[发明专利]用于检测和跟踪针的方法

权利要求书

1.一种用于检测针的方法，包括如下步骤：

使超声探头的扫描面覆盖已插入组织的针及周围组织；

采集所述周围组织的运动的若干超声帧；

确定所述周围组织的运动信息；

后处理所述周围组织的运动信息以确定针位置，以及

输出所述针位置的信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过使针沿针的长轴方向往复运动来实现所述周围组织的运动。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过手来实现所述针沿针的长轴方向往复运动。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过振动器来实现所述针沿针的长轴方向往复运动。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采集所述周围组织的运动的若干超声帧的步骤包括在使针沿针的长轴方向往复运动期间执行B型扫描并采集脉冲回波数据。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述周围组织的运动信息包括所述周围组织的位移和应变。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定所述周围组织的运动信息的步骤包括根据所述周围组织的位移或应变粗估针的位置。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述根据所述周围组织的位移或应变粗估针的位置的步骤中，将所述周围组织的位移的最大值处或所述周围组织的应变的正负值之间的位置确定为针的位置。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述确定所述周围组织的运动信息的步骤中，使用多普勒方法确定所述周围组织的位移或应变。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述确定所述周围组织的运动信息的步骤中，在所述若干超声帧之间进行斑点追踪以确定所述周围组织的位移或应变。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，使用下列算法之一来执行所述斑点追踪：1D或2D互相关及求导、基于相位的迭代方法或光流。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述斑点追踪的输入是检测的振幅数据、波束形成的RF数据或解调的RF数据。

13.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述后处理所述周围组织的运动信息的步骤包括：

为帧中的每一波束将位移的绝对值最大处的位置识别为峰的位置；

滤除波束中的噪音波束和异常波束；

对峰值进行线拟合；

对峰值取阈值以实现位移的归一化；

对归一化的位移值执行线平滑处理；以及

对多个帧的位移值求平均值。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述后处理所述周围组织的运动信息的步骤还包括：在所述对归一化的位移值执行线平滑处理后，对图像执行上采样。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出所述针位置的信息的步骤包括在输出显示图像上将针显示为有颜色的半透明线。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出所述针位置的信息的步骤包括通过线的不同颜色或形状、显示器上的符号或文本以及来自扫描仪的语言警告来表示检测过程的状态。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述检测过程的状态包括：未进行有效的检测；刚完成有效的检测；已经完成有效的检测，目前在跟踪模式或失去关联，针位置丢失。

18.一种用于跟踪针的方法，包括如下步骤：

使超声探头的扫描面覆盖已插入组织的针及周围组织；

采集所述周围组织的运动的若干超声帧；

确定所述周围组织的运动信息；

后处理所述周围组织的运动信息以确定针位置；

存储所述针位置的信息作为参考值；

使用斑点追踪判断当前斑点数据是否与所述参考值关联；

如果当前斑点数据不与所述参考值关联，则判断所述针位置丢失；

如果当前斑点数据与所述参考值关联，则判断所述针位置继续有效。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，通过使针沿针的长轴方向往复运动来实现所述周围组织的运动。