[發明專利]用于分割解剖目標的超聲成像裝置和方法

有效

• 申請號: 201680005093.4
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN107106128B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: J·彼得斯;A·M·塔赫瑪塞比馬拉古奧施;J·威斯;C·比格爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B8/14;G06T7/12;G06T7/149
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 孟杰雄;王英

公開了一種用于在圖像引導的介入期間對超聲采集單元(14)的視場(29)中的解剖目標進行分割的超聲成像裝置(10)。所述超聲成像裝置包括：數據接口(32)，其被配置為從所述超聲采集單元接收所述視場中的目標在圖像平面中的、被提供為實況圖像數據的連續的二維超聲數據流(30)，并且被配置為從分割單元(36)接收三維分割模型(46)作為所述目標的三維表示；圖像處理器(34)，其被配置為基于所述三維分割模型和分割平面(48)來確定二維分割模型(50)，其中，所述分割平面與所述連續的二維超聲數據流的圖像平面彼此對應。所述圖像處理器被配置為基于樣式檢測將所述二維分割模型的輪廓適配于所述連續的二維超聲數據流，并且其中，所述圖像處理器被配置為基于所述連續的二維超聲數據流和與所述連續的二維超聲數據流對準的經適配的分割模型來提供經注釋的二維實況圖像數據(42)。

技術領域

本發明涉及一種用于對超聲采集單元的視場中的解剖目標進行分割的超聲成像裝置。本發明還涉及一種用于對超聲采集單元的視場中的解剖目標進行分割的方法。尤其地，本發明涉及對在患者的被掃描體積中的解剖目標的圖像處理和分割。本發明還涉及一種包括程序代碼模塊的計算機程序，所述計算機代碼模塊用于當在計算機上執行所述計算機程序時令計算機執行根據本發明的方法的步驟。

背景技術

在醫學成像系統的領域中，通常已知將由相同或不同的醫學分析系統采集的患者的不同圖像進行組合以改善診斷的可能性。尤其地，已知將超聲圖像與來自不同成像系統的患者的手術前圖像數據進行組合的超聲系統。

超聲成像系統還能夠將由超聲探頭掃描的解剖結構的預定義模型或分割數據與從采集到的超聲數據導出的圖像進行組合，以便基于解剖模型和超聲圖像數據來提供經分割的圖像。對應的系統例如從US 2012/0065510 A1獲知。

在例如活檢和/或短距治療的超聲圖像輔助醫學流程期間，解剖目標的實時圖像和對應的實時分割，即，對在超聲探頭的視場中的解剖目標的體積或表面的定義，可以提供若干優點。

傳統的解剖分割技術要求在所提供的圖像數據(例如，磁共振斷層攝影(MRT)或計算機斷層攝影(CT))中可見的不同組織之間具有清晰的對比度。然而，大多數已知的分割技術對于超聲成像系統具有降低的性能，這是因為分割模型不能恰當地對準具有差的信噪比的超聲圖像。通常，關于要被分割的解剖結構的形狀的先驗信息能夠改善對超聲圖像中的解剖結構的分割，并且這些技術通常應用于要求大的計算工作量的三維數據，使得這些技術通常是昂貴的且不能應用于實時應用。

WO 2004/111937 A1涉及一種3D圖像分割技術，其中能夠通過將例如由多邊形量度表示的3D可變形模型擬合到感興趣結構的邊界來執行對感興趣結構的描畫。

在一些另外的已知的活檢和/或短距治療應用中，采集二維圖像數據，并且所述二維圖像數據是基于被重建成用于對解剖目標的分割的規則三維體素陣列的位置傳感器的。

用于對超聲圖像數據中的解剖目標進行分割的已知技術的缺點在于先前確定的三維分割模型在分析期間并不考慮解剖目標的變形。將分割模型對準實時三維超聲圖像數據的計算工作使得在介入期間的實時三維分割變得困難。此外，在介入期間采集三維數據是復雜的，使得在介入期間通常僅采集二維數據。

WO 2013/114257A2描述了一種用于對目標進行成像的成像裝置，其中幾何關系確定單元確定所述目標的第一圖像與第二圖像之間的幾何關系，并且標記確定單元基于所述幾何關系來確定所述第一圖像和所述第二圖像中的對應的標記位置和標記外觀，使得要被定位在所述第一圖像中的第一位置處的第一標記的標記外觀和要被定位在所述第二圖像中的第二對應位置處的第二標記的標記外觀指示幾何關系。