用于计算压缩比的超声成像系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于计算位于受超声探头扫描的患者身体区域内感兴趣物体的压缩比的超声成像系统。根据本发明专利技术的系统包括用于压缩所述患者身体区域的压缩装置（１），用于分别在压缩前和压缩期间采集感兴趣物体的第一回波描记图像和第二回波描记图像的采集装置（２），用于测量所述第一回波描记图像中所述感兴趣物体的第一高度和第二回波描记图像中所述感兴趣物体的第二高度ｈ↓［２］的测量装置（１１）和用于从所述第一和第二高度得出所述压缩比的计算装置。所述压缩比用于例如识别乳房内的脂肪小叶。

【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计算感兴趣物体压缩比的超声成像系统。本专利技术还涉及该系统中所采用的方法。本专利技术最后涉及实施该方法的计算机程序。
技术介绍
乳癌早期检测一般采用几种方法。过去，首要方法是患者自己定期进行触诊，以检测其乳房结构中的任何变化(通常称为自我乳房检测法或SBE)，或者由查找乳房内异常结节的医生进行触诊。近来，包括美国在内的若干国家已提出采用X线乳房照相术的系统筛检程序。X线乳房照相术是非常灵敏的技术，除了在致密的乳房内，其可检测到小至5mm的物质，即处于非常早期阶段的癌症。然而，X线乳房照相术检测到许多误报警，这些误报警可能是具有模糊形态的正常组织，如脂肪小叶或者象囊肿或纤维腺瘤之类的良性损伤。超声通常用作乳房X线照相术的辅助手段以在无需求助于活检的情况下排除那些误报警。图1A、1B和1C分别示出包括纤维腺瘤FA、脂肪小叶FL和癌症C的回波描记(echographic)图像实例。在American Institute of Ultrasound in Medicine(AIUM)的课程中，该课程可在因特网址http//www.aium.org/products/store/productDetail.asp？id＝02CTBUCD&cat＝B&words＝&pg＝1上的CD-ROM上购买到，乳房超声检查的现有技术状态由专门的声谱仪操作员和放射医师展示。在这些展示之一中，声谱仪操作员会将象脂肪小叶这样的正常结构误解读为损伤。由于脂肪在乳房中非常常见，因此具有快速可靠的区分脂肪小叶的方法是极为重要的。声谱仪操作员描述了一种基于应用于触诊的原理的方法，即组织弹性特性的区别。实际上，脂肪小叶由正常和可变形组织构成，从而比象纤维腺瘤甚至是癌症之类的异常组织呈现更高的压缩比。这种压缩比的计算由声谱仪操作员手工进行计算。在实践中，声谱仪操作员的方法包括以下步骤 采集其中可看见异常结节的乳房第一回波描记图像，在该第一回波描记图像中选择属于异常结节上边缘的上边缘点以及属于异常结节下边缘的下边缘点，计算所述上和下边缘点之间的距离作为异常结节的第一高度，向包含该异常结节的乳房区域施加压力，在压缩其间采集乳房的第二回波描记图像，同上所述测量第二回波描记图像中异常结节的第二高度，计算第二和第一高度之比作为压缩比。将具有大于预定阈值的压缩比(典型为30％)的异常结节认为是脂肪小叶并予以排除。这种手工计算压缩比的缺点是对于声谱仪操作员而言是烦琐和缓慢的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用超声成像技术自动计算感兴趣物体压缩比的方案，该方案更为有效。这通过一种超声成像系统实现，该系统包括用于压缩患者身体区域的压缩装置，用于采用超声探头在压缩前采集第一回波描记图像和在压缩位于所述患者身体区域内的感兴趣物体期间采集第二回波描记图像的采集装置。用于测量所述第一回波描记图像内所述感兴趣物体的第一高度和所述第二回波描记图像内所述感兴趣物体的第二高度的测量装置，用于由所述第一和第二高度得出压缩比的计算装置。根据本专利技术，用户无需再在第一回波描记图像内手工选择第一对上下边缘点，测量这些边缘点之间的距离以得到第一高度，在第二回波描记图像内重复该操作以得到第二高度并由第一和第二高度计算压缩比。用户只需向患者身体感兴趣区域施加压力并例如通过按下按钮指示出何时要实行第一和第二回波描记图像采集。由第一和第二回波描记图像，通过根据本专利技术的的超声成像系统就可立即计算和显示出压缩比。由此，极大地减少声谱仪操作员的工作并且加快了操作。此外，基于图像处理技术的第一和第二高度测量过程是客观的且对任何对第一和第二回波描记图像可以以同样的方式实行。相反，在现有技术中，手工选择第一和第二高度对于声谱仪操作员的解释是主观的。因此，根据本专利技术，高度测量更具有再现性。在本专利技术的第一实施例中，提出一种局部方法。根据本专利技术的测量装置包括用于在按照超声束方向的剖面上检测上边缘点和下边缘点的检测子装置。测量上下边缘点之间的欧几里德几何距离作为高度。在第二回波描记图像中重复该过程。这种局部方法以自动方式模仿现有技术中的手动过程并且采用了图像处理技术。本专利技术的该第一实施例的优点是简单。在本专利技术第一实施例的第一种替换方案中，在第一和第二回波描记图像中考虑多个剖面，从而在两个回波描记图像中测量多个高度。根据本专利技术的系统还包括对所述多个测量高度进行平均的装置。其优点是能获得更可靠的高度测量，从而更精确地计算感兴趣物体的压缩比。在本专利技术第一实施例的第二种替换方案中，根据本专利技术的系统包括用于使表面曲线与所述多个边缘点拟合的拟合装置。该表面曲线模型有利地依赖于关于感兴趣物体的先验知识。例如，对于脂肪小叶，采用椭圆模型。该第二替换方案的第一个优点在于可排除检测到的异常边缘点。第二个优点在于可以象表面测量一样在感兴趣物体上进行另外的几何测量，从而使变形描述更为准确。在本专利技术的第二实施例中，提供一种基于区域的方法。根据本专利技术的测量装置包括用于对在回波描记图像内具有预定形状的感兴趣物体进行分割的分割装置。对于脂肪小叶，该预定形状例如是椭圆形。本专利技术的第二实施例的优点在于，当存在多个感兴趣物体时，其有利于使分别对应于第一和第二回波描记图像中感兴趣物体的第一形状和第二形状相匹配。本专利技术的这些和其它方法将从此后描述的实施例变得更为明显并将参照这些实施例进行阐述。附图说明现在将以实例的形式参照附图对本专利技术进行更详细的描述，其中 图1A至1C示出包含纤维腺瘤、脂肪小叶和癌症的回波描记图像实例，图2是根据本专利技术超声成像系统的示意图，图3A至3D示意性示出根据本专利技术第一实施例的系统如何测量感兴趣物体的第一和第二高度，图4A和4B示意性示出根据本专利技术第一实施例的用于对感兴趣物体第一和第二高度进行测量和平均的几个剖面，图5A和5B示意性示出根据本专利技术第一实施例的采用椭圆曲线对感兴趣物体的外周进行近似，图6A和6B示意性示出根据本专利技术第二实施例的对在第一和第二回波描记图像中具有预定形状模型的感兴趣物体进行分割，图7示意性示出根据本专利技术第三实施例的感兴趣物体的连续压缩，图8示意性示出根据本专利技术的方法。具体实施例方式本专利技术涉及用于测量感兴趣物体压缩比的超声成像系统。这种系统特别适于医学图像处理，尤其是在乳房回波描记图像中的乳癌诊断。图2给出根据本专利技术的超声成像系统。超声探头1包括多元件换能器阵列2，其向患者体内发射超声能量波并接收从体内结构返回的超声回波。该体内结构例如为乳房的感兴趣物体。超声探头1连接到包括发射器/接收器4的采集装置3，发射器/接收器4交替向换能器阵列2的各元件发射脉冲以形成和控制超声束并在每个脉冲发射后对由换能器元件接收的回波信号进行接收、放大和数字化。发射器/接收器4耦合到束形成器5，束形成器5通过发射器/接收器3控制换能器阵列2的元件的激发时间。束形成器5在回波接收期间还接收由发射器/接收器4产生的数字化回波信号并使它们适当延迟和求和以形成相干回波信号。束形成器5连接到图像处理器6，图像处理器6以空间为基础处理回波信号的幅度信息，以形成被扫描患者区域内组织的回波描记图像I1。回波描记图像的强度值施加到扫描转换器和显示处理器7，其将强度值空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声成像系统，包括：用于压缩患者身体区域的压缩装置，用于采用超声探头在压缩前采集第一回波描记图像和在压缩位于所述患者身体区域内感兴趣物体期间采集第二回波描记图像的采集装置，用于测量所述第一回波描记图像内所述感兴趣 物体的第一高度和所述第二回波描记图像内所述感兴趣物体的第二高度的测量装置，用于由所述第一和第二高度得出压缩比的计算装置。

【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：N维兰，
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]