RU2584127C2 - Данные ультразвукового объемного изображения, переформатированные в виде последовательности плоских изображений - Google Patents

Данные ультразвукового объемного изображения, переформатированные в виде последовательности плоских изображений Download PDF

Info

Publication number
RU2584127C2
RU2584127C2 RU2012144804/14A RU2012144804A RU2584127C2 RU 2584127 C2 RU2584127 C2 RU 2584127C2 RU 2012144804/14 A RU2012144804/14 A RU 2012144804/14A RU 2012144804 A RU2012144804 A RU 2012144804A RU 2584127 C2 RU2584127 C2 RU 2584127C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dimensional
sequence
images
image
imaging system
Prior art date
Application number
RU2012144804/14A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012144804A (ru
Inventor
Джимми Рэй БРАУН
Кевин БРЭДЛИ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
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 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2012144804A publication Critical patent/RU2012144804A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2584127C2 publication Critical patent/RU2584127C2/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B8/461—Displaying means of special interest
    • A61B8/465—Displaying means of special interest adapted to display user selection data, e.g. icons or menus
    • 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
    • A61B8/466—Displaying means of special interest adapted to display 3D data
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48—Diagnostic techniques
    • A61B8/483—Diagnostic techniques involving the acquisition of a 3D volume of data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/523—Devices 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
    • 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
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8993—Three dimensional imaging systems
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/20—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for handling medical images, e.g. DICOM, HL7 or PACS
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing
    • 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
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • G01S7/52057—Cathode ray tube displays
    • G01S7/52073—Production of cursor lines, markers or indicia by electronic means
    • 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
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • G01S7/52057—Cathode ray tube displays
    • G01S7/52074—Composite displays, e.g. split-screen displays; Combination of multiple images or of images and alphanumeric tabular information

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к диагностическим ультразвуковым системам для трехмерной визуализации. Ультразвуковая диагностическая система визуализации содержит ультразвуковой датчик, выполненный с возможностью сбора набора данных 3-мерного изображения объемной области, блок мультипланарного переформатирования, реагирующий на набор данных 3-мерного изображения, выполненный с возможностью формирования множества 2-мерных изображений, блок задания последовательности изображений, реагирующий на 2-мерные изображения, выполненный с возможностью формирования последовательности 2-мерных изображений, которые могут быть воспроизведены в виде последовательности 2-мерных изображений стандартного формата, порт данных, связанный с блоком задания последовательности изображений, выполненный с возможностью передачи последовательности 2-мерных изображений в другую систему визуализации, и дисплей просмотра последовательностей 2-мерных изображений. Система визуализации дополнительно содержит пользовательский интерфейс управления для выбора нормального направления через набор 3-мерных данных, который содержит выбор плоскости 2-мерного изображения, проходящей через набор 3-мерных данных, причем изображения последовательности 2-мерных изображений, сформированных блоком переформатирования данных изображения, параллельны плоскости выбранной плоскости 2-мерного изображения. Использование изобретения позволяет облегчить перенос и использование данных 3-мерного изображения на других платформах для медицинских изображений. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Данное изобретение относится к диагностическим ультразвуковым системам и, в частности, к ультразвуковым системам для трехмерной (3-мерной) визуализации, которые способны экспортировать данные объемного изображения в виде последовательности плоских изображений.
В процессе ультразвуковой диагностической визуализации обычно сканировали двухмерные изображения поперечных сечений анатомических структур тела. К настоящему моменту развития технологии ультразвуком можно сканировать и визуализировать трехмерные объемы как в форме неподвижных изображений, так и в реальном времени. Наборы 3-мерных данных сканированного объема можно последовательно представлять как трехмерные изображения достаточно быстро для того, чтобы врач наблюдал перемещение анатомических структур в реальном времени. Но для радиологов и кардиологов по-прежнему привычнее просматривать стандартные 2-мерные плоские изображения анатомических структур, и многим из них еще неудобно диагностировать анатомические структуры в 3 измерениях, причем проблема осложняется помехами от ткани, которая часто окружает и загораживает изучаемую область в центре визуализируемого объема. В результате многие врачи предпочитают видеть плоские 2-мерные изображения в виде «слоев» 3-мерного объема. После того как набор данных 3-мерного изображения объема собран, метод, названный мультипланарным переформатированием, позволяет врачу выбирать, по меньшей мере, одну плоскость сечения, проходящую через объем, для наблюдения 2-мерных изображений. На обычном пользовательском интерфейсе врач может позиционировать три ортогональные прямые линии в изображении объема. Каждая линия представляет положение одной из трех ортогональных плоскостей изображения, проходящих через объем, плоскость x-y (азимут и глубина), плоскость y-z (глубина и высота, обычно называемая C-плоскостью) и плоскость x-z (азимут и высота). Когда изменяют положение прямых линий, 2-мерные изображения соответствующих плоскостей сечения формируются по вокселям набора данных, пересекаемого плоскостями сечения. В патенте США 6572547 (Miller с соавторами) показано использование упомянутых плоскостей сечения для визуализации наконечника катетера по трем разным ракурсам визуализации.
Дополнительное ограничение трехмерной визуализации состоит в том, что наборы данных 3-мерных изображений форматируются различным образом разными поставщиками систем ультразвуковой визуализации, так как поставщики стремятся обеспечить обработку и хранение больших наборов (3-мерных) данных, характерных для трехмерной визуализации. С целью совмещения упомянутых различных фирменных подходов рабочая группа комитета по стандартам DICOM (формирования и передачи цифровых изображений в медицине) опубликовала в апреле 2009 г. приложение 43 к стандарту, специально предназначенное для стандарта DICOM по хранению 3-мерных ультразвуковых изображений. Однако исполнение данного стандарта для 3-мерных ультразвуковых изображений было не быстрым делом, и планы разных поставщиков по преобразованию систем визуализации, например систем PACS (систем архивации и передачи медицинских изображений), в новый 3-мерный стандарт, остаются, в основном, неизвестными. Соответственно, по-прежнему существует потребность в обеспечении данных 3-мерного изображения в стандартизированном формате, который допускает их легкий перенос и использование на других платформах для медицинских изображений, которые не исполняли стандарт DICOM для 3-мерных ультразвуковых изображений.
В соответствии с принципами настоящего изобретения предлагается ультразвуковая система, которая переформатирует данные 3-мерных изображений в виде, по меньшей мере, одной последовательности 2-мерных изображений в направлениях соответствующих плоскостей сечения, которую можно переносить на другие платформы для визуализации и воспроизводить и диагностировать как стандартизированную последовательность 2-мерных изображений в реальном времени. Пользовательский интерфейс обеспечивает выбор направления плоскости сечения, межплоскостного интервала и/или числа изображений в последовательности. Затем объем переформатируется в плоские изображения в выбранном(ых) направлении(ниях) плоскости(ей) сечения и сохраняется в виде, по меньшей мере, одной последовательности изображений, что дает возможность воспроизводить каждую последовательность на наиболее распространенных платформах для медицинской визуализации, предпочтительно, в виде последовательностей 2-мерных изображений в стандарте DICOM.
На чертежах:
Фигура 1 - изображение в виде блок-схемы ультразвуковой системы, сконструированной в соответствии с принципами настоящего изобретения.
Фигура 2 - изображение последовательности этапов получения набора 3-мерных данных и переформатирования данных в виде, по меньшей мере, одной последовательности плоских изображений в соответствии с настоящим изобретением.
Фигура 3 - изображение линий, проходящих через 3-мерное изображение, показывающих положение плоскостей сечения в соответствии с настоящим изобретением.
Фигура 4 - изображение порядка формирования трех последовательностей плоских изображений из набора данных объемного изображения в соответствии с настоящим изобретением.
На фигуре 1 показана блок-схема ультразвуковой системы, сконструированной в соответствии с принципами настоящего изобретения. Ультразвуковой датчик 10 с матричным преобразователем 12 излучает ультразвуковые волны в тело пациента и в ответ принимает эхо-сигналы из объемной области. Известно несколько методов ультразвукового сканирования объемной области тела. Один из методов заключается в перемещении ультразвукового датчика, содержащего одномерный матричный преобразователь, по коже в направлении, нормальном к плоскости изображения датчика. Соответственно, датчик будет получать последовательность, по существу, параллельных плоскостей изображений по мере того, как датчик перемещается, и данные изображений плоскостей изображений содержат наборы данных 3-мерных изображений. Данный ручной метод, названный ручным сканированием, описан в патенте США 5474073 (Schwartz с соавторами). Второй метод заключается в механическом колебании матричного преобразователя взад и вперед внутри камеры датчика. Соответственно, датчик будет получать такие же данные из последовательности, по существу, параллельных плоскостей изображений, как при ручном методе, но в данном случае механическое колебание матричного преобразователя может быть достаточно быстрым для обеспечения 3-мерных изображений в реальном времени. Третий метод заключается в использовании датчика с двухмерным матричным преобразователем, пучки которого можно сканировать электронным способом в трех измерениях посредством управления пучками с помощью фазированной решетки. 3-мерный датчик с двухмерной матрицей данного назначения описан в патенте США 5993390 (Savord с соавторами). В предпочтительном варианте данного третьего метода используют датчик без подвижных частей и электронное управление пучками можно осуществлять достаточно быстро даже для сканирования сердца, с визуализацией в реальном времени. Каждый из упомянутых методов сканирования способен обеспечивать набор данных 3-мерного изображения, пригодный для использования в связи с настоящим изобретением.
Эхосигналы, принятые отдельными преобразовательными элементами решетки 12, обрабатываются формирователем 14 пучка для формирования когерентных эхосигналов, относящихся к конкретным точкам тела. Эхосигналы обрабатываются процессором 16 сигналов. Обработка сигналов может содержать выделение гармонических составляющих эхосигналов, например, для гармонической визуализации и устранения помех. Обработанные сигналы организуются в изображения требуемого формата, например, трапециевидного сектора или куба, посредством процессора 18 изображений. Данные 3-мерного изображения организуются в собственных координатах x-y-z в объемной области и сохраняются в памяти 20 изображений. Данные 3-мерного изображения представляются в виде трехмерного изображения посредством блока 22 объемного рендеринга. Серии изображений, представленных в объеме, могут динамически отображаться с кинетическим параллаксом таким образом, что пользователь может поворачивать, переориентировать и перепозиционировать объем для разных ракурсов наблюдения, как поясняется в патенте США 6117080 (Schwartz). Изображения обрабатываются для отображения дисплейным процессором 24, который может накладывать графику на 3-мерное изображение, и изображение отображается на графическом дисплее 26.
3-мерное объемное изображение можно также рассматривать путем «получения слоев» объема и отображения отдельного слоя в виде 2-мерного изображения. Местоположение слоя в объеме выбирается пользователем посредством манипуляции элементом управления на пользовательском интерфейсе 28 управления. Элемент пользовательского управления будет выбирать отдельную 2-мерную плоскость в 3-мерном объеме, как описано выше, и блок 30 мультипланарного переформатирования выбирает планарные данные из набора 3-мерных данных, которые имеют оси координат в выбранной плоскости. 2-мерное изображение выбранной плоскости представляется на дисплее 26 либо отдельно, либо в сочетании с 3-мерным изображением. Как описано выше, пользовательский интерфейс управления может представлять пользователю три различно окрашенные линии или курсоры, каждый из которых может выбирать плоскость с соответствующей, взаимно ортогональной ориентацией. Затем пользователь может одновременно наблюдать три ортогональные плоскости, проходящие через 3-мерный объем, как поясняется, например, в патенте США 6572547 (Miller с соавторами).
В соответствии с принципами настоящего изобретения данные изображения 3-мерного объема организуются в виде последовательности изображений последовательных, параллельных плоскостей объема. Последовательность изображений может сохраняться в виде последовательности кадров в ультразвуковом мультикадровом изображении в стандарте DICOM, которое может сохраняться и воспроизводиться на большинстве рабочих станций для медицинской визуализации и в системах PACS в виде последовательности 2-мерных изображений, сохраненной в виде ультразвукового мультикадрового изображения в стандарте DICOM. Тем самым врач может просматривать данные изображения 3-мерного объема в виде последовательности плоскостей сечения, проходящих через объем. Врач может быстро воспроизводить последовательность изображений, создавая впечатление «прохода сквозь» объем. Или врач может ступенчато продвигаться по последовательности в замедленном темпе или фиксировать отдельное изображение в плоскости, которая делает сечение через изучаемую область для диагностики. Затем данные 3-мерного объема можно просматривать как 2-мерные изображения, которые для врача более удобны и привычны, чем 3-мерное изображение объема.
В исполнении, показанном на фигуре 1, пользователь управляет пользовательским интерфейсом управления для выбора ориентации плоскостей подлежащей(их) созданию последовательности (или последовательностей) 2-мерных изображений. Стандартные 2-мерные изображения имеют азимутальную (x) координату и координату глубины (y), и врач может, например, получать, по желанию, плоскости сечения, ориентированные в последовательности плоскостей x-y, каждую из плоскостей сечения с разной координатой z (высоты) в объеме. Данный выбор подается в блок 30 мультипланарного переформатирования, который выбирает последовательность плоскостей x-y изображений набора 3-мерных данных. Данная последовательность изображений плоскостей x-y сечения подается в блок 32 задания последовательности изображений, который обрабатывает изображения в виде последовательности 2-мерных изображений. Последовательность изображений может иметь фирменный (заказной) формат, используемый конкретной ультразвуковой системой, но в предпочтительном варианте 2-мерные изображения обрабатываются в соответствии со стандартом DICOM для двухмерных медицинских изображений. При форматировании в стандарте DICOM последовательность изображений можно воспроизводить и наблюдать на самых разных платформах для медицинской визуализации. Последовательность 2-мерных изображений сохраняется в памяти 34 Cineloop® в виде последовательности или «киноцикла» 2-мерных изображений. Последовательность изображений можно передавать в другие системы и платформы для визуализации через порты передачи данных изображений ультразвуковых систем. Последовательность изображений в соответствии с настоящим изобретением можно передавать в рабочую станцию для просмотра изображений в другом отделении больницы, например, по больничной сети передачи данных изображений.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения пользователь может задавать и выбирать дополнительные параметры последовательности 2-мерных изображений 3-мерного объема. Как показано на фигуре 1, пользовательский интерфейс 28 управления использует одинаковые или отличающиеся элементы пользовательского управления для назначения отличающихся характеристик последовательности 2-мерных изображений, включая выбор числа изображений в последовательности и межплоскостной интервал плоскостей сечения последовательности. Элементы пользовательского управления могут также обеспечивать для пользователя возможность выбора отдельного субобъема 3-мерного объема для плоскостей сечения. Например, пользователь может выбрать точно центральную треть объема для последовательности 2-мерных изображений. В другом примере весь 3-мерный объем следует переформатировать в плоскости 2-мерных изображений в виде последовательности из 100 плоскостей изображений. Блок мультипланарного переформатирования получает данный выбор и распределяет 100 плоскостей сечения через равные интервалы по объему в выбранной ориентации. В другом примере пользователь выбирает 2-мм межплоскостной интервал, и блок мультипланарного переформатирования выполняет сечения плоскостей 2-мерных изображений с 2-мм интервалами по объему в выбранной ориентации.
На фигуре 2 представлен способ обеспечения и экспорта последовательности 2-мерных изображений 3-мерного объема в соответствии с настоящим изобретением. На этапе 40 врач сканирует объемную область тела для получения набора 3-мерных данных. На этапе 42 врач наблюдает представленное 3-мерное изображение и выбирает, по меньшей мере, одну ориентацию плоскостей для, по меньшей мере, одной последовательности изображений, в которой будут выполняться сечения объема посредством блока мультипланарного переформатирования. Врач может выбрать две последовательности, например одну последовательность с плоскостями сечения, имеющими координаты x-y, и другую последовательность с плоскостями сечения, имеющими координаты y-z. В созданном варианте осуществления выбор ориентации плоскостей для последовательности выполняется посредством выбора и просмотра плоскости изображения MPR (мультипланарной реконструкции). Затем, другие изображения последовательности будут форматироваться в плоскостях, параллельных выбранной плоскости. На этапе 44 врач выбирает число плоскостей изображения каждой последовательности. Например, врач может выбрать 50 плоскостей для последовательности плоскостей x-y и 20 плоскостей для последовательности плоскостей y-z. На этапе 46 врач выбирает интервал между плоскостями изображений. Например, врач может выбрать 1-мм интервал между плоскостями x-y и 2-мм интервал между плоскостями y-z. Если межплоскостной интервал этого этапа слишком велик для числа плоскостей, выбранного на этапе 44, то система предупредит пользователя о конфликте, чтобы пользователь мог выбрать один или другой параметр. Если межплоскостной интервал выбран слишком малым для полного объема, то система распределит выбранное число плоскостей с выбранным межплоскостным интервалом около центра объема, где пользователи чаще всего позиционируют исследуемую область. В качестве альтернативы пользователь может задавать субобласти объема, по которым должны быть распределены плоскости. В созданном варианте осуществления отсутствует необходимость исполнять этапы 44 и 46; ультразвуковая система автоматически обеспечивает плоскости данных изображения с одной стороны 3-мерного объема до другой его стороны и обеспечивает плоскости изображений с наименьшим межплоскостным интервалом, допускаемым ультразвуковой системой. На этапе 48 блок мультипланарного переформатирования и блок задания последовательности изображений обеспечивают заданную(ные) последовательность(ти) изображений. На этапе 50 последовательность(ти) изображений экспортируется(ются) в рабочую станцию для визуализации в виде ультразвукового мультикадрового изображения в стандарте DICOM для просмотра и диагностики.
На фигуре 3 представлено графическое изображение на экране дисплея 26, на котором показана сетка линий плоскостей сечения, которые показывают пользователю плоскости, которые будут переформатированы в последовательности 2-мерных изображений. С левой стороны экрана 60 дисплея находится ультразвуковое изображение 66, которое ориентировано в плоскости x-y. На данное изображение 66 наложена сетка 64 вертикальных линий, которые показывают серии сечений, проходящих через объем в направлении y-z (по высоте). Упомянутая сетка 64 показывает пользователю, что участок объема, охваченный упомянутыми тридцатью плоскостями сечения, будет переформатирован в последовательность из тридцати 2-мерных изображений в координатах y-z. С правой стороны дисплея находится второе изображение 68, пересекающее объем в координатах x-y, на которое наложена сетка 62 горизонтальных линий. Сетка 62 показывает пользователю, что субобласть объема, продолжающаяся почти от верха изображения вниз на, приблизительно, две трети полной глубины изображения, будет переформатирована в последовательность из тридцати изображений C-плоскостей, то есть изображений, которые ориентированы, каждое, в координатах x-z и расположены на последовательных глубинах (с приращениями в направлении y) объема. Сетка 62 подкреплена графической рамкой 60, которая сверху показывает с помощью небольших контрольных меток расположение плоскостей сечения в координатах y-z, которые установлены на левостороннем изображении 66. Следовательно, пользователь может сразу видеть относительные местоположения двух наборов ортогональных линий сеток и плоскостей сечения.
Пользователю предоставляется также возможность поворачивать или наклонять сетки 62, 64 и тем самым создавать линии плоскостей сечения, которые наклонены или повернуты по отношению к номинальной ориентации точно горизонтальных или вертикальных плоскостей сечения.
На фигуре 4 представлены три последовательности 74, 84, 94 изображений, которые сформированы посредством исполнения настоящего изобретения. Экран 70 дисплея с левой стороны фигуры 4 показывает ультразвуковое изображение 72, полученное сечением объема в координатах x-y, и последовательность 74 изображений 2-мерных изображений, которые находятся в последовательных плоскостях x-y, проходящих через объем и набор 3-мерных данных. В центре фигуры 4 находится экран 80 дисплея, представляющий изображение 84 в плоскости y-z, и ниже данного изображения находится последовательность 84 изображений в последовательных плоскостях y-z сечения, проходящих через объем и набор 3-мерных данных. С правой стороны фигуры 4 находится экран 90 дисплея, представляющий C-плоскость 92 (в координатах y-z), и ниже него находится последовательность 94 изображений, полученных сечением по последовательным плоскостям x-z объема и набора 3-мерных данных. Три последовательности изображений представляют изображения, полученные сечением по взаимно ортогональным плоскостям объема и набора 3-мерных данных, при этом одна последовательность продолжается в направлении z, вторая последовательность продолжается в направлении x и третья последовательность продолжается в направлении y. Пользователь может экспортировать одну, две или все три последовательности изображений в виде изображений в стандарте DICOM в рабочую станцию для работы с изображениями для дальнейшего анализа и диагностики.
Поскольку каждая плоскость сечения проходит через полный набор данных 3-мерного изображения, то каждое 2-мерное изображение в плоскости сечения, соответственно, пересекает и содержит все данные изображения, собранные для конкретного переформатированного изображения. В предпочтительном варианте осуществления 2-мерные изображения находятся в прямоугольных координатах и каждая последовательность изображений состоит из последовательных плоскостей сечения в соответствующем ортогональном направлении прямоугольных координат. Соответственно, 2-мерные изображения пригодны для измерения и количественного анализа в такой же степени, как стандартное 2-мерное изображение, полученное обычными средствами с помощью одномерного матричного преобразователя.

Claims (12)

1. Ультразвуковая диагностическая система визуализации, формирующая данные 3-мерного изображения объемной области тела, содержащая:
ультразвуковой датчик (10), выполненный с возможностью сбора набора данных 3-мерного изображения объемной области;
блок (30) мультипланарного переформатирования, реагирующий на набор данных 3-мерного изображения, выполненный с возможностью формирования множества 2-мерных изображений (72, 82, 92);
блок (32) задания последовательности изображений, реагирующий на 2-мерные изображения (72, 82, 92), выполненный с возможностью формирования последовательности 2-мерных изображений (74, 84, 94), которые могут быть воспроизведены в виде последовательности 2-мерных изображений (74, 84, 94) стандартного формата;
порт данных, связанный с блоком (32) задания последовательности изображений, выполненный с возможностью передачи последовательности 2-мерных изображений (74, 84, 94) в другую систему визуализации; и
дисплей (26), выполненный с возможностью просмотра последовательностей 2-мерных изображений (74, 84, 94);
характеризующаяся тем, что ультразвуковая диагностическая система визуализации дополнительно содержит пользовательский интерфейс (28) управления, управляемый пользователем системы визуализации для выбора нормального направления через набор 3-мерных данных, причем выбор нормального направления содержит выбор плоскости 2-мерного изображения, проходящей через набор 3-мерных данных, причем изображения последовательности 2-мерных изображений (74, 84, 94), сформированных блоком (30) переформатирования данных изображения, параллельны плоскости выбранной плоскости 2-мерного изображения.
2. Ультразвуковая диагностическая система визуализации по п. 1, в которой блок (32) задания последовательности изображений дополнительно выполнен с возможностью формирования последовательностей 2-мерных изображений (74, 84, 94), которые соответствуют формату DICOM.
3. Ультразвуковая диагностическая система визуализации по п. 2, в которой другая платформа для визуализации выполнена с возможностью воспроизведения последовательностей 2-мерных изображений (74, 84, 94) в виде последовательностей изображений в формате DICOM.
4. Ультразвуковая диагностическая система визуализации по п. 1, дополнительно содержащая память киноцикла (34), выполненную с возможностью хранения каждой последовательности 2-мерных изображений (74, 84, 94), сформированных блоком (32) задания последовательности изображений в виде киноцикла изображений,
при этом последовательность 2-мерных изображений (74, 84, 94) выполнена с возможностью воспроизведения на дисплее.
5. Ультразвуковая диагностическая система визуализации по п. 4, в которой последовательность 2-мерных изображений (74, 84, 94) выполнена с возможностью воспроизведения из памяти (34) киноцикла в виде последовательностей изображений в реальном времени или воспроизведения и остановки для просмотра конкретного одного из 2-мерных изображений на дисплее (26).
6. Ультразвуковая диагностическая система визуализации по п. 1, в которой пользовательский интерфейс (28) управления дополнительно допускает управление пользователем для выбора до трех ортогональных нормальных направлений для до трех наборов данных ортогональных 2-мерных изображений,
при этом блок (30) мультипланарного переформатирования и блок (32) задания последовательности изображений реагируют на выбор до трех ортогональных нормальных направлений для формирования до трех последовательностей 2-мерных изображений (74, 84, 94) из набора 3-мерных данных.
7. Ультразвуковая диагностическая система визуализации по п. 1, в которой пользовательский интерфейс (28) управления дополнительно выполнен с возможностью управления пользователем для выбора интервала между плоскостями сечения.
8. Ультразвуковая диагностическая система визуализации по п. 1, в которой пользовательский интерфейс (28) управления дополнительно выполнен с возможностью управления пользователем для выбора числа плоскостей сечения,
при этом число плоскостей сечения равно числу 2-мерных изображений каждой последовательности, сформированной блоком (32) задания последовательности изображений.
9. Ультразвуковая диагностическая система визуализации по п. 1, дополнительно содержащая блок (22) объемного рендеринга, реагирующий на набор данных 3-мерного изображения, для формирования визуально воспроизводимого 3-мерного ультразвукового изображения,
при этом дисплей (26) дополнительно выполнен с возможностью отображения визуально воспроизводимого 3-мерного ультразвукового изображения.
10. Ультразвуковая диагностическая система визуализации по п. 1, дополнительно содержащая дисплейный процессор (24), связанный с дисплеем (26), который формирует графику, накладываемую на ультразвуковое изображение, получаемое датчиком (10), которая указывает пространственные местоположения последовательности плоскостей 2-мерных изображений (74, 84, 94).
11. Ультразвуковая диагностическая система визуализации по п. 10, в которой графика дополнительно содержит сетку линий плоскостей сечения, при этом система дополнительно содержит пользовательский интерфейс (28) управления, посредством которого пользователь может настраивать, по меньшей мере, одно из числа плоскостей сечения сетки, интервала между плоскостями сечения сетки и положения плоскостей сечения относительно пространственного местоположения объемной области.
12. Ультразвуковая диагностическая система визуализации по п. 11, дополнительно содержащая пользовательский интерфейс (28) управления, посредством которого пользователь может поворачивать или наклонять плоскости сечения, проходящие через объемную область.
RU2012144804/14A 2010-03-23 2011-03-17 Данные ультразвукового объемного изображения, переформатированные в виде последовательности плоских изображений RU2584127C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31647110P 2010-03-23 2010-03-23
US61/316,471 2010-03-23
PCT/IB2011/051125 WO2011117788A1 (en) 2010-03-23 2011-03-17 Volumetric ultrasound image data reformatted as an image plane sequence

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012144804A RU2012144804A (ru) 2014-04-27
RU2584127C2 true RU2584127C2 (ru) 2016-05-20

Family

ID=44148811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012144804/14A RU2584127C2 (ru) 2010-03-23 2011-03-17 Данные ультразвукового объемного изображения, переформатированные в виде последовательности плоских изображений

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10235497B2 (ru)
EP (1) EP2549930B1 (ru)
JP (1) JP5965894B2 (ru)
CN (1) CN102802537B (ru)
RU (1) RU2584127C2 (ru)
WO (1) WO2011117788A1 (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102860836B (zh) * 2011-07-04 2015-01-07 株式会社东芝 图像处理装置、图像处理方法以及医用图像诊断装置
KR20140128940A (ko) * 2011-10-10 2014-11-06 트랙터스 코포레이션 핸드헬드 이미징 디바이스들로 조직의 완전한 검사를 위한 방법, 장치 및 시스템
JP5670945B2 (ja) * 2012-04-02 2015-02-18 株式会社東芝 画像処理装置、方法、及びプログラム、並びに、立体画像表示装置
EP2852849B1 (en) * 2012-05-22 2020-08-05 Koninklijke Philips N.V. Ultrasound image display set-up for remote display terminal
KR20140024190A (ko) 2012-08-20 2014-02-28 삼성메디슨 주식회사 초음파 영상 관리 방법, 표시 방법 및 그 장치
CA2887360A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 Nathaniel J. Kemp Methods and systems for establishing parameters, playback, and artifact removal three-dimensional imaging
BR112015011804B1 (pt) 2012-11-23 2022-02-15 Cadens Medical Imaging Inc Método e sistema para exibir a um usuário uma transição, e, meio de armazenamento legível por computador
CN103870099A (zh) * 2012-12-13 2014-06-18 上海联影医疗科技有限公司 一种医学解剖面的界面显示切换方法及显示界面
US20140193056A1 (en) * 2013-01-10 2014-07-10 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Systems and Methods for Patient Anatomical Image Volume Data Visualization Using A Portable Processing Device
US10074199B2 (en) 2013-06-27 2018-09-11 Tractus Corporation Systems and methods for tissue mapping
KR102204437B1 (ko) 2013-10-24 2021-01-18 삼성전자주식회사 컴퓨터 보조 진단 방법 및 장치
KR101665124B1 (ko) * 2014-08-25 2016-10-12 삼성메디슨 주식회사 초음파 영상장치 및 그 제어방법
EP4011298A1 (en) 2014-11-18 2022-06-15 C. R. Bard, Inc. Ultrasound imaging system having automatic image presentation
EP3220828B1 (en) 2014-11-18 2021-12-22 C.R. Bard, Inc. Ultrasound imaging system having automatic image presentation
EP3469553A1 (en) * 2016-06-10 2019-04-17 Koninklijke Philips N.V. Systems and methods for generating b-mode images from 3d ultrasound data
KR102656563B1 (ko) * 2018-02-06 2024-04-12 삼성메디슨 주식회사 초음파 진단 장치 및 초음파 진단 장치의 제어 방법
CN111110347B (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 中奕智创医疗科技有限公司 一种基于双平面影像的超声定位系统、装置及存储介质
DE102023116736A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Koninklijke Philips N.V. Verarbeitung von ultraschallabtastdaten

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6511426B1 (en) * 1998-06-02 2003-01-28 Acuson Corporation Medical diagnostic ultrasound system and method for versatile processing
WO2003045222A2 (en) * 2001-11-21 2003-06-05 Viatronix Incorporated System and method for visualization and navigation of three-dimensional medical images

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5474073A (en) 1994-11-22 1995-12-12 Advanced Technology Laboratories, Inc. Ultrasonic diagnostic scanning for three dimensional display
US5645066A (en) * 1996-04-26 1997-07-08 Advanced Technology Laboratories, Inc. Medical ultrasonic diagnostic imaging system with scanning guide for three dimensional imaging
US6117080A (en) 1997-06-04 2000-09-12 Atl Ultrasound Ultrasonic imaging apparatus and method for breast cancer diagnosis with the use of volume rendering
US5993390A (en) 1998-09-18 1999-11-30 Hewlett- Packard Company Segmented 3-D cardiac ultrasound imaging method and apparatus
US6413219B1 (en) * 1999-03-31 2002-07-02 General Electric Company Three-dimensional ultrasound data display using multiple cut planes
US20030206646A1 (en) * 2000-04-24 2003-11-06 Brackett Charles C. Imaging system having means for creating, managing and selecting from list of exam descriptions
US6572547B2 (en) 2001-07-31 2003-06-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transesophageal and transnasal, transesophageal ultrasound imaging systems
JP4346297B2 (ja) * 2002-10-22 2009-10-21 株式会社東芝 Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、画像処理装置及び画像処理方法
GB2395880B (en) * 2002-11-27 2005-02-02 Voxar Ltd Curved multi-planar reformatting of three-dimensional volume data sets
US8102392B2 (en) * 2003-06-27 2012-01-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Image processing/displaying apparatus having free moving control unit and limited moving control unit and method of controlling the same
JP4664623B2 (ja) * 2003-06-27 2011-04-06 株式会社東芝 画像処理表示装置
JP4377646B2 (ja) * 2003-10-08 2009-12-02 株式会社東芝 画像診断装置、画像表示装置及び３次元画像表示方法
JP2006034548A (ja) * 2004-07-27 2006-02-09 Hitachi Medical Corp 医用画像表示システム
JP2008522642A (ja) 2004-10-06 2008-07-03 ガイデッド セラピー システムズ， エル．エル．シー． 美容強化のための方法およびシステム
CN1644171A (zh) * 2005-01-21 2005-07-27 北京交通大学 高分辨率非定标三维超声波图像切片获取方法
EP1952359A1 (en) * 2005-10-27 2008-08-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for generating for display two-dimensional echocardiography views from a three-dimensional image
US8079957B2 (en) * 2005-11-18 2011-12-20 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Synchronized three or four-dimensional medical ultrasound imaging and measurements
US20070255139A1 (en) * 2006-04-27 2007-11-01 General Electric Company User interface for automatic multi-plane imaging ultrasound system
US8041129B2 (en) * 2006-05-16 2011-10-18 Sectra Ab Image data set compression based on viewing parameters for storing medical image data from multidimensional data sets, related systems, methods and computer products
TW200812549A (en) * 2006-07-25 2008-03-16 Koninkl Philips Electronics Nv Method and apparatus for curved multi-slice display
US9451924B2 (en) * 2009-12-30 2016-09-27 General Electric Company Single screen multi-modality imaging displays

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6511426B1 (en) * 1998-06-02 2003-01-28 Acuson Corporation Medical diagnostic ultrasound system and method for versatile processing
WO2003045222A2 (en) * 2001-11-21 2003-06-05 Viatronix Incorporated System and method for visualization and navigation of three-dimensional medical images

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM), Supplement 43: Storage of 3D Ultrasound Images, by DICOM Standards Committee, Working Group 12, Ultrasound, April 10 2009 (DSC), cc.81-86. *
Р.ГОНСАЛЕС и др. Цифровая обработка изображений, М., ТЕХНОСФЕРА, 2005, сс.23-60. *

Also Published As

Publication number Publication date
US20190156936A1 (en) 2019-05-23
JP2013521968A (ja) 2013-06-13
CN102802537B (zh) 2016-04-20
US10235497B2 (en) 2019-03-19
WO2011117788A1 (en) 2011-09-29
US20130012820A1 (en) 2013-01-10
EP2549930B1 (en) 2017-11-15
RU2012144804A (ru) 2014-04-27
JP5965894B2 (ja) 2016-08-10
US11324483B2 (en) 2022-05-10
CN102802537A (zh) 2012-11-28
EP2549930A1 (en) 2013-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2584127C2 (ru) Данные ультразвукового объемного изображения, переформатированные в виде последовательности плоских изображений
JP5432426B2 (ja) 超音波システム
US11055899B2 (en) Systems and methods for generating B-mode images from 3D ultrasound data
US6413219B1 (en) Three-dimensional ultrasound data display using multiple cut planes
JP5688197B2 (ja) ２次元超音波画像の３次元表示
RU2659021C2 (ru) Система ультразвуковой визуализации и способ ультразвуковой визуализации
US20050101864A1 (en) Ultrasound diagnostic imaging system and method for 3D qualitative display of 2D border tracings
US9196092B2 (en) Multiple volume renderings in three-dimensional medical imaging
WO2007043310A1 (ja) 画像表示方法及び医用画像診断システム
JP2006006932A (ja) 超音波造影用プロトコルを規定する方法及び装置
JP2007296330A (ja) オートマチックマルチプレーンイメージング超音波システムのユーザインターフェース
US20120092334A1 (en) Apparatus and method for a real-time multi-view three-dimensional ultrasonic image user interface for ultrasonic diagnosis system
KR20130059092A (ko) 복수의 2차원 영상들과 3차원 모델의 합성을 위한 방법 및 장치
RU2634295C2 (ru) Одновременное ультразвуковое наблюдение трехмерного объема с множества направлений
JP6890677B2 (ja) ３ｄボリューム内に埋め込まれ、ｍｐｒ図の十字線に結合された仮想光源
JP4350214B2 (ja) 超音波診断装置
RU2577938C2 (ru) Автоматизированная развертка и экспорт двумерных ультразвуковых изображений трехмерных объемов
JP5974063B2 (ja) 超音波ボリュームデータ処理装置及びプログラム
JPH07103994A (ja) 超音波診断装置