用于以期望的取向定位3D超声体积的成像系统和方法技术方案

提供用于以期望的视图取向来显示3D超声图像体积的方法和系统。能够采集患者中的解剖特征的3D超声图像。能够确定所述解剖特征在空间中的实际取向。能够显示包括解剖特征的得到所述3D超声图像，使得所述解剖特征以与所述实际取向不同的选定取向被定位，并且与光照模型相关，用于在所述解剖特征上生成光照和阴影。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及医学诊断超声系统，并且具体地，涉及用于以期望的视图取向来显示3D超声图像的成像系统和方法。
技术介绍
随着超声数据的高分辨率3D绘制的出现，诊断超声应用已经得到持续的改善，具有更好的3D成像以及识别在常规2D扫描流程中不易识别的组织特征的增强的能力。尽管如此，针对特定3D超声应用的简易度和效率仍需要改善。例如，在想要其孩子面部的3D绘制的母亲的例行产科超声检查上赋予逐渐增加的重要期望。试图生成该图像对于许多临床医师而言从商业角度看是必要的，如果该服务不可用，则其患者将去其他地方。遗憾的是，获得孩子的面部的良好质量的3D绘制会是令人受挫和耗时的经历，其也将剥夺在更具有临床价值的超声诊断扫描上所花费的时间。因此，需要尽可能快地达到期望的成像结果，并且节省时间用于针对各种潜在的异常进行胎儿的临床相关的筛查。更一般地，需要更好的方法来根据针对特定超声应用进行查看最优的设置以期望的视图取向来显示3D超声图像。本专利技术提供了这种方法以及其他。
技术实现思路
根据本专利技术的原理，提供用于以期望的视图取向来显示3D超声图像的方法和系统。如在本文中所描述的，本专利技术能够包括：采集包括患者中的解剖特征的3D超声图像数据。另外，所述解剖特征的实际取向能够关于换能器探头或其他感兴趣点来确定。例如，能够使用3D超声系统来对胎儿进行成像并且能够确定胎儿面部的取向。本专利技术还包括将所述3D超声图像数据显示为所述解剖特征的绘制，使得所述解剖特征被定位在不同于所述实际取向的选定取向中。另外，被绘制的所述解剖特征能够与光照模型空间相关地被定位，使得将在所述解剖特征上的光照区域和阴影区域显示给用户，并且在一些实施例中，根据在超声系统上的存储的设置来定位。附图说明在附图中：图1以框图形式图示了在本专利技术的实施例中使用三维超声成像来引导或监测消融。图2图示了根据本专利技术的用于以选定取向来显示3D超声数据的工作流程。图3描绘了用于识别胎儿中的解剖特征以确定胎儿在母亲子宫中的实际取向的范例超声流程。图4图示了能够被存储在超声系统上以供用户快速且可再现地查看的解剖特征的不同选定取向的显示。具体实施方式参考图1，以框图的形式示出了根据本专利技术的原理构造的超声成像系统10。在图1的超声诊断成像系统中，超声探头12包括用于发射超声波并接收回波信息的换能器阵列14。例如，换能器阵列14能够包括换能器元件的二维阵列(如图所示)，其能够在高度和方位维度两者上进行扫描，以用于2D和/或3D成像。换能器阵列14被耦合到探头12中的微射束形成器16，其控制由阵列中的换能器元件对信号的发射和接收。在该范例中，所述微射束形成器由探头线缆被耦合到发射/接收(T/R)开关18，其在发射与接收之间进行切换并且保护主射束形成器22免受高能量发射信号影响。在一些实施例中，在所述系统中的T/R开关18和其他元件能够被包括在换能器探头中而不是在分立的超声系统基底中。在一些实施例中，探头12能够包含用于输出视频信号所需的所有部件，所述视频信号能够由外部显示器简单地显示。例如，系统可能不包括主射束形成器22，而是可以在探头12中完成射束形成，并且所述探头还能够包括信号处理器26、B模式处理器28、以及用于处理超声信号的其他电子器件。如图所示，在微射束形成器16的控制下来自换能器阵列14的超声射束的发射由被耦合到T/R开关18和射束形成器22的发射控制器20来引导，其接收来自用户接口或控制面板24的用户的操作的输入。由发射控制器20控制的功能之一是射束被转向的方向。射束可以被转向为从(正交于)换能器阵列直接向前，或者处于不同的角度转向以获得更宽的视场。在该实施例中，由微射束形成器16产生的部分射束形成的信号被耦合到主射束形成器22，其中，来自换能器元件的个体衬片的部分射束形成的信号被组合为完全射束形成的信号。被称为“衬片”或“子阵列”的相邻换能器元件的组由探头12中的微射束形成器(μBF)集成操作。例如，在美国专利6,419,633(Robinson等人)和在美国专利6,368,281(Solomon等人)中描述了适当的二维阵列。例如，在美国专利5,997,479(Savord等人)和6,013,032(Savord)中描述了微射束形成器，在此通过引用将其全部并入本文。射束形成的信号被耦合到信号处理器26。信号处理器26能够以各种方式来处理所接收的回波信号，诸如带通滤波、抽取、I和Q分量分离以及谐波信号分离。信号处理器26还可以执行额外的信号增强，诸如斑点减少、信号复合以及噪声消除。经处理的信号被耦合到B模式处理器28，其能够采用幅度检测以进行解剖特征的成像，诸如母亲中的孩子的面部。由B模式处理器产生的信号被耦合到3D图像数据处理器30，其被配置为生成3D图像数据集，所述3D图像数据集能够通过体积绘制和光模型处理器32来绘制和处理。如在本文中将进一步描述的，体积绘制和光模型处理器32能够绘制被成像解剖特征，使得所述解剖特征被定位在与所述特征关于超声探头12的实际取向不同的选定取向中。体积绘制和光模型处理器32还能够与光照模型空间相关地定位解剖特征的取向，使得根据在超声系统上存储的设置来显示所述解剖特征上的光照区域和阴影区域。这样，用户接口或控制面板24能够由用户操作以预定义在所述系统上所存储的设置，并且由此生成所述解剖结构的用户期望的视图，连同用于生成所述解剖特征(诸如孩子的面部)的绘制的最优光照布置。本专利技术的方法是使用在本文中所描述的超声系统来实现的。例如，所述超声系统能够操作用于执行如下步骤中的任意步骤：采集包括患者中的解剖特征的3D超声图像数据；确定所述解剖特征在空间中的实际取向；和/或将所述3D超声图像数据显示为包括所述解剖特征的绘制，使得所述解剖特征被定位在：(1)与所述实际取向不同的选定取向中，以及(2)与光照模型空间相关，使得根据在超声系统上存储的设置来显示所述解剖特征上的光照区域和阴影区域。图2是示出了本专利技术的实施的工作流程40的流程图。该工作流程40以步骤42开始，其包括采集3D超声图像数据，所述3D超声图像数据包括感兴趣解剖特征的至少部分。例如，如在本文中进一步描述的，3D超声成像系统能够被用于收集母亲中的胎儿的图像。所述感兴趣解剖特征可能包括，但不限于：胎儿的鼻子、下巴、眼睛和/或颅骨。在一些实施例中，感兴趣解剖特征可能包括患者的器官(诸如心脏、肾脏或肝脏)的至少部分。在步骤44中，超声系统能够被用于处理所述3D超声数据，使得能够确定所述解剖特征(例如，孩子的面部)的实际取向，并且任选地，在屏幕上显示给用户。该步骤包括用于执行3D超声成像的已知技术，其中，探头发射并接收来自患者的回波数据，以在显示器上示出患者的解剖结构的2D或3D图像。在一些实施例中，能够使用结构建模和解剖界标识别来完成对解剖特征的取向的自动检测。在特定实施例中，本专利技术能够包括通过应用结构模型以定义解剖特征的表面取向和/或识别所述解剖特征中的解剖界标来识别实际取向。在一个方面中，用于确定解剖特征(例如，胎儿的面部)的实际取向的方法遵循Cuignet等人在2013IEEESymposiumonBiomedicalImaging，第768-771页上所描述的方法，在此通过引用将其全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于以期望的视图取向来显示3D超声图像的方法，所述方法包括：采集包括患者中的解剖特征的3D超声图像数据；确定所述解剖特征关于超声探头的实际取向；并且将所述3D超声图像数据显示为包括所述解剖特征的绘制，使得所述解剖特征被定位在：(1)与所述实际取向不同的选定取向中，以及(2)与光照模型空间相关，使得根据在超声系统上存储的设置来显示所述解剖特征上的光照区域和阴影区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.09 US 61/990,7401.一种用于以期望的视图取向来显示3D超声图像的方法，所述方法包括：采集包括患者中的解剖特征的3D超声图像数据；确定所述解剖特征关于超声探头的实际取向；并且将所述3D超声图像数据显示为包括所述解剖特征的绘制，使得所述解剖特征被定位在：(1)与所述实际取向不同的选定取向中，以及(2)与光照模型空间相关，使得根据在超声系统上存储的设置来显示所述解剖特征上的光照区域和阴影区域。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述存储的设置是通过用户从多个显示的取向视图中选择所述选定取向来生成的。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述存储的设置被配置为用于多个顺序的超声扫描。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述存储的设置是由用户选择的。5.根据权利要求1所述的方法，其中，识别所述实际取向包括：应用结构模型以定义所述解剖特征的表面取向，识别所述解剖特征中的解剖界标，或者其组合。6.根据权利要求1所述的方法，其中，光照和阴影的相对强度能够在显示所述3D超声图像数据之后由所述用户来调谐。7.根据权利要求6所述的方法，包括将所述3D超声图像的所显示的选定取向保存在所述超声系统上。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解剖特征包括胎儿的面部、手和/或脚中的至少部分。9.一种用于以期望的视图取向来显示3D超声图像体积的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·N·朗德西尔，
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