用于3D超声体积测量的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于对三维图像(50)的体积内的两个点(54、56)之间的距离(58)的测量的超声成像系统和方法。为了避免通常已知的透视缩短效应，根据所述透视缩短效应，由系统测得的距离比所述两个点(54、56)之间的实际距离(58)更短，对光标(53)的深度上的控制在提供给所述用户时在所述显示器上的所述图像(50)中示出。另外，可以向用户给出所述光标(53)与所述体积内的结构(52)碰撞的指示(72)，以允许所述用户更方便地从所述显示器上示出的所述平面来评估所述光标的所述移动。由此，可以避免所述透视缩短效应的发生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于确定体积(例如，患者的解剖部位)的三维超声图像中的第一点与第二点之间的距离的超声成像系统和方法。本专利技术还涉及用于实现这样的方法的计算机程序。
技术介绍
在三维超声成像或者体积成像中，三维图像的采集是通过进行穿过感兴趣体积进行切片的许多二维扫描来完成。因此，采集互相靠近放置的大量二维图像。通过适当的图像处理，可以根据该大量二维图像来建造感兴趣体积的三维图像。在显示器上以适当的形式为超声系统的用户显示从大量二维图像采集的三维信息。另外，在三维超声成像中，常常存在对被检查体积内的解剖结构进行测量的需要。为了用户的方便，在其中用户可以直接在含有那些解剖结构的三维体积的经绘制的图像上测量的三维超声成像系统上，测量能力是可用的。这种所谓的“玻璃上”测量方法对于用户是非常容易和方便的。然而，该技术易受所谓的“透视缩短效应(fore-shortening effect)”影响。如果被测量的结构与三维体积的投影图像的平面不在同一平面中，那么如屏幕上看到的结构之间测得的距离将小于实际三维空间中的结构之间的真实距离。因此，已经预期对三维超声图像执行测量的超声系统和方法。参考文献US 2011/0066031 A1公开了提供用于执行三维测量并且包括超声数据采集单元的超声系统的实施例，所述超声数据采集单元被配置为向靶目标发射超声信号并且接收从靶目标反射的超声回波信号以采集超声数据。另外，>它包括用户接口和处理器，所述用户接口被配置为接收来自用户的输入数据，所述处理器被配置为基于从超声数据导出的体积数据来形成三维超声图像、基于输入数据来建立3D超声图像上的两个或更多个点、生成3D超声图像上建立起的两个或更多个点之间的连接数据、并且基于输入数据和连接数据来测量建立起的两个或更多个点之间的距离。存在进一步改进这样的三维超声系统的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种经改进的超声系统和方法。本专利技术的另一目的是提供一种用于实现这样的方法的计算机程序。在本专利技术的第一方面中，提出了一种用于提供体积的三维图像的超声成像系统。所述超声成像系统包括：换能器阵列，其被配置为提供超声接收信号；控制单元，其被配置为接收所述超声接收信号并且提供表示所述三维图像的显示数据，其中，所述控制单元还被配置为确定在所述三维图像中识别出的第一点与第二点之间的距离；显示器，其被配置为接收所述显示数据并且提供所述体积的所述三维图像和用于识别所述第一点和所述第二点的光标；以及输入设备，其被配置为向所述控制单元提供输入数据，其中，所述输入数据包括所述光标的移动，并且其中，所述超声成像系统被配置为使得能够实现所述显示器上提供的所述三维图像的平面中的所述光标的第一移动和垂直于所述平面的所述光标的第二移动。在本专利技术的另一方面中，提出了一种用于确定体积的三维超声图像中的第一点与第二点之间的距离的方法。所述方法包括以下步骤：将所述三维超声图像与用于识别所述第一点和所述第二点的光标一起显示在显示器上；基于输入数据平行于所述显示器上提供的平面来移动所述光标以识别所述第一点和所述第二点中的至少一个的第一坐标和第二坐标；基于输入数据来垂直于所述显示器上提供的所述平面移动所述光标以识别相应的点的第三坐标；如果所述光标与所述体积内显示的结构碰撞，则提供指示；并且确定所述第一点与所述第二点之间的所述距离。在本专利技术的另一方面中，提出了一种计算机程序，所述计算机程序包括用于在所述计算机程序在计算机上被执行时令所述计算机执行这样的方法的步骤的程序代码单元。本专利技术的基本思想是通过为用户提供将测量光标直接放置到所述体积中以接触所述三维图像中待测量的所述结构的能力来克服“透视缩短效应”。由此，可以克服用户仅可以将所述光标放置在所述显示器上示出的平面中的问题。另外，用户不需要广泛地旋转所述三维体积以找到其中可能将所述光标定位在接触所述三维体积中的结构的适当位置处的适当位置。作为替代，所述用户可以首先将所述光标定位在所述显示器上示出的所述三维体积的平面中，并且接着可以使所述光标“潜入”到所述体积中直到它接触所述结构。除用于将端点放置在所述屏幕的维度(例如，x维度和y维度)中的轨迹球外，用户被提供有例如针对z维度的光标端点深度控制。在例如利用轨迹球将所述第一点或所述第二点放置在待测量的结构上的平面中之后，所述用户接着使用所述端点深度控制来将所述光标向下移动到所述体积中。在全部两个点被以相同的方式放置之后，所述超声成像系统计算所述点之间的真实三维距离。然后，所述超声成像系统可以将所述距离显示为“长度”测量结果。因此，可以确保所述第一点和所述第二点接触所述结构并且将不在所述体积内的某处浮动。因此，“透视缩短效应”不会发生。从属权利要求中限定了本专利技术的优选的实施例。应当理解，所要求保护的方法具有与要求保护的设备和从属权利要求中限定的相似和/或同样的优选实施例。在一个实施例中，所述超声成像系统被配置为在已经完成所述第一移动之后使得能够实现所述第二移动。由此，用户可以首先在所述显示器上示出的所述平面内移动光标。如果已经到达适当的位置，那么所述用户接着可以固定该位置，并且因此相应的第一或第二的第一和第二坐标被确定。接下来，所述用户可以垂直于所述平面移动所述光标以适当地放置所述光标接触待测量的所述结构。由此，可以确定所述第三坐标。由于所述第一坐标和所述第二坐标可以在该第二移动期间保持固定，因此帮助所述三维图像内的对齐和取向。在另一个实施例中，所述超声成像系统被配置为同时使得能够实现所述第二移动和所述第一移动。由此，虽然需要所述三维图像内的高级导航，但是可以加速对所述光标的定位。在另一个实施例中，所述超声成像系统被配置为自动地进行所述第二移动。这也可以在接下来进行所述第一移动和所述第二移动的情况下提供。然而，这也可以在与所述第一移动同时进行所述第二移动的情况下提供。可以以这样的方式来进行所述自动第二移动，即采取能够确定所述光标与从进行所述第一移动的所述平面起始的所述体积内的结构之间的第一碰撞的碰撞检测。换言之，所述超声成像系统将所述光标自动地向下移动到所述第三维度中，并且检测所述光标与所述结构之间的碰撞的所述第一点。在随所述第一移动之后进行所述第二移动的情况下，可以使得所述用户能够经经由所述输入设备来激活所述自动第二移动，例如通过点击对应的按钮来激活。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供体积(40)的三维图像(50)的超声成像系统(10)，所述超声成像系统(10)包括：换能器阵列(26)，其被配置为提供超声接收信号，控制单元(16)，其被配置为接收所述超声接收信号并且提供表示所述三维图像的显示数据，其中，所述控制单元(16)还被配置为确定在所述三维图像中识别出的第一点与第二点之间的距离(58)，显示器(18)，其被配置为接收所述显示数据并且提供所述体积(40)的所述三维图像(50)和用于识别所述第一点(54)和所述第二点(56)的光标(53)，以及输入设备(20)，其被配置为向所述控制单元(16)提供输入数据，其中，所述输入数据包括所述光标(53)的移动，并且其中，所述超声成像系统(10)被配置为使得能够实现所述显示器(18)上提供的所述三维图像(50)的平面(62)中的所述光标(53)的第一移动和垂直于所述平面(62)的所述光标(53)的第二移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.25 US 61/663,6521.一种用于提供体积(40)的三维图像(50)的超声成像系统(10)，
所述超声成像系统(10)包括：
换能器阵列(26)，其被配置为提供超声接收信号，
控制单元(16)，其被配置为接收所述超声接收信号并且提供表示所述
三维图像的显示数据，其中，所述控制单元(16)还被配置为确定在所述
三维图像中识别出的第一点与第二点之间的距离(58)，
显示器(18)，其被配置为接收所述显示数据并且提供所述体积(40)
的所述三维图像(50)和用于识别所述第一点(54)和所述第二点(56)
的光标(53)，以及
输入设备(20)，其被配置为向所述控制单元(16)提供输入数据，其
中，所述输入数据包括所述光标(53)的移动，并且
其中，所述超声成像系统(10)被配置为使得能够实现所述显示器(18)
上提供的所述三维图像(50)的平面(62)中的所述光标(53)的第一移
动和垂直于所述平面(62)的所述光标(53)的第二移动。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述超声成像系统(10)被配
置为在已经完成所述第一移动之后使得能够实现所述第二移动。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述超声成像系统(10)被配
置为同时使得能够实现所述第二移动和所述第一移动。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述超声成像系统(10)还被
配置为如果所述光标(53)与所述体积(40)内的结构(52)碰撞则提供
指示(72、74、76)。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述指示是所述显示器(18)
上显示的视觉指示(72)。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述视觉指示(72)是所述显
示器(18)上出现的标记或所述光标(53)的外观变化。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述光标(53)的所述外观变
化令所述光标(53)点亮或者消失。
8.根据权利要求4所述的系统，其中，所述视觉指示(72)是所述体
积(40)内的所述结构(52)的外观变化。
9.根据权利要求4所述的系统，其中，所述超声成像系统(10)还包
括扬声器(73)，并且其中，所述指示(72、7...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·斯奈德，V·伊兰戈万，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL