DE102007018454A1 - System und Verfahren zum automatischen Gewinnen von Ultraschallbildebenen, basierend auf patientenspezifischen Daten - Google Patents

System und Verfahren zum automatischen Gewinnen von Ultraschallbildebenen, basierend auf patientenspezifischen Daten Download PDF

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DE102007018454A1
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    • A61B8/523Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for generating planar views from image data in a user selectable plane not corresponding to the acquisition plane

Abstract

Geschaffen ist ein diagnostisches Ultraschallsystem (100) zum automatischen Anzeigen mehreren Ebenen (304-306) aus einem interessierenden Volumen. Das System (100) enthält einen Wandler (106), um Ultraschalldaten zu akquirieren, die einem interessierenden Volumen zugeordnet sind, das darin ein Zielobjekt enthält. Das System (100) umfasst ferner eine Benutzerschnittstelle (124) zum Festlegen einer Referenzebene (302) in dem interessierenden Volumen. Eine Prozessormodul (116) empfängt patientenspezifische Daten (506), die mindestens entweder eine Gestalt und/oder Abmessung des Zielobjekts repräsentieren, und bildet die Referenzebene (302) und die Ultraschalldaten auf ein dreidimensionales Referenzkoordinatensystem ab. Das Prozessormodul (116) berechnet basierend auf der Referenzebene und den patientenspezifischen Daten (506) automatisch wenigstens eine interessierende Ebene (304-306) in dem dreidimensionalen Referenzkoordinatensystem.

Description

  • VERWANDTE ANMELDUNG
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft und beansprucht die Priorität aus der vorsorglichen Patentanmeldung S.N. 60/793 908 eingereicht am 20. April 2006 und der nicht-vorsorglichen US-Patentanmeldung S.N. 11/434 432, auf deren gesamten behandelten Inhalt hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
  • HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich im Allgemeinen auf Systeme und Verfahren zum automatischen Gewinnen von Ultraschallbildebenen des interessierenden Volumens und insbesondere zur automatischen Bildebenenberechnung, basierend auf patientenspezifischen Daten.
  • Ultraschallsysteme werden in vielfältigen Anwendungen und von verschiedenen Personen unterschiedlicher Qualifikation verwendet. In vielen Untersuchungen sehen Bediener des Ultraschallsystems ausgewählte Kombinationen von Ultraschallbildern gemäß vorbestimmter Protokolle durch. Um die gewünschte Kombination von Ultraschallbildern zu erzielen, arbeitet der Bediener eine Folge von Schritten ab, um eine oder mehrere gewünschte Bildebenen zu identifizieren und festzuhalten. Mindestens ein im Allgemeinen als automati sierte multiplanare Bildgebung bezeichnetes Ultraschallsystem wurde vorgeschlagen, das eine Standardisierung der Akquisition und Anzeige der gewünschten Bildebenen anstrebt. Bei diesem kürzlich vorgeschlagenen Ultraschallsystem wird in einer standardisierten Weise ein volumetrisches Bild akquiriert und eine Referenzebene identifiziert. Basierend auf der Referenzebene werden anhand eines akquirierten Volumens von Ultraschalldaten automatisch mehrere Bildebenen gewonnen, ohne dass der Benutzer im Einzelnen eingreift, um irgendeine der mehreren Bildebenen auszuwählen.
  • Allerdings sind herkömmliche Ultraschallsysteme bisher mit gewissen Nachteilen verbunden. Das herkömmliche automatisierte multiplanare Bildgebungsverfahren geht unabhängig von Eigenschaften und Größe und Gestalt des Zielobjekts, die das Zielobjekt eindeutig kennzeichnen, und ohne Berücksichtigung derselben vor. Folglich sind die automatisch berechneten mehreren Bilder, wenn eine Referenzebene identifiziert ist, möglicherweise innerhalb des Zielobjekts oder relativ zu diesem nicht richtig angeordnet, falls die Größe und Gestalt des Zielobjekts sich von dem Standard unterscheiden.
  • Es bleibt ein Bedarf nach einem verbesserten Verfahren und System bestehen, das automatisierte multiplanare Bildgebung ermöglicht, während es sich weiter an unterschiedliche Arten, Formen und Abmessungen von Objekten anpassen lässt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein diagnostisches Ultraschallsystem zum automatischen Anzeigen mehrerer Ebenen aus einem interessierenden Volumen geschaffen. Das System umfasst einen Wandler zum Akquirieren von Ultraschalldaten, die einem interessierenden Volumen zugeordnet sind, das ein Zielobjekt enthält. Weiter umfasst dieses System eine Benutzerschnittstelle zum Festlegen einer Referenzebene in dem interessierenden Volumen. Ein Prozessormodul empfängt patientenspezifische Daten, die mindestens entweder eine Gestalt und/oder Abmessung des Zielobjekts kennzeichnen, und transformiert die Referenzebene und die Ultraschalldaten in ein dreidimensionales Referenzkoordinatensystem. Das Prozessormodul berechnet basierend auf der Referenzebene und den patientenspezifischen Daten automatisch wenigstens eine interessierende Ebene in dem dreidimensionalen Referenzkoordinatensystem.
  • Beispielsweise kann das interessierende Volumen ein Körperteil eines Fötus beinhalten (beispielsweise das Myokardium, den Kopf, eine Extremität, die Leber, ein Organ und dergleichen). Die patientenspezifischen Daten können geometrische Parameter beinhalten (beispielsweise Durchmesser, Umfang, eine Organtypbezeichner und dergleichen). In einer Abwandlung oder zusätzlich können die patientenspezifischen Daten nicht geometrische Parameter beinhalten (beispielsweise Alter, Gewicht, Geschlecht und dergleichen). Optional kann das Prozessormodul eine Translationsentfernung und eine Rotationsentfernung von der Referenzebene berechnen, um eine Position und Orientierung der interessierenden Ebene in dem dreidimensionalen Referenzkoordinatensystem zu ermitteln, wobei die Translations- und Rotations entfernungen auf dem Alter eines Patienten bzw. einer Patientin begründet werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 veranschaulicht in einem Blockschaltbild ein diagnostisches Ultraschallsystem, das gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
  • 2 veranschaulicht eine Tabelle, die eine Zuordnung zwischen patientenspezifischen Daten und zu erzeugenden automatischen Bildebenen speichert, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 3 repräsentiert eine grafische Darstellung von Bildebenen, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand einer Referenzebene automatisch berechnet werden können.
  • 4 repräsentiert eine weitere grafische Darstellung von Bildebenen, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand einer Referenzebene automatisch berechnet werden können.
  • 5 veranschaulicht eine Verarbeitungssequenz zum Gewinnen von Ultraschallbildebenen anhand eines zuvor akquirierten dreidimensionalen Datensatzes, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 6 veranschaulicht eine Verarbeitungssequenz zum Gewinnen von ausgewählten zweidimensionalen Ultraschallbildebenen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 7 veranschaulicht eine Verarbeitungssequenz zum Gewinnen von Ultraschallbildebenen basierend auf gemessenen anatomischen Strukturen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 8 veranschaulicht eine Verarbeitungssequenz zum Gewinnen von Ultraschallbildebenen (anhand) eines in Echtzeit fortlaufend aktualisierten dreidimensionalen Datensatzes, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 veranschaulicht ein Blockschaltbild eines Ultraschallsystems 100, das einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entsprechend aufgebaut ist. Das Ultraschallsystem 100 enthält einen Sender 102, der eine Matrix von Elementen 104 in einem Wandler 106 dazu veranlasst, gepulste Ultraschallsignale in einen Körper abzustrahlen. Es können vielfältige Geometrien angewandt werden. Die Ultraschallsignale werden von in dem Körper vorhandenen Strukturen, wie Blutzellen oder Muskelgewebe, rückgestreut, um Echos zu erzeugen, die zu den Elementen 104 zurückkehren. Die Echos werden von einem Empfänger 108 empfangen. Die empfangenen Echos werden durch einen Strahlformer 110 hindurch gelenkt, der Strahlformung ausführt und ein HF-Signal ausgibt. Das HF-Signal wird anschließend von einem HF-Prozessor 112 verarbeitet. In einer Abwandlung kann der HF-Prozessor 112 einen (nicht gezeigten) komplexen Demodulator enthalten, der das HF-Signal demoduliert, um IQ-Datenpaare zu bilden, die die Echosignale repräsentieren. Die HF- oder IQ-Signaldaten können anschließend für eine vorübergehende Speicherung unmittelbar in einen HF/IQ-Puffer 114 verzweigt werden.
  • Das Ultraschallsystem 100 enthält ferner einen Signalprozessor 116, um die akquirierten Ultraschalldaten (d.h. HF-Signaldaten oder IQ-Datenpaare) zu verarbeiten und Frames von Ultraschalldaten für eine Wiedergabe auf einem Displaysystem 118 vorzubereiten. Der Signalprozessor 116 ist eingerichtet, um gemäß einer Anzahl von auswählbaren Ultraschallbetriebsarten ein oder mehrere Verarbeitungsschritte an den akquirierten Ultraschalldaten durchzuführen. Akquirierte Ultraschalldaten können während des Empfangs der Echosignale in einem Scandurchlauf in Echtzeit verarbeitet werden. Darüber hinaus oder alternativ, können die Ultraschalldaten während eines Scandurchlaufs vorübergehend in einem HF/IQ-Puffer 114 gespeichert und in einem Live- oder Offlinebetrieb echtzeitverzögert verarbeitet werden. Ein Bildpuffer 122 ist vorhanden, um verarbeitete Frames akquirierter Ultraschalldaten zu speichern, die nicht für eine unmittelbare Wiedergabe bestimmt sind. Der Bildpuffer 122 kann ein beliebiges bekanntes Datenspeichermedium sein.
  • Der Signalprozessor 116 ist mit einer Benutzerschnittstelle 124 verbunden, die den Betrieb des Signalprozessors 116, wie weiter unten im Einzelnen erläutert, steuert. Das Displaysystem 118 enthält eine oder mehrere Monitore, die Patientendaten, einschließlich diagnostischer Ultraschallbilder, für den Benutzer zur Diagnose und Analyse wiedergeben.
  • Das System 100 erhält mittels vielfältiger Techniken volumetrische Datensätze (z.B. durch dreidimensionales Scannen, 3D-Bildgebung in Echtzeit, Volumenscannen, 2D- Scannen mit Wandlern, die Positionierungssensoren enthalten, Freihandscannen unter Verwendung eines Voxelkorrelationsverfahrens, 2D- oder Matrix-Feld-Wandler und dergleichen). Der Wandler 106 wird beispielsweise während des Scannen eines interessierenden Bereichs (ROI = Region Of Interrest) entlang einem geraden oder gekrümmten Pfad bewegt. An jeder linearen oder gekrümmten Position gewinnt der Wandler 106 Scanebenen, die in dem Speicher 114 gespeichert werden.
  • 2 veranschaulicht eine Tabelle 200, die die Beziehung zwischen patientenspezifischen Daten 202 und vorbestimmten automatischen interessierenden Bildebenen 204 speichert. Jede interessierende Ebene 204 wird in der Tabelle 200 einer Reihe von Translations- und Rotationskoordinaten 206 bzw. 208 zugeordnet. In dem Beispiel nach 2 liegt das dreidimensionale Referenzkoordinatensystem in Form von kartesischen Koordinaten (beispielsweise XYZ) vor. Auf diese Weise repräsentieren die Translationskoordinaten 206 Translationsentfernungen längs der X-, Y- und Z-Achse. Die Rotationskoordinaten 208 repräsentieren Rotationsentfernungen um die X-, Y- und Z-Achse. Die Translations- und Rotationskoordinaten 206, 208 erstrecken sich von einer Referenzebene aus.
  • 3 repräsentiert eine grafische Darstellung von Bildebenen, die anhand einer Referenzebene automatisch berechnet werden können, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3 veranschaulicht ein dreidimensionales Referenzkoordinatensystem 300, in dem eine Referenzebene 302 festgelegt wurde. Die Referenzebene 302 kann als ein einzelnes zweidimensionales Bild (beispielsweise B-Mode-Bild oder in sonstiger Weise) akquiriert wer den. In einer Abwandlung kann die Referenzebene 302 als Teil eines dreidimensionalen Scans eines interessierenden Volumens akquiriert werden. Beispielsweise kann die Referenzebene auf einer Vierkammeransicht eines fetalen Herzens, des rechtsventrikulären Ausstroms, des linksventrikulären Ausstroms, des Duktusbogens, des Aortenbogens, venöser Anschlüsse und der Dreigefäße-Ansicht basieren. Die Referenzebene 302 wird einmal angepasst und reorientiert, bis die Referenzebene 302 eine Referenzanatomie 324 enthält. Wenn die Referenzebene 302 akquiriert ist, wird sie auf das dreidimensionale Referenzkoordinatensystem 300 abgebildet. In dem Beispiel nach 3 ist die Referenzebene 302 in Entfernungen 313-316 von dem Ursprung 311 des dreidimensionalen Referenzkoordinatensystems 300 längs der X-, Y- und Z-Achse angeordnet.
  • Nach dem Akquirieren der Referenzebene 302 und des Fetalalters, berechnet das Prozessormodul 116 basierend auf patientenspezifischen Daten, z.B. dem Alter eines Fötus, automatisch zusätzliche interessierende Bildebenen. Die patientenspezifischen Daten können einen geometrischen Parameter und nicht geometrischen Parameter, oder eine Kombination von diesen beinhalten. Die patientenspezifischen Daten können das Zielorgan betreffende eindimensionale, zweidimensionale oder dreidimensionale Daten beinhalten. Beispiele geometrischer Parameter sind: eine Organtypbezeichner, ein Durchmesser, ein Umfang, eine Länge, eine Organabmessung und dergleichen. Der Organtyp kann das Herz, der Kopf, die Leber, ein Arm, ein Bein oder ein sonstiges Organ sein. Beispiele nicht geometrischer Parameter sind Alter, Gewicht, Geschlecht und dergleichen. Wenn beispielsweise ein Fötus der Schwangerschaftswoche 15 untersucht wird, kann eine fetales Organ oder ein interessierender Bereich bezüg lich der Referenzanatomie 324 an einer durch Bild 325 gekennzeichneten Position positioniert werden. Wenn das Prozessormodul 116 das Fetalalter entgegennimmt, greift das Prozessormodul auf die Tabelle 200 zu, um die Translationskoordinaten X1, Y1 und Z1 und die Rotationskoordinaten A1, B1 und Cl zu erhalten. Die Position und Orientierung der Bildebene 304 wird anhand der Translations- und Rotationskoordinaten bestimmt.
  • In einer Abwandlung kann ein fetales Organ oder ein interessierender Bereich, wenn der Fötus in Woche 17 ist, an eine durch Bilder 326 und 327 gekennzeichneten Position bezüglich der Referenzanatomie 324 positioniert werden. Nach dem Akquirieren der Referenzebene 302 und des Fetalalters berechnet das Prozessormodul 116 automatisch die Positionen und Orientierungen von Bildebenen 305 und 306. Die interessierenden Bildebenen 305-306 sind in dem dreidimensionalen Referenzkoordinatensystem 300 angeordnet, werden jedoch translatorisch und rotatorisch, um vorbestimmte Entfernungen von der Stellung der Referenzebene 302 wegbewegt.
  • Die Positionen jeder Bildebene 304-306 sind somit bezüglich der Referenzebene 302 auf der Grundlage des Fetalalters definiert. Beispielsweise wird die Bildebene 306 um eine Entfernung 310 von der Referenzebene 302 in z-Richtung translatorisch bewegt, während die Bildebene 304 um einen vorbestimmten in Grad gemessenen Bogen 312 um die z-Achse rotiert wird. Die Bildebene 305 wird sowohl translatorisch als auch rotatorisch um mehrere Achsen von der Referenzebene 302 wegbewegt.
  • 4 repräsentiert eine weitere grafische Darstellung von Bildebenen, die anhand einer Referenzebene automa tisch berechnet werden können, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4 veranschaulicht ein dreidimensionales Referenzkoordinatensystem 400 in kartesischen Koordinaten. Optional kann das Referenzkoordinatensystem in polarer Entsprechung definiert sein. Optional kann die Referenzebene 402 auf den Ursprung 411 des Referenzkoordinatensystems 400 abgebildet werden. In dem Beispiel nach 4 werden Bildebenen 404 und 405 auf der Grundlage der Referenzebene 402 automatisch berechnet, wenn der Fötus 20 Wochen alt ist, während Bildebenen 406-407 auf der Grundlage der Referenzebene 402 automatisch berechnet werden, wenn der Fötus 22 Wochen alt ist. Die Bildebenen 406-407 sind von der Referenzebene 402 in z-Richtung weiter weg beabstandet, um die gewachsene Länge des interessierenden Organs zu berücksichtigen.
  • 5 veranschaulicht eine Verarbeitungssequenz zum Gewinnen von Ultraschallbildebenen anhand eines zuvor akquirierten dreidimensionalen Datensatzes, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Beginnend in Schritt 502 wird für ein interessierendes Volumen ein dreidimensionaler Datensatz von Ultraschalldaten akquiriert. In Schritt 504 wählt der Benutzer aus dem interessierenden Volumen eine Referenzebene aus. Wenn der Benutzer die Referenzebene wählt, kann diese auf ein dreidimensionales Referenzkoordinatensystem abgebildet werden. In Schritt 506 werden patientenspezifische Daten eingegeben, die die Gestalt und/oder Abmessung des interessierenden Organs in dem interessierenden Volumen kennzeichnen. Die patientenspezifischen Daten können beispielsweise durch den Benutzer manuell eingegeben werden (beispielsweise wird das Alter eines Fötus eingegeben). In einer Abwandlung können die patientenspezifischen Daten anhand sonstiger anatomischer Ei genschaften oder Strukturen in der Referenzebene automatisch berechnet werden. Als weitere Option können die patientenspezifischen Daten durch Zugreifen auf Krankenblätter gewonnen werden, die zuvor abgespeichert wurden und für den zu untersuchenden Patienten aktualisiert werden. Beispielsweise kann das Alter eines Fötus auf der Grundlage der Sozialversicherungsnummer oder einer sonstigen eindeutigen Identifikation der Patientin automatisch berechnet werden, indem auf Krankenblätter der Patientin zugegriffen wird, die früher eingegeben wurden und in Übereinstimmung mit einer Schwangerschaft aktualisiert werden.
  • In Schritt 508 werden eine oder mehrere interessierende Bildebenen in dem dreidimensionalen Referenzkoordinatensystem berechnet. In Schritt 510 werden Ultraschallbilder, die den automatisch berechneten Bildebenen zugeordnet sind, anhand des dreidimensionalen Datensatzes gewonnen und einem Benutzer als Ultraschallbilder in einem gewünschten Format angezeigt.
  • 6 veranschaulicht eine Verarbeitungssequenz zum Gewinnen von ausgewählten zweidimensionalen Ultraschallbildebenen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Schritt 602 werden patientenspezifische Daten eingegeben, die die Gestalt oder Abmessung des interessierenden Organs in dem interessierenden Volumen kennzeichnen. In Schritt 604 wird eine zweidimensionale Ultraschallschicht oder ein Scan aus dem Inneren eines interessierenden Volumens akquiriert. Das System braucht in Schritt 604 noch keinen vollständigen dreidimensionalen Volumenscan durchzuführen. Vielmehr kann in Schritt 604 eine einzelne Schicht oder ein ebener Scan akquiriert werden. In Schritt 606 wird es dem Benutzer ermöglicht, die Orientierung und Position der Sonde einzustellen, um eine durch ein interessierendes Volumen verlaufende gewünschte Referenzebene zu akquirieren. In Schritt 608 werden auf der Grundlage der ausgewählten Referenzebene und der patientenspezifischen Daten eine oder mehrere Bildebenen in einem dreidimensionalen Referenzkoordinatensystem berechnet. In Schritt 610 werden eine oder mehrere ausgewählte zweidimensionale Bildebenen aus dem Inneren des interessierenden Volumens akquiriert. Die akquirierten ausgewählten zweidimensionalen Bildebenen entsprechen den in Schritt 608 berechneten interessierenden Bildebenen. Optional braucht nicht das gesamte interessierende Volumen gescannt zu werden, vielmehr braucht das System lediglich für die ausgewählten zweidimensionalen interessierenden Bildebenen Ultraschalldaten zu akquirieren. In Schritt 612 werden Ultraschallbilder für die interessierenden Bildebenen abgebildet.
  • In einem beliebigen Ausführungsbeispiel nach 6 können die den ausgewählten Bildebenen zugeordneten Ultraschallbilder optional in Echtzeit fortlaufend mit einer Framerate aktualisiert werden, die in Bezug auf eine fetale Herzfrequenz ausreichend hoch ist, um aussagekräftige Bewegungsdaten zu erzeugen.
  • 7 veranschaulicht eine Verarbeitungssequenz zum Gewinnen von Ultraschallbildebenen basierend auf gemessenen anatomischen Strukturen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Beginnend in Schritt 702 akquiriert das System entweder einen dreidimensionalen Datensatz für das interessierende Volumen oder eine oder mehrere durch das interessierende Volumen verlaufende zweidimensionale Schichten. In Schritt 704 stellt der Benutzer die Scan-Orientierung ein, um eine ausgewählte Referenzebene durch das interessierende Volumen zu erhalten. In Schritt 706 wird ein Messwert für eine anatomische Struktur in den Referenzebenen und/oder in dem interessierenden Volumen gewonnen. Beispielsweise kann die anatomische Struktur einen ausgewählten Knochen in einem Fötus repräsentieren. Durch Messen der Länge des ausgewählten Knochens kann das Alter des Fötus automatisch ermittelt werden.
  • In Schritt 708 werden die patientenspezifischen Daten bewertet, die die Gestalt oder Abmessung des Volumens kennzeichnen. In Schritt 710 werden anhand des dreidimensionalen Referenzkoordinatensystems die interessierenden Bildebenen berechnet, und in Schritt 712 wird ein dreidimensionaler Datensatz (sofern nicht bereits vollständig) akquiriert. In Schritt 714 werden ein oder mehrere Ultraschallbilder angezeigt, die den interessierenden Bildebenen entsprechen.
  • 8 veranschaulicht eine Verarbeitungssequenz zum Gewinnen von Ultraschallbildebenen in Form eines in Echtzeit fortlaufend aktualisierten dreidimensionalen Datensatzes, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Schritt 802 werden patientenspezifische Daten geschätzt oder eingegeben. Die patientenspezifischen Daten sind kennzeichnend für die Gestalt oder Abmessung des Volumens. In Schritt 804 werden interessierende Bildebenen in dem dreidimensionalen Referenzkoordinatensystem berechnet. In dem Beispiel nach 8 ist in Schritt 804 noch keine Referenzebene berechnet. Vielmehr werden in Schritt 804 die Bildebenen mit Bezug auf den Ursprung eines vorbestimmten dreidimensionalen Referenzkoordinatensystems berechnet. Die Bildebenen werden auf des vorbestimmte dreidimensionale Referenzkoordinatensystem auf der Grundlage der Annahme pro jiziert, dass das Referenzkoordinatensystem und der anschließend akquirierte volumetrische Datensatz in einer bekannten Weise auf das dreidimensionale Referenzkoordinatensystem und relativ zu dem Ursprung abgebildet werden.
  • In Schritt 806 wird die Sonde geeignet positioniert, um eine ausgewählte Referenzebene durch das interessierende Volumen zu erhalten. In Schritt 808 wird ein dreidimensionaler Datensatz volumetrischer Ultraschalldaten akquiriert. Der volumetrische Datensatz wird auf das dreidimensionale Referenzkoordinatensystem so abgebildet, dass die Referenzebene an einer bekannten Position und in einer bekannten Orientierung bezüglich des Ursprungs des dreidimensionalen Referenzkoordinatensystems positioniert ist. In Schritt 810 werden Ultraschallbilder für die in Schritt 804 berechneten Bildebenen gewonnen. In Schritt 812 werden die Ultraschallbilder auf dem Display angezeigt.
  • Selbstverständlich können die oben erwähnten Verfahren und Systeme in Zusammenhang mit vielfältigen Typen von Patienten/innen, Diagnosen, Organe und dergleichen verwendet werden. Beispielsweise kann das Organ das Herz, der Kopf, die Leber, ein Arm, ein Bein und dergleichen sein.
  • Geschaffen ist ein diagnostisches Ultraschallsystem 100 zum automatischen Anzeigen mehrerer Ebenen 304-306 aus einem interessierenden Volumen. Das System 100 enthält einen Wandler 106, um Ultraschalldaten zu akquirieren, die einem interessierenden Volumen zugeordnet sind, das darin ein Zielobjekt enthält. Das System 100 umfasst ferner eine Benutzerschnittstelle 124 zum Festlegen einer Referenzebene 302 in dem interessierenden Volumen. Eine Prozessormodul 116 empfängt patientenspezifische Daten 506, die mindestens entweder eine Gestalt und/oder Abmessung des Zielobjekts repräsentieren, und bildet. die Referenzebene 302 und die Ultraschalldaten auf ein dreidimensionales Referenzkoordinatensystem ab. Das Prozessormodul 116 berechnet basierend auf der Referenzebene und den patientenspezifischen Daten 506 automatisch wenigstens eine interessierende Ebene 304-306 in dem dreidimensionalen Referenzkoordinatensystem.
  • Während die Erfindung anhand vielfältiger spezieller Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass es möglich ist, die Erfindung mit Abwandlungen zu verwirklichen, ohne von dem Schutzbereich der Ansprüche abzuweichen.
  • ELEMENTELISTE
    Figure 00160001
  • Figure 00170001

Claims (8)

  1. Diagnostisches Ultraschallsystem (100) zum automatischen Anzeigen mehrere Ebenen (304-306) aus einem interessierenden Volumen, wobei das System aufweist: einen Wandler (106), der Ultraschalldaten akquiriert, die einem interessierenden Volumen zugeordnet sind, das ein Zielobjekt enthält; eine Benutzerschnittstelle (124) zum Festlegen einer Referenzebene (302) in dem interessierenden Volumen; und ein Prozessormodul (116), das patientenspezifische Daten (506) empfängt, die mindestens entweder eine Gestalt und/oder Abmessung des Zielobjekts kennzeichnen, wobei das Prozessormodul (116) die Referenzebene (302) und die Ultraschalldaten in ein dreidimensionales Referenzkoordinatensystem abbildet, wobei das Prozessormodul (116) basierend auf der Referenzebene (302) und den patientenspezifischen Daten (506) automatisch wenigstens eine interessierende Ebene (304-306) in dem dreidimensionalen Referenzkoordinatensystem berechnet.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die patientenspezifischen Daten (506) einen geometrischen Parameter beinhalten, der mindestens eine Identifizierung eines Organtyps, eines Durchmessers, eines Umfangs, einer Länge und/oder einer Organabmessung umfasst.
  3. System nach Anspruch 1, wobei das Prozessormodul (116) eine Translationsentfernung (310) und eine Rotationsentfernung (312) von der Referenzebene (302) berechnet, um eine Position und Orientierung der interessierenden Ebene (304-306) in dem dreidimensionalen Referenzkoordinatensystem zu ermitteln, wobei die Translations- und Rotationsentfernung (310,312) von dem Alter eines Patienten abhängig ist.
  4. System nach Anspruch 1, wobei die patientenspezifischen Daten (506) einen nicht geometrischen Parameter beinhalten, der mindestens Alter, Gewicht und/oder Geschlecht umfasst.
  5. System nach Anspruch 1, ferner mit einem Arbeitsspeicher (114), der einen dreidimensionalen Datensatz von Ultraschalldaten speichert, die dem interessierenden Volumen zugeordnet sind, wobei die Referenzebene (302) eine benutzerdefinierte Ebene in dem interessierenden Volumen repräsentiert, wobei der dreidimensionale Datensatz akquiriert wird, bevor die interessierende Ebene berechnet wird.
  6. System nach Anspruch 1, ferner mit einem Arbeitsspeicher (114), der (einen) dreidimensionalen Datensatz von Ultraschalldaten speichert und wiederholt aktualisiert, die dem interessierenden Volumen zugeordnet sind, wobei die Referenzebene (302) eine benutzerdefinierte Ebene in dem interessierenden Volumen repräsentiert, wobei der dreidimensionale Datensatz fortlaufend vor und nach der Berechnung der Referenzebene aktualisiert wird.
  7. System nach Anspruch 1, ferner mit einem Arbeitsspeicher (114), der eine Tabelle speichert (2), die vordefinierte Sätze von Translations- und Rotationswerten (206, 208) enthält, die in Zusammenhang mit entsprechenden interessierenden Ebenen (204) stehen, wobei jeder Satz von Translations- und Rotationswerten (206, 208) den patientenspezifischen Daten (506) zugeordnet ist.
  8. System nach Anspruch 1, wobei die patientenspezifischen Daten (506) das Alter eines Fötus beinhalten, und der Prozessormodul (116) basierend auf einer Anzahl vorausgegangener fetale Studien an anderen Patienten/innen eine Beziehung zwischen der interessierenden Ebene (304-306) und der Referenzebene (302) berechnet.
DE102007018454A 2006-04-20 2007-04-17 System und Verfahren zum automatischen Gewinnen von Ultraschallbildebenen, basierend auf patientenspezifischen Daten Withdrawn DE102007018454A1 (de)

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US11/434,432 US20070249935A1 (en) 2006-04-20 2006-05-15 System and method for automatically obtaining ultrasound image planes based on patient specific information
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