CN113040872A - 确定穿刺状态的方法、确定针尖位置的方法、超声成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定穿刺状态的方法、确定针尖位置的方法、超声成像设备，该方法包括：控制超声探头向被测对象目标区域发射超声波，并接收从所述目标区域返回的所述超声波的超声回波以获得回波信号；对所述回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像；根据所述超声图像确定所述目标区域内目标组织的位置；根据所述超声图像确定所述目标组织的形态变化以及穿刺针的针尖的位置变化；根据目标组织的形态变化以及针尖的位置变化确定穿刺状态。根据本发明实施例可以提高针尖定位的准确性，并且在针尖定位不精准或穿刺针与血管有错位时，能通过血管壁形态的变化，估计出当前穿刺状态并进行提示，尽量提高医生的操作信心，提升医生的工作效率。

Description

确定穿刺状态的方法、确定针尖位置的方法、超声成像设备

技术领域

本发明涉及组织穿刺的技术领域，具体而言涉及一种确定穿刺状态的方法、确定针尖位置的方法、超声成像设备。

背景技术

在进行血管穿刺时医生需要评估针尖、血管之间的相对位置，目前已经广泛应用实时超声成像技术来导穿刺针，以借助超声成像更好地评估针尖、血管之间的相对位置。目前主要是通过线检测或增加一帧垂直于穿刺针的发射来定位穿刺针尖，然后观察超声图像来估计针尖、血管之间的相对位置。然而，当穿刺角度较大时，由于很难对针尖进行精准定位，针尖、血管之间位置估计误差较大，会对医生的判断产生一定的影响，进而影响手术的成功率。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一个而提出了本发明。具体地，本发明一方面提供一种确定穿刺状态的方法，该方法包括：

控制超声探头向被测对象目标区域发射超声波，并接收从该目标区域返回的该超声波的超声回波以获得回波信号；

对该回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像；

根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置；

根据该超声图像确定该目标组织的形态变化以及穿刺针的针尖的位置变化；

根据该目标组织的形态变化以及针尖的位置变化确定穿刺状态。

本发明另一方面提供一种确定针尖位置的方法，该方法包括：

控制超声探头向被测对象目标区域发射超声波，并接收从该目标区域返回的该超声波的超声回波以获得回波信号；

对该回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像；

根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置；

根据该超声图像确定该目标组织的形态变化；

根据该目标组织的形态变化确定穿刺针的针尖位置。

根据本发明另一方面，还提供了一种超声成像设备，其包括：

超声探头；

发射电路，用于激励该超声探头向被测对象目标区域发射超声波；

接收电路，用于控制该超声探头接收从该目标区域返回的该超声波的超声回波以获得回波信号；

处理器，用于对该回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像；

根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置；

根据该超声图像确定该目标组织的形态变化以及针尖的位置变化；以及

根据该目标组织的形态变化以及针尖的位置变化确定穿刺状态。

根据本发明另一方面，还提供了一种超声成像设备，其包括：

超声探头；

发射电路，用于激励该超声探头向被测对象目标区域发射超声波；

接收电路，用于控制该超声探头接收从该目标区域返回的该超声波的超声回波以获得回波信号；

处理器，用于对该回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像；

根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置；

根据该超声图像确定该目标组织的形态变化；以及

根据该目标组织的形态变化确定穿刺针的针尖位置。

根据本发明另一方面，还提供了一种超声成像设备，其包括：

超声探头，发射电路，接收电路和处理器；

该处理器用于执行本发明该方法中的步骤。

根据本发明的确定穿刺状态的方法、确定针尖位置的方法、超声成像设备可以提高针尖定位的准确性，并且在针尖定位不精准或穿刺针与血管有错位时，能通过血管壁形态的变化，估计出当前穿刺状态并进行提示，尽量提高医生的操作信心，提升医生的工作效率。

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单地介绍，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示出用于实现本发明的确定穿刺状态的方法、确定针尖位置的方法的示例超声成像设备的结构示意图；

图2示出根据本发明实施例的确定穿刺状态的方法的示意性流程图；

图3A示出血管组织的超声图像的示例，其示出血管组织的上壁和下壁；

图3B示出血管组织的结构示意图；

图4示出目标组织的形态变化以及穿刺针的针尖的位置变化的示例；

图5示出根据本发明实施例的确定针尖位置的方法的示意性流程图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的可选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

图1示出用于实现本发明的确定穿刺状态的方法、确定针尖位置的方法的示例超声成像设备100的结构示意图，该超声成像设备100包括超声探头101、发射电路102、接收电路103、波束合成模块104、处理器105和人机交互装置106，发射电路102和接收电路103可以通过发射/接收选择开关107与超声探头101连接。

在超声成像过程中，发射电路102将经过延迟聚焦的具有一定幅度和极性的发射脉冲通过发射/接收选择开关107发送到超声探头101，以激励超声探头101向目标组织(例如，人体或者动物体内的器官、组织、血管等等)发射超声波束。在本发明实施例中为向血管组织射超声波束。经一定延时后，接收电路103通过发射/接收选择开关107接收超声波束的回波，得到超声回波信号，并将该回波信号发送给波束合成模块104，波束合成模块104对超声回波信号进行聚焦延时、加权和通道求和等处理，获得波束合成的超声回波信号，然后将该波束合成的超声回波信号送入处理器105进行相关的处理，得到所需的超声图像或由超声图像组成的视频文件。

超声探头101通常包括多个阵元的阵列。在每次发射超声波时，超声探头101的所有阵元或者所有阵元中的一部分参与超声波的发射。此时，这些参与超声波发射的阵元中的每个阵元或者每部分阵元分别受到发射脉冲的激励并分别发射超声波，这些阵元分别发射的超声波在传播过程中发生叠加，形成被发射到扫描目标的合成超声波束，在本发明实施例中，该合成超声波束即为血管组织发射的超声波束。

在本发明实施例中，处理器105对超声探头101进行扫描控制，超声探头101在扫描控制下进行发射和接收，波束合成模块104对接收的回波信号进行相应的波束合成，以多条合成线重建扫描区域的图像。

处理器105可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制超声成像设备100中的其它组件以执行期望的功能。

人机交互装置106与处理器105连接，比如，处理器105可以通过外部输入/输出端口与人机交互装置106连接，该人机交互装置106可以检测用户的输入信息，该输入信息比如可以是对超声波发射接收时序的控制指令，可以是对超声图像进行编辑和标注等的操作输入指令，或者还可以包括其他指令类型。通常用户对超声图像进行编辑、标注、测量等操作输入时所获得的操作指令用于针对目标组织的测量。人机交互装置106可以包括键盘、鼠标、滚轮、轨迹球、移动式输入设备(比如带触摸显示屏的移动设备、手机等等)、多功能旋钮等等其中之一或者多个的结合，因此，相应的外部输入/输出端口可以是无线通信模块，也可以是有线通信模块，或者两者的组合。外部输入/输出端口也可基于USB、如CAN等总线协议、和/或有线网络协议等来实现。

人机交互装置106还包括显示器，该显示器可以显示处理器105获得的超声图像。此外，显示器在显示超声图像的同时还可以提供给用户进行人机交互的图形界面，在图形界面上设置一个或多个被控对象，提供给用户利用人机交互装置106输入操作指令来控制这些被控对象，从而执行相应的控制操作。例如，图形界面上显示图标，利用人机交互装置可以对该图标进行操作，用来执行特定的功能，比如对超声图像进行标注的功能。实际应用中，该显示器可以是触摸屏显示器。此外，本实施例中的显示器可以包括一个显示器，也可以包括多个显示器。

在本发明一实施例中，处理器105用于控制超声探头向被测对象目标区域发射超声波，并接收从该目标区域返回的该超声波的超声回波以获得回波信号；对该回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像；根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置；根据该超声图像确定该目标组织的形态变化以及穿刺针的针尖的位置变化；根据该目标组织的形态变化以及针尖的位置变化确定穿刺状态。

在本发明一实施例中，处理器105用于控制超声探头向被测对象目标区域发射超声波，并接收从该目标区域返回的该超声波的超声回波以获得回波信号；对该回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像；根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置；根据该超声图像确定该目标组织的形态变化；根据该目标组织的形态变化确定穿刺针的针尖位置。

图2示出根据本发明实施例的确定穿刺状态的方法的示意性流程图。

如图2所示，本实施例公开的确定穿刺状态的方法，包括：

S101，控制超声探头向被测对象目标区域发射超声波，并接收从该目标区域返回的该超声波的超声回波以获得回波信号。

即通过图1所示的超声成像设备对被测对象的目标区域进行扫描，从而向被测对象目标区域发射超声波，并接收从该目标区域返回的该超声波的超声回波以获得回波信号。

示例性地，该目标区域为被测对象的进行穿刺的区域。

S102，对该回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像。

示例性地，采用本领域常用的方法对回波信号进行处理，例如对回波信号进行聚焦延时、加权和通道求和等处理，获得波束合成的超声回波信号，然后对波束合成的超声回波信号进行处理得到被测对象目标区域的超声图像。

S103，根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置。

当在步骤S102中对该回波信号进行处理获得被测对象目标区域的超声图像之后，则根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置。

示例性地，在本实施例中，该目标组织包括血管组织。该血管组织可以为各种类型的血管组织，例如动脉血管、静脉血管等。血管组织的超声图像的示例参见图3A，血管组织的结构示意图参见图3B。

在本文中，该目标区域内目标组织的位置指的是目标组织在超声图像的图像显示区中相对超声探头的位置。以血管组织为例，可以通过下述方法定位目标组织的位置。第一，结合焦点(超声图像的发射焦点)位置等信息对获得的超声图像进行图像识别，以从超声图像中识别出目标组织并确定目标组织相对超声探头的位置。第二，首先，响应操作者(超声成像设备的操作者，例如医生)的动作在超声图像上设置关注点(即关心或关注的目标，比如血管组织)，然后在关注点附近进行图像识别，以从超声图像中识别出目标组织并确定目标组织相对超声探头的位置。

应当理解，可以采用上述任一项方法或其它合适的方法根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置，或者以上方法的结合根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置，例如优先利用关注点进行目标组织的定位，如果定位失败，则利用焦点位置信息进行目标组织的定位。

S104，根据该超声图像确定该目标组织的形态变化以及穿刺针的针尖的位置变化。

作为一个示例，在本发明实施例中，根据该超声图像确定该目标组织的形态变化以及针尖的位置变化可以通过下述步骤实现。

首先，获取该目标组织的当前帧与前一帧的超声图像。

即从对被测对象目标区域扫描得到的超声图像中获取目标组织的当前帧与前一帧的超声图像的数据。应当理解，被测对象目标区域扫描得到的超声图像可以存储在超声成像设备的存储装置中，该目标组织的当前帧与前一帧的超声图像的数据可以从存储装置中调取。

接着，对该目标组织的当前帧与前一帧的超声图像进行图像处理以获取该目标组织前后帧超声图像的差异。

即，在获得该目标组织的当前帧与前一帧的超声图像，对该目标组织的当前帧与前一帧的超声图像进行图像处理以获取该目标组织前后帧超声图像的差异。例如，对以获取该目标组织前后帧超声图像的差异进行作差、作商等图像处理方法来获得前后帧超声图像的差异。

然后，根据该目标组织前后帧超声图像的差异确定该目标组织的形态变化和/或针尖的位置变化。

当获得该目标组织前后帧超声图像的差异后，则基于该目标组织前后帧超声图像的差异确定该目标组织的形态变化和/或针尖的位置变化。

示例性地，该目标组织为血管组织，血管组织的超声图像的示例和结构示意图如图3A和图3B所示，血管组织包括上壁和下壁。以血管组织为例，该目标组织的形态变化包括该目标组织的上壁发生向下形变、该目标组织的下壁发生向下形变、该目标组织的上壁的向下形变恢复、该目标组织的下壁的向下形变恢复、该目标组织的上壁未发生形变或该目标组织的下壁未发生形变。

该穿刺针的针尖的位置变化包括该针尖位于该目标组织之外、该针尖由该目标组织之外变为位于该目标组织之内或该针尖由该目标组织之内变为位于该目标组织之外。

该目标组织的形态变化以及穿刺针的针尖的位置变化的示例如图4所示。在图4(a)中，目标组织的上壁和下壁均未发生形变，穿刺针的针尖位于目标组织之外。在图4(b)中，目标组织的上壁发生向下形变，穿刺针的针尖达到目标组织上壁。在图4(c)中，目标组织的上壁的向下形变恢复，刺针的针尖由该目标组织之外变为位于该目标组织之内，即穿过目标组织的上壁。在图4(d)中，目标组织的下壁发生向下形变，穿刺针的针尖达到目标组织下壁。在图4(e)中，目标组织的下壁的向下形变恢复，刺针的针尖由该目标组织之内变为位于该目标组织之外，即穿过目标组织的下壁。

作为另一个示例，对于目标组织形态的变化可以通过该目标组织前后帧超声图像的差异确定，而针尖的位置变化可以直接通过对目标组织的超声图像进行识别得到。具体地，首先，获取该目标组织的当前帧超声图像；接着，对该目标组织的当前帧超声图像进行图像识别，从该超声图像中识别出穿刺针以及穿刺针的针尖，进而确定针尖位置。然后，基于前一帧超声图中针尖的位置即可知道针尖的位置变化。或者基于目标组织在超声图像上的位置，确定针尖的位置。

S105，根据该目标组织的形态变化以及针尖的位置变化确定穿刺状态。

当在步骤S104中，根据该超声图像确定该目标组织的形态变化以及穿刺针的针尖的位置变化之后，则根据该目标组织的形态变化以及针尖的位置变化确定穿刺状态。

示例性地，该穿刺状态包括接近目标组织上壁、到达目标组织上壁、穿过目标组织上壁、到达目标组织下壁或穿过目标组织下壁。

作为一个示例，例如当目标组织的形态变化为目标组织的上下壁未发生形变，且针尖位于目标组织之外，则穿刺状态为接近目标组织上壁；当目标组织的形态变化为目标组织的上壁发生向下形变，且针尖位于目标组织之外，则穿刺状态为针尖达到目标组织上壁；当目标组织的形态变化为目标组织的上壁的向下形变恢复，且针尖位于目标组织之内，则穿刺状态为针尖穿过目标组织上壁；当目标组织的形态变化为目标组织的下壁发生向下形变，且针尖位于目标组织之内，则穿刺状态为针尖达到目标组织下壁；当目标组织的形态变化为目标组织的下壁的向下形变恢复，且针尖位于目标组织之外，则穿刺状态为针尖穿过目标组织下壁。

应当理解，上述给出的根据该目标组织前后帧超声图像的差异确定该目标组织的形态变化和/或针尖的位置变化，目标组织的形态变化和/或针尖的位置变化，以及根据该目标组织的形态变化以及针尖的位置变化确定穿刺状态的例子仅仅是示例性的，在本发明的实施例中，还可以包括其他情形，而不限于上述示例。

进一步地，在本实施例中，当确定穿刺状态之后，还可以根据确定的穿刺状态进行提示，以使用户实时了解穿刺状态。示例性地，该提示包括语音和/或文字提示。例如通过超声成像设备的扬声器等实时播放当前的穿刺状态，或者在超声图像中或图像显示区域中的设定区域以文字提示当前的穿刺状态。

根据本发明实施例的确定穿刺状态的方法，通过获取目标组织的超声图像，然后基于超声图像获取目标组织的形态变化和针尖位置变化，从而基于目标组织的形态变化和针尖位置变化确定穿刺状态，这样可以提高针尖定位的准确性，并且在针尖定位不精准或穿刺针与血管有错位时，能通过血管壁形态的变化，估计出当前穿刺状态并进行提示，尽量提高医生的操作信心，提升医生的工作效率。

图5示出根据本发明实施例的确定针尖位置的方法的示意性流程图。

如图5所示，本实施例的确定针尖位置的方法包括：

步骤S201，控制超声探头向被测对象目标区域发射超声波，并接收从该目标区域返回的该超声波的超声回波以获得回波信号。

示例性地，通过图1所示的超声成像设备对被测对象的目标区域进行扫描，从而向被测对象目标区域发射超声波，并接收从该目标区域返回的该超声波的超声回波以获得回波信号。

步骤S202，对该回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像。

示例性地，采用本领域常用的方法对回波信号进行处理，例如对回波信号进行聚焦延时、加权和通道求和等处理，获得波束合成的超声回波信号，然后对波束合成的超声回波信号进行处理得到被测对象目标区域的超声图像。

步骤S203，根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置。

当在步骤S202中对该回波信号进行处理获得被测对象目标区域的超声图像之后，则根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置。

示例性地，在本实施例中，该目标组织包括血管组织。该血管组织可以为各种类型的血管组织，例如动脉血管、静脉血管等。血管组织的超声图像的示例参见图3A，血管组织的结构示意图参见图3B。

在本文中，该目标区域内目标组织的位置指的是目标组织在超声图像的图像显示区中相对超声探头的位置。以血管组织为例，可以通过下述方法定位目标组织的位置。第一，结合焦点(超声图像的发射焦点)位置等信息对获得的超声图像进行图像识别，以从超声图像中识别出目标组织并确定目标组织相对超声探头的位置。第二，首先，响应操作者(超声成像设备的操作者，例如医生)的动作在超声图像上设置关注点(即关心或关注的目标，比如血管组织)，然后在关注点附近进行图像识别，以从超声图像中识别出目标组织并确定目标组织相对超声探头的位置。

应当理解，可以采用上述任一项方法或其它合适的方法根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置，或者以上方法的结合根据该超声图像确定该目标区域内目标组织的位置，例如优先利用关注点进行目标组织的定位，如果定位失败，则利用焦点位置信息进行目标组织的定位。

步骤S204，根据该超声图像确定该目标组织的形态变化。

作为一个示例，在本发明实施例中，根据该超声图像确定该目标组织的形态变化可以通过下述步骤实现。

首先，获取该目标组织的当前帧与前一帧的超声图像。

即从对被测对象目标区域扫描得到的超声图像中获取目标组织的当前帧与前一帧的超声图像的数据。应当理解，被测对象目标区域扫描得到的超声图像可以存储在超声成像设备的存储装置中，该目标组织的当前帧与前一帧的超声图像的数据可以从存储装置中调取。

接着，对该目标组织的当前帧与前一帧的超声图像进行图像处理以获取该目标组织前后帧超声图像的差异。

即，在获得该目标组织的当前帧与前一帧的超声图像，对该目标组织的当前帧与前一帧的超声图像进行图像处理以获取该目标组织前后帧超声图像的差异。例如，对以获取该目标组织前后帧超声图像的差异进行作差、作商等图像处理方法来获得前后帧超声图像的差异。

然后，根据该目标组织前后帧超声图像的差异确定该目标组织的形态变化和/或针尖的位置变化。

示例性地，该目标组织为血管组织，血管组织的超声图像的示例和结构示意图如图3A和图3B所示，血管组织包括上壁和下壁。以血管组织为例，该目标组织的形态变化包括该目标组织的上壁发生向下形变、该目标组织的下壁发生向下形变、该目标组织的上壁的向下形变恢复、该目标组织的下壁的向下形变恢复、该目标组织的上壁未发生形变或该目标组织的下壁未发生形变。

该目标组织的形态变化的示例参见图4，在此不再赘述。

步骤S205，根据该目标组织的形态变化确定穿刺针的针尖位置。

当在步骤S204中，根据该超声图像确定该目标组织的形态变化之后，则根据该目标组织的形态变化确定穿刺针的针尖位置。

示例性地，该针尖位置包括接近目标组织上壁、到达目标组织上壁、穿过目标组织上壁、到达目标组织下壁或穿过目标组织下壁。

作为一个示例，当在该目标组织前后帧超声图像中该目标组织的上壁和下壁都未发生形变时，确定针尖位于该目标之外或接近目标组织上壁；当在该目标组织前后帧超声图像中该目标组织由上壁和下壁未发生形变变为该目标组织的上壁发生向下形变时，确定针尖到达目标组织上壁；当在该目标组织前后帧超声图像中该目标组织由上壁发生向下形变变为上壁和下壁未发生形变时，确定针尖穿过目标组织上壁；当在该目标组织前后帧超声图像中该目标组织由上壁和下壁未发生形变变为该目标组织的下壁发生向下形变时，确定针尖到达目标组织下壁；当在该目标组织前后帧超声图像中该目标组织由下壁发生向下形变变为上壁和下壁未发生形变时，确定针尖穿过目标组织下壁。

应当理解，根据该目标组织的形态变化确定穿刺针的针尖位置不限于上述方法，还可以采用各种合适的方法。

进一步地，在本实施例中，当确定穿刺针的针尖位置之后，还可以根据确定的穿刺针的针尖位置进行提示，以使用户实时了解穿刺针的针尖位置。示例性地，该提示包括语音和/或文字提示。例如通过超声成像设备的扬声器等实时播放当前的穿刺针的针尖位置，或者在超声图像中或图像显示区域中的设定区域以文字提示当前的穿刺针的针尖位置。

根据本发明实施例的确定穿刺针的针尖位置的方法，通过获取目标组织的超声图像，然后基于超声图像获取目标组织的形态变化，从而基于目标组织的形态变化确定穿刺针的针尖位置，这样可以提高针尖定位的准确性，并且在针尖定位不精准或穿刺针与血管有错位时，能通过血管壁形态的变化，估计出当前穿刺针的针尖位置并进行提示，尽量提高医生的操作信心，提升医生的工作效率。

另外，本发明实施例还提供了一种超声成像设备，其包括超声探头，发射电路，接收电路和处理器；所述处理器用于执行根据本发明实施例的确定穿刺状态的方法或确定针尖位置的方法中的步骤。

另外，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器可以运行存储装置存储的所述程序指令，以实现本文所述的本发明实施例中(由处理器实现)的功能以及/或者其它期望的功能，例如以执行根据本发明实施例的确定穿刺状态的方法或确定针尖位置的方法的相应步骤，在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据，例如所述应用程序使用和/或产生的各种数据等。

例如，所述计算机存储介质例如可以包括存储卡、平板电脑的存储部件、个人计算机的硬盘、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器、或者上述存储介质的任意组合。

综上所述，根据本发明的确定穿刺状态的方法、确定针尖位置的方法、超声成像设备可以提高针尖定位的准确性，并且在针尖定位不精准或穿刺针与血管有错位时，能通过血管壁形态的变化，估计出当前穿刺状态并进行提示，尽量提高医生的操作信心，提升医生的工作效率。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (18)

1.一种确定穿刺状态的方法，其特征在于，包括：

控制超声探头向被测对象目标区域发射超声波，并接收从所述目标区域返回的所述超声波的超声回波以获得回波信号；

对所述回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像；

根据所述超声图像确定所述目标区域内目标组织的位置；

根据所述超声图像确定所述目标组织的形态变化以及穿刺针的针尖的位置变化；

根据所述目标组织的形态变化以及针尖的位置变化确定穿刺状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述超声图像确定所述目标组织的形态变化以及针尖的位置变化，包括：

获取所述目标组织的当前帧与前一帧的超声图像；

对所述目标组织的当前帧与前一帧的超声图像进行图像处理以获取所述目标组织前后帧超声图像的差异；

根据所述目标组织前后帧超声图像的差异确定所述目标组织的形态变化和/或针尖的位置变化。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标组织的形态变化，包括：

所述目标组织的上壁发生向下形变、所述目标组织的下壁发生向下形变、所述目标组织的上壁的向下形变恢复、所述目标组织的下壁的向下形变恢复、所述目标组织的上壁未发生形变或所述目标组织的下壁未发生形变。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述针尖的位置变化包括：

所述针尖位于所述目标组织之外、所述针尖由所述目标组织之外变为位于所述目标组织之内或所述针尖由所述目标组织之内变为位于所述目标组织之外。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述超声图像确定所述目标组织的形态变化以及针尖的位置变化，包括：

获取所述目标组织的当前帧超声图像；

对所述目标组织的当前帧超声图像进行图像识别，以确定针尖位置。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述穿刺状态包括接近目标组织上壁、到达目标组织上壁、穿过目标组织上壁、到达目标组织下壁或穿过目标组织下壁。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标组织包括血管组织。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

根据确定的穿刺状态进行提示。

9.一种确定针尖位置的方法，其特征在于，包括：

控制超声探头向被测对象目标区域发射超声波，并接收从所述目标区域返回的所述超声波的超声回波以获得回波信号；

对所述回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像；

根据所述超声图像确定所述目标区域内目标组织的位置；

根据所述超声图像确定所述目标组织的形态变化；

根据所述目标组织的形态变化确定穿刺针的针尖位置。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述超声图像确定所述目标组织的形态变化，包括：

获取所述目标组织的当前帧与前一帧的超声图像；

对所述目标组织的当前帧与前一帧的超声图像进行图像处理以获取所述目标组织前后帧超声图像的差异；

根据所述目标组织前后帧超声图像的差异确定所述目标组织的形态变化。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述目标组织的形态变化，包括：

所述目标组织的上壁发生向下形变、所述目标组织的下壁发生向下形变、所述目标组织的上壁的向下形变恢复、所述目标组织的下壁的向下形变恢复、所述目标组织的上壁未发生形变或所述目标组织的下壁未发生形变。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其特征在于，所述针尖位置包括接近目标组织上壁、到达目标组织上壁、穿过目标组织上壁、到达目标组织下壁或穿过目标组织下壁。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据所述目标组织的形态变化确定针尖位置，包括：

当在所述目标组织前后帧超声图像中所述目标组织的上壁和下壁都未发生形变时，确定针尖位于所述目标之外或接近目标组织上壁；或者

当在所述目标组织前后帧超声图像中所述目标组织由上壁和下壁未发生形变变为所述目标组织的上壁发生向下形变时，确定针尖到达目标组织上壁；或者

当在所述目标组织前后帧超声图像中所述目标组织由上壁发生向下形变变为上壁和下壁未发生形变时，确定针尖穿过目标组织上壁；

当在所述目标组织前后帧超声图像中所述目标组织由上壁和下壁未发生形变变为所述目标组织的下壁发生向下形变时，确定针尖到达目标组织下壁；或者

当在所述目标组织前后帧超声图像中所述目标组织由下壁发生向下形变变为上壁和下壁未发生形变时，确定针尖穿过目标组织下壁。

14.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述目标组织包括血管组织。

15.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，还包括：

根据确定的穿刺状态进行提示。

16.一种超声成像设备，其特征在于，包括：

超声探头；

发射电路，用于激励所述超声探头向被测对象目标区域发射超声波；

接收电路，用于控制所述超声探头接收从所述目标区域返回的所述超声波的超声回波以获得回波信号；

处理器，用于对所述回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像；

根据所述超声图像确定所述目标区域内目标组织的位置；

根据所述超声图像确定所述目标组织的形态变化以及针尖的位置变化；以及

根据所述目标组织的形态变化以及针尖的位置变化确定穿刺状态。

17.一种超声成像设备，其特征在于，包括：

超声探头；

发射电路，用于激励所述超声探头向被测对象目标区域发射超声波；

接收电路，用于控制所述超声探头接收从所述目标区域返回的所述超声波的超声回波以获得回波信号；

处理器，用于对所述回波信号进行处理以获得被测对象目标区域的超声图像；

根据所述超声图像确定所述目标区域内目标组织的位置；

根据所述超声图像确定所述目标组织的形态变化；以及

根据所述目标组织的形态变化确定穿刺针的针尖位置。

18.一种超声成像设备，其特征在于，包括：

超声探头，发射电路，接收电路和处理器；

所述处理器用于执行如权利要求1-15中任一项所述方法中的步骤。

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