CN115135249A - 用于剪切波弹性成像的方法和系统 - Google Patents

用于剪切波弹性成像的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115135249A
CN115135249A CN202180015931.7A CN202180015931A CN115135249A CN 115135249 A CN115135249 A CN 115135249A CN 202180015931 A CN202180015931 A CN 202180015931A CN 115135249 A CN115135249 A CN 115135249A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultrasound
image
interest
region
tissue
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
Application number
CN202180015931.7A
Other languages
English (en)
Inventor
刘刚
卢蓉
陆银城
吴峰
蒋伟
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.)
GE Precision Healthcare LLC
Original Assignee
GE Precision Healthcare LLC
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 GE Precision Healthcare LLC filed Critical GE Precision Healthcare LLC
Publication of CN115135249A publication Critical patent/CN115135249A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012—Biomedical image inspection
    • 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
    • A61B8/0825—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of the breast, e.g. mammography
    • 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
    • A61B8/0833—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/085—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating body or organic structures, e.g. tumours, calculi, blood vessels, nodules
    • 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
    • A61B8/44—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
    • A61B8/4461—Features of the scanning mechanism, e.g. for moving the transducer within the housing of 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
    • A61B8/461—Displaying means of special interest
    • A61B8/463—Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
    • 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
    • A61B8/485—Diagnostic techniques involving measuring strain or elastic properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023—Details of receivers
    • G01S7/52036—Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation
    • G01S7/52042—Details of receivers using analysis of echo signal for target characterisation determining elastic properties of the propagation medium or of the reflective target
    • 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
    • A61B8/4405—Device being mounted on a trolley
    • 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
    • A61B8/467—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
    • 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
    • A61B8/467—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
    • A61B8/469—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means for selection of a region of interest
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10132—Ultrasound image
    • G06T2207/10136—3D ultrasound image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20081—Training; Learning
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20084—Artificial neural networks [ANN]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing
    • G06T2207/30096—Tumor; Lesion

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

本发明提供了用于超声成像的各种方法和系统。在一个实施方案中，一种方法包括：在对患者进行超声扫描期间利用扫描装置的超声换能器采集超声图像；利用人工智能模型检测该超声图像内包括可能的肿瘤的感兴趣区域；利用该超声换能器采集该感兴趣区域内的组织的弹性图像；以及利用显示设备显示该弹性图像。这样，剪切波弹性成像可自动靶向感兴趣区域，从而减少用于分析的处理负荷并且实现用于三维超声成像的更高的弹性成像帧速率。

Description

用于剪切波弹性成像的方法和系统
技术领域
本文公开的主题的实施方案涉及超声成像，并且更具体地涉及用于超声成像的剪切波弹性成像。
背景技术
医学诊断超声是采用超声波来探测患者身体的内部结构并产生对应图像的成像模态。例如，包括多个换能器元件的超声探头发射超声脉冲，这些超声脉冲会被身体中的结构反射或回传、折射或者吸收。然后超声探头接收所反射的回波，这些所反射的回波被处理成图像。超声探头的此类换能器元件通常包括机电元件，这些机电元件能够将电能转换成机械能以便将超声波发射到患者组织中，并且在所反射的超声波到达换能器时将机械能转换回电能。
剪切波弹性成像提供定量超声成像模式，其中剪切波传播穿过组织，从而引起瞬时位移。超声探头可经由垂直于剪切波传播的超声脉冲或波来测量与组织的弹性特性相关的这些瞬时位移的速度。因此，由此类测量形成的剪切波图像或弹性图像描绘了组织的弹性。
发明内容
在一个实施方案中，一种方法包括：在对患者进行超声扫描期间利用扫描装置的超声换能器采集超声图像；利用人工智能模型检测超声图像内包括可能的肿瘤的感兴趣区域；利用超声换能器采集感兴趣区域内的组织的弹性图像；以及利用显示设备显示弹性图像。这样，剪切波弹性成像可自动靶向感兴趣区域，从而减少用于分析的处理负荷并且实现用于三维超声成像的更高的弹性成像帧速率。此外，通过将弹性成像约束到感兴趣区域，查看超声图像和弹性图像的医师的注意力可以被引导到潜在的肿瘤。此外，通过改进弹性成像的质量和准确度，弹性测量可用于非侵入性诊断和功能成像。
应当理解，提供上面的简要描述来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述将更好地理解本发明，其中以下：
图1示出了根据一个实施方案的扫描装置的透视图；
图2示出了根据一个实施方案的扫描装置的各种系统部件的示意框图；
图3示出了根据一个实施方案的扫描装置的扫描组件；
图4示出了根据一个实施方案的高级流程图，其示出了利用剪切波弹性成像的超声成像的示例性方法；
图5示出了根据一个实施方案的框图，其示出了在体积的不同切片中的感兴趣区域的示例性检测；
图6示出了根据一个实施方案的对应于具有用于弹性成像的第一感兴趣区域的体积的第一切片的示例性第一B模式图像；
图7示出了根据一个实施方案的对应于具有用于弹性成像的第二感兴趣区域的体积的第二切片的示例性第二B模式图像；
图8示出了根据一个实施方案的对应于具有用于弹性成像的第三感兴趣区域的体积的第三切片的示例性第三B模式图像；
图9示出了根据一个实施方案的具有叠加在第一感兴趣区域上的对应第一弹性图像的图6的示例性第一B模式图像；
图10示出了根据一个实施方案的具有叠加在第二感兴趣区域上的对应第二弹性图像的图7的示例性第二B模式图像；并且
图11示出了根据一个实施方案的具有叠加在第三感兴趣区域上的对应第三弹性图像的图8的示例性第三B模式图像。
具体实施方式
以下描述涉及超声成像的各种实施方案。具体地，提供了用于剪切波弹性成像的系统和方法。图1至图3示出了示例性全场乳房超声(FFBU)扫描装置。一种用于超声成像的方法(诸如图4中所示的方法)包括检测超声图像内的可能肿瘤以及在包括可能肿瘤的感兴趣区域处执行剪切波弹性分析。通过将剪切波弹性分析或弹性成像靶向特定的感兴趣区域，被分析的数据体积比被超声成像的体积小得多，如图5所示。图6至图8描绘了具有由AI模型自动确定的感兴趣区域的示例性超声图像，而图9至图11描绘了图6至图8的具有叠加在其上的经由剪切波弹性成像采集的弹性图像的超声图像。
图1示出了根据一个实施方案的全场乳房超声(FFBU)扫描装置102(在下文中也被统称为扫描装置102)的透视图。扫描装置102包括框架104、容纳超声处理器的超声处理器外壳105、包括铰链接头114的可移动且可调节的支撑臂106(例如，可调节臂)、经由球窝连接器(例如，球窝接头)112连接到可调节臂106的第一端部120的压缩/扫描组件108以及连接到框架104的显示器110。显示器110在可调节臂106进入框架104中的接口处联接到框架104。由于直接联接到框架104而不是能够调节的臂106，因此显示器110不影响能够调节的臂106的重量和能够调节的臂106的平衡机构。在一个示例中，显示器110能够在水平和横向方向上旋转(例如，能够围绕框架104的中心轴线旋转)，但不能竖直移动。在另选的示例中，显示器110也可为能够竖直移动的。虽然图1描绘了联接到框架104的显示器110，但在其他示例中，显示器110可联接到扫描装置102的不同部件，诸如联接到超声处理器外壳105或者位于远离扫描装置102的位置。
在一个实施方案中，可调节臂106被构造和调适成使得压缩/扫描组件108：(i)在空间内中性漂浮，或者(ii)具有用于乳房压缩的轻的净向下重量(例如，1kg-2kg)，同时允许容易的用户操纵。在另选的实施方案中，可调节臂106被配置为使得在将扫描器定位在患者的组织上期间压缩/扫描组件108在空间内中性漂浮。然后，在定位压缩/扫描组件108之后，可调节扫描装置102的内部部件以施加期望的向下重量以用于乳房压缩和提高图像质量。在一个示例中，向下重量(例如，力)可以在2kg-11kg的范围内。
如上所述，能够调节的臂106包括铰链接头114。铰链接头114将能够调节的臂106平分成第一臂部分和第二臂部分。第一臂部分联接到压缩/扫描组件108，并且第二臂部分联接到框架104。铰链接头114允许第二臂部分相对于第二臂部分和框架104旋转。例如，铰链接头114允许压缩/扫描组件108相对于第二臂部分和框架104横向平移和水平平移，但不竖直平移。这样，压缩/扫描组件108可朝向或远离框架104旋转。然而，铰链接头114被构造成允许整个能够调节的臂106(例如，第一臂部分和第二臂部分)作为一体一起竖直移动(例如，与框架104一起向上和向下平移)。
压缩/扫描组件108包括用于压缩乳房的处于基本上张紧状态的至少部分适形的膜118，膜118具有接触乳房的底部表面，同时换能器扫过其顶部表面以扫描乳房。在一个示例中，膜为张紧织物片。
任选地，可调节臂可包括电位计(未示出)以允许感测压缩/扫描组件108的位置和取向，或者可使用其他类型的位置和取向感测(例如，回转、磁、光、射频(RF))。在超声处理器外壳105内，可提供全功能超声引擎以用于驱动超声换能器并结合相关的位置和取向信息通过扫描生成体积乳房超声数据。在一些示例中，可使用本领域已知的多种数据传输方法中的任一种将体积扫描数据传输到另一计算机系统以进行进一步处理，或者可通过超声引擎处理体积扫描数据。还可提供可与超声引擎集成的通用计算机/处理器，以用于一般用户交互和系统控制。通用计算机可以是自给式的独立单元，或者可由通过网络连接的远程站远程控制、配置和/或监测。
图2是示意性地示出扫描装置102的各种系统部件的框图200，各种系统部件包括扫描组件108、显示器110和扫描处理器210。在一个示例中，扫描处理器210可被包括在扫描装置102的超声处理器外壳105内。如图2的实施方案中所示，扫描组件108、显示器110和扫描处理器210是彼此通信的单独部件；然而，在一些实施方案中，部件中的一者或多者可被集成(例如，显示器和扫描处理器可被包括在单个部件中)。
首先参考扫描组件108，该扫描组件包括连接到模块接收器230的换能器模块220。模块接收器230可位于被配置为在扫描期间保持静止的外壳(例如，附接到扫描装置的臂106)内，而模块接收器230被配置为在扫描期间相对于外壳平移。为了在扫描期间相对于外壳自动平移，模块接收器包括由扫描处理器210激活的马达232，如下所述。
换能器模块220包括换能器元件(诸如压电元件)的换能器阵列222，其将电能转换成超声波，并且然后检测反射的超声波。换能器模块220被构造成经由连接件234与模块接收器230能够移除地联接。连接件234可包括在换能器模块和模块接收器上的互补连接器(例如，被构造成与模块接收器上的第二连接器连接的换能器模块上的第一连接器)，以便在模块接收器与换能器模块之间建立机械连接和电连接两者。
换能器模块220还可包括存储器224。存储器224可为被构造成存储换能器模块220的各种参数的非暂态存储器，该各种参数诸如换能器使用数据(例如，所执行的扫描次数、扫描所用时间总量等)以及换能器的规格数据(例如，换能器阵列元件的数量、阵列几何结构等)和/或换能器模块220的识别信息(诸如换能器模块的序列号)。存储器224可包括能够移除的和/或永久的设备，并且可包括光学存储器、半导体存储器和/或磁存储器等。存储器224可包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取和/或附加存储器。在示例中，存储器224可包括RAM。附加地或另选地，存储器224可包括EEPROM。
存储器224可存储非暂态指令，这些非暂态指令能够由控制器或处理器(诸如控制器226)执行以实施如下文所述的一个或多个方法或例程。控制器226可从换能器模块220的各种传感器228接收输出，并且响应于传感器输出而触发一个或多个致动器的致动和/或与一个或多个部件通信。传感器228可包括一个或多个压力传感器和/或一个或多个温度传感器。在扫描期间，可通过压力传感器测量扫描组件108上的压力，并且如果换能器模块上的压力分布不相等，则可通知用户(例如，经由显示器110的用户界面242)以重新定位扫描组件108。此外，在一些实施方案中，为了启动扫描，可经由来自控制器226的信号来激活马达232。然而，在其他实施方案中，可经由来自单独的扫描处理器210的信号来激活马达232，如下所述。
例如，扫描组件108可与扫描处理器210通信以将原始扫描数据发送到图像处理器。附加地，在一些示例中，可将存储在存储器224中和/或从传感器228输出的数据发送到扫描处理器210。此外，可响应于来自扫描处理器210的信号而启动扫描组件108的各种动作(例如，模块接收器230的平移、换能器元件的激活等)。扫描组件108可任选地与显示器110通信，以便例如如上所述通知用户重新定位扫描组件或从用户接收信息(经由用户输入224)。
在一些示例中，扫描组件108还可包括振动器238。振动器238包括外部振动器，该外部振动器被配置为在剪切波弹性成像期间生成进入正被成像的受检者的组织中的剪切波。例如，振动器238可包括安装到扫描组件108的马达，并且还可相对于换能器模块220是固定的或可移动的。如本文所讨论的，可在图像内自动检测肿瘤的位置，并且可将振动器238自动定位在扫描组件108内，以便朝向所检测到的肿瘤位置生成剪切波。附加地或另选地，由振动器238生成的用于剪切波弹性成像的一个或多个剪切波的幅值和/或频率可根据检测到的肿瘤位置而变化。此外，在剪切波弹性成像期间，控制换能器模块220以测量组织对由振动器238生成的该一个或多个剪切波的响应。例如，换能器模块220由设计用于剪切波检测的声束序列控制，并且具体地可靶向包括所检测到的肿瘤的感兴趣区域，使得换能器模块220可测量该感兴趣区域内的组织的弹性/粘度并重建弹性图像。
现在转到扫描处理器210，该扫描处理器包括图像处理器212、存储装置214、显示输出216和超声引擎218。超声引擎218可驱动换能器模块220的换能器阵列222的换能器元件的激活，并且在一些实施方案中，可激活马达232。此外，超声引擎218可从扫描组件108接收原始图像数据(例如，超声回波)。原始图像数据可被发送到图像处理器212和/或(例如，经由网络)发送到远程处理器并且被处理以形成组织样本的能够显示的图像。应当理解，在一些实施方案中，图像处理器212可与超声引擎218包括在一起。
可经由扫描处理器210的显示输出216将信息从超声引擎218和/或图像处理器212传送到扫描装置102的用户。在一个示例中，扫描装置的用户可包括超声技师、护士或医生(诸如放射科医师)。例如，可经由显示输出216将所扫描组织的经处理图像发送到显示器110。在另一个示例中，可经由显示输出216将与扫描的参数相关的信息(诸如扫描的进度)发送到显示器110。显示器110可包括被构造成向用户显示图像或其他信息的用户界面242。此外，用户界面242可被构造成(诸如通过用户输入244)接收来自用户的输入，并将该输入发送到扫描处理器210。在一个示例中，用户输入244可为显示器110的触摸屏。然而，其他类型的用户输入机构是可能的，诸如鼠标、键盘等。
扫描处理器210还可包括存储装置214。与存储器224类似，存储装置214可包括能够移除的和/或永久的设备，并且可包括光学存储器、半导体存储器和/或磁存储器等。存储装置214可包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取和/或附加存储器。存储装置214可存储非暂态指令，这些非暂态指令能够由控制器或处理器(诸如超声引擎218或图像处理器212)执行以实施如下文所述的一个或多个方法或例程。存储装置214可存储从扫描组件108接收的原始图像数据、从图像处理器212或远程处理器接收的经处理的图像数据和/或附加信息。
扫描处理器210还可包括检测引擎219。检测引擎219包括被配置为检测超声图像内的病灶或肿瘤的一个或多个人工智能或机器学习模型。例如，检测引擎219可包括一个或多个人工智能模型，诸如深度学习模型或机器学习模型，这些模型被训练或以其他方式构造成检测超声图像内的病灶或肿瘤，并输出包括超声图像内的潜在病灶或肿瘤的感兴趣区域的大小和位置。对于不存在潜在的肿瘤，检测引擎219可以输出空的感兴趣区域(例如，没有大小或位置的感兴趣区域)以指示不存在潜在的肿瘤，或者在一些示例中，检测引擎219可以输出超声图像不包含潜在肿瘤的明确分类。
扫描处理器210还可包括剪切波引擎220，该剪切波引擎被配置为基于检测引擎219的输出控制扫描模块220和/或振动器238以执行剪切波弹性成像。即，检测引擎219检测超声图像中可能的肿瘤或病灶，并输出界定可疑肿瘤的位置的感兴趣区域。剪切波引擎220控制换能器模块220和/或振动器238以在由检测引擎219输出的感兴趣区域内执行剪切波弹性成像。例如，剪切波引擎220可控制换能器模块220以朝向感兴趣区域内的组织生成剪切波。作为另一个示例，剪切波引擎220可控制振动器238以朝向感兴趣区域内的组织生成剪切波。此外，剪切波引擎220可控制换能器模块220以采集描绘组织对感兴趣区域内的剪切波的响应的弹性图像，如下文进一步描述的。
图3示出了联接到可调节臂106的扫描组件108的等轴视图的示意图300。示意图300包括坐标系302，该坐标系包括竖直轴线304、水平轴线306和横向轴线308。
扫描组件108包括外壳310、换能器模块220和模块接收器230。外壳310包括框架322和柄部部分324，该柄部部分包括两个柄部312。两个柄部312在扫描组件108的横向轴线上彼此相对，该横向轴线以可调节臂106为中心并且相对于横向轴线308限定。框架322为矩形形状，其中框架322的内部周边限定开口314。开口314提供用于在扫描过程期间平移模块接收器230和换能器模块220的空间(例如，空隙体积)。在另一个示例中，框架322可为另一种形状，诸如具有正方形形状的开口314的正方形。另外，框架322具有限定在框架322的内部周边与外部周边之间的厚度。
框架322包括四组侧壁(例如，该组侧壁包括内部侧壁和外部侧壁，该内部侧壁限定开口314)。具体地，框架322包括前侧壁326和后侧壁328，后侧壁328直接联接到外壳310的柄部部分324，并且前侧壁326相对于水平轴线306与后侧壁328相对。框架322还包括右侧壁和左侧壁，相应的侧壁彼此相对并且均位于由竖直轴线304和横向轴线308限定的平面中。
外壳310的框架322还包括顶侧和底侧，该顶侧和底侧相对于竖直轴线304限定。顶侧面向可调节臂106。膜118跨开口314设置。更具体地，膜118联接到框架322的底侧。在一个示例中，膜118为跨开口314保持张紧的膜片。膜118可为薄的、防水的、耐用的、高度透声的、耐化学的和/或生物相容的柔性但不可拉伸材料。如上所述，膜118的底部表面可在扫描期间接触组织(诸如，乳房)，并且膜118的顶部表面可在扫描期间至少部分接触换能器模块220。如图3所示，膜118永久地联接到围绕膜118的周边的硬壳夹持部分119。夹持部分119联接到框架322的底侧。在一个示例中，夹持部分119可卡扣到外壳310的框架322的底侧上的唇缘，使得膜118在扫描期间不会变得脱离联接，但仍可移除地联接到框架322。如本文关于图4至图9进一步讨论的，膜118可不永久地联接到硬壳夹持部分119，因此膜118可不经由硬壳夹持部分119联接到框架322。相反，膜118可直接且可移除地联接到框架322。
外壳310的柄部部分324包括用于在空间中移动扫描组件108并将扫描组件108定位在组织上(例如，在患者上)的两个柄部312。在另选的实施方案中，外壳310可不包括柄部312。在一个示例中，柄部312可与外壳310的框架322形成为一体。在另一个示例中，柄部312和框架322可单独地形成，然后机械地联接在一起以形成扫描组件108的整个外壳310。
如图3所示，扫描组件108通过球窝接头112(例如，球窝连接器)联接到可调节臂106。具体地，柄部部分324的顶部穹顶部分联接到球窝接头112。柄部部分324的顶部部分包括形成承窝的凹形凹陷，球窝接头112的球装配到该承窝中。球窝接头112能够沿多个方向移动。例如，球窝接头112提供扫描组件相对于可调节臂106的旋转运动。球窝接头112包括锁定机构，该锁定机构用于将球窝接头112锁定在适当的位置，从而使扫描组件108相对于可调节臂106保持静止。
另外，如图3所示，柄部部分324的柄部312包括用于控制扫描和调节扫描组件108的按钮。具体地，柄部312的第一柄部包括第一重量调节按钮316和第二重量调节按钮318。第一重量调节按钮316可减小从可调节臂106施加到扫描组件108的负荷。第二重量调节按钮318可增加从可调节臂106施加到扫描组件108的负荷。增加施加到扫描组件108的负荷可增加施加到扫描组件108所放置的组织上的压力和压缩量。此外，增加施加到扫描组件的负荷增加了扫描组件在待扫描的组织上的有效重量。在一个示例中，增加负荷可压缩患者的组织，诸如乳房。这样，可在扫描期间与扫描组件108一致地施加变化量的压力(例如，负荷)，以便利用换能器模块220获得高质量图像。
在扫描程序之前，用户(例如，超声技师或医师)可将扫描组件108定位在患者或组织上。一旦扫描组件108被正确定位，用户就可使用第一重量调节按钮316和/或第二重量调节按钮318来调节扫描组件108在患者身上的重量(例如，调节压缩量)。然后，用户可利用外壳310的柄部部分324上的附加控件启动扫描过程。例如，如图3所示，柄部312的第二柄部包括两个附加按钮330(未单独示出)。这两个附加按钮330可包括用于启动扫描(例如，一旦扫描组件已被放置在组织/患者上并且已选择了压缩量)的第一按钮和用于停止扫描的第二按钮。在一个示例中，在选择第一按钮时，球窝接头112可锁定，从而停止扫描组件108的横向移动和水平移动。
模块接收器230被定位在外壳310内。具体地，模块接收器230在框架322的后侧壁328处机械地联接到外壳310的第一端部，该第一端部比外壳310的第二端部更靠近可调节臂106。外壳310的第二端部位于框架322的前侧壁326处。在一个示例中，模块接收器230经由模块接收器230的突出部联接到第一端部，该突出部联接到马达230，该突出部联接到模块接收器230的马达(例如，上文参考图2所述的马达232)。
如上所述，外壳310被配置为在扫描期间保持静止。换句话讲，在调节通过可调节臂106施加到扫描组件108的重量并且随后锁定球窝接头112时，外壳310可保持在静止位置而不沿水平方向或横向方向平移。然而，外壳310仍可随可调节臂106的竖直移动而竖直地平移。
相反，模块接收器230被构造成在扫描期间相对于外壳310平移。如图3所示，模块接收器230相对于外壳310沿水平轴线306水平地平移。模块接收器230的马达可使模块接收器230沿外壳310的第一端部的顶部表面滑动。
换能器模块220与模块接收器230可移除地联接。因此，在扫描期间，换能器模块220与模块接收器230一起水平地平移。在扫描期间，换能器模块220在模块接收器230的马达控制下在乳房上水平扫动，同时换能器模块220的接触表面与膜118接触。换能器模块220和模块接收器230在模块接口320处联接在一起。模块接收器230具有与换能器模块220的宽度相同的宽度332。在另选实施方案中，模块接收器的宽度332可与换能器模块220的宽度不同。在一些实施方案中，模块接口320包括在换能器模块220和模块接收器230之间的连接件234，该连接件234包括机械连接和电气连接。
如图3所示，振动器238可联接到扫描组件108的框架322。在一些示例中，振动器238可包括从其延伸的振动臂382，该振动臂可与正被成像的受检者的皮肤物理接触，使得振动器238可经由振动臂382生成进入受检者的剪切波。基于可疑肿瘤的检测位置，可例如经由马达(未示出)相对于换能器模块220手动地或自动地调节振动器238的位置，以进一步改善弹性成像测量。
图4示出了根据一个实施方案的高级流程图，其示出了利用剪切波弹性成像的超声成像的示例性方法400。具体地，方法400涉及针对正被成像的体积的每个切片在由AI模型自动检测到的区域上选择性地执行剪切波弹性成像。通过将剪切波分析限制在此类检测到的区域，减少为弹性成像处理和计算的数据量，从而提高弹性成像帧速率。参考图1至图3的系统和部件描述了方法400，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下可用其他系统和部件实现方法400。方法400可被实现为在非暂态存储器中并由处理器(诸如换能器模块220的存储器224和控制器226和/或扫描处理器210的存储装置214和图像处理器212)执行的可执行指令。
方法400在405处开始。在405处，方法400开始扫描。具体地，方法400开始对成像受检者(诸如患者)的感兴趣体积的扫描。感兴趣体积可以包括例如患者的乳房或患者身体的另一部分。扫描可包括利用超声成像系统或扫描装置(诸如全场乳房超声(FFBU)扫描装置102)的成像会话，在该成像会话期间由扫描装置对感兴趣体积进行扫描或成像。在扫描期间，方法400可以控制扫描装置的扫描组件，诸如扫描组件108，以采集感兴趣体积的超声图像。具体地，方法400可控制扫描组件108以在整个感兴趣的三维体积上采集多个二维图像或切片。例如，在扫描期间，方法400经由模块接收器230将换能器模块220的位置控制到相对于扫描组件108的外壳的多个位置，并且进一步控制换能器模块220以在换能器模块220处于该位置时针对每个位置采集至少一个超声图像。因此，在扫描开始时，方法400可通过经由模块接收器230将换能器模块220的位置调整到相对于扫描组件108的外壳的初始位置来初始化扫描。
在410处，方法400采集当前位置处的图像。例如，方法400可以控制换能器模块220以在换能器模块220的当前位置处采集B模式或灰度超声图像。在采集图像之后，方法400继续到415。在415处，方法400例如将图像输出到诸如显示器110之类的显示设备。例如，可以经由显示器110在图形用户界面中显示图像。
附加地或另选地，方法400可将图像输出到检测引擎，诸如检测引擎219，其配置有AI模型。在420处，方法400利用AI模型分析图像以检测肿瘤。为此，方法400可以将图像输入到检测引擎219的AI模型。可以包括深度学习算法(诸如卷积神经网络)的AI模型被训练以分类或识别包含潜在病灶或肿瘤的感兴趣区域。AI模型因此输出例如肿瘤是否可能在图像中可见的分类，并且如果肿瘤可能在图像中可见，则AI模型进一步输出包含肿瘤的图像中的感兴趣区域的指示。感兴趣区域的指示可以包括图像内感兴趣区域的位置和大小的规格。作为另一示例，AI模型可以简单地输出当前切片索引位置以及可能包括肿瘤的感兴趣区域的位置和大小。在这样的示例中，可以根据感兴趣区域的位置和大小的空结果的输出来确定没有潜在肿瘤的分类。
继续到425，方法400确定是否在图像中检测到肿瘤。如果AI模型输出感兴趣区域的大小和位置，则在图像中检测到潜在肿瘤，例如如上所讨论的。
如果在图像中检测到肿瘤(“是”)，则方法400继续到430。在430处，方法400基于在图像中所检测到的肿瘤的位置和大小执行剪切波分析。例如，方法400控制扫描组件108以根据剪切波弹性成像扫描对应于图像中肿瘤的检测到的位置和大小的感兴趣区域。为此，方法400控制扫描组件108以在患者体内示出剪切波以引起组织变形，然后进一步对组织对剪切波的响应进行成像。
为了控制扫描组件108以生成剪切波，方法400可控制换能器模块220或振动器238。例如，方法400可控制换能器模块220以朝向感兴趣区域生成聚焦声平面波，使得通过声辐射力在组织中引起剪切波或推动。作为另一示例，方法400可控制外部振动器(诸如振动器238)以在组织中生成剪切波。在一些示例中，方法400可基于当前切片索引位置和感兴趣区域的位置和大小中的一者或多者来调节振动器238的位置。例如，方法400可以在控制振动器238以生成剪切波之前将振动器238与当前切片位置和/或感兴趣区域的位置和大小对准。附加地或另选地，方法400可以基于感兴趣区域的大小和位置来控制振动器238以生成剪切波，例如通过增加或减小振幅或以其他方式调节由振动器238生成的剪切波的形状，使得剪切波以期望的力到达感兴趣区域。这样，方法400可以确保剪切波到达感兴趣区域，而不会在到达感兴趣区域之前在组织中耗散。
在经由扫描组件108生成剪切波之后，方法400进一步控制扫描组件108以对组织对剪切波的响应进行成像。方法400可以控制扫描组件108以具体地对感兴趣区域内的响应进行成像。例如，方法400可以控制换能器模块220以朝向感兴趣区域生成超声波并检测超声波的回波。方法400因此可以对组织进行成像以在剪切波行进穿过组织时跟踪剪切波，并且方法400还可以基于成像来测量组织的位移以确定组织的响应。方法400可以基于接收到的回波来估计剪切模量和/或构造组织位移图，并且此外可以计算或测量整个感兴趣区域中的剪切波速度。
在435处，方法400输出从剪切波分析获得的弹性图像和测得的弹性值。弹性图像可以包括组织位移图或通过感兴趣区域的剪切波速度的测量。例如，可以经由显示设备(诸如显示器110)来输出弹性图像。特别地，弹性图像可以叠加在于410处采集的超声图像上，并且具体地，弹性图像可以在420处叠加在由AI模型识别的感兴趣区域上。弹性图像和所测量的弹性值可以进一步被输出到存储器。然后，方法400前进至440。
然而，再次参见425，如果在图像中未检测到肿瘤(“否”)，则方法400前进至440。在440处，方法400确定扫描是否完成。当换能器模块220相对于扫描组件108处于最终位置时，扫描可以完成。例如，在扫描期间，换能器模块220在相对于扫描组件108的多个位置中的每个位置处至少采集超声图像。可以例如基于要扫描的感兴趣体积来确定多个位置，使得多个位置的范围对应于感兴趣体积的范围(例如，宽度)。一旦换能器模块220处于最终位置，就已经采集了感兴趣体积的所有二维切片或超声图像，因此可以认为扫描完成。如果尚未采集到所有切片，则扫描未完成。
如果扫描未完成(“否”)，则方法400继续到445。在445处，方法400将换能器模块的位置调节至下一位置。例如，方法400控制模块接收器230的马达232以将换能器模块220相对于扫描组件108的位置调节到上述多个位置中的下一个位置。方法400然后返回到410，其中方法400采集该更新位置处的图像。因此，方法400继续采集图像、分析图像以检测肿瘤并在检测到肿瘤时选择性地执行剪切波分析，直到方法400在440处确定扫描完成(“是”)为止。然后，方法400返回。
一旦方法400确定扫描完成，则方法400从440前进至450。在450处，方法400结束扫描。当结束扫描时，方法400可以将在410处采集的多个超声图像以及在430处获得的任何弹性图像和弹性值输出到存储装置，诸如存储装置214，并且在一些示例中可以附加地或另选地将图像输出到图片存档和通信系统(PACS)以用于远程存储和查看。在结束扫描之后，方法400返回。
为了说明换能器模块220在超声扫描期间如何被重新定位以采集对应于感兴趣体积的二维切片的多个超声图像，图5示出了示出根据一个实施方案的用于检测体积505的不同切片中的感兴趣区域的示例性方法500的框图。可以包括换能器模块220的超声探头501在相对于正被超声探头501成像的体积505的方向503上移动。超声探头501可以在相对于体积505的多个位置处采集多个图像，包括第一图像510、第二图像520、第三图像530和第四图像540。
因此，经由超声探头501采集的可以包括灰度或B模式超声图像的每个图像包括体积505的切片。如上文所讨论的，利用AI模型对每个图像或图像切片进行分析以检测图像中的肿瘤。如图所示，在第一图像510中的第一感兴趣区域512中检测到可能是肿瘤的对象514，在第二图像520中的第二感兴趣区域522中检测到对象524，并且在第三图像530中的第三感兴趣区域532中检测到对象534。对象514、524和534可对应于体积505中的一个或多个肿瘤。如图所示，对象514、524和534位于每个图像中的不同位置，并且类似地，对应的感兴趣区域512、522和532相对于每个图像具有不同的位置和大小。应当理解，虽然示出了三个图像510、520和530，但是可以针对体积505采集包括多于三个图像的多个图像。
此外，虽然图像510、520和530中的每一者被描绘为分别在所识别的感兴趣区域512、522和532内包括所识别的对象514、524和534，但是应当理解，此类感兴趣的对象和区域可能不能在由超声探头501在体积505中采集的每个图像或切片中被识别。例如，在第四图像540中，AI模型没有检测到感兴趣对象或感兴趣区域。当在第四图像540中检测到感兴趣的空区域(即，不存在潜在肿瘤)时，不执行剪切波弹性成像，并且不控制超声换能器501在对应于第四图像540的切片索引处采集弹性图像。通过利用深度学习模型或AI模型自动识别可能潜在地包括一个或多个肿瘤的感兴趣区域，可以将剪切波弹性成像特异性地靶向此类对象。这样，不需要根据剪切波弹性成像来对整个体积505进行查询和成像，也不需要根据剪切波弹性成像来对体积505的每个完整切片进行查询和成像。因此，可以减少弹性成像处理和计算，从而在对三维体积成像时实现改进的弹性成像帧速率。
作为说明性和非限制性示例，图6至图8示出对应于图5的切片的示例性超声图像，其中根据一个实施方案检测潜在肿瘤。例如，图6的超声图像600包括指示包括可能的肿瘤的感兴趣区域的ROI叠层610。超声图像600和ROI叠层610分别对应于第一图像510和第一感兴趣区域512。相似地，图7的超声图像700包括叠加在超声图像700上并且指示包括可能的肿瘤的感兴趣区域的ROI叠层710。超声图像700和ROI叠层710分别对应于第二图像520和第二感兴趣区域612。此外，图8的超声图像800包括叠加在超声图像800上并且指示包括可能的肿瘤的感兴趣区域的ROI叠层810。超声图像800和ROI叠层810分别对应于第三图像530和第三感兴趣区域532。如图所示，不同切片的感兴趣区域的大小和位置彼此不同，但是应当理解，在一些示例中，所检测的感兴趣区域的大小和位置对于相邻切片可以是相似的。
超声图像600、700和800可经由其上叠加有ROI叠层610、710和820的显示设备来显示，如图6至图8所描绘的。此外，基于人工智能模型对感兴趣区域的自动检测，剪切波弹性成像可由其中检测到潜在肿瘤的每个切片的感兴趣区域引导。
由于基于AI模型确定了每个图像内所检测到的肿瘤的大致位置以及在所检测到的肿瘤周围形成边界的适当感兴趣区域，因此可调整剪切波弹性成像或将其聚焦在ROI上。例如，图9至图11示出了根据一个实施方案的具有叠加在感兴趣区域上的对应弹性图像的图6至图8的示例性超声图像。具体地，图9示出了对应于超声图像600的叠加有弹性图像910的超声图像900，其中弹性图像910限于感兴趣区域610。即，不是在图像600的所有位置处执行剪切波分析，而是在感兴趣区域610内执行剪切波弹性成像以产生弹性图像910。
相似地，图10示出了对应于超声图像700的叠加有弹性图像1010的超声图像1000，并且图11示出了对应于超声图像800的叠加有弹性图像1110的超声图像1100。
在弹性图像910、1010和1110中描绘的较暗区域对应于具有较高刚度或较低弹性的区域，而在弹性图像910、1010和1110中描绘的较亮区域对应于具有较低刚度或较高弹性的区域。由于癌性肿瘤通常比周围组织更硬，因此弹性图像910、1010和1110中描绘的较暗区域可对应于肿瘤。通过将剪切波弹性分析集中在可能包含肿瘤的感兴趣区域上，弹性成像的质量和弹性测量的质量通常得到改进。与对整个切片或者甚至整个体积执行剪切波弹性成像不同，本文提供的系统和方法实现了引导弹性成像，其减少了用于弹性成像处理和计算的数据量，改进了剪切波弹性成像质量，并且改进了弹性成像帧速率。
本公开的技术效果包括经由剪切波和超声波选择性地查询感兴趣体积内的局部区域，以测量组织的弹性并检测潜在病灶或肿瘤。本公开的另一技术效果包括自动检测感兴趣区域以进行附加测量。本公开的又一技术效果包括在超声扫描期间自动查询自动检测到的感兴趣区域。本公开的另一技术效果包括在超声扫描期间组织的外部振动。本公开的又一技术效果包括对叠加到诸如B模式图像之类的其他超声图像上的感兴趣区域所采集的弹性图像的显示。
在一个实施方案中，一种方法包括：在对患者进行超声扫描期间利用扫描装置的超声换能器采集超声图像；利用人工智能模型检测超声图像内包括可能的肿瘤的感兴趣区域；利用超声换能器采集感兴趣区域内的组织的弹性图像；以及利用显示设备显示弹性图像。
在该方法的第一示例中，该方法还包括控制扫描装置以朝向感兴趣区域内的组织生成剪切波，其中组织的弹性图像量化组织对剪切波的响应。在另选地包括第一示例的方法的第二示例中，控制扫描装置以生成剪切波包括控制振动器以朝向感兴趣区域生成剪切波。在任选地包括第一示例和第二示例中的一项或多项的方法的第三示例中，该方法还包括在控制振动器以朝向感兴趣区域生成剪切波之前调节振动器相对于感兴趣区域的位置。在任选地包括第一示例至第三示例中的一项或多项的方法的第四示例中，控制扫描装置以生成剪切波包括控制超声换能器以朝向感兴趣区域生成剪切波。在任选地包括第一示例至第四示例中的一项或多项的方法的第五示例中，该方法还包括：在超声扫描期间，将超声换能器的位置从其中采集超声图像的第一位置调节到第二位置；利用处于第二位置的超声换能器采集第二超声图像；利用人工智能模型检测第二超声图像内包括可能的肿瘤的第二感兴趣区域；以及利用超声换能器采集第二感兴趣区域内的组织的第二弹性图像。在任选地包括第一示例至第五示例中的一项或多项的方法的第六示例中，该方法还包括：在超声扫描期间，将超声换能器的位置调节到第三位置；利用处于第三位置的超声换能器采集第三超声图像；利用人工智能模型检测第三超声图像内不存在可能的肿瘤；以及响应于检测到第三超声图像内不存在可能的肿瘤，不利用处于第三位置的超声换能器采集弹性图像。在任选地包括第一示例至第六示例中的一项或多项的方法的第七示例中，该方法还包括利用显示设备显示超声图像，其中弹性图像在感兴趣区域处叠加在超声图像上。
在另一实施方案中，一种方法包括：在对感兴趣体积进行超声扫描期间，控制超声换能器以采集对应于跨过感兴趣体积的二维切片的多个超声图像；利用人工智能模型评估多个超声图像中的每个超声图像以检测在多个超声图像中是否描绘出潜在肿瘤；以及响应于在多个超声图像中的超声图像中检测到包括潜在肿瘤的感兴趣区域，控制超声换能器以采集感兴趣区域内的组织的弹性图像。
在该方法的第一示例中，该方法还包括在采集每个超声图像时利用人工智能模型评估每个超声图像，以及在采集超声图像之后并且在采集多个超声图像中的其他超声图像之前控制超声换能器以采集感兴趣区域内的组织的弹性图像。在任选地包括第一示例的方法的第二示例中，控制超声换能器以采集感兴趣区域内的组织的弹性图像包括控制超声换能器以对组织响应于剪切波的变形进行成像。在任选地包括第一示例和第二示例中的一项或多项的方法的第三示例中，该方法还包括控制振动器以朝向感兴趣区域内的组织生成剪切波，其中组织的弹性图像量化组织响应于剪切波的变形，振动器被安装到框架，其中超声换能器在超声扫描期间平移跨过由框架限定的开口。在任选地包括第一示例至第三示例中的一项或多项的方法的第四示例中，该方法还包括在弹性图像在感兴趣区域处叠加在超声图像上的情况下显示超声图像。
在又一个实施方案中，一种系统包括超声换能器，显示设备，以及通信地联接到超声换能器和显示设备的计算设备，该计算设备在非暂态存储器中配置有指令，该指令在被执行时致使计算设备：在超声扫描期间利用超声换能器采集超声图像；利用存储在非暂态存储器中的人工智能模型检测超声图像内包括可能的肿瘤的感兴趣区域；利用超声换能器采集感兴趣区域内的组织的弹性图像；并且利用显示设备显示弹性图像。
在该系统的第一示例中，该系统还包括：外壳，其中超声换能器安装在外壳的框架内；以及马达，该马达被构造成调节超声换能器相对于外壳的框架的位置，其中计算设备还在非暂态存储器中配置有可执行指令，该可执行指令在被执行时致使计算设备在超声扫描期间：控制马达以将超声换能器的位置从其中采集超声图像的第一位置调节到第二位置；利用处于第二位置的超声换能器采集第二超声图像；利用人工智能模型检测第二超声图像内包括可能的肿瘤的第二感兴趣区域；利用超声换能器采集第二感兴趣区域内的组织的第二弹性图像；并且利用显示设备显示第二弹性图像。在任选地包括第一示例的系统的第二示例中，该系统还包括安装到外壳的框架的振动器，其中计算设备还在非暂态存储器中配置有可执行指令，该可执行指令在被执行时致使计算设备：控制振动器以在超声换能器采集弹性图像时朝向感兴趣区域内的组织生成剪切波，并且控制振动器以在超声换能器采集第二弹性图像时朝向第二感兴趣区域内的组织生成剪切波。在任选地包括第一示例和第二示例中的一项或多项的系统的第三示例中，该计算设备还在非暂态存储器中配置有可执行指令，该可执行指令在被执行时致使计算设备：在控制振动器以朝向感兴趣区域内的组织生成剪切波之前，控制马达以调节振动器相对于感兴趣区域的位置。在任选地包括第一示例至第三示例中的一项或多项的系统的第四示例中，该计算设备还在非暂态存储器中配置有可执行指令，该可执行指令在被执行时致使计算设备：控制超声换能器以在采集弹性图像之前朝向感兴趣区域内的组织生成剪切波，并且控制超声换能器以在采集第二弹性图像之前朝向第二感兴趣区域内的组织生成剪切波，其中弹性图像和第二弹性图像分别描绘感兴趣区域内的组织和第二感兴趣区域内的组织对剪切波的响应。在任选地包括第一示例至第四示例中的一项或多项的系统的第五示例中，该计算设备还在非暂态存储器中配置有可执行指令，该可执行指令在被执行时致使计算设备：将超声换能器的位置调节到第三位置；利用处于第三位置的超声换能器采集第三超声图像；利用人工智能模型检测第三超声图像内不存在可能的肿瘤；并且响应于检测到第三超声图像内不存在可能的肿瘤，不利用处于第三位置的超声换能器采集弹性图像。在任选地包括第一示例至第五示例中的一项或多项的系统的第六示例中，该计算设备还在非暂态存储器中配置有可执行指令，该可执行指令在被执行时致使计算设备：利用用于剪切波检测的声束序列来控制超声换能器以采集弹性图像，其中用于剪切波检测的声束序列不同于用于采集超声图像的声束序列。
如本文所用，以单数形式列举并且以单词“一个”或“一种”开头的元件或步骤应当被理解为不排除多个该元件或步骤，除非明确说明此类排除。此外，对本发明的“一个实施方案”的引用不旨在被解释为排除也包含所引用特征的附加实施方案的存在。此外，除非明确地相反说明，否则“包含”、“包括”或“具有”具有特定特性的元件或多个元件的实施方案可包括不具有该特性的附加此类元件。术语“包括”和“在...中”用作相应的术语“包含”和“其中”的简明语言等同形式。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，而不旨在对其对象施加数字要求或特定位置次序。
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使相关领域中的普通技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何包含的方法。本发明可取得专利权的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域普通技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有与权利要求书的字面语言没有区别的结构元素，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言具有微小差别的等效结构元素，则此类其他示例旨在落入权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
在对患者进行超声扫描期间利用扫描装置的超声换能器采集超声图像；
利用人工智能模型检测所述超声图像内包括可能的肿瘤的感兴趣区域；
利用所述超声换能器采集所述感兴趣区域内的组织的弹性图像；以及
利用显示设备显示所述弹性图像。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括控制所述扫描装置以朝向所述感兴趣区域内的所述组织生成剪切波，其中所述组织的所述弹性图像量化所述组织对所述剪切波的响应。
3.根据权利要求2所述的方法，其中控制所述扫描装置以生成所述剪切波包括控制振动器以朝向所述感兴趣区域生成所述剪切波。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括在控制所述振动器以朝向所述感兴趣区域生成所述剪切波之前，调节所述振动器相对于所述感兴趣区域的位置。
5.根据权利要求2所述的方法，其中控制所述扫描装置以生成所述剪切波包括控制所述超声换能器以朝向所述感兴趣区域生成所述剪切波。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述超声扫描期间：
将所述超声换能器的位置从其中采集所述超声图像的第一位置调节到第二位置；
利用处于所述第二位置的所述超声换能器采集第二超声图像；
利用所述人工智能模型检测所述第二超声图像内包括可能的肿瘤的第二感兴趣区域；以及
利用所述超声换能器采集所述第二感兴趣区域内的组织的第二弹性图像。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括在所述超声扫描期间：
将所述超声换能器的所述位置调节到第三位置；
利用处于所述第三位置的所述超声换能器采集第三超声图像；
利用所述人工智能模型检测所述第三超声图像内不存在可能的肿瘤；以及
响应于检测到所述第三超声图像内不存在可能的肿瘤，不利用处于所述第三位置的所述超声换能器采集弹性图像。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括利用所述显示设备显示所述超声图像，其中所述弹性图像在所述感兴趣区域处叠加在所述超声图像上。
9.一种方法，包括：
在对感兴趣体积进行超声扫描期间，控制超声换能器以采集对应于跨过所述感兴趣体积的二维切片的多个超声图像；
利用人工智能模型评估所述多个超声图像中的每个超声图像以检测在所述多个超声图像中是否描绘出潜在肿瘤；以及
响应于在所述多个超声图像中的超声图像中检测到包括所述潜在肿瘤的感兴趣区域，控制所述超声换能器以采集所述感兴趣区域内的组织的弹性图像。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括在采集每个超声图像时利用所述人工智能模型评估每个超声图像，以及在采集所述超声图像之后并且在采集所述多个超声图像中的其他超声图像之前控制所述超声换能器以采集所述感兴趣区域内的所述组织的所述弹性图像。
11.根据权利要求9所述的方法，其中控制所述超声换能器以采集所述感兴趣区域内的所述组织的所述弹性图像包括控制所述超声换能器以对所述组织响应于剪切波的变形进行成像。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括控制振动器以朝向所述感兴趣区域内的所述组织生成所述剪切波，其中所述组织的所述弹性图像量化所述组织响应于所述剪切波的所述变形，所述振动器被安装到框架，其中所述超声换能器在所述超声扫描期间平移跨过由所述框架限定的开口。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括在所述弹性图像在所述感兴趣区域处叠加在所述超声图像上的情况下显示所述超声图像。
14.一种系统，包括：
超声换能器；
显示设备；以及
通信地联接到所述超声换能器和所述显示设备的计算设备，所述计算设备在非暂态存储器中配置有指令，所述指令在被执行时致使所述计算设备：
在超声扫描期间利用所述超声换能器采集超声图像；
利用存储在所述非暂态存储器中的人工智能模型检测所述超声图像内包括可能的肿瘤的感兴趣区域；
利用所述超声换能器采集所述感兴趣区域内的组织的弹性图像；以及
利用所述显示设备显示所述弹性图像。
15.根据权利要求14所述的系统，还包括：外壳，其中所述超声换能器安装在所述外壳的框架内；以及马达，所述马达被构造成调节所述超声换能器相对于所述外壳的所述框架的位置，其中所述计算设备还在所述非暂态存储器中配置有可执行指令，所述可执行指令在被执行时致使所述计算设备在所述超声扫描期间：
控制所述马达以将所述超声换能器的所述位置从其中采集所述超声图像的第一位置调节到第二位置；
利用处于所述第二位置的所述超声换能器采集第二超声图像；
利用所述人工智能模型检测所述第二超声图像内包括可能的肿瘤的第二感兴趣区域；
利用所述超声换能器采集所述第二感兴趣区域内的组织的第二弹性图像；以及
利用所述显示设备显示所述第二弹性图像。
16.根据权利要求15所述的系统，还包括安装到所述外壳的所述框架的振动器，其中所述计算设备还在所述非暂态存储器中配置有可执行指令，所述可执行指令在被执行时致使所述计算设备：控制所述振动器以在所述超声换能器采集所述弹性图像时朝向所述感兴趣区域内的所述组织生成剪切波，并且控制所述振动器以在所述超声换能器采集所述第二弹性图像时朝向所述第二感兴趣区域内的所述组织生成剪切波。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述计算设备还在所述非暂态存储器中配置有可执行指令，所述可执行指令在被执行时致使所述计算设备：在控制所述振动器以朝向所述感兴趣区域内的所述组织生成所述剪切波之前，控制马达以调节所述振动器相对于所述感兴趣区域的位置。
18.根据权利要求15所述的系统，其中所述计算设备还在所述非暂态存储器中配置有可执行指令，所述可执行指令在被执行时致使所述计算设备：控制所述超声换能器以在采集所述弹性图像之前朝向所述感兴趣区域内的所述组织生成剪切波，并且控制所述超声换能器以在采集所述第二弹性图像之前朝向所述第二感兴趣区域内的所述组织生成剪切波，其中所述弹性图像和所述第二弹性图像分别描绘所述感兴趣区域内的所述组织和所述第二感兴趣区域内的所述组织对所述剪切波的响应。
19.根据权利要求15所述的系统，其中所述计算设备还在所述非暂态存储器中配置有可执行指令，所述可执行指令在被执行时致使所述计算设备：
将所述超声换能器的所述位置调节到第三位置；
利用处于所述第三位置的所述超声换能器采集第三超声图像；
利用所述人工智能模型检测所述第三超声图像内不存在可能的肿瘤；以及
响应于检测到所述第三超声图像内不存在可能的肿瘤，不利用处于所述第三位置的所述超声换能器采集弹性图像。
20.根据权利要求14所述的系统，其中所述计算设备还在所述非暂态存储器中配置有可执行指令，所述可执行指令在被执行时致使所述计算设备：利用用于剪切波检测的声束序列来控制所述超声换能器以采集所述弹性图像，其中用于剪切波检测的所述声束序列不同于用于采集所述超声图像的声束序列。
CN202180015931.7A 2020-03-23 2021-03-16 用于剪切波弹性成像的方法和系统 Pending CN115135249A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/826,786 US11710229B2 (en) 2020-03-23 2020-03-23 Methods and systems for shear wave elastography
US16/826,786 2020-03-23
PCT/US2021/022540 WO2021194800A1 (en) 2020-03-23 2021-03-16 Methods and systems for shear wave elastography

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115135249A true CN115135249A (zh) 2022-09-30

Family

ID=77748268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180015931.7A Pending CN115135249A (zh) 2020-03-23 2021-03-16 用于剪切波弹性成像的方法和系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11710229B2 (zh)
CN (1) CN115135249A (zh)
WO (1) WO2021194800A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114119450A (zh) * 2020-08-26 2022-03-01 通用电气精准医疗有限责任公司 用于识别概率图中的肿瘤或病变的系统和方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116953010B (zh) * 2023-07-26 2024-09-13 哈尔滨工业大学 一种非线性调频超声诱导的磁共振-光子标记融合成像肿瘤组织光/机械性能评价装置及评价方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI473598B (zh) 2012-05-18 2015-02-21 Univ Nat Taiwan Breast ultrasound image scanning and diagnostic assistance system
KR101654674B1 (ko) * 2013-11-28 2016-09-06 삼성전자주식회사 탄성 영상 제공 방법 및 이를 위한 초음파 장치
US20170231599A1 (en) 2014-08-28 2017-08-17 Koninklijke Philios N.V. Concurrent acquisition of harmonic and fundamental images for screening applications
KR102307356B1 (ko) 2014-12-11 2021-09-30 삼성전자주식회사 컴퓨터 보조 진단 장치 및 방법
KR102367446B1 (ko) 2014-12-11 2022-02-25 삼성메디슨 주식회사 초음파 진단 장치 및 그 동작 방법
US20170265846A1 (en) * 2016-03-18 2017-09-21 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Alert assistance for survey mode ultrasound imaging
US10912536B2 (en) * 2016-08-23 2021-02-09 Carestream Health, Inc. Ultrasound system and method
US10796464B2 (en) * 2017-08-25 2020-10-06 Siemens Healthcare Gmbh Selective image reconstruction
CN110494082B (zh) * 2018-04-11 2023-05-05 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 超声弹性成像方法和系统
JP7515484B2 (ja) * 2018-08-31 2024-07-12 ザ カレッジ オブ ザ ホーリー アンド アンディバイデッド トリニティ オブ クイーン エリザベス 超音波ベースの脈管内の３次元外傷検証
WO2020075146A1 (en) 2018-10-13 2020-04-16 Bahador Makkiabadi Generating a source point of shear waves for shear-wave elasticity imaging
KR20200109093A (ko) * 2019-03-12 2020-09-22 삼성메디슨 주식회사 초음파 영상 표시 방법, 초음파 진단 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114119450A (zh) * 2020-08-26 2022-03-01 通用电气精准医疗有限责任公司 用于识别概率图中的肿瘤或病变的系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210295500A1 (en) 2021-09-23
US11710229B2 (en) 2023-07-25
WO2021194800A1 (en) 2021-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180271484A1 (en) Method and systems for a hand-held automated breast ultrasound device
US8747317B2 (en) Full-field breast ultrasound system and architechture
US20140121520A1 (en) Medical ultrasound scanning with control over pressure/force exerted by an ultrasound probe and/or a compression/scanning assembly
US10561394B2 (en) Ultrasound scanning and ultrasound-assisted biopsy
US5922018A (en) Method for using a transrectal probe to mechanically image the prostate gland
KR101182880B1 (ko) 영상 지시자를 제공하는 초음파 시스템 및 방법
US20180055479A1 (en) Ultrasound system and method
CN105491959A (zh) 弹性成像测量系统和方法
US11647990B2 (en) Implant assessment using ultrasound and optical imaging
WO2015099849A1 (en) Medical ultrasound scanning with control over pressure/force exerted by an ultrasound probe and/or a compression/scanning assembly
CN105392428A (zh) 用于映射超声剪切波弹性成像测量的系统和方法
CN115334973A (zh) 用于关联多成像模态中的关注区域的系统和方法
WO2013018285A1 (en) Object information acquiring apparatus and object information acquiring method
EP3195807B1 (en) Ultrasonic imaging apparatus
CN106137125A (zh) 被检体信息获取设备
KR20160012590A (ko) 초음파 영상 장치 및 그 제어방법
CN115135249A (zh) 用于剪切波弹性成像的方法和系统
US9808224B2 (en) Method and systems for a removable transducer with memory of an automated breast ultrasound system
CN115334963A (zh) 产生组织成像生物标记的系统和方法
CN107690312B (zh) 超声成像装置
US11744537B2 (en) Radiography system, medical imaging system, control method, and control program
US20150094587A1 (en) Method and systems for a modular transducer system of an automated breast ultrasound system
CN108024789B (zh) 容积间病变检测和图像准备
CN112137643A (zh) 用于在定量超声中纵向监测的感兴趣区域定位
CN116158784A (zh) 超声波诊断装置、超声波图像分析装置及其控制方法

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