CN112656445A

CN112656445A - 一种超声设备、超声图像处理方法及存储介质

Info

Publication number: CN112656445A
Application number: CN202011507776.4A
Authority: CN
Inventors: 张一琰; 时俊楠; 田广野; 吴乙荣; 王�琦; 陈哲
Original assignee: Qingdao Hisense Medical Equipment Co Ltd
Current assignee: Qingdao Hisense Medical Equipment Co Ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: CN112656445B

Abstract

本发明公开了一种超声设备、超声图像处理方法及存储介质，用以自动测量心脏状态参数，提高测量准确率。该设备包括处理器和显示器；处理器从连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列；确定图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积，得到心室容积序列；根据心室容积序列中心室容积的变化趋势，确定至少一个心动周期中心室舒张末期对应的舒张末容积以及心室收缩末期对应的收缩末容积；根据舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数。由于本发明根据获取的图像序列中的超声图像确定心室容积，从而快速且准确地确定心室容积；由于根据确定出的舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数，从而提高心脏状态参数的准确率。

Description

一种超声设备、超声图像处理方法及存储介质

技术领域

本发明涉及超声图像处理领域，特别涉及一种超声设备、超声图像处理方法及存储介质。

背景技术

超声心动图可以用于监测心脏功能，具有无创、实时观察的优点。射血参数是指血液搏出量占心室舒张末期容积量的百分比，反映的是心脏的收缩功能。射血参数异常可能是心力衰竭的征象。测量射血参数最常用的方法即做超声心动图，脉冲超声波透过胸壁、软组织测量其下各心壁、心室及瓣膜等结构的周期性活动，通过测量收缩末期左心室容积和舒张末期左心室容积，计算射血参数。

目前，判定左心室收缩末期和舒张末期的方法主要有两种，其中一种判定方法为人工观测法，即由医生从超声心动图中手动选定收缩末期和舒张末期图像的所在帧，人工观测方法比较简单直观，但是受主观影响较大，另外需要耗费较多时间反复比较各个图像。另一种判定方法为心电图辅助法，即医生观测超声心动图时，结合心电图判定收缩末期左心室和舒张末期左心室，虽然心电图辅助判断法相对于人工观测法有一定的改善，但仍需医生同时根据超声心动图观察心室内径及二尖瓣关闭情况，主观判定收缩末期左心室和舒张末期左心室。

发明内容

本发明提供一种超声设备、超声图像处理方法及存储介质，用以快速处理超声图像确定心室容积，自动测量心脏状态参数，提高测量心脏状态参数的准确率。

第一方面，本发明实施例提供一种超声设备，包括处理器，与所述处理器连接的超声探头和显示器；

所述超声探头，用于采集心脏的超声图像信息，并将采集的心脏的超声图像信息传输至处理器；

所述处理器，用于从连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列；

确定所述图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积，得到心室容积序列；所述心室容积序列中的心室容积是按照对应的超声图像的采集时间顺序排列的；

根据所述心室容积序列中的心室容积的变化趋势，确定至少一个心动周期中心室舒张末期对应的舒张末容积以及心室收缩末期对应的收缩末容积；所述一个心动周期包括一个心室收缩期和一个心室舒张期；

根据所述至少一个心动周期中的舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数；

所述显示器，用于显示图像和所述心脏状态参数。

本发明实施例提供的超声设备，从连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列，并确定图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积，得到按照对于的超声图像的采集时间排序的心室容积序列；然后，根据心室容积序列中的心室容积的变化趋势，确定至少一个心动周期中舒张末期对应的舒张末容积以及收缩末期对应的收缩末容积；根据至少一个心动周期中的舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数。由于本发明实施例根据超声图像组成的图像序列，确定每一帧超声图像对应的心室容积，再根据心室容积的变化趋势确定舒张末容积和收缩末容积，从而实现快速确定舒张末期和收缩末期，并且由于本发明实施例根据是确定出的舒张末容积和收缩末容积确定心脏状态参数的，不需要人员或外部设备的参与，从而提高得到的心脏状态参数的准确率，且由于本发明实施例在获取到图像序列后，直接确定每一帧超声图像对应的心室容积，从而实现对超声图像的实时处理。

一种可选的实施方式为，所述处理器具体用于：

对于所述图像序列的每一帧超声图像，分别执行如下操作：

采用图像分割模型，提取所述超声图像的图像特征，并根据所述超声图像的图像特征，得到所述超声图像的心内膜轮廓；

根据所述超声图像的心内膜轮廓，确定所述超声图像对应的心室容积。

由于本发明实施例采用图像分割模型，提取超声图像的图像特征，并根据超声图像的图像特征，得到超声图像的心内膜轮廓，从而实现精准分割心室的心内膜轮廓，并且由于本发明实施例根据超声图像的心内膜轮廓，确定心室容积，从而提高得到的心室容积的准确率。

一种可选的实施方式为，所述处理器具体用于：

根据所述超声图像的心内膜轮廓，确定所述超声图像对应的心室面积和心室长径；

根据所述超声图像对应的心室面积和心室长径，确定所述超声图像对应的心室容积。

由于本发明实施例根据超声图像的心内膜轮廓，确定超声图像对应的心室的面积和长径后，根据确定出的心室面积和心室长径，确定超声图像对应的心室容积，从而提高得到的心室容积的准确率。

一种可选的实施方式为，所述处理器具体用于：

从所述心室容积序列中选取部分连续排列的心室容积，并将选取的心室容积中的中位数对应的心室容积作为目标容积；

若确定所述目标容积处于舒张期，则选择第一候选心室容积中的最小值，作为所述目标容积所处的心动周期的收缩末容积，选择第二候选心室容积中的最大值，作为所述目标容积所处的心动周期的舒张末容积；所述第一候选心室容积为排列在所述目标容积之前，且对应的超声图像的采集时间与所述目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设第一时间差范围之内的心室容积；所述第二候选心室容积为排列在所述目标容积之后，且对应的超声图像的采集时间与所述目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设第二时间差范围之内的心室容积；

若确定所述目标容积处于收缩期，则选择第三候选心室容积中的最大值，作为所述目标容积所处的心动周期的舒张末容积，选择所述第三候选心室容积中的最小值，作为所述目标容积所处的心动周期的收缩末容积；所述第三候选心室容积为排列在所述目标容积之后，且对应的超声图像的采集时间与所述目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设第三时间差范围之内的心室容积。

由于本发明实施例从心室容积序列中选取部分连续排列的心室容积，并将选取的心室容积中的中位数对应的心室容积作为目标容积，然后，确定目标容积在心动周期的位置，根据目标容积在心动周期的位置，将对应的超声图像的采集时间与目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设时间差范围之内的候选心室容积中的最大值作为目标容积所处的心动周期的舒张末容积，且将候选心室容积中的最小值，作为目标容积所处的心动周期的收缩末容积，从而实现快速确定舒张末容积以及收缩末容积。

一种可选的实施方式为，所述处理器具体用于：

根据所述收缩末容积和所述舒张末容积的差值，确定所述目标容积对应的超声图像所处的心动周期的血液搏出量；

根据所述血液搏出量和所述舒张末容积的比值，确定所述目标容积对应的超声图像所处的心动周期的射血参数。

第二方面，本发明实施例提供一种超声图像处理方法，包括：

从连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列；

根据所述至少一个心动周期中的舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数。

一种可选的实施方式为，确定所述图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积，包括：

对于所述图像序列的每一帧超声图像，分别执行如下操作：

一种可选的实施方式为，根据所述超声图像的心内膜轮廓，确定所述超声图像对应的心室容积，包括：

一种可选的实施方式为，根据所述心室容积序列按采集时间的变化趋势，确定至少一个心动周期中心室舒张末期对应的舒张末容积以及心室收缩末期对应的收缩末容积，包括：

一种可选的实施方式为，所述心脏状态参数包括至少一个心动周期的射血参数；根据所述至少一个心动周期的舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数，包括：

第三方面，本发明实施例提供一种超声图像处理装置，包括：

获取单元，用于从连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列；

第一确定单元，用于确定所述图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积，得到心室容积序列；所述心室容积序列中的心室容积是按照对应的超声图像的采集时间顺序排列的；

第二确定单元，用于根据所述心室容积序列中的心室容积的变化趋势，确定至少一个心动周期中心室舒张末期对应的舒张末容积以及心室收缩末期对应的收缩末容积；所述一个心动周期包括一个心室收缩期和一个心室舒张期；

第三确定单元，用于根据所述至少一个心动周期中的舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数。

一种可选的实施方式为，第一确定单元具体用于：

对于所述图像序列的每一帧超声图像，分别执行如下操作：

一种可选的实施方式为，第一确定单元具体用于：

一种可选的实施方式为，第二确定单元具体用于：

一种可选的实施方式为，第三确定单元具体用于：

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机程序指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第二方面所记载的超声图像处理方法。

第二方面至第四方面中任意一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中对应的实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性示出了本发明实施例提供的一种超声设备的结构框图；

图2示例性示出了本发明实施例提供的一种超声设备的结构框图；

图3示例性示出了本发明实施例提供的一种左心室评估结果图像的示意图；

图4示例性示出了本发明实施例提供的一种超声图像处理方法的完整流程图；

图5示例性示出了本发明实施例提供的一种超声图像处理方法的流程图；

图6示例性示出了本发明实施例提供的一种超声图像处理装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面对文中出现的一些词语进行解释：

(1)射血参数：是指血液搏出量占心室舒张末期容积量(即心脏前负荷)的百分比，正常值为50-70％，可通过心脏彩超进行检查，是判断心力衰竭类型的重要指征之一。

(2)血液搏出量：为每搏输出量(stroke volume)，指一次心搏，一侧心室射出的血量，简称搏出量。

(3)K折交叉验证方法：将全部训练集S分成k个不相交的子集，假设S中的训练样例个数为m，那么每一个子集有m/k个训练样例，相应的子集称作{s1,s2,…,sk}；每次从分好的子集中里面，拿出一个作为测试集，其它k-1个作为训练集；根据训练出模型或者假设函数；把这个模型放到测试集上，得到分类率；计算k次求得的分类率的平均值，作为该模型或者假设函数的真实分类率。

目前，在判定心室收缩末期和舒张末期时，通常由医生从心脏的超声图像中手动选定收缩末期和舒张末期图像，不仅需要耗费较多时间反复比较各个图像，而且判定结果具有很大的主观性。

基于上述问题，如图1所示，本发明实施例提供一种超声设备，包括处理器102，与处理器102连接的超声探头101和显示器103；

超声探头101，用于采集心脏的超声图像信息，并将采集的心脏的超声图像信息传输至处理器102；

处理器102，用于从连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列；确定图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积，得到心室容积序列；心室容积序列中的心室容积是按照对应的超声图像的采集时间顺序排列的；根据心室容积序列中的心室容积的变化趋势，确定至少一个心动周期中心室舒张末期对应的舒张末容积以及心室收缩末期对应的收缩末容积；一个心动周期包括一个心室收缩期和一个心室舒张期；根据至少一个心动周期中的舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数；

显示器103，用于显示图像和心脏状态参数。

本发明实施例提供的超声设备，从连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列；并确定图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积，得到按照对于的超声图像的采集时间排序的心室容积序列；然后，根据心室容积序列中的心室容积的变化趋势，确定至少一个心动周期中舒张末期对应的舒张末容积以及收缩末期对应的收缩末容积；根据至少一个心动周期中的舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数。由于本发明实施例根据超声图像组成的图像序列，确定每一帧超声图像对应的心室容积，再根据心室容积的变化趋势确定舒张末容积和收缩末容积，从而实现快速确定舒张末期和收缩末期，并且由于本发明实施例根据是确定出的舒张末容积和收缩末容积确定心脏状态参数的，不需要人员或外部设备的参与，从而提高得到的心脏状态参数的准确率，且由于本发明实施例在获取到图像序列后，直接确定每一帧超声图像对应的心室容积，实现对超声图像的实时处理。

图2为本发明实施例提供的一种超声设备100的结构框图。该超声设备100可以包括超声探头101、发射电路104、发射/接收选择开关105、接收电路106、波束合成电路107、处理器102和显示器103。发射电路104可以激励超声探头101向目标对象发射超声波。接收电路106可以通过超声探头101接收从目标对象返回的超声回波，从而获得超声回波信号。该超声回波信号经过波束合成电路107进行波束合成处理后，送入处理器102。处理器102对该超声回波信号进行处理，以获得目标对象心脏的超声图像信息。处理器102获得的心脏的超声图像信息可以存储于存储器108中。这些心脏的超声图像信息可以在显示器103上显示。

本发明的实施例中，超声设备100的显示器103可为触摸显示屏、液晶显示屏等，也可以是独立于超声设备100之外的液晶显示器、电视机等独立显示设备，也可为手机、平板电脑等电子设备上的显示屏，等等。

本发明的实施例中，超声设备100的存储器108可为闪存卡、固态存储器、硬盘等。

本发明的实施例中还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有多条程序指令，该多条程序指令被处理器102调用执行后，可执行本发明各个实施例中的超声图像处理方法中的部分步骤或全部步骤或其中步骤的任意组合。

一些实施例中，该计算机可读存储介质可为存储器108，其可以是闪存卡、固态存储器、硬盘等非易失性存储介质。

本发明的实施例中，超声设备100的处理器102可以通过软件、硬件、固件或者其组合实现，可以使用电路、单个或多个专用集成电路(application specificintegratedcircuits，ASIC)、单个或多个通用集成电路、单个或多个微处理器、单个或多个可编程逻辑器件、或者前述电路或器件的组合、或者其他适合的电路或器件，从而使得该处理器102可以执行本发明各个实施例中超声图像处理方法相应步骤。

在一些实施例中，处理器从连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列后，确定图像序列中每一帧超声图像对应的心室容积。

具体实施中，本发明实施例可根据下列方式确定图像序列中每一帧超声图像对应的心室容积。

针对图像序列的每一帧超声图像，采用图像分割模型，提取超声图像的图像特征，并根据超声图像的图像特征，得到超声图像的心内膜轮廓。

需要说明的是，本发明实施例得到的超声图像的心内膜轮廓为心室的心内膜轮廓。

在一些实施例中，在确定图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积之前，本发明实施例可以根据下列方式对图像分割模型进行训练。

具体地，本发明实施例对图像分割模型进行训练之前，可通过下列方式生成样本数据集；

从多个连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列，并获取每个图像序列中符合要求的标准图像，基于所获得的标准图像进行人工标注，得到带有标注轮廓的标注图像，生成由标注图像组成的样本数据集；

需要说明的是，标准图像为符合医学标准的标准超声心尖四腔心图像或标准超声心尖二腔心图像，在标准图像上标注的轮廓为心室轮廓。

例如，基于二维超声心动图视频图像中，选取标准图像后，由专业医生对标准图像进行标注，在标准图像上勾画出心室的轮廓，得到标注图像。

本发明实施例在生成包含多个标注图像的样本数据集之后，可以根据下列方式对图像分割模型进行训练；

将生成的样本数据集中的多个标注图像，输入至深度神经网络中，将样本数据集分为训练集和测试集；其中，训练集用于模型的训练，测试集用于模型性能的测试；

具体实施中，本发明实施例可通过K折交叉验证方法进行模型训练；

将样本数据集分为k个子集，从k个子集中选取一个子集作为测试集，另外k-1个子集作为训练集进行训练，将k-1个子集中的标注图像输入至模型，得到标注图像的心内膜轮廓，将测试集中的标注图像输入至模型，得到标注图像的心内膜轮廓后，与标注图像上标注的心室轮廓进行比较，确定模型提取心室轮廓的精准度，根据确定出的精准度，对精准度对应的模型参数进行调整直至确定出的精准度在预设范围内，训练结束。

需要说明的是，本发明实施例中的图像分割模型可以是以U-net神经网络分割模型为基准模型，也可以是其他网络模型，在此并不作限。

在一些实施例中，本发明实施例在训练模型的过程中，可以对训练集中的标注图像进行数据增强，从而增强模型的泛化性。

需要说明的是，数据增强包括对标注图像进行一定范围内的角度旋转，比例缩放，灰度拉升变化，翻转操作，在此并不作限。

本发明实施例在采用图像分割模型得到超声图像的心内膜轮廓后，根据超声图像的心内膜轮廓，确定超声图像对应的心室容积。

具体实施中，本发明实施例可根据下列方式确定超声图像对应的心室容积；

在一些实施例中，本发明实施例根据超声图像的心内膜轮廓，确定超声图像对应的心室面积和心室长径；

例如，本发明实施例在得到左心室的心内膜轮廓后，确定左心室的面积，计算左心室的心内膜轮廓的重心，并确定左心室心内膜轮廓中心尖顶点的位置，确定心内膜轮廓的重心到心尖的距离后，再将重心到心尖的距离乘与预设的系数得到左心室的长径；

具体实施中，本发明实施例可将左心室的心内膜轮廓近似为三角形，确定三角形的重心，并确定三角形的重心到左心室心内膜轮廓中心尖顶点的长度，将确定出的长度乘与预设的系数得到左心室的长径。

本发明实施例根据确定出的心室面积和心室长径，确定超声图像对应的心室容积。

在一些实施例中，本发明实施例可根据下列公式确定心室容积：

V＝8A²/3πL

其中，V表示超声图像对应的心室容积，A表示超声图像对应的心室面积，L表示超声图像对应的心室长径。

在另一些实施例中，本发明实施例还可以通过其他方式确定心室容积，在此并不作限。

在一些实施例中，本发明实施例在确定图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积后，将得到的心室容积案件对应的超声图像的采集时间顺序排列得到心室容积序列，并根据心室容积序列中的心室容积的变化趋势，确定至少一个心动周期中心室舒张末期对应的舒张末容积以及心室收缩末期对应的收缩末容积。

需要说明的是，本发明实施例中的一个心动周期包括一个心室收缩期和一个心室舒张期。

在一些实施例中，本发明实施例可根据下列方式确定至少一个心动周期中舒张末容积以及收缩末容积。

在一些实施例中，本发明实施例从心室容积序列中选取部分连续排列的心室容积，并将选取的心室容积中的中位数对应的心室容积作为目标容积；

需要说明的是，本发明实施例中处理器可根据心动周期的时间范围从心室容积序列中选取的部分连续排列的心室容积；

本发明实施例在选取目标容积之后，确定目标容积在心动周期中的所处区间，并根据目标容积在心动周期的所处区间，确定目标容积所处的心动周期的收缩末容积和舒张末容积。

本发明实施例可通过下列方式确定目标容积在心动周期的所处区间；

具体实施中，本发明实施例确定排列在目标容积之前，且对应的超声图像的采集时间与目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设时间差范围之内的心室容积的平均值，得到第一平均心室容积；

本发明实施例确定排列在目标容积之后，且对应的超声图像的采集时间与目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设时间差范围之内的心室容积的平均值，得到第二平均心室容积；

需要说明的是，本发明实施例中的预设时间差范围可以为依据医学先验知识得到的舒张期的时间范围或者收缩期的时间范围；

在一些实施例中，本发明实施例确定第一平均心室容积小于第二平均心室容积，确定目标容积处于舒张期；

在一些实施例中，本发明实施例在确定目标容积处于舒张期后，确定排列在目标容积之前，且对应的超声图像的采集时间与目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设第一时间差范围之内的第一候选心室容积，并将第一候选心室容积中的最小值，作为目标容积所处的心动周期的收缩末容积；

本发明实施例在确定排列在目标容积之后，且对应的超声图像的采集时间与目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设第二时间差范围之内的第二候选心室容积后，将第二候选心室容积中的最大值，作为目标容积所处的心动周期的舒张末容积。

需要说明的是，本发明实施例中的预设第一时间差范围和预设第二时间差范围可以为依据医学先验知识得到的舒张期的时间范围。

在另一些实施例中，本发明实施例确定第一平均心室容积大于第二平均心室容积，确定目标容积处于收缩期；

本发明实施例在确定目标容积处于收缩期后，确定排列在目标容积之后，且对应的超声图像的采集时间与目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设第三时间差范围之内的第三候选心室容积，并将第三候选心室容积中的最大值，作为目标容积所处的心动周期的舒张末容积，将第三候选心室容积中的最小值，作为目标容积所处的心动周期的收缩末容积。

需要说明的是，本发明实施例中的预设第三时间差范围可以为依据医学先验知识得到的心动周期的时间范围。

本发明实施例在确定出心室容积序列中的至少一个心动周期中的舒张末容积和收缩末容积之后，确定与舒张末容积对应的超声图像，以及与收缩末容积对应的超声图像，得到与舒张末期和收缩末期对应的超声图像组成的目标图像序列。

在一些实施例中，本发明实施例从目标图像序列中获取设定数量的心动周期对应的超声图像，并根据获取到的超声图像确定设定数量的心动周期对应的舒张末容积和收缩末容积。

本发明实施例在确定设定数量的心动周期对应的舒张末容积和收缩末容积后，确定心脏状态参数。

需要说明的是，心脏状态参数包括至少一个心动周期的射血参数。

在一些实施例中，本发明实施例可根据下列方式确定至少一个心动周期的射血参数；

本发明实施例根据收缩末容积和舒张末容积的差值，确定目标容积对应的超声图像所处的心动周期的血液搏出量；

根据血液搏出量和舒张末容积的比值，确定目标容积对应的超声图像所处的心动周期的射血参数。

本发明实施例可通过下列公式确定血液搏出量；

SV＝EDV-ESV

其中，SV表示血液搏出量，EDV表示左心室舒张末容积，ESV表示左心室收缩末容积；

本发明实施例在确定出血液搏出量后，可通过下列公式确定射血参数；

EF＝SV/EDV×100％

其中，EF表示射血参数，SV表示血液搏出量，EDV表示左心室舒张末容积。

在一些实施例中，本发明实施例在确定出设定数量的心动周期对应的射血参数后，对超声图像进行处理，得到超声显示图像，在显示器中显示超声显示图像和设定数量的心动周期所对应的参数。

需要说明的是，心动周期所对应的参数包括但不限于：心室收缩末长径，心室舒张末长径，心室收缩末面积，心室舒张末面积，血液搏出量，射血参数，心室收缩末容积，心室舒张末容积。

在一些实施例中，本发明实施例根据得到的超声图像的心内膜轮廓，在图像序列中的每一帧超声图像中标注心内膜轮廓。

本发明实施例可根据下列方式在超声图像中标注心内膜轮廓；

在一些实施例中，本发明实施例获取超声图像的心内膜轮廓的像素坐标，根据获取到的像素坐标在超声图像中进行绘制，得到超声显示图像序列。

在一些实施例中，显示器在显示超声图像时，可以从超声显示图像序列选取一帧超声显示图像进行显示；

显示器在显示心脏状态参数时，显示根据图像序列确定出的设定数量的心动周期所对应的参数；例如，用户可根据显示器中展示的参数，对目标对象的心脏做出评估，且显示器可根据用户选择的心动周期中的舒张末容积或者收缩末容积，在显示器中展示与舒张末容积或者收缩末容积对应的超声显示图像。

例如，预先设定的心动周期为1时，如图3所示，超声设备的显示器上显示的左心室评估结果图像，其中，图3右侧部分为参数显示区域，显示左心室在设定的心动周期内测量得到的心脏参数；图3左侧部分为图像显示区域，显示在设定的心动周期内得到的超声显示图像序列中的一帧超声显示图像；另外，用户可通过触发显示器中的参数显示区域显示的舒张末容积的参数位置，在显示器中的图像显示区域显示与舒张末容积对应的超声显示图像。

如图4所示，本发明实施例提供的一种超声图像处理方法的完整流程图，其中以目标容积处于心动周期的收缩期为例，包括以下步骤：

步骤S401、从连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列；

步骤S402、采用图像分割模型，提取图像序列的每一帧超声图像的图像特征，并根据超声图像的图像特征，得到超声图像的心内膜轮廓；

需要说明的是，本发明实施例中的图像分割模型可以采用U-net神经网络分割模型；

步骤S403、根据超声图像的心内膜轮廓，确定超声图像对应的心室面积和心室长径；

步骤S404、根据超声图像对应的心室面积和心室长径，确定超声图像对应的心室容积，并得到心室容积序列；

需要说明的是，心室容积序列中的心室容积是按照对应的超声图像的采集时间顺序排列的；

步骤S405、从心室容积序列中选取部分连续排列的心室容积，并将选取的心室容积中的中位数对应的心室容积作为目标容积；

需要说明的是，本发明实施例选取部分连续排列的心室容积之间的时间差范围须大于等于一个心动周期的时间范围；

步骤S406、确定目标容积处于收缩期时，将第三候选心室容积中的最大值，作为目标容积所处的心动周期的舒张末容积，将第三候选心室容积中的最小值，作为目标容积所处的心动周期的收缩末容积；

需要说明的是，第三候选心室容积为排列在目标容积之后，且对应的超声图像的采集时间与目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设第三时间差范围之内的心室容积；一个心动周期包括一个心室收缩期和一个心室舒张期；

步骤S407、根据收缩末容积和舒张末容积的差值，确定目标容积对应的超声图像所处的心动周期的血液搏出量；

步骤S408、根据血液搏出量和舒张末容积的比值，确定目标容积对应的超声图像所处的心动周期的射血参数。

与上述超声设备基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种超声图像处理方法，由于该方法解决问题的原理与上述超声设备相似，因此该方法可以参见上述方法实施例实施，重复之处不再赘述。

如图5所示，本发明实施例提供的一种超声图像处理方法，包括下列步骤：

步骤S501、从连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列；

步骤S502、确定图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积，得到心室容积序列；心室容积序列中的心室容积是按照对应的超声图像的采集时间顺序排列的；

步骤S503、根据心室容积序列中的心室容积的变化趋势，确定至少一个心动周期中心室舒张末期对应的舒张末容积以及心室收缩末期对应的收缩末容积；一个心动周期包括一个心室收缩期和一个心室舒张期；

步骤S504、根据至少一个心动周期中的舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数。

一种可选的实施方式为，确定图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积，包括：

对于图像序列的每一帧超声图像，分别执行如下操作：

采用图像分割模型，提取超声图像的图像特征，并根据超声图像的图像特征，得到超声图像的心内膜轮廓；

根据超声图像的心内膜轮廓，确定超声图像对应的心室容积。

一种可选的实施方式为，根据超声图像的心内膜轮廓，确定超声图像对应的心室容积，包括：

根据超声图像的心内膜轮廓，确定超声图像对应的心室面积和心室长径；

根据超声图像对应的心室面积和心室长径，确定超声图像对应的心室容积。

一种可选的实施方式为，根据心室容积序列按采集时间的变化趋势，确定至少一个心动周期中心室舒张末期对应的舒张末容积以及心室收缩末期对应的收缩末容积，包括：

从心室容积序列中选取部分连续排列的心室容积，并将选取的心室容积中的中位数对应的心室容积作为目标容积；

若确定目标容积处于舒张期，则选择第一候选心室容积中的最小值，作为目标容积所处的心动周期的收缩末容积，选择第二候选心室容积中的最大值，作为目标容积所处的心动周期的舒张末容积；第一候选心室容积为排列在目标容积之前，且对应的超声图像的采集时间与目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设第一时间差范围之内的心室容积；第二候选心室容积为排列在目标容积之后，且对应的超声图像的采集时间与目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设第二时间差范围之内的心室容积；

若确定目标容积处于收缩期，则选择第三候选心室容积中的最大值，作为目标容积所处的心动周期的舒张末容积，选择第三候选心室容积中的最小值，作为目标容积所处的心动周期的收缩末容积；第三候选心室容积为排列在目标容积之后，且对应的超声图像的采集时间与目标容积对应的超声图像的采集时间之间的时间差在预设第三时间差范围之内的心室容积。

一种可选的实施方式为，心脏状态参数包括至少一个心动周期的射血参数；根据至少一个心动周期的舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数，包括：

根据收缩末容积和舒张末容积的差值，确定目标容积对应的超声图像所处的心动周期的血液搏出量；

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种超声图像处理装置，由于该装置解决问题的原理与本发明实施例超声图像处理方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图6所示，本发明实施例提供一种超声图像处理装置，包括：

获取单元601，用于从连续采集的心脏的超声图像信息中，获取超声图像组成的图像序列；

第一确定单元602，用于确定图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积，得到心室容积序列；心室容积序列中的心室容积是按照对应的超声图像的采集时间顺序排列的；

第二确定单元603，用于根据心室容积序列中的心室容积的变化趋势，确定至少一个心动周期中心室舒张末期对应的舒张末容积以及心室收缩末期对应的收缩末容积；一个心动周期包括一个心室收缩期和一个心室舒张期；

第三确定单元604，用于根据至少一个心动周期中的舒张末容积和收缩末容积，确定心脏状态参数。

一种可选的实施方式为，第一确定单元602具体用于：

对于图像序列的每一帧超声图像，分别执行如下操作：

一种可选的实施方式为，第一确定单元602具体用于：

一种可选的实施方式为，第二确定单元603具体用于：

一种可选的实施方式为，第三确定单元604具体用于：

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种超声设备，其特征在于，包括处理器，与所述处理器连接的超声探头和显示器；

所述显示器，用于显示图像和所述心脏状态参数。

2.根据权利要求1所述的超声设备，其特征在于，所述处理器具体用于：

对于所述图像序列的每一帧超声图像，分别执行如下操作：

3.根据权利要求2所述的超声设备，其特征在于，所述处理器具体用于：

4.根据权利要求1所述的超声设备，其特征在于，所述处理器具体用于：

5.根据权利要求4所述的超声设备，其特征在于，所述处理器具体用于：

6.一种超声图像处理方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述图像序列中的每一帧超声图像对应的心室容积，包括：

对于所述图像序列的每一帧超声图像，分别执行如下操作：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述超声图像的心内膜轮廓，确定所述超声图像对应的心室容积，包括：

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述心室容积序列按采集时间的变化趋势，确定至少一个心动周期中心室舒张末期对应的舒张末容积以及心室收缩末期对应的收缩末容积，包括：

10.一种计算机存储介质，其特征在于，当所述计算机存储介质中存储有计算机程序指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求6至9中任一项所述的超声图像处理方法。