[发明专利]用于使用超声对镜检对象和组织中的靶解剖结构进行成像的超声成像装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用超声对诸如针状器械的镜检对象和组织中的靶解剖结构进行成像的方法，所述方法包括组织成像步骤、镜检对象成像步骤以及显示步骤，所述组织成像步骤包括：将第一声波发射到组织的体积区域中，所述体积区域包括定位于靶平面的靶解剖结构；接收来自靶平面的所述第一声波的回波；并且处理所述接收的回波以产生组织图像，所述组织成像步骤使用组织模式特异性的参数集合，所述镜检对象成像步骤包括：将第二声波发射到组织的所述体积区域中，所述体积区域包括镜检对象；接收来自靶平面的所述第二声波的回波；并且处理所述接收的回波以产生镜检对象图像，所述镜检对象成像步骤使用镜检对象模式特异性的参数集合，所述显示步骤包括显示组合的组织图像和镜检对象图像。

本发明还涉及实施根据本发明所述的方法的装置。

更具体而言，本发明涉及使用超声对活检针进行成像的方法和用于对活检针进行成像的超声成像装置。

背景技术

超声通常用于在介入外科手术程序期间对针插入进行成像。例如，这样的针可以是用于从身体中的靶解剖结构中退回液体的穿刺针，或从身体中的靶解剖结构中移除样本的活检针。针也可以用于将药物或其他物质施予到相对于身体中的靶解剖结构的特异性的位置。

在这样的程序期间，针轨迹的精度是高度重要的。针不应该干扰或损伤不与正在进行的程序关联的解剖结构。一些程序可以指向诸如动脉的身体中的小区域，或诸如心脏的靠近大的解剖结构的区。因此，针放置的准确度是至关重要的。

超声常常用作用于对针和靶解剖结构进行成像以支持介入程序的成像方法。诸如X射线或EM(电磁)引导的其他成像备选方法遭受各种缺点，例如，辐射暴露的风险、仅仅2D视图、额外的安装时间、追踪误差或诸如活检针的镜检对象的可视性的缺乏。

Cheung和Rohling’s在“Enhancement of needle visibility in ultrasound-guided percutaneous procedures(Ultr.Med.Biol.(2004)30：第617-624页)”中描述了根据前言所述的用于对镜检针和组织中的靶解剖结构进行成像的方法。这里，通过显示镜检对象图像(也称为针特异性的图像)和组织图像的组合，增强了超声图像中的针的可视化，而没有对组织中的靶解剖结构的可视化的质量做出让步。使用组织模式特异性的参数集合获得的组织图像描绘组织中的靶解剖结构，但是可能以低质量来描绘针，或甚至根本不描绘针，然而使用镜检对象模式特异性的参数集获得的镜检对象图像描绘具有高对比度的针，但是可能几乎不描绘背景组织。通过对其采取加权平均，组合两个图像来产生示出针和靶解剖结构二者的图像(常常称为针增强图像)。

在组织成像步骤中和在镜检对象成像步骤中的超声成像的特性被优化以允许最佳可能的响应。通过分别使用组织模式特异性的参数集合或镜检对象模式特异性的参数集合来设置这些特性。这些参数集合可以包括，例如，超声波的频率、与射束转向和射束密度有关的参数、焦点深度、接收回波的速率(帧速率)以及控制所接收的回波的处理类型(例如，膛处理和时间滤波)的参数。

在以上描述的方法中，针对要被显示的针的有利几何配置是所谓的“平面内”几何配置，其中，在包括靶解剖结构的靶平面中包含针的长轴。然而，在绝大多数情况下，由于例如组织异质性和斜面非对称性，针的位置偏离靶平面。

现在，已知方法的问题是在组合(针增强)图像中未示出(或未充分示出)这样的平面外的针。临床医生不得不移动成像换能器，发射并接收声波，以对针进行定位，但是然后丢失定位于原始靶平面的靶解剖结构。此外，由于临床医生不知道针相对于原始靶平面被定位到哪里，因此他没有怎样移动换能器以找到针的指示。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的以上问题。根据本发明，通过提供根据前言所述的方法实现该目的，其中，镜检对象成像步骤适于i)接收来自多个图像平面的所述第二声波的回波，所述多个图像平面在围绕靶平面的选定的仰角的仰角方向上分隔开；并且ii)处理从靶平面和从多个图像平面接收的回波，以产生镜检对象图像。

发明人已经认识到，在组织成像步骤中保持对包括靶解剖结构的靶平面进行成像，并且同时在镜检对象成像步骤中对包围所述靶解剖结构的组织的体积区域进行成像而不需要移动换能器是重要的。