用于导出与来自血管的流量有关的参数的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于获得与来自脉管的流量有关的参数的方法。所述方法开始于从成像平面获得包括多普勒超声数据的超声数据，并基于所述超声数据来识别所述成像平面内的脉管截面。然后确定所识别的脉管截面的形状，并且假设在垂直于脉管轴线的平面上具有圆形截面，基于所识别的脉管截面的形状来确定沿着脉管长度延伸的脉管轴线。确定脉管轴线与成像平面之间的多普勒角，并且基于多普勒角、脉管轴线和多普勒超声数据导出与流量有关的参数。和多普勒超声数据导出与流量有关的参数。和多普勒超声数据导出与流量有关的参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于导出与来自血管的流量有关的参数的方法和系统


[0001]本专利技术涉及超声领域，并且具体而言涉及超声血流测量的领域。

技术介绍

[0002]在血液动力学监测(HDM)应用中，从血管进行连续、准确的血流测量是至关重要的。可以为对象提供基于超声的贴片，所述贴片将连续地量化和监测血流参数。对象可以例如处于急诊和/或围手术期护理中。
[0003]血管的完整超声成像和诊断涉及结构成像(例如B型成像)和多普勒成像(例如色流和/或频谱多普勒成像)的组合。在超声诊断成像中，多普勒测量通常由熟练的超声检查师进行，其中，超声检查师将多普勒成像平面定位在脉管的中部，并与沿脉管长度方向延伸的主轴线对齐。由未经训练的操作者定位这种脉管中的这种平面可能是麻烦的。
[0004]此外，利用用于连续对象监测的身体佩戴的超声贴片，可能不存在对操作者的视觉超声反馈(即，以超声图像的形式)。因此，操作者还可能在没有脉管超声图像的情况下放置传感器，从而增加了任务难度。
[0005]连续超声监测的另一个考虑因素是，在主动监测过程中，对象可能在连接了传感器的情况下移动。在这些条件下，可能难以在监测期间放置和保持超声贴片的位置，以使其与脉管轴正确对齐。
[0006]此外，由于脉管的直径通常相对较小，任何引起传感器偏离脉管轴线的位移的运动都可能显著影响测得的脉管直径以及任何检测到的血流值。
[0007]因此，需要一种以准确和鲁棒的方式来采集和连续监测血流的器件。
[0008]文献US 2012/0078106公开了一种用于连续无创地监测患者的多个动脉参数的方法。
[0009]文献US 6663568公开了一种利用超声技术估计脉管中的体积流量的方法，所述方法包括以下步骤：利用超声换能器阵列对脉管进行成像，从而产生脉管的流体速度信息。

技术实现思路

[0010]本专利技术由权利要求所定义。
[0011]根据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种用于采集与来自脉管的流量有关的参数的方法，所述方法包括：
[0012]从超声传感器获得表示成像平面的超声，其中，所述超声数据包括多普勒超声数据；
[0013]基于所述超声数据来识别所述成像平面内的脉管截面；
[0014]确定所识别的脉管截面的形状；
[0015]基于与脉管轴垂直的平面上的圆形截面的假设，基于所识别的脉管截面的形状来确定脉管轴线，其中，所述脉管轴线沿着所述脉管的长度延伸；
[0016]确定所述脉管轴线与所述成像平面之间的多普勒角度；并且
[0017]基于所述多普勒角度、所述脉管轴线和所述多普勒超声数据，导出与流量有关的所述参数，其中，
[0018]确定所识别的脉管截面的形状包括将一般椭圆方程拟合到所识别的脉管截面。
[0019]该方法提供了与来自脉管的流量有关的参数的导出。更具体地，所述方法提供了一种鲁棒的器件，其用于在成像平面和沿脉管长度延伸的脉管轴线之间存在角度时导出与来自脉管的流量有关的参数。
[0020]通常，使用与脉管轴线对齐的成像平面来导出与脉管内的流量有关的数据。但是，所述方法既难以应用，又容易受到运动伪迹的影响。
[0021]通过建立以相对于脉管轴线的给定角度(或在给定角度范围内)与脉管相交的成像平面，并在导出与流量有关的参数时考虑到所述角度，大大简化了成像平面的建立并使得测量对于运动伪迹更鲁棒。
[0022]在一个实施例中，导出与流量有关的参数包括确定流速。
[0023]以此方式，血流速度可以形成与血流有关的参数的一部分。
[0024]在一种布置中，多普勒角在10度与50度之间，例如在15度与40度之间。
[0025]在一个实施例中，将一般椭圆方程拟合到所识别的脉管截面是基于非线性最小二乘法的。
[0026]以此方式，可以以计算有效的方式确定脉管截面的形状(当成像平面与脉管轴线以一角度相交时通常为椭圆形)。
[0027]在一个实施例中，确定所识别的脉管截面的形状包括将图像动量方法应用于超声数据。
[0028]以此方式，可以将形状识别算法应用于超声数据，以便准确地建立脉管截面的形状。
[0029]在一种布置中，所述方法还包括：
[0030]通过与超声换能器(传感器)通信，基于脉管轴线来生成波束转向角；并且
[0031]通过与超声换能器(传感器)通信，根据波束转向角来调整所述成像平面的位置。
[0032]以此方式，可以使用电子波束转向来对成像平面的位置进行自动调整。
[0033]在一个实施例中，所述方法还包括将动态门控应用于多普勒超声数据。
[0034]通过采用动态门控方案，可以调整用于评估超声数据的门控(大小和位置两者)，以便相对于脉管保持在最佳位置。
[0035]在一种布置中，确定所识别的脉管截面的形状包括识别脉管直径。
[0036]在另一布置中，所述方法还包括：
[0037]由处理器监测脉管直径随时间的变化；并且
[0038]由处理器基于脉管直径随时间的变化来确定脉管扩张性的量度。
[0039]在一个实施例中，与流量有关的参数包括以下中的一项或多项：
[0040]流速；以及
[0041]流量分布。
[0042]以这种方式，可以确定通过脉管的流速和/或流量分布，从而提供随时间流过脉管的血液量的量度。
[0043]在一个实施例中，超声数据包括B模式数据。
[0044]根据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种包括计算机程序代码单元的计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，所述计算机程序代码单元适于实施如上所述的方法。
[0045]根据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种医学系统，所述医学系统适于从脉管的超声数据中导出与流量有关的参数，所述系统包括：
[0046]处理器，其中，所述处理器适于：
[0047]从成像平面获得超声数据，其中，所述超声数据包括多普勒超声数据；
[0048]基于所述超声数据来识别所述成像平面内的脉管截面；
[0049]确定所识别的脉管截面的形状；
[0050]基于所识别的脉管截面的形状来确定脉管轴线，其中，所述脉管轴线沿着所述脉管的长度延伸；
[0051]确定所述脉管轴线与所述成像平面之间的多普勒角度；以及
[0052]基于所述多普勒角度、所述脉管轴线和所述多普勒超声数据，导出与流量有关的所述参数，并且其中，所述处理器适于确定所识别的脉管截面的形状包括将一般椭圆方程拟合到所识别的脉管截面。
[0053]在一个实施例中，所述系统还包括与处理器通信的超声换能器，其中，所述超声换能器适于从成像平面采集超声数据。
[0054]在另一个实施例中，所述超声换能器包括以下中一项或多项：
[0055]线性换能器阵列；
[0056]T形换能器阵列；以及
[0057]2D换能器阵列。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于获得与脉管中的流量有关的参数的方法(100)，所述方法包括：从成像平面(120)获得(110)超声数据，其中，所述超声数据包括多普勒超声数据；基于所述超声数据来识别(130)所述成像平面内的脉管截面(140)；确定(150)所识别的脉管截面的形状；基于与脉管轴线垂直的平面上的圆形截面的假设，基于所识别的脉管截面的形状来确定(160)所述脉管轴线(170)，其中，所述脉管轴线沿着所述脉管的长度延伸；确定(180)所述脉管轴线与所述成像平面之间的多普勒角度(α)；并且基于所述多普勒角度、所述脉管轴线和所述多普勒超声数据，导出(190)与流量有关的所述参数，并且其中，确定(150)所识别的脉管截面的所述形状包括将一般椭圆方程拟合到所识别的脉管截面。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，导出(190)与流量有关的所述参数包括确定流速。3.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法(100)，其中，所述方法还包括引导用户从10度与50度之间，例如15度与40度之间的多普勒角(α)获得超声数据。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法(100)，其中，将所述一般椭圆方程拟合到所识别的脉管截面是基于非线性最小二乘法的。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法(100)，其中，确定(150)所识别的脉管截面的形状包括将图像动量方法应用于所述超声数据。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法(100)，其中，所述方法还包括：基于所述脉管轴线来生成波束转向角；并且基于所述波束转向角来调整所述成像平面的位置。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法(100)，其中，所述方法还包括将动态门控应用于所述多普勒超声数据。8.根据权利要求1至7中的任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：