[發明專利]診斷超聲成像中的針增強

有效

• 申請號: 201410002917.5
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103908300B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 王鵬;T.陳;A.卡門;J.斯托爾;D.科馬尼丘;S.古德
• 申請（專利權）人: 西門子公司;美國西門子醫療解決公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 張濤,劉春元

技術領域

本實施例涉及在超聲圖像中識別針的定位。

背景技術

在活體檢查、藥物遞送或其它醫療處置期間，將針插入患者內。醫師經常將超聲圖像用于引導以避免刺破沒有在被治療的器官、改善精度以及/或者改善成果。由于在超聲圖像中的噪聲的原因，可能難以可靠地查看針。針的可見性取決于針定向和超聲波束定向之間的角度。當超聲波束垂直于針定向時，針反射被最大化。針和超聲探頭定位是通過解剖學闡釋的，因此可能不會提供垂直的掃描布置，尤其是針對被深度插入的針。

被主動地操控的超聲波束可以被用于增加可見性。所得到的掃描數據可以被用于檢測針。哈夫（Hough）變換被用于檢測可能的針，可能的針被參數化為線。假定只有一個針存在，則最可能的針被檢測為針。所檢測的針被從操控的圖像中剪切并且然后與在所選擇的視圖處的超聲圖像取平均以增強針的可見性。然而，哈夫變換可能易受超聲圖像中的噪聲影響。

諸如電磁或磁性傳感器的傳感器可能被連接至針。這些傳感器被用于追蹤針的位置。可能對醫師高亮顯示該位置。然而，附加的傳感器增加成本，要求定期的校準，并且可能改變已存在的臨床工作流程。

發明內容

通過介紹的方式，以下描述的優選實施例包括用于增強醫療診斷超聲圖像中的針的方法、系統、指令和計算機可讀介質。通過從多個超聲圖像進行復合來適應性地增加和/或增強與圖像中的針關聯的圖像強度。過濾方法和概率方法被用于定位可能的針定位。在一種途徑中，在以相同的時間但在不同的波束定向上獲取的組成幀中找出可能的針。跨組成幀來將可能的針相互關聯，并且基于所述關聯去除誤檢測。在超聲組成幀中的針檢測的一個實施例中，首先找出線。然后對線進行搜索以找出可能的針線段。在另一實施中，可能使用來自不同時間的數據以找出針運動以及與基準的差異，從而除了來自單個組成幀的特征以外還提供這些特征用于針檢測。

在第一方面中，提供了用于增強醫療診斷超聲圖像中的針的方法。分別利用不同的波束定向獲取多個超聲數據幀。多個超聲幀表示患者和患者內的針。在多個超聲數據幀中檢測針候選。將一個超聲數據幀中的針候選與其它超聲數據幀中的其它針候選相關聯。基于該關聯去除多個數據幀中的針候選中的一些。顯示患者和針的圖像。被顯示的針是來自在被關聯的針的定位處的多個超聲數據幀的加權的復合（compounding）的函數。

在第二方面中，非暫態計算機可讀存儲介質已經將表示可由被編程的處理器執行的、用于增強醫療診斷超聲圖像中的針的指令的數據存儲在其中。該存儲介質包括用于如下的指令：針對由用于不同圖像的超聲數據表示的多個可能的針中的每一個來計算第一概率；針對跨不同圖像的可能的針的每種組合確定第二概率，第二概率是第一概率和位移懲罰的函數；去除其中第二概率在閾值以下的組合；以及根據在針的定位處的超聲數據的加權的復合來生成圖像，該加權是針對剩余的一個組合的第二概率的函數。

在第三方面中，提供了用于增強醫療診斷超聲圖像中的針的系統。存儲器在操作中存儲表示患者的在不同時間的區域以及在該區域中的針的數據。處理器被配置成在表示在不同時間中的第一個時間時的該區域的數據中識別線候選、基于像素對線候選打分、搜索具有高于閾值的得分的線候選以搜尋候選線段、基于在不同時間上的運動和與基準數據的差異對候選線段打分、以及增加沿著一個或多個候選線段的數據的強度（intensity）。顯示器在操作中顯示作為所增加的強度的函數的圖像。

本發明由后面的權利要求定義，并且本部分中不存在應當被當作對那些權利要求的限制的內容。以下結合優選的實施例討論本發明的進一步的方面和優點并且可以在稍后獨立地或組合地要求這些方面和優點的權益。

附圖說明

組成和圖不必是按比例的，相反重點被放在圖解本發明的原理上。此外，在圖中，貫穿不同的視圖相似的附圖標記標識相對應的部分。

圖1是用于檢測和增強醫療診斷超聲圖像中的針的方法的一個實施例的流程圖；

圖2是用于增強醫療診斷超聲圖像中的針的系統的一個實施例的框圖；

圖3是患者內的針的圖形表示；以及

圖4是用于檢測醫療診斷超聲圖像中的針的方法的一個實施例的流程圖。

具體實施方式