[發明專利]用于偵測三維超聲圖像中導管位置的系統及方法

有效

• 申請號: 201310044619.8
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103961135B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: K.A.帕特瓦漢;D.M.米爾斯;曹坤林;劉剛
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 張貴東

1.一種系統，其特征在于，該系統包括：

三維超聲圖像獲取模組，用于獲取原始的三維超聲圖像；及

導管中心線三維軌跡產生模組，用于偵測導管位置及在該三維超聲圖像上顯示偵測到的導管。

2.如權利要求1所述的系統，其中該導管中心線三維軌跡產生模組包括：

可能性圖像產生子模組，用于基于該原始的三維超聲圖像產生導管的第一可能性圖像，該第一可能性圖像包括若干候選導管；

導管平面計算子模組，用于在該第一可能性圖像的一個XY軸投影平面上計算該若干候選導管的中心線的XY軸坐標；及

直角坐標平面計算子模組，用于在該第一可能性圖像的一個對應該若干候選導管位置的展平曲面上計算該若干候選導管的中心線的Z軸坐標。

3.如權利要求2所述的系統，其中該系統進一步包括：

錯誤導管中心線三維軌跡刪除模組，包括：

感興趣區域提取子模組，用于在該原始的三維超聲圖像中提取每一個候選導管的中心線的三維軌跡的第一感興趣區域；

可能性圖像產生子模組，用于在該第一感興趣區域內產生導管的第二可能性圖像，該第二可能性圖像包括若干候選導管；及

投影平面偵測子模組，用于在該第二可能性圖像的一個XY軸投影平面上選擇該若干候選導管中最長的一個。

4.如權利要求3所述的系統，其中該錯誤導管中心線三維軌跡刪除模組還包括：

展平曲面偵測子模組，用于判斷該最長的候選導管在其展平曲面上的強度分布區域是否滿足預設要求。

5.如權利要求4所述的系統，其中該預設要求為該強度分布區域的長軸與短軸的比率大于一預設值。

6.如權利要求4所述的系統，其中該系統進一步包括：

正確導管中心線三維軌跡修復模組，包括：

感興趣區域提取子模組，用于在原始的三維超聲圖像中提取該最長的候選導管的中心線的三維軌跡的第二感興趣區域；

可能性圖像產生子模組，用于在該第二感興趣區域內產生導管的第三可能性圖像，該第三可能性圖像包括該最長的候選導管；及

完整性偵測子模組，用于在該第三可能性圖像中通過比較若干次計算的該最長的候選導管的結果來判斷其完整性是否符合要求。

7.如權利要求6所述的系統，其中該第一、第二及第三可能性圖像是基于一個三維導管模型產生的。

8.如權利要求7所述的系統，其中該三維導管模型包括三個立體的柱狀模型V_hole、V_body、V_background，分別代表導管內孔、導管本體、導管外圍區域。

9.如權利要求8所述的系統，其中該柱狀模型V_hole及V_background被設定為暗像素，而柱狀模型V_body被設定為亮像素，匹配結果M有以下公式得出：M=W_bright*S_body/#V_body+W_dark*(S_hole+S_background)/(#V_hole+#V_background)，其中S代表偵測區域內圖像強度總和，#V代表偵測區域內像素的數量，W代表該三維導管模型設定的圖像權重因數。

10.一種方法，其特征在于，該方法包括：

獲取原始的三維超聲圖像；

產生包括若干候選導管的第一可能性圖像；

從該若干候選導管中偵測出一個正確的導管；及

將該正確的導管顯示出來。

11.如權利要求10所述的方法，其中該偵測正確的導管的步驟包括：

在該第一可能性圖像的一個XY軸投影平面上計算該若干候選導管的中心線的XY軸坐標；及

在該第一可能性圖像的對應該若干候選導管位置的展平曲面上計算該若干候選導管的中心線的Z軸坐標。

12.如權利要求11所述的方法，其中該計算XY軸坐標的步驟包括：

將每一個候選導管的中心線投影至該第一可能性圖像的一個XY軸投影平面上；及

計算投影到該XY軸投影平面上投影曲線的坐標。