用于三维超声成像的方法、装置和计算机程序制造方法及图纸

一种用于医学超声成像的方法和装置。在一心动周期期间，以第一分辨率采集整个器官的三维图像数据。在另一心动周期期间，以较高的第二分辨率采集器官一个扇区的三维图像数据。比较这些数据以允许关于扇区整个器官配准。

【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超声成像，并且尤其涉及一种用于三维超声成像的方 法、装置和计算机程序。
技术介绍
与经典二维成像相比，三维超声心动图(echocardiology)在医学诊断 中具有许多优点。例如，其允许进行更准确的量化(诸如左心室容积测量) 和射血分数的计算，这是因为未对左心室的形状进行任何假设。而且，由 于在单次采集中可见心脏的大部分，总检查时间减少。另一方面，由于将收集的数据量大于二维情况，减少了空间和时间分 辨率。为了获得高分辨率的大体积，对左心室的采集通常分成四个扇区， 每个扇区在不同的心动周期中获得。然而，如果在数个心动周期期间心脏 运动不是精确周期性的，那么需要数个心动周期来获得高分辨率体积，这 可能导致数据不同扇区之间的分离。作为一个实例，根据US5，993,390的医学超声三维成像系统，与患者的 相应心动周期同步，采集表示患者中感兴趣体积的三维扇区的超声图像数 据，并且将表示各扇区的图像数据组合以提供表示该体积的三维超声图像 的图像数据。如在本专利中所述，该系统的缺点是心脏在心搏之间的运动可能导致 所显示图像的不连续。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采集方法，其允许避免感兴趣体积的三维图 像中的接合伪影。根据本专利技术， 一种用于医学超声成像的方法，包括如下步骤a)在患者的一心动周期期间，以第一分辨率采集表示感兴趣器官的体积的第一超声图像数据；b) 在所述患者的另一心动周期期间，以高于所述第一分辨率的第二分 辨率采集表示所述体积的三维扇区的第二超声图像数据；c) 比较所述第一和所述扇区的所述第二超声图像数据以检测所述第一 和所述第二超声图像数据之间的相似度，并且根据所述比较，一如果所述第一和所述第二超声图像数据基本相似，就使三维超声第 二图像数据有效，否则一进一步处理所述扇区。以第一低分辨率进行采集允许在单一心动周期中获得整个感兴趣体积 的图像。该图像用作以第二较高分辨率采集的扇区的参考。通过比较以高 分辨率采集的扇区与以低分辨率采集的体积的相应部分，可以评估在采集 该体积和采集该扇区之间，该扇区是否己经移动。该信息允许避免在最终 高分辨率图像中产生伪影，这是因为如果未对在采集该体积和采集该扇区 之间已经移动的扇区进行进一步处理，该扇区在最终高分辨率图像中会产 生伪影。本专利技术还涉及一种用于医学超声成像的装置，以及用于实现根据本发 明的方法的计算机程序。附图说明现在将作为实例参考随附附图更详细的描述本专利技术，其中图l是分成数个扇区(图1B)的三维体积(图1A)的横截面视图2是显示出伪影的三维体积的示意图3示出了分成二十个心动时相的ECG波形；图4示出了根据本专利技术采集图像的流程图。具体实施例方式所有已知现有技术的三维心脏成像技术己经具有低^^辭B/或长采集时间。 在长采集时间盼瞎况中，由于心脏、呼吸、患者和/或声谱仪技师的运动，图{魏 常呈现为不连续。如前戶脱，由于需要高辨,率，在多个、例如四个1>动周期中， 通常执行心动描记全体积采集。在齡周肌4观齡心脏4祸只的一部分(例如，四分之一)的扇区成像。成像的心血管器官还可以仅仅駐心室，但是仍然4顿 四个不同的扇区对其进行成像。应当注意到，根据本专利技术可以对其它感兴趣的器 官成像，只要它们的运动具有与心动周期相关的某个周斯性。然而，患者(呼吸、位移)、超声探头的运动或任何心率改变(即心律不齐)导致各扇区之间的边界，并且产生伪影(F)，如图2中箭头所示。应当注意到，US2005/0228280公开了一种用于采集供显示的超声数据的方法。 该方飽括(a) 以第一空间^P率在三维体积中进行扫描；以及(b) 以第二空间^D摔在该術効勺三维子体积中进行扫描，i魏二空间辨井 率高于第一空间^f摔。更详细地，步骤(b)包括以第二空间分辨率在齡三维子体浙中进行扫描， 而步骤(a)包括以第一空间仑，率在除了该子体积之外的,三维体积中进行扫 描0与具有较高空间分辨率的相同区域相比，可以更决速地扫描劍氐空间分辨率 的体积。通过以较高空间分辨率扫描该子体积，医学诊断可以得以改进或者基于更多信息内容。然而，这种医学诊断意味着需要用户具有足够的医学知识来fOT 该图像。通过以较低分辨率扫描三维体积的乘除部分，可以提供较低分辨率的解 剖参考信息，用于帮助操作者定^立与较高分辨率成像相关的子体积。然而，本文 未公开的是，将以高分辨率采集的子体积的图像与以较低分辨率采集的相同子体 积的图像相比较。另外，三维子体积和除戶腿子体积之外的三维体积指的是将成 像的体积的两个不同区域，并且因而在所述体积和子体积之间的边界处可能发生 伪影。下文描述的本专利技术是一种用于获得不具有伪影的大的高分辨率图像体积的采集方法，用于实现这种方法的CT以及控制该^a操作的计^m禾，。 用于医学超声成像的，包括—换能器，其包括换能器元件的阵列；—對寸器，其用于4顿戶腐换育識将超声能量激顿」感兴趣器官的体积中， 作为多个^|寸 ;_接收器，其用于j顿戶;M换能器、响应于戶皿超声能量从戶;M体积接收超 声回波，并且用于产生表示接收至啲超声回波的接收信号；一接收棘形臓，其用于处理戶脱接收至啲信号以对每条戶舰對t棘形成至少一 收波束，并且产生表示戶，接收波束中的超声回波的图像数据；一电路，设置用于控制以第一^f摔对表示心动周期期间的体积的图像数据 的采集和以第二较高分辨率对表示心动周期期间的体积的扇区的图像数据的采 集，以及一比较器，用于比，一和懒只扇区的第二^f,率图像数据。 根据所述比较，将该装置设置为使g该扇区的三维超声第二分辨率图像数据有效，或者将该驢设置为进一步处理i^l区。另外，可以提供其它部件，诸如用于存储超声数据的存储器、显示器和用户 输入。波束形成器可用于以一个空间分辨率在三维体积中进行扫描和可用于以较 高空间辨J摔在该三维体积的子体积或扇区中进行扫描。例如，扫描频率、成像带宽、孑L径大小、孔径位置、变迹类型、扫描几何形状和扫描线强度中的一个或多个，根据正扫描三维体积的哪部分而改变。使用较高的频率，较大的孔径和较 密集的扫描线分布，以较高的空间分辨率扫描子体积或扇区。与具有较高空间分辨率的相同区域相比，可以更決速地扫臓低空间:5^J摔的4林R。波束形麟可用于在對寸和接收事件之间的参数之间謝界刀换，以便于改变 横向伸展、扫描位置或分辨率，所述参数诸如孔径、频率、变迹分布曲线、延迟 分布曲线及其组合。通过在波束形成参数之间进行切换，可以提供扫描模式的各 种组合中的任意一种，诸如在第一心动周期期间以第一分辨^m式、例如低分辨 率扫描#三维体积，并且随后在另一心动周期期间以第二^P對莫式、例如较 高力，率扫描子体积^区。该装置可以使用计算机程序，其控制将波束形成器从一个分辨辆莫式切换至 第二较高力，斜莫式，其使得对图像 的采集与由例如ECG (表示心电图)传 S^f专送的心动周期信号同步，并且其执行根据本专利技术的方法的步骤。波束形 信号可以存储在图像数据缓冲区中，如下所述，该缓冲区存储用 于图1A和1B所示的图像体积(V)的不同体积扇区(VSi)的图像数据(图1B 中，扇区VSi、 VS2、 VS3和VS4分别命名为S1、 S2、 S3和S4)，以湖于图3中 所示的心动周期Ck的不同心动时相(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于医学超声成像的方法，包括如下步骤：　ａ）在患者的一心动周期期间，以第一分辨率采集表示感兴趣器官的体积的第一超声图像数据；　ｂ）在所述患者的另一心动周期期间，以高于所述第一分辨率的第二分辨率采集表示所述体积的三维扇区的第二 超声图像数据；　ｃ）比较所述第一和所述扇区的所述第二超声图像数据以检测所述第一和所述第二超声图像数据之间的相似度，并且根据所述比较，　如果所述第一和所述第二超声图像数据基本相似，就使所述三维超声第二图像数据有效，否则　进一 步处理所述扇区。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G德尔索，O热拉尔，P阿兰，P索莱尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]