[发明专利]照护点超声(POCUS)扫描辅助和相关装置、系统和方法

说明书

本发明提供了超声图像装置、系统和方法。一种超声成像系统，包括处理器电路，其与包括换能器阵列的超声探头通信，其中处理器电路被配置为：从超声探头接收患者解剖结构的第一图像；从第一图像中检测沿着患者解剖结构的扫描轨迹在第一位置处的第一解剖学标志；基于第一解剖学标志确定用于朝向沿着扫描轨迹在第二位置处的第二解剖学标志操纵超声探头的操纵配置；和基于操纵配置向与处理器电路通信的显示器输出指令，以朝向在第二位置处的第二解剖学标志操纵超声探头。

技术领域

本公开总体上涉及超声成像，尤其涉及为在临床评估中使用超声成像提供自动的、系统的扫描指导。

背景技术

超声成像系统广泛用于医学成像。例如，医学超声系统可以包括联接到处理系统的超声换能器探头和一个或多个显示装置。超声换能器探头可包括超声换能器元件阵列，其向患者体内发送声波并记录从患者体内的内部解剖学结构反射的声波，其中内部解剖学结构可包括组织、血管和内部器官。声波的发送和/或被反射的声波或回波响应的接收可以由相同组的超声换能器元件或不同组的超声换能器元件执行。处理系统可以对接收到的回波响应施加波束成形、信号处理和/或成像处理，以创建患者内部解剖学结构的图像。图像可以以亮度模式(B模式)图像的形式呈现给临床医生，其中图像的每个像素由与回波强度相对应的亮度水平或强度水平来表示。

超声成像是用于诊断检查、介入和/或治疗的安全且有用的工具。例如，阑尾炎和肠套叠在临床表现中具有很高的变化性，因此诊断此类症状可能具有挑战性。盲目地为患者进行外科手术而不进行任何成像可能导致不良的开腹手术，这可能导致并发症。因此，当前的临床指导规定，如果怀疑此类阑尾炎和/或肠套叠症状，超声是一线的成像模态。照护点超声(POCUS)的快速发展已经使得在许多照护点场景中，例如在紧急情况和/或危重症监护病房中，能够二十四小时使用超声波。然而，在足够的扫描覆盖范围、结构识别和快速的症状评估方面，使用POCUS对于急诊医生(特别是对于新手使用者)来说可能具有挑战性。

发明内容

存在着对改进系统和技术的临床需求，以便在临床检查中提供系统的成像指导。本公开的实施例提供了用于诊断临床症状的系统的扫描指导技术。临床症状的评估可能需要遵循特定的扫描形貌或扫描轨迹。例如，用于阑尾炎评估的扫描可能需要扫描患者腹部的右下象限(RLQ)。替代性地，用于肠套叠的扫描可能需要扫描患者腹部的所有象限。扫描形貌或扫描轨迹可包括可与评估有关的一系列解剖学标志，或可引导至用于评估的目标解剖学部位。所公开的实施例从获取的图像帧中自动地检测或搜索解剖学标志，并基于所检测到的解剖学标志指导用户对临床症状进行系统的扫描。在一些方面中，所公开的实施例使用深度学习预测网络来执行自动的解剖学标志检测，并基于所检测到的解剖学标志来推断探头操纵配置。所公开的实施例可以基于所推断的探头操纵配置为用户提供用于扫描的视觉指导。视觉指导可以呈显示用于平移和/或旋转的方向箭头、文本显示和/或音频警报的形式。此外，所公开的实施例可以从所获取的图像中自动地选择代表正常临床症状和/或异常临床症状的图像帧，并将所选择的图像帧呈现给用户，使得用户可以执行更快的诊断。此外，所公开的实施例可以自动地调整超声信号设置(例如，信号增益和/或成像景深)，以提供用于扫描的最佳成像质量。尽管所公开的实施例是在阑尾炎和/或肠套叠评估的情景中进行描述的，但是所公开的实施例适合为患者的其他解剖结构中的其他临床症状的评估提供扫描辅助。此外，所公开的实施例可被应用于POCUS系统和/或任何其他类型的超声成像系统。

在一个实施例中，一种超声成像系统包括处理器电路，其与包括换能器阵列的超声探头通信，其中处理器电路被配置为：从超声探头接收患者解剖结构的第一图像；从第一图像中检测沿着患者解剖结构的扫描轨迹在第一位置处的第一解剖学标志；基于第一解剖学标志确定用于朝向沿着扫描轨迹在第二位置处的第二解剖学标志操纵超声探头的操纵配置；和基于操纵配置，向与处理器电路通信的显示器输出指令，以朝向在第二位置处的第二解剖学标志操纵超声探头。