[发明专利]超声成像中的成像平面的自动定位

说明书

技术领域

本发明涉及使用至少两个彼此相交的二维图像进行超声成像的方法， 适于执行这样的方法的超声成像设备，包括这样的超声成像设备的系统， 用于执行这样的方法的计算机程序以及用于存储这样的计算机程序的计算 机可读介质。

背景技术

实时超声被例行地用于引导诸如活检和局部消融治疗（射频消融）之 类的介入过程。随着近来在机械换能器和矩阵换能器上的实时多平面重建 （MPR）和双平面超声的引入，现在可以在任何任意平面中实时收集解剖 信息。在双平面超声成像中，产生两个与换能器有效孔径相交的成像平面。 MPR是用于从一组原始图像数据重建二维图像的方法，即从一组横断的横 截面图像中能够计算具有不同取向的任意图像，例如，正面、矢状或者倾 斜的横截面图像。在MPR中，被确定为不与换能器孔径相交的成像平面被 称为C平面。

US2007/0073155A1描述了一种在将针插入患者之前用于在二维超声 图像的成像平面内可调整地靶向针的目的地的紧凑型超声针引导系统和方 法。在该系统中，在用于获取受检者的二维图像的超声探头处设置针固定 器。知道了针固定器的位置并且因此知道了针的取向，可以确定针与二维 图像的相交点，假设在插入期间针的取向未改变。当在显示器上显示该二 维图像时，可以标记该相交点。但是，该系统在使用中不是非常灵活，使 得需要替代的成像方法和系统。

发明内容

本发明的目的是提供用于超声成像的可替代的方法和系统。

根据独立权利要求的方法和系统解决了该目的。进一步的有利发展依 据从属权利要求。

根据本发明的一实施例，提供了一种用于超声成像的方法，其中，获 取第一二维图像，该第一二维图像与将向着受检者（例如患者）内的靶向 区域移动的介入对象（优选为针）的纵向对齐。该对齐意味着该介入对象 的纵轴基本上或者精确地位于该第一图像的该成像平面内。此外，在获取 第一二维图像之前或者之后自动地确定该介入对象的位置和取向。这一顺 序取决于确定该位置和取向的方式，优选地，这可以凭借图像特征分析或 者通过介入对象的电磁跟踪，或者通过由光传感器确定该位置的方式来完 成。在使用图像特征分析或者通过光传感器来确定的情况下，可以在获取 任何图像之前确定该介入对象的位置。当使用图像特征分析时，必须获取 至少一个图像以作为用于确定该介入对象的位置的基础。基于该介入对象 的位置和取向，自动地确定第二二维图像的定位并且然后获取第二二维图 像。该第二二维图像与该介入对象的纵向相交，并且优选地，该第一图像 和该第二图像的成像平面彼此垂直。假如，使用MPR，选择C平面使得其 也正交于该介入对象的纵向轴。术语“获取”可以包括在双平面超声的情 况下凭借换能器和数据处理器的图像获取，并且可以包括在MPR的情况下 从可用的数据库获取期望的图像。类似的，术语“获取设备”可以包括换 能器，以及用于从可用数据库获取期望图像的计算机或者数据处理器模块。

该实施例使得能够自动地跟踪将被移动的介入对象的移动，从而能够 显示受检者在检查下的期望成像，其中，使该成像瞄准该介入对象的移动。 通过该方式，该成像系统的操纵需要更少的关注并且诸如外科医生之类的 用户能够更加集中于其它任务。超声表现出优于计算机断层摄影（CT）的 优势在于它提供用于引导的真实实时的成像模态，由此当将针引导到靶向 区域时给介入放射科医师提供更多的信心。

根据另外的实施例，提供一种方法，其中确定该介入对象的位置和取 向的步骤包括确定该介入对象的前端（特别是针尖）的位置，并且其中， 确定该第二图像的位置使得该第二图像在该前端前面相隔预定的距离。

在该方面，本发明的发明人认识到，在现有技术的方法和系统中，用 户没有得到介入对象沿着其轨迹可能遇到的障碍物的好的概览。因此，超 声成像设备设置有“虚拟内窥镜”。优选地，该方法包括（当使用MPR时） 调整C平面或者（当使用双平面超声时）调整横向平面，使得其总是略微 在该针尖之前。当使用MPR时，该针的轴优选地总是正交于该C平面。 这一成像平面配置显著地给用户提供了关于针尖前的即时景观的信息，允 许用户预先考虑并且调整针轨迹（如果需要的话），以便避免例如碰上主血 管。