CN114680940A - 基于超声图像的血管斑块的呈现方法及超声成像系统 - Google Patents
基于超声图像的血管斑块的呈现方法及超声成像系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114680940A CN114680940A CN202011611667.7A CN202011611667A CN114680940A CN 114680940 A CN114680940 A CN 114680940A CN 202011611667 A CN202011611667 A CN 202011611667A CN 114680940 A CN114680940 A CN 114680940A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blood vessel
- dimensional
- volume data
- ultrasonic
- position information
- 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
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
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to 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
-
- 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法及超声成像系统,该呈现方法包括:获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;根据多帧二维超声图像和空间位置信息,获取目标血管的三维体数据;根据目标血管的三维体数据,生成血管树三维模型;获取目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在血管树三维模型上的对应位置标记至少一个斑块区域;显示血管树三维模型以及标记出的斑块区域,且在血管树三维模型上显示超声探头的角度。通过该呈现方法,可以使用户能够更加直观的观察到血管概况和斑块位置以及超声探头的角度。
Description
技术领域
本发明总地涉及医疗设备技术领域,更具体地涉及一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法及超声成像系统。
背景技术
颈动脉斑块是颈动脉粥样硬化的表现,多发病于颈总动脉分叉处。研究发现,颈动脉斑块与老年人缺血性脑卒中的发生密切相关。颈动脉超声检查作为一种无创、简便、重复性好的方法,已成为颈动脉粥样硬化临床诊断的首选方案。
颈动脉血管超声扫查时,通常会以横切面左起主动脉弓分支开始,右至颈动脉分叉远端的无名动脉,依次观察管壁上有无斑块。找到斑块后,切换至纵切面变换多个角度查找斑块的位置,观察斑块的形态,并测量斑块的大小。如果血管中存在多个斑块,通常以文字的形式描述每个斑块的所在位置,但不够直观。而且,对于一些有随访需求的患者,复查时需保证每次检查都观察斑块的同一位置的切面进行对比分析,因为只有文字描述的斑块间的位置关系,医生只能按照报告中的超声图像文字描述在对应的位置变换多个角度重复进行扫查,大大降低了工作效率。
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所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
根据所述目标血管的三维体数据,生成血管树三维模型;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管树三维模型上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管树三维模型以及标记出的斑块区域。
本申请另一方面提供一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
根据所述目标血管的三维体数据,生成血管树三维模型;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管树三维模型上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管树三维模型以及标记出的斑块区域,且在所述血管树三维模型上显示所述超声探头相对于所述目标血管的角度。
本申请另一方面提供一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
获取血管树通用模型,并将所述血管树通用模型和所述目标血管的三维体数据进行配准;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管树通用模型上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管树通用模型以及标记出的所述斑块区域。
本申请另一方面提供一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
获取血管树通用模型,并将所述血管树通用模型和所述目标血管的三维体数据进行配准;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管树通用模型上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管树通用模型以及标记出的所述斑块区域,且在所述血管树通用模型上显示所述超声探头相对于所述目标血管的角度。
本申请另一方面提供一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
对所述目标血管的三维体数据进行渲染,以获得血管图像;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管图像上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管图像以及标记出的斑块区域。
本申请另一方面提供一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
对所述目标血管的三维体数据进行渲染,以获得血管图像;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管图像上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管图像以及标记出的斑块区域,且在所述血管图像上显示所述超声探头相对于所述目标血管的角度。
本申请又一方面提供一种超声成像系统,所述超声成像系统包括:
超声探头;
发射/接收序列控制器,用于控制所述超声探头向目标血管发射超声波,接收从所述目标血管返回的基于所述超声波的超声回波,得到超声回波信号;
处理器,用于根据所述超声回波信号得到与所述目标血管的相关的连续的多帧二维超声图像;
存储器,用于存储可执行的程序指令;
所述处理器还用于执行所述存储器中存储的所述程序指令,使得所述处理器执行前述的血管斑块的呈现方法;
显示装置,用于显示可视化信息。
根据本申请的血管斑块的呈现方法,控制显示装置在显示界面上显示所述血管树三维模型以及标记出的斑块区域,以便用户能够更加直观的观察到血管概况和斑块位置,在对患者进行复查时,用户可以依据显示的血管和斑块位置准确判断出斑块的具体位置,从而做针对性的扫查,无需再对患者进行复查时变换多个角度重复对目标血管进行扫查,减少扫查次数,显著提高了工作效率。
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示出了本发明一个实施例中的基于超声图像的血管斑块的呈现方法的流程图;
图2示出了本发明一个实施例中的血管斑块和超声探头的显示画面的示意图;
图3示出了本发明另一个实施例中的基于超声图像的血管斑块的呈现方法的流程图;
图4示出了本发明一个实施例中的空间变换的示意图;
图5示出了本发明再一个实施例中的基于超声图像的血管斑块的呈现方法的流程图;
图6示出了本发明一个实施例中的超声成像系统的示意性框图。
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。
鉴于前述的血管超声扫查中存在的问题,本申请提供一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,所述呈现方法包括:获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;根据所述目标血管的三维体数据,生成血管树三维模型;获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管树三维模型上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;显示所述血管树三维模型以及标记出的斑块区域,且在该血管树三维模型上显示该超声探头相对于该目标血管的角度。
综上所述,根据本申请的血管斑块的呈现方法,控制显示装置在显示界面上显示所述血管树三维模型以及标记出的斑块区域,以及在该血管树三维模型上显示该超声探头相对于该目标血管的角度,以便用户能够更加直观的实时的观察到血管概况和斑块位置以及超声探头的角度,在对患者进行复查时,用户可以依据显示的血管和斑块位置以及超声探头的角度准确判断出斑块的具体位置,从而做针对性的扫查,无需再对患者进行复查时变换多个角度重复对目标血管进行扫查,减少扫查次数,显著提高了工作效率。
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。
本申请提供的基于超声图像的血管斑块的呈现方法及超声成像系统可以应用于人体,也可以应用于各种动物。
具体地,下面结合附图,对本申请的基于超声图像的血管斑块的呈现方法和超声成像系统进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
首先,参考图1至图6对本发明实施例的基于超声图像的血管斑块的呈现方法和超声成像系统进行描述,其中,图1示出了本发明一个实施例中的基于超声图像的血管斑块的呈现方法的流程图;图2示出了本发明一个实施例中的血管斑块和超声探头的显示画面的示意图;图3示出了本发明另一个实施例中的基于超声图像的血管斑块的呈现方法的流程图;图4示出了本发明一个实施例中的空间变换的示意图;图5示出了本发明再一个实施例中的基于超声图像的血管斑块的呈现方法的流程图;图6示出了本发明一个实施例中的超声成像系统的示意性框图。
首先,参考附图1对本发明一个实施例中的基于超声图像的血管斑块的呈现方法进行描述。
作为示例,如图1所示,本申请的基于超声图像的血管斑块的呈现方法,包括以下步骤:在步骤S110中,获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;在步骤S120中,根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;在步骤S130中,根据所述目标血管的三维体数据,生成血管树三维模型;在步骤S140中,获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管树三维模型上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;在步骤S150中,显示所述血管树三维模型以及标记出的斑块区域。
具体地,在步骤S110中,可以基于超声成像系统获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像,超声成像系统的发射/接收序列控制器控制该超声探头向目标血管发射超声波,接收从该目标血管返回的基于该超声波的超声回波,得到超声回波信号;超声成像系统的处理器根据该超声回波信号得到与该目标血管的相关的连续的多帧二维超声图像。
本申请实施例中,二维超声图像包括但不限于B超图像等任意模式的图像。
超声扫查切面常用的有横切面和纵切面。其中,横切面一般是指沿短轴方向上的截面,纵切面一般是指沿长轴方向上的截面。在对目标血管例如颈动脉血管进行扫查时,可以先以横切面左起主动脉弓分支开始,右至颈动脉分叉远端的无名动脉,依次观察管壁上有无斑块。找到斑块后,切换至纵切面变换多个角度查找斑块的位置,观察斑块的形态,并测量斑块的大小。其中,横切面和纵切面可以是大体垂直的切面。
该多帧二维超声图像可以包括多帧的横切面图像和/或多帧的纵切面图像。
超声成像系统还包括导航器件,超声探头的空间位置信息可以由设置于该超声探头上的导航器件在该超声探头扫查该目标血管的过程中实时获取,导航器件包括但不限于磁导航和惯性导航,磁导航包括磁定位控制器和定位传感器,将定位传感器固定在超声探头上,随着超声探头的移动不断提供位置信息,通过磁定位控制器得到超声探头的六自由度空间方位,惯性导航包括陀螺仪和加速度计等,惯性导航系统是一种自主式的导航设备,惯性导航直接装在超声探头上,载体转动时,加速度计和陀螺仪也跟随转动,从而能连续、实时地提供超声探头的特征、姿态、速度等信息。
目标血管包括但不限于颈动脉血管、冠脉血管、腹主动脉血管、脑部血管、眼部血管、股动脉血管等。在本申请实施例中,主要以颈动脉血管为例。
在步骤S120中,可以基于本领域技术人员熟知的任意适合的方法获取目标血管的三维体数据,在一个示例中,根据该多帧二维超声图像和该空间位置信息,获取该目标血管的三维体数据,包括:根据该多帧二维超声图像和该空间位置信息,重建获得血管组织的三维体数据,其中,血管组织的三维体数据除了包括目标血管的三维体数据外,还会包括血管周围组织、结构等的三维体数据;在该血管组织的三维体数据中提取血管区域,以获得该目标血管的三维体数据。在另一个示例中,根据该多帧二维超声图像和该空间位置信息,获取该目标血管的三维体数据,包括:获取该多帧二维超声图像中各个超声图像中的血管区域;根据该血管区域和该空间位置信息,生成该目标血管的三维体数据。
可以采用本领域技术人员熟知的任意适合的方法重建获得三维体数据,例如,可以基于获取的连续的二维图像以及获取的位置及角度信息,通过图像预处理、数据配准和融合等图像处理方法后重建得到三维体数据,在一个具体示例中,可以基于Freehand的方法重建三维体数据,也称Freehand三维超声成像,是利用传统的二维超声扫描设备,结合磁定位系统,通过Freehand扫描方式,获得一系列二维超声图像以及相应的空间位置信息,然后进行三维超声体数据的重建,最后对重建的三维体数据进行渲染显示。其中,三维体数据重建是实现Freehand三维超声高精度成像的关键技术环节之一。根据重建目的的不同,超声图像三维重建可分为两大类:一类是基于表面重建的方法,另一类是基于体数据重建的方法。
Freehand三维超声体数据的重建过程主要包括3个步骤:体数据结构构建、采样像素重新分配和体数据中体素值计算。三维超声重建的第1步,是根据二维超声图像信息,确定重建体数据的尺寸规格,具体包括体数据的坐标原点、维度大小和体素间的物理间隔。如利用图像关键帧或更复杂的主成分分析等方法,确定重建体数据结构的大小。或基于包围盒(bounding box)的技术快速确定重建区域的大小,且无需预先确定或限制重建扫描的区域。包围盒只由它的最小点(Xmin,Ymin,Zmin)和最大点(Xmax,Ymax,Zmax)完全确定。三维超声重建的第二步,是对二维平面上的像素进行重新分配,即遍历二维超声平面上的每一个像素点,并根据它们位置信息的变换矩阵,把像素映射到三维体数据中。如果不止一个像素同时落入到同一个体素中,则需要根据一定的规则,选取合适的值(如平均值、最大值、最先(最后)到达的值等)。
由于Freehand三维超声的采样数据是稀疏的,像素分配之后不可避免地会在重建体数据中留下空白区域。因此,重建过程的第3步就是对空白体数据区域进行填补(hole-filling)。针对已知数据进行插值的方法有很多,但基本原理都是利用周围已知的像素值去插值出体素网格中未知的体素值。
可以通过任意适合的方法在超声图像中提取血管区域或在血管组织的三维体数据中提取血管区域,例如可以通过基于用户指令,提取血管区域,例如用户手动描迹出血管区域,或者还可以基于智能算法,自动提取血管区域。智能算法包括但不限于传统图像处理方法或机器学习或深度学习方法等方法。
在一个示例中,通过智能化方法获取血管区域的方法包括以下步骤:获取包含多张血管图像的训练数据以及对应的标注信息,标注信息至少包含前景(血管区域)和背景(例如血管周围的组织、结构等)的标注,将所述训练数据及标注信息放入深度学习分割网络中进行训练,深度学习分割网络如FCN(Fully Convolutional Networks),U-Net,MaskRCNN(Region-Convolutional Neural Networks)等,然后在网络中经过一系列的卷积、池化、反卷积等操作得到原图或血管区域经过一定比例缩放的掩膜图像,将图像中像素值大于一定阈值(比如0.5)的结果作为血管区域。通过这样的方法,可以自动提取血管区域。
在步骤S130中,可以根据本领域技术人员熟知的任意适合的图像处理方法,通过所述目标血管的三维体数据生成血管树三维模型,在此不做具体限定。例如可以对目标血管的三维体数据进行三维细化,该三维细化的方法可以采用本领域技术人员熟知的任意适合的方法,通过细化算法,血管宽度可以被细化为一个像素,且血管是连续的。生成血管树三维模型的方法可以包括生成特征树,再利用树的各种操作进行各种后续处理,如修剪、三维显示等,从而最终将目标血管的三维体数据生成为血管树三维模型。
由于目标血管例如颈动脉血管、脑部动脉血管、冠动脉血管等,它们的空间结构实际上是树的形式,因此,本申请实施例中采用树形模型来呈现目标血管。其中,血管树三维模型可以是三维分叉拓扑模型等。
在步骤S140中,可以通过任意适合的方法在血管区域中提取斑块区域或目标血管的三维体数据或在血管树三维模型中提取血管区域,例如可以通过基于用户指令,确定目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域(也即血管中斑块的区域),例如用户手动描迹出斑块区域,或者还可以基于智能算法,自动提取目标血管的三维体数据中的斑块区域。智能算法包括但不限于传统图像处理方法或机器学习或深度学习方法等方法。
在一个示例中,通过智能化方法获取斑块区域的方法包括以下步骤:获取包含多张斑块区域的血管图像的训练数据以及对应的标注信息,标注信息至少包含前景(斑块区域)和背景(例如血管壁、血管周围的组织、结构等)的标注,将所述训练数据及标注信息放入深度学习分割网络中进行训练,深度学习分割网络如FCN(Fully ConvolutionalNetworks),U-Net,Mask RCNN(Region-Convolutional Neural Networks)等,然后在网络中经过一系列的卷积、池化、反卷积等操作得到原图或血管图像经过一定比例缩放的掩膜图像,将图像中像素值大于一定阈值(比如0.5)的结果作为斑块区域。通过这样的方法,可以自动提取斑块区域。
目标血管可能包括一个斑块区域、也可能包括多个斑块区域,可以基于提取出的斑块区域的位置和形状在所述血管树三维模型上的对应位置标记至少一个所述斑块区域。该标记方式包括但不限于标记出斑块区域的边缘轮廓等。
为了便于后续血管树三维模型的呈现例如在显示装置上显示,该血管树三维模型还可以是经过渲染后的血管树三维模型,其可以作为三维模型的表示。当该血管三维模型在显示装置上显示时,用户可以观察到和三维模型相同的可视效果。
在步骤S150中,显示所述血管树三维模型以及标记出的斑块区域。
在一个示例中,显示该血管树三维模型以及标记出的斑块区域包括:控制显示装置在显示界面上以预设方式区别化显示标记出的斑块区域,其中,预设方式区别化显示包括以下显示方式中的至少一种:高亮显示、附加符号显示、斑块区域的轮廓显示、闪烁显示、区别化的底纹颜色显示或区别化的颜色显示(也即将血管壁和斑块区域通过不同的颜色显示),或者其他能够凸显出斑块区域的显示方式。通过区别化的显示方式可以便于用户直观醒目的观察到斑块的位置,从而辅助医生更加快速准确的针对待扫查斑块做出扫查方案,提升工作效率和节省时间成本。
进一步,本申请的呈现方法还包括:在该血管树三维模型上显示该超声探头相对于该目标血管的位置和角度,例如在血管树三维模型上的任意位置显示,例如左上方、右上方、外侧等显示,该超声探头相对于该目标血管的位置和角度包括超声探头对该目标血管的斑块区域进行扫查时的多个位置和角度中的至少一个位置和角度,该位置和角度可以指相对于血管的位置和角度,从而提示用户可以使探头处于何处和什么角度能够准确定位到斑块的位置以及对斑块的形状、大小等进行扫查,有助于提高用户扫查的工作效率。
超声探头相对于目标血管的位置和角度可以是用户在初次对目标血管扫查时,输入到成像系统内的,也可以是当确定血管的斑块区域后,系统自动识别出的,或者,还可以是基于扫查过程中的导航器件提供的位置和角度信息而获取到的,或者,还可以在三维图像例如血管树三维模型中搜索与当前扫查时的二维超声图像相匹配的切面,也可以获取探头与血管的相对位置关系。
在一个示例中,在该血管树三维模型上显示该超声探头相对于该目标血管的位置和角度,包括:获取该超声探头的模拟图形;在该血管树三维模型外侧显示该超声探头的模拟图形,其中,该超声探头的模拟图形相对该血管树三维模型的位置和角度用于表征该超声探头相对于该目标血管的位置和角度。该模拟图形可以是用户直接导入到超声成像装置中的探头的模拟图形,且该模拟图形还可以是经过渲染的模拟图形,当显示装置显示该模拟图形时,可以向用户呈现三维立体效果。在另一个示例中,还可以以其他的方式显示超声探头相对于目标血管的位置和角度,例如在显示血管树三维模型时,直接显示可以超声探头相对于目标血管的位置和角度的文字描述等。
在另一个实现方式中,与上述方案的区别在于,可以显示超声探头相对于该目标血管的角度,但不一定需要同时显示探头相对于该目标血管的位置;本申请的呈现方法还包括:在该血管树三维模型上显示该超声探头相对于该目标血管的角度。对于超声探头的角度的相关说明可参考前述描述,此处不再赘言。
例如,如图2所示,在血管树三维模型210上标记出了斑块区域220,并在血管树三维模型外侧显示超声探头的模拟图形230,并且通过超声探头的模拟图形230表征超声探头相对于血管的位置和角度信息。
值得一提的是,本申请的血管树三维模型210还可以基于用户指令进行旋转,以使用户想查看另一视角的信息时,可以通过旋转该血管树模型到对应的视角而实现。
在一个示例中,该呈现方法还包括:控制显示装置在显示界面上显示标记的斑块区域的具有最大厚度的横切面二维超声图像和/或具有最大长度的纵切面二维超声图像,通过显示该些超声图像,用户再后续回顾该扫查信息时,可以更加直观的观察到斑块的厚度、长度等信息,从而辅助用户根据该些信息作出相应诊断等。
在一个示例中,本申请的呈现方法还包括:对该目标血管的三维体数据进行渲染,以获得血管图像;控制显示装置在显示界面上显示该血管图像,通过显示该血管图像以便用户查看到目标血管的更多细节,且该血管图像上也可以同时标注出斑块区域的位置,通过这样的方式,用户还可以判断血管树三维模型中显示的斑块区域的位置是否和血管图像中的显示一致,从而辅助判断血管树三维模型中的显示的斑块位置是否正确。
下面,参考图3对本申请的另一个实施例中还提供一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法。
作为示例,如图3所示,本申请实施例中的基于超声图像的血管斑块的呈现方法包括以下步骤:在步骤S301中,获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,该空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;在步骤S302中,根据该多帧二维超声图像和该空间位置信息,获取该目标血管的三维体数据;在步骤S303中,获取血管树通用模型,并将该血管树通用模型和该目标血管的三维体数据进行配准;在步骤S304中,获取该目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在该血管树通用模型上的对应位置标记至少一个该斑块区域;在步骤S305中,显示该血管树通用模型以及标记出的该斑块区域。
在一个实现方式中,图3所示实施例的呈现方法还包括:在该血管树通用模型上显示该超声探头相对于该目标血管的角度。对于超声探头的角度的相关说明可参考前述描述,此处不再赘言。
为了避免重复,本申请实施例中主要对该实施例区别于前述实施例中的呈现方法之处进行描述,例如步骤S303进行描述,其他步骤的描述可以参考前文的对应步骤。
可以采用本领域技术人员熟知的任意适合的方法将该血管树通用模型和该目标血管的三维体数据进行配准,在一个示例中,该超声探头上设置有导航器件,该导航器件用于实时获取该超声探头的空间位置信息,将该血管树通用模型和该目标血管的三维体数据配准,包括:将该血管树通用模型与目标血管的三维体数据进行配准,以获得转换矩阵,手动配准或根据提取的血管区域(例如在提取的目标血管的三维体数据)使用传统图像处理方法或机器学习/深度学习方法自动与目标血管的三维体数据进行配准;基于该转换矩阵,将该目标血管的三维体数据的空间坐标映射到该血管树通用模型。通过将两者进行配准,可以将目标血管的三维体数据和血管树通用模型进行融合处理等,以使得配准后的血管树通用模型能够表征目标血管的各种图像信息。
血管树通用模型可以是本领域技术人员已知的任意可以表征目标血管的立体形状的通用模型(特别是,三维模型),例如颈动脉血管的血管树通用模型、冠动脉血管的血管树通用模型等。
在进行配准时,需要寻找一种空间变换以让超声图像数据(例如目标血管的三维体数据、二维超声图像数据)与血管树通用模型得以映射,使得来源不同的两组图像数据中对应于空间同一位置的点能够一一对应起来,从而达到将信息正确配准、融合的目的。
图4中示出了超声成像系统中的空间变换关系,通过该空间变换关系,可以实现超声图像数据与血管树通用模型图像融合处理,即先把超声图像数据中的点从超声空间坐标系变换到位置传感器(图示实施例中采用磁定位传感器)的空间坐标系,再从磁定位传感器空间坐标系变换到世界坐标系(也即磁场发生器空间坐标系),最后从世界坐标系变换到三维图像空间坐标系(也即血管树通用模型所在的空间坐标系)。以公式的形式,可以表示为如下式(1):
XSec=P·Rprobe·A·Xus 公式(1)
其中,XUS是像素点在超声空间的坐标,Xsec是该点在另一模态图像空间的坐标,A是超声空间到定位传感器空间的变换矩阵,Rprobe是位置传感器空间到世界坐标空间的变换矩阵,P是世界坐标系到三维图像空间坐标系的变换矩阵。
当位置传感器固定在探头上不动、探头型号不变时,变换矩阵A固定不变,配准前通过标定的方法获取,具体可以参考本领域技术人员熟知的超声图像空间变换到定位传感器空间的相关方法,在此不做详细描述。对于变换矩阵Rprobe,其由磁定位控制器直接读取,随着探头的移动,Rprobe不断变化。对于变换矩阵P可以通过配准的结果计算得到,即在超声图像空间和三维图像空间图像配准结果为M,具体地参见下述公式(2):
因此,实现超声图像数据与血管树通用模型图像配准的关键在于计算出M,进而通过M计算变换矩阵P。
可以通过本领域技术人员熟知的任意适合的方法配准获取超声空间和三维图像空间图像的配准结果,例如,医生在配准前将血管树通用模型(也即血管树通用三维模型)导入超声成像系统,可通过例如U盘、光盘、网络传输等导入,然后医生使用超声探头对目标区域(例如目标血管)进行扫描,若扫描图像中出现目标区域关键结构(例如目标血管的血管分叉、起始位置、终止位置等)可冻结超声图像,再在血管树通用模型中寻找对应二维(2D)切面,将冻结的超声图像与选择的血管树通用模型2D切面进行配准,可以利用多个切面进行配准,从而计算出M。
再例如,超声图像与血管树通用模型的配准也可以通过前文所述的Freehand扫描一段带有定位信息的超声电影获得重建的三维(3D)超声图像,P矩阵可自动获得,基于该3D超声图像扫描时的位置信息实现与实时超声图像的自动配准。
如图5所示,在本申请的又一个实施例中还提供一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法500,该呈现方法500包括以下步骤:在步骤S501中,获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,该空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;在步骤S502中,根据该多帧二维超声图像和该空间位置信息,获取该目标血管的三维体数据;在步骤S503中,对该目标血管的三维体数据进行渲染,以获得血管图像;在步骤S504中,获取该目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在该血管图像上的对应位置标记至少一个该斑块区域;在步骤S505中,显示该血管图像以及标记出的斑块区域。在一个示例中,在该血管图像上显示该超声探头相对于该目标血管的位置和角度。
在一个实现方式中,图5所示实施例的呈现方法还包括:在该血管图像上显示该超声探头相对于该目标血管的角度。对于超声探头的角度的相关说明可参考前述描述,此处不再赘言。
本实施例和前述实施例的区别在于,本申请的斑块区域显示在血管图像上,而该血管图像是基于目标血管的三维体数据进行渲染后的图像,当其在显示装置上显示时,也可以给用户呈现三维立体效果。具体地,本申请实施例中的各个步骤可以参考前文中呈现方法的相关描述,在此不再重复。
综上所述,根据本申请实施例的呈现方法,根据本申请的血管斑块的呈现方法,控制显示装置在显示界面上显示血管树三维模型或血管树通用模型或血管图像以及标记出的斑块区域,且在该血管树三维模型或血管树通用模型或血管图像上显示该超声探头相对于该目标血管的角度,以便用户能够更加直观的实时的观察到血管概况和斑块位置以及超声探头的角度,在对患者进行复查时,用户可以依据显示的血管和斑块位置以及超声探头的角度准确判断出斑块的具体位置,从而做针对性的扫查,无需再对患者进行复查时变换多个角度重复对目标血管进行扫查,减少扫查次数,显著提高了工作效率。
另外,根据本申请实施例的呈现方法,还可以显示超声探头相对血管的位置和角度信息,从而提示用户可以使探头处于何处和什么角度能够准确定位到斑块的位置以及对斑块的形状、大小等进行扫查,有助于提高用户扫查的工作效率。
本申请实施例还提供一种超声成像系统,参考图6,该超声成像系统10可以包括:超声探头100、发射/接收选择开关101、发射/接收序列控制器102、处理器103、输出装置104和存储器105。发射/接收序列控制器102用于控制该超声探头100向目标组织(例如目标血管)发射超声波,接收从该目标组织(例如目标血管)返回的基于该超声波的超声回波,得到超声回波信号。
可以基于超声成像系统获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像,超声成像系统的发射/接收序列控制器控制该超声探头向目标血管发射超声波,接收从该目标血管返回的基于该超声波的超声回波,得到超声回波信号;超声成像系统的处理器根据该超声回波信号得到与该目标血管的相关的连续的多帧二维超声图像。本申请实施例中,二维超声图像包括但不限于B超图像等任意模式的图像。该多帧二维超声图像可以包括多帧的横切面图像和/或多帧的纵切面图像。
目标血管包括但不限于颈动脉血管、冠脉血管、腹主动脉血管、脑部血管、眼部血管、股动脉血管等。在本申请实施例中,主要以颈动脉血管为例。
超声探头100通常包括多个阵元的阵列。在每次发射超声波时,超声探头100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,该合成超声波束的方向即为超声传播方向。
在对目标血管例如颈动脉血管进行扫查时,可以先以横切面左起主动脉弓分支开始,右至颈动脉分叉远端的无名动脉,依次观察管壁上有无斑块。找到斑块后,切换至纵切面变换多个角度查找斑块的位置,观察斑块的形态,并测量斑块的大小。其中,横切面和纵切面可以是大体垂直的切面。
超声成像系统还包括导航器件,例如该导航器件设置于该超声探头上,可以由设置于该超声探头上的导航器件在该超声探头扫查该目标血管的过程中实时获取超声探头的空间位置信息,空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息等,导航器件包括但不限于磁导航和惯性导航,磁导航包括磁定位控制器和定位传感器,将定位传感器固定在超声探头上,随着超声探头的移动不断提供位置信息,通过磁定位控制器得到超声探头的六自由度空间方位,惯性导航包括陀螺仪和加速度计等,惯性导航系统是一种自主式的导航设备,惯性导航直接装在超声探头上,载体转动时,加速度计和陀螺仪也跟随转动,从而能连续、实时地提供超声探头的特征、姿态、速度等信息。
处理器103用于根据该超声回波信号得到与该目标血管的相关的连续的多帧二维超声图像;例如,处理器103用于对超声回波信号/数据进行处理,以获得与该目标血管的相关的连续的多帧二维超声图像,超声图像可以是B图像(本文也称B超图像)、C图像等,还可以是其他类型的超声图像。其中,处理器103用于根据用户所需成像模式的不同,对超声回波信号进行不同的处理,获得不同模式的图像数据,然后经对数压缩、动态范围调整、数字扫描变换等处理形成不同模式的超声图像,如B图像,C图像等等。
在一个示例中,超声成像系统的存储器105其可以包括一个或多个计算机程序产品,所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。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103可以运行所述程序指令,以实现本申请实施例中(由处理器103实现)的功能以及/或者其它期望的功能。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。
在一个示例中,超声成像系统的处理器103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 specific integratedcircuits,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103可以执行需要由其实现的功能以及/或者其它期望的功能。
在一个示例中,超声成像系统还可以包括输入装置(未示出)可以是用户用来输入指令的装置,并且可以包括键盘、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。
在本申请的一个实施例中,当存储器105中存储的程序指令被处理器103运行时,处理器103用于执行前文所述的血管斑块的呈现方法的各个相关步骤,具体各个步骤的描述可以参见前文,在此不再重复。
本申请的超声成像系统还包括输出装置(未示出),其可以向外部(例如用户)输出各种信息(例如图像或声音),并且可以包括显示装置104、打印机、扬声器等中的一个或多个。处理器103获得的超声图像可以存储于存储器105中,这些超声图像可以在例如显示装置104上显示。
显示装置104用于显示各种可视化信息,包括但不限于血管树三维模型、血管树通用模型、标记出的斑块区域、超声图像、超声探头相对血管的位置和角度信息等,本申请实施例中,超声成像系统的显示装置104可为触摸显示屏、液晶显示屏等,也可以是独立于超声成像系统之外的液晶显示器、电视机等独立显示装置,也可为手机、平板电脑等电子装置上的显示屏。显示装置104可以用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及超声成像设备的各种图形用户接口,这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。
由于本申请的超声成像系统能够实现前文所述的血管斑块的呈现方法,因此,也具有前述方法的优点。
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血管斑块的呈现方法的相应步骤,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智能电话的存储卡、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。
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 (31)
1.一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
根据所述目标血管的三维体数据,生成血管树三维模型;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管树三维模型上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管树三维模型以及标记出的斑块区域。
2.一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
根据所述目标血管的三维体数据,生成血管树三维模型;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管树三维模型上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管树三维模型以及标记出的斑块区域,且在所述血管树三维模型上显示所述超声探头相对于所述目标血管的角度。
3.如权利要求1所述的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法还包括:在所述血管树三维模型上显示所述超声探头相对于所述目标血管的位置和角度。
4.如权利要求3所述的呈现方法,其特征在于,所述在所述血管树三维模型上显示所述超声探头相对于所述目标血管的位置和角度,包括:
获取所述超声探头的模拟图形;
在所述血管树三维模型外侧显示所述超声探头的模拟图形,其中,所述超声探头的模拟图形相对所述血管树三维模型的位置和角度用于表征所述超声探头相对于所述目标血管的位置和角度。
5.如权利要求3所述的呈现方法,其特征在于,所述超声探头相对于所述目标血管的位置和角度包括超声探头对所述目标血管的斑块区域进行扫查时的多个位置和角度中的至少一个位置和角度。
6.如权利要求1或2所述的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法还包括:
显示标记的斑块区域的具有最大厚度的横切面二维超声图像和/或具有最大长度的纵切面二维超声图像。
7.如权利要求1或2所述的呈现方法,其特征在于,所述显示所述血管树三维模型以及标记出的斑块区域,包括:
以预设方式区别化显示标记出的斑块区域,其中,预设方式区别化显示包括以下显示方式中的至少一种:高亮显示、附加符号显示、区别化的底纹颜色显示或区别化的颜色显示。
8.如权利要求1或2所述的呈现方法,其特征在于,所述空间位置信息由设置于所述超声探头上的导航器件在所述超声探头扫查所述目标血管的过程中实时获取。
9.如权利要求1或2所述的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法还包括:
对所述目标血管的三维体数据进行渲染,以获得血管图像;
显示所述血管图像。
10.如权利要求1或2所述的呈现方法,其特征在于,所述根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据,包括:
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,重建获得血管组织的三维体数据;
在所述血管组织的三维体数据中提取血管区域,以获得所述目标血管的三维体数据。
11.如权利要求1或2所述的呈现方法,其特征在于,根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据,包括:
获取所述多帧二维超声图像中各个超声图像中的血管区域;
根据所述血管区域和所述空间位置信息,生成所述目标血管的三维体数据。
12.如权利要求1或2所述的呈现方法,其特征在于,获取所述三维体数据中的至少一个斑块区域包括:
基于用户指令,确定所述三维体数据中的至少一个斑块区域;或者
基于智能识别方法自动提取所述三维体数据中的至少一个斑块区域。
13.一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
获取血管树通用模型,并将所述血管树通用模型和所述目标血管的三维体数据进行配准;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管树通用模型上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管树通用模型以及标记出的所述斑块区域。
14.一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
获取血管树通用模型,并将所述血管树通用模型和所述目标血管的三维体数据进行配准;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管树通用模型上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管树通用模型以及标记出的所述斑块区域,且在所述血管树通用模型上显示所述超声探头相对于所述目标血管的角度。
15.如权利要求13或14所述的呈现方法,其特征在于,所述超声探头上设置有导航器件,所述导航器件用于实时获取所述超声探头的空间位置信息,所述将所述血管树通用模型和所述目标血管的三维体数据配准,包括:
将所述血管树通用模型与所述目标血管的三维体数据进行配准,以获得变换矩阵;
基于所述变换矩阵,将所述目标血管的三维体数据的空间坐标映射到所述血管树通用模型。
16.如权利要求13所述的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法还包括:在所述血管树通用模型上显示所述超声探头相对于所述目标血管的位置和角度。
17.如权利要求16所述的呈现方法,其特征在于,所述在所述血管树通用模型上显示所述超声探头相对于所述目标血管的位置和角度,包括:
获取所述超声探头的模拟图形;
在所述血管树通用模型外侧显示所述超声探头的模拟图形,其中,所述超声探头的模拟图形相对所述血管树通用模型的位置和角度用于表征所述超声探头相对于所述目标血管的位置和角度。
18.如权利要求16所述的呈现方法,其特征在于,所述超声探头相对于所述目标血管的位置和角度包括超声探头对所述目标血管的斑块区域进行扫查时的多个位置和角度中的至少一个位置和角度。
19.如权利要求13或14所述的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法还包括:
显示标记的斑块区域的具有最大厚度的横切面二维超声图像和/或具有最大长度的纵切面二维超声图像。
20.如权利要求13或14所述的呈现方法,其特征在于,所述显示所述血管树通用模型以及标记出的斑块区域,包括:
以预设方式区别化显示标记出的斑块区域,其中,预设方式区别化显示包括以下显示方式中的至少一种:高亮显示、附加符号显示、区别化的底纹颜色显示或区别化的字体颜色显示。
21.如权利要求13或14所述的呈现方法,其特征在于,所述空间位置信息由设置于所述超声探头上的导航器件在所述超声探头扫查所述目标血管的过程中实时获取。
22.如权利要求13或14所述的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法还包括:
对所述目标血管的三维体数据进行渲染,以获得血管图像;
显示所述血管图像。
23.如权利要求13或14所述的呈现方法,其特征在于,所述根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据,包括:
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,重建获得血管组织的三维体数据;
在所述血管组织的三维体数据中提取血管区域,以获得所述目标血管的三维体数据。
24.如权利要求13或14所述的呈现方法,其特征在于,所述根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据,包括:
获取所述多帧二维超声图像中各个超声图像中的血管区域;
根据所述血管区域和所述空间位置信息,生成所述目标血管的三维体数据。
25.如权利要求13或14所述的呈现方法,其特征在于,所述获取所述三维体数据中的至少一个斑块区域包括:
基于用户指令,确定所述三维体数据中的至少一个斑块区域;或者
基于智能识别方法自动提取所述三维体数据中的至少一个斑块区域。
26.一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
对所述目标血管的三维体数据进行渲染,以获得血管图像;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管图像上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管图像以及标记出的斑块区域。
27.一种基于超声图像的血管斑块的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法包括:
获取与目标血管相关的连续的多帧二维超声图像以及对应的超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息;
根据所述多帧二维超声图像和所述空间位置信息,获取所述目标血管的三维体数据;
对所述目标血管的三维体数据进行渲染,以获得血管图像;
获取所述目标血管的三维体数据中的至少一个斑块区域,并在所述血管图像上的对应位置标记至少一个所述斑块区域;
显示所述血管图像以及标记出的斑块区域,且在所述血管图像上显示所述超声探头相对于所述目标血管的角度。
28.如权利要求26所述的呈现方法,其特征在于,所述呈现方法还包括:在所述血管图像上显示所述超声探头相对于所述目标血管的位置和角度。
29.如权利要求1至28任一项所述的呈现方法,其特征在于,所述目标血管为颈动脉血管。
30.一种超声成像系统,其特征在于,所述超声成像系统包括:
超声探头;
发射/接收序列控制器,用于控制所述超声探头向目标血管发射超声波,接收从所述目标血管返回的基于所述超声波的超声回波,得到超声回波信号;
处理器,用于根据所述超声回波信号得到与所述目标血管的相关的连续的多帧二维超声图像;
存储器,用于存储可执行的程序指令;
所述处理器还用于执行所述存储器中存储的所述程序指令,使得所述处理器执行如权利要求1至29之一所述的血管斑块的呈现方法;
显示装置,用于显示可视化信息。
31.如权利要求30所述的超声成像系统,其特征在于,所述超声成像系统还包括:
导航器件,所述导航器件设置于所述超声探头上,用于在所述超声探头扫查所述目标血管的过程中实时获取所述超声探头的空间位置信息,其中,所述空间位置信息包括超声探头的位置信息和角度信息。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011611667.7A CN114680940A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 基于超声图像的血管斑块的呈现方法及超声成像系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011611667.7A CN114680940A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 基于超声图像的血管斑块的呈现方法及超声成像系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114680940A true CN114680940A (zh) | 2022-07-01 |
Family
ID=82132967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011611667.7A Pending CN114680940A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 基于超声图像的血管斑块的呈现方法及超声成像系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114680940A (zh) |
-
2020
- 2020-12-30 CN CN202011611667.7A patent/CN114680940A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102269467B1 (ko) | 의료 진단 이미징에서의 측정 포인트 결정 | |
US6764449B2 (en) | Method and apparatus for enabling a biopsy needle to be observed | |
Li et al. | Semi-automatic contour detection for volumetric quantification of intracoronary ultrasound | |
US10499879B2 (en) | Systems and methods for displaying intersections on ultrasound images | |
JP7077118B2 (ja) | 二次元超音波画像をシェーディングするための方法およびシステム | |
JP2002306483A (ja) | 医用画像診断装置及びその方法 | |
EP1451671A2 (en) | Image processing method for interacting with a 3-d surface represented in a 3-d image | |
JP7010948B2 (ja) | 胎児超音波撮像 | |
JP7203823B2 (ja) | 画像とのタッチインタラクションを使用してボリュームデータから画像平面を抽出する超音波システム | |
US20140369583A1 (en) | Ultrasound diagnostic device, ultrasound diagnostic method, and computer-readable medium having recorded program therein | |
US9808145B2 (en) | Virtual endoscopic image generation device, method, and medium containing program | |
US9830737B2 (en) | Virtual endoscopic image generation device, method, and medium containing program | |
JP3944059B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
US20140334706A1 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus and contour extraction method | |
KR100308230B1 (ko) | 대상체 분리를 위한 초음파영상장치 | |
JP5113548B2 (ja) | 超音波画像処理装置 | |
JP6944492B2 (ja) | 画像取得方法、関連装置及び読み取り可能な記憶媒体 | |
JP6890677B2 (ja) | 3dボリューム内に埋め込まれ、mpr図の十字線に結合された仮想光源 | |
CN114680940A (zh) | 基于超声图像的血管斑块的呈现方法及超声成像系统 | |
CN115619941A (zh) | 一种超声成像方法及超声设备 | |
KR101014562B1 (ko) | 자궁의 가상 내시경 영상을 형성하는 방법 | |
CN115998334A (zh) | 消融效果的显示方法和超声成像系统 | |
JP7172086B2 (ja) | 手術シミュレーション装置及び手術シミュレーションプログラム | |
CN111292248A (zh) | 超声融合成像方法及超声融合导航系统 | |
Doerfler et al. | Blood vessel detection in navigated ultrasound: An assistance system for liver resections |
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 |