CN114727803A - 参数超声医学成像中的附加诊断数据 - Google Patents

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CN114727803A CN202080080167.7A CN202080080167A CN114727803A CN 114727803 A CN114727803 A CN 114727803A CN 202080080167 A CN202080080167 A CN 202080080167A CN 114727803 A CN114727803 A CN 114727803A
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Abstract

对于利用超声扫描仪的参数超声成像，使用超声为患者的组织确定多个参数的值。该确定可以响应于单次激活，避免用户必须针对每个参数分别重新配置和激活。为了帮助诊断，计算参数测量质量的一个或多个指标并显示给用户。为了进一步帮助诊断，患者的测量值相对于公布值或群体值显示。

Description

参数超声医学成像中的附加诊断数据
背景技术
本实施例涉及参数超声成像。参数超声测量被扫描组织的特征。使用扫描或检测到的数据来计算组织的特征，而不是B模式或流动模式成像。参数成像提供了组织物理特性的定量值。参数成像可以是从一个或多个参数导出的生物标记特征，作为正常生物过程、致病过程或响应于治疗干预的指标。参数超声成像的示例类型包括定量成像（例如，非线性系数、频率相关衰减系数、频率相关反向散射系数或诸如脂肪分数之类的导出参数）和/或声学辐射力脉冲（ARFI）成像（例如，剪切波速、复数储能模量、复数损耗模量或诸如炎症指数之类的导出参数）。
在许多组织中，疾病状态的特征在于存在具有不同程度的许多病症。例如，肝脏可能同时患有脂肪变性、炎症和纤维化。使用医学超声来获得对组织的全面评估需要对物理特性进行多参数测量。所计算的参数的质量可能因患者而异和/或因不同的声谱仪操作者而异，因此所计算的参数值可能具有可变的可靠性。诊断可能依赖于所计算的值与疾病状态的不明确关系。甚至对于熟练的医生或声谱仪操作者来说，参数成像也可能难以解释。从多个参数进行诊断可能甚至更加困难。
发明内容
通过介绍的方式，下面所描述的优选实施例包括用于利用超声扫描仪进行参数超声成像的方法、指令和系统。使用超声为患者的组织确定多个参数的值。该确定可以响应于单次激活，避免用户必须重新配置和单独激活每个参数。为了帮助诊断，计算参数测量质量的一个或多个指标并显示给用户。为了进一步帮助诊断，患者的测量值相对于公布值或群体（population）值显示。
在第一方面，提供了一种利用超声扫描仪进行参数超声成像的方法。激活患者的多参数超声成像。超声扫描仪响应于一个激活实例来测量多参数超声成像的两个或更多个参数。生成两个或更多个参数的值的图像。显示用于测量的质量指标以及所述值中的一个或多个与群体的关系。
在第二方面，提供了一种用于参数超声医学成像的系统。波束形成器被配置成利用换能器扫描患者体内的组织。该扫描用于第一和第二类型的参数超声医学成像。图像处理器被配置为从扫描估计第一类型的第一值和第二类型的第二值，以分别确定第一和第二值的估计的第一和第二质量指标，并且生成分别示出相对于疾病状态等级的公布值的第一和第二值的第一和第二面板。显示器被配置为显示第一和第二值、第一和第二指标以及第一和第二面板。
在第三方面，提供了一种利用超声扫描仪进行参数超声成像的方法。超声扫描仪测量患者的第一组织特性和第二组织特性。生成示出第一和第二组织特性的图像。分别显示第一和第二组织特性的测量可靠性的第一和第二指标。分别显示测量群体统计的第一和第二组织特性的第一和第二指标。
本发明由以下权利要求限定，并且本节中任何内容均不应视为对那些权利要求的限制。本发明的进一步方面和优点在下面结合优选实施例进行讨论，并且以后可以独立地或组合地要求保护。
附图说明
组件和各图不一定按比例绘制，代替地重点放在图示本发明的原理上。此外，在各图中，类似的附图标记贯穿不同的视图指定对应的部分。
图1是利用超声扫描仪进行参数超声成像的方法的一个实施例的流程图；
图2图示了多参数超声成像的示例图像；
图3图示了质量指标的示例显示；
图4图示了与群体的关系的显示的一个实施例；
图5图示了与群体的关系的显示的另一个实施例；以及
图6是多参数超声医学成像系统的一个实施例的框图。
具体实施方式
基于多参数超声成像的诊断可以受益于相关联信息的确定和可视化。对于同时多参数超声成像，基于单次按钮按压来测量不同的组织特性。显示每个组织特性测量的质量的指标。显示指示相对于不同等级疾病状态的公布值的测量值的面板。
图1示出了用超声医学扫描仪进行参数超声成像的方法的一个实施例。基于超声成像的多种类型的参数用于诊断。由于参数成像的可变性，提供了测量质量的一个或多个指标。为了帮助理解测量的结果（其可能是绝对数字）,可以向群体或其他基于研究的信息提供结果。质量的指示和与其他患者的关系有助于诊断。
该方法由图6的系统或不同的系统实现。医学诊断超声扫描仪通过声学地生成波并用波束形成器和换能器测量响应来执行测量。扫描仪、计算机、服务器或其他设备的图像处理器估计参数的值、质量指标和群体关系。显示设备用于输出参数、质量指标和/或群体关系的图像。
可以提供附加的、不同的或更少的动作。例如，没有提供动作14、16或18之一。作为另一个示例，没有提供动作10，或者为被测量的每个参数单独提供动作10。
以描述或示出的次序（例如，从顶部到底部或按数字顺序）执行动作。可以使用其他次序。例如，动作16和18同时执行，诸如通过在同一图像或显示中包括质量指标和群体关系。动作14、16和18可以同时执行或者以任何次序执行。动作14可以在动作16和/或18的同时、之前或之后执行。
在动作10中，用户（例如，声谱仪操作者）激活患者的多参数超声成像。在替代实施例中，超声扫描仪诸如响应于扫描中感兴趣组织的检测而激活。换能器定位在患者身上或体内的窗口处，用于扫描感兴趣组织。例如，手持换能器探针抵靠病人腹部的皮肤定位，以对肝脏进行成像。可以对患者的任何组织进行成像。
超声扫描仪被配置用于多参数成像。例如，选择肝脏成像的应用。默认值或预设值将超声扫描仪配置为扫描患者以用于测量多个参数。替代地，用户手动配置各种可编程设置，诸如波束形成器或扫描设置，以针对多种类型的参数执行每个、一些或所有扫描。
输入一个或单个激活，以使得执行多个参数的测量，诸如所有参数的测量。不是单独配置和激活每个参数的测量，而是激活的一个实例触发对多种类型的参数的扫描。例如，激活的一个实例提供了测量两种组织特性而无需进一步激活。用户按压一个按钮，调整最终设置，或以其他方式触发扫描，然后对多个（例如，所有）感兴趣的参数执行扫描。替代地，超声扫描仪检测感兴趣组织或其他事件，以基于单个或一个触发自动触发多个参数的扫描。在又其他替代方案中，对每个参数的测量被单独和顺序地触发。
在一个实施例中，触发单次采集（例如，按钮按压或另一扫描触发器）。单次采集是测量两个或更多个参数的一系列扫描，无需用户进一步触发或激活。多参数测量的任何组合可以响应于单次触发或作为单次采集的一部分来执行。例如，触发一个或多个定量超声测量和对应的扫描。示例定量超声扫描可以包括任意数量N的基本帧、谐波帧和/或不同转向角的帧（例如，M帧中的M个转向角或每帧M个转向角）。触发一个或多个ARFI度量和对应的扫描。声学推进脉冲、参考位置测量和/或跟踪扫描在ARFI中执行。一个参数的一个或多个数据帧可以用于测量另一种类型的参数。对于扫描以采集多个帧，可以使用不同类型参数的扫描之间的交错。例如，在单次采集期间，定量超声和ARFI序列或帧是交错的。
超声医学扫描仪扫描患者的组织。波束形成器发射声学波束和/或从声学回波形 成接收波束。换能器的元件阵列在声能和电能之间转换。波束形成器包括连接到元件的通 道。波束形成器使用聚焦轮廓为发射孔径的元件生成相对地延迟或定相的电波形。换能器 将电波形转换成声能，声能作为发射波束在焦点位置和沿着扫描线引起相长干涉。在元件 处接收到的声学回波被转换成通道的电信号。波束形成器对来自接收孔径中不同元件的电 信号进行相对延迟和/或定相，并组合延迟或定相的信号。可以使用动态聚焦，其中通过使 用由于不同的位置而不同的聚焦轮廓，焦点随时间沿着接收线移位。通过波束形成的组合 为沿着接收扫描线的各个位置或接收波束提供波束形成的样本。可以每帧使用任何扫描格 式，诸如用于参数超声的感兴趣区域的线性、扇形或矢量（Vector
Figure DEST_PATH_IMAGE002
）。
在动作12中，超声扫描仪测量多参数超声成像的多个参数。测量两个或更多个（例如，第一和第二）组织特性。为患者的组织确定多个参数的值。示例组织特性或参数包括定量超声参数（例如，非线性系数、频率相关的衰减系数、频率相关的反向散射系数和/或导出参数（例如：脂肪分数指数））和/或ARFI参数（例如，剪切波速、复数模量（储存和/或损失）和/或诸如纤维化之类的导出参数）。一个或多个参数可以根据量化和ARFI度量来确定，诸如炎症指数。
可以测量任何现在已知或以后开发的参数。除了或代替B模式、流动模式或其他非参数超声度量，测量两种或更多种类型的参数。在一个实施例中，扫描肝脏组织。参数是纤维化、炎症和脂肪分数中的任意两个或全部三个。这些组织特性指示了患者肝脏的疾病状态，并且可以使用超声扫描来测量。
在一个实施例中，图像处理器估计或测量患者组织的脂肪分数。该估计或测量是通过扫描患者进行的。脂肪分数是特定于患者的。使用患者的一个或多个特征来获得该患者的脂肪分数。一些患者可能具有相同或相似的脂肪分数，但是不同的患者可能具有不同的脂肪分数。对于组织的脂肪分数的超声估计，超声医学扫描仪根据扫描组织来确定散射和衰减。可以使用定量超声参数的其他组合。可以使用多个定量超声参数来测量人体组织的复杂性，以用于准确表征该组织。例如，使用多参数方法来估计肝脏脂肪分数，该方法组合了从不同波现象的接收信号提取的定量参数，诸如纵波的散射和衰减、剪切波的传播和衰减、和/或来自声学辐射力脉冲（ARFI）激励的轴上波的传播和衰减。在一个实施例中，通过发射和接收脉冲序列以估计散射参数，以及通过发射和接收脉冲序列以获得剪切波参数，来估计肝脏脂肪分数。基于经验研究的查找表可以用于将各种参数值与脂肪分数值相关。
在另一实施例中，估计纤维化。纤维化可能与剪切波速相关。ARFI扫描用于测量剪切波速。在有或没有其他信息（例如，患者临床信息和/或基于超声的信息）的情况下，估计纤维化的级别或等级。可以从超声信息估计炎症。
为了测量散射，超声扫描仪利用超声扫描组织。执行一系列发射和接收事件以采集信号来估计定量超声散射参数。散射的度量测量组织对从超声扫描仪发射的纵波的响应。测量撞击在组织上的纵波的散射或回波。可以使用任何散射的度量，诸如频率相关的反向散射系数的对数的频谱斜率。
可以测量衰减系数。使用了参考模型方法，但是也可以使用衰减系数的其他度量。声能具有作为深度的函数的指数衰减。在深度增益校正之前或没有深度增益校正的情况下，执行作为深度的函数的声强的度量。为了移除系统影响，基于作为模型中深度的函数的声强的度量来校准测量。通过在一维、二维或三维区域上进行平均，测量可以经受较少的噪声。波束形成的样本或声强可以被转换到频域，并且在频域中执行计算。
衰减作为深度的函数作为强度的斜率来测量。可以使用衰减的其他度量，诸如剪切波随距离或时间的衰减。作为来自ARFI感应的纵波的深度的函数的组织位移可以用于发现组织的衰减。最大位移量、作为深度的函数的位移和/或作为时间的函数的位移用于计算衰减。可以使用其他传播度量来代替或作为衰减。例如，使用剪切波传播的度量或轴上位移的度量（例如，ARFI度量）。
可以响应于单个触发输入而测量各种类型的参数。用于测量两个或更多个不同参数的超声扫描是使用一个激活实例来触发的。用于为多种类型的参数提供信息的扫描序列由于一个触发事件而开始和结束。不同参数的不同序列一个接一个按次序执行。替代地，对不同类型参数的扫描是交错的（例如，将对应于第一参数（例如，脂肪分数）的第一序列中的扫描与对应于第二参数（例如，纤维化）的第二序列中的扫描交错）。
不同参数的测量是针对相同的（一个或多个）位置的。替代地，针对不同参数的测量是在同一组织和/或感兴趣区域的不同位置处的。
诸如在感兴趣区域的空间分布上对多个位置每个执行测量。针对患者体内一维、二维或三维分布的位置测量每个或多个参数。替代地，针对一个位置或区域测量一个或多个（例如，所有）参数。例如，基于用户对单个位置的选择来测量该位置的脂肪分数、炎症和/或纤维化，和/或作为感兴趣区域的一个值来测量。
在动作14中，超声扫描仪（例如，图像处理器）生成多个（例如，两个或更多个）参数值的图像。图像在显示器或打印机上生成，以示出患者组织的多种组织特性。超声扫描仪或显示设备显示图像。在替代实施例中，生成的图像通过计算机网络存储或传送。例如，图像被传送以用于存储在病历数据库的患者的计算机化病历中。
该图像示出了不同类型参数的值。例如，图像的不同方面（例如，颜色和灰度或亮度）映射到不同的参数。颜色的变化示出一种类型的参数值的变化，并且亮度或灰度的变化示出另一种类型的参数值的变化。替代地，不同参数的值在图像的不同部分中、诸如在图像的不同区段（例如，四分之一或一半）中表示。图2示出了一个示例，其具有分别示出的剪切波速地图20B、脂肪分数地图20C和炎症地图20D。B模式图像20A也示出在象限之一中。剪切波速地图20B、脂肪分数地图20C和炎症地图20D被示出为感兴趣区域22中的颜色叠加，其中组织的其余空间表示是B模式图像20A的重复。可以使用示出不同参数值的其他布置。
该图像表示多个参数中每一个的空间分布。可以为感兴趣区域22中或跨图像的不同位置提供给定参数的不同值。使用线性或非线性映射将参数值映射到显示值。空间分布提供了参数值的一维、二维或三维表示。可以使用多个位置处的针对每个参数的值的表格或其他表示。在替代或附加实施例中，图像示出每个参数的一个值。例如，生成表示针对单个位置的参数的值的图形、彩色化和/或字母数字文本。
图像可以包括其他信息。例如，提供表示其他信息的注释、突出显示、彩色化或覆盖。
该图像同时示出了两个参数。在其他实施例中，生成图像序列，其中序列中的每个图像表示不同的给定参数或参数集的（一个或多个）值。
在动作16和18中，确定并显示其他信息。该其他信息帮助根据超声扫描仪的超声扫描进行诊断。显示用于测量的质量指标和/或所述值中的一个或多个与群体的关系。其他信息与不同参数的（一个或多个）值一起显示在图像中，或者单独显示。动作16和18对应于两种不同类型的其他信息。动作16的信息与动作18的信息同时或分开显示。
质量指标和/或关系的显示是作为图像的一部分的。例如，图2的图像示出了四个质量指标24，一个用于每个图像和对应的参数，以及一个用于B模式图像。可能没有为参数中的一个或多个提供质量指标。在其他实施例中，为每个参数提供附加的质量指标。在又其他实施例中，代替质量指标或除了质量指标之外，关系与图像一起显示。在替代实施例中，质量指标和关系的显示与图像分开，诸如显示为与生成的图像分开的放射学报告的一部分。关系和质量指标可以分开显示或一起显示。
在动作16中，超声扫描仪（例如，图像处理器）在显示器上显示一个或多个质量指标。质量指标示出了对组织特性测量的可靠性的（一个或多个）估计。
可以为任何给定参数提供任何数量的质量指标。用户可以选择为哪些参数显示哪些质量度量。
可以使用各种质量指标，诸如感兴趣区域质量估计、采集质量和/或测量一致性质量。各种因素中的任何一个都可以用于给定的质量指标。诸如加权平均之类的任何函数都可以用来组合用于估计质量指标的因子。
对于感兴趣区域质量，感兴趣区域相对于患者组织的放置用于在测量参数之前和/或之后指示质量。可以使用感兴趣区域中组织的同质性（例如，缺少方差）、血管的存在和/或相对于一个或多个标志的位置（例如，相对于肝脏包膜或肝脏的分段8）。
对于采集质量指标，估计针对参数采集的超声数据的质量。该估计发生在采集扫描数据之后。信噪比（SNR）、可用频带（例如，在采集中充分采样的频率范围）、和/或与数据的线性或其他拟合的偏差可以指示采集的质量。可以估计不充分的换能器接触、运动、阴影、杂波噪声、换能器故障或采集中的其他误差源。
为了测量一致性，估计参数值的质量。在估计参数之后，确定估计的质量。使用感兴趣区域内测量的可变性（例如，由于组织异质性）和/或由于不同扫描角度（例如，由于组织各向异性）的可变性。
质量指标基于实验、数学函数、统计或其他信息。例如，模糊逻辑用于确定质量。在该方法中，根据经验定义每个参数的隶属函数（例如，SNR、最大位移），并且在给定一个位置的输入参数的情况下，对每个隶属函数的输出进行求和，以生成质量的似然性。总和的最大值对应于要分配的质量。作为另一个示例，从具有关于质量的已知基准真值的训练样本或数据的集合进行的机器学习被用于确定质量的统计或矩阵函数。概率函数指示给定位置的每个质量的似然性，并且选择具有最高概率的质量。使用查找表、模糊逻辑函数、编程函数或矩阵函数来执行质量确定。
每个位置的质量依赖于该位置的数据，而不是其它位置的数据。在替代实施例中，来自相邻位置的空间过滤或信息可以用于对给定位置的质量进行分类。
（一个或多个）质量指标显示为地图，表示作为位置的函数的质量。示出不同位置处的质量。图2示出了一个示例，其中感兴趣区域的小地图24示出了按位置选择的质量。按位置估计的质量被映射到小型化地图24的颜色、灰度、亮度或另一特征。可以使用更大或更小的空间表示。地图24可以是交互式的，诸如其中通过悬停或点击地图24来放大地图24。可以为单独的质量指标提供单独的地图24。替代地，一个质量指标用于每个参数，或者显示的质量指标是该参数的多个质量得分的组合。
在另一实施例中，质量指标为条形图、曲线图、图表或字母数字文本。图3示出了其中针对一个位置或针对感兴趣区域提供质量的示例。针对每个参数给出位置或区域的测量。UDFF是超声导出的脂肪分数，UIS是超声炎症得分，以及SWS是剪切波速。对于这些参数中的每一个，提供了三个质量指标——感兴趣区域（ROI）、采集（ACQ）和方差或一致性（VAR）。条形图的颜色或灰度指示质量的估计值。例如，SWS的VAR质量指标低，而ROI和ACQ高。提供三种质量级别（低、中、高）。可以使用其他级别的分辨率。
在动作18中，超声扫描仪（例如，图像处理器）在显示器上显示测量值与群体或公布的统计数据的一个或多个关系。该关系示出了为患者测量的参数值沿疾病谱落在哪里。来自其他来源的统计数据可以反映疾病严重程度的分级或索引。通过显示关系，给定患者的严重程度以传送更多诊断信息的方式表示。提供了比绝对度量更多的度量来帮助审查超声成像。
显示测量的组织特性与群体统计的关系的指示。可以使用任何各种显示格式。在一个实施例中，使用组织学分级。图4示出了肝脏评估的组织学分级的示例箱线图。测量的参数或组织特性是UDFF、UIS和SWS。每个参数的水平线40表示该组织特性的超声测量值。疾病状态被划分为低、轻度、中度和重度，但是也可以使用其他的划分。对于每个状态，方框表示50%的范围（例如，25%-75%的情况），其中虚线水平线示出中间值，并且触须表示该状态的最大值和最小值。可以使用该关系的其他箱线图或组织学分级表示（例如，患者对群体统计数据的测量值）。
群体信息来自可用的分组，诸如在医院、在地区或作为研究的一部分针对每种疾病检查的患者。例如，使用公布的元分析数据。来自一个或多个研究或试验的数据被聚合以确定疾病状态的统计数据。
在另一个实施例中，该关系指示相对于受试者操作特征（ROC）曲线的测量值。群体统计信息用于形成ROC曲线。通过绘制测量值沿ROC曲线定位在哪里来提供关系。
在又另一个实施例中，关系显示为隶属的概率。群体信息指示疾病的每种状态的值范围。贝叶斯分析用于计算似然函数。例如，似然函数是P（脂肪变性等级| UDFF）= P（UDFFS |狭窄等级）×P（脂肪变性等级）/P（UDFF）；P（炎症等级| UIS）= P（UIS |炎症等级）×P（炎症等级）/P（UIS）；并且P（纤维化等级|SWS）= P（SWS |纤维化等级）×P（纤维化等级）/ P（SWS）。
图5示出了一个示例。患者的测量值作为肝脏面板提供。给出了针对每个参数的每个疾病状态的似然性。例如，患者最可能（75%）患有轻度脂肪变性，可能（例如，各40%）患有中度至重度炎症，以及最可能（例如，50%）患有轻度纤维化。可以显示似然性和/或关系的其他表示。
图6示出了参数超声医学成像系统的一个实施例。该系统实现图1的方法或其他方法。测量多个参数。来自测量的值被提供有质量指标和与其他患者的关系。
该系统包括发射波束形成器60、换能器62、接收波束形成器64、用户输入65、图像处理器66、显示器68和存储器67。可以提供附加的、不同的或更少的组件。例如，提供网络接口用于与数据库和/或计算机化的患者病历进行交互。
该系统为医学诊断超声成像系统。在替代实施例中，该系统是个人计算机、工作站、图像存档和通信系统（PACS）站，或者在相同位置处或分布在网络上用于实时或采集后成像的其他布置。
发射和接收波束形成器60、64形成用于使用换能器62进行扫描（例如，发射和接收操作）的波束形成器。发射脉冲序列，并基于波束形成器的操作或配置接收响应。波束形成器进行扫描以用于测量脂肪分数和对组织进行成像。
发射波束形成器60为超声发射器、存储器、脉冲发生器、模拟电路、数字电路或其 组合。发射波束形成器60可操作来为具有不同或相对振幅、延迟和/或定相的多个通道生成 波形。在响应于所生成的电波形从换能器62发射声波时，形成一个或多个波束。生成一系列 发射波束来扫描二维或三维区域。可以使用扇形、矢量（Vector
Figure DEST_PATH_IMAGE003
）、线性或其他扫描格式。 可以使用不同的扫描线角度、F数和/或波形中心频率对同一区域进行多次扫描。对于流动 或多普勒成像和剪切成像，使用沿着同一条线或多条线的扫描序列。在多普勒成像中该序 列可以包括，在扫描相邻扫描线之前沿同一扫描线的多个波束。对于剪切成像，可以使用扫 描或帧交错（即，在再次扫描之前扫描整个区域）。可以使用线或线组交错。在替代实施例 中，发射波束形成器60生成平面波或发散波，用于更快速的扫描。
换能器62是一种从电波形生成声能的阵列。对于阵列，相对延迟或定相聚焦了声能。给定的发射事件对应于在给定延迟的情况下不同元件在大体上相同的时间发射声能。
换能器62为压电或电容薄膜元件的1维、1.25维、1.5维、1.75维或2维阵列。换能器62包括用于在声能和电能之间转换的多个元件。接收信号是响应于撞击在换能器62的元件上的超声能量（回波）而生成的。这些元件与发射和接收波束形成器12、16的通道连接。替代地，使用具有机械焦点的单个元件。
接收波束形成器64包括具有放大器、延迟器和/或相位旋转器以及一个或多个加法器的多个通道。每个通道与一个或多个换能器元件连接。接收波束形成器64由硬件、固件或软件配置，以应用相对延迟、相位和/或切趾来响应于每次成像传输形成一个或多个接收波束。接收波束形成器64使用接收信号输出表示空间位置的数据。来自不同元件的信号的相对延迟和/或定相和求和提供了波束形成。
接收波束形成器64可以包括滤波器，诸如用于隔离二次谐波或相对于发射频带的其他频带处的信息的滤波器。这样的信息更可能包括期望的组织、造影剂和/或流动信息。在另一个实施例中，接收波束形成器64包括存储器或缓冲器以及滤波器或加法器。两个或更多个接收波束被组合以隔离期望频带——诸如二次谐波、三次基波或另一频带——的信息。
与发射波束形成器60配合，接收波束形成器64生成表示该区域的数据。通过利用超声扫描感兴趣区域，生成数据（例如，波束形成的样本）。通过重复扫描，采集了表示在不同时间、频率和/或扫描角度下的该区域的超声数据。可以执行不同的扫描用于测量不同参数的值。一次或多次扫描或数据帧（表示来自患者在给定时间或时段的响应的超声数据）可以用于测量多个参数。波束形成器60、64被配置成使用换能器62扫描患者体内的组织。扫描针对多种类型的参数超声医学成像中的每一种。例如，扫描患者的肝脏。执行定量超声和剪切波（例如，ARFI）扫描，用于从超声估计纤维化、炎症和脂肪分数。
接收波束形成器64输出表示空间位置的波束求和数据。输出单个位置、沿线的位置、区域的位置或体积位置的数据。可以提供动态聚焦。不同类型度量的数据通过一系列共享或交错的扫描采集。B模式或多普勒扫描可以单独执行或使用一些相同的数据来执行。用于参数估计的扫描可以使用图像数据或针对B模式或多普勒成像采集的数据，或者可以使用来自仅用于参数估计的扫描的数据（例如，ARFI扫描）。
用户输入65是键盘、触摸屏、鼠标、跟踪板、滑块、按钮、旋钮、滚球和/或另外的计算机用户输入设备。与显示器68组合的用户输入65是用于用户与系统交互的用户接口。用户输入65可以用于触发参数扫描。在一个实施例中，用户输入65的单个输入或激活触发对多个参数的扫描。在与用户接口交互以配置系统之后，使用用户输入65通过单次激活开始扫描。波束形成器60、64被配置成响应于用户接口上的单次激活来扫描多种类型的参数。
图像处理器66是B模式检测器、多普勒检测器、脉冲波多普勒检测器、相关处理器、傅里叶变换处理器、专用集成电路、通用处理器、控制处理器、图像处理器、现场可编程门阵列、数字信号处理器、模拟电路、数字电路、其组合、或其他现在已知或以后开发的设备，用于检测和处理来自波束成形超声样本的显示的信息。
在一个实施例中，图像处理器66包括一个或多个检测器和一个单独的图像处理器。单独的图像处理器是控制处理器、通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、网络、服务器、处理器组、它们的组合、或者其他现在已知或以后开发的设备，用于从波束形成和/或检测的超声数据计算不同类型的参数值，用于估计数据质量和/或参数值，以及用于确定参数值与群体或研究统计数据的关系。单独的图像处理器由硬件、固件和/或软件配置，以执行图1中所示出的一个或多个动作12-18的任意组合。
图像处理器66被配置为估计多种类型参数或组织特性中每一种的一个或多个值。扫描数据和/或检测到的数据用于估计一个或多个位置的参数值。也可以使用其他数据，诸如来自患者病历的数据。对于每种类型的参数，从扫描数据和/或检测到的数据计算这些值。
图像处理器66被配置为确定一个或多个估计值的一个或多个质量指标。可以针对每种类型的参数计算一个或多个质量指标。扫描数据、检测到的数据和/或估计值用于确定质量指标的值。
图像处理器66被配置为生成一个或多个面板，示出相对于疾病状态等级的公布值的估计值。可以使用为患者估计的值与群体或研究统计数据的任何关系。面板是字母数字文本、图形、图表、地图或将患者值与其他患者值相关的其他显示信息。针对参数中的一个或多个示出了所述关系。
图像处理器66被配置为生成图像。例如，图像包括基于两个或更多个估计参数的同一组织的两个或更多个表示，诸如剪切波速、脂肪分数、炎症、纤维化、反向散射、衰减、非线性系数、复数模量和/或另一ARFI或定量超声参数的空间分布的两个或更多个表示。图像可以包括组织的非参数表示，诸如B模式、M模式、流动或彩色模式和/或另一种类型的超声检测。参数地图可以单独呈现或者作为B模式表示内感兴趣区域的覆盖呈现。图2示出了具有覆盖在B模式表示上的三个参数地图22的示例图像。
图像处理器66被配置为生成质量指标和/或群体关系的显示。该（一个或多个）显示是图像的一部分，诸如图2的质量指标24。替代地，质量指标和/或群体关系与参数图像和/或彼此分开示出。质量指标和群体关系可以作为与参数图像一起提供的放射学或病历报告的一部分来显示。
图像处理器66依据存储在存储器67或另一个存储器中的指令进行操作。存储器67是非暂时性计算机可读存储介质。用于实现本文中讨论的过程、方法和/或技术的指令在计算机可读存储介质或存储器——诸如高速缓存、缓冲器、RAM、可移除介质、硬盘驱动器或其他计算机可读存储介质——上提供。计算机可读存储介质包括各种类型的易失性和非易失性存储介质。响应于存储在计算机可读存储介质中或其上的一个或多个指令集，执行在各图中图示或本文中描述的功能、动作或任务。功能、动作或任务独立于特定类型的指令集、存储介质、处理器或处理策略，并且可以由单独或组合地操作的软件、硬件、集成电路、固件和微代码等执行。同样，处理策略可以包括多处理、多任务以及并行处理等。
在一个实施例中，指令存储在可移除介质设备上，供本地或远程系统读取。在其他实施例中，指令存储在远程位置，用于通过计算机网络或电话线传送。在又其他实施例中，指令存储在给定的计算机、CPU、GPU或系统内。
显示器68是用于显示一维或二维图像或三维表示的设备，诸如CRT、LCD、投影仪、等离子体、打印机或其他显示器。二维图像表示区域中的空间分布。根据表示体积中的空间分布的数据来渲染三维表示。显示器68由图像处理器66或其他设备通过输入要显示的数据（诸如一个或多个图像）来配置。显示器68显示表示诸如肝脏之类的组织的图像。
在一个实施例中，显示器68显示多个不同参数的估计值、一个或多个值或参数的质量指标、和/或反映所述参数中的一个或多个的所述值中的一个或多个与群体统计数据的关系的一个或多个面板。例如，显示一个图像。该图像包括被扫描组织的两个或更多个表示，为每种类型的参数提供一个表示。该图像还示出了(1)一个或多个质量指标和(2)一个或多个面板中的一个或这两者。不同的信息显示在同一图像中，或者可以示出在单独的（例如，顺序的）图像中。
虽然上面已经参考各种实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，前面的详细描述旨在被视为说明性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求，包括所有等同物，旨在限定本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种利用超声扫描仪进行参数超声成像的方法，所述方法包括：
激活患者的多参数超声成像；
响应于所述激活的一个实例，由超声扫描仪测量多参数超声成像的两个或更多个参数；
生成所述两个或更多个参数的值的图像；以及
显示测量的质量指标以及所述值中的一个或多个与群体的关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其中激活包括由用户输入单个触发输入，并且其中测量包括响应于所述单个触发输入来测量所述两个或更多个参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中测量包括将对应于所述两个或更多个参数中的第一个的第一序列中的扫描与对应于所述两个或更多个参数中的第二个的第二序列中的扫描交错。
4.根据权利要求1所述的方法，其中测量包括在定量超声和声学辐射力超声中测量。
5.根据权利要求1所述的方法，其中测量包括测量患者肝脏的两个或更多个参数，并且其中所述两个或更多个参数包括患者肝脏的纤维化、炎症和脂肪分数的级别。
6.根据权利要求1所述的方法，其中测量包括测量患者体内多个位置中的每一个位置的两个或更多个参数，并且其中生成图像包括生成表示所述两个或更多个参数的空间分布的图像。
7.根据权利要求1所述的方法，其中显示质量指标包括将质量指标显示为将质量表示为位置的函数的地图。
8.根据权利要求1所述的方法，其中显示质量指标包括显示包括感兴趣区域质量、采集质量和测量一致性质量的质量指标。
9.根据权利要求1所述的方法，其中生成图像包括生成具有两个或更多个参数的两个不同空间表示的图像，并且其中显示包括将质量指标和/或关系显示为图像的一部分。
10.根据权利要求1所述的方法，其中显示包括显示所述两个或更多个参数之一的值与群体的组织学分级的关系。
11.根据权利要求1所述的方法，其中显示包括将所述两个或更多个参数之一的值的关系显示为基于群体的隶属概率。
12.根据权利要求1所述的方法，其中显示包括基于针对群体的所公布的研究来显示与群体的关系。
13.根据权利要求1所述的方法，其中测量包括测量患者体内的位置，其中生成图像包括生成以曲线图、彩色化和/或字母数字文本示出值的图像，并且其中显示包括将质量指标显示为质量级别条。
14.一种用于参数超声医学成像的系统，所述系统包括：
换能器；
波束形成器，被配置为利用换能器扫描患者体内的组织，所述扫描用于第一和第二类型的参数超声医学成像；
图像处理器，被配置为从扫描估计第一类型的第一值和第二类型的第二值，以分别确定第一和第二值的估计的质量的第一和第二指标，并且生成分别示出相对于疾病状态等级的公布值的第一和第二值的第一和第二面板；以及
显示器，被配置为显示第一和第二值、第一和第二指标以及第一和第二面板。
15.根据权利要求14所述的系统，其中患者体内的组织包括肝脏，并且其中所述第一和第二类型包括纤维化、炎症和脂肪分数中的两种或更多种。
16.根据权利要求14所述的系统，其中所述显示器被配置为显示图像，所述图像将第一值示出为第一类型的组织的第一表示的一部分，以及将第二值示出为第二类型的组织的第二表示的一部分，并且所述图像示出(1)第一和第二质量指标和(2)第一和第二面板中的一个或这两者。
17.根据权利要求14所述的系统，进一步包括用户接口，其中所述波束形成器被配置为响应于用户接口上的单次激活来扫描第一和第二类型这两者。
18.一种利用超声扫描仪进行参数超声成像的方法，所述方法包括：
由超声扫描仪测量患者组织的第一组织特性和第二组织特性；
生成示出组织的第一和第二组织特性的图像；
分别显示第一和第二组织特性的测量的可靠性的第一和第二指标；以及
分别向群体统计数据显示第一和第二组织特性的测量的第一和第二指标。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括激活对患者的扫描，激活的一个实例提供测量第一和第二组织特性这两者，而无需进一步激活。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一组织特性包括纤维化，并且所述第二组织特性包括脂肪分数。
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