用于利用單-或雙-平面實(shí)時(shí)成像的多平面采集的超聲系統(tǒng)以及其操作的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及超聲成像系統(tǒng)和方法，更具體地，涉及用于適于超聲成像應(yīng)用(諸如腫瘤血液流動(dòng)的量化表示和腫瘤分?jǐn)?shù)血液體積)的單?或雙?平面實(shí)時(shí)成像模式的多平面采集的超聲成像系統(tǒng)和方法。一種超聲成像裝置能夠確定多個(gè)圖像平面的數(shù)量N以掃描通過所述感興趣區(qū)域，采集對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)圖像平面中的每個(gè)圖像平面的回波信息，針對(duì)所述圖像平面中的每個(gè)圖像平面基于所采集的回波信息生成圖像信息；并且顯示包括所述感興趣區(qū)域的超聲圖像，其中，根據(jù)針對(duì)所述多個(gè)圖像平面中的單個(gè)選定的圖像平面或者針對(duì)與所述多個(gè)圖像平面成一角度的雙平面的所生成的圖像信息來繪制所述超聲圖像。
【專利說明】
用于利用單-或雙-平面實(shí)時(shí)成像的多平面采集的超聲系統(tǒng)以及其操作的方法
【背景技術(shù)】
[0001]期望對(duì)癌癥處置響應(yīng)的準(zhǔn)確且早期的評(píng)估，以用于有效的癌癥管理并且用于針對(duì)癌癥患者的新治療用化合物的評(píng)價(jià)。平均腫瘤內(nèi)微血管密度(MVD)的組織學(xué)確定是用于評(píng)估血管生成的最常用的方法。然而，MVD方法不提供對(duì)腫瘤血管的功能性的準(zhǔn)確評(píng)估，因?yàn)樵S多功能差或塌陷的血管具有被染色并計(jì)數(shù)的內(nèi)皮細(xì)胞，并且依賴于有創(chuàng)技術(shù)來獲得用于診斷的組織樣品。因此，確定MVD的改變可能未準(zhǔn)確地反映抗血管生成治療的有效性。很多年來，評(píng)估腫瘤對(duì)處置的響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方式是，利用軸向計(jì)算斷層攝影(CT)或磁共振成像(MRI)成像方法并且遵循實(shí)體腫瘤療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(RECIST)指南和/世界衛(wèi)生組織(WHO)指南來測(cè)量腫瘤尺寸。然而，腫瘤的形態(tài)發(fā)生顯著改變可能需要若干星期到若干個(gè)月，因此，基于腫瘤尺寸的改變的診斷信息可能花費(fèi)數(shù)星期到數(shù)月來獲得。因此，當(dāng)利用基于圖像的診斷方法來評(píng)估腫瘤處置時(shí)，延遲是不期望的并且頻繁地遇到。
[0002]新引入的生物學(xué)抗癌化合物，諸如抗血管生成藥劑，能夠在腫瘤收縮之前導(dǎo)致腫瘤擴(kuò)大，或者可以穩(wěn)定腫瘤的生長(zhǎng)，以允許患者與其腫瘤共生。然而，在這樣的情況下，基于尺寸標(biāo)準(zhǔn)(例如，腫瘤尺寸隨著時(shí)間的改變)的診斷可能行不通。因此，顯然存在對(duì)評(píng)估腫瘤響應(yīng)的新的成像生物標(biāo)記的需要。這樣的新的成像生物標(biāo)記可以被用于在治療開始后早期地評(píng)估具體治療方案是否是適當(dāng)?shù)幕蛴行У?，并且其將針?duì)患者管理以及針對(duì)藥物研發(fā)以支持“形/不行”決策并且加快例如臨床試驗(yàn)兩者都具有影響。目前現(xiàn)有的大部分癌癥處置不會(huì)立即生效，不會(huì)導(dǎo)致完全壞死，和/或可能不會(huì)顯著影響到組織特性(與消融治療相比)。因此，除非腫瘤尺寸發(fā)生變化，否則通過目前的成像方法檢測(cè)腫瘤變化并不簡(jiǎn)單明了。因此，通過血流或者通過代謝對(duì)腫瘤功能進(jìn)行量化是評(píng)估對(duì)治療(抗血管生成治療)的響應(yīng)的有吸引力的方法。
[0003]例如，已知為對(duì)比增強(qiáng)的超聲(CEUS)的方法是可以用于評(píng)估對(duì)抗血管生成治療等的腫瘤響應(yīng)的三種(連同脫氧葡萄糖正電子發(fā)射斷層攝影(FDG-PET)和動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)的磁共振成像(DCE-MRI))主要功能圖像方法中的一種。然而，常規(guī)的CEUS方法可能是不準(zhǔn)確的，并且難以執(zhí)行。存在對(duì)提供更為準(zhǔn)確的測(cè)量和更為簡(jiǎn)單的圖像采集工作流的改善的系統(tǒng)和方法的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在本文中描述的(一個(gè)或多個(gè))系統(tǒng)、(一個(gè)或多個(gè))設(shè)備、(一個(gè)或多個(gè))方法、(一個(gè)或多個(gè))布置、(一個(gè)或多個(gè))用戶接口、(一個(gè)或多個(gè))計(jì)算機(jī)程序、過程等(在下文中，除非上下文另有指示，這些中的每一個(gè)將被稱為系統(tǒng))解決了現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中的問題。
[0005]根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例，公開了一種用于對(duì)對(duì)象的感興趣區(qū)域進(jìn)行成像的超聲成像裝置。所述系統(tǒng)可以包括控制器，所述控制器被配置為:確定多個(gè)圖像平面的數(shù)量N以掃描通過所述感興趣區(qū)域;采集對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)圖像平面中的每個(gè)圖像平面的回波信息;基于所采集的回波信息來生成針對(duì)所述圖像平面中的每個(gè)圖像平面的圖像信息;將對(duì)應(yīng)于所述圖像平面中的每個(gè)圖像平面的所述圖像信息存儲(chǔ)在所述系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中；并且在顯示器上實(shí)時(shí)地繪制包括所述感興趣區(qū)域的超聲圖像，其中，所述超聲圖像是根據(jù)針對(duì)所述多個(gè)圖像平面中的單個(gè)選定圖像平面或者針對(duì)正交于所述多個(gè)圖像平面的雙平面的所生成的圖像信息來繪制的。
[0006]此外，所述控制器可以在顯示器上實(shí)時(shí)地繪制被覆蓋在所述超聲圖像上或者被定位在所述超聲圖像的頂部和/或底部處的線或者其他特征或符號(hào)，所述超聲圖像是根據(jù)所生成的圖像信息來繪制的，所述線或者其他特征或符號(hào)指示掃描通過所述感興趣區(qū)域的所述多個(gè)圖像平面。
[0007]另外，所述控制器還可以基于來自所述多個(gè)圖像平面中的一個(gè)圖像平面的圖像信息在顯示器上實(shí)時(shí)地繪制另一超聲圖像，并且對(duì)應(yīng)于單個(gè)選定圖像平面的選定的線與其余的線在所述顯示器上被以不同的方式進(jìn)行顯示，并且其中，所述選定的線對(duì)應(yīng)于與所述多個(gè)圖像平面成一角度(例如，正交)的圖像平面。
[0008]還想到了，所存儲(chǔ)的圖像信息可以包括對(duì)應(yīng)于被實(shí)時(shí)地繪制的所述選定的單個(gè)圖像平面的圖像信息以及對(duì)應(yīng)于未實(shí)時(shí)地顯示的圖像平面的圖像信息。還想到了，所述控制器可以基于對(duì)應(yīng)于未實(shí)時(shí)地繪制的圖像平面的圖像信息和被實(shí)時(shí)地繪制的所述選定的單個(gè)圖像平面的圖像信息來生成表示對(duì)比劑攝取的時(shí)間-強(qiáng)度曲線。此外，所述控制器可以基于所生成的時(shí)間強(qiáng)度曲線來確定包括如下中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的參數(shù):峰值強(qiáng)度、在所述曲線下方的面積、上升時(shí)間和平均過渡時(shí)間。還想到了，所實(shí)時(shí)地繪制的圖像平面的數(shù)量獨(dú)立于N。此外，N可以為2〈N〈N3D，其中，N3d是在實(shí)時(shí)3D成像中被采集的平面的典型數(shù)量。
[0009]根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例，公開了一種顯示超聲圖像的方法和一種被存儲(chǔ)在非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序和所述方法被提供為執(zhí)行針對(duì)所述超聲系統(tǒng)而描述的步驟和特征。
【附圖說明】
[0010]在以下示例性實(shí)施例中并參考附圖來進(jìn)一步詳細(xì)解釋本發(fā)明，其中，相同或相似的元件由相同的附圖標(biāo)記部分地指示，并且各種示例性實(shí)施例的特征是可組合的。
[0011]在附圖中:
[0012]圖1示出了圖示根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例執(zhí)行的過程的流程圖；
[0013]圖2示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例的包括針對(duì)選定的單平面(SSP)的圖像信息的示意圖的實(shí)時(shí)顯不幀(RTDF)的截屏的一部分；
[0014]圖3示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例的包括SSP的圖像信息的示意圖和包括正交掃描平面的圖像信息的示意圖的RTDF的截屏的一部分；
[0015]圖4示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例的包括RTDF的圖形用戶界面(GUI)的截屏的一部分；以及
[0016]圖5以方框圖的形式圖示了根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)建的超聲診斷成像系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下是當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)將證明上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及另外的特征和優(yōu)點(diǎn)的說明性實(shí)施例的描述。在以下描述中，出于解釋而非限制的目的，將闡述說明性細(xì)節(jié)，諸如架構(gòu)、接口、技術(shù)、元件屬性等。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，這些細(xì)節(jié)之外的其他實(shí)施例將仍然被理解為在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。此外，出于簡(jiǎn)明的目的，公知的設(shè)備、電路、工具、技術(shù)和方法的詳細(xì)描述被省略，從而不使對(duì)本系統(tǒng)的描述模糊。應(yīng)當(dāng)明確理解，附圖出于圖示目的而被包括，其不表示本系統(tǒng)的整個(gè)范圍。在附圖中，不同圖中的類似附圖標(biāo)記可以指代類似的元件。
[0018]根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例，公開了一種超聲系統(tǒng)(例如，實(shí)時(shí)二維(2D)和三維(3D)對(duì)比增強(qiáng)的超聲(CEUS)系統(tǒng))，所述超聲系統(tǒng)可以執(zhí)行對(duì)所采集的圖像信息的脫機(jī)定量分析。在一些實(shí)施例中，來自多個(gè)掃描平面或切片的超聲圖像可以被實(shí)時(shí)地采集、存儲(chǔ)并且之后用于定量分析。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)腫瘤血液流動(dòng)和腫瘤分?jǐn)?shù)血液體積的量化分析可以使用例如所采集的超聲圖像的影像循環(huán)來脫機(jī)地執(zhí)行，其中，能夠收集關(guān)于腫瘤的體積的數(shù)據(jù)，并將其用于量化。在這種情形下，用戶(例如，操作者，諸如超聲檢查工作者、醫(yī)生等)可以控制超聲成像系統(tǒng)以掃描感興趣對(duì)象(諸如腫瘤)中的多個(gè)圖像平面，從而采集針對(duì)圖像平面中的每個(gè)圖像平面的圖像信息，以生成所述感興趣對(duì)象的多幅超聲圖像。在某些實(shí)施例中，針對(duì)多個(gè)圖像平面中的每個(gè)圖像平面的共同的圖像數(shù)據(jù)可以形成感興趣對(duì)象(例如，腫瘤)的圖像體積或2D超聲圖像，所述圖像體積或2D超聲圖像能夠被用于各種定量分析。例如，來自形成圖像體積的圖像平面中的一個(gè)或多個(gè)圖像平面的圖像信息可以被存儲(chǔ)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，稍后用于諸如后處理。在后處理期間，用戶之后可以在圖像體積中定位用于量化和進(jìn)一步分析的感興趣區(qū)域(ROI)。
[0019]如將在本文中進(jìn)一步描述的，多個(gè)圖像平面能夠被稱為N圖像平面或N’圖像平面。N圖像平面與N’圖像平面成一角度，例如，成30°、45°、90°或其他期望的角度。在一些實(shí)施例中，N(或N’)圖像平面能夠被生成為平行于彼此或者相對(duì)于彼此成任意角度(例如，90度或正交)。在某些實(shí)施例中，2D陣列換能器能夠生成相對(duì)于彼此成預(yù)定角度分散開的N圖像平面。在一些實(shí)施例中，N圖像平面正交于至少一個(gè)N’圖像平面。相對(duì)于彼此成一角度生成的多組平面可以被間隔開，以在大約90-110度上捕獲數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，利用2D矩陣換能器，N圖像平面可以對(duì)應(yīng)于方位圖像平面，而N’圖像平面可以對(duì)應(yīng)于高程圖像平面，或者反之亦然。多個(gè)圖像平面可以包括N或N’圖像平面，其中，N或N’為大于二的整數(shù)。在一些實(shí)施例中，可以采集并存儲(chǔ)多個(gè)N圖像平面，而僅一個(gè)N’圖像平面(S卩，雙平面圖像)在掃描操作期間被顯示和/或存儲(chǔ)。
[0020]根據(jù)一些實(shí)施例，多個(gè)圖像平面(例如，圖像切片)中的每個(gè)圖像平面可以具有用戶定義的或缺省的厚度(例如，切片厚度)。用戶還可以控制多個(gè)圖像平面中的一個(gè)或多個(gè)圖像平面的位置和/或取向。例如，多個(gè)N(或N’)圖像平面可以平行于彼此或者與彼此成一角度。圖像平面之間的密度或間距也能夠被定義。在一些實(shí)施例中，正交于多個(gè)N圖像平面的N’圖像平面也能夠被掃描和繪制以供顯示。在某些實(shí)施例中，多個(gè)N圖像平面和多個(gè)N’圖像平面這兩組都被用于生成超聲圖像，例如，第一組包括多個(gè)N圖像平面，而第二組包括正交于第一組的平面的N’圖像平面。在某些實(shí)施例中，第一組多個(gè)N圖像平面在空間中被分散開，而第二組N’圖像平面與N圖像平面成一角度(例如，正交)。
[0021]根據(jù)其他實(shí)施例，在采集過程期間，多個(gè)圖像平面(例如，N圖像平面)中的單個(gè)圖像平面將被實(shí)時(shí)顯示在成像系統(tǒng)上。在某些實(shí)施例中，多個(gè)圖像平面(例如，N圖像平面)的雙平面(例如，正交圖像平面)將被實(shí)時(shí)顯示在成像系統(tǒng)上。然而，針對(duì)多個(gè)N圖像平面中的每個(gè)圖像平面的圖像信息將被采集并且被存儲(chǔ)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，以供稍后使用，諸如用于脫機(jī)后處理和/或用于一個(gè)N圖像平面或與N圖像平面成一角度(例如，正交)的N’圖像平面的選擇和顯示。
[0022]關(guān)于后處理，可以執(zhí)行用于例如對(duì)比增強(qiáng)的超聲應(yīng)用的脫機(jī)后處理，以確定諸如峰值強(qiáng)度、在時(shí)間-強(qiáng)度曲線下方的面積的參數(shù)，和諸如上升時(shí)間和平均過渡時(shí)間的其他參數(shù)，以及與腫瘤血液流動(dòng)和腫瘤分?jǐn)?shù)血液體積相關(guān)的其他導(dǎo)出的參數(shù)，并且因此表示腫瘤的對(duì)比劑攝取。使用這樣的協(xié)議，來自多個(gè)掃描的圖像平面的每個(gè)圖像平面(例如，每個(gè)圖像切片或掃描平面)的圖像信息可以被用于，由于圖像平面的位置的略微改變和/或?qū)Ω信d趣區(qū)域的位置的調(diào)整，來減小或者以其他方式使誤差最小化。由于圖像平面的位置的改變和/或?qū)Ω信d趣區(qū)域的調(diào)整，這可以顯著地降低時(shí)間-強(qiáng)度曲線中的不準(zhǔn)確性，并且因此降低被認(rèn)為與腫瘤血液流動(dòng)和腫瘤分?jǐn)?shù)血液體積相關(guān)的導(dǎo)出的參數(shù)的不準(zhǔn)確性。
[0023]此外，由于腫瘤均不是同性質(zhì)的，通過提供可以從腫瘤的多個(gè)掃描的圖像平面導(dǎo)出的定量信息，本系統(tǒng)的實(shí)施例可以確定總體腫瘤血管分布，其比可以從單個(gè)掃描的圖像平面導(dǎo)出的具有更大的準(zhǔn)確性。此外，由于本系統(tǒng)的實(shí)施例可以確定空間與時(shí)間對(duì)比之間的平衡并且基于這種權(quán)衡來確定多個(gè)掃描平面N，因此總體準(zhǔn)確性可以優(yōu)于可以具有有限時(shí)間對(duì)比的完全3D掃描。
[0024]圖1示出了圖示根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例執(zhí)行的過程100的流程圖。所述過程可以實(shí)時(shí)地執(zhí)行多切片采集。過程100可以使用通過網(wǎng)路進(jìn)行通信的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)來執(zhí)行，并且可以從一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器獲得信息和/或?qū)⑿畔⒋鎯?chǔ)到一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器，所述一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器可以是本地的和/或遠(yuǎn)離彼此。過程100能夠包括由處理器或者被配置為執(zhí)行以下動(dòng)作的其他設(shè)備執(zhí)行的以下動(dòng)作中的一個(gè)或多個(gè)。在一些實(shí)施例中，過程100的動(dòng)作可以使用包括根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例進(jìn)行操作的處理器的超聲成像系統(tǒng)來執(zhí)行。此外，如果需要，這些動(dòng)作中的一個(gè)或多個(gè)可以被組合和/或被分成子動(dòng)作，或這些動(dòng)作中的一個(gè)或多個(gè)可以依據(jù)設(shè)定而被跳過。在操作中，所述過程可以在動(dòng)作101期間開始，并且然后進(jìn)行到動(dòng)作105。應(yīng)當(dāng)注意，圖1的過程是在本公開中提供的過程的一個(gè)示例性實(shí)施例。在本文中進(jìn)一步描述的過程步驟能夠例如以非次序的方式并且以任何期望的順序被執(zhí)行，以便在成像程序中產(chǎn)生有用的結(jié)果。例如，當(dāng)采集并且顯示圖像數(shù)據(jù)時(shí)，能夠改變將被顯示的圖像平面。正在被采集的圖像平面的數(shù)量N也能夠在成像期間被實(shí)時(shí)地改變。此外，正在被存儲(chǔ)的圖像平面能夠在成像期間被改變并且被修改。例如，單組平面或者一系列多組圖像平面能夠在成像流程期間或在使用系統(tǒng)中的預(yù)先設(shè)定之前被選擇。
[0025]移動(dòng)到動(dòng)作105，所述過程能夠包括，將要被掃描的若干圖像平面確定為多個(gè)圖像平面。以下論述將描述N圖像平面，但是其也能夠適用于N’圖像平面。所使用的圖像平面的數(shù)量的值由N來表示，其中，N是能夠大于二的整數(shù)。N的值可以由系統(tǒng)的用戶來選擇，并且定義要在感興趣的解剖對(duì)象(諸如腫瘤)的多切片圖像采集中被采集的圖像平面(例如，多個(gè)分散開的圖像平面)的數(shù)量。N圖像平面可以彼此成一角度(例如，分散開)，并且可以與要被采集的感興趣對(duì)象相交。彼此成一角度的N圖像平面能夠以間距進(jìn)行布置，所述間距表示通常以B-模式超聲成像顯示的扇形圖像。N平面還可以是相距彼此等距的或者不是等距的。
[0026]在一些實(shí)施例中，用于掃描流程的圖像平面的數(shù)量N能夠遵守以下方程式:
[0027]2〈N〈N3D，..................方程(I)
[0028]其中，N3D是在實(shí)時(shí)3D成像中采集的平面的典型數(shù)量。相應(yīng)地，使用本系統(tǒng)的掃描時(shí)間小于在典型的3D成像中使用的掃描時(shí)間。在一些實(shí)施例中，N的值可以被設(shè)定為大約5至10，并且N3d可以在32至160幀之間。然而，N或N’圖像平面的數(shù)量能夠由用戶容易地設(shè)定，或者例如以針對(duì)給定流程的預(yù)先設(shè)定或缺省配置的方式來提供。例如，在一些實(shí)施例中，N的數(shù)量可以根據(jù)期望的應(yīng)用的來自用戶的直接輸入。相應(yīng)地，所述過程能夠包括，采用諸如菜單的用戶界面(UI)或可以是物理鑰匙或被顯示在觸敏顯示器上的軟件鑰匙(例如，旋鈕或其他開關(guān)，諸如滑動(dòng)開關(guān)、上下箭頭、用于選擇的菜單列表等)的輸入鑰匙，用戶可以與所述輸入鑰匙進(jìn)行交互以輸入或者以其他方式選擇N的值。在一些實(shí)施例中，能夠使用與基于常規(guī)超聲推車的系統(tǒng)相關(guān)的物理鑰匙和旋鈕。
[0029]在一些實(shí)施例中，N的值可以基于例如成像體積的期望的時(shí)間或空間分辨率來確定。因此，例如，當(dāng)用戶增加時(shí)間分辨率時(shí)，N可以被減小。在其他實(shí)施例中，N的缺省值可以從系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中獲得。例如，N可以具有為8的缺省值。此外，在其他實(shí)施例中，N的值可以根據(jù)從系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中獲得的用戶偏好來設(shè)定。相應(yīng)地，所述過程可以識(shí)別當(dāng)前用戶，并從系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中獲得與所識(shí)別的用戶相對(duì)應(yīng)的用戶設(shè)定。因此，對(duì)于第一用戶，所述過程可以設(shè)定N=7的值，而對(duì)于第二用戶，所述過程可以設(shè)定N=9的值。然而，N也可以是偶數(shù)。
[0030]在其他實(shí)施例中，想到了，N的值可以根據(jù)患者參數(shù)(諸如患者的年齡、升高、體重等)來確定。在其他實(shí)施例中，N的值可以基于針對(duì)給定掃描(例如，心臟掃描、肝臟掃描、膽囊掃描、胰腺掃描、腎臟掃描、一般腸道掃描等和/或其組合)正在被成像的組織的尺寸的差來確定。對(duì)于更大的組織結(jié)構(gòu)，N可以更大。
[0031]此外，在其他實(shí)施例中，所述過程可以包括，確定先前的掃描信息(例如，來自當(dāng)前患者的先前掃描，并且其包括N的值)是否可用。相應(yīng)地，如果確定先前的掃描信息可用，那么系統(tǒng)可以使用與在先前的掃描信息中使用的相同的N的值(如果N可用)。這可以為相同患者提供N個(gè)掃描平面在當(dāng)前與先前的掃描中的匹配。然而，如果確定先前的掃描信息不可用，那么系統(tǒng)可以使用N的缺省值(例如，5)。此外，如果確定來自先前的掃描信息的N等于I(例如，僅單個(gè)掃描平面被獲得)，那么該過程可以設(shè)定N等于缺省值，例如，5。
[0032]在其他實(shí)施例中，N可以基于查找表來確定。例如，參數(shù)可以以任何合適的形式(諸如掃描參數(shù)表)被存儲(chǔ)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中。此后，所述過程可以包括，根據(jù)掃描參數(shù)表的條目(entry)利用掃描參數(shù)表來確定N的值。掃描參數(shù)表可以由系統(tǒng)和/或用戶來設(shè)定和/或重新設(shè)定。相應(yīng)地，所述過程可以包括，為用戶提供用戶界面，如果需要，用戶可以與所述用戶界面進(jìn)行交互以設(shè)定和/或重新設(shè)定掃描參數(shù)表的參數(shù)。
[0033]如在本文中所描述的，多個(gè)圖像平面(例如，N圖像平面)中的單個(gè)圖像平面能夠在成像系統(tǒng)的顯示器上被實(shí)時(shí)地繪制，而雙平面(例如，多個(gè)圖像平面(例如，N圖像平面)中的正交圖像平面)也能夠在顯示器中被實(shí)時(shí)地繪制。如將在本文中提及的，選定的掃描平面(SSP)(選定的圖像平面)指的是在被采集的多個(gè)圖像平面之中被顯示的單個(gè)選定的圖像平面。選定的掃描平面(SSP)也可以指的是被顯示的兩個(gè)選定的雙平面(例如，正交)圖像平面。例如，選定的N圖像平面和相應(yīng)的N’圖像平面能夠被實(shí)時(shí)地顯示。雖然以下描述大部分將指的是采集并存儲(chǔ)N圖像平面并且顯示單個(gè)選定的平面，但是它同樣可應(yīng)用于這樣的實(shí)施例，其中，采集和存儲(chǔ)N、N’圖像平面(例如，其中，N圖像平面正交于N’圖像平面)并且實(shí)際顯示被采集和存儲(chǔ)的N、N’圖像平面中的僅兩個(gè)圖像平面。
[0034]如將在下面參照動(dòng)作117和119進(jìn)一步描述的，DNSP指的是將不被顯示的掃描平面，并且如果需要，可以任選地包括在一些實(shí)施例中。例如，關(guān)于對(duì)感興趣組織(例如腫瘤或器官)進(jìn)行成像，六個(gè)圖像平面(N = 6)可以在成像期間與感興趣組織相交。掃描計(jì)劃4將會(huì)在掃描期間被顯示。將不被顯示的掃描平面(例如，DNSP)是掃描平面1、2、3、5和6?？梢允褂萌魏魏线m的格式。在一些實(shí)施例中，N的值、SSP、DNSP可以根據(jù)用戶的設(shè)定來進(jìn)行設(shè)定。在完成動(dòng)作105之后，所述過程可以繼續(xù)到動(dòng)作109。
[0035]在動(dòng)作109期間，所述過程可以包括，從與感興趣對(duì)象(例如，在本范例中，患者的腫瘤)相交的N圖像平面采集回波信息。備選地，與N’圖像平面成一角度(例如，正交地)相交的N圖像平面在動(dòng)作109期間被采集。相應(yīng)地，所述過程可以包括，控制包括換能器陣列(例如，2D矩陣陣列換能器)的超聲探頭發(fā)射超聲脈沖，使感興趣對(duì)象與N平面相交，并且反過來針對(duì)N平面中的每個(gè)平面采集回波信息。更具體地，所述過程可以包括，控制(一個(gè)或多個(gè))探頭以獲得與N掃描平面的實(shí)時(shí)采集相對(duì)應(yīng)的回波信息。
[0036]在動(dòng)作109期間，所述過程可以進(jìn)一步包括，針對(duì)與該組N圖像平面成一角度(例如，正交)的至少一個(gè)N’圖像平面(例如，雙平面)獲得回波信息。如果確定僅N圖像平面將被掃描，那么所述過程將不獲得任何N’圖像平面。如果確定要采集雙平面圖像，那么該過程可以包括獲得至少一個(gè)N’圖像平面，并且因此，可以包括針對(duì)至少一個(gè)N’圖像平面獲得回波信息。在完成動(dòng)作109之后，該過程可以繼續(xù)到動(dòng)作113。
[0037]在動(dòng)作113期間，所述過程可以包括，分別基于針對(duì)N圖像平面中的每個(gè)圖像平面接收的所采集的回波信息來生成針對(duì)N圖像平面中的每個(gè)圖像平面的圖像信息。所述過程可以包括，使用本領(lǐng)域中周知的任何合適的方法來生成圖像信息。在一個(gè)實(shí)施例中，所述過程可以包括，使用Live-1Slise?環(huán)境采集和生成多幀數(shù)據(jù)。針對(duì)N掃描平面中的每個(gè)掃描平面的圖像信息還可以被用于生成體積數(shù)據(jù)。此外，所述過程可以基于針對(duì)N’掃描平面所采集的回波信息來生成針對(duì)至少一個(gè)N’圖像平面的圖像信息。在完成動(dòng)作113之后，所述過程可以繼續(xù)到動(dòng)作117。
[0038]在動(dòng)作117期間，所述過程可以包括，選擇用于在掃描操作期間實(shí)時(shí)顯示的圖像。在一些實(shí)施例中，N圖像平面中的單個(gè)圖像平面被選擇和顯示。在某些實(shí)施例中，與N圖像平面成一角度(例如，正交)的雙平面圖像平面被顯示，并且如果多個(gè)N’圖像平面被采集，那么N’圖像平面中的一個(gè)被選擇用于顯示。被選擇用于顯示的N圖像或雙平面圖像(例如，N’圖像)能夠以任何合適的格式(例如，如正方形、矩形或如扇形圖像)被顯示給用戶。N圖像或雙平面圖像(例如，N’圖像)可以由該過程和/或用戶進(jìn)行選擇。例如，用于該選定的N或N’圖像的缺省設(shè)定可以通過選擇從系統(tǒng)的存儲(chǔ)器和/或從用戶獲得。相應(yīng)地，該過程可以包括，為用戶提供用戶界面，用戶可以與所述用戶界面(例如，旋鈕、菜單等)進(jìn)行交互以選擇要顯示的圖像(例如，如果需要，在掃描之前或期間)。
[0039]在一些實(shí)施例中，排除的過程可以被用于選擇要顯示的N圖像和/或N’圖像。例如，被顯示的圖像可以在正在被采集和存儲(chǔ)的N或N’圖像平面之中進(jìn)行選擇。未被顯示的其他剩余的N或N’圖像平面被稱為DNSP。在一個(gè)實(shí)施例中，假設(shè)N=6，并且將不被顯示的切片(例如，DNSP)是切片1、2、3、5和6，則該過程可以確定要顯示的圖像平面是第4切片。因此，在一些實(shí)施例中，DNSP首先被確定，并且此后，要顯示的圖像平面可以被確定。在其他實(shí)施例中，要顯示的N圖像或N’圖像可以基于用戶的ID來確定。相應(yīng)地，在這些實(shí)施例中，該過程可以識(shí)別用戶，從系統(tǒng)的存儲(chǔ)器獲得用戶的設(shè)定，并且此后，根據(jù)用戶的設(shè)定來設(shè)定N圖像平面或N’圖像平面。在完成之后動(dòng)作117，所述過程可以繼續(xù)到動(dòng)作119。還應(yīng)當(dāng)注意，動(dòng)作117和119能夠以過程的不同順序來執(zhí)行。例如，當(dāng)要被采集的切片或圖像平面的數(shù)量被確定時(shí)，動(dòng)作117和/或119能夠在動(dòng)作105之后被執(zhí)行。
[0040]在動(dòng)作119期間，所述過程可以選擇DNSPANSP可以包括在掃描期間正在被采集的N圖像平面中的(N-1)個(gè)或者N’圖像平面中的(N’-l)個(gè)。DNSP是被實(shí)時(shí)地存儲(chǔ)但不被顯示(例如，非顯示切片)的圖像平面。DNSP可以使用任何合適的方法，諸如從系統(tǒng)的存儲(chǔ)器和/或從用戶輸入，來進(jìn)行選擇。還想到了，DNSP可以進(jìn)一步根據(jù)正在被掃描的組織的類型(例如，肝臟掃描、心臟掃描等)來設(shè)定。在其他實(shí)施例中，一旦N的值和要被顯示的圖像平面被確定，DNSP就可以使用排除的過程來確定。因此，如果確定N=7并且要被顯示的圖像平面是4，那么所述過程可以確定DNSP是1、2，3、5、6和7。類似的過程應(yīng)用于在正交于N圖像平面的N’圖像平面之中的選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇單個(gè)雙平面圖像，但是也能夠選擇和顯示其他N’圖像平面。
[0041]返回參照N圖像平面切片，根據(jù)一些實(shí)施例，想到了DNSP切片的位置、間距、厚度、深度和/或取向可以由該過程和/或用戶來設(shè)定。在一些實(shí)施例中，如果其他值、設(shè)定和/或參數(shù)是必需的，那么該過程可以包括，從系統(tǒng)的存儲(chǔ)器獲得對(duì)應(yīng)的缺省值。在完成動(dòng)作119之后，該過程可以繼續(xù)到動(dòng)作121。
[0042]在動(dòng)作121期間，所述過程可以包括，形成實(shí)時(shí)顯示幀(RTDF)，用于在系統(tǒng)的顯示器上進(jìn)行繪制。感興趣對(duì)象的所生成的要被實(shí)時(shí)顯示所有超聲圖像(諸如SSP和例如SSP的正交圖像平面)都將填充RTDF。然而，將不被顯示的圖像平面(諸如DNSP)將不填充RTDF。
[0043]在動(dòng)作123期間，所述過程可以包括，確定是否僅N圖像平面要在成像期間被采集。這被稱為圖1中的2D掃描。如果確定僅N圖像平面將被采集，那么所述過程可以繼續(xù)到動(dòng)作137。然而，如果確定至少一個(gè)N’圖像平面將被顯示和/或采集，那么所述過程可以繼續(xù)到動(dòng)作133，其中，實(shí)時(shí)顯示幀將顯示N’圖像平面(諸如2D掃描中與N圖像平面正交的N’圖像平面)中的至少一個(gè)。系統(tǒng)和/或用戶可以選擇N和/或N’圖像平面是否將被存儲(chǔ)和/或顯示。例如，在一些實(shí)施例中，所述過程可以為用戶提供用戶界面(例如，旋鈕、菜單)，用戶利用所述用戶界面與系統(tǒng)進(jìn)行交互以選擇哪些圖像平面將被存儲(chǔ)和/或顯示。這種設(shè)定可以在任意時(shí)間(諸如在初始設(shè)置過程期間)執(zhí)行。在其他實(shí)施例中，根據(jù)正在被執(zhí)行的掃描的類型(例如，肝臟CEUS等)，所述過程可以針對(duì)要被存儲(chǔ)和/或顯示的N和/或N’圖像平面選擇缺省配置或用戶偏好。
[0044]RTDF可以包括連續(xù)的或不連續(xù)的(一個(gè)或多個(gè))區(qū)域，并且可以具有可以由系統(tǒng)(例如，缺省、通過測(cè)試類型、通過測(cè)試參數(shù)等)或用戶選擇的形狀和/或尺寸。因此，RTDF可以填充有針對(duì)選定的N圖像平面(例如，如果需要，包括感興趣區(qū)域)的圖像信息，和針對(duì)N’圖像平面(例如，正交N’圖像平面)的圖像信息，以及任何相關(guān)的信息，諸如測(cè)量結(jié)果、軸、切片位置、增強(qiáng)亮度等。在一些實(shí)施例中，RTDF可以包括無效(null)信息。例如，圖2示出了根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例的包括對(duì)應(yīng)于N圖像平面(例如，如果需要，在感興趣區(qū)域內(nèi)的切片)的超聲圖像202的RTDF200的截屏的一部分，其中，圖像202包括感興趣區(qū)域(例如，腫瘤14)的圖像信息。RTDF200可以進(jìn)一步包括對(duì)應(yīng)于N’圖像平面的超聲圖像204，所述N’圖像平面與對(duì)應(yīng)超聲圖像202的N圖像平面成一角度(例如，正交)。線204a可以被覆蓋在N圖像平面超聲圖像202上面，以識(shí)別相關(guān)的雙平面超聲圖像204位于哪里。其他線206a、206b、206c和206d能夠被覆蓋并且被顯示，以示出其他N ’圖像平面正在被成像和存儲(chǔ)但是未被顯示的地方。圖2示出了在圖像上面的實(shí)線和虛線，但是其他指示符能夠用于告訴用戶哪些線正在被顯示以及哪些正好正在被存儲(chǔ)。例如，對(duì)置克拉(opposing carats)、星號(hào)或其他圖標(biāo)可以被定位在圖像的外邊緣上，并且例如利用不同的顏色來示出。在圖像上面的線或其他標(biāo)記也可以從顯示器中移除，以允許更好的圖像觀察。一般而言，該信息向用戶指示正在被采集的平面的N的數(shù)量以及其相對(duì)于彼此的位置。當(dāng)然，因?yàn)镹圖像平面正交于N’圖像平面，超聲圖像202可以對(duì)應(yīng)于N’圖像平面，并且超聲圖像204可以對(duì)應(yīng)于正交N圖像平面。類似地，線204a和206a-206d可以對(duì)應(yīng)于N圖像平面。超聲圖像202可以由所述過程使用本領(lǐng)域中已知的任何合適的成像方法來形成，并且可以被顯示在根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例操作的經(jīng)修改的iSlice?環(huán)境中。在圖2中同樣示出了，距離ds指示N或N’成像平面的相鄰的成像平面之間的角度距離。在一些實(shí)施例中，圖像平面可以是平行的，其中，ds可以指的是以mm為單位。成像平面中的每個(gè)成像平面之間的角度距離ds可以是相等的(例如，N成像平面相距彼此可以是等距的)。然而，在其他實(shí)施例中，成像平面可以被不等地間隔開，這可以由系統(tǒng)和/或用戶設(shè)定。N和ds可以是(反)相關(guān)的。例如，增加N可以引起ds減小，并且反之亦然。在完成動(dòng)作121之后，所述過程可以繼續(xù)到動(dòng)作123。
[0045]在一些實(shí)施例中，動(dòng)作133能夠包括，利用針對(duì)對(duì)應(yīng)于N圖像平面的超聲圖像304和對(duì)應(yīng)于N ’圖像平面的超聲圖像304 ’兩者的圖像信息填充RTDF 200，如在圖3中所示的。此夕卜，所述過程可以確定N圖像平面中的每個(gè)圖像平面的位置，并且將它們顯示為線306a-306d。線306’a-306’d對(duì)應(yīng)于N’圖像平面，所述N’圖像平面正交于N圖像平面。線304、304’、306a-d和306’a-d的投影能夠在RTDF 200中沿著被取向?yàn)閺?D陣列換能器(諸如X-矩陣換能器)的面正交的的方向進(jìn)行顯示。該視圖能夠給予用戶圖像平面如何關(guān)于探頭的方位和高程維度進(jìn)行取向的想法。在圖3中，RTDF 300包括N’圖像平面304和正交N’圖像平面304’的顯示。如圖所示，圖像以矩形形式被顯示，但是也能夠使用在圖2中所示出的扇形形狀圖像。實(shí)線304和304，指示正在被顯示的圖像平面，而虛線(例如，306 ’ a)指示DNSP。
[0046]在完成動(dòng)作133之后，所述過程可以繼續(xù)到動(dòng)作137。在一些實(shí)施例中，所述過程可以使RTDF適配到要在其中被顯示的信息、期望的形式和/或繪制設(shè)備(諸如系統(tǒng)的顯示器)。在動(dòng)作137期間，所述過程可以在系統(tǒng)的顯示器上實(shí)時(shí)地繪制超聲圖像202，或者繪制至少一個(gè)N’圖像平面(例如，兩個(gè)正交超聲圖像304、304’)。
[0047]圖4示出了包括RTDF404的圖形用戶界面(GUI)402的截屏400的一部分。如在圖4中所示的，RTDF 404包括靠近彼此的兩幅2D圖像10和12。圖4右側(cè)的圖像12是與被采集以顯示圖像10的圖像平面的正交圖像平面。在該實(shí)施例中，圖像10和圖像12能夠被用于告訴用戶它們?cè)谀[瘤14的中間對(duì)齊。圖4中的虛線16是組織結(jié)構(gòu)。如圖所示，被覆蓋在圖像10上面的線被編號(hào)為1-5，其中，掃描線3對(duì)應(yīng)于用于生成圖像12的圖像平面的位置。線1、2、4、5對(duì)應(yīng)于與用于生成圖像10的圖像平面正交的其他的圖像平面(類似于圖2中的206a-206d)。通常，線1、2、4和5被系統(tǒng)存儲(chǔ)，但是不被示出用于顯示。僅對(duì)應(yīng)于線3的圖像12被顯示。在圖4中，對(duì)應(yīng)于線1-5的圖像還被示為五個(gè)更小的圖像18，在空間中示出了腫瘤14的不同切片或截面。在腫瘤14的中心處的截面在圖像12和3中被示出，其中，在圖像3中示出的腫瘤中心截面大于在腫瘤切片1、2、4、5的圖像中的側(cè)或偏離中心截面。
[0048]圖像10中的實(shí)線3指示在界面的右側(cè)面板中正在被實(shí)時(shí)顯示為圖像12的相鄰圖像中示出的腫瘤14(亦即，通過腫瘤14的中心)內(nèi)的截面的位置。圖像10中的虛線1、2、4、5指示這些偏離中心腫瘤切片可用于通過用戶進(jìn)行選擇，以供在界面的右側(cè)面板上(即，圖4的側(cè)旁)進(jìn)行顯示，代替當(dāng)前顯示的圖像12。當(dāng)然，如果需要，多于一個(gè)腫瘤切片可以靠近圖像10被顯示，其中，甚至所有可用的腫瘤切片1-5都可以被同時(shí)顯示。然而，這使GUI混亂，并且可能引起混淆。相應(yīng)地，僅對(duì)應(yīng)于線3的單個(gè)超聲圖像被顯示在圖像12中。
[0049]用于1、2、4、5的虛線還向用戶示出什么其他圖像(除被顯示的圖像12之外)正在掃描期間被采集但是未被示出，因?yàn)楫?dāng)前在圖像12中示出的選定圖像是中心腫瘤切片，該中心切片是由用戶選擇的，如由圖像10中的實(shí)線3所指示的。亦即，沿著圖像平面1-5的腫瘤14的各個(gè)截面被存儲(chǔ)，而僅圖像平面3(由用戶選擇的)正在被示為正交圖像12。被存儲(chǔ)的截面圖像然后能夠被脫機(jī)復(fù)查并且用于量化表示，例如，和/或還被顯示在靠近圖4中顯示的當(dāng)前圖像10、12的額外圖像中。
[0050]應(yīng)當(dāng)注意，用戶也能夠選擇要被實(shí)時(shí)采集的感興趣對(duì)象(例如，腫瘤)的掃描密度或者平面或切片的數(shù)量。因此，代替在圖4中所示的5個(gè)平面或切片，用戶可以改變掃描密度，諸如將實(shí)時(shí)采集的切片從5增加至10。此外，額外的切片能夠以不同的角度被實(shí)時(shí)地采集。例如，除5個(gè)平面或切片1-5之外，另外的5個(gè)平面或切片1’-5’(未示出)也可以被采集并且被顯示為圖像，其中，另外的切片1’_5’正交于切片1-5。兩個(gè)正交的中間切片3、3’可以用于更好地定義腫瘤14的中心，如通過牛眼(bulls-eye)中心所示出的。額外的圖像能夠靠近圖像12來顯示，類似于所示出的靠近圖3中的圖像304被顯示的圖像304’，其中，圖像304、304’例如正交于彼此。
[0051 ] GUI 402可以包括RTDF 404和用戶可以利用其與所述過程和/或系統(tǒng)進(jìn)行交互的菜單。相應(yīng)地，菜單可以包括諸如N和SSP的值、DNSP、掃描的類型、感興趣區(qū)域等的信息，所述信息可以分別在方框422、418、416、423、424中被列出。此外，UI 402可以包括天、日期、時(shí)間信息408、與掃描器有關(guān)的信息(諸如機(jī)器ID 410)、與運(yùn)行和/或命令掃描的專業(yè)人士有關(guān)的信息(諸如醫(yī)生ID 406和用戶ID(例如，超聲檢查工作者)412)。⑶1402可以進(jìn)一步包括可以識(shí)別患者的信息(諸如患者ID 414)。如果需要，軟鑰匙420可以被選擇為改變SSP的值。在又一實(shí)施例中，正如可能期望的，用戶可以使用例如在超聲掃描器控制面板上的旋鈕來例如控制與N和/或N’圖像切片相對(duì)應(yīng)的優(yōu)先采集的掃描平面的位置和/或數(shù)量。備選地，觸控式面板也可以被集成到系統(tǒng)內(nèi)，以便用戶控制。
[0052]在一些實(shí)施例中，選擇N圖像平面可以自動(dòng)導(dǎo)致對(duì)N’圖像平面的選擇。例如，如果N被選擇為2(即，SSP = 2)，那么圖像信息針對(duì)針正交切片2和2’兩者(S卩，SSP’=2)進(jìn)行顯示，以便顯示為兩個(gè)圖像，諸如在圖3中示出的圖像304、304’。在完成動(dòng)作137之后，所述過程可以繼續(xù)到動(dòng)作141。
[0053]在動(dòng)作141期間，所述過程可以包括，將由所述過程生成和/或者以其他方式使用的任何或選擇信息存儲(chǔ)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，以供稍后使用。例如，回波信息、所生成的針對(duì)N圖像平面中的每個(gè)圖像平面的圖像信息、針對(duì)正交幀的圖像信息、RTDF、參數(shù)設(shè)定(諸如N，SSP，DNSP)、患者的姓名、執(zhí)行掃描的專業(yè)人士、掃描的類型、掃描的日期、醫(yī)生姓名(其命令掃描)等可以被存儲(chǔ)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，以供稍后使用，諸如用于脫機(jī)量化表示或其他后處理。此外，所存儲(chǔ)的信息可以用于確定用于稍后掃描(諸如用于稍后的CEUS掃描等)的參數(shù)。由本系統(tǒng)使用、獲得和/或者以其他方式生成的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在任何合適的歸檔系統(tǒng)(諸如圖像歸檔系統(tǒng))中。此外，通過控制N的值小于N3D，掃描平面的數(shù)量被減少，這能夠節(jié)省系統(tǒng)資源并且降低或防止數(shù)據(jù)工作流挑戰(zhàn)。在完成動(dòng)作141之后，所述過程可以重復(fù)動(dòng)作105，或如果需要，可以繼續(xù)到動(dòng)作145，在動(dòng)作145中，所述過程結(jié)束。
[0054]根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例操作的脫機(jī)過程還可以用于執(zhí)行對(duì)由該過程生成的數(shù)據(jù)(諸如針對(duì)N圖像平面的圖像信息)進(jìn)行定量分析。例如，量化分析可以用于在CEUS流程期間對(duì)圖像的區(qū)域(例如，腫瘤)中的強(qiáng)度進(jìn)行求和。強(qiáng)度量化可以用于指示存在于腫瘤中的脈管系統(tǒng)的量，尤其是在強(qiáng)度與組織中的血液中的對(duì)比劑相關(guān)的應(yīng)用中。還想到了，根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例操作經(jīng)修改的Live-1Slice?方法可以使用矩陣換能器來執(zhí)行，以提供優(yōu)于常規(guī)方法的增強(qiáng)的幀速率和工作流。
[0055]本系統(tǒng)的實(shí)施例可以針對(duì)N圖像平面實(shí)時(shí)地執(zhí)行數(shù)據(jù)成像，其中，2〈N〈N3d，其中，N3d是在實(shí)時(shí)3D成像中被采集的平面的典型數(shù)量。此外，本系統(tǒng)的實(shí)施例可以允許操作者控制掃描平面的數(shù)量N，使得操作者能夠調(diào)節(jié)N以達(dá)到在腫瘤的空間采樣與幀速率之間的可接受的折衷。然而，在使用期間，本系統(tǒng)的實(shí)施例僅可以實(shí)時(shí)地繪制N掃描平面中的單個(gè)掃描平面。相應(yīng)地，由于用戶必須實(shí)時(shí)遵循增強(qiáng)的用戶界面(UI)中的僅單個(gè)掃描平面(相比于實(shí)時(shí)的多個(gè)掃描平面)，因此可以減少或者完全防止用戶分心和混淆。
[0056]本系統(tǒng)的實(shí)施例能夠比常規(guī)的實(shí)時(shí)3D系統(tǒng)以更高的體積速率提供數(shù)據(jù)。當(dāng)執(zhí)行CEUS方法時(shí)，這可以是有利的，并且可以導(dǎo)致增加的結(jié)果準(zhǔn)確性。此外，通過提供根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)施例操作的用戶界面(UI)，可以防止在關(guān)鍵時(shí)刻的不適當(dāng)?shù)姆中?。這可以導(dǎo)致更準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果和/或更少的無效檢查。
[0057]基于使用單個(gè)掃描平面獲得的信息對(duì)三維(3D)結(jié)構(gòu)(諸如腫瘤)的分析可能是不可靠的，并且由于完全3D掃描可能具有時(shí)間和空間限制，因此本系統(tǒng)的實(shí)施例提供這兩個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)。例如，通過提供N掃描平面，其中，N大于2并且小于利用完全3D掃描獲得的掃描平面的數(shù)量(例如，N3d)，本系統(tǒng)的實(shí)施例可以優(yōu)于現(xiàn)有系統(tǒng)而提高時(shí)間和空間對(duì)比，由此允許更快且更準(zhǔn)確的掃描分析。這種增強(qiáng)對(duì)于臨床驗(yàn)證和由本系統(tǒng)的實(shí)施例所使用的方法的廣泛采用會(huì)是期望的。
[0058]此外，通過提供與多個(gè)掃描的圖像平面(例如，N掃描平面)有關(guān)的圖像信息，可能更易于匹配從至少一個(gè)當(dāng)前導(dǎo)出的掃描平面獲得的圖像信息與來自先前掃描的掃描平面的圖像信息(例如，更早被獲得并且被存儲(chǔ)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中)，以便使用例如圖像處理方法進(jìn)行比較。相應(yīng)地，通過更緊密地匹配當(dāng)前的與先前的掃描平面，確定根據(jù)本方法的實(shí)施例操作的參數(shù)的CEUS方法可以提供優(yōu)于常規(guī)的CEUS方法的增加的準(zhǔn)確性。這可以有益于治療監(jiān)測(cè)。此外，類似的益處可以針對(duì)特征研究使用本系統(tǒng)的實(shí)施例來獲得，使用2DCUES方法從腫瘤的多個(gè)掃描平面(諸如N掃描平面)收集信息，以便表征腫瘤。例如，相比于利用單個(gè)平面收集的信息，通過獲得關(guān)于腫瘤中的多個(gè)掃描平面的信息，可以獲得更表示整個(gè)腫瘤的特點(diǎn)的腫瘤的特征。
[0059]參照?qǐng)D5，以方框圖的形式示出了根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的超聲系統(tǒng)510。超聲系統(tǒng)由兩個(gè)子系統(tǒng)，即前端采集子系統(tǒng)510A和顯示子系統(tǒng)510B，來進(jìn)行配置。超聲探頭被耦合到采集子系統(tǒng)，所述采集子系統(tǒng)包括二維矩陣陣列換能器570和微射束形成器572。所述微射束形成器包含電路，所述電路控制被施加到陣列換能器570的多組元件(“瓦片”)的信號(hào)，并且對(duì)由每組的元件所接收的回波信號(hào)做出一些處理。探頭中的微射束形成有利地減少了在探頭與超聲系統(tǒng)之間的線纜中的導(dǎo)體的數(shù)量，并且在美國(guó)專利N0.5997479(Savord等人)和美國(guó)專利N0.6436048(Pesque)中進(jìn)行了描述，并且為高幀速率實(shí)時(shí)(現(xiàn)場(chǎng))成像提供了關(guān)于發(fā)射和接收的波束的電子操縱。
[0060]所述探頭被耦合到超聲系統(tǒng)的采集子系統(tǒng)510A。所述采集子系統(tǒng)包括射束形成控制器574，射束形成控制器574對(duì)用戶控制536做出響應(yīng)并且為微射束形成器572提供控制信號(hào)，關(guān)于發(fā)射波束的正時(shí)、頻率、方向和聚焦命令探頭。射束形成控制器還通過其對(duì)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器518和射束形成器520的控制來對(duì)由采集子系統(tǒng)所接收的回波信號(hào)的射束形成進(jìn)行控制。由探頭接收的部分地射束形成的回波信號(hào)由采集子系統(tǒng)中的前置放大器和TGC(時(shí)間增益控制)電路516來進(jìn)行放大，然后由A/D轉(zhuǎn)換器518來進(jìn)行數(shù)字化。數(shù)字化的回波信號(hào)之后由主系統(tǒng)射束形成器520形成為被完全地操縱和聚焦的波束?；夭ㄐ盘?hào)然后由圖像處理器522進(jìn)行處理，圖像處理器522執(zhí)行例如數(shù)字濾波、B模式檢測(cè)，并且還能夠執(zhí)行其他信號(hào)處理，諸如諧波分離、相干斑抑制和其他期望的圖像信號(hào)處理。
[0061 ]由采集子系統(tǒng)510A產(chǎn)生的回波信號(hào)被耦合到顯示子系統(tǒng)510B，顯示子系統(tǒng)510B處理所述回波信號(hào)以便以期望的圖像格式進(jìn)行顯示。所述回波信號(hào)由圖像線處理器524進(jìn)行處理，圖像線處理器524能夠采樣回波信號(hào)、將波束的節(jié)段拼接為完整的線信號(hào)、并且對(duì)線信號(hào)進(jìn)行平均以實(shí)現(xiàn)信噪比改善或流動(dòng)持續(xù)。用于2D圖像的圖像線通過掃描轉(zhuǎn)換器526被掃描轉(zhuǎn)換為期望的圖像格式，掃描轉(zhuǎn)換器526執(zhí)行本領(lǐng)域中已知的R-θ轉(zhuǎn)換。掃描轉(zhuǎn)換器因此能夠形成矩形或扇形圖像格式。圖像然后被存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器528中，來自圖像存儲(chǔ)器528的圖像能夠被顯示在顯示器538上。存儲(chǔ)器中的圖像也被覆蓋有要利用圖像進(jìn)行顯示的圖形，所述圖形由圖形生成器534生成，圖形生成器534對(duì)用戶控制536做出響應(yīng)，使得所產(chǎn)生的圖形與顯示器的圖像相關(guān)。個(gè)體圖像或圖像序列能夠在圖像環(huán)或序列的采集期間被存儲(chǔ)在影像存儲(chǔ)器530中。關(guān)于圖2，例如，超聲成像系統(tǒng)被配置為顯示對(duì)應(yīng)于選定的N圖像平面的超聲圖像202和/或?qū)?yīng)于由矩陣陣列換能器采集的N’圖像平面的超聲圖像204。線(例如206a)能夠通過圖形生成器被顯示在被顯示的圖像上面。
[0062]2D陣列換能器能夠被操作為從至少一個(gè)N或N’圖像平面采集圖像數(shù)據(jù)。例如，2D陣列換能器能夠被用于生成對(duì)應(yīng)于圖2的圖像平面206a、206b、204a、206c和206d的圖像。當(dāng)矩陣陣列探頭被操作為掃描通過對(duì)控制面板536的控制而選擇的N圖像平面和N’圖像平面兩者時(shí)(例如，如在圖3中)，射束形成控制器574被控制為交替地快速實(shí)時(shí)連續(xù)地采集兩個(gè)不同圖像平面的圖像。對(duì)控制面板536的控制還能夠用于選擇正在被掃描的各個(gè)成像平面的期望的角度和取向，例如，旋轉(zhuǎn)、傾斜或高程傾斜能夠被修改。兩個(gè)N和N’圖像平面的實(shí)況圖像能夠被并排地顯示，如在圖2中示出的。在一個(gè)實(shí)施例中，超聲檢查工作者能夠保持矩陣陣列探頭穩(wěn)定，使得目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)被恒定地顯示在N’平面圖像202中，并且操縱對(duì)控制面板的控制以傾斜、旋轉(zhuǎn)或者升高N’圖像平面從而生成圖像204。根據(jù)本發(fā)明的原理，雙平面圖像能夠以在相同顯示幀中具有兩個(gè)圖像的標(biāo)準(zhǔn)形式、或作為獨(dú)立的圖像被顯示、存儲(chǔ)和/或輸出。此外，盡管未被示出，但是該系統(tǒng)能夠進(jìn)一步包括3D處理器，如果需要，所述3D處理器能夠用于顯示3D體積。
[0063]本系統(tǒng)的實(shí)施例可以與具有矩陣換能器(諸如Philips?X5-l、X6-l、X7-2和X7-2t矩陣換能器等)的超聲系統(tǒng)相容。還想到了，本系統(tǒng)的實(shí)施例可以為需要多個(gè)掃描平面(諸如腫瘤)的(聯(lián)機(jī)或脫機(jī))可視化和/或量化表示由此進(jìn)行監(jiān)測(cè)的應(yīng)用提供改善的系統(tǒng)和方法。
[0064]盡管已經(jīng)參考特定的示范性實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本發(fā)明并不局限于此，而是可以做出形式和細(xì)節(jié)方面的各種改變，包括各種特征和實(shí)施例的組合，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
[0065]本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易想到本系統(tǒng)的另外的變型，并且這些變型由權(quán)利要求書所涵蓋。
[0066]最后，上文的論述旨在僅僅作為本系統(tǒng)的圖示，而不應(yīng)當(dāng)被解讀為將權(quán)利要求書限于任何特定的實(shí)施例或?qū)嵤├慕M。因此，盡管已經(jīng)參考示范性實(shí)施例描述了本系統(tǒng)，但是還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)想多種修改和備選實(shí)施例，而不偏離在權(quán)利要求書中闡述的本系統(tǒng)的更寬且預(yù)期的精神和范圍。說明書和附圖要被視為是圖示性的方式，而并不旨在限制所附權(quán)利要求書的范圍。
[0067]在解讀權(quán)利要求書時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解:
[0068]a)詞語“包括”不排除除了在給定的權(quán)利要求中列出的元件或動(dòng)作以外的其他元件或動(dòng)作的存在；
[0069]b)元件前面的詞語“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)這樣的元件的存在；
[0070]c)權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不限制其范圍；
[0071]d)若干“單元”可以由相同項(xiàng)或者硬件或軟件實(shí)施的結(jié)構(gòu)或功能來表示；
[0072]e)所公開的元件中的任何可以包括硬件部分(例如包括分立的和集成的電子電路)、軟件部分(例如計(jì)算機(jī)編程)及其任何組合；
[0073]f)硬件部分可以包括模擬部分和數(shù)字部分之一或兩者；
[0074]g)除非以其他方式具體陳述，所公開的設(shè)備或其部分的中的任何可以組合在一起或者分立為另外的部分；
[0075]h)除非具體陳述，并不旨在要求動(dòng)作或步驟的具體順序;并且
[0076]i)術(shù)語“多個(gè)”元件包括兩個(gè)或更多個(gè)所聲明的元件，并且不暗示元件的任何特定數(shù)量范圍；亦即，多個(gè)元件可以少至兩個(gè)元件，并且可以包括不可測(cè)量數(shù)量的元件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于對(duì)對(duì)象的感興趣區(qū)域進(jìn)行成像的超聲成像裝置，包括: 控制器，其被配置為: 確定多個(gè)圖像平面的數(shù)量N以掃描通過所述感興趣區(qū)域； 采集對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)圖像平面中的每個(gè)圖像平面的回波信息； 基于所采集的回波信息來生成針對(duì)所述圖像平面中的每個(gè)圖像平面的圖像信息； 將對(duì)應(yīng)于所述圖像平面中的每個(gè)圖像平面的所述圖像信息存儲(chǔ)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中；并且 顯示包括所述感興趣區(qū)域的超聲圖像，其中，根據(jù)針對(duì)所述多個(gè)圖像平面中的單個(gè)選定的圖像平面或者針對(duì)與所述多個(gè)圖像平面成一角度的雙平面的所生成的圖像信息來繪制所述超聲圖像以供顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述控制器被進(jìn)一步配置為，在顯示器上實(shí)時(shí)地繪制被覆蓋在根據(jù)針對(duì)所述雙平面的所生成的圖像信息而繪制的所述超聲圖像上的線，所述線指示掃描通過所述感興趣區(qū)域的所述多個(gè)圖像平面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，另一超聲圖像基于來自所述多個(gè)圖像平面中的一個(gè)圖像平面的圖像信息在顯示器上被實(shí)時(shí)地繪制，并且對(duì)應(yīng)于所述單個(gè)選定的圖像平面的選定的線與其余的線在所述顯示器上被以不同的方式進(jìn)行顯示，并且其中，所述選定的線對(duì)應(yīng)于與所述多個(gè)圖像平面正交的所述雙平面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所存儲(chǔ)的圖像信息包括對(duì)應(yīng)于被實(shí)時(shí)地繪制的所述選定的單個(gè)圖像平面的圖像信息和對(duì)應(yīng)于未被實(shí)時(shí)地繪制的圖像平面的圖像信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述控制器被進(jìn)一步配置為，基于對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)圖像平面的圖像信息來生成表示對(duì)比劑攝取的時(shí)間-強(qiáng)度曲線。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述控制器被進(jìn)一步配置為，基于所生成的時(shí)間-強(qiáng)度曲線來確定包括如下中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的參數(shù):峰值強(qiáng)度、在所述時(shí)間-強(qiáng)度曲線下方的面積、上升時(shí)間和平均過渡時(shí)間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，N是使用如下方程式來定義的:2〈N〈N3d， 其中，N3d是在實(shí)時(shí)3D成像中被采集的平面的數(shù)量。8.一種顯示超聲圖像的方法，所述方法包括: 確定多個(gè)圖像平面的數(shù)量N; 采集對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)圖像平面中的每個(gè)圖像平面的回波信息； 基于所采集的回波信息來生成針對(duì)所述圖像平面中的每個(gè)圖像平面的圖像信息； 將對(duì)應(yīng)于所述圖像平面中的每個(gè)圖像平面的所述圖像信息存儲(chǔ)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中；并且 顯示包括所述感興趣區(qū)域的超聲圖像，其中，根據(jù)針對(duì)所述多個(gè)圖像平面中的單個(gè)選定的圖像平面或者針對(duì)與所述多個(gè)圖像平面成一角度的雙平面的所生成的圖像信息來繪制所述超聲圖像以供顯示。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括在顯示器上實(shí)時(shí)地繪制被覆蓋在根據(jù)針對(duì)所述雙平面的所生成的圖像信息而繪制的所述超聲圖像上的線，所述線指示掃描通過所述感興趣區(qū)域的所述多個(gè)圖像平面。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括基于來自所述多個(gè)圖像平面中的一個(gè)圖像平面的圖像信息在顯示器上實(shí)時(shí)地繪制另一超聲圖像，并且對(duì)應(yīng)于所述單個(gè)選定的圖像平面的選定的線與其余的線在所述顯示器上被以不同的方式進(jìn)行顯示，并且其中，所述選定的線對(duì)應(yīng)于與所述多個(gè)圖像平面正交的所述雙平面。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所存儲(chǔ)的圖像信息包括對(duì)應(yīng)于被實(shí)時(shí)地繪制的所述選定的單個(gè)圖像平面的圖像信息和對(duì)應(yīng)于未被實(shí)時(shí)地繪制的圖像平面的圖像信息。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，包括基于對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)圖像平面的圖像信息來生成表示對(duì)比劑攝取的時(shí)間-強(qiáng)度曲線。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括基于所生成的時(shí)間-強(qiáng)度曲線來確定包括如下中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的參數(shù):峰值強(qiáng)度、在所述時(shí)間-強(qiáng)度曲線下方的面積、上升時(shí)間和平均過渡時(shí)間。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，N是根據(jù)如下方程式來定義的:2〈N〈N3d， 其中，N3d是在實(shí)時(shí)3D成像中被采集的平面的數(shù)量。15.—種被存儲(chǔ)在非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被配置為繪制超聲圖像信息并且包括程序部分，所述程序部分當(dāng)被處理器執(zhí)行時(shí)，將所述處理器配置為執(zhí)行如下動(dòng)作: 確定多個(gè)圖像平面的數(shù)量N以掃描通過感興趣區(qū)域； 采集對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)圖像平面中的每個(gè)圖像平面的回波信息； 基于所采集的回波信息來生成針對(duì)所述圖像平面中的每個(gè)圖像平面的圖像信息； 將對(duì)應(yīng)于所述圖像平面中的每個(gè)圖像平面的所述圖像信息存儲(chǔ)在系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中；并且 顯示包括所述感興趣區(qū)域的超聲圖像，其中，根據(jù)針對(duì)所述多個(gè)圖像平面中的單個(gè)選定的圖像平面或者針對(duì)與所述多個(gè)圖像平面成一角度的雙平面的所生成的圖像信息來繪制所述超聲圖像以供顯示。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述程序部分將所述處理器進(jìn)一步配置為，在所述顯示器上實(shí)時(shí)地繪制被覆蓋在根據(jù)針對(duì)所述雙平面的所生成的圖像信息而被繪制的所述超聲圖像上面的線，所述線指示掃描通過所述感興趣區(qū)域的所述多個(gè)圖像平面。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)程序，其中，所存儲(chǔ)的圖像信息包括對(duì)應(yīng)于被實(shí)時(shí)地繪制的所述選定的單個(gè)圖像平面的圖像信息和對(duì)應(yīng)于未被實(shí)時(shí)地繪制的圖像平面的圖像?目息O18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述程序部分將所述處理器進(jìn)一步配置為，基于來自所述多個(gè)圖像平面中的一個(gè)圖像平面的圖像信息在所述顯示器上實(shí)時(shí)地繪制另一超聲圖像，并且對(duì)應(yīng)于所述單個(gè)選定的圖像平面的選定的線與其余的線在所述顯示器上被以不同的方式進(jìn)行顯示，并且其中，所述選定的線對(duì)應(yīng)于與所述多個(gè)圖像平面正交的所述雙平面。19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述程序部分將所述處理器進(jìn)一步配置為，基于對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)圖像平面的圖像信息生成表示對(duì)比劑攝取的時(shí)間-強(qiáng)度曲線。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的計(jì)算機(jī)程序，其中，所述程序部分將所述處理器進(jìn)一步配置為，基于所生成的時(shí)間-強(qiáng)度曲線確定包括如下中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的參數(shù):峰值強(qiáng)度、在所述時(shí)間-強(qiáng)度曲線下方的面積、上升時(shí)間和平均過渡時(shí)間。
【文檔編號(hào)】A61B8/08GK105939671SQ201580006005
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日
【發(fā)明人】T·P·J·A·戈捷, L·J·奧爾森
【申請(qǐng)人】皇家飛利浦有限公司