子容積的連續(xù)定向的增強(qiáng)超聲成像的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及子容積的連續(xù)定向的增強(qiáng)超聲成像。掃描(30)整個(gè)容積。利用針對(duì)波束形成參數(shù)的不同設(shè)置來(lái)分離地掃描(30)子容積，這允許針對(duì)子容積的更高圖像質(zhì)量而同時(shí)提供來(lái)自容積的上下文。周期性地檢測(cè)(32)感興趣的解剖體，并且子容積在定位方面移位(34)以覆蓋感興趣的解剖體，這允許在子容積的增強(qiáng)質(zhì)量成像的情況下的相對(duì)連續(xù)的容積成像。通過(guò)容積和子容積切片的交錯(cuò)可以允許相對(duì)幀率和圖像質(zhì)量的優(yōu)化。用于解剖體檢測(cè)和顯示的容積和子容積數(shù)據(jù)之間的不同組合(38)可以提供期望的成像而同時(shí)允許解剖體的規(guī)律檢測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】子容積的連續(xù)定向的増強(qiáng)超聲成像
【背景技術(shù)】
[0001] 本實(shí)施例涉及以超聲的容積成像。具體地，提供了具有感興趣的區(qū)域的容積成像。
[0002] 在超聲成像中，在幀率(frame rate)、分辨率、穿透性以及對(duì)比度之間存在眾所周 知的權(quán)衡。例如，在合理視場(chǎng)的情況下且以對(duì)于心臟學(xué)而言可接受的速率而對(duì)實(shí)時(shí)容積圖 像的獲取相對(duì)于以較低速率所實(shí)現(xiàn)的最佳可能質(zhì)量來(lái)說(shuō)不可避免地涉及對(duì)圖像質(zhì)量（例 如，分辨率和/或?qū)Ρ榷龋┑娘@著犧牲。在某些情況下，當(dāng)心臟內(nèi)的解剖體(ana t omy)的特定 部分、諸如瓣膜是主要所感興趣的時(shí)，維持較大解剖體、諸如心臟的全視場(chǎng)將是合期望或必 要的。這導(dǎo)致特別感興趣的解剖體的較次質(zhì)量視圖。
[0003] 為了改善解剖體的特定部分的圖像質(zhì)量，用戶(hù)手動(dòng)將感興趣的區(qū)域重新定位在被 定為目標(biāo)的特征周?chē)?，將被掃描的區(qū)域的大小減小為僅包含所劃定界限的感興趣區(qū)域，然 后此外調(diào)整成像參數(shù)以增強(qiáng)圖像質(zhì)量。這樣的過(guò)程是繁復(fù)的。該過(guò)程還要求就用戶(hù)而言的 專(zhuān)門(mén)技術(shù)和專(zhuān)注，特別是在容積成像的上下文中。該過(guò)程進(jìn)一步導(dǎo)致由于減小的視場(chǎng)所引 起的上下文的丟失。
[0004] 減小的視場(chǎng)易出故障，其由于相對(duì)于解剖體的探針移動(dòng)。要么探針要么解剖體可 以移動(dòng)并使得感興趣的特征移出較小的容積并丟失。僅通過(guò)使得感興趣的區(qū)域適當(dāng)?shù)卮笥?感興趣的解剖體以將視場(chǎng)保持在運(yùn)動(dòng)的某種可能的全范圍上來(lái)減小該結(jié)果的可能性。但是 視場(chǎng)在大小方面的增加必然經(jīng)歷較小容積內(nèi)的幀率和/或圖像質(zhì)量的犧牲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 作為介紹，下面描述的優(yōu)選實(shí)施例包括用于子容積的增強(qiáng)超聲成像的方法和系 統(tǒng)。整個(gè)容積被掃描。利用用于波束形成(beamforming)參數(shù)的不同設(shè)置來(lái)分離地掃描子容 積，這允許針對(duì)子容積的更高圖像質(zhì)量而同時(shí)提供來(lái)自容積的上下文。周期性地檢測(cè)感興 趣的解剖體，并且子容積在定位方面被移位以覆蓋感興趣的解剖體，這允許在子容積的增 強(qiáng)質(zhì)量成像的情況下的相對(duì)連續(xù)的容積成像。通過(guò)容積和子容積切片的交錯(cuò)可以允許相對(duì) 幀率和圖像質(zhì)量的細(xì)粒度優(yōu)化。用于解剖體檢測(cè)和顯示的容積和子容積數(shù)據(jù)之間的不同組 合可以提供所期望的成像而同時(shí)允許對(duì)解剖體的規(guī)律檢測(cè)?？梢元?dú)立地或以組合地使用這 些特征中的任何一個(gè)或多個(gè)。
[0006] 在第一方面中，提供了一種子容積的增強(qiáng)超聲成像的方法。超聲成像系統(tǒng)利用針 對(duì)容積的子容積的、與針對(duì)容積的其它部分不同的掃描設(shè)置值來(lái)掃描患者的容積。處理器 追蹤解剖體的容積內(nèi)的定位。追蹤使用從掃描中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。處理器基于追蹤而變更容積 內(nèi)的子容積的位置，使得解剖體處于子容積中。以變更的位置來(lái)重復(fù)掃描。分別根據(jù)掃描和 掃描的重復(fù)的數(shù)據(jù)來(lái)順序生成第一和第二圖像。
[0007]在第二方面中，提供了一種用于子容積的增強(qiáng)超聲成像的系統(tǒng)。換能器可與發(fā)射 和接收波束形成器連接。波束形成器控制器被配置為使得所述發(fā)射和接收波束形成器:掃 描患者的容積，所述容積包括在容積的掃描期間順序掃描的多個(gè)容積區(qū)域;掃描容積的子 容積，所述子容積包括在子容積的掃描期間順序掃描的多個(gè)子容積區(qū)域；以及將容積區(qū)域 的掃描與子容積區(qū)域的掃描相交錯(cuò)，使得在掃描所有子容積區(qū)域之前掃描至少一個(gè)容積區(qū) 域并且在掃描所有容積區(qū)域之前掃描至少一個(gè)子容積區(qū)域。圖像處理器被配置為通過(guò)使用 來(lái)自容積掃描的數(shù)據(jù)和來(lái)自子容積掃描的數(shù)據(jù)而生成患者的圖像。顯示器被配置為顯示圖 像。
[0008] 在第三方面中，提供一種子容積的增強(qiáng)超聲成像的方法。掃描容積。利用更大的幀 率、分辨率、對(duì)比度或其組合來(lái)掃描容積的子容積。來(lái)自容積掃描的數(shù)據(jù)與來(lái)自子容積掃描 的數(shù)據(jù)相組合。根據(jù)所組合的數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行測(cè)量。將來(lái)自容積掃描的數(shù)據(jù)和來(lái)自子容積掃描 的數(shù)據(jù)傳遞至三維渲染器(renderer)。三維渲染器生成圖像，其中與子容積的數(shù)據(jù)不同地 對(duì)主容積的數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染。
[0009] 本發(fā)明由隨后的權(quán)利要求所限定，并且此章節(jié)中沒(méi)有什么應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)那些權(quán) 利要求的限制。本發(fā)明的另外的方面和優(yōu)點(diǎn)在以下結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例而被公開(kāi)并且可以稍后 獨(dú)立地或以組合地被要求保護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]組件和各圖不一定按比例繪制，代替地強(qiáng)調(diào)被置于說(shuō)明本發(fā)明的原理上。此外，在 各圖中，同樣的參考標(biāo)號(hào)貫穿不同視圖指明對(duì)應(yīng)的部分。
[0011]圖1是用于子容積的增強(qiáng)超聲成像的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖圖解；
[0012] 圖2圖示了容積和子容積的交錯(cuò)掃描的一個(gè)實(shí)施例；
[0013] 圖3圖示了用于混合子容積數(shù)據(jù)與容積數(shù)據(jù)的示例性加權(quán)；
[0014] 圖4示出了用于來(lái)自容積和子容積的數(shù)據(jù)的不同路徑和使用的一個(gè)實(shí)施例；以及 [0015]圖5是用于子容積的增強(qiáng)超聲成像的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 提供了子容積的自動(dòng)化的、連續(xù)定向的增強(qiáng)成像。以仍與解剖體周?chē)妮^大區(qū)域 的成像兼容的方式提供解剖體的被定為目標(biāo)的部分的增強(qiáng)的圖像質(zhì)量。雖然與全容積成像 相結(jié)合地提供了增強(qiáng)的子容積成像，但是產(chǎn)生一種實(shí)際且很大程度上透明的工作流。用戶(hù) 僅僅配置系統(tǒng)用于針對(duì)特定解剖體的容積成像，并且成像系統(tǒng)向終端用戶(hù)提供上下文(例 如，全容積）和高質(zhì)量信息（例如，子容積）二者。提供自動(dòng)化連續(xù)解剖檢測(cè)與增強(qiáng)的實(shí)況 (live)容積成像的組合。除了解剖體的改善的成像之外，存在很少或沒(méi)有來(lái)自正常用戶(hù)體 驗(yàn)或測(cè)量工作流的干擾。
[0017] 在實(shí)況掃描期間，子容積被連續(xù)地定向在自動(dòng)檢測(cè)的解剖特征周?chē)渲性谧尤?積中有增強(qiáng)的掃描以實(shí)現(xiàn)特征的優(yōu)良成像。子容積的定向通過(guò)被預(yù)設(shè)驅(qū)動(dòng)并且不需要額外 的用戶(hù)交互而是自動(dòng)后臺(tái)過(guò)程。解剖體的移動(dòng)的檢測(cè)可以用于預(yù)測(cè)解剖體的未來(lái)位置以用 于在實(shí)況掃描期間設(shè)置子容積位置。
[0018] 容積和子容積掃描可以逐個(gè)切片地進(jìn)行交錯(cuò)，這與通過(guò)使全容積掃描與全子容積 掃描交錯(cuò)相比允許幀率與圖像質(zhì)量的更為改善的權(quán)衡。可以基于方位掃掠(sweep)來(lái)執(zhí)行 子容積和主容積掃描的交錯(cuò)?？梢栽谧尤莘e和主容積之間提供非整數(shù)相對(duì)容積比率的范 圍，其中在每個(gè)掃掠中使時(shí)間相干性最大化以支持橫向分析處理。
[0019] 由于用于解剖體檢測(cè)或其它測(cè)量的所期望信息可能與用于實(shí)況成像的不同，因此 可以使用多個(gè)數(shù)據(jù)路徑。子容積和容積數(shù)據(jù)被混合用于測(cè)量，但是保持分離直到渲染以供 成像。例如，一條路徑CINE前(pre-CINE)混合以用于由測(cè)量消耗，另一條路徑cine后(post-cine)混合以用于用戶(hù)看到的子容積的顯示增強(qiáng)。
[0020] 圖1示出了子容積的增強(qiáng)超聲成像方法的一個(gè)實(shí)施例。一般來(lái)說(shuō)，在三維超聲成像 期間的感興趣的解剖體根據(jù)容積掃描被自動(dòng)檢測(cè)。感興趣的區(qū)域被定義為所檢測(cè)的解剖體 周?chē)淖尤莘e。子容積被掃描，其與容積的掃描相交錯(cuò)，從而利用與容積的其余部分不同的 掃描設(shè)置而提供子容積信息。通過(guò)在掃描的重復(fù)的情況下重復(fù)解剖體的檢測(cè)，解剖體位置 被更新，從而提供其中增強(qiáng)的成像面向感興趣的解剖體的自動(dòng)容積成像。
[0021] 所述方法由圖5中所示的系統(tǒng)或不同的系統(tǒng)執(zhí)行。例如，醫(yī)學(xué)診斷超聲成像系統(tǒng)在 動(dòng)作30和36中掃描，處理器在動(dòng)作32和40中檢測(cè)，波束形成器控制器在動(dòng)作34中在容積內(nèi) 定位子容積，處理器在動(dòng)作38中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，并且成像系統(tǒng)在動(dòng)作42中生成所顯示的 圖像。其它設(shè)備可以執(zhí)行動(dòng)作中的任一個(gè)，諸如處理器執(zhí)行所有的非掃描動(dòng)作。
[0022]動(dòng)作以所示次序或另一次序被執(zhí)行。例如，動(dòng)作42在動(dòng)作38和40和/或動(dòng)作34或36 的重復(fù)之前、之后或與其同時(shí)執(zhí)行。
[0023]可以使用附加的、不同的或較少的動(dòng)作。例如，動(dòng)作42可以不被執(zhí)行。作為另一示 例，動(dòng)作38可以不被執(zhí)行并且在沒(méi)有與子容積數(shù)據(jù)的組合的情況下使用容積數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)解 剖體。在又一示例中，不執(zhí)行從動(dòng)作40至動(dòng)作32的重復(fù)循環(huán)以及動(dòng)作40的追蹤，諸如其中在 用于單個(gè)圖像的兩個(gè)路徑中利用經(jīng)組合和未經(jīng)組合的數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行動(dòng)作38和42的情況。
[0024] 在動(dòng)作30中，掃描患者的容積。該掃描是初始掃描，諸如首次掃描。初始掃描可以 是初始地或者在動(dòng)作32中檢測(cè)解剖體之前發(fā)生的那個(gè)，即使在初始掃描之前發(fā)生了其它在 先掃描。
[0025] 初始掃描是對(duì)整個(gè)容積的。所述整個(gè)容積是由掃描所建立的視場(chǎng)。橫向范圍和深 度定義所掃描的容積的范圍。基于不同的設(shè)置，不同大小的容積可以構(gòu)成整個(gè)掃描容積。用 戶(hù)或系統(tǒng)確定視場(chǎng)和結(jié)果得到的整個(gè)掃描容積。
[0026] 為了以超聲掃描視場(chǎng)，由超聲系統(tǒng)形成發(fā)射和接收波束?？梢允褂萌魏螔呙韪袷?， 諸如扇形、線(xiàn)性或者Vector?以及對(duì)應(yīng)的視場(chǎng)。掃描是對(duì)三維區(qū)域或容積的。通過(guò)三維中的 電氣和/或機(jī)械操縱(steer)來(lái)分布掃描線(xiàn)，從而提供表示容積的數(shù)據(jù)(例如，NXMXR的容 積，其中N、M和R是大于1的整數(shù)）。可以使用任何三維格式，諸如沿著平面順序掃描以使得掃 描平面一起表示容積。
[0027] 發(fā)射和/或接收波束特性可以被設(shè)置或響應(yīng)于參數(shù)的值。設(shè)置視場(chǎng)的深度和/或橫 向范圍。類(lèi)似地，設(shè)置發(fā)射波束焦點(diǎn)深度、發(fā)射頻率、接收頻率、線(xiàn)密度、采樣密度、發(fā)射波形 (例如，循環(huán)數(shù)量和/或包絡(luò)形狀）、幀率、孔徑、和/或其它掃描特性?？梢栽O(shè)置每掃描線(xiàn)的發(fā) 射焦點(diǎn)定位的數(shù)量(例如，一個(gè)或兩個(gè)）?？梢允褂貌煌?、附加的或較少的掃描(例如，發(fā)射 和/或接收)參數(shù)。
[0028] 通過(guò)接收波束形成，響應(yīng)數(shù)據(jù)表示視場(chǎng)中的樣本。檢測(cè)從掃描所接收的數(shù)據(jù)。B模 式檢測(cè)器確定由接收的數(shù)據(jù)所表示的聲學(xué)回波的強(qiáng)度。例如，接收數(shù)據(jù)被格式化為同相和 正交的數(shù)據(jù)。同相和正交項(xiàng)的平方和的平方根被計(jì)算為強(qiáng)度。聲學(xué)回波的大小的其它度量 可以用于B模式檢測(cè)。
[0029] 可以基于參數(shù)的值而執(zhí)行其它B模式處理。例如，檢測(cè)的B模式數(shù)據(jù)被空間濾波。作 為另一示例，獲取來(lái)自整個(gè)視場(chǎng)的掃描的對(duì)應(yīng)序列中的幀序列。結(jié)果產(chǎn)生的B模式數(shù)據(jù)幀的 不同對(duì)或其它大小的分組被時(shí)間濾波?？梢允褂脽o(wú)限脈沖或有限脈沖響應(yīng)濾波。在另一示 例中，應(yīng)用一般或總體增益。一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可以建立總體增益。附加地或可替換地，可以 應(yīng)用深度相關(guān)的增益?？梢允褂貌煌?、附加的或更少的B模式處理參數(shù)。
[0030] 在其它實(shí)施例中，執(zhí)行其它類(lèi)型的檢測(cè)和對(duì)應(yīng)的掃描。例如，使用彩色血流(例如， 多普勒)估計(jì)。速度、動(dòng)力和/或變化被估計(jì)。作為另一示例，使用諧波模式，諸如以基礎(chǔ)發(fā)射 頻率的二次諧波進(jìn)行成像?？梢允褂媚Ｊ降慕M合。
[0031] 在處理之后，如果需要的話(huà)則檢測(cè)的數(shù)據(jù)被掃描轉(zhuǎn)換?？梢陨啥S圖像。例如，B 模式圖像表示B模式視場(chǎng)中聲學(xué)回波的返回的強(qiáng)度或力度(strength)。所述強(qiáng)度或B模式數(shù) 據(jù)被映射到顯示器的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的灰度。灰度可以是由顯示器用于控制像素的相等或類(lèi)似 的紅、綠、藍(lán)(RGB)值?？梢允褂萌魏晤伾蚧叶扔成?。
[0032] 用于其它動(dòng)作的數(shù)據(jù)來(lái)自處理路徑中的任何點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，在任何顏色或 顯示映射之前使用所檢測(cè)和掃描轉(zhuǎn)換的標(biāo)量值。在其它實(shí)施例中，使用在檢測(cè)之前的經(jīng)波 束形成的樣本、在掃描轉(zhuǎn)換之前的所檢測(cè)數(shù)據(jù)或者在顯示映射之后的顯示值。
[0033] 使用任何過(guò)程來(lái)初始地設(shè)置用于掃描的參數(shù)的值。在一個(gè)實(shí)施例中，基于用戶(hù)的 輸入、預(yù)確定的值和/或應(yīng)用或配置的選擇來(lái)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。例如，用戶(hù)選擇特定解 剖體、諸如心臟瓣膜的容積或三維成像。在可替換的或附加的實(shí)施例中，基于反饋或適配于 從掃描中所接收的數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)值的自 動(dòng)設(shè)置。例如，設(shè)置B模式數(shù)據(jù)的總體增益和/或動(dòng)態(tài)范圍，這基于標(biāo)識(shí)與視場(chǎng)中的組織相關(guān) 聯(lián)的位置的B模式數(shù)據(jù)，以及使用針對(duì)組織位置的平均值、中值或其它B模式強(qiáng)度來(lái)設(shè)置所 述增益和/或動(dòng)態(tài)范圍。
[0034] 還可以針對(duì)所期望的成像質(zhì)量增強(qiáng)來(lái)初始地設(shè)置參數(shù)的值。要分離地掃描的子容 積的值通過(guò)預(yù)設(shè)進(jìn)行設(shè)置?？梢詾椴煌瑴y(cè)驗(yàn)類(lèi)型選擇多種類(lèi)型的解剖體和圖像增強(qiáng)。用戶(hù) 選擇用于特定解剖體的容積成像應(yīng)用?；趹?yīng)用的選擇來(lái)預(yù)確定和使用用于容積和用于子 容積的掃描設(shè)置的值。用戶(hù)可以變更或改變用于容積和/或子容積掃描的任何值。
[0035] 在附加或可替換的實(shí)施例中，可以基于用戶(hù)輸入或調(diào)整來(lái)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。 例如，用戶(hù)通過(guò)使用多赫茲/空間時(shí)間選擇或其它輸入來(lái)選擇頻率或幀率和/或線(xiàn)密度。作 為另一示例，用戶(hù)選擇在主容積（例如，整個(gè)容積)和子容積之間的相對(duì)幀率。在另一示例 中，用戶(hù)輸入子容積的最小期望幀率。在又一示例中，為了功率管理權(quán)衡，輸入主容積和子 容積的相對(duì)權(quán)重。用戶(hù)指示相對(duì)熱負(fù)荷，其然后建立用于容積和子容積的幀率和/或發(fā)射功 率設(shè)置?？商鎿Q地，通過(guò)使用應(yīng)用的用戶(hù)選擇或預(yù)設(shè)來(lái)建立這些相對(duì)設(shè)置中一個(gè)或多個(gè)相 對(duì)設(shè)置的值。
[0036] 在實(shí)況或?qū)崟r(shí)成像(同時(shí)地或當(dāng)患者具有對(duì)著他們放置的換能器時(shí)掃描和輸出圖 像)期間，一般不需要或預(yù)期用戶(hù)的針對(duì)被定為目標(biāo)的子容積的特殊交互。用戶(hù)可以?xún)H選擇 應(yīng)用（例如，瓣膜的三維成像)并且其余的配置自動(dòng)發(fā)生。用戶(hù)可以對(duì)設(shè)置中的任何一個(gè)或 多個(gè)進(jìn)行預(yù)配置，然后在沒(méi)有用戶(hù)的另外的改變的情況下發(fā)生成像。在其它實(shí)施例中，在實(shí) 況成像期間，子容積和/或容積成像的可配置性仍然是可用的。用戶(hù)可以變更掃描參數(shù)的一 個(gè)或多個(gè)值而不被要求或預(yù)期作為正常工作流的部分而進(jìn)行變更。
[0037] 在動(dòng)作32中，處理器根據(jù)初始掃描的數(shù)據(jù)而檢測(cè)解剖體。表示患者的容積的數(shù)據(jù) 被處理以檢測(cè)感興趣的解剖體。例如，用戶(hù)相對(duì)于患者平移和/或旋轉(zhuǎn)視場(chǎng)（即，移動(dòng)換能 器）以定位解剖體。一旦解剖體處于視場(chǎng)中，處理器就檢測(cè)解剖體。例如，根據(jù)表示包括心臟 的至少一部分的容積的B模式數(shù)據(jù)而自動(dòng)檢測(cè)瓣膜。
[0038]在實(shí)況成像期間檢測(cè)是自動(dòng)的。處理器應(yīng)用濾波、邊緣檢測(cè)、模式匹配、模型匹配 或其它計(jì)算機(jī)輔助的分類(lèi)以在數(shù)據(jù)中檢測(cè)解剖體，而不是要求用戶(hù)輸入針對(duì)解剖體的一個(gè) 或多個(gè)位置。在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用經(jīng)機(jī)器學(xué)習(xí)的分類(lèi)器。哈爾(Haar)、梯度、方向性的或其 它特征根據(jù)容積數(shù)據(jù)而被計(jì)算并被輸入至經(jīng)機(jī)器學(xué)習(xí)的分類(lèi)器。經(jīng)機(jī)器學(xué)習(xí)的分類(lèi)器，基 于從具有對(duì)感興趣的解剖體與其它組織或流體進(jìn)行區(qū)分的已知事實(shí)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的學(xué)習(xí)， 指示解剖體是否由針對(duì)容積的數(shù)據(jù)所表示以及在何處?？梢允褂萌魏螜C(jī)器學(xué)習(xí)，諸如概率 提升樹(shù)、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或支持向量機(jī)。可以使用任何特征或特征集。
[0039] 在可替換的實(shí)施例中，對(duì)設(shè)備、諸如外科儀器或植入物進(jìn)行檢測(cè)，而不是解剖體。 在給定的容積中可以檢測(cè)解剖體和所添加的設(shè)備兩者。不同的或相同的檢測(cè)器檢測(cè)不同的 解剖體和/或設(shè)備。
[0040] 在還其它的實(shí)施例中，用戶(hù)手動(dòng)在較大容積中標(biāo)識(shí)任意解剖特征。用戶(hù)輸入解剖 體的位置(例如，追蹤）?？梢允褂冒胱詣?dòng)化的方法，諸如用戶(hù)輸入種子點(diǎn)，其然后用于定位 解剖體。
[0041] 所檢測(cè)的解剖體或設(shè)備具有任何空間范圍。例如，解剖體在一個(gè)或多個(gè)維度上延 伸多個(gè)體素。
[0042] 在動(dòng)作34中，處理器在所檢測(cè)的解剖體周?chē)蚧谒鶛z測(cè)的解剖體而指派子容 積。在其中所檢測(cè)的解剖體是感興趣的解剖體的情況下，子容積被定位為以諸如〇.5cm的最 小裕度而包含感興趣的解剖體。當(dāng)被檢測(cè)時(shí)，處理器在特征或解剖體的周?chē)x子容積。子 容積具有任何形狀，諸如立方體、球體或其它形狀。子容積的大小被定為滿(mǎn)足所述裕度而同 時(shí)包括所有感興趣的解剖體。子容積的大小和形狀可以被定為如感興趣的解剖體而沒(méi)有裕 度或具有給定裕度。在其它實(shí)施例中，基于除了感興趣的解剖體之外的解剖體來(lái)定位子容 積，諸如基于左心室的檢測(cè)來(lái)定位針對(duì)瓣膜的子容積。
[0043]子容積在三維上延伸。子容積在容積內(nèi)，諸如整個(gè)在內(nèi)部或在內(nèi)部但具有公共邊 緣。子容積可以小于容積的1/2,小于其1/3,小于其1/4或具有相對(duì)于容積的另一大小比。
[0044] 子容積被定位在解剖體周?chē)鳛槌跏贾概?。由于換能器和/或感興趣的解剖體可 以相對(duì)于患者移動(dòng)，因此子容積的大小可以被定為覆蓋任何移動(dòng)和/或子容積可以在定位 方面被變更(參見(jiàn)動(dòng)作40)以計(jì)及運(yùn)動(dòng)。為了優(yōu)化針對(duì)子容積的幀率和/或圖像質(zhì)量增強(qiáng)，所 述大小小于用以計(jì)及可能的移動(dòng)的大小。在初始指派之后，可以發(fā)生其它指派以重新定位 子容積。
[0045] 在動(dòng)作36中，利用用于容積的子容積的、與用于容積的其它部分不同的掃描設(shè)置 值來(lái)掃描患者的容積。超聲成像系統(tǒng)對(duì)容積進(jìn)行掃描。通過(guò)超聲成像系統(tǒng)為子容積執(zhí)行分 離的掃描。容積掃描是針對(duì)包括子容積的部分或全部的整個(gè)容積。雖然可以利用較少的樣 本和/或掃描線(xiàn)密度來(lái)掃描容積，但容積掃描可能導(dǎo)致將患者的相同部分表不為子容積體 素的體素?？商鎿Q地，容積掃描僅針對(duì)不被包括在子容積中的容積的部分。
[0046] 用于掃描整個(gè)容積或全視場(chǎng)的參數(shù)的值與用于執(zhí)行動(dòng)作30的初始掃描的值相同。 超聲成像系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)全視場(chǎng)進(jìn)行成像。全視場(chǎng)的掃描可以允許查看外科設(shè)備相對(duì)于被定為 目標(biāo)的解剖體的定向或在周?chē)馄鼠w的上下文中查看感興趣的解剖體。子容積外的容積的 其它部分繼續(xù)被掃描。
[0047] 來(lái)自與子容積重疊的容積掃描的數(shù)據(jù)可以用作子容積的部分或者僅使用來(lái)自分 離的子容積掃描的數(shù)據(jù)。一個(gè)或多個(gè)發(fā)射和結(jié)果產(chǎn)生的接收數(shù)據(jù)僅用于子容積。
[0048] 為子容積和容積執(zhí)行分離的掃描。針對(duì)子容積掃描發(fā)生與針對(duì)容積掃描的不同的 發(fā)射和響應(yīng)接收事件。利用具有與用于子容積的不同的值的掃描設(shè)置來(lái)掃描容積。任何一 個(gè)或多個(gè)(例如，兩個(gè)或更多）參數(shù)具有不同的值。例如，線(xiàn)密度、發(fā)射功率、幀率、線(xiàn)（掃描） 定向、掃描格式、軸向響應(yīng)(例如，不同的脈沖形狀或在子容積內(nèi)引入諧波成像)和/或發(fā)射 焦點(diǎn)對(duì)于子容積掃描相比對(duì)于容積掃描是不同的。在一個(gè)實(shí)施例中，利用如與較大容積相 比更大的幀率、分辨率、對(duì)比度或其組合來(lái)掃描子容積。例如，相比于針對(duì)容積的，線(xiàn)密度針 對(duì)子容積而言更大。
[0049] 在瓣膜示例中，針對(duì)瓣膜成像而優(yōu)化用于子容積掃描的掃描設(shè)置，諸如具有相比 于容積的更大幀率。幀率可能比分辨率或?qū)Ρ榷雀匾虼丝梢栽诜直媛屎?或?qū)Ρ榷确?面的犧牲的情況下被設(shè)置得更高。針對(duì)子容積的分辨率和/或?qū)Ρ榷扰c針對(duì)容積的相比可 以相同、更好或更壞。聚焦點(diǎn)可以在子容積中被置于中心以用于如與使用容積掃描相比的 更好的聚焦。用于子容積的發(fā)射能量可以比用于容積的更高。針對(duì)感興趣的解剖體而設(shè)置 值，因此所述值可以相對(duì)于用于子容積的彼此以及相對(duì)于容積而被設(shè)置。掃描其它解剖體 可以使用相同或不同的權(quán)衡。
[0050] 用于子容積的掃描的定向可以與用于容積的相同或不同。圖2示出這樣的示例:在 所述不例中沿著切片54掃描容積50,并且沿著切片56掃描子容積52。掃描線(xiàn)沿著切片54、 56,諸如掃描線(xiàn)對(duì)于切片54是垂直的（即，正交于換能器陣列）并且不同于針對(duì)切片56的垂 直線(xiàn)。可以使用任何角度差異，諸如不同了至少10度以用于比較兩個(gè)線(xiàn)性?huà)呙琛Ｔ谄渲刑峁?扇形或矢向（vector)掃描的情況下，差異為從中心線(xiàn)或超過(guò)半數(shù)掃描線(xiàn)的至少10度。通過(guò) 不同地操縱掃描線(xiàn)，可以在成像中強(qiáng)調(diào)解剖體的不同方面。從與去往心臟的能量的角度不 同的入射聲能的角度可以最好地查看瓣膜。通過(guò)使用分離的掃描，可以利用用于解剖體的 適當(dāng)設(shè)置來(lái)掃描容積和子容積。主容積可以可選地在緩慢演進(jìn)的基礎(chǔ)上要么一次要么連續(xù) 地被重定向以示出作為針對(duì)某些測(cè)驗(yàn)或干預(yù)的標(biāo)準(zhǔn)化慣例的解剖特征的投影。
[0051] 掃描的類(lèi)型，諸如掃描的模式，對(duì)于容積與子容積是相同或不同的。例如，諧波成 像用于子容積但是基礎(chǔ)B模式用于子容積。子容積或感興趣的其它區(qū)域的非B模式掃描(例 如，容積彩色多普勒、頻譜多普勒、或者彈性成像(61&81：(^抑口117))也可以以子容積而被定 向。
[0052] 以交錯(cuò)的方式掃描容積和子容積。對(duì)于容積的每個(gè)掃描，子容積被掃描一次、兩次 或更多次。通過(guò)使完整的容積與完整的子容積掃描交錯(cuò)，提供了受限數(shù)目的幀率比率。
[0053] 在另一實(shí)施例中，交錯(cuò)是對(duì)容積的區(qū)域或子部分與子容積的全部或子部分的。此 交錯(cuò)可以提供幀率比率方面的更大范圍或分辨率?？梢允褂萌莘e和/或子容積的任何區(qū)域 劃分。圖2示出了其中通過(guò)切片進(jìn)行交錯(cuò)的示例。每個(gè)切片54、56都是平面掃描區(qū)域。針對(duì)子 容積52的每個(gè)平面掃描區(qū)域而掃描容積50的一個(gè)或多個(gè)平面掃描區(qū)域，或反之亦然。容積 50的任何數(shù)量的切片54的掃描可以與對(duì)子容積52的任何數(shù)量的切片56的掃描進(jìn)行交錯(cuò)。子 容積52的掃描與更大容積50的掃描進(jìn)行交錯(cuò)。
[0054] 在掃掠（sweep)(即，一個(gè)或多個(gè)切片54、56)之間對(duì)掃描進(jìn)行交錯(cuò)。掃掠是在相同 的一個(gè)或多個(gè)平面中進(jìn)行的時(shí)間上相繼的發(fā)射/接收事件的集合。一般根據(jù)掃描的多個(gè)掃 掠而構(gòu)造成像容積50、52。在掃描交錯(cuò)中維持該粒度以改進(jìn)在相繼收集的波束之間的橫向 相干處理。針對(duì)主容積的每Μ個(gè)掃掠而掃描子容積的N個(gè)掃掠，其中N和Μ是多1的整數(shù)。在圖2 中，容積50被劃分為八個(gè)切片54。子容積52被劃分為五個(gè)切片56。這產(chǎn)生了在子容積幀率和 主容積幀率之間的有效比率(Ν*主容積掃掠數(shù))/(Μ*子容積掃掠數(shù)）（例如，Ν*8/Μ*5)。
[0055] 容積切片54的每個(gè)掃掠需要給定時(shí)間，諸如8mS。在沒(méi)有子容積獲取的情況下，這 具有64mS的周期，（15.525Hz)。在標(biāo)識(shí)了感興趣的特征后，在具有較高波束密度和獨(dú)立定向 的5個(gè)方位掃掠中獲取子容積，例如，導(dǎo)致子容積的每個(gè)掃掠需要2mS?？梢蕴峁┢渌〞r(shí)。
[0056] 在圖2中，數(shù)字指示在主容積和子容積之間的掃掠的交錯(cuò)的獲取次序。例如，用數(shù) 字0和3標(biāo)注的切片54被子容積中兩個(gè)切片的掃描分離。子容積切片可以標(biāo)注為（從上至 下）：1、8、16、……；2、10、17、……；4、11、19、……；5、13、20、……；以及7、14、22、……。標(biāo)注 數(shù)字指示通過(guò)掃掠或切片相繼掃描的序列1-22。
[0057] 通過(guò)選擇N和Μ而在子容積和主容積之間可以實(shí)現(xiàn)相同的幀率，因此比率N/M =子 容積掃掠數(shù)/主容積掃掠數(shù)。為了增加子容積的幀率，執(zhí)行針對(duì)主容積50的每個(gè)掃掠的子容 積52的兩個(gè)或更多掃掠。例如，子容積周期為5*2+2.5*8 = 30mS，（33.33Hz)，以及主容積周 期為8*(4+8)= 96mS(10.42Hz)。用主容積幀率中33 %的下降換得子容積幀率的113 %的相 對(duì)增加以及增加的分辨率。在圖2的示例中，其它可能的子容積與主容積的比率關(guān)系包括： 1·0、1·6、2·0、2·4、3·0、3·2、4·0、……。
[0058] 在一種方法中，處理器找到最小乘積Μ*Ν，其中Μ>Ν，使得實(shí)現(xiàn)子容積的最小目標(biāo) 幀率?？梢允褂妙A(yù)設(shè)或其它選擇方法。提供目標(biāo)幀率，諸如基于感興趣的解剖體。在給定該 起始準(zhǔn)則的情況下設(shè)置其它掃描參數(shù)。
[0059] 所提出的交錯(cuò)對(duì)于二維成像也起作用，其中二維幀被視為容積成像的退化版本， 其中幀僅包括單個(gè)掃掠。在這種情況下，相對(duì)于主R0I的子R0I幀率方面的任何增加都按照 整數(shù)倍數(shù)。
[0060] 再次參考圖1，在動(dòng)作38中，將表示子容積的數(shù)據(jù)與表示容積的數(shù)據(jù)相組合。由濾 波器或處理器組合通過(guò)子容積和容積的分離掃描所獲取的樣本。在其中容積掃描是對(duì)除了 子容積之外的部分的情況下，所述組合提供表示整個(gè)容積而沒(méi)有重疊的數(shù)據(jù)集。在其中容 積掃描包括子容積的情況下，針對(duì)重疊的數(shù)據(jù)被求平均值、選擇最大值、選擇最小值或以其 它方式針對(duì)在兩個(gè)數(shù)據(jù)集中都表示的任何位置進(jìn)行組合。組合之后結(jié)果產(chǎn)生的數(shù)據(jù)表示容 積，但是在子容積中具有增強(qiáng)的信息。
[0061] 可以以與用于子容積的不同的空間分辨率和/或時(shí)間分辨率來(lái)獲取針對(duì)容積的數(shù) 據(jù)。例如，子容積數(shù)據(jù)表示以1.5倍空間分辨率(例如，1.5線(xiàn)和樣本密度）以及2倍幀率的子 容積。為了避免或限制用于測(cè)量的數(shù)據(jù)或成像中的偽像，空間和/或時(shí)間混合方案調(diào)和子容 積和更大主容積之間的幀率、幾何結(jié)構(gòu)、以及顯示差異。
[0062] 可以使用時(shí)間內(nèi)插（temporal interpolation)。較低幀率數(shù)據(jù)集被時(shí)間內(nèi)插以創(chuàng) 建居間數(shù)據(jù)集以提供與較高幀率相等的幀率。例如，通過(guò)在時(shí)間上將數(shù)據(jù)幀內(nèi)插在數(shù)據(jù)集 的每個(gè)相鄰對(duì)中間使容積的幀率加倍。內(nèi)插處于針對(duì)相同位置、來(lái)自不同時(shí)間的數(shù)據(jù)之間。 內(nèi)插以子容積的幀率(其大于或等于主容積的幀率)提供混合的幀。
[0063] 在一個(gè)實(shí)施例中，mk是在檢測(cè)之后并在掃描轉(zhuǎn)換之前或之后的對(duì)應(yīng)于每個(gè)主容積 幀k的樣本強(qiáng)度的矢量。81是在檢測(cè)之后并在掃描轉(zhuǎn)換之前或之后的對(duì)應(yīng)于幀I后每個(gè)子容 積的樣本強(qiáng)度的矢量。tk是每個(gè)主容積幀k的獲取完成的時(shí)間。七是每個(gè)子容積幀k的獲取完 成的時(shí)間。對(duì)于每個(gè)子容積SI，樣本的經(jīng)混合的輸出幀被計(jì)算為:01 = V[amn-ftim-l ]+si，其 中幀η和n_l是在時(shí)間tn^ti>tn-i處獲取的時(shí)間上最接近的主容積幀，并且有a= (tn-ti)/ Tm，其中Tm是主容積幀周期并且β= 1-a，以及W□是將落在子容積的邊界內(nèi)的所有主容積樣 本設(shè)置成零的掩蔽函數(shù)。因此，輸出幀率等于子容積幀率，其中在子容積外的輸出幀樣本被 線(xiàn)性?xún)?nèi)插于緊接在子容積幀之前和之后的主容積幀之間，以及其中落在子容積內(nèi)的樣本從 子容積未經(jīng)修改地取得?？梢允褂闷渌椒?，諸如采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。
[0064] 可替換地或附加地，數(shù)據(jù)被組合以具有相同的有效空間分辨率。例如，子容積具有 更大的樣本和/或線(xiàn)密度。容積的數(shù)據(jù)被空間內(nèi)插以具有匹配的樣本和/或線(xiàn)密度。使用來(lái) 自相同時(shí)間的數(shù)據(jù)的空間內(nèi)插。經(jīng)混合的幀具有與子容積的分辨率相匹配的密集聲學(xué)網(wǎng) 格。
[0065] 為了組合，來(lái)自容積數(shù)據(jù)的體素可以與來(lái)自子容積數(shù)據(jù)的體素重疊?？臻g混合被 用于限制或避免子容積邊界與容積的邊界偽像。混合提供從子容積與容積的較高空間分辨 率和/或?qū)Ρ榷鹊母鼮橹鸩降霓D(zhuǎn)變，從而避免來(lái)自突然轉(zhuǎn)變的令人分心的圖像偽像。
[0066] 定義子容積中重疊體素的邊界區(qū)域。在此邊界區(qū)域內(nèi)執(zhí)行加權(quán)的組合。在容積附 近，來(lái)自容積的數(shù)據(jù)或體素在加權(quán)平均中被更重地加權(quán)。對(duì)于更多在子容積中的位置，來(lái)自 子容積的數(shù)據(jù)或體素在加權(quán)平均中被更重地加權(quán)?？梢允褂棉D(zhuǎn)變權(quán)重的任何映射函數(shù)。圖3 示出了平滑加權(quán)方案，使得子容積的邊界不明顯。在圖3中，應(yīng)用于子容積數(shù)據(jù)的權(quán)重為W (X)并且應(yīng)用于容積數(shù)據(jù)的權(quán)重為l-W(x)。對(duì)于在子容積外的容積的位置，應(yīng)用于容積數(shù)據(jù) 的權(quán)重為1。沿著某個(gè)維度而應(yīng)用于子容積內(nèi)的子容積數(shù)據(jù)的加權(quán)簡(jiǎn)檔(profile)是沿著該 維度而應(yīng)用于子容積內(nèi)的主容積數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)檔的逆（inverse)?？缙渌S度而應(yīng)用相同或不 同的加權(quán)簡(jiǎn)檔。
[0067]可以使用其它加權(quán)簡(jiǎn)檔。在一個(gè)實(shí)施例中，使用球形對(duì)稱(chēng)加權(quán)。距子容積中心的距 離指示相對(duì)權(quán)重。對(duì)于與中心間隔開(kāi)更遠(yuǎn)的體素位置，容積數(shù)據(jù)被更重地加權(quán)。
[0068] 再次參考圖1，來(lái)自容積和子容積掃描的數(shù)據(jù)被示出為遵循兩個(gè)路徑。一個(gè)路徑包 括動(dòng)作38和40以用于追蹤解剖體定位。例如，轉(zhuǎn)發(fā)至CINE或測(cè)量過(guò)程的數(shù)據(jù)流包括已經(jīng)混 合的容積和子容積數(shù)據(jù)。子容積獲取對(duì)于現(xiàn)有測(cè)量或其它應(yīng)用、包括動(dòng)作32中的解剖體的 檢測(cè)來(lái)說(shuō)是透明的。另一路徑在CINE之后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行混合或組合，從而允許具有對(duì)子容積 的視覺(jué)增強(qiáng)的容積成像。對(duì)子容積應(yīng)用與對(duì)容積的不同的渲染、傳遞函數(shù)、明暗處理 (shading)或其它成像過(guò)程。對(duì)于該分離的處理，分離地傳遞來(lái)自容積和子容積的數(shù)據(jù)以用 于CINE后或渲染混合。
[0069] 圖4示出該劃分的示例。執(zhí)行波束形成和檢測(cè)60并且數(shù)據(jù)在兩個(gè)路徑中被傳遞至 CINE 62--通過(guò)CINE前混合66以及在沒(méi)有CINE前混合的情況下?；旌系臄?shù)據(jù)被用于特征 檢測(cè)和/或測(cè)量64(例如，現(xiàn)有容積、面積、容積流、或其它診斷或處理測(cè)量）。測(cè)量可以用于 設(shè)置子容積的位置，因此使用移動(dòng)預(yù)測(cè)68以定義子容積放置以及結(jié)果產(chǎn)生的掃描序列70。 未組合的數(shù)據(jù)被提供至渲染器72以供混合，其中針對(duì)子容積和容積有增強(qiáng)的或不同的渲 染。
[0070] 再次參考圖1，混合的數(shù)據(jù)用于動(dòng)作40中的測(cè)量。測(cè)量是要追蹤容積內(nèi)的解剖體的 定位。處理器使用從掃描產(chǎn)生的以及所組合的數(shù)據(jù)進(jìn)行追蹤。例如，處理器執(zhí)行動(dòng)作32的檢 測(cè)以確定解剖體的當(dāng)前定位。將分類(lèi)器應(yīng)用于所組合的數(shù)據(jù)以檢測(cè)解剖體以及解剖體的位 置。使用通過(guò)組合子容積數(shù)據(jù)與容積數(shù)據(jù)而創(chuàng)建的數(shù)據(jù)集來(lái)執(zhí)行檢測(cè)。在可替換的實(shí)施例 中，追蹤依賴(lài)于相似性或相關(guān)性以確定空間偏移和/或旋轉(zhuǎn)。通過(guò)使用來(lái)自在先數(shù)據(jù)容積 (volume of data)的、在當(dāng)前數(shù)據(jù)容積中具有最高相關(guān)性的數(shù)據(jù)而找到解剖體的定位來(lái)追 蹤解剖體。
[0071] 在沒(méi)有用戶(hù)輸入解剖體的定位的指示的情況下執(zhí)行追蹤。處理器在沒(méi)有解剖體的 位置的用戶(hù)標(biāo)識(shí)的情況下執(zhí)行檢測(cè)?？商鎿Q地，用戶(hù)輸入解剖體位置。
[0072] 通過(guò)檢測(cè)解剖體的當(dāng)前定位，子容積的定位和/或范圍被連續(xù)地重新定義。解剖體 的檢測(cè)盡可能連續(xù)，其中周期性地向子容積掃描序列做出對(duì)應(yīng)的更新。連續(xù)檢測(cè)可以是每 五秒至少一次。可以使用更頻繁的檢測(cè)，諸如針對(duì)每個(gè)容積數(shù)據(jù)集一次。子容積的波束可以 從預(yù)計(jì)算的密集網(wǎng)格中進(jìn)行選擇以最小化子容積的每次更新的計(jì)算。
[0073] 追蹤指示解剖體以及對(duì)應(yīng)子容積的位置中的變更?；诮馄鼠w的最新近的檢測(cè)， 在動(dòng)作34中定位子容積。重復(fù)動(dòng)作34。處理器基于解剖體的最新近的檢測(cè)而設(shè)置子容積的 位置和/或范圍。隨著解剖體相對(duì)于容積而移動(dòng)，諸如由于換能器和/或患者移動(dòng)，子容積位 置被更新以在容積視場(chǎng)中跟隨解剖體。
[0074] 變更可以是預(yù)測(cè)性的。由于運(yùn)動(dòng)可以是連續(xù)的，所以解剖體的位置到子容積被掃 描的時(shí)候可能移位。從在動(dòng)作36中完成掃描到在動(dòng)作36中再次開(kāi)始掃描的延遲可能導(dǎo)致解 剖體處于與在先掃描中的所檢測(cè)位置不同的位置處。在子容積中給定裕度的情況下，該不 準(zhǔn)確性可以是可接受的?？商鎿Q地，處理器預(yù)測(cè)下一位置。來(lái)自所獲取的數(shù)據(jù)集的一個(gè)或多 個(gè)在先對(duì)的運(yùn)動(dòng)用于預(yù)測(cè)針對(duì)當(dāng)要發(fā)生下一掃描時(shí)的下一位置。如果解剖體以給定速率和 方向移動(dòng)，那么該速率和方向用于預(yù)測(cè)到要發(fā)生子容積的下一掃描的時(shí)候的位置。運(yùn)動(dòng)的 歷史，諸如與周期運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)，可以在預(yù)測(cè)中被使用。當(dāng)前階段被用于確定針對(duì)后續(xù)掃描的 預(yù)期速率和方向。預(yù)測(cè)對(duì)特征檢測(cè)和實(shí)時(shí)獲取之間的遲延進(jìn)行補(bǔ)償。
[0075]從動(dòng)作40至動(dòng)作32的反饋箭頭表示正在進(jìn)行的或者連續(xù)的掃描?；诮馄鼠w的重 復(fù)檢測(cè)而以變更的子容積位置重復(fù)掃描。該過(guò)程在實(shí)況或?qū)崟r(shí)成像中隨時(shí)間持續(xù)，從而追 蹤容積中的解剖體。盡管有移動(dòng)，但是感興趣的解剖體隨時(shí)間繼續(xù)受益于更大的幀率、分辨 率和/或?qū)Ρ榷龋?，圖像質(zhì)量）。通過(guò)自動(dòng)追蹤，可以使子容積變得更小，從而允許解剖體的 更優(yōu)化的成像而同時(shí)提供來(lái)自更大容積的上下文。
[0076]在動(dòng)作42中，來(lái)自動(dòng)作36的掃描的數(shù)據(jù)用于生成圖像。處理器、渲染器或其它設(shè)備 根據(jù)容積和子容積數(shù)據(jù)而生成圖像。例如，來(lái)自容積掃描的數(shù)據(jù)以及來(lái)自子容積掃描的數(shù) 據(jù)被傳遞至三維渲染器。
[0077]數(shù)據(jù)作為未組合的數(shù)據(jù)而傳遞。例如，數(shù)據(jù)在沒(méi)有混合的情況下被存儲(chǔ)在CINE存 儲(chǔ)器或其它存儲(chǔ)器中。渲染器獲得未組合的數(shù)據(jù)并生成一幅或多幅圖像。在該路徑中，針對(duì) 容積和子容積的分離的圖像數(shù)據(jù)流用于成像。這允許子容積的增強(qiáng)描繪的顯示，諸如具有 不同的紋理、透明度、顏色映射、明暗處理、渲染或其它成像。其它圖像處理，諸如縮放至子 容積以在沒(méi)有容積的情況下成像，可以使用子容積數(shù)據(jù)而沒(méi)有由于混合而引起的任何變 更。根據(jù)組合的平滑加權(quán)可以在顯示的圖像中隱藏子容積邊界。不同的渲染設(shè)置可以用于 最好地顯示子容積(諸如具有提高的分辨率和對(duì)比度），而不是變更數(shù)據(jù)。
[0078]子容積和容積可以被分離地渲染。兩個(gè)不同的圖像彼此相鄰地顯示。在另一實(shí)施 例中，子容積被渲染并且結(jié)果得到的圖像疊覆在根據(jù)容積的渲染上。相同的查看視角，但不 同的渲染(例如，傳遞函數(shù)、渲染類(lèi)型、顏色映射、透明度或明暗處理)被用于這兩個(gè)渲染。解 剖體可以通過(guò)發(fā)光度、顏色、圖形框架或其它可視指示符而在顯示中被特殊地標(biāo)記。
[0079]在又一實(shí)施例中，子容積數(shù)據(jù)被不同地處理，諸如通過(guò)不同的傳遞函數(shù)，但是然后 與容積數(shù)據(jù)組合。結(jié)果得到的混合數(shù)據(jù)被渲染為圖像。所述組合與動(dòng)作38中的相同或不同。 來(lái)自子容積和其它部分的樣本在時(shí)間和空間上被混合以使得所述圖像表示整個(gè)容積。
[0080] 生成圖像的序列。由于掃描被重復(fù)，所以對(duì)應(yīng)的圖像生成也被重復(fù)。表示子容積 和/或容積的每個(gè)新獲取的數(shù)據(jù)集用于生成圖像。執(zhí)行隨著數(shù)據(jù)變?yōu)榭捎枚碌膶?shí)況成 像。以與子容積和/或容積掃描相同的幀率生成圖像。例如，執(zhí)行空間和時(shí)間混合，從而以容 積和子容積掃描的最高幀率提供圖像。作為另一示例，更新或替換與最新近獲取的數(shù)據(jù)相 關(guān)聯(lián)的圖像的部分。
[0081] 圖像為B模式圖像，但可以為其它模式。在沒(méi)有示出子容積的圖形的情況下生成圖 像。子容積與容積混合，但具有更大的實(shí)際分辨率、對(duì)比度和/或幀率。容積具有內(nèi)插創(chuàng)建的 幀率和/或分辨率?？商鎿Q地，圖形的或其它的差異指示子容積。
[0082]成像被用于診斷和/或治療指導(dǎo)。瓣膜的增強(qiáng)成像可以有助于干預(yù)性心臟學(xué)和結(jié) 構(gòu)性心臟病。系統(tǒng)繼續(xù)對(duì)全視場(chǎng)進(jìn)行成像，這還有助于其中外科設(shè)備相對(duì)于被定為目標(biāo)的 解剖體的定向是主要興趣所在的干預(yù)性應(yīng)用。其它解剖體的增強(qiáng)成像對(duì)于其它過(guò)程可以是 有益的。
[0083]在一個(gè)實(shí)施例中，成像對(duì)于現(xiàn)有用戶(hù)工作流有最小干擾。用戶(hù)在沒(méi)有分心或額外 努力的情況下簡(jiǎn)單地看到被定為目標(biāo)的解剖特征的顯著改善的圖像質(zhì)量。除了子容積的定 位之外的不同設(shè)置的相同值被用于示出容積和子容積的圖像的序列?；趶囊环鶊D像至另 一幅的子容積的任何變更，發(fā)射焦點(diǎn)、線(xiàn)方向和/或孔徑的值可以或可以不改變。
[0084]如果幀率準(zhǔn)許，則在相同的大容積內(nèi)可以增強(qiáng)多于一個(gè)特征。根據(jù)相同容積中的 不同解剖體來(lái)執(zhí)行追蹤。使用二者都覆蓋所追蹤的解剖體的不同子容積或更大的子容積。 [0085]用渲染生成三維圖像。可以使用任何渲染，諸如投影或表面渲染?？梢曰蚩梢圆惶?加明暗處理。
[0086] 圖5示出了用于子容積的增強(qiáng)超聲成像的系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例。用戶(hù)配置系統(tǒng)10 以用于容積或三維成像，諸如選擇用于容積成像特定解剖體的應(yīng)用。用戶(hù)可以如所期望的 那樣變更一個(gè)或多個(gè)預(yù)設(shè)的值。一旦掃描開(kāi)始，系統(tǒng)10就自動(dòng)檢測(cè)解剖體，與視場(chǎng)中的其余 容積不同地掃描解剖體，并生成示出容積和子容積二者的一幅或多幅圖像，但是對(duì)于子容 積來(lái)說(shuō)具有增強(qiáng)的成像質(zhì)量。通過(guò)在正進(jìn)行(on-going)的基礎(chǔ)上來(lái)追蹤或檢測(cè)解剖體，系 統(tǒng)10使子容積重新定向以用于相對(duì)于容積的增強(qiáng)成像，從而自動(dòng)為全視場(chǎng)的容積成像提供 針對(duì)感興趣的解剖體的更好的圖像質(zhì)量。相對(duì)于針對(duì)容積的幀率，針對(duì)子容積的幀率可以 通過(guò)按切片的交錯(cuò)以粒度的方式增強(qiáng)。系統(tǒng)10中的不同數(shù)據(jù)路徑可以用于經(jīng)組合和未經(jīng)組 合的容積和子容積數(shù)據(jù)。
[0087] 系統(tǒng)10是一種超聲成像器。在一個(gè)實(shí)施例中，超聲成像器是一種醫(yī)學(xué)診斷超聲成 像系統(tǒng)。在可替換的實(shí)施例中，超聲成像器是用于實(shí)時(shí)或獲取后成像的個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作 站、PACS站、或處于同一位置或分布在網(wǎng)絡(luò)上的其它裝置。
[0088] 系統(tǒng)10實(shí)現(xiàn)圖1的方法或其它方法。系統(tǒng)10包括發(fā)射波束形成器12、換能器14、接 收波束形成器16、圖像處理器18、混合處理器20、渲染器21、顯示器22、波束形成器控制器24 以及存儲(chǔ)器26?？梢蕴峁└郊拥?、不同的或更少的組件。例如，接收波束形成器16直到顯示 器22表示超聲成像器的B模式處理路徑。在路徑中可以提供其它組件，諸如空間濾波器、掃 描轉(zhuǎn)換器、用于設(shè)置動(dòng)態(tài)范圍的映射處理器或者用于增益應(yīng)用的放大器。作為另一示例，提 供用戶(hù)輸入。
[0089] 發(fā)射波束形成器12是超聲發(fā)射器、存儲(chǔ)器、脈沖發(fā)生器、模擬電路、數(shù)字電路或其 組合。發(fā)射波束形成器12被配置成：為多個(gè)通道生成具有不同或相關(guān)幅度、延遲和/或定相 的波形以將結(jié)果產(chǎn)生的波束聚焦于一個(gè)或多個(gè)深度。波形被生成并以任何定時(shí)或脈沖重復(fù) 頻率而應(yīng)用于換能器陣列。例如，發(fā)射波束形成器12針對(duì)橫向不同的和/或范圍區(qū)域生成脈 沖序列。脈沖具有中心頻率。
[0090] 發(fā)射波束形成器12與換能器14連接，諸如通過(guò)發(fā)射/接收開(kāi)關(guān)。在響應(yīng)于所生成的 波而從換能器14發(fā)射聲波時(shí)，在給定發(fā)射事件期間形成一個(gè)或多個(gè)波束。波束用于B模式或 其它模式的成像?？梢允褂蒙刃?、Vector?、線(xiàn)性或其它掃描格式。相同區(qū)域被掃描多次以用 于生成圖像的序列。所形成的波束具有孔徑、在換能器14上的起源、以及相對(duì)于換能器14的 角。視場(chǎng)中的波束具有期望的線(xiàn)密度和格式。
[0091] 換能器14是壓電或電容膜元件的1-、1.25-、1.5-、1.75-或2維陣列。換能器14包括 用于在聲能和電能之間換能的多個(gè)元件。例如，換能器14是具有大約64-256個(gè)元件的一維 PZT陣列。
[0092] 換能器14與發(fā)射波束形成器12連接以用于將電波形轉(zhuǎn)換成聲學(xué)波形，并與接收波 束形成器16連接以用于將聲學(xué)回波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。換能器14對(duì)發(fā)射波束進(jìn)行發(fā)射，其中波 形具有某個(gè)頻率且被聚焦于患者內(nèi)感興趣的組織區(qū)域或位置處。響應(yīng)于將電波形應(yīng)用于換 能器元件而生成聲學(xué)波形。換能器14發(fā)射聲能并接收回波。響應(yīng)于射在換能器14的元件上 的超聲能量(回波)而生成接收信號(hào)。
[0093] 接收波束形成器16包括具有放大器、延遲和/或相位旋轉(zhuǎn)器以及一個(gè)或多個(gè)求和 器的多個(gè)通道。每個(gè)通道與一個(gè)或多個(gè)換能器元件連接。接收波束形成器16應(yīng)用相對(duì)延遲、 相位和/或切趾法(apodization)以響應(yīng)于用于檢測(cè)的每個(gè)發(fā)射而形成一個(gè)或多個(gè)接收波 束。可以提供對(duì)接收的動(dòng)態(tài)聚焦。接收波束形成器16使用所接收的聲學(xué)信號(hào)而輸出表示空 間位置的數(shù)據(jù)。來(lái)自不同元件的信號(hào)的相對(duì)延遲和/或定相以及求和提供波束形成。在可替 換的實(shí)施例中，接收波束形成器16是用于使用傅里葉或其它變換而生成樣本的處理器。通 過(guò)接收波束形成器16的采樣密度是針對(duì)某個(gè)范圍的深度。定時(shí)被用于選擇在其上發(fā)生采樣 的深度范圍。接收波束通過(guò)使用孔徑而在一個(gè)或多個(gè)定向上具有期望的掃描線(xiàn)密度。
[0094] 接收波束形成器16可以包括濾波器，諸如用于隔離二次諧波或相對(duì)于發(fā)射頻帶的 其它頻帶處的信息的濾波器。這樣的信息可以更可能地包括期望的組織、造影劑和/或流信 息。在另一實(shí)施例中，接收波束形成器16包括存儲(chǔ)器或緩沖器以及濾波器或加法器。兩個(gè)或 更多接收波束被組合以隔離所期望的頻帶(諸如二次諧波、三次基波、或其它帶)處的信息。 可以可替換地使用基本頻帶。
[0095] 接收波束形成器16輸出表示空間位置的經(jīng)波束求和的數(shù)據(jù)。輸出針對(duì)容積和/或 子容積的位置的數(shù)據(jù)。
[0096] 波束形成器控制器24和/或另一處理器配置波束形成器12、16。波束形成器控制器 24是處理器、專(zhuān)用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列、數(shù)字電路、模擬電路、其組合、或用于配置 發(fā)射和接收波束形成器12、16的其它設(shè)備。
[0097]波束形成器控制器24可以使用存儲(chǔ)器26以獲取和/或緩沖針對(duì)不同波束形成器參 數(shù)的值。值可以由波束形成器12、16訪(fǎng)問(wèn)和/或從存儲(chǔ)器26加載到波束形成器12、16的緩沖 器中以配置波束形成器12、16。通過(guò)將值加載到用于操作的表或寄存器中，設(shè)置由波束形成 器12、16用于三維成像的獲取參數(shù)的值?？梢允褂萌魏慰刂平Y(jié)構(gòu)或格式以建立成像序列。使 得波束形成器12、16獲取數(shù)據(jù)以用于以某一幀率、以某一發(fā)射焦點(diǎn)、以某一成像頻帶、在某 一深度上、用某一線(xiàn)密度、以某一樣本密度和/或線(xiàn)定向的三維成像。一個(gè)或多個(gè)獲取或掃 描參數(shù)的不同值可以導(dǎo)致不同的幀率、信噪比、穿透性、對(duì)比度和/或分辨率。
[0098]波束形成器控制器24使得波束形成器12、16掃描患者的容積?？梢允褂萌魏稳S 掃描格式。相似地，波束形成器控制器24使得波束形成器12、16掃描容積的子容積?？梢允?用任何三維掃描格式來(lái)掃描子容積。
[0099]子容積掃描與容積的其余部分分離和/或獲取針對(duì)容積的其余部分不獲取的附加 數(shù)據(jù)。例如，利用以與容積的其余部分不同的一個(gè)或多個(gè)角度的掃描線(xiàn)來(lái)掃描子容積。相對(duì) 于組織和/或換能器的角度是不同的。以不同的定向來(lái)掃描容積和子容積。可以設(shè)置其它參 數(shù)來(lái)以與容積的其余部分相比更大的分辨率、對(duì)比度和/或幀率掃描子容積。
[0100]波束形成器控制器24配置波束形成器12、16以使容積與子容積的掃描交錯(cuò)。掃描 可以通過(guò)完整的容積/子容積掃描或通過(guò)部分來(lái)被交錯(cuò)。在用于通過(guò)部分進(jìn)行交錯(cuò)的一個(gè) 實(shí)施例中，所掃描的容積包括在容積的掃描期間順序掃描的多個(gè)容積區(qū)域。容積區(qū)域可以 為平面切片，但可以使用其它掃描線(xiàn)分組。容積被劃分成不同的區(qū)域以供順序掃描，諸如順 序掃描不同的平面。所掃描的子容積還包括在子容積的掃描期間順序掃描的多個(gè)子容積區(qū) 域。子容積區(qū)域可以為平面切片，但可以使用其它掃描線(xiàn)分組。子容積被劃分成不同的區(qū)域 以供順序掃描，諸如順序掃描不同的平面。容積區(qū)域的掃描與子容積區(qū)域的掃描相交錯(cuò)，使 得在掃描所有的子容積區(qū)域之前掃描容積區(qū)域中的至少一個(gè)并且在掃描所有的容積區(qū)域 之前掃描子容積區(qū)域中的至少一個(gè)。例如，N個(gè)子容積區(qū)域的掃描與Μ個(gè)容積區(qū)域的每個(gè)掃 描相交錯(cuò)，其中Ν和Μ是大于或等于一的整數(shù)。波束形成器控制器24被配置為設(shè)置相對(duì)幀率， 諸如找到在該處出現(xiàn)目標(biāo)幀率的、有Μ>Ν的Ν*Μ的最小乘積。
[0101] 圖像處理器18根據(jù)經(jīng)波束形成的樣本進(jìn)行檢測(cè)，諸如檢測(cè)強(qiáng)度。可以使用任何檢 測(cè)，諸如Β模式和/或彩色血流檢測(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，Β模式檢測(cè)器是通用處理器、專(zhuān)用集成 電路或現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列?？梢酝ㄟ^(guò)Β模式檢測(cè)器提供對(duì)數(shù)壓縮，使得Β模式數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范 圍對(duì)應(yīng)于顯示器的動(dòng)態(tài)范圍。圖像處理器18可以或可以不包括掃描轉(zhuǎn)換器。
[0102] 在用于通過(guò)圖像處理器18的容積和子容積數(shù)據(jù)輸出的一個(gè)數(shù)據(jù)路徑中，容積和子 容積數(shù)據(jù)被分離地或作為不同的數(shù)據(jù)集而輸出至渲染器21。渲染器21是圖形處理單元、圖 形卡、分離的計(jì)算機(jī)、處理器或用于三維渲染的其它設(shè)備。渲染器21由軟件、硬件和/或固件 配置以根據(jù)容積和子容積數(shù)據(jù)生成患者的一幅或多幅圖像?？梢陨舍槍?duì)容積和子容積的 分離的圖像。可替換地或附加地，生成圖像以在單個(gè)表示中表示容積和子容積兩者。容積和 子容積數(shù)據(jù)可以被分離地處理(例如，映射至顏色或強(qiáng)度），然后被組合以用于渲染?？商鎿Q 地，容積和子容積數(shù)據(jù)被分離地渲染，然后結(jié)果得到的經(jīng)渲染的數(shù)據(jù)被組合成圖像?？梢陨?成這樣的圖像的序列。
[0103] 顯示器20是CRT、IXD、監(jiān)視器、等離子體、投影儀、打印機(jī)或用于顯示圖像或圖像序 列的其它設(shè)備?？梢允褂萌魏维F(xiàn)在已知或稍后開(kāi)發(fā)的顯示器20。顯示器20顯示三維表示。顯 示器20顯示對(duì)容積和子容積進(jìn)行表示的一幅或多幅圖像。
[0104] 空間分辨率和/或圖像質(zhì)量部分基于獲取或掃描參數(shù)。使用不同獲取參數(shù)的超聲 成像器可以導(dǎo)致所顯示的圖像的不同空間分辨率、時(shí)間分辨率或圖像質(zhì)量。圖像的子容積 部分與容積部分相比具有更高的圖像質(zhì)量，但為了上下文仍提供容積部分。由于追蹤，子容 積可以在位置方面移位，這允許用戶(hù)以不需要用戶(hù)輸入的無(wú)縫方式繼續(xù)以相比于容積的其 余部分的更高質(zhì)量來(lái)查看感興趣的解剖體。
[0105] 混合處理器20是通用處理器、控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、專(zhuān)用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編 程門(mén)陣列、圖形處理單元、數(shù)字電路、模擬電路、其組合、或者其它用于處理數(shù)據(jù)的設(shè)備?；?合處理器20由硬件、軟件和/或固件進(jìn)行配置以混合來(lái)自子容積掃描的數(shù)據(jù)與來(lái)自容積掃 描的數(shù)據(jù)。子容積數(shù)據(jù)可以與容積數(shù)據(jù)混合以為容積表示提供針對(duì)子容積的更高質(zhì)量，而 不是僅僅使用容積掃描數(shù)據(jù)。
[0106] 混合處理器20被配置為組合來(lái)自容積和子容積的數(shù)據(jù)?？梢詰?yīng)用空間、時(shí)間或空 間和時(shí)間調(diào)和。任何加權(quán)可以用于混合?；旌吓c用于成像的相同或不同。在可替換的或附加 的實(shí)施例中，混合處理器20將所組合的數(shù)據(jù)輸出至渲染器21以用于渲染。
[0107]由系統(tǒng)10實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程可以預(yù)期或被設(shè)計(jì)以在表示全容積的數(shù)據(jù)上進(jìn) 行操作。所述過(guò)程利用混合的信息可以執(zhí)行得更好。例如，混合的數(shù)據(jù)用于量化。在測(cè)量使 用來(lái)自子容積的信息的程度上，由于增加的時(shí)間或空間分辨率，測(cè)量可以更準(zhǔn)確。在測(cè)量還 包括來(lái)自容積的信息的程度上，組合允許這樣的測(cè)量。針對(duì)量化與針對(duì)成像相比可以不同 地對(duì)待容積和子容積數(shù)據(jù)。
[0108] 在一個(gè)實(shí)施例中，混合的數(shù)據(jù)被用于檢測(cè)解剖體。子容積信息由于增加的質(zhì)量而 可以允許更可靠的檢測(cè)。容積信息可以允許其中解剖體部分地或整個(gè)地從子容積中移出的 檢測(cè)。具有經(jīng)組合的數(shù)據(jù)可以提供解剖體的更準(zhǔn)確或一致的檢測(cè)。
[0109] 混合處理器20、波束形成器控制器24、圖像處理器18、渲染器21或其它處理器被配 置為檢測(cè)解剖體。分類(lèi)器被應(yīng)用于所混合的數(shù)據(jù)以檢測(cè)容積中解剖體的定位。檢測(cè)隨時(shí)間 重復(fù)以追蹤解剖體在不同時(shí)間的定位。解剖體在未來(lái)某個(gè)時(shí)間的定位可以根據(jù)過(guò)去的檢測(cè) 和/或解剖體的運(yùn)動(dòng)的建模而被預(yù)測(cè)。波束形成器控制器24被配置為使得發(fā)射和接收波束 形成器12、16基于所檢測(cè)的解剖體隨時(shí)間的定位而追蹤容積內(nèi)子容積的解剖體隨時(shí)間的位 置。
[0110] 波束形成器控制器24、圖像處理器18、混合處理器20、渲染器21和/或超聲成像器 依照存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器26或另一存儲(chǔ)器中的指令進(jìn)行操作。指令配置系統(tǒng)以用于執(zhí)行圖1的動(dòng) 作。指令通過(guò)被加載到控制器中、通過(guò)引起值表(例如，彈性成像序列）的加載和/或通過(guò)被 執(zhí)行來(lái)對(duì)操作進(jìn)行配置。存儲(chǔ)器26是非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。用于實(shí)現(xiàn)本文討論的 過(guò)程、方法和/或技術(shù)的指令被提供在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)或存儲(chǔ)器上，諸如高速緩存、緩 沖器、RAM、可移除介質(zhì)、硬驅(qū)動(dòng)器或其它計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括各 種類(lèi)型的易失性和非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)。響應(yīng)于存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中或其上的一個(gè) 或多個(gè)指令集來(lái)執(zhí)行圖中圖示的或者本文描述的功能、動(dòng)作或任務(wù)。功能、動(dòng)作或任務(wù)獨(dú)立 于指令集、存儲(chǔ)介質(zhì)、處理器或處理策略的特定類(lèi)型并可以由單獨(dú)或以組合地操作的軟件、 硬件、集成電路、固件、微代碼等執(zhí)行。同樣地，處理策略可以包括多重處理、多重任務(wù)化、并 行處理等。在一個(gè)實(shí)施例中，指令存儲(chǔ)在可移除的介質(zhì)設(shè)備上以供本地或遠(yuǎn)程系統(tǒng)讀取。在 其它實(shí)施例中，指令存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程位置中以用于通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或在電話(huà)線(xiàn)上傳遞。在還其 它的實(shí)施例中，指令存儲(chǔ)在給定的計(jì)算機(jī)、CPU、GPU或系統(tǒng)內(nèi)。
[0111] 雖然以上通過(guò)參考各種實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離 本發(fā)明范圍的情況下可以做出許多改變和修改。因此意圖的是，前述詳細(xì)描述被視為說(shuō)明 性的而非限制性的，并且理解到，是隨后的權(quán)利要求，包括所有等同物，意圖限定本發(fā)明的 精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種子容積的增強(qiáng)超聲成像的方法，所述方法包括： 用超聲成像系統(tǒng)掃描(36)患者的容積，其中針對(duì)容積的子容積與針對(duì)容積的其它部分 相比有不同的掃描設(shè)置值； 由處理器追蹤(40)解剖體的容積內(nèi)定位，追蹤(40)使用從掃描(36)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)； 由處理器基于追蹤(40)而變更(34)容積內(nèi)的子容積的位置，使得解剖體在子容積中； 以經(jīng)變更的位置重復(fù)掃描(36);以及 分別根據(jù)掃描(36)以及掃描(36)的重復(fù)的數(shù)據(jù)來(lái)順序生成(42)第一和第二圖像。2. 權(quán)利要求1的方法，其中掃描(36)包括利用第一線(xiàn)密度掃描(36)容積以及利用大于 第一線(xiàn)密度的第二線(xiàn)密度掃描(36)容積的子容積。3. 權(quán)利要求1的方法，其中掃描(36)包括利用具有不同值的掃描設(shè)置來(lái)掃描(36)容積， 所述具有不同值的掃描設(shè)置包括線(xiàn)密度、發(fā)射功率、幀率、焦點(diǎn)深度、線(xiàn)定向、頻率、軸向響 應(yīng)和發(fā)射焦點(diǎn)中的兩個(gè)或更多。4. 權(quán)利要求1的方法，其中掃描（36)包括利用相對(duì)于患者的掃描線(xiàn)的第一定向來(lái)掃描 (36)容積的其它部分以及利用相對(duì)于患者的掃描線(xiàn)的第二定向來(lái)掃描(36)子容積，對(duì)于超 過(guò)半數(shù)的掃描線(xiàn)來(lái)說(shuō)第一定向與第二定向相比不同了至少10度。5. 權(quán)利要求1的方法，其中掃描(36)包括以平面切片掃描（36)容積的其它部分并以平 面切片掃描(36)子容積，其中掃描(36)此外包括通過(guò)平面切片而在掃描(36)其它部分和掃 描(36)子容積之間進(jìn)行交錯(cuò)，其中在平面切片的獲取之間有可配置的相對(duì)頻率。6. 權(quán)利要求1的方法，其中掃描(36)容積包括掃描（30)其它部分作為整個(gè)容積的掃描 的部分。7. 權(quán)利要求1的方法，其中追蹤(40)包括利用解剖體分類(lèi)器來(lái)檢測(cè)(32)解剖體。8. 權(quán)利要求1的方法，其中追蹤(40)包括在沒(méi)有用戶(hù)輸入解剖體的定位的指示的情況 下追蹤(40)。9. 權(quán)利要求1的方法，此外包括組合(38)來(lái)自子容積掃描（30)的樣本與來(lái)自容積的其 它部分的掃描(36)的樣本，并且其中用于追蹤(40)的數(shù)據(jù)包括經(jīng)組合的樣本。 1 〇.權(quán)利要求1的方法，其中掃描（3 6)的重復(fù)隨時(shí)間繼續(xù)，此外包括隨時(shí)間重復(fù)追蹤 (40)和變更(34)。11. 權(quán)利要求1的方法，其中變更(34)包括預(yù)測(cè)當(dāng)要發(fā)生掃描(36)的重復(fù)時(shí)的未來(lái)時(shí)間 的位置。12. 權(quán)利要求1的方法，其中生成(42)包括在時(shí)間和空間上混合來(lái)自子容積與其它部分 的樣本，使得第一和第二圖像對(duì)于第一和第二圖像的整體來(lái)說(shuō)以相同幀率和分辨率表示整 個(gè)容積。13. 權(quán)利要求1的方法，此外包括： 初始地掃描(30)整個(gè)容積； 由處理器根據(jù)初始掃描(30)的結(jié)果來(lái)檢測(cè)(32)解剖體；以及 由處理器將子容積的位置初始地指派(34)為包括所檢測(cè)的解剖體。14. 權(quán)利要求1的方法，此外包括： 對(duì)來(lái)自子容積的掃描(36)的樣本與來(lái)自容積的其它部分的掃描(36)的樣本進(jìn)行第一 組合(38)，并且其中用于追蹤(40)的數(shù)據(jù)包括樣本的第一組合；以及 對(duì)來(lái)自子容積的掃描(36)的樣本與來(lái)自容積的其它部分的掃描(36)的樣本進(jìn)行第二 組合(38)，并且其中生成(42)第一和第二圖像包括利用樣本的第二組合來(lái)進(jìn)行生成(42)。15. -種用于子容積的增強(qiáng)超聲成像的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 發(fā)射波束形成器(12); 接收波束形成器(16); 與發(fā)射和接收波束形成器(12、16)可連接的換能器(14); 波束形成器控制器(24)，其被配置為使得發(fā)射和接收波束形成器(12、16): 掃描患者的容積，所述容積包括在容積的掃描期間順序掃描的多個(gè)容積區(qū)域；掃描容 積的子容積，所述子容積包括在子容積的掃描期間順序掃描的多個(gè)子容積區(qū)域； 使容積區(qū)域的掃描與子容積區(qū)域的掃描相交錯(cuò)，使得在掃描(30)所有的子容積區(qū)域之 前掃描容積區(qū)域中的至少一個(gè)以及在掃描(30)所有的容積區(qū)域之前掃描子容積區(qū)域中的 至少一個(gè)，所述子容積區(qū)域小于整個(gè)子容積并且容積區(qū)域小于整個(gè)容積； 渲染器(21)，其被配置為通過(guò)使用來(lái)自容積掃描的數(shù)據(jù)以及來(lái)自子容積掃描的數(shù)據(jù)而 生成患者的圖像；以及 顯示器(22)，其被配置為顯示圖像。16. 權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中波束形成器控制器(24)被配置為使得發(fā)射和接收波束形 成器(12、16)以第一定向掃描容積并以不同于第一定向的第二定向掃描子容積。17. 權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中波束形成器控制器(24)被配置為使得發(fā)射和接收波束形 成器（12、16)針對(duì)Μ個(gè)容積區(qū)域的每個(gè)掃描交錯(cuò)N個(gè)子容積區(qū)域的掃描，其中N和Μ是大于或 等于一的整數(shù)。18. 權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中波束形成器控制器(24)被配置為找到在該處出現(xiàn)目標(biāo)幀 率的、有Μ>Ν的Ν*Μ的最小乘積。19. 權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中子容積的掃描與容積的掃描相比具有更大的分辨率、對(duì)比 度或者分辨率和對(duì)比度。20. 權(quán)利要求15的系統(tǒng)，此外包括： 處理器(18)，其被配置為根據(jù)來(lái)自容積和子容積的掃描的數(shù)據(jù)而隨時(shí)間檢測(cè)解剖體； 其中波束形成器控制器(24)被配置為使得發(fā)射和接收波束形成器(12、16)基于所檢測(cè) 的解剖體隨時(shí)間的定位而追蹤容積內(nèi)的子容積的隨時(shí)間的位置。21. 權(quán)利要求15的系統(tǒng)，此外包括： 處理器(20)，其被配置為針對(duì)量化與針對(duì)圖像相比不同地混合來(lái)自子容積掃描的數(shù)據(jù) 與來(lái)自容積掃描的數(shù)據(jù)。22. -種子容積的增強(qiáng)超聲成像的方法，所述方法包括： 掃描(36)容積； 以更大的幀率、分辨率、對(duì)比度或其組合來(lái)掃描(36)容積的子容積； 組合(38)來(lái)自容積掃描(36)的數(shù)據(jù)與來(lái)自子容積掃描(36)的數(shù)據(jù)； 根據(jù)所組合的數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量(64); 將來(lái)自容積掃描(36)的數(shù)據(jù)和來(lái)自子容積掃描(36)的數(shù)據(jù)傳遞至三維渲染器(21);以 及 由三維渲染器(21)根據(jù)所述數(shù)據(jù)生成(42)圖像，其中主容積的數(shù)據(jù)與子容積的數(shù)據(jù)不 同地被渲染。
【文檔編號(hào)】A61B8/00GK106097427SQ201610243891
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年3月11日 公開(kāi)號(hào)201610243891.2, CN 106097427 A, CN 106097427A, CN 201610243891, CN-A-106097427, CN106097427 A, CN106097427A, CN201610243891, CN201610243891.2
【發(fā)明人】S·亨德森, T·曼西, B·拉奧, A·V·塔特帕蒂, I·福伊格特
【申請(qǐng)人】美國(guó)西門(mén)子醫(yī)療解決公司, 西門(mén)子公司