[发明专利]使用心舒张后期3D成像显示超声探头位置的系统和方法

说明书

提供了一种用于获得对象内部的超声图像的系统和方法，该系统和方法包括：图像处理单元，该图像处理单元接收和处理采集的超声扫描数据以创建从超声图像数据导出的超声图像；运动检测系统，该运动检测系统被配置为检测对象的移动周期内的不活动时间帧的模式；和超声成像探头，该超声成像探头可操作地连接到图像处理单元以采集超声扫描数据以供图像处理单元使用从而形成超声图像。运动检测系统检测对象的第一移动周期内的一个或多个不活动时间帧的模式，在对象的第二移动周期内在不活动时间帧期间获得对象的超声体积扫描数据，并且校准体积超声图像内的超声图像的扫描平面的位置。

背景技术

本公开涉及超声成像，并且更具体地涉及用于获得和提供3D导航体积以在2D扫描程序期间识别当前2D扫描平面的方法和系统。

超声成像是用于对人体中的器官和软组织进行成像的医学成像技术。超声成像使用实时的、非侵入性高频声波来产生一系列二维(2D)图像和/或三维(3D)图像。

在各种应用中，可执行对一个或多个标准扫描平面和/或视图的采集以提供医学诊断。例如，经胸超声心动图可涉及采集包括多个标准视图的超声图像，诸如四室(4CH)视图、两室(2CH)视图、顶端长轴(APLAX)视图、胸骨旁长轴(PLAX)视图、胸骨旁短轴(PSAX)视图等。为了采集期望的标准视图，超声操作者可将探头操纵到图像采集位置，诸如在相对于心脏的胸骨上、顶端、胸骨旁或肋下窗口中的一者中。超声操作者可手动地将探头旋转到不同的旋转位置，诸如在PLAX视图和PSAX视图之间，和/或将探头移动到不同的位置以采集不同的标准视图。

然而，在定位探头以获得这些视图时，超声探头的手动旋转可能导致探头无意地滑动离开特定窗口，从而使得难以获得期望的超声图像/视图。其原因可包括：探头被旋转和/或移动到部分地覆盖患者肋骨的位置、特定窗口中相邻视图之间的相似性(例如，不同PSAX视图的相似性)和/或由于操作者在确定用于获得期望视图的必要扫描平面的适当探头位置方面的经验不足。因此，在许多情况下，实际的2D扫描平面可能不同于期望的2D扫描平面，导致图像未示出用于准确诊断的所需结构，例如，当探头的位置未与心脏的左心室的真实顶点对准时，导致顶端透视缩小。

作为手动地旋转和/或移动超声探头以单独地采集期望标准视图的超声扫描平面的替代方案，超声操作者可采集感兴趣区域(诸如心脏)的一个或多个全3D超声体积。随后可在3D体积中检测标准观察平面并且在显示系统处进行呈现以用于分析。由于可相对于3D体积选择期望的2D扫描平面以便获得期望的图像，因此3D体积不需要对探头进行适当定位。另选地，3D体积可被用作指导来指导操作者关于探头的定位以获得期望的2D图像。

然而，3D超声的设置更加复杂和耗时。此外，帧速率通常比在2D或薄板超声中低得多，从而导致图像平面的物理分辨率低得多。3D超声还记录基本上更多的超声数据，并且这些数据中的大部分都未用于执行所需的分析。

由于2D和3D超声成像各自的这些缺点，因此期望开发一种超声系统和方法，该超声系统和方法为操作者提供用于适当定位超声探头的导航工具，该导航工具不需要感兴趣对象(诸如心脏)的完整3D超声扫描。

通过将此类系统与本申请的其余部分中参考附图阐述的本公开的一些方面进行比较，常规和传统方法的更多限制和缺点对本领域的技术人员将变得显而易见。

发明内容