CN112472104B - 一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统 - Google Patents

一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112472104B
CN112472104B CN202011528615.3A CN202011528615A CN112472104B CN 112472104 B CN112472104 B CN 112472104B CN 202011528615 A CN202011528615 A CN 202011528615A CN 112472104 B CN112472104 B CN 112472104B
Authority
CN
China
Prior art keywords
dimensional
ultrasonic
image
blood vessel
correction mode
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.)
Active
Application number
CN202011528615.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112472104A (zh
Inventor
吴跃宝
熊飞
刘俞辰
杨潇文
李文佳
李兴
程昆明
王筱毅
李明
梁志成
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.)
Shenzhen Delikai Medical Electronics Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Delica Medical Equipment Co ltd
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 Shenzhen Delica Medical Equipment Co ltd filed Critical Shenzhen Delica Medical Equipment Co ltd
Priority to CN202011528615.3A priority Critical patent/CN112472104B/zh
Publication of CN112472104A publication Critical patent/CN112472104A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112472104B publication Critical patent/CN112472104B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • A61B8/08—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
    • A61B8/48—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
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统，所述方法包括：当通过超声仪器进行血管图像采集时，启动心电图辅助修正模式；根据所述心电图辅助修正模式，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像；根据所述二维血管超声图像，进行三维图像合成，以完成所述血管图像的三维重建。本发明辅以心电图辅助修正模式实时控制机械臂进行运动和调整机械臂上超声仪器的扫描姿态，进而在超声仪器对血管图像进行周期时刻采集时采集了高质量的二维血管超声图像，并将二维血管超声图像按照算法进行血管超声图像三维重建，相比现有技术，大大提高了三维血管超声图像的成像质量和医生根据三维血管超声图像进行诊断的准确率。

Description

一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统
技术领域
本发明涉及超声扫描技术领域，尤其涉及一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统。
背景技术
当前大范围的超声扫描系统主要是采用二维超声探头进行扫描，再通过多个位置、多个角度的扫描图像进行三维重建。近年有一些研究人员相继开发了使用机械装置扫描的系统，使用的二维超声探头通过多个角度、多个位置来扫描图像并进行三维重建。但是其重建效果并不好。现有技术中也并不存在相关结合心电信号的血管三维超声重建的技术。
因此，现有技术还有待改进和提高。
专利CN200680018668.2揭示了用于对一个结构或该结构的一部分的血管分布进行量化的方法包括生成多个穿过该结构的至少一部分的二维(2-D)高频“功率多普勒”或“彩色多普勒”超声波图像切片，其中该结构或该结构的一部分位于一个受试者内部。在一方面，处理该多个2-D超声波图像切片中的至少两个以生成一个三维(3-D)体图像以及对该结构或该结构的一部分的血管分布进行量化。
成像系统作用于受试者。超声波探测器被接近受试者放置，以获得超声波图像信息。该超声波探测器可以包括一个可以用于收集超声波数据的机械扫描换能器，所述超声波数据包括超声波多普勒数据。
可以将受试者连接到心电图(ECG)电极，以从受试者获得心节律和呼吸波形。包括呼吸检测软件的呼吸检测元件可以用于生成呼吸波形，以提供给超声波系统。呼吸检测软件可以通过监测受试者呼吸时的肌阻抗而生成呼吸波形。
呼吸分析软件允许在受试者呼吸循环期间的适当时刻捕获超声波数据。因此，呼吸分析软件可以基于通过ECG电极和呼吸检测软件来自受试者的输入来控制何时收集超声波数据。呼吸分析软件控制在呼吸波形期间的一些适当时间点收集超声波数据。可以在呼吸信号指示动物呼吸循环中的安静阶段的适当时间段内捕获同相（I）和正交相位（Q）多普勒数据。所谓“安静阶段”是指动物的呼吸或换气循环中的由于呼吸引起的动物运动已基本停止的阶段。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统，旨在解决现有技术中的超声三维重建效果不好的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法，其中，所述方法包括：
当通过超声仪器进行血管图像采集时，启动心电图辅助修正模式；
根据所述心电图辅助修正模式，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像；
根据所述二维血管超声图像，进行三维图像合成，以完成所述血管图像的三维重建。
在一种实现方式中，所述当通过超声仪器进行血管图像采集时，启动心电图辅助修正模式，包括：
启动超声仪器，并通过所述超声仪器来进行血管图像采集；
获取所述心电图辅助修正模式，判断是否存在所述心电图辅助修正模式；
若存在所述心电图辅助修正模式，启动所述心电图辅助修正模式。
在一种实现方式中，所述根据所述心电图辅助修正模式，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像；
根据所述心电图辅助修正模式，获取心电信号特征；
根据心电信号特征，调整所述超声仪器的机械臂速率，以对所述超声仪器的扫描周期进行调整；
根据调整后的扫描周期，控制所述超声仪器的超声探头运动，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像。
在一种实现方式中，所述扫描周期的计算方式为：
T=60/HR-S1-S2，其中，T为一个心动周期中的扫描周期，HR为心率，K1、K2 为安全系数，且K1+K2＜1，S1=60/HR*K1，S2=60/HR*K2。
在一种实现方式中，所述控制所述超声仪器的超声探头运动，包括：
当控制所述超声探头使用横切方式运动时，所采集到的每张二维超声图像的宽度与超声探头声窗厚度相同；
当控制所述超声探头使用纵切方式运动时，所采集到的二维超声图像的宽度与超声探头宽度相同。
在一种实现方式中，所述根据所述二维血管超声图像，进行三维图像合成，以完成所述血管图像的三维重建，包括：
获取预设时间段内的二维血管超声图像，并对所述二维血管超声图像进行筛选，确定连续的两张二维血管超声图像；
根据所述连续的两张二维血管超声图像，进行三维图像合成，完成所述血管图像的三维重建。
在一种实现方式中，所述连续的两张二维血管超声图像为连续的两张存在预设重叠率的图像，所述预设重叠率为1/3。
第二方面，本发明提供一种基于心电信号的血管超声图像三维重建系统，其中，所述装置包括：
修正模式启动模块，用于当通过超声仪器进行血管图像采集时，启动心电图辅助修正模式；
超声图像采集模块，用于根据所述心电图辅助修正模式，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像；
图像三维重建模块，用于根据所述二维血管超声图像，进行三维图像合成，以完成所述血管图像的三维重建。
第三方面，本发明提供一种计算机设备，其中，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于心电信号的血管超声图像三维重建程序，所述处理器执行所述基于心电信号的血管超声图像三维重建程序时，实现如上述方案中任一项所述的基于心电信号的血管超声图像三维重建方法的步骤。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其中，其上存储有基于心电信号的血管超声图像三维重建程序，所述基于心电信号的血管超声图像三维重建程序被处理器执行时，实现如上述方案中任一项所述的基于心电信号的血管超声图像三维重建方法的步骤。
有益效果：本发明提供了一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统，通过辅以心电图辅助修正模式实时控制机械臂进行运动和调整机械臂上超声仪器的扫描姿态，进而在超声仪器对血管图像进行周期时刻采集时采集了高质量的二维血管超声图像，并将二维血管超声图像按照算法进行三维图像的重建，相比现有技术，大大提高了三维血管超声图像的成像质量和医生根据三维血管超声图像进行诊断的准确率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统的运行示例图。
图2为本发明实施例提供的一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法的整体流程图。
图3为本发明实施例提供的一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法的启动心电图辅助修正模数流程图。
图4为本发明实施例提供的一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法的采集二维血管超声图像流程图。
图5为本发明实施例提供的心电信号特征与时长关系示例图。
图6为本发明实施例提供的一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法的血管图像三维重建流程图。
图7为本发明实施例提供的一种基于心电信号的血管超声图像三维重建系统的原理框图。
图8是本发明实施例提供的计算机设备的内部结构原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
当前大范围的超声扫描系统主要是采用二维超声探头进行扫描，再通过多个位置、多个角度的扫描图像进行三维重建。近年有一些研究人员相继开发了使用机械装置扫描的系统，使用的二维超声探头通过多个角度、多个位置来扫描图像并进行三维重建。但是其重建效果并不好。现有技术中也并不存在相关结合心电信号的血管三维超声重建的技术。
为了解决现有技术的问题，本实施例提供了一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统。应用本发明进行血管超声图像三维重建时，启动超声仪器进行血管图像采集，通过系统按照程序自检判断是否有心电图辅助修正模式，启动心电图辅助修正模式进行辅助采集血管二维血管超声图像，根据心电图的每个心动周期的8个时刻按照算法控制机械臂运动，机械臂按照轨迹进行运动并根据控制算法进行扫描姿态的调整，从而带动机械臂上的超声探头以最佳姿态采集质量高的二维血管超声图像，随后，系统将二维血管超声图像按照算法进行图像处理，最终将图像处理后的二维血管超声图像按照算法合成三维血管超声图像,所得出的三维血管超声图像的成像质量非常高，用于医疗诊断的医疗效果非常显著。
举例说明，如图1所示，本发明应用于超声探头采集二维血管超声图像并合成三维血管超声图像。首先用户启动超声仪器，整个系统开始工作，超声探头进行常规模式采集血管图谱，同时系统开始自检模式，检测ECG模块是否存在，也即检测系统中是否可以加载心电图辅助修正模式，如果检测可以加载，则可以开始辅助修正采集二维血管超声图像；在正式进行二维血管超声图像采集时，超声探头负责采集二维血管超声图像，而心电图辅助修正模式负责根据心电信号特征监测心动周期，心脏的跳动会很大程度的影响到检测的效果，系统根据心动周期的数据进行程序运算和逻辑判断输出结果，随后根据输出的结果，系统控制机械臂按照不同的控制算法进行移动，以调整机械臂上的超声探头的扫描姿态，从而超声探头因心电图辅助修正模式作出的调整将以最佳的姿态采集质量较高的二维血管超声图像，随后系统将这些二维血管超声图像进行图像处理和筛选，最后按照算法把处理过的二维血管超声图像进行三维重建，合成了血管各种特征都非常清晰的三维图像，血管三维图像的平滑度大大的提高，可直接用于医疗诊断。
示例性方法
本实施例提供了一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法，具体如图2中所示，所述方法包括以下步骤：
步骤S100、当通过超声仪器进行血管图像采集时，启动心电图辅助修正模式。
首先，当应用本发明时，需用超声仪器进行血管图像的采集，则先需要启动超声仪器，超声仪器系统进行初始化，检测所有设备是否完好以及是否可以启动心电图辅助修正模式，如果可以启用，则系统按照程序设定，启动心电图辅助修正模式，并入程序循坏，进行实时采集二维血管超声图像以及实时获取心电图辅助修正数据。
在一种实现方式中，如图3中所示，所述步骤S100具体包括如下步骤：
S101、启动超声仪器，并通过所述超声仪器来进行血管图像采集；
S102、获取所述心电图辅助修正模式，判断是否存在所述心电图辅助修正模式；
S103、若存在所述心电图辅助修正模式，启动所述心电图辅助修正模式。
具体实施时，启动超声仪器，超声仪器进行初始化状态，将所有参数进行还原，调节机械臂的初始位置，开启各种设备检查程序，并开始进行自检，检测超声探头是否可以进行正常采集二维超声图像，检测机械臂的移动精度是否有偏离，一切正常则通过超声仪器来进行血管图像采集，并获取心电图辅助修正模式，判断是否存在心电图辅助修正模式，系统检测心电图辅助模式的驱动程序是否可以正常运行，如果存在则进行自我校准，在没有进行超声图像扫描的时候，判断心电图辅助修正模式的波形是否是标准的基础波形，如果是，则说明仪器没有损坏可以进行正常的检测，最后，启动心电图辅助修正模式辅助超声探头共同合作扫描二维超声图像。
步骤S200、根据所述心电图辅助修正模式，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像。
启动心电图辅助修正模式后，也即开启ECG辅助修正模块并进行ECG辅助修正控制，ECG辅助修正模块实时的监控心动周期，在对应的周期对机械臂参数进行调整，根据心动周期同步或间隔控制机械臂进行移动以调整机械臂上的超声探头进行超声扫描的周期，从而超声探头以不同的运动轨迹采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像。
在一种实现方式中，如图4中所示，所述步骤S200具体包括如下步骤：
S201、根据所述心电图辅助修正模式，获取心电信号特征；
S202、根据心电信号特征，调整所述超声仪器的机械臂速率，以对所述超声仪器的扫描周期进行调整；
S203、根据调整后的扫描周期，控制所述超声仪器的超声探头运动，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像。
具体实施时，开启心电辅助修正模式后，也即开启ECG辅助修正模块，首先ECG辅助修正模块获取心电信号特征，心电信号特征是根据心动周期时刻来的，每个心动周期有8个时刻：等容收缩期，快速射血期，减慢射血期，舒张前期，等容舒张期，快速充盈期，减慢充盈期，心房收缩期。每个不同的时刻里都对应着不同的心电信号特征,从而在每个不同的时刻都可以获取对应的心电信号特征，根据心电信号特征调整超声仪器的机械臂速率，步进长度，旋转角度等参数，从而对超声仪器的扫描周期进行调整，在超声仪器的扫描周期调整后，根据调整后的扫描周期就可以控制超声仪器的超声探头以对应的移动轨迹进行运动，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像。
举例说明，根据心电信号特征，考虑心脏射血的压力传导到肢体的延迟，设定安全系数K1，K2 ,存在关系K1+K2＜1，S1时长为60/HR*K1秒，S2时长为60/HR*K2秒，HR为心率，且心电信号特征与每个心跳的时长关系如图5所示，通常在检测到心跳后S1时间段内机械臂上的超声探头停止运动，随后机械臂上的超声探头开始沿轨迹运动采集数据，经历T秒时间后，再停止S2时长。其中一个心动周期中超声探头可运动的时长T的计算方法为：
T=60/HR-S1-S2 (单位：s)
优选的K1,K2系数值设置为 K1=K2=0.3;
同时超声仪器的超声探头的运动方式也会使得二维超声图像的成像不同，例如：当超声探头运动使用横切方式时，采集到的每张二维超声图像代表的宽度与超声探头声窗厚度相同，当超声探头运动使用纵切方式时，采集到的每张二维超声图像代表的宽度与超声探头宽度相同。当使用超声探头进行扫描时，横切时，超声探头取样数据映射到身体组织的实际范围取值P为1.5cm，纵切时，P取值为5cm;在进行超声扫描时，可设置超声设备存图速率为 5帧/秒，10帧/秒，15帧/秒。通常优选设置超声设备存图帧率F为10帧/秒。连续的两张图像存在一定的重叠率R，则超声探头每秒的最小移动速度为V，其计算方法为：
V=(1-R)*P*F（单位：cm/s）
最后，当需要采集的血管段映射到皮肤的扫描轨迹的曲线长度为D厘米时，则计算完成其扫描轨迹的扫描方法为：
1、计算D最少应在几个心动周期内完成，计算方法为D/(V*T);
2、若D≤1，则扫描可在一个心动周期内完成;扫描方式为，侦测到心跳R波峰值，以此为基准等待S1时长，随后机械臂超声探头执行根据轨迹的扫描，其时长为D/V；
3、若D>1，则计算其可在n+1个心动周期内完成扫描，其中n=D/(V*T);扫描方式为：
a)侦测到心跳R波峰，以此为基准等待S1时长，随后机械臂超声探头执行根据轨迹的扫描，其时长为T，随后停止并等待S2时长；
b)执行a 步骤n次，
侦测到心跳R波峰，以此为基准等待S1时长，随后机械臂的超声探头执行根据轨迹的扫描，其时长为(D%(V*T))/V，随后停止。
步骤S300、根据所述二维血管超声图像，进行三维图像合成，以完成所述血管图像的三维重建。
最后，在获得二维血管超声图像后，系统自动对二维血管超声图像进行处理和筛选，获得最佳的二维血管超声图像，将最佳的二维血管超声图像进行合成为三维图像，完成血管图像的三维重建。
在一种实现方式中，如图6中所示，所述步骤S300具体包括如下步骤：
S301、获取预设时间段内的二维血管超声图像，并对所述二维血管超声图像进行筛选，确定连续的两张二维血管超声图像；
S302、根据所述连续的两张二维血管超声图像，进行三维图像合成，完成所述血管图像的三维重建。
具体实施时，二维血管超声图像是按照时间序列扫描得到的，将二维血管超声图像分成多个预设的时间段，获取预设时间段内的二维血管超声图像，剔除血管当中各项特征不清楚的图像，将一些血管部位的像素点进行填充，完成筛选，筛选后需要将连续的两张二维血管超声图像进行拼接，连续的两张二维血管超声图像存在一定的重叠率R，通常R取0，1/3，1/2之间选一个，优选的预设重叠率R取值为1/3，其中0代表参与三维重建的图片影像无重叠，1/3标识参与重建3D的两张图片显示的影像中第二张图片与第一张图片有1/3是相同的内容，根据连续两张的图像到达预设的重叠率就可以确定连续的两张二维血管超声图像，根据确定的连续的两张二维血管超声图像进行拼接，直至所有连续的两张二维血管超声图像全部拼接进行三维图像合成，则完成血管图像的三维重建。
综上，应用本发明进行血管超声图像三维重建时，启动超声仪器进行血管图像采集，通过系统按照程序自检判断是否有心电图辅助修正模式，启动心电图辅助修正模式进行辅助采集血管二维血管超声图像，根据心电图的每个心动周期的8个时刻按照算法控制机械臂运动，机械臂按照轨迹进行运动并根据控制算法进行扫描姿态的调整，从而带动机械臂上的超声探头以最佳姿态采集质量高的二维血管超声图像，随后，系统将二维血管超声图像按照算法进行图像处理，最终将图像处理后的二维血管超声图像按照算法合成三维血管超声图像,所得出的三维血管超声图像的成像质量非常高，用于医疗诊断的医疗效果非常显著。
示例性设备
如图7中所示，本发明实施例提供一种基于心电信号的血管超声图像三维重建系统，其中，所述系统包括：
修正模式启动模块10，用于当通过超声仪器进行血管图像采集时，启动心电图辅助修正模式；
超声图像采集模块20，用于根据所述心电图辅助修正模式，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像；
图像三维重建模块30，用于根据所述二维血管超声图像，进行三维图像合成，以完成所述血管图像的三维重建。
基于上述实施例，本发明还提供了一种计算机设备，其原理框图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏、温度传感器。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的温度传感器是预先在计算机设备内部设置，用于检测内部设备的运行温度。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的原理框图，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器中并可在处理器上运行的基于心电信号的血管超声图像三维重建程序，处理器执行基于心电信号的血管超声图像三维重建程序时，实现如下操作指令：
当通过超声仪器进行血管图像采集时，启动心电图辅助修正模式；
根据所述心电图辅助修正模式，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像；
根据所述二维血管超声图像，进行三维图像合成，以完成所述血管图像的三维重建。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
综上，本发明公开了一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统，所述方法包括：当通过超声仪器进行血管图像采集时，启动心电图辅助修正模式；根据所述心电图辅助修正模式，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像；根据所述二维血管超声图像，进行三维图像合成，以完成所述血管图像的三维重建。本发明辅以心电图辅助修正模式实时控制机械臂进行运动和调整机械臂上超声仪器的扫描姿态，进而在超声仪器对血管图像进行周期时刻采集时采集了高质量的二维血管超声图像，并将二维血管超声图像按照算法进行血管超声图像三维重建，相比现有技术，大大提高了三维血管超声图像的成像质量和医生根据三维血管超声图像进行诊断的准确率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使响应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法，其特征在于，所述方法包括：
启动超声仪器，根据超声仪器进行初始化状态，将所有参数进行还原，调整机械臂的初始位置，开启设备检查程序，并开始进行自检，检测超声探头是否能正常采集二维超声图像，检测所述机械臂的移位精度是否有偏离，如果一切正常则通过所述超声仪器进行血管图像采集；
获取心电图辅助修正模式，判断是否存在所述心电图辅助修正模式；
若存在所述心电图辅助修正模式，启动所述心电图辅助修正模式；
根据所述心电图辅助修正模式，获取心电信号特征；
根据所述心电信号特征，调整所述超声仪器的机械臂速率，以对所述超声仪器的扫描周期进行调整；
根据调整后的扫描周期，控制所述超声仪器的超声探头运动，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像；
所述扫描周期的计算方式为：
T=60/HR-S1-S2，其中，T为一个心动周期中的扫描周期，HR为心率，K1、K2 为安全系数，且K1+K2＜1，S1=60/HR*K1，S2=60/HR*K2；
根据所述二维血管超声图像，进行三维图像合成，以完成所述血管图像的三维重建。
2.根据权利要求1所述的基于心电信号的血管超声图像三维重建方法，其特征在于，所述控制所述超声仪器的超声探头运动，包括：
当控制所述超声探头使用横切方式运动时，所采集到的每张二维超声图像的宽度与超声探头声窗厚度相同；
当控制所述超声探头使用纵切方式运动时，所采集到的二维超声图像的宽度与超声探头宽度相同。
3.根据权利要求1所述的基于心电信号的血管超声图像三维重建方法，其特征在于，所述根据所述二维血管超声图像，进行三维图像合成，以完成所述血管图像的三维重建，包括：
获取预设时间段内的二维血管超声图像，并对所述二维血管超声图像进行筛选，确定连续的两张二维血管超声图像；
根据所述连续的两张二维血管超声图像，进行三维图像合成，完成所述血管图像的三维重建。
4.根据权利要求3所述的基于心电信号的血管超声图像三维重建方法，其特征在于，所述连续的两张二维血管超声图像为连续的两张存在预设重叠率的图像，所述预设重叠率为1/3。
5.一种基于心电信号的血管超声图像三维重建系统，其特征在于，所述系统包括：
修正模式启动模块，用于启动超声仪器，根据超声仪器进行初始化状态，将所有参数进行还原，调整机械臂的初始位置，开启设备检查程序，并开始进行自检，检测超声探头是否能正常采集二维超声图像，检测所述机械臂的移位精度是否有偏离，如果一切正常则通过超声仪器进行所述血管图像采集，获取心电图辅助修正模式，判断是否存在所述心电图辅助修正模式，若存在所述心电图辅助修正模式，启动所述心电图辅助修正模式；
超声图像采集模块，用于根据所述心电图辅助修正模式，获取心电信号特征，根据所述心电信号特征，调整所述超声仪器的机械臂速率，以对所述超声仪器的扫描周期进行调整，根据调整后的扫描周期，控制所述超声仪器的超声探头运动，采集心动周期的时刻所对应的二维血管超声图像，所述扫描周期的计算方式为：T=60/HR-S1-S2，其中，T为一个心动周期中的扫描周期，HR为心率，K1、K2 为安全系数，且K1+K2＜1，S1=60/HR*K1，S2=60/HR*K2；
图像三维重建模块，用于根据所述二维血管超声图像，进行三维图像合成，以完成所述血管图像的三维重建。
6.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于心电信号的血管超声图像三维重建程序，所述处理器执行所述基于心电信号的血管超声图像三维重建程序时，实现如权利要求1-4任一项所述的基于心电信号的血管超声图像三维重建方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有基于心电信号的血管超声图像三维重建程序，所述基于心电信号的血管超声图像三维重建程序被处理器执行时，实现如权利要求1-4任一项所述的基于心电信号的血管超声图像三维重建方法的步骤。
CN202011528615.3A 2020-12-22 2020-12-22 一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统 Active CN112472104B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011528615.3A CN112472104B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011528615.3A CN112472104B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112472104A CN112472104A (zh) 2021-03-12
CN112472104B true CN112472104B (zh) 2023-03-21

Family

ID=74915321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011528615.3A Active CN112472104B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112472104B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI399195B (zh) * 2008-12-16 2013-06-21 Ind Tech Res Inst 動態立體血管超音波影像系統及其操作方法
JP2010279500A (ja) * 2009-06-03 2010-12-16 Toshiba Corp 超音波診断装置およびその制御プログラム
EP3177203B1 (en) * 2014-08-07 2018-09-26 Koninklijke Philips N.V. Esophageal electrocardiogram for transesophageal echocardiography
EP3749215A4 (en) * 2018-02-07 2021-12-01 Atherosys, Inc. DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THE ULTRASONIC RECORDING OF THE PERIPHERAL ARTERIES IN THE TRANSVERSAL PLANE
CN110623686B (zh) * 2019-08-14 2023-03-21 深圳市德力凯医疗设备股份有限公司 一种脑血流数据的显示方法、存储介质及终端设备
CN110559015B (zh) * 2019-08-26 2020-12-22 清华大学 血管生理参数测量方法、设备、计算机设备和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN112472104A (zh) 2021-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4172962B2 (ja) 参照画像を同期させた超音波画像取得法
US8145293B2 (en) Adaptive medical image acquisition system and method
JP5367215B2 (ja) 超音波イメージングデータの電気マッピングとの同期化
JP6316572B2 (ja) 体内プローブ追跡システムにおける患者の動きの補正
JP5031758B2 (ja) 医用画像診断装置
US8216143B2 (en) Ultrasonic imaging apparatus, a method for displaying a diagnostic image, and a medical apparatus
EP3329857B1 (en) Heart rate assistance for phase determination in echocardiography
JP6109512B2 (ja) 画像処理装置、ｘ線診断装置及びプログラム
CN111225617B (zh) 超声成像系统和方法
KR20080106860A (ko) 초음파를 사용하는 기계적인 심장 평가
EP1961384A1 (en) Ultrasonograph
US8858443B2 (en) System for cardiac ultrasound image acquisition
US20100056897A1 (en) System For Non-Uniform Image Scanning and Acquisition
TWI399195B (zh) 動態立體血管超音波影像系統及其操作方法
US20240115235A1 (en) Robotized imaging system
US7529342B2 (en) Device and method for producing images of the heart
US6959067B2 (en) X-ray imaging method and a 3D-rotational X-ray apparatus for applying this method
CN112472104B (zh) 一种基于心电信号的血管超声图像三维重建方法及系统
JP4921816B2 (ja) 超音波診断装置及びその制御プログラム
EP4333697A1 (en) Method of determining a motion of a heart wall
CN110215203B (zh) 心电信号获取方法、装置、计算机设备和存储介质
JP4527838B2 (ja) 超音波診断装置
RU2676435C2 (ru) Устройство определения полости
JP4098611B2 (ja) 超音波診断装置
EP3716284A1 (en) System for ascertaining a velocity within tissue and use thereof in tissue treatment

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 518000, 18th Floor, Building B, High tech Innovation Center, Guangqiao Road, Tianliao Community, Yutang Street, Guangming District, Shenzhen, Guangdong Province

Patentee after: Shenzhen Delikai Medical Electronics Co.,Ltd.

Address before: 6 / F, building 10, Guanlong Village Second Industrial Zone, Xili street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee before: SHENZHEN DELICA MEDICAL EQUIPMENT Co.,Ltd.