使用基于模型的分割的成像视图操纵制造技术

一种成像操纵装置，包括传感器和成像处理器，其被配置用于：经由所述传感器中的多个并且从当前位置(322)和当前取向(324)采集感兴趣对象的图像；基于模型，对所采集的图像进行分割；并且基于所述分割的结果，确定目标位置(318)和目标取向(320)，其中，所述目标位置和/或目标取向对应地不同于当前位置和/或当前取向。可以计算对改进所述当前视场有效的电子操纵参数，并且可以在向所述改进对成像探头进行导航时对用户提供指令反馈(144)。机器人可以被配置用于自动地并且在不需要用户介入的情况下，向所述探头给予力(142)以响应于所述确定而对其进行移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对成像的操纵，并且更具体而言，涉及在操纵中使用基于模型的分割。
技术介绍
心脏衰竭是关于单独美国五百万患者和全世界数以千万计的患者的重大疾病。仅在美国估计有心脏衰竭的风险的个人有6千万；一百万住院，剩余部分由心脏衰竭诊所照管。心脏衰竭诊所或针对患者管理的全科医师办公室中需要关于心脏的基本信息。该信息包括图像以及量化数据，诸如一旦采集图像则根据所述图像计算的射血分数。超声是用于诸如心脏的软组织的可靠并且有成本效益的成像模态。超声图像的采集需要熟练的超声检测师。超声检测师或超声检测方面经训练的其他临床医师优化的一个参数是视场。心尖四腔视图是用于例行心脏检查的标准的一个。临床医师将超声探头或“换能器探头”的头部放置在患者身上。针对各种视图的探头在患者皮肤上的有效部位的放置是临床医师的训练的一部分，并且所述部位可以逐个患者变化。对于心尖四腔视图而言，将探头放置在心脏的尖端上。探头还需要通常在不同的方向上手动地倾斜，直到器官被捕获以进行成像。这全部交互地完成，并且临床医师查看图像，所述图像通常是屏幕上的声波图。解释声波图是例如通过训练和实践必须发展的技能。临床医师的经验告诉他或她在正在进行中的迭代过程中如何移动和倾斜探头以达到有效的声窗。
技术实现思路
以下在本文中提出的内容涉及解决所述以上关心问题中的一个或多个。进入心脏衰竭诊所和全科医师办公室中的全超声扫描不是容易的。使所述超声系统可便携将是有帮助的。然而，尽管大部分心脏病专家能够使用常规的便携式超声系统，但是他们一般太繁忙以至于不能够自己执行该流程。然而，例如周期性地取得心脏的图像的连续成像将改进患者处置。需要的是在患者的定期访问期间实现对心脏的自动的基于超声的体积测量的点护理解决方案，其将在心脏衰竭诊所中是特别有用的。在放置ECG导联中经过训练但在超声心动描记中未受训练的护士将操作便携式系统，并且心脏病专家将被提供诊断图像连同自动测量结果，诸如心室大小和射血分数。作为备选，一种自身完全自动化以操控超声成像探头的系统将是有价值的。这样的技术将降低针对心脏诊断和后续检查的超声数据的使用的所述壁垒。根据本专利技术的一方面，一种成像操纵装置，其被设计用于：经由多个传感器并且从当前位置和当前取向来采集感兴趣对象的图像；基于模型，对所采集的图像进行分割；并且基于所述分割的结果，来确定目标位置和目标取向，并且所述目标位置和/或所述目标取向对应地不同于所述当前位置和/或所述当前取向。针对这样的装置，一种计算机可读介质或者备选地一种暂态传播信号是在本文中所提出的内容的一部分。实现在如下文所描述的计算机可读介质或者备选地实现在暂态传播信号内的计算机程序具有由用于执行如下动作的处理器可执行的指令：经由多个传感器并且从当前位置和当前取向来采集感兴趣对象的图像；基于模型对所采集的图像进行分割；并且基于所述分割的结果来确定目标位置和目标取向，并且所述目标位置和/或所述目标取向对应地不同于所述当前位置和/或所述当前取向。在未按比例绘制的如下附图的帮助下，下文还阐述了新颖的实时的用户暂停驱动/机器人声窗识别引导技术的细节。附图说明图1是根据本专利技术的装置的一种形式的透视图；图2A和2B是根据本专利技术的示范性超声临床流程的流程图；图3是装置如何能够引导对声窗的实时放置的概念图；图4A和4B是根据本专利技术的示出了用于使用关于超声探头的视场设置的分段的屏幕上引导图像的成像阻挡避开的方案的范例的示图；图5是涉及图4A的流程图和公式列表；图6A、6B和6C相应地是将肺组织与心脏组织区分开所使用的射频数据和在区分中所使用的算法的示范性图形；图7是表示基于一维探头的示范性肺识别算法的流程图；并且图8是表示基于矩阵探头的示范性肺识别算法的流程图。具体实施方式图1描绘了作为本文所提出的新颖的、实时的、用户暂停驱动的声窗识别引导技术的实施方案的一个范例的便携式装置100。尽管此处以在临床环境中逐个房间可容易地运输的形状因子示出，但是装置100可以相反被实现为固定设备。除成像处理器(未示出)之外，装置100包括显示器110、用户控制台120、经胸超声心动描记(TTE)探头130和具有如由图1中的虚线所表示的伸展长度的探头线缆140。显示器110和用户控制台可以与膝上型计算机中所使用的那些类似。在大约10磅的总重量处，可以用手携带单元100。可以在无线实施方案中省略线缆140。以下描述将假定超声系统，但是任何种类的成像系统也在本专利技术的预期范围内。同样地，尽管体积量化和实况三维成像是以下实施例的特征，但在本文中是提出的内容也适于二维成像。在装置100的机器人固定版本中，机器人臂141被控制为向探头143给予力142以将其从当前位置和取向移动到目标位置和取向。机器人操控的探头143与手持式探头130相同，但其能够适于机器人学，例如通过省略下文所讨论的用户反馈特征。响应于目标参数的确定，引起移动。机器人自动地并且在不需要用户介入的情况下进行操作。然而，存在任选的用户控制或超驰控制。除另外指示的之外，即，除论述机器人版本的情况之外，否则以下描述解决手动探头操纵版本或“手动版本”。装置100被配置用于使用超声执行体积成像，诸如计算心脏的左心室的大小或计算射血分数。计算结果被存储在存储器(未示出)中。经由探头130所采集的实况成像和基于其的计算也被存储在存储器中。针对诸如动态射束成形、扫描变换和图像绘制的标准功能的电路(未示出)也包括在装置100内。针对自动图像阻挡检测可以包括两个或两个射束成形器，其在下文中进一步论述。额外电路(未示出)可以包括用户引导处理器，其被配置用于动态地呈现视觉反馈，即用户指令。它们特别地用于对与探头相关联的位置和取向以及因此对声窗的经由探头130的手动调节进行引导。计算来自探头130的当前位置和当前取向的三维视场(即，当前视场)能够如何进行更新以及由此向实现目标位置和目标取向进行改进。所述更新基于通过对当前视场中的图像进行分割所创建的一个或多个分段。所述分割所基于的模型能够基于最佳查看方向性和(一个或多个)分段的位置，来提供经更新的或“新的”视场；或者，如果移动探头130以获得所述方向性是由于肋骨阻挡而不可行的，那么新视场部分基于(一个或多个)分段的位置。所述计算导出在手动实施例中向视场的改进可呈现给用户的建议的用户动作的信息。所述处理器动态地布置所述呈现，并且选择性地对其进行布置以引导用户并与视场一致地更新。在与当前视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像操纵装置，包括：多个传感器(190)；以及成像处理器，其被配置用于：经由所述多个传感器中的多个并且从当前位置和当前取向来采集感兴趣对象的图像；基于模型，对所采集的图像进行分割；并且基于所述分割的结果，来确定目标位置和目标取向，所述目标位置和所述目标取向中的至少一个对应地不同于所述当前位置和所述当前取向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.09 US 61/913,4771.一种成像操纵装置，包括：
多个传感器(190)；以及
成像处理器，其被配置用于：
经由所述多个传感器中的多个并且从当前位置和当前取向来采集感兴趣对象的图像；
基于模型，对所采集的图像进行分割；并且
基于所述分割的结果，来确定目标位置和目标取向，所述目标位置和所述目标取向中
的至少一个对应地不同于所述当前位置和所述当前取向。
2.根据权利要求1所述的装置，所述确定(S247)是关于对所述感兴趣对象进行成像来
执行的。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括成像探头(130)，其具有所述当前位置并且具有
所述当前取向。
4.根据权利要求3所述的装置，还包括机器人，所述机器人被配置用于自动地并且在不
需要用户介入的情况下，向所述探头给予力(142)，以响应于所述确定而将所述探头从所述
当前位置和所述当前取向移动到所述目标位置和所述目标取向。
5.根据权利要求3所述的装置，所述探头包括经胸超声心动描记(TTE)探头。
6.根据权利要求3所述的装置，所述当前取向(324)是所述探头的轴向方向，对所述目
标取向的所述确定包括：
从所分割的图像导出目标查看方向；并且
计算在所述目标查看方向与所述轴向方向之间的角。
7.根据权利要求1所述的装置，所述感兴趣对象包括感兴趣身体器官，所述分割所基于
的模型包括所述感兴趣身体器官的模型(S245)。
8.根据权利要求1所述的装置，所述采集包括经由超声进行采集。
9.根据权利要求1所述的装置，被配置用于关于当前三维视场的所述采集，所述模块被
配置用于使所述感兴趣对象局定位在所述视场(314)之内。
10.根据权利要求1所述的装置，还被配置用于判定在所采集的图像中已经检测到所述
感兴趣对象的至少部分(S240)。
11.根据权利要求10所述的装置，还被配置用于对所述左心室周围的左心室心内膜和
心肌进行分割(S245a、S245b)，并且用于使在所述判定中做出的判定基于在所述左心室心
内膜和所述心肌的所述分割处的尝试的结果。
12.根据权利要求10所述的装置，所述判定包括定义(432)所述采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·韦希特尔施特勒，S·莫卢斯，C·比格尔，E·G·勒杜列斯库，SW·黄，J·威斯，
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