專利名稱：用于顯示超聲數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主旨大體上涉及用于顯示超聲數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)，并且更具體地涉及顯示與生理監(jiān)視數(shù)據(jù)相關(guān)的定量超聲數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
診斷醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)典型地包括掃描部和具有顯示器的控制部。例如，超聲成像系統(tǒng)通常包括超聲掃描裝置，例如具有換能器的超聲探頭等，換能器連接到超聲系統(tǒng)以通過進(jìn)行各種超聲掃描(例如，使體積或軀體成像)來控制超聲數(shù)據(jù)的采集。該超聲系統(tǒng)是能控制的以采用不同的操作模式操作和進(jìn)行不同的掃描。然后可顯示采集的超聲數(shù)據(jù)，其包括感興趣區(qū)的圖像。身體檢查(例如，關(guān)節(jié)疼痛評估)和超聲成像(例如，色流超聲成像)都可以用于評估不同的疾病情況和那些情況的治療(例如長期治療)成效。例如，使用超聲成像，色流超聲數(shù)據(jù)可以用于評估對于風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)炎癥程度或腫瘤血管生成的程度。在感興趣區(qū)(ROI)內(nèi)顯示的顏色的量可以在相同患者隨后的檢查上趨勢化以評估治療的進(jìn)展。然而，顏色的量(成像的血流量)的測量因為環(huán)境條件而可能是高度多變的。例如，天熱或熱的房間導(dǎo)致關(guān)節(jié)中更多的流量。另外，在一些研究中，當(dāng)生理參數(shù)在不同的狀態(tài)時可采集期望的數(shù)據(jù)。從而，使用定量超聲數(shù)據(jù)評估長期治療可因為變化的情況(特別是變化的環(huán)境或檢查情況)而難以進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)各種實施例，提供用于顯示超聲數(shù)據(jù)的方法。該方法包括在超聲成像掃描期間采集超聲圖像數(shù)據(jù)和生理監(jiān)視數(shù)據(jù)；從采集的超聲圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生定量超聲數(shù)據(jù)并且使該定量超聲數(shù)據(jù)與該生理監(jiān)視數(shù)據(jù)相關(guān)。該方法還包括在顯示器上顯示時間對準(zhǔn)的該相關(guān)的定量超聲數(shù)據(jù)和生理監(jiān)視數(shù)據(jù)。根據(jù)其他各種實施例，提供超聲顯示，其包括對應(yīng)于采集的超聲數(shù)據(jù)圖像循環(huán)中的一個幀的超聲圖像；具有時間對準(zhǔn)的曲線圖的定量顯示部和定量超聲數(shù)據(jù)在時間對準(zhǔn)的曲線圖上的至少一個標(biāo)繪圖。該超聲顯示還包括關(guān)于時間對準(zhǔn)的曲線圖的至少一個生理監(jiān)視追蹤。根據(jù)再其他各種實施例，提供超聲系統(tǒng)，其包括配置成采集超聲圖像數(shù)據(jù)的探頭、 配置成采集對應(yīng)于采集的超聲圖像數(shù)據(jù)的生理監(jiān)視數(shù)據(jù)的生理監(jiān)視裝置和配置成使采集的超聲圖像數(shù)據(jù)與采集的生理監(jiān)視數(shù)據(jù)相關(guān)的處理器。該超聲系統(tǒng)還包括配置成基于時間對準(zhǔn)的超聲圖像數(shù)據(jù)和生理監(jiān)視數(shù)據(jù)顯示定量超聲數(shù)據(jù)的顯示器。


圖1是圖示根據(jù)各種實施例用于結(jié)合監(jiān)視數(shù)據(jù)產(chǎn)生并且顯示定量超聲數(shù)據(jù)的過程的框圖。圖2是圖示根據(jù)各種實施例采集并且顯示相關(guān)的定量超聲數(shù)據(jù)和患者監(jiān)視數(shù)據(jù)的方法的流程圖。圖3是圖示根據(jù)各種實施例結(jié)合監(jiān)視數(shù)據(jù)顯示的定量超聲數(shù)據(jù)的示范性顯示。圖4是其中可實現(xiàn)各種實施例的超聲系統(tǒng)的簡化框圖。圖5是圖4的超聲系統(tǒng)的詳細(xì)框圖。圖6是根據(jù)各種實施例形成的圖5的超聲系統(tǒng)的超聲處理器模塊的框圖。圖7是圖示其中可實現(xiàn)各種實施例的有三維(3D)能力的小型化超聲系統(tǒng)的圖。圖8是圖示其中可實現(xiàn)各種實施例的有3D能力的手提或袖珍超聲成像系統(tǒng)的圖。圖9是圖示其中可實現(xiàn)各種實施例的有3D能力的控制臺類型的超聲成像系統(tǒng)的圖。
具體實施例方式前面的簡要描述以及某些實施例的下列詳細(xì)說明當(dāng)與附圖結(jié)合閱讀時將更好理解。就附示各種實施例的功能框的圖來說，功能框不一定指示硬件電路之間的劃分。從而，例如，功能框(例如處理器或存儲器)中的一個或多個可采用單件硬件(比如通用信號處理器或一塊隨機(jī)存取存儲器，硬盤，或類似物)或多件硬件實現(xiàn)。相似地，程序可以是獨立程序，可作為子例程包含在操作系統(tǒng)中，可以是安裝的軟件包中的功能等。應(yīng)該理解各種實施例不限于圖中示出的布置和工具。如本文使用的，以單數(shù)列舉的并且具有單詞“一”在前的元件或步驟應(yīng)該理解為不排除復(fù)數(shù)個所述元件或步驟，除非這樣的排除明確地規(guī)定。此外，對本發(fā)明的“一個實施例” 的引用不意在解釋為排除也包含列舉的特征的另外的實施例的存在。此外，除非對相反情況的明確規(guī)定，“包括”或“具有”具有特定性質(zhì)的元件或多個元件的實施例可包括不具有該性質(zhì)的另外的元件。各種實施例提供用于使生理監(jiān)視數(shù)據(jù)與例如從超聲數(shù)據(jù)循環(huán)(也稱為電影回放) 中提取的定量超聲數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)或相關(guān)。各種實施例的至少一個技術(shù)效果是治療監(jiān)視結(jié)果的變動性的降低。另外，通過實踐各種實施例，當(dāng)采集定量數(shù)據(jù)時，可監(jiān)視并且潛在地校正外部變量(例如，不同的環(huán)境情況)。例如，基于患者的狀態(tài)可調(diào)整或排除一個或多個數(shù)據(jù)點。用于結(jié)合監(jiān)視數(shù)據(jù)產(chǎn)生和顯示超聲數(shù)據(jù)并且特別是定量超聲數(shù)據(jù)的過程30的一個實施例在圖1中圖示。該過程30包括在32采集數(shù)據(jù)，其可包括圖像數(shù)據(jù)、定量數(shù)據(jù)和/ 或監(jiān)視數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。例如，超聲探頭用于采集圖像數(shù)據(jù)和定量數(shù)據(jù)(例如，包括對應(yīng)于從圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生的血流量的彩色像素的感興趣區(qū)(ROI)的部分)并且例如心電圖(ECG)裝置等監(jiān)視裝置用于采集生理數(shù)據(jù)。應(yīng)該注意，可采集除了 ECG數(shù)據(jù)或除ECG數(shù)據(jù)之外的生理數(shù)據(jù)。例如，還可或備選地采集例如脈搏血氧飽和度、溫度和血壓等其他生理數(shù)據(jù)。如本文使用的，定量超聲數(shù)據(jù)指從超聲數(shù)據(jù)采集、確定和/或產(chǎn)生的任何能夠定量的、能標(biāo)繪的、能測量的、能確定的或其他數(shù)值數(shù)據(jù)，其可使用不同類型的超聲數(shù)據(jù)采集而獲得。使用在32采集的數(shù)據(jù)，在34產(chǎn)生并且顯示圖像和/或定量數(shù)據(jù)。例如，顯示對于一個或多個ROI (其也可顯示)的定量數(shù)據(jù)作為時間的函數(shù)的曲線圖。監(jiān)視數(shù)據(jù)和定量數(shù)據(jù)例如在36被相關(guān)使得監(jiān)視數(shù)據(jù)在與定量數(shù)據(jù)相同的曲線圖和時間尺度上標(biāo)繪。還可接收例如一個或多個用戶輸入以采用監(jiān)視輸入數(shù)據(jù)值對定量曲線圖和結(jié)果進(jìn)行定標(biāo)。作為另一個示例，接收的用戶輸入可基于監(jiān)視輸入值(例如基于測量的生理值的患者狀態(tài)等)識別要排除或包括的部分或曲線圖(和相應(yīng)的結(jié)果)。應(yīng)該注意在一些實施例中，作為在32采集的數(shù)據(jù)的一部分的圖像幀的采集可僅當(dāng)監(jiān)視輸入值(例如，生理輸入值)超出閾值(例如預(yù)定閾值)則觸發(fā)。還應(yīng)該注意如本文使用的相關(guān)指任何類型的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)并且不限于，例如數(shù)學(xué)相關(guān)。因此，在各種實施例中，監(jiān)視數(shù)據(jù)和定量數(shù)據(jù)的相關(guān)包括，例如關(guān)聯(lián)該數(shù)據(jù)的時間使得生理值(例如，在采集開始后1. 2秒)與在該時間采集的幀的定量超聲值關(guān)聯(lián)。然后在38 (例如，基于用戶輸入)顯示或更新相關(guān)數(shù)據(jù)，例如標(biāo)繪在相同的曲線圖和時間尺度上的定量數(shù)據(jù)和監(jiān)視數(shù)據(jù)的曲線圖。例如，對應(yīng)于彩色像素的比率或分?jǐn)?shù)(其對應(yīng)于血流量)的一個或多個定量數(shù)據(jù)標(biāo)繪圖或曲線可采用與例如ECG或心率數(shù)據(jù)等生理數(shù)據(jù)時間對準(zhǔn)的方式顯示。如在圖1中示出的，可提供定量顯示40，其可形成具有在其上顯示的其他信息的超聲顯示的一部分。該定量顯示40包括在時間上對準(zhǔn)(由時間尺度46表示)的一個或多個定量數(shù)據(jù)曲線圖/標(biāo)繪圖42和一個或多個的監(jiān)視數(shù)據(jù)曲線圖/標(biāo)繪圖 44。從而，在用于產(chǎn)生定量數(shù)據(jù)的超聲數(shù)據(jù)的采集期間的每個時間點處，示出對應(yīng)的監(jiān)視數(shù)據(jù)(例如生理監(jiān)視數(shù)據(jù)等)，這允許用戶確定生理監(jiān)視數(shù)據(jù)在不同的時間點的值。從而，在操作中，各種實施例使用超聲系統(tǒng)采集生理信號，該超聲系統(tǒng)可用于例如選通、拒絕或定標(biāo)彩色定量數(shù)據(jù)。例如，用于選通和觸發(fā)超聲數(shù)據(jù)采集的ECG數(shù)據(jù)可與該彩色定量數(shù)據(jù)相關(guān)并且與其一起顯示。各種實施例可包括如在圖2中圖示的采集和顯示相關(guān)定量超聲數(shù)據(jù)和監(jiān)視數(shù)據(jù) (例如患者監(jiān)視數(shù)據(jù)等)的方法50。應(yīng)該注意，盡管該方法50連同產(chǎn)生色流超聲數(shù)據(jù)和使該數(shù)據(jù)與特定的生理數(shù)據(jù)相關(guān)而描述，該方法50不限于特定的定量超聲數(shù)據(jù)或生理數(shù)據(jù)。]方法50包括在52采集超聲數(shù)據(jù)，并且更具體地，采集色流超聲數(shù)據(jù)。在52采集的超聲數(shù)據(jù)可使用任何適合的方法和超聲系統(tǒng)采集。一般來說，色流超聲數(shù)據(jù)包括可用于產(chǎn)生疊加到B模式超聲圖像(色流圖)上的Doppler頻移(Doppler shift)的彩色編碼圖的數(shù)據(jù)。在操作中，色流成像使用沿著圖像的多個彩色掃描線中的每個的脈沖來獲得平均頻移和在每個測量面積的方差。該頻移顯示為彩色像素。成像系統(tǒng)然后重復(fù)對于多個線的該過程以形成彩色圖像，其疊加到B模式圖像上。應(yīng)該注意，換能器元件在B模式和色流成像之間快速切換以給出同時組合的圖像的外觀。在各種實施例中，向頻移指定顏色基于方向，例如，對于朝超聲束的Doppler頻移為紅色并且對于遠(yuǎn)離超聲束的Doppler頻移為藍(lán)色，其中幅度使用不同的顏色色調(diào)或?qū)τ诟叩念l移使用更輕的飽和度來示出。從而，例如，如在圖3中示出的，其圖示示范性顯示 80 (例如，用戶界面)，色流超聲圖像82可顯示具有疊加到B模式超聲圖像上的Doppler頻移(由彩色區(qū)84圖示，例如深淺不同的紅色、藍(lán)色等)的顏色編碼圖。彩色區(qū)84中的至少一些包含在用戶選擇的感興趣區(qū)(R0I)86內(nèi)，其可由可以是來自用戶輸入裝置(例如，鼠標(biāo)) 的用戶追蹤的輪廓區(qū)來識別。從而，用于產(chǎn)生超聲圖像82的色流數(shù)據(jù)包括采集的Doppler 和B模式超聲數(shù)據(jù)。再次參照圖2，在色流超聲數(shù)據(jù)的采集期間還在M采集生理監(jiān)視數(shù)據(jù)。該生理監(jiān)視數(shù)據(jù)可以是例如在超聲數(shù)據(jù)采集期間(例如，圖像采集期間)采集的患者的任何類型的生理數(shù)據(jù)。該生理監(jiān)視數(shù)據(jù)可包括，例如ECG、心率、脈搏血氧飽和度、溫度、血壓和/或呼吸數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。應(yīng)該注意，任何適合的監(jiān)視裝置可用于采集生理監(jiān)視數(shù)據(jù)并且可與超聲系統(tǒng)分開或被包括為超聲系統(tǒng)的一部分。例如，超聲系統(tǒng)可包括用于連接到生理監(jiān)視裝置并且從生理監(jiān)視裝置接收生理數(shù)據(jù)信號的輸入。一旦已經(jīng)采集超聲數(shù)據(jù)和/或生理數(shù)據(jù)，或當(dāng)正采集數(shù)據(jù)時，確定定量數(shù)據(jù)，其在該實施例中包括在56確定色流定量數(shù)據(jù)。例如，該定量數(shù)據(jù)可包括彩色血流量數(shù)據(jù)，其中基于指示變化的血流量水平的超聲圖像數(shù)據(jù)中的色流像素的數(shù)量來關(guān)于血液流過ROI的量或比率做出確定。例如對于一個或多個ROI的血流量比率可確定如下R0I中的(色流像素數(shù)量/總像素數(shù)量)在58顯示采集的定量數(shù)據(jù)，其在各種實施例中包括計算值(例如，血流量比率)。 例如，如在圖3中圖示的一個或多個定量標(biāo)繪圖88可在顯示80的定量顯示部90中顯示。 在圖示的實施例中，標(biāo)繪圖88是橫跨由時段限定的循環(huán)(例如，2第二個循環(huán))中的所有幀的平均B模式值的曲線。因此，標(biāo)繪圖88對應(yīng)于由超聲系統(tǒng)采集的隨時間的平均B模式值。應(yīng)該注意，可例如基于檢查的類型等標(biāo)繪不同的值或定量數(shù)據(jù)。另外，每個標(biāo)繪圖88 對應(yīng)于ROI 86中的一個，使得標(biāo)繪圖88對應(yīng)于ROI 86內(nèi)的定量數(shù)據(jù)。標(biāo)繪圖88可基于 ROI 86的輪廓的顏色而彩色編碼以允許標(biāo)繪圖88與ROI 86進(jìn)行關(guān)聯(lián)以及更容易可視化。另外，還可顯示從采集的超聲數(shù)據(jù)計算的數(shù)值定量數(shù)據(jù)92。例如，圖示對于超聲數(shù)據(jù)的特定幀的B模式數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差和每個ROI中的B模式數(shù)據(jù)的平均值。應(yīng)該注意可顯示不同類型的數(shù)值定量數(shù)據(jù)92，例如如本文描述的血流量比率。另外，對應(yīng)于顯示的超聲圖像82的超聲數(shù)據(jù)的幀和數(shù)值定量數(shù)據(jù)92由定量顯示部90中的曲線圖96上的線94 識別。該線94可在電影回放的顯示期間隨時間自動移動或可由用戶在特定的幀人工移動或停止。應(yīng)該注意幀數(shù)據(jù)98可顯示指示采集的數(shù)據(jù)幀的總量。例如，在圖示的實施例中， 24:56意味著當(dāng)前顯示的圖像是來自總共56個幀中的幀24。再次參照圖2，在60使定量數(shù)據(jù)與生理監(jiān)視數(shù)據(jù)相關(guān)。應(yīng)該注意方法50的步驟可采用任何順序進(jìn)行并且不限于示出的順序。另外，步驟中的兩個或以上可一并或同時進(jìn)行。 在一些實施例中使定量數(shù)據(jù)和生理數(shù)據(jù)相關(guān)包括對于限定的時段(例如，電影回放)內(nèi)的每個時間點確定對應(yīng)于在該點的定量數(shù)據(jù)的生理數(shù)據(jù)值。該相關(guān)性可采用任何適合的方式進(jìn)行。例如，在一些實施例中，采集的超聲數(shù)據(jù)和采集的生理監(jiān)視數(shù)據(jù)被加時戳以允許不同的接收數(shù)據(jù)相關(guān)。使用該時戳，可進(jìn)行由不同的裝置采集(例如超聲探頭和生理監(jiān)視裝置) 的數(shù)據(jù)之間的相關(guān)。之后，結(jié)合定量數(shù)據(jù)顯示相關(guān)的生理數(shù)據(jù)。例如，在62顯示生理監(jiān)視數(shù)據(jù)中的一個或多個，其與在圖3中圖示的曲線圖96中的色流定量數(shù)據(jù)的標(biāo)繪圖88時間對準(zhǔn)。例如， 生理追蹤100 (例如ECG追蹤)可在曲線圖96內(nèi)時間對準(zhǔn)(在相同的時間尺度上)，使得追蹤100中的數(shù)據(jù)在時間上對應(yīng)于標(biāo)繪圖88的數(shù)據(jù)。還可顯示圖示為心率數(shù)據(jù)的另外的生理數(shù)據(jù)102。從而，包括來自超聲循環(huán)的相關(guān)的定量數(shù)據(jù)和生理數(shù)據(jù)的采集數(shù)據(jù)(例如，患者的多次心跳)可采用時間對準(zhǔn)的方式例如在單個曲線圖96上顯示。應(yīng)該注意定量數(shù)據(jù)可以是任何類型的定量數(shù)據(jù)或參數(shù)。例如，盡管可顯示色流和功率Doppler定量數(shù)據(jù)，其他類型的定量數(shù)據(jù)可顯示，例如灰度或體積數(shù)據(jù)(即代替二維數(shù)據(jù)的三維數(shù)據(jù))。例如，該灰度數(shù)據(jù)可以是對于ROI相對其他區(qū)域(例如，標(biāo)繪圖相對于正成像的內(nèi)腔的相對亮度)的來自B 模式圖像的灰度值的平均強度。生理數(shù)據(jù)可用于選通和定量化采集的平面或體積數(shù)據(jù)，例如以將數(shù)據(jù)與心動周期(例如，心臟收縮或心臟擴(kuò)張)聯(lián)系起來。參照圖2，可進(jìn)行另外的或可選的步驟。具體地，可在64確定是否已經(jīng)接收用戶輸入以基于顯示的生理監(jiān)視數(shù)據(jù)的回顧來改變或修改顯示的數(shù)據(jù)(特別是顯示的定量數(shù)據(jù)) 中的任一個。例如，用戶可決定基于對于生理監(jiān)視數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)值對曲線圖96、具體地是定量數(shù)據(jù)的標(biāo)繪圖88進(jìn)行定標(biāo)。作為另一個示例，用戶可基于生理監(jiān)視數(shù)據(jù)的值選擇要包括或排除的定量數(shù)據(jù)的標(biāo)繪圖88中的一個或多個部分。如果沒有接收用戶輸入，那么數(shù)據(jù)在66繼續(xù)顯示。如果接收用戶輸入以改變顯示的數(shù)據(jù)(例如數(shù)據(jù)的格式或要顯示的數(shù)據(jù)部分)，數(shù)據(jù)、標(biāo)繪圖、曲線圖等則在68可基于用戶改變而更新。應(yīng)該注意，用戶可使用例如鼠標(biāo)等用戶輸入裝置做出選擇或改變。如在圖3中示出的顯示80還可包括允許用戶發(fā)起或進(jìn)行另外的或備選的操作的另外的用戶能選擇的構(gòu)件(例如，圖標(biāo))。例如，ROI類型選擇構(gòu)件104可提供以允許用戶使用隨手追蹤或預(yù)定義形狀(例如，橢圓、橢圓體或圓)在超聲圖像82上識別ROI 86，該形狀大小能夠縮放使得用戶可以改變該形狀的高度、寬度和傾角。另外，不同的顯示格式，例如數(shù)據(jù)的短的或長的顯示形式可使用數(shù)據(jù)形成選擇構(gòu)件106來選擇。例如，長型顯示可顯示比短型顯示更多的定量數(shù)據(jù)或值，例如該長型顯示提供最大值(例如，平均灰度、顏色像素比率、正和負(fù)流速等的最大值)和其中出現(xiàn)最大值的幀。另外，選擇構(gòu)件108允許用戶選擇不同的操作，例如選擇卡尺操作來測量顯示的對象的大小。此外，可顯示例如可對應(yīng)于保存在超聲系統(tǒng)中的電影回放或個別采集的幀的縮略圖像10等其他信息。從而，各種實施例對用戶提供不同的顯示和操作選項。例如，用戶可基于生理輸入選擇感興趣的值和圖像幀，并且使用該數(shù)據(jù)以例如基于來自不同超聲檢查的體溫、心率、血壓等標(biāo)準(zhǔn)化該數(shù)據(jù)。作為其他示例，系統(tǒng)的操作者可在記錄超聲數(shù)據(jù)之前等待生理監(jiān)視數(shù)據(jù)的穩(wěn)定狀態(tài)。因此，通過實踐各種實施例，用戶能夠使用外部輸入評估患者的身體或生理狀態(tài)，使得例如在不同的檢查之間采集的數(shù)據(jù)中的唯一差異基于療程。各種實施例(其包括信息的顯示)可在采集后基于存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)或當(dāng)圖像采集發(fā)生時(例如當(dāng)視圖被凍結(jié)時)提供。生理監(jiān)視數(shù)據(jù)與底層超聲數(shù)據(jù)一起或結(jié)合底層超聲數(shù)據(jù)存儲，例如色流數(shù)據(jù)在射束形成之前作為原始數(shù)據(jù)存儲。因此，電影回放可基于生理數(shù)據(jù)或ROI的不同相、色標(biāo)、灰度級或可在采集超聲數(shù)據(jù)后變化的其他變量或參數(shù)而顯不。各種實施例可連同如在圖4中圖示的超聲系統(tǒng)200實現(xiàn)。該超聲系統(tǒng)包括用于從患者240采集超聲數(shù)據(jù)(例如，圖像數(shù)據(jù))的探頭206，其可用于產(chǎn)生對于顯示器218上的顯示的定量超聲數(shù)據(jù)。另外，提供用于從患者240采集生理監(jiān)視數(shù)據(jù)的生理監(jiān)視裝置250， 該生理監(jiān)視數(shù)據(jù)與顯示器218上的定量超聲數(shù)據(jù)相關(guān)并且與其一起顯示。應(yīng)該注意在各種實施例中，探頭206和/或生理監(jiān)視裝置250可以或可以不形成超聲系統(tǒng)的一部分。超聲系統(tǒng)200的更詳細(xì)的框圖在圖5中示出。超聲系統(tǒng)200能夠電或機(jī)械式操縱聲束(例如在3D空間中)并且能配置成采集對應(yīng)于對象或患者中的感興趣區(qū)(ROI)的多個2D表示或圖像的信息，該感興趣區(qū)如在本文中更詳細(xì)地描述的那樣可定義或調(diào)整。超聲系統(tǒng)200能配置成在一個或多個取向平面中采集2D圖像。超聲系統(tǒng)200包括傳送器202，其在射束形成器210的引導(dǎo)下驅(qū)動探頭206內(nèi)的元件204(例如，壓電元件)的陣列以發(fā)射脈沖超聲信號進(jìn)入軀體?？墒褂枚喾N幾何形狀。 超聲信號從軀體中的結(jié)構(gòu)(像血細(xì)胞或肌肉組織)反向散射以產(chǎn)生返回這些元件204的回聲。這些回聲由接收器208接收。接收的回聲穿過射束形成器210，其進(jìn)行接收射束形成并且輸出RF信號。該RF信號然后穿過RF處理器212。備選地，該RF處理器212可包括復(fù)雜的解調(diào)器(未示出)，其解調(diào)該RF信號以形成代表回聲信號的IQ數(shù)據(jù)對。RF或IQ信號數(shù)據(jù)然后可直接路由到存儲器214用于存儲。在上文描述的實施例中，射束形成器210作為傳送和接收射束形成器來操作。在備選實施例中，探頭206包括2D陣列，其中子孔徑接收探頭內(nèi)部的射束形成。射束形成器 210可延遲、切趾以及求和每個電信號與從探頭206接收的其他電信號。這些合計的信號代表來自超聲束或線的回聲。這些合計的信號從射束形成器210輸出到RF處理器212。該 RF處理器212可對于多掃描平面或不同的掃描模式產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)類型，例如B模式、彩色 Doppler (速度/功率/方差)、組織Doppler (速度)和Doppler能量。例如，該RF處理器 212可對于多掃描平面產(chǎn)生組織Doppler數(shù)據(jù)。該RF處理器212集合涉及多個數(shù)據(jù)切片的信息(例如I/Q、B模式、彩色Doppler、組織Doppler和Doppler能量信息)并且將該數(shù)據(jù)信息存儲在存儲器214中，該數(shù)據(jù)信息可包括時間戳和取向/旋轉(zhuǎn)信息。應(yīng)該注意在一些實施例中軟件射束形成器(未示出)可在超聲系統(tǒng)200的后端中提供使得超聲數(shù)據(jù)在射束形成之前采用原始的形式存儲。超聲系統(tǒng)200還包括處理器216以處理采集的超聲信息(例如，RF信號數(shù)據(jù)或IQ 數(shù)據(jù)對)并且準(zhǔn)備用于在顯示器218上顯示的超聲信息的幀。該處理器216適應(yīng)于根據(jù)多個能選擇的超聲模態(tài)對采集的超聲數(shù)據(jù)進(jìn)行一個或多個處理操作。采集的超聲數(shù)據(jù)可在掃描會話期間當(dāng)接收回聲信號時實時處理和顯示。另外或備選地，超聲數(shù)據(jù)可在掃描會話期間暫時存儲在存儲器214中并且然后在脫機(jī)操作中處理和顯示。處理器216連接到用戶界面224(其可包括鼠標(biāo)、鍵盤，等)，其可如在下文更詳細(xì)地解釋的那樣控制處理器116的操作。顯示器218包括一個或多個監(jiān)視器，其呈現(xiàn)包括診斷超聲圖像的患者信息給用戶用于診斷和分析。存儲器214和存儲器222中的一個或兩個可存儲超聲數(shù)據(jù)的二維OD)或三維(3D)數(shù)據(jù)集，其中這樣的2D和3D數(shù)據(jù)集被訪問以呈現(xiàn)2D(和/或3D圖像)或生理監(jiān)視數(shù)據(jù)。圖像可修改并且顯示器218的顯示設(shè)定值也使用用戶界面2M來人工調(diào)整。應(yīng)該注意盡管各種實施例可連同超聲系統(tǒng)和特定的應(yīng)用描述，系統(tǒng)和方法不限于超聲成像或其特定的配置或其應(yīng)用。各種實施例可連同具有不同配置的不同類型的成像系統(tǒng)、或在具有不同配置的超聲系統(tǒng)中或在不同的應(yīng)用中實現(xiàn)。圖6圖示超聲處理器模塊236的示范性框圖，其可如圖5的處理器216或其的一部分來體現(xiàn)。該超聲處理器模塊236在概念上圖示為子模塊的集合，但可利用專用硬件板、 DSP、處理器等的任意組合實現(xiàn)。備選地，圖10的子模塊可利用具有單個處理器或多個處理器的現(xiàn)貨供應(yīng)PC(其中功能操作分布在處理器之間)實現(xiàn)。作為另外的選項，圖6的子模塊可利用混合配置實現(xiàn)，其中某些模塊化功能利用專用硬件進(jìn)行，而剩余的模塊化功能利用現(xiàn)貨供應(yīng)PC等進(jìn)行。子模塊還可實現(xiàn)為處理單元內(nèi)的軟件模塊。在6中圖示的子模塊的操作可由本地超聲控制器250或由處理器模塊236控制。 子模塊252-264進(jìn)行mid處理器操作。超聲處理器模塊236可接收采用若干形式中的一個的超聲數(shù)據(jù)270。在圖6的實施例中，接收的超聲數(shù)據(jù)270構(gòu)成代表與每個數(shù)據(jù)樣本關(guān)聯(lián)的實部和虛部的I、Q數(shù)據(jù)對。該I、Q數(shù)據(jù)對提供給色流子模塊252、功率Doppler子模塊 254,B模式子模塊256、頻譜Doppler子模塊258和M模式子模塊沈0中的一個或多個?？蛇x地，可包括其他子模塊，例如聲輻射力脈沖(ARFI)子模塊262和組織Doppler (TDE)子模塊沈4等。子模塊252-264中的每個配置成采用對應(yīng)的方式處理I、Q數(shù)據(jù)對以產(chǎn)生色流數(shù)據(jù) 272、功率Doppler數(shù)據(jù)274、B模式數(shù)據(jù)276、頻譜Doppler數(shù)據(jù)278、M模式數(shù)據(jù)^(KARFI 數(shù)據(jù)282和組織Doppler數(shù)據(jù)觀4，這些全部可在隨后的處理前暫時存儲在存儲器四0 (或在圖5中示出的存儲器214或存儲器22 中。例如，B模式子模塊256可產(chǎn)生包括多個B 模式圖像平面的B模式數(shù)據(jù)276，例如如在本文中更詳細(xì)地描述的二平面或三平面圖像采集中。數(shù)據(jù)272-284可存儲例如作為矢量數(shù)據(jù)值的集合，其中每個集合定義個體超聲圖像幀。這些矢量數(shù)據(jù)值一般基于極坐標(biāo)系來組織。掃描轉(zhuǎn)換器子模塊292從存儲器290訪問并且獲得與圖像幀關(guān)聯(lián)的矢量數(shù)據(jù)值并且將矢量數(shù)據(jù)值的集合轉(zhuǎn)換到笛卡兒坐標(biāo)以產(chǎn)生格式化的超聲圖像幀295用于顯示。由該掃描轉(zhuǎn)換器模塊292產(chǎn)生的超聲圖像幀295可提供回到存儲器290用于隨后處理或可提供給存儲器214或存儲器222。一旦掃描轉(zhuǎn)換器子模塊292產(chǎn)生與例如B模式圖像數(shù)據(jù)等關(guān)聯(lián)的超聲圖像幀四5， 圖像幀可再存入存儲器四0中或在總線296上傳送到數(shù)據(jù)庫(未示出)、存儲器214、存儲器222和/或到其他處理器。掃描轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)換成視頻顯示的X、Y格式以產(chǎn)生超聲圖像幀。掃描轉(zhuǎn)換的超聲圖像幀提供給顯示控制器(未顯示)，其可包括將視頻映射到灰度映射用于視頻顯示的視頻處理器?；叶葓D可代表原始圖像數(shù)據(jù)到顯示的灰度級的傳遞函數(shù)。一旦視頻數(shù)據(jù)映射到灰度值，該顯示控制器控制顯示器218(在圖5中示出)(其可包括一個或多個監(jiān)視器或顯示窗口)以顯示圖像幀。在顯示器118中顯示的圖像從數(shù)據(jù)的圖像幀產(chǎn)生，其中每個數(shù)據(jù)指示顯示中相應(yīng)像素的強度或亮度。再次參照圖6，2D視頻處理器子模塊294結(jié)合從不同類型的超聲信息產(chǎn)生的幀中的一個或多個。例如，該2D視頻處理器子模塊294可通過映射一個類型的數(shù)據(jù)到灰度圖并且映射另一個類型的數(shù)據(jù)到彩色圖而結(jié)合不同的圖像幀用于視頻顯示。在最終顯示的圖像中，彩色像素數(shù)據(jù)可疊加在灰度像素數(shù)據(jù)上以形成單個多模式圖像幀四8(例如，功能圖像)，其再次再存入存儲器290中或在總線296上傳送。連續(xù)的圖像幀可作為電影回放存儲在存儲器290或存儲器222(在圖5中示出)中。該電影回放代表先進(jìn)先出循環(huán)圖像緩沖器以捕捉向用戶顯示的圖像數(shù)據(jù)。用戶可通過在用戶界面2M輸入凍結(jié)命令將電影回放凍結(jié)。用戶界面2M可包括例如鍵盤和鼠標(biāo)以及所有其他與輸入信息進(jìn)入超聲系統(tǒng)200關(guān)聯(lián)的輸入控制(在圖5中示出)。
3D處理器子模塊300也由用戶界面IM控制并且訪問存儲器四0以獲得3D超聲圖像數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生三維圖像，例如通過已知的體積渲染或表面渲染算法。三維圖像可利用各種成像技術(shù)產(chǎn)生，例如光線投射、最大強度像素投影等。圖5的超聲系統(tǒng)200可包含在小型系統(tǒng)(例如膝上型計算機(jī)或袖珍系統(tǒng)等)中以及在更大的控制臺類型的系統(tǒng)中。圖7和8圖示小型系統(tǒng)，而圖9圖示更大的系統(tǒng)。圖7圖示有3D能力的小型化超聲系統(tǒng)310，其具有可配置成采集3D超聲數(shù)據(jù)或多平面超聲數(shù)據(jù)的探頭312。例如，該探頭312可具有元件204的2D陣列，如先前關(guān)于圖5的探頭206論述的。用戶界面314(其還可包括集成顯示器316)提供以從操作者接收命令。 如本文使用的，“小型化”意味超聲系統(tǒng)310是手持或手提裝置或配置成攜帶在人的手、口袋、公文包大小的手提箱或背包中。例如，超聲系統(tǒng)310可以是具有典型的膝上型計算機(jī)的大小的手提裝置。超聲系統(tǒng)330能容易地由操作者攜帶。集成的顯示器316(例如，內(nèi)部顯示器)配置成顯示例如一個或多個醫(yī)學(xué)圖像。超聲數(shù)據(jù)可經(jīng)由有線或無線網(wǎng)絡(luò)320(或直接連接，例如經(jīng)由串行或并行電纜或 USB端口)發(fā)送到外部裝置318。在一些實施例中，該外部裝置318可以是計算機(jī)或具有顯示器的工作站或各種實施例的DVR。備選地，外部裝置318可以是能夠從手提超聲系統(tǒng)310 接收圖像數(shù)據(jù)并且顯示或打印可具有比集成的顯示器316更大分辨率的圖像的單獨外部顯示器或打印機(jī)。 圖8圖示手提或袖珍超聲成像系統(tǒng)350，其中顯示器352和用戶界面3M形成單個單元。通過示例，袖珍超聲成像系統(tǒng)350可以是近似2英寸寬、近似4英寸長和近似0. 5英寸深并且重量小于3盎司的袖珍或手大小的超聲系統(tǒng)。該袖珍超聲成像系統(tǒng)350 —般包括顯示器352、用戶界面354，其可以或可以不包括用于連接到例如超聲探頭356的掃描裝置的鍵盤類型的接口和輸入/輸出(I/O)端口。顯示器352可以是例如320X320像素的彩色I(xiàn)XD顯示器(醫(yī)學(xué)圖像190可在其上顯示)。按鈕382的像打字機(jī)的鍵盤380可選地包括在用戶界面354中。多功能控制384可每個根據(jù)系統(tǒng)操作的模式(例如，顯示不同的視圖)而被指派功能。因此，多功能控制384中的每個可配置成提供多個不同動作。與這些多功能控制384 關(guān)聯(lián)的標(biāo)簽顯示區(qū)386可根據(jù)需要包括在顯示器352上。系統(tǒng)350還可具有用于專用功能的另外的鍵和/或控制388，其可包括但不限于“凍結(jié)”、“深度控制”、“增益控制”、“色彩模式”、“打印”和“存儲”。標(biāo)簽顯示區(qū)386中的一個或多個可包括標(biāo)簽392以指示正顯示的視圖或允許用戶選擇成像對象的不同視圖以顯示。不同視圖的選擇還可通過關(guān)聯(lián)的多功能控制384提供。 顯示器352還可具有用于顯示涉及顯示的圖像視圖的信息(例如，與顯示的圖像關(guān)聯(lián)的標(biāo)簽)的文本顯示區(qū)域394。應(yīng)該注意各種實施例可連同具有不同尺寸、重量和功耗的小型化或小型超聲系統(tǒng)實現(xiàn)。例如，袖珍超聲成像系統(tǒng)350和小型化超聲系統(tǒng)300可提供與系統(tǒng)200(在圖5中示出)相同的掃描和處理功能。圖9圖示提供在能移動的底座402上的超聲成像系統(tǒng)400。該便攜超聲成像系統(tǒng) 400還可稱為車載系統(tǒng)。提供顯示器404和用戶界面406并且應(yīng)該理解該顯示器404可以是單獨的或能與用戶界面406分開。該用戶界面406可選地可以是觸摸屏，其允許操作者通過觸摸顯示的圖形、圖標(biāo)等選擇選項。用戶界面406還包括控制按鈕408，其可用于根據(jù)期望或需要和/或根據(jù)典型提供的那樣來控制便攜超聲成像系統(tǒng)400。用戶界面406提供用戶可在物理上操縱的多個界面選項以與超聲數(shù)據(jù)和可顯示的其他數(shù)據(jù)交互，以及輸入信息以及設(shè)置并且改變掃描參數(shù)和觀察角度等。例如，可提供鍵盤410、軌跡球412和/或多功能控制414。應(yīng)該注意各種實施例可采用硬件、軟件或其的組合實現(xiàn)。各種實施例和/或部件， 例如模塊或部件以及其中控制器，還可實現(xiàn)為一個或多個計算機(jī)或處理器的一部分。計算機(jī)或處理器可包括例如用于訪問互聯(lián)網(wǎng)的計算裝置、輸入裝置、顯示單元和接口。計算機(jī)或處理器可包括微處理器。該微處理器可連接到通信總線。計算機(jī)或處理器還可包括存儲器。該存儲器可包括隨機(jī)存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。計算機(jī)或處理器可進(jìn)一步包括存儲裝置，其可以是硬盤驅(qū)動器或可移動存儲驅(qū)動器，例如軟盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器等。該存儲裝置還可以是用于裝載計算機(jī)程序或其他指令進(jìn)入計算機(jī)或處理器的其他相似手段。如本文使用的，術(shù)語“計算機(jī)”或“模塊”可包括任何基于處理器或基于微處理器的系統(tǒng)，其包括使用微控制器、精簡指令集計算機(jī)(RISC)、ASIC、邏輯電路和任何能夠執(zhí)行本文描述的功能的其它電路或處理器的系統(tǒng)。上文的示例只是示范性的，并且從而不意在采用任何方式限制術(shù)語“計算機(jī)”的定義和/或含義。為了處理輸入數(shù)據(jù)，計算機(jī)或處理器執(zhí)行存儲在一個或多個存儲元件中的指令集。這些存儲元件還可根據(jù)期望或需要存儲數(shù)據(jù)或其它信息。存儲元件可采用在處理機(jī)內(nèi)的信息源或物理存儲器元件的形式。指令集可包括各種命令，其指示作為處理機(jī)的計算機(jī)或處理器進(jìn)行特定的操作， 例如本發(fā)明的各種實施例的方法和過程。指令集可采用軟件程序的形式。該軟件可采用例如系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件等各種形式并且其可體現(xiàn)為有形和非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)。此外，該軟件可采用單獨程序或模塊的集合、在更大程序內(nèi)的程序模塊或程序模塊的一部分的形式。該軟件還可包括采用面向?qū)ο缶幊痰男问降哪K化編程。輸入數(shù)據(jù)由處理機(jī)的處理可響應(yīng)于操作者命令，或響應(yīng)于先前的處理結(jié)果，或響應(yīng)于由另外一個處理機(jī)做出的請求。如本文使用的，術(shù)語“軟件”和“固件”是能互換的，并且包括存儲在存儲器中供計算機(jī)執(zhí)行的任何計算機(jī)程序，該存儲器包括RAM存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM 存儲器以及非易失性RAM(NVRAM)存儲器。上文的存儲器類型只是示范性的，并且從而關(guān)于能用于存儲計算機(jī)程序的存儲器類型不是限制性的。要理解上文的說明意在說明性而非限制性。例如，上文描述的實施例(和/或其的方面)可互相結(jié)合使用。另外，可做出許多修改以使特定情況或材料適應(yīng)各種實施例的教導(dǎo)而沒有偏離它們的范圍。然而本文描述的材料的尺寸和類型意在限定各種實施例的參數(shù)，實施例絕不是限制性的而是示范性的實施例。當(dāng)回顧上文的說明時，許多其他的實施例對于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將是明顯的。各種實施例的范圍因此應(yīng)該參照附上的權(quán)利要求與這樣的權(quán)利要求擁有的等同物的全范圍而確定。在附上的權(quán)利要求中，術(shù)語“包含”和 “在...中”用作相應(yīng)術(shù)語“包括”和“其中”的易懂語的等同物。此外，在下列權(quán)利要求中， 術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標(biāo)簽，并且不意在對它們的對象施加數(shù)值要求。
11此外，下列權(quán)利要求的限制沒有采用部件加功能格式書寫并且不意在基于35U. S. C §112 的第六段解釋，除非并且直到這樣的權(quán)利要求限定明確地使用后跟功能描述而無其他結(jié)構(gòu)的短語“用于...的部件”。該書面說明使用示例以公開各種實施例，其包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員能夠?qū)嵺`各種實施例，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)和進(jìn)行任何包含的方法。各種實施例的專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員想到的其他示例。這樣的其他示例如果其具有不與權(quán)利要求的書面語言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果其包括與權(quán)利要求的書面語言無實質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件則意在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。部件列表
權(quán)利要求
1.一種用于顯示超聲數(shù)據(jù)的方法(50)，所述方法包括在超聲成像掃描期間采集(5 超聲圖像數(shù)據(jù)和生理監(jiān)視數(shù)據(jù)； 從采集的超聲圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生(56)定量超聲數(shù)據(jù)； 使所述定量超聲數(shù)據(jù)與所述生理監(jiān)視數(shù)據(jù)相關(guān)(60)；和在顯示器上顯示(6 時間對準(zhǔn)的所述相關(guān)的定量超聲數(shù)據(jù)和生理監(jiān)視數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法(50)，其進(jìn)一步包括在時間對準(zhǔn)的曲線圖上顯示(62)所述定量超聲數(shù)據(jù)和所述生理監(jiān)視數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法(50)，其中所述定量超聲數(shù)據(jù)包括色流超聲數(shù)據(jù)并且所述方法進(jìn)一步包括在對應(yīng)于與基于所述生理監(jiān)視數(shù)據(jù)的生理監(jiān)視追蹤時間對準(zhǔn)的色流超聲數(shù)據(jù)的曲線圖上顯示(62)至少一個標(biāo)繪圖。
4.如權(quán)利要求1所述的方法(50)，其進(jìn)一步包括在時間對準(zhǔn)的曲線圖上顯示(62)所述定量超聲數(shù)據(jù)和所述生理監(jiān)視數(shù)據(jù)并且基于繪制的生理監(jiān)視數(shù)據(jù)對繪制的定量超聲數(shù)據(jù)進(jìn)行定標(biāo)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法(50)，其進(jìn)一步包括在時間對準(zhǔn)的曲線圖上顯示(62)所述定量超聲數(shù)據(jù)和所述生理監(jiān)視數(shù)據(jù)，并且接收(64)用戶輸入以便基于所述生理監(jiān)視數(shù)據(jù)來進(jìn)行對顯示的曲線圖超聲數(shù)據(jù)上的包括或排除其中之一。
6.如權(quán)利要求1所述的方法(50)，其進(jìn)一步包括與作為原始數(shù)據(jù)存儲的所述定量超聲數(shù)據(jù)一起存儲所述生理監(jiān)視數(shù)據(jù)。
7.一種超聲顯示(80)，其包括對應(yīng)于采集的超聲數(shù)據(jù)圖像循環(huán)中的一個幀的超聲圖像(81)； 具有時間對準(zhǔn)的曲線圖(96)的定量顯示部(90)； 定量超聲數(shù)據(jù)在時間對準(zhǔn)的曲線圖上的至少一個標(biāo)繪圖(88)；和關(guān)于時間對準(zhǔn)的曲線圖的至少一個生理監(jiān)視追蹤(100)。
8.如權(quán)利要求7所述的超聲顯示(80)，其進(jìn)一步包括在所述曲線圖(96)上對應(yīng)于沿著所述生理監(jiān)視追蹤(100)的時間識別超聲圖像幀(8 采集的時間的幀指標(biāo)線(94)。
9.一種超聲系統(tǒng)000)，其包括配置成采集超聲圖像數(shù)據(jù)的探頭O06)；配置成采集對應(yīng)于所述采集的超聲圖像數(shù)據(jù)的生理監(jiān)視數(shù)據(jù)的生理監(jiān)視裝置O50)； 配置成使所述采集的超聲圖像數(shù)據(jù)與所述采集的生理監(jiān)視數(shù)據(jù)相關(guān)的處理器016)；和配置成基于時間對準(zhǔn)的所述超聲圖像數(shù)據(jù)和所述生理監(jiān)視數(shù)據(jù)顯示定量超聲數(shù)據(jù)的顯示器018)。
10.如權(quán)利要求9所述的超聲系統(tǒng)000)，其中所述生理監(jiān)視裝置(250)包括心電圖 (ECG)、心率、脈搏血氧飽和度、溫度、血壓或呼吸數(shù)據(jù)監(jiān)視裝置中的至少一個。
全文摘要
提供用于顯示超聲數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)。一個方法(50)包括在超聲成像掃描期間采集(52)超聲圖像數(shù)據(jù)和生理監(jiān)視數(shù)據(jù)；從采集的超聲圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)生(56)定量超聲數(shù)據(jù)；使該定量超聲數(shù)據(jù)與該生理監(jiān)視數(shù)據(jù)相關(guān)(60)。該方法還包括在顯示器上顯示(62)時間對準(zhǔn)的相關(guān)的定量超聲數(shù)據(jù)和生理監(jiān)視數(shù)據(jù)。
文檔編號A61B8/00GK102551800SQ201110373809
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者G·C·H·吳, J·馬丁 申請人:通用電氣公司