CN117860301A - 超声测量系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种系统，包括B模式超声换能器及被放置在人体或动物体上或附近的支撑结构，支撑结构包括用于超声换能器的保持装置，保持装置围绕超声换能器的短轴线能移动及能倾斜。系统被配置为使超声换能器沿着空间轴线在第一通路中移动，以获取一系列对应位置处的第一系列图像，使超声换能器沿着空间轴线在第二通路中移动，以获取该系列的位置处的第二系列图像，且使保持装置倾斜，以使超声换能器在第一通路期间呈第一倾斜角度，且在第二通路期间呈第二倾斜角度。通过使用不同的倾斜角度对同一解剖部分成像，更容易使3D超声结构可视化，通过测量组织中的各向异性的量来表征和量化3D超声结构，和/或从随机散射中区分结构相关反射。

Description

超声测量系统和方法
技术领域
本发明涉及超声测量系统以及用于超声测量系统的超声成像的计算机实施的方法。本发明还涉及计算机可读介质，所述计算机可读介质包括表示计算机程序的数据，其中所述计算机程序包括用于导致处理器系统执行所述方法的指令。
背景技术
数十年来，超声成像已被用作对生物和有机组织(诸如，韧带、肌肉以及肌腱)进行可视化的非侵入式工具。这种可视化可被生成以用于多种目的，包括但不限于医学诊断、医学研究以及实施治疗。
B模式超声成像(还被称作2D模式成像)涉及使用包含线性元件阵列的换能器来同时扫描穿过身体的平面，所述平面可被视为屏幕上的二维图像。典型地，在B模式超声成像中使用探针，所述探针本身还可被称作“超声换能器”。如果探针是手持式的(通常也是手持式的)，则所述探针具有六个自由度(DoF)。不利地，六个DoF使得所获取的超声图像的可再现性受限制，因为难以再次找到准确的感兴趣区域。此外，对所获取的2D超声图像的定性评估以及定量灰度统计可能不能表示3D结构。B模式超声成像的另一缺陷是，在B模式超声换能器所获得的回声图案中，折射且尤其是随机散射可能会干扰结构相关反射。这可能会使得用户或图像分析算法更难以根据B模式超声成像所获取的超声图像来正确表征和量化受声波作用组织的超声结构。
3D超声成像解决了2D超声成像的至少一些缺点，因为在3D超声成像中，DoF典型地受限制(例如，通过沿着一个或更多个被致动从而被控制的空间轴线来移动)和/或至少一些所述DoF被跟踪。这种3D超声成像系统的一个实施例在Plevin S、McLellan J、van SchieH、Parkin T.[1]所著的出版物中进行了描述，在该出版物所描述的系统中，超声换能器被安装在机动的跟踪装置中，且以规则距离来获取横向图像。据称，常规超声诊断的灵敏度不足以准确地监测肌腱以及预测损伤，因此提及且利用了超声组织表征(UTC)这一相对新的技术，该技术通过提供三维(3D)SDFT重建来改善肌腱表征，且通过将纤维归类为4个回声类型中的一种来改善纤维排列的客观计算。
期望的是，进一步改善已知的超声成像技术。例如，2D和3D超声成像这二者都存在难以定量评估组织中的各向异性量的问题。此外，已知的3D超声成像技术持续存在对结构相关反射产生干扰的折射且尤其是随机散射的问题。
文献
[1]Plevin S,McLellan J,van Schie H,Parkin T：Ultrasound tissuecharacterisation of the superficial digital flexor tendons in juvenileThoroughbred racehorses during early race training.Equine Vet J.2019年5月；51(3):349-355.doi:10.1111/evj.13006.Epub 2018年9月18日.PMID:30125384.
发明内容
本发明的第一方面提供了一种超声测量系统，所述超声测量系统包括：
-超声换能器，其中所述超声换能器为B模式超声换能器，用于对解剖结构的一部分进行成像；
-支撑结构，所述支撑结构被放置在包括所述解剖结构的人体或动物体上，或者所述支撑结构被放置在包括所述解剖结构的人体或动物体附近，其中所述支撑结构包括用于所述超声换能器的保持装置，其中所述保持装置在物理空间中沿着空间轴线能移动，其中所述保持装置被定向为使得所述超声换能器的短轴线(short axis)与所述空间轴线正交，且其中所述保持装置围绕所述超声换能器的短轴线能倾斜；
-致动子系统，所述致动子系统用于沿着所述空间轴线移动所述保持装置，从而移动所述超声换能器，且所述致动子系统用于使所述保持装置倾斜，从而使所述超声换能器倾斜；
-处理子系统，所述处理子系统被配置为使用所述致动子系统和所述超声换能器进行如下操作：
-使所述超声换能器沿着所述空间轴线在第一通路(pass)中移动，从而在沿着所述空间轴线的一系列对应的位置处获取第一系列图像，使所述超声换能器沿着所述空间轴线在第二通路中移动，从而在沿着所述空间轴线的该系列的位置处获取第二系列图像，且在每个通路之前，使所述保持装置倾斜，从而使所述超声换能器在所述第一通路期间呈第一倾斜角度，且在所述第二通路期间呈第二倾斜角度；
-基于所述第一系列图像以及所述第二系列图像来生成对所述解剖结构的所述部分的可视化。
本发明的另一方面提供了一种计算机实施的超声成像方法，所述超声成像方法用于如本说明书中所描述的超声测量系统。在超声测量系统的处理子系统中，所述计算机实施的方法包括：
-控制致动子系统以及超声换能器，使所述超声换能器在物理空间中沿着空间轴线在第一通路中移动，从而在沿着所述空间轴线的一系列对应的位置处获取第一系列图像；
-控制所述致动子系统以及超声换能器，使得所述超声换能器沿着所述空间轴线在第二通路中移动，从而在沿着所述空间轴线的该系列的位置处获取第二系列图像；
-控制所述致动子系统，使得在每个通路之前，使保持装置倾斜，从而使所述超声换能器在所述第一通路期间呈第一倾斜角度，且在所述第二通路期间呈第二倾斜角度；以及
-基于所述第一系列图像以及所述第二系列图像来生成对所述解剖结构的所述部分的可视化。
本发明在另一方面提供了一种暂时性或非暂时性的计算机可读介质，所述计算机可读介质包括表示计算机程序的数据，所述计算机程序包括用于导致处理器系统执行本说明书中所描述的计算机实施的方法的指令。
上述措施包括使用超声换能器来获取人体或动物体的解剖结构的一部分的图像。所述解剖结构的所述部分可例如是组织部分。所述超声换能器可以是如本说明书的背景部分中所描述的B型超声换能器，且在其他位置，所述B型超声换能器还被简称为“超声换能器”或简单称为“探针”。所述超声换能器可以但不需要是能够通过手使用的换能器(即，手持型超声换能器)。然而，在超声测量系统中，超声换能器被支撑结构保持，所述支撑结构允许将所述超声换能器带到人体或动物体附近。例如，所述支撑结构可被放置在人体或动物体上，这样，所述超声换能器可与身体的皮肤接触，或至少靠近皮肤。这种接触可以是直接接触或者间接接触(例如，通过声耦合介质)。
更具体地，超声换能器可被保持装置保持，所述保持装置可以是支撑结构的一部分，例如，支撑结构的部件。保持装置可在物理空间中沿着空间轴线移动，即沿着基本直的线移动。例如，保持装置可沿着基本直的一个或更多个导轨滑动。保持装置的移动可通过超声测量系统的致动子系统来实现。例如，致动子系统可包括一个或更多个线性致动器或者线性步进电机，从而使保持装置移动。这种移动可但不需要通过测量来跟踪，例如，通过使用闭环控制系统来跟踪所述移动。在其他实施例中，线性致动器可能足够精确，从而避免了使用测量来跟踪的需求。在这种实施例中，发送至线性致动器的控制数据可被用作导出位置信息的基础，例如，用于确定沿着空间轴线的哪些位置来获取图像。除了可移动之外，保持装置还可倾斜，其中当超声换能器被保持装置保持时，倾斜轴线对应于超声换能器的短轴线。换句话说，如多个图中所示出的，超声换能器可围绕所述超声换能器与对象的接触线倾斜。倾斜还可通过致动子系统(例如，使用电机)来致动。
超声测量子系统还可包括处理子系统，所述处理子系统可被配置为控制致动子系统，从而控制包括超声换能器的保持装置的移动以及倾斜。处理子系统可例如是计算机(诸如，台式机或笔记本)，或者是计算机与一个或更多个微控制器等的组合，且可通过软件被配置以执行某些动作。具体地，处理子系统可被配置为获取所述解剖结构的所述部分的至少两个系列的图像。通过使超声换能器沿着空间轴线在对应的通路中移动从而移动越过身体的表面，可获取每个系列的图像。可沿着空间轴线在一系列对应的位置处获取每个系列中的图像。每个系列的图像可被认为表示分立的3D超声数据集，所述分立的3D超声数据集示出所述解剖结构的所述部分。为了获取该系列的图像，处理子系统可被配置为控制以及接收来自超声换能器的超声数据。
根据上文的措施，超声换能器可在每个通路期间被有差异地倾斜。例如，在一个通路中，超声换能器可相对于人体的表面法线被倾斜+15度，而在另一通路中，超声换能器可相对于人体的表面法线被倾斜-15度。出于此目的，当获取一系列图像时，超声换能器可沿着一个空间轴线以受控方式被移动，而所述超声换能器的另外五个DoF被约束，这包括超声换能器在每个通路中被倾斜从而呈不同的已知值。这样，可沿着所述空间轴线在基本相同的位置处获取所述解剖结构的至少两个系列的图像，但是所述超声换能器针对每个系列的图像被有差异地倾斜。之后，可使用两个或更多个所获取的3D超声数据集来生成所述解剖结构的所述部分的可视化，例如通过将它们组合以获得单个3D超声数据集，所述单个3D超声数据集可以多种方式被可视化，例如通过示出3D超声数据集的若干横截面视图，或者通过所谓的体积渲染(volume rendering)。
已经发现，通过约束超声换能器的DoF(例如，在移动期间使五个DoF保持固定，且沿着第六个DoF来移动超声换能器)，测量结果是可重复的，且事实上在不同的通路上可重复。这允许在(仅)倾斜角度不同且扫描的其他参数保持相同的情况下来获取3D超声数据集。
此外，通过使用不同的倾斜角度来获取两个或更多个3D超声数据集，可以解决现有超声成像技术的至少一些问题。也就是说，不同倾斜角度的图像获取能提供额外的信息，所述额外的信息使得超声图像的浏览者或者图像处理算法或模型能够更好地在如下两方面之间进行区分：一方面，与解剖结构(诸如，不同组织之间的界面)具有直接关系或1对1关系的反射；另一方面，由折射以及散射所导致的回声图案。后者的回声图案类型可能与解剖结构不具有1对1的关系。这可以进行如下解释：
存在不同类型的组织。这些组织以及这些组织之间的过渡(界面)生成回声图案，所述回声图案是多种物理交互(包括反射(镜面反射或漫反射)、折射以及散射)的结果。反射可生成回声，所述回声与受声波作用的界面具有1对1的关系，从而还被称为“结构相关”回声。与之相比，折射以及散射可能随机地出现，且与受声波作用的界面缺少明确的1对1关系。因此，并不认为它们所产生的回声与具体结构直接相关。可通过组织的声阻抗(“密度”)差异以及3D超声结构(尤其是界面的布置和尺寸)来确定这些不同的物理交互所发生的程度。取决于不同组织类型的3D超声结构，回声图案可能在或多或少的程度上由反射生成(不管是镜面反射，还是漫反射)。在2D超声图像中，这些可能无法与随机出现的折射和散射进行区分。此外，在2D超声图像中，来自紧致过渡(界面)的镜面反射与来自不稳定过渡(界面)的漫反射可能难以彼此区分。对于不同的组织和过渡，这些反射可能不同，因此，反射的类型可指示组织/过渡的类型(例如，生理性与病理性)。
与使用仅单个声波作用角度相比，通过使用不同的倾斜角度使组织受声波作用(还可被称为多角度声波作用)，可获得更多的信息，这转而允许对镜面反射、漫反射、散射以及折射彼此进行更好的区分，因为这些现象至少部分地取决于角度。具体地，通过考虑回声图案如何随角度而改变(或不改变)，人们从而能更好地确定在所获取的超声图像数据中示出了哪种类型的组织/过渡。通过上述措施，对于给定的体素位置，超声数据可从两个或更多个倾斜角度可得。例如，考虑N个通路以不同的倾斜角度执行。结果，对于每个体素位置(每个体素位置对应于人体或动物体中的一个物理位置)，N个强度值(回声强度，表示为它们的亮度或灰度水平)可能是可用的。N个强度值可形成N维特征向量，所述N维特征向量可被进一步处理。这样的特征向量可被用于进行多维分析以确定回声图案是否与结构相关，可被用于界面的三维可视化，且可允许表征不同组织类型的超声结构。
本发明的以下可选方面可参考超声测量系统来描述，但是同样地适用于本说明书中所描述的计算机实施的方法以及计算机程序。
可选地，第一倾斜角度以及第二倾斜角度相对于中性倾斜角度的符号不同。可选地，第一倾斜角度以及第二倾斜角度在量值上基本相同。这样，至少一些倾斜角度相对于表面法线是镜面对称的(例如，+X度和-X度)。
可选地，处理子系统被配置为使用三个或更多个不同的倾斜角度，在三个或更多个通路中获取三个或更多个系列的图像。
可选地，三个或更多个不同的倾斜角度包括中性倾斜角度。
可选地，每个对应的倾斜角度在-20度至20度的范围内选择，优选地在-15度至15度的范围内选择。这些范围允许对待被成像的解剖结构的所述部分进行大范围的观察。
可选地，沿着空间轴线的该系列的位置是一系列的等距位置，例如以选自0.05mm至0.5mm的范围内，优选地在0.1mm至0.3mm的范围内的对应距离布置。例如，可使用0.2mm的步长，术语“步长”指的是连续图像之间的距离。一般而言，可基于超声换能器的波束的仰角(或方位角维度)(即，焦点、焦点数目、焦点范围(诸如，窄范围和宽范围))等来选择距离或步长。一般而言，较小的步长可能对于增大空间分辨率是优选的。
可选地，处理子系统被配置为沿着空间轴线在连续通路中在交替方向上移动超声换能器。这样，在第一次扫描之后，不需要将超声换能器移回至相同的起始位置。而是，第二次扫描可从第一次扫描的终点位置处开始，这可避免超声换能器的不必要的移动，且可使得图像获取时间更短且检查更快。
可选地，处理子系统被配置为通过以下方式生成可视化：
-基于第一系列图像以及第二系列图像来重建3D体积，所述3D体积示出解剖结构的成像部分；
-通过例如生成2D图像以及使2D图像可视化来使所述3D体积可视化，所述2D图像表示所述3D体积沿着矢状面、冠状面以及横断面的横切(intersection)。
以对应的倾斜角度所获得的超声数据集可被组合为单个3D体积，然后可使所述单个3D体积向用户可视化，例如3D超声数据集的横截面视图或者通过体积渲染。这样的3D体积可便于解释所有3D超声数据集的图像数据，因为对应于人体或动物体中的同一物理位置的强度值被映射至3D体积中的同一体素。
可选地，处理子系统被配置为使用3D重建技术且使用超声换能器的对应倾斜角度作为3D重建技术中的参数来生成3D体积。所述3D重建技术可例如是图像校正技术，所述图像校正技术使用倾斜角度来确定所获取的图像投射至公共平面的角度或者所获取的图像投射到具有公共坐标系的公共体积中的角度。
可选地，在3D重建技术中，来自不同系列图像的重建强度被分配至3D体积的不同颜色组分。这样，从分立的系列图像中所获得的视觉信息被保持，且可被分立地浏览或很容易地彼此区分。
可选地，所述处理子系统还被配置为：
-从第一系列图像以及第二系列图像的相应部分提取与所述解剖结构的所述部分有关的特征；
-使用所提取的特征对所述解剖结构的所述部分进行分类和/或分段。
可选地，处理子系统被配置为通过使用提取的特征作为机器学习模型的输入来对所述解剖结构的所述部分进行分类和/或分段，所述机器学习模型诸如是深度神经网络、基于规则的分类器、决策树、随机森林、梯度提升机等。
可选地，所述解剖结构的所述部分是组织部分。
本领域技术人员将领会，上文所提及的本发明的实施方案、实施方式和/或方面中的两个或更多个可以任何认为有用的方式组合。
本领域技术人员可基于本说明书来执行对计算机实施的方法和/或计算机程序的修改以及变体(所述修改以及变体对应于超声测量系统的修改以及变体)，或者执行对超声测量系统的修改以及变体(所述修改以及变体对应于计算机实施的方法和/或计算机程序的修改以及变体)。
附图说明
参考在下文描述中通过实施例方式所描述的实施方案且参考附图，本发明的这些方面和其他方面将被进一步阐释且变得显而易见，在附图中：
图1A至图1D例示了在受声波作用基质中入射超声波与不同界面之间的物理交互；
图2示意性地示出了超声测量系统，所述超声测量系统被配置为使超声波能器在不同通路中在对象的解剖结构的一部分上移动，在所述通路中，超声换能器相对于对象的外部的表面法线呈不同的倾斜角度；
图3A至图3D例示了超声换能器在不同通路期间在解剖结构上呈现不同的倾斜角度；
图4A示出了支撑结构，所述支撑结构被配置用于保持超声换能器，且所述支撑结构包括导轨以及机动托架，所述机动托架被配置为使超声换能器沿着空间轴线移动；
图4B示出了超声换能器的倾斜；
图4C示出了支撑结构的剖视图，示出了内部导轨以及被配置为沿着导轨移动的机动托架；
图5示出了超声测量系统的处理子系统，所述处理子系统包括超声换能器的超声换能器接口以及致动子系统的致动器接口；以及
图6示出了包括数据的计算机可读介质。
应注意，附图仅仅是示意图，且未按比例绘制。在附图中，与已描述的元件相应的元件可具有相同的参考数字。
附图标记和缩略语的列表
以下附图标记的列表被提供以便于对附图的解释，且不应被解释为对权利要求的限制。
1 入射超声波
2 受声波作用基质中的界面
20 对象
22 表面法线
40 超声信号
42 相对于表面法线的角度
60 沿着空间轴线的线性位移
80 短轴线
82 围绕短轴线的倾斜
90 显示器
92 用户输入装置
100 超声测量系统
200 B模式超声换能器
210 以倾斜角度获取
220 以第一倾斜角度的一系列获取
222 以第二倾斜角度的一系列获取
224 以第三倾斜角度的一系列获取
300 支撑结构
305 用于接收身体部分的凹部
310 保持装置
320 壳体
330 导轨
340 机动托架
400 处理子系统
410 处理器
420 致动器接口
430 超声换能器接口
440 用户接口子系统
500 计算机可读介质
510 所存储的数据
具体实施方式
图1A至图1D示出了入射超声波1(所述入射超声波1由超声换能器200以超声脉冲的形式传输)与人体或动物体内的一个或更多个界面2之间的不同物理交互。这种界面例如可以是细胞外基质内的界面(例如，不同组织类型之间的界面)，且可表示人体或动物体内的物理界面以及超声波1的声学界面。
在超声测量期间所获得的回声图案可以是入射超声波1与界面2之间的这种物理交互的结果，且可受数种因素的影响，所述因素包括但不限于超声波的波长、界面处的声阻抗的差异、界面处的声波作用的角度、界面的布置及完整性以及界面的尺寸及间隔。当例如出于诊断或治疗目的来评估超声图像时，这种评估标准包括但不限于：
-回声反射率、回声强度；
-单个回声稳定性；
-各向异性，各向异性是例如肌腱、肌肉以及神经的取决于入射超声束的声波作用角度而改变的属性。各向异性不应被误认为是现有的分化(disintegration)(病理)。各向异性可能例如在入射超声波相对于声学界面倾斜时出现，从而导致回声中存在低回声伪像。
一般而言，在界面处可能存在不同的物理交互，例如：
a)镜面反射，如图1A中所例示的。
b)漫反射，如图1B中所例示的。
c)折射，如图1C中所例示的。
d)散射，如图1D中所例示的。
如图1A中所例示的镜面反射可能出现在完好的(例如，规则的，具有清晰的轮廓的)界面处，所述界面的反射体间隔(reflector separation)大于超声波长，且所述界面垂直于入射超声波。在评估超声图像时，可基于以下特征中的一个或更多个来识别镜面反射：
-在超声脉冲(所生成的回声)与基质中相对大的结构(诸如但不限于肌腱、韧带和肌肉中的单轴布置的肌束(fascicle))之间存在直接的(1对1的)关系。这些反射生成“结构相关”回声。
-当垂直地受声波作用时，反射率高。
-当沿着空间轴线移动超声换能器时，在连续像素或体素上稳定。
与导致镜面反射的界面相比，如图1B中所例示的漫反射可能出现在不够清晰、较不规则及不稳定的界面处，导致反射变得分散，其中所述界面的反射体间隔超过超声波波长，所述界面是诸如但不限于肌腱、韧带和肌肉中的肌束。在评估超声图像时，可基于以下特征中的一个或更多个来识别漫反射：
-尽管反射体间隔超过超声波长从而结构的尺寸也大于分辨率的极限，但是回声与结构之间可能是中等甚至弱的直接(1对1)关系。这可例如在肌束肿胀和/或疏松结缔组织层的周围层(例如，腱内膜)不规则增厚时出现，以指示病理。
-当垂直地受声波作用时，反射率中等。
-当沿着空间轴线移动超声换能器时，在连续像素或体素上的稳定性中等。
如图1C中所例示的折射出现在尺寸超过超声波长的结构的界面处，然而，仅当这些界面未垂直地受声波作用时，导致由于反射分散而造成的回声损失。在评估超声图像时，折射区域可能被错误地识别为结构相关反射体的显著损失，例如，当这些反射体存在但作为生理现象未垂直地受声波作用时的低回声的伪像。然而，低回声性还可能是由于缺少尺寸超过超声波长的结构相关反射体而造成的，从而还可能指示分化(病理)。在评估超声图像时，可基于以下特征中的一个或更多个来识别折射：
-完全没有反射率，或者由于结构未垂直地受声波作用，回声缺少任何直接的(1对1的)结构关系。
-由于尺寸超过超声波长的结构可能会垂直地受声波作用这一事实，当以不同的角度受声波作用时，反射率会增加，从而变为结构相关反射体。
-当沿着空间轴线移动超声换能器时，在连续像素或体素上的反射率存在显著变化。
-在改变声波作用角度时，连续像素或体素上的反射率存在显著变化。
如图1D中所例示的散射可能出现在超声脉冲撞击多个(非常)小的界面时，所述界面的间隔(远)小于超声波长。在评估超声图像时，可基于以下特征中的一个或更多个来识别散射：
-存在多个可在所有方向传播的干扰回声。
-取决于声阻抗，回声强度(回声反射性)大多是低的，有时是中等的，这可能与胶原性基质的密度有关。
-当沿着空间轴线移动超声换能器时，在连续像素或体素上缺乏稳定性。
-在改变声波作用角度时，强度几乎无变化。
图2示意性地示出了超声测量系统100的选定部分。出于例示目的，超声测量系统100的一些部分在图2被省略，但是在本说明书的其他位置被描述。一般而言，超声测量系统100可包括B模式超声换能器，所述B模式超声换能器在图2中被示意性地示出为细长对象200。超声换能器200可由支撑结构(图2中未示出)保持，且可在物理空间中沿着空间轴线60移动，由此超声换能器可在人体或动物体20的表面(例如，皮肤)上移动。本身已知的是，超声换能器可发射超声信号40，且可接收所发射的超声信号的反射。这些反射可作为数据被发送至超声测量系统100的处理子系统400，且在该子系统中被存储、被进一步处理和/或在显示器上被可视化。
继续参考图2，超声换能器200围绕其短轴线可倾斜。所述倾斜可被致动，所述致动可由处理子系统400控制。因此，处理子系统400可导致超声换能器相对于身体20的表面的表面法线22(或相对于支撑结构的轴线，当所述支撑结构被放置在身体20上时，所述支撑结构的轴线旨在平行于所述身体的表面)呈一个倾斜角度42。因此，超声换能器200可在相对于表面法线22被倾斜时，在身体20的表面上移动。在这种移动期间，处理子系统400可获取一系列图像，其中每个图像在沿着空间轴线60的不同位置处被获取。
图3A至图3D提供了在不同通路期间，在解剖结构上呈不同倾斜角度的超声换能器。在这些图中，出于例示目的，仅示出了超声换能器200，而超声测量系统的其他部分(例如，支撑结构、致动子系统或处理子系统)被省略。此外，待被成像的身体20在图3A至图3D中被简单地示出为透明盒。
图3A示出了将超声换能器200放置在对象的身体20上，从而获取身体20的内部的一个或更多个图像。虽然在图3A中未示出图像本身，但是示出了获取图像的对应的成像平面210，且所述成像平面可代表(symbolize)所获取的图像。图3A进一步示出超声换能器200可围绕超声换能器的短轴线80倾斜，其中倾斜通过双向箭头82被示意性地指示，示出倾斜可以在两个方向(例如，向前和向后，可对应于负倾斜角度以及正倾斜角度，或者可对应于正倾斜角度或负倾斜角度，这取决于如何限定倾斜角度的符号)。因此，可将超声换能器200放置在对象的身体20上，其中横摇(pan)以及滚转(roll)这二者均被设置为0度，倾斜角度可从例如一系列倾斜角度选择。图3A进一步示出超声换能器200沿着空间轴线60在身体上能移动，而超声换能器200沿着另外两个正交轴线的位置被保持。例如，如果将空间轴线60被视为x轴，则超声换能器200可被保持在相同的y和z坐标上。
图3B例示了通过超声换能器200获取第一系列图像220。在此实施例中，超声换能器200沿着所指定的空间轴线60移动，同时在沿着所述空间轴线的等距位置处获取和存储图像。如图3B中所示，此第一系列图像220可在超声换能器处于中性倾斜角度时获取，所述中性倾斜角度可以指相对于人体表面的法线的倾斜角度基本为零。图3C示出了由超声换能器200所获取的第二系列图像222。此第二系列222可与第一系列图像200在沿着空间轴线60的相同的对应位置处获取，但是超声换能器200的倾斜角度不同。图3D示出了由超声换能器200所获取的第三系列图像224。此第三系列图像224可再次与第一系列图像200以及第二系列图像222在沿着空间轴线60的相同的对应位置处获取，且再次处于不同的倾斜角度。
如将在其他位置进一步解释的，图3A至图3D中所示出的图像获取可通过超声测量系统的处理子系统进行控制，因为扫描方向、倾斜角度以及沿着空间轴线的位置可通过处理子系统进行控制。还应注意，图3A至图3D中所示出的扫描方向、倾斜角度以及位置仅是示例性的。
一般而言，不同通路中所使用的倾斜角度相对于中性倾斜角度的符号可以不同。例如，至少一个通路可使用正倾斜角度执行，且另一通路可使用负倾斜角度执行。在一些实施例中，两个通路所使用的倾斜角度在量值上可以基本相同，因为倾斜角度可以围绕中性倾斜角度是镜面对称的。如图3A至图3D中已经示出的，超声测量系统可以在三个或多个通路中，使用三个或多个不同的倾斜角度来获取三个或多个系列图像。三个或多个不同的倾斜角度可包括中性倾斜角度。每个对应的倾斜角度可通过处理子系统从预定的范围(例如，-20度至20度或-15度至15度的范围)进行选择。
超声换能器200在一个通路中所移动的距离可依赖于待成像的解剖结构而变化。支撑结构可被设计为允许超声换能器移动期望的距离。例如，为了对身体的肩部以及肘部进行成像，可能优选的是，使超声探针能够移动至少4cm的距离。因此，支撑结构可被设计为允许这种沿着空间轴线的移动。此可例如包括提供足够长的导轨。另一实施例是，对于髌骨肌腱而言，至少6至7cm的距离可能是优选的。尽管前述实施例是用于人体，但是对于动物体而言，可能需要覆盖不同的距离。例如，对于马的肌腱而言，至少24至30cm的距离的移动可能是优选的。
继续参考示出了在连续通路中在相同方向上移动超声换能器200的图3A至图3D，应注意，超声换能器200还可以沿着空间轴线在连续通路期间在交替方向上移动。例如，第一通路可包括超声换能器200沿着空间轴线60在一个方向上移动，而在第二通路中，超声换能器可在相反方向上移动。此往复移动模式可之后针对任何重复的通路而重复。
继续参考图1A至图1D，超声测量系统100可提供额外的信息，所述额外的信息使超声图像的浏览者或者图像处理算法或模型能够更好地区分镜面反射、漫反射、折射以及散射，这转而允许对解剖结构的成像部分的物理状态进行更好的评估。
镜面反射：以不同的倾斜角度的图像获取可允许高度各向异性的结构能被更好地识别，因为它们在一些倾斜角度处会变得低回声甚至无回声。
漫反射：以不同的倾斜角度的图像获取可允许识别各向异性，且尺寸超过超声波长的结构会变得(伪)低回声甚至无回声，而不规则(不稳定)界面(例如，疏松结缔组织层(例如，腱内膜))保持反射。这种漫反射可在病理发展时出现，从而可被更好地识别。
折射：此挑战性的现象例如在肌肉-肌腱复合结构中出现。肌肉中的诸如肌束的结构(尺寸超过超声波长)相对于肌腱中的肌束(尺寸超过超声波波长)根据(羽状)角度而被分层布置。不可能的是，肌腱以及肌肉中的受声波作用的结构垂直地处于同一倾斜角度；当肌腱中的结构的反射率较高时，肌肉中的结构变为伪低反射的，反之亦然。以不同的倾斜角度的图像获取允许这种肌肉-肌腱复合体被更好地识别以及成像。此外，变化的倾斜角度对由于缺少结构所导致的“真”低回声(病理)与由于声波作用角度不合适所导致的“伪”低回声进行区分。此例如在检测呈非单轴组织的疤痕组织时是有用的。
散射：在倾斜时，回声强度(回声性)将与声波作用角度无关，即可能缺少各向异性。因此，以不同倾斜角度的图像获取可以对散射进行客观表征。
图4A示出了超声测量系统的支撑结构300的一个实施例。支撑结构300可被放置在人体或动物体上。出于此目的，支撑结构300包括容纳身体部位的凹部305。图4A中所示出的此凹部是半圆形的，从而容纳具有半圆形表面形状的身体部位，诸如腿部、臂部、肩膀。然而，此并非是限制的，因为支撑结构300还可包括不同类型的凹部，例如，具有不同形状或维度的凹部，或者根本不存在凹部。支撑结构300还被示出为包括可以保持超声换能器200的保持装置310。在图4A的特定实施例中，保持装置310被布置为超声换能器200的支架，因为超声换能器可被机械地安装至保持装置。图4A还示出了壳体320，所述壳体320容纳支撑结构300的电子部件以及机械部件，如还可参考图4C所解释的。
图4B示出了倾斜的保持装置310，导致超声换能器200围绕其短轴线倾斜。倾斜可通过设置于壳体320内侧的一个或更多个致动器(在图4B未示出)致动。图4C示出了支撑结构300的剖视图，其中省去了壳体。可看到，支撑结构300还包括安装有保持装置320的机动托架340。机动托架340可被配置为沿着导轨330移动。通过托架340的移动，超声装置(在图4C未示出)可之后沿着空间轴线移动，且此实施例中的空间轴线是导轨330的纵向轴线。
虽然在图4A至图4C中未明确示出，但是支撑结构300还可以包括一个或更多个传感器，以跟踪机动托架340的移动和/或保持装置320的倾斜。使用这种跟踪，超声测量系统能够在知晓位置以及倾斜角度的情况下精确地执行移动以及倾斜。传感器可例如是致动器的一部分，或者可以分立地设置。一般而言，支撑结构300还可被称为“跟踪器”或被称为“机动跟踪装置”，因为支撑结构300允许超声换能器200执行被跟踪的移动以及倾斜。
将领会，超声换能器200的倾斜范围可由支撑结构300来确定。例如，支撑结构300可被设计为允许在预定的倾斜范围内(例如，在[-20，20]度的范围内，或在[-15，15]度的范围内)倾斜。所述范围可具有任何合适的宽度，且可以但不需要是对称的。在特定实施例中，倾斜范围可被分割为数步(例如，4096步)，这可允许精确控制倾斜角度。此外，还可精确地控制沿着空间轴线的移动。例如，机动托架340可允许在例如12cm的距离上，以例如0.2mm的步长沿着空间轴线定位。然而，机动托架被定位的步长以及距离的任何其他值是同样可能的。在此方面，应注意，如果移动和/或倾斜能够以足够精确以及可靠的方式执行，则不需要进行跟踪。
将领会，一般而言，支撑结构及其部件(包括保持装置)可采用任何其他合适的形式，且图4A至图4C中所示出的支撑结构300仅是示例性的。
继续参考处理子系统：处理子系统可被配置为控制致动子系统且被配置为处理由超声换能器所获取的图像数据。这种处理可包括基于第一系列图像以及第二系列图像来生成对解剖结构的一部分的可视化。例如，处理子系统可被配置为通过基于第一系列图像以及第二系列图像重建示出解剖结构的成像部分的3D体积来生成可视化。这种重建可以任何合适的方式(例如，通过使用已知的3D重建技术)来执行。由于倾斜角度可能是已知的，所以倾斜角度可被用作3D重建技术中的参数。例如，许多3D重建技术可基于2D图像的图像强度的投射。当使用这种技术时，投射角度可基于倾斜角度来确定。在两个投射线交叉时，3D交叉点可提供重建3D体积的3D体素。3D体素的图像强度可基于2D图像的投射图像强度的图像强度来确定。这可以例如涉及求积分或求平均，以组合图像强度和/或插值来确定非交叉点的体素的图像强度。3D体积随后可被可视化，例如通过生成2D图像(所述2D图像表示3D体积沿着矢状面、冠状面以及横断面的横切)以及使该2D图像可视化，或者通过使用体积渲染技术。
在一些实施例中，第一系列图像以及第二系列图像可被同时地可视化，但是在不将所述系列图像组合到单个3D体积的情况下。在其他实施例中，在3D重建技术中，来自不同系列图像的重建强度被分配至3D体积的不同颜色组分。
除了控制以及可视化之外，处理子系统还可被配置为执行图像分析，例如，对解剖结构的一部分进行分类或分段。例如，处理子系统可被配置为提取指示解剖结构或其部分存在的特征。这些特征可从第一系列图像以及第二系列图像的相应部分提取。因此，对于具体的解剖位置，可以获得特征向量，所述特征向量包括从第一系列图像所获得的特征向量部分以及从第二系列图像所获得的特征向量部分。在一些实施方案中，特征向量还可包括指示倾斜角度的特征。特征向量可被用于对解剖结构的一部分进行分类和/或分段。在特定实施例中，处理子系统可被配置为通过使用所提取的特征(例如，所提取的特征向量)作为机器学习模型(诸如，深度神经网络)的输入，或作为基于规则的分类器、决策树、随机森林、梯度提升机等的输入，来对所述解剖结构的所述部分进行分类和/或分段。在一些实施方案中，处理子系统所生成的可视化可以是对图像分析的输出的可视化。换句话说，替代使3D体积可视化本身或者除了使3D体积可视化之外，图像分析技术可被应用于3D体积，且图像分析技术的输出可被可视化。
以下描述了使用超声测量系统的数个工作流程。这些工作流程进一步描述了超声测量系统及其部件的某些配置，这些配置可表示超声测量系统及其部件的实施方案。
总体的工作流程可包括以下步骤：
1.将B模式超声换能器放置在所指定的位置处，这可涉及在三个空间维度(诸如，x、y和z)内选择位置，且将超声换能器定向为使得横摇角度以及滚转角度被设置为0度，从而固定三个方向坐标中的两个。
2.设置超声换能器的期望倾斜角度φ。
3.以已知的恒定速度沿着所指定的空间轴线移动B模式超声换能器，同时保持其他五个坐标(两个空间坐标以及三个方向坐标)被固定。
4.在此轴向移动期间，以等距(步长d)间隔来捕获2D超声图像，且存储所捕获的图像。
5.对于所有期望的倾斜角度φ，重复步骤2至4(例如，对于T个不同的倾斜值，重复T次，其中T为给定的正整数)，其中在每次迭代中，沿着所指定的空间轴线的移动方向被反向。
上文所描述的总体工作流程会导致T个分立的3D超声数据集的配准(registration)，每个倾斜角度对应一个3D超声数据集。由于超声换能器的准确位置以及定向在开始数据收集时是已知的(至少基本已知)，且每次迭代的步长d以及倾斜角度φ是已知的，所以T个3D超声数据集可被融合为T维度的超声3D体素数据集，这可允许对不同的生物组织以及有机组织(诸如，肝脏、韧带、肌腱、肌肉等)的超声各向异性、3D超声结构以及3D组织特征进行可重复的定量评估。这种体素数据集可被表示为包括三个空间维度的图像体积，其中体素具有T个不同的强度值，例如每个倾斜角度对应一个。因此，所得到的体素数据集还可视为T+3维度的超声数据集。
处理子系统可实施一个或更多个计算机程序，以执行在本说明书中所描述的多种动作。这些计算机程序可例如执行如下文伪代码中所描述的以下动作。在本实施例以及以下实施例中，支撑结构连同其机动托架以及保持装置被称为“跟踪器”，假定跟踪器处于初始位置且扫描方向被给定。在下文中，令N以及L为正整数，例如N＝3，L＝600。
对于i＝1至i＝N(for i＝1 to N)
令跟踪器使超声换能器倾斜角度φi(Let tracker tilt ultrasoundtransducer with angleφi)
捕获第i个3D超声扫描：(Capture the i-th 3D ultrasound scan:)
对于s＝1至s＝L(for s＝1to L)
捕获和存储B模式超声扫描(例如，体素768×512)。令跟踪器在所指定的方向上以步长d(典型地，d＝0.2mm)来使超声换能器移位。(Capture and store B-mode ultrasoundscan(e.g.,of 768x512 voxels).Let tracker displace ultrasound transducer withstep of size d(typically d＝0.2mm)in designated direction.)
结束循环(end for)
将扫描方向改变至相反方向。(Change scanning direction to oppositedirection.)
结束循环(end for)
用于不同类型的可视化的伪代码可包括以下内容。在此，步骤通过前缀V10ZZ进行区分，其中ZZ从1递增至15。
“原始”可视化：在此实施例中，测量结果可按原样被可视化，即，未针对超声换能器的倾斜角度进行校正，从而未针对扫描角度进行校正。V1001假设已分别以角度φ1、φ2、...、φN获取N次3D超声扫描。i从[1，N]中进行选择。
V1002在第i次3D超声扫描中，选择坐标为(x、y、z)的体素位置。
这可以限定在第i次3D超声扫描中，对应的矢状面、冠状面以及横断面的位置。
V1003每个平面可被可视化为灰度图像，其中像素的强度可由在平面的对应位置处所测量的超声体素来确定。
V1004如V1003中所描述的，在3个窗格中使这些图像可视化，其中窗格1、窗格2以及窗格3分别示出了矢状面、冠状面以及横断面。
经校正的可视化：在此实施例中，测量结果可在针对超声换能器的倾斜角度进行校正的情况下从而在针对扫描角度进行校正的情况下被可视化。
V1005假设已分别以角度φ1、φ2、...、φN获取N次3D超声扫描。i从[1，N]中选择。
V1006假设第i次3D超声扫描在B模式超声换能器以角度φi倾斜的情况下获取。
V1007确定对象中的最小环绕矩形体积(minimal circumventingrectangularvolume)V，所述最小环绕矩形体积V包含第i次3D超声扫描的所有体素。
V1008在主内存中表示V的体素，且针对V的每个体素v，确定B模式超声扫描中的与体素v交叉的对应编号，且确定v在B模式超声扫描内的位置。
V1009为B模式超声扫描中最接近v的体素分配体素值。
V1010对V的体素的可视化可通过V1002至V1004中所描述的程序来完成。
应注意，在以上的步骤V1009中，还可使用B模式超声扫描中的与v交叉的体素的加权插值，尽管在一些实施方案中，非插值可能是优选的，因为B模式超声扫描仪的超声束具有点扩散函数特性以及使用跟踪器的扫描方法的足够高的精度。
整合的可视化：N次3D超声扫描可通过使用查找表(LUT’s)或RGB编码，使用多种颜色编码进行可视化。
V1011假设已分别以角度φ1、φ2、...、φN获取N次3D超声扫描。假设N＝3(对于N的其他值，也可遵循类似的程序)。
V1012确定对象的最小环绕矩形体积V，所述最小环绕矩形体积V包含每次3D超声扫描的所有体素。
V1013针对N次3D超声扫描中的每一个，遵循程序V1008至V1009来确定V中的每个体素位置处的体素值向量(v1、v2、...、vN)，其中vi等于遵循V1008至V1009中所描述的程序的第i次3D超声扫描的体素值。用表示体素向量集。
V1014针对N＝3，将的每个体素向量的v1值分配至R通道，将/>的每个体素向量的v2值分配至G通道，将/>的每个体素向量的v3值分配至B通道。
V1015对的体素向量的可视化可通过V1002至V1004中所描述的程序完成，其中体素向量强度被描绘为RGB像素。(对于N的其他值，也可遵循类似的程序)。
图5更详细地示出了超声测量系统的处理子系统400的实施例。处理子系统400可包括一个或更多个处理器410，所述一个或更多个处理器410可被配置为执行本说明书中所描述的与处理子系统相关的任何功能。图5示出的处理子系统400进一步包括致动器接口420。经由致动器接口420，处理器410可控制超声换能器200的移动以及倾斜。致动器接口420可采用任何合适的形式，例如可以取决于待被控制的致动器的类型。例如，致动器接口420可以是电气接口，诸如致动器传感器接口(ASi)，或者使用处理自动化协议的任何其他接口，或者使用工业控制系统协议的接口，或者PC类型接口(诸如通用串行总线(USB)接口)。处理子系统400还被示出为包括超声换能器接口。经由超声换能器接口430，处理器可接收来自超声换能器的超声数据，所述超声数据可被转换为图像数据。在一些实施方案中，超声换能器接口430还可允许配置超声换能器。超声换能器接口430可采用任何合适的形式，包括但不限于电气接口(诸如总线型接口(例如，USB))，或网络接口，或针对超声换能器类型的专用接口，或无线接口(例如，基于Wi-Fi)等。
在一些实施方案中，处理子系统400可包括用户界面子系统440，所述用户界面子系统可被配置为在处理子系统400的运行期间，使得用户能够与处理子系统400交互，例如使用图形用户界面。出于此目的以及其他目的，用户界面子系统440可包括用户输入界面(未分立示出)，所述用户输入界面被配置为接收来自用户所操作的一个或更多个用户输入装置92的用户输入数据。用户输入装置92可采用多种形式，包括但不限于键盘、鼠标、触摸屏、麦克风等。图5示出的用户输入装置是键盘以及鼠标92。一般而言，用户输入界面的类型可与用户输入装置92的类型对应，即，它可以是用户装置界面的对应类型。用户界面子系统440还可包括显示输出接口(未分立示出)，所述显示输出接口被配置为向显示器90提供显示数据，从而使处理子系统400的输出可视化。图5示出了外部显示器90，但是替代地，所述显示器可以是处理子系统400的内部显示器。
尽管在图5中未明确示出，但是处理子系统400还可包括一个或更多个用于与其他系统和装置建立数据通信的通信接口。所述一个或更多个通信接口可包括一个或更多个无线通信接口(诸如，Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等)和/或一个或更多个有线通信接口(诸如，以太网、光纤等)。
一般而言，处理子系统400可被具体化为单个装置或设备，或者在单个装置或设备中被具体化。所述装置或设备可以是通用装置或设备，诸如膝上型电脑或台式电脑，而且可以是被配置为执行本说明书中所描述的功能的专用装置或设备。所述装置或设备可包括一个或更多个微处理器，其中所述微处理器可表示处理子系统且可实施适当的软件。所述软件可被下载和/或被存储在相应的内存(例如，易失性内存(诸如，RAM)或非易失性内存(诸如，闪存))中。替代地，子系统的功能单元可被实施在可编程逻辑(例如，现场可编程门阵列(FPGA))形式的装置或设备中。一般而言，处理子系统400的每个功能单元可以用回路的形式实现。应注意，处理子系统400还可以分布方式实施，例如，涉及不同的装置或设备。例如，所述分布可以是根据客户端-服务器模式，例如使用服务器和工作站。例如，用户输入界面以及显示输出界面可以是工作站的一部分，而处理子系统可以是服务器的子系统。另一实施例是基于云的实施方式，其中处理子系统是基于云的，而用户输入界面以及显示输出界面是本地提供的。应注意，多种其他分布同样是可设想的。例如，处理子系统可包括用于高级别处理和控制任务的计算机，以及用于低级别接口和处理任务的电子板(所述电子板包括微处理器)。
将领会，本说明书中所描述的任何方法都可作为计算机实施的方法、作为专用硬件或作为这二者的组合而在计算机上实施。将领会，本说明书中描述的处理子系统所执行的动作可表示这种计算机实施的方法的实施例。还如图6所例示的，用于计算机的指令(例如，可执行代码形式)可被存储在计算机可读介质500上，例如以一系列机器可读物理标记510的形式，和/或作为具有不同电气(例如，磁性)或光学特性或值的一系列元件。可执行代码可以暂时性或非暂时性的方式被存储。计算机可读介质的实施例包括内存装置、光学存储装置、集成电路、服务器、在线软件等。图6示出了呈闪存卡形式的内存装置500。
根据本说明书的摘要，所提供的系统包括B模式超声换能器以及被放置在人体或动物体上或附近的支撑结构，其中所述支撑结构包括用于超声换能器的保持装置，所述保持装置围绕超声换能器的短轴线能移动以及能倾斜。所述系统被配置为在第一通路上移动超声换能器，从而在一系列相应的位置处获取第一系列图像，且被配置为在第二通路上移动超声换能器，从而在该系列的位置处获取第二系列图像，且被配置为使保持装置倾斜，从而使超声换能器在第一通路期间呈第一倾斜角度，且在第二通路期间呈第二倾斜角度。通过使用不同的倾斜角度对同一解剖部分成像，可以更容易地定量评估组织中的各向异性量，以及区分镜面反射和散射。
应注意，以上提及的实施方案例示而非限制本发明，且本领域技术人员将能够设计许多替代实施方案。
在权利要求书中，置于括号之间的任何附图标记都不应解释为对权利要求的限制。动词“包括”及其变体的使用不排除除了权利要求书中所陈述的元素或步骤之外的元素或步骤的存在。元素之前的冠词“一”或“一个”不排除多个这种元素的存在。诸如“至少一个”这样的表达当在元素列表或元素组之前时，表示从该元素列表或元素组中选择全部元素或任何元素子集。例如，表达“A、B和C中的至少一个”应理解为仅包括A、仅包括B、仅包括C、包括A和B这二者、包括A和C这二者、包括B和C这二者，或包括全部A、B和C。本发明可以借助于包括若干独特元件的硬件来实施，或者通过适当地编程的计算机来实施。在列举若干装置的所要求保护的装置中，这些装置中的若干个可被具体化为同一个硬件项。在相互不同的从属权利要求中列举某些措施这一纯粹事实，并不指示不能使用这些措施的组合来发挥优势。

Claims (15)

1.一种超声测量系统(100)，包括：
-超声换能器(200)，其中所述超声换能器为B模式超声换能器，以用于对解剖结构的一部分进行成像；
-支撑结构(300)，所述支撑结构被放置在包括所述解剖结构的人体或动物体上，或者所述支撑结构被放置在包括所述解剖结构的人体或动物体附近，其中所述支撑结构包括用于所述超声换能器的保持装置(310)，其中所述保持装置在物理空间中沿着空间轴线(60)能移动，其中所述保持装置被定向为使得所述超声换能器的短轴线(80)与所述空间轴线正交，且其中所述保持装置围绕所述超声换能器的短轴线能倾斜；
-致动子系统(340)，所述致动子系统用于沿着所述空间轴线移动所述保持装置，从而移动所述超声换能器，且所述致动子系统用于使所述保持装置倾斜，从而使所述超声换能器倾斜；
-处理子系统(400)，所述处理子系统被配置为使用所述致动子系统以及所述超声换能器进行如下操作：
-使所述超声换能器沿着所述空间轴线在第一通路中移动，从而在沿着所述空间轴线的一系列对应位置处获取第一系列图像，使所述超声换能器沿着所述空间轴线在第二通路中移动，从而在沿着所述空间轴线的该系列位置处获取第二系列图像，且在每个通路之前，使所述保持装置倾斜，从而使所述超声换能器在所述第一通路期间呈第一倾斜角度，且在所述第二通路期间呈第二倾斜角度；
-基于所述第一系列图像以及所述第二系列图像来生成对所述解剖结构的所述部分的可视化。
2.根据权利要求1所述的超声测量系统(100)，其中所述第一倾斜角度以及所述第二倾斜角度相对于中性倾斜角度的符号不同。
3.根据权利要求2所述的超声测量系统(100)，其中所述第一倾斜角度以及所述第二倾斜角度在量值上是基本相同的。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的超声测量系统(100)，其中所述处理子系统(400)被配置为使用三个或更多个不同的倾斜角度，在三个或更多个通路中获取三个或多个系列的图像。
5.根据权利要求4所述的超声测量系统(100)，其中所述三个或多个不同的倾斜角度包括中性倾斜角度。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的超声测量系统(100)，其中每个对应的倾斜角度在-20度至20度的范围内选择，优选地在-15度至15度的范围内选择。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的超声测量系统(100)，其中所述处理子系统(400)被配置为使所述超声换能器沿着所述空间轴线在连续通路中在交替方向上移动。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的超声测量系统(100)，其中所述处理子系统(400)被配置为通过以下方式生成所述可视化：
-基于所述第一系列图像以及第二系列图像来重建3D体积，所述3D体积示出所述解剖结构的成像部分；
-通过例如生成2D图像以及使2D图像可视化来使所述3D体积可视化，所述2D图像表示所述3D体积沿着矢状面、冠状面以及横断面的横切。
9.根据权利要求8所述的超声测量系统(100)，其中所述处理子系统(400)被配置为使用3D重建技术来生成所述3D体积，且使用所述超声换能器的对应倾斜角度作为所述3D重建技术中的参数。
10.根据权利要求9所述的超声测量系统(100)，其中在所述3D重建技术中，来自不同系列的图像的重建强度被分配至所述3D体积的不同颜色组分。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的超声测量系统(100)，其中所述处理子系统(400)进一步被配置为：
-从所述第一系列图像以及所述第二系列图像的相应部分提取与所述解剖结构的所述部分有关的特征；
-使用所提取的特征对所述解剖结构的所述部分进行分类和/或分段。
12.根据权利要求11所述的超声测量系统(100)，其中所述处理子系统(400)被配置为通过使用所提取的特征作为机器学习模型的输入来对所述解剖结构的所述部分进行分类和/或分段，所述机器学习模型例如是深度神经网络、基于规则的分类器、决策树、随机森林和梯度提升机中的一个。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的超声测量系统(100)，其中所述解剖结构的所述部分是组织部分。
14.一种计算机实施的超声成像方法(510)，所述超声成像方法(510)用于权利要求1至13中的任一项所述的超声测量系统，在所述超声测量系统的处理子系统中，所述计算机实施的超声成像方法包括：
-控制致动子系统以及超声换能器，使所述超声换能器在物理空间中沿着空间轴线在第一通路中移动，以及在沿着所述空间轴线的一系列对应位置处获取第一系列图像；
-控制所述致动子系统以及超声换能器，使得所述超声换能器沿着空间轴线在第二通路中移动，以及在沿着所述空间轴线的该系列位置处获取第二系列图像；
-控制所述致动子系统，使得在每个通路之前，使保持装置倾斜，从而使所述超声换能器在所述第一通路期间呈第一倾斜角度，且在所述第二通路期间呈第二倾斜角度；以及
-基于所述第一系列图像以及所述第二系列图像来生成对所述解剖结构的所述部分的可视化。
15.一种暂时性或非暂时性的计算机可读介质(500)，包括表示计算机程序的数据(510)，所述计算机程序包括用于导致处理器系统执行根据权利要求14所述的方法的指令。
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