统可以包括控制器，所述控制器采用一个或多个微处理器，所述微处理器可以使用软件(例如，微代码)进行编程以执行所需的功能。然而，处理系统可以替代地在不采用处理器的情况下实现，并且还可以被实现为用于执行一些功能的专用硬件与用于执行其他功能的处理器(例如，一个或多个编程的微处理器和相关联的电路)的组合。
可以在本公开的各种实施例中使用的处理系统部件的范例包括但不限于，常规微处理器，专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。
在各种实现方式中，处理系统可以与一个或多个存储介质相关联，诸如易失性和非易失性计算机存储器，诸如RAM，PROM，EPROM和EEPROM。存储介质可以编码有一个或多个程序，所述程序当在一个或多个处理器和/或控制器上运行时执行所需的功能。各种存储介质可以固定在处理器或控制器内，或者可以是可转移的，使得存储在其上的一个或多个程序可以加载到处理系统中。
本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求书，在实践请求保护的本发明时能够理解并且实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。尽管特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (14)

1.一种提供三维3D超声图像(21)以及额外超声采集(23)的方法(60)，所述方法包括：
从包括超声探头和超声探头跟踪器的超声成像系统(2)获得(61)体积的3D超声图像；
从所述超声成像系统获得(62)对所述体积的感兴趣部分的额外超声采集；
识别(63)所述额外超声采集相对于所述3D超声图像的位置；并且
在获得所述3D超声图像并且获得所述额外超声采集步骤之后：
生成用于显示所述3D超声图像的第一显示数据；
接收第一用户输入；并且
响应于所述第一用户输入，生成用于显示所述3D超声图像(21)和所述额外超声采集(23)的第二显示数据，其中，所述额外超声采集的所述显示基于所述额外超声采集的所述位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
所述第一显示数据用于所述3D超声图像(21)和用户可选择标记(22)的显示，所述用户可选择标记的显示位置基于所述额外超声采集的所述位置；并且
接收第一用户输入的步骤包括响应于所述用户选择所述用户可选择标记而接收第一用户输入。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，还包括：确定所述额外超声采集关于所述3D超声图像的取向，其中，所述额外超声采集的所述显示基于所述额外超声采集的所确定的取向。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，还包括：
基于所识别的位置来确定所述额外超声采集如何覆盖所述3D超声图像；并且
生成所述显示数据的步骤包括生成用于所述3D超声图像的显示的显示数据，其中，所述额外超声采集在所识别的位置处覆盖所述3D超声图像。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，识别所述额外超声采集的位置的步骤包括从所述超声探头跟踪器获得所述位置。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，包括以下步骤：
从所述超声成像系统获得所述体积的不同感兴趣部分的多个额外超声采集(42、43、44)；并且
识别每个额外超声采集相对于所述3D超声图像(41)的位置；
其中，生成所述第二显示数据的步骤包括生成(64)用于通过3D超声图像显示器(8)来显示所述3D超声图像和所述多个额外超声采集中的至少一个额外超声采集的第二显示数据，其中，所述至少一个额外超声采集的所述显示基于每个至少一个额外超声采集的相应位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，生成所述第二显示数据的步骤包括：
生成用于显示所述3D超声图像(41)和每个额外超声采集(42、43、44)的顺序显示的第二显示数据，其中，每个额外超声采集的所述顺序显示基于所述额外超声采集中的每个额外超声采集的相应位置。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，生成第二显示数据的步骤包括：
生成用于显示所述3D超声图像(41)和每个额外超声采集(42、43、44)的顺序显示的第二显示数据，其中，每个额外超声采集的所述顺序显示基于由所述超声成像系统捕获每个额外超声采集的相应时间。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，还包括：
接收第二用户输入；
基于所述第二用户输入来识别所述3D超声图像中的感兴趣区域的位置；
获得关于所述感兴趣区域的信息；并且
生成用于显示所述3D超声图像和关于所述感兴趣区域的信息显示数据，其中，关于所述感兴趣区域的所述信息的所述显示基于所述感兴趣区域的所述位置。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，还包括：
接收第三用户输入；并且
基于所述第三用户输入来修改所述额外超声采集。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的方法，其中，
获得所述额外超声采集的步骤包括：获得所述体积的相应感兴趣部分的多个额外超声采集；
识别所述额外超声采集的位置的步骤包括：针对每个额外超声采集，识别所述额外超声采集关于所述3D超声图像的相应位置；并且
生成所述第二显示数据的步骤包括生成用于通过3D超声图像显示器显示所述3D超声图像和对所述额外超声采集的选择的显示数据的步骤，其中，对所述额外超声采集的所述选择的所述显示基于每个所选择的额外超声采集的所述位置，
其中，所述额外超声采集的所述选择包括少于额外超声采集的总数。
12.一种包括计算机可读存储介质的计算机程序产品，所述计算机可读存储介质具有体现在其中的计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码被配置为执行根据权利要求1至11中的任一项所述的所有步骤。
13.一种三维3D超声图像处理系统(7)，其适于：从包括超声探头(5)和超声探头跟踪器(6)的超声成像系统(2)获得体积的3D超声图像(21)；
从所述超声成像系统获得所述体积的感兴趣部分的额外超声采集(23)；
识别所述额外超声采集相对于所述3D超声图像的位置；并且
在获得所述3D超声图像并获得所述额外超声采集之后，
生成(64)用于显示所述3D超声图像的第一显示数据；
接收(65)第一用户输入；并且
响应于所述第一用户输入，生成(66)用于显示所述3D超声图像(21)和所述额外超声采集(23)的第二显示数据，其中，所述额外超声采集的所述显示基于所述额外超声采集的所述位置。
14.一种三维3D超声图像显示系统(50)，包括：
根据权利要求13所述的3D超声图像处理系统(7)；以及
3D超声图像显示器(8)，其适于：接收所述显示数据的3D超声图像；并且显示所述3D超声图像和所述额外超声采集，其中，所述额外超声采集的所述显示基于所述额外超声采集的所述位置。
CN201980022072.7A 2018-02-26 2019-02-25 提供三维超声图像 Pending CN111970974A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18290014.2A EP3530193A1 (en) 2018-02-26 2018-02-26 Providing a three dimensional ultrasound image
EP18290014.2 2018-02-26
PCT/EP2019/054502 WO2019162477A1 (en) 2018-02-26 2019-02-25 Providing a three dimensional ultrasound image

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111970974A true CN111970974A (zh) 2020-11-20

Family

ID=61622472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980022072.7A Pending CN111970974A (zh) 2018-02-26 2019-02-25 提供三维超声图像

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11877893B2 (zh)
EP (2) EP3530193A1 (zh)
JP (1) JP7216738B2 (zh)
CN (1) CN111970974A (zh)
WO (1) WO2019162477A1 (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009044316A1 (en) * 2007-10-03 2009-04-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for real-time multi-slice acquisition and display of medical ultrasound images
US20150190120A1 (en) * 2012-07-18 2015-07-09 Koninklijke Philips N.V. Method and system for processing ultrasonic imaging data
DE102016105690A1 (de) * 2015-03-30 2016-10-06 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Dreidimensionales Volumen von Interesse für die Ultraschall-Bildgebung
US20170086780A1 (en) * 2015-09-30 2017-03-30 General Electric Company Methods and systems for measuring cardiac output
WO2017076758A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-11 Koninklijke Philips N.V. An ultrasound system for providing ultrasound images at variable frequencies of a volumetric region comprising an interferer analyzer
US20170238907A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-24 General Electric Company Methods and systems for generating an ultrasound image
CN107106124A (zh) * 2014-11-18 2017-08-29 C·R·巴德公司 具有自动图像呈现的超声成像系统
JP2017170131A (ja) * 2016-03-17 2017-09-28 東芝メディカルシステムズ株式会社 超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理プログラム
WO2017211910A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-14 Koninklijke Philips N.V. Ultrasound system and method for breast tissue imaging and annotation of breast ultrasound images

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6283919B1 (en) 1996-11-26 2001-09-04 Atl Ultrasound Ultrasonic diagnostic imaging with blended tissue harmonic signals
US6458083B1 (en) 1996-11-26 2002-10-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ultrasonic harmonic imaging with adaptive image formation
US6013032A (en) 1998-03-13 2000-01-11 Hewlett-Packard Company Beamforming methods and apparatus for three-dimensional ultrasound imaging using two-dimensional transducer array
US5997479A (en) 1998-05-28 1999-12-07 Hewlett-Packard Company Phased array acoustic systems with intra-group processors
US6443894B1 (en) 1999-09-29 2002-09-03 Acuson Corporation Medical diagnostic ultrasound system and method for mapping surface data for three dimensional imaging
US6530885B1 (en) 2000-03-17 2003-03-11 Atl Ultrasound, Inc. Spatially compounded three dimensional ultrasonic images
US6443896B1 (en) 2000-08-17 2002-09-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method for creating multiplanar ultrasonic images of a three dimensional object
US6468216B1 (en) 2000-08-24 2002-10-22 Kininklijke Philips Electronics N.V. Ultrasonic diagnostic imaging of the coronary arteries
US20070259158A1 (en) 2006-05-05 2007-11-08 General Electric Company User interface and method for displaying information in an ultrasound system
JP5394622B2 (ja) 2007-07-31 2014-01-22 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 医用ガイドシステム
KR101182880B1 (ko) 2009-01-28 2012-09-13 삼성메디슨 주식회사 영상 지시자를 제공하는 초음파 시스템 및 방법
KR101120684B1 (ko) * 2009-09-08 2012-03-29 삼성메디슨 주식회사 타원체의 관심영역에 기초하여 3차원 초음파 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
US9429435B2 (en) 2012-06-05 2016-08-30 Apple Inc. Interactive map
JP6169911B2 (ja) 2013-07-10 2017-07-26 株式会社日立製作所 超音波画像撮像装置及び超音波画像表示方法
US10835204B2 (en) * 2014-01-02 2020-11-17 Metritrack, Inc. System and method for tracking completeness of co-registered medical image data
KR102185726B1 (ko) * 2014-01-28 2020-12-02 삼성메디슨 주식회사 관심 영역에 대응하는 초음파 영상 표시 방법 및 이를 위한 초음파 장치
US9420996B2 (en) * 2014-01-30 2016-08-23 General Electric Company Methods and systems for display of shear-wave elastography and strain elastography images

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009044316A1 (en) * 2007-10-03 2009-04-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for real-time multi-slice acquisition and display of medical ultrasound images
US20150190120A1 (en) * 2012-07-18 2015-07-09 Koninklijke Philips N.V. Method and system for processing ultrasonic imaging data
CN107106124A (zh) * 2014-11-18 2017-08-29 C·R·巴德公司 具有自动图像呈现的超声成像系统
DE102016105690A1 (de) * 2015-03-30 2016-10-06 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Dreidimensionales Volumen von Interesse für die Ultraschall-Bildgebung
US20170086780A1 (en) * 2015-09-30 2017-03-30 General Electric Company Methods and systems for measuring cardiac output
WO2017076758A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-11 Koninklijke Philips N.V. An ultrasound system for providing ultrasound images at variable frequencies of a volumetric region comprising an interferer analyzer
US20170238907A1 (en) * 2016-02-22 2017-08-24 General Electric Company Methods and systems for generating an ultrasound image
JP2017170131A (ja) * 2016-03-17 2017-09-28 東芝メディカルシステムズ株式会社 超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理プログラム
WO2017211910A1 (en) * 2016-06-07 2017-12-14 Koninklijke Philips N.V. Ultrasound system and method for breast tissue imaging and annotation of breast ultrasound images

Also Published As

Publication number Publication date
US11877893B2 (en) 2024-01-23
WO2019162477A1 (en) 2019-08-29
EP3758609A1 (en) 2021-01-06
JP7216738B2 (ja) 2023-02-01
JP2021514738A (ja) 2021-06-17
EP3530193A1 (en) 2019-08-28
US20200397407A1 (en) 2020-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6500123B1 (en) Methods and systems for aligning views of image data
KR101182880B1 (ko) 영상 지시자를 제공하는 초음파 시스템 및 방법
JP4068234B2 (ja) 超音波診断装置
JP6009015B2 (ja) 医用超音波診断における３次元再灌流マッピングのための動き同期破壊
JP5530592B2 (ja) イメージング・パラメータの記憶法
CN109310399B (zh) 医学超声图像处理设备
US20050281444A1 (en) Methods and apparatus for defining a protocol for ultrasound imaging
US20190216423A1 (en) Ultrasound imaging apparatus and method of controlling the same
EP2253275A1 (en) Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic image processing apparatus and ultrasonic image processing method
JP4468432B2 (ja) 超音波診断装置
JP2021045561A (ja) 医用４ｄイメージングにおける動き適応型可視化
JP2021519181A (ja) 超音波画像システム及び方法
KR20180070990A (ko) 초음파 영상장치 및 그 제어방법
EP3547923B1 (en) Ultrasound imaging system and method
US20200405264A1 (en) Region of interest positioning for longitudinal montioring in quantitative ultrasound
JP2005111258A (ja) 超音波診断装置
JP7261870B2 (ja) 超音波画像内のツールを追跡するためのシステム及び方法
JP2010119587A (ja) 超音波診断装置
US11877893B2 (en) Providing a three dimensional ultrasound image
US20050075566A1 (en) Ultrasonice diagnosing apparatus
CN112672696A (zh) 用于跟踪超声图像中的工具的系统和方法
EP3274959B1 (en) Optimal ultrasound-based organ segmentation
JP3534667B2 (ja) 超音波計測装置
EP2316344A1 (en) Three dimensional pulsed wave spectrum ultrasonic diagnostic apparatus and three dimensional pulsed wave spectrum data generation method
JP2004188213A (ja) 超音波計測装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination