[发明专利]超声成像系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于产生空间复合的3D超声图像数据的超声成像系统(100)，包括：‑超声采集单元(16)，其用于采集具有不同但至少部分重叠的视场的多个3D超声图像数据，‑跟踪单元(62)，其适于确定所述多个3D超声图像数据中的每个3D超声图像数据相对于彼此的相对空间位置，以及‑缝合单元(64)，其适于通过将所述多个3D超声图像数据缝合到彼此来复合所述多个3D超声图像数据，以便生成复合的3D超声图像数据，其中，所述缝合单元(64)适于通过使所述多个3D超声图像数据的不同视场的重叠区最小化，基于所确定的所述3D超声图像数据的相对空间位置来计算所述多个3D超声图像数据的缝合顺序，并且其中，所述缝合单元(64)适于根据所述缝合顺序来缝合所述多个3D超声图像数据。

技术领域

本发明涉及用于根据具有不同但至少部分重叠的视场的多个相继的3D超声图像数据产生空间复合的3D超声图像数据的超声成像系统。

本发明还涉及对应的超声成像方法以及用于执行所述方法的计算机程序。

背景技术

超声成像通常用于多种诊断、治疗和介入环境中，例如，活组织检查或近距离放射治疗。最常见的超声探头提供近乎实时的二维图像流，该二维图像流与医生视觉交互。然而，考虑到人体解剖结构的三维特性，能够通过扫描探头并同时采集探头成像数据及其空间位置来实现第三维度，然后用内插值代替丢失了成像数据的体积。在这种方法中，体积中的每个体素都被内插到采集的成像数据周围。这是一种用于多种产品的技术，例如，飞利浦的UroNav Biopsy解决方案。

超声探头的创新方案(例如，飞利浦的X7-2T矩阵探头)允许近乎实时地采集3D体积。这允许医生一次性采集全部体积，揭示目标解剖结构，这种方案能够用于诊断、规划或治疗目的。

虽然矩阵探头技术允许一次性采集全部体积，但是它也继承了探头可见体积有限的缺点。换句话说，每个超声探头都具有有限的视场。这限制了矩阵探头对于需要完全可见目标器官的应用的适用性。为此目的，需要在了解若干体积的相对定位的情况下采集若干体积。然而，与二维图像采集相反，3D体积的连续(实时)采集会导致若干重叠体积。

由于连续采集会导致存在大量“缝合”点，因此通过体积的产生时间(即，图像采集的时间和日期)来选择体积等平常的方法在重建最终体积时会产生问题。

已知的复合技术(例如在US 6224552 B1中提出的技术)允许将若干体积组合成一个大的复合体积。在该技术中，试图借助于特殊的加权技术来降低在复合图像体积的边缘处出现的接缝/缝线的可见度。然而，这并没有使接缝/缝线的数量最小化，使接缝/缝线的数量最小化比在US 6224552 B1中提出的降低接缝/缝线的可见度更有利。从US 2014/0267267 A1和US 2015/0133784 A1中已知与在US 6224552 B1中提出的技术类似的技术。然而，这些技术也不能使接缝/缝线的数量最小化。

US 2010/0179428 A1公开了一种虚拟交互式超声训练系统，其用于训练医学人员执行超声扫描的实际技能，包括识别特定的解剖结构和病理结构。

另一方面，US 2016/0100821 A1涉及用于完整地检查组织的具有位置和/或取向传感器的手持式成像设备。

由于最优图像强度分布对于每个个体体积是最优的，因此期望重建的复合体积中的缝合区的数量最小化。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于产生空间复合的3D超声图像数据的超声成像系统和方法，其中，尽可能地减少重建的复合的3D超声图像数据中的缝合区的数量。

在本发明的第一方面中，提出了一种用于产生空间复合的3D超声图像数据的超声成像系统，包括：

-超声采集单元，其用于采集具有不同但至少部分重叠的视场的多个3D超声图像数据，