[發(fā)明專利]一種智能超聲系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880014489.4
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN110352039B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: I·韋希特爾-施特勒;F·M·韋伯;C·比格爾;T·H·施特勒
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B8/12
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 孟杰雄

本發(fā)明涉及一種用于對包括感興趣區(qū)域(ROI)(82’)的體積區(qū)域進(jìn)行成像的超聲系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：探頭(10)；超聲波控制單元，其適于控制超聲波發(fā)射并提供體積區(qū)域(131)的超聲圖像數(shù)據(jù)；圖像處理器；ROI識別器(72)，其適于生成指示所述體積區(qū)域內(nèi)的ROI的識別數(shù)據(jù)；其中，所述超聲波發(fā)射可響應(yīng)于多個使用情況的相應(yīng)標(biāo)識符而通過所述多個使用情況來配置，每個使用情況與具體成像流程相關(guān)聯(lián)并且包括用于所述成像流程的解剖模型；并且其中，所述ROI識別器可由所述使用情況的相應(yīng)解剖模型來配置。這種超聲系統(tǒng)可以利用對于具體成像流程特定的設(shè)置來(半)自動地配置，這便于由較少經(jīng)驗的用戶使用這樣的系統(tǒng)并減少配置所述系統(tǒng)所需的時間。還公開了一種配置這種超聲系統(tǒng)的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于對包括感興趣區(qū)域的體積區(qū)域進(jìn)行成像的超聲系統(tǒng)，包括：具有超聲陣列的探頭；超聲波控制單元，其被耦合到所述陣列并且適于控制超聲波發(fā)射并且提供體積區(qū)域的超聲圖像數(shù)據(jù)；以及響應(yīng)于超聲圖像數(shù)據(jù)的圖像處理器，基于所述超聲圖像數(shù)據(jù)，所述圖形處理器適于產(chǎn)生超聲圖像。

本發(fā)明還涉及一種配置這種超聲系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)

超聲波在醫(yī)學(xué)中發(fā)現(xiàn)若干應(yīng)用。一種這樣的應(yīng)用是超聲成像，其中，由包括超聲換能器陣列的超聲設(shè)備將超聲波發(fā)射到患者體內(nèi)，并且超聲波的回波由超聲換能器或?qū)Ｓ贸暯邮掌魇占⒈惶幚硪陨沙晥D像，例如1D、2D或3D超聲圖像。這樣的超聲系統(tǒng)通常包括例如作為超聲探頭的一部分的超聲換能器陣列，用于將超聲波遞送給對象，例如正在進(jìn)行成像或處置的患者。這種超聲換能器陣列通常包括多個超聲換能器，諸如由諸如鋯鈦酸鉛(PZT)或聚偏二氟乙烯(PVDF)的材料形成的壓電換能器元件和電容式微機械超聲換能器(CMUT)元件，其中，包括在腔體(其包括與第一電極相對并且由所述腔體與第一電極分開的第二電極)上方的第一電極的膜用于通過向第一和第二電極施加適當(dāng)?shù)拇碳ぃ缃涣麟妬砩沙暡?或者以接收模式接收超聲波)。從WO2015028314 A1中已知一種具有CMUT換能器探頭的超聲成像系統(tǒng)。該探頭包括具有CMUT單元的陣列，所述CMUT單元被布置為以下列模式中的任一個進(jìn)行操作：常規(guī)模式，其中，DC偏置電壓將單元的CMUT膜設(shè)置為在CMUT單元的操作期間在單元底板上方自由振動；以及塌陷模式，其中，DC偏置電壓將單元的CMUT膜設(shè)置為在CMUT單元的操作期間塌陷到單元底板。DC偏置電壓的升高導(dǎo)致在塌陷模式的操作期間CMUT單元的頻率響應(yīng)的中心頻率的升高，并且DC偏置電壓的降低導(dǎo)致在塌陷模式的操作期間CMUT單元的頻率響應(yīng)的中心頻率的降低。根據(jù)身體的體積區(qū)域被成像的頻率，能夠針對不同的臨床應(yīng)用來選擇DC偏置電壓。

這種體積(3D或4D)成像例如用于侵入式超聲成像技術(shù)，諸如心內(nèi)回波描記(ICE)和血管內(nèi)超聲(IVUS)流程(例如，在回拉采集期間)，其中，超聲探頭可以采用導(dǎo)管的形狀并且可以插入患者以研究感興趣區(qū)域，并且在一些情況下，利用附接到超聲探頭的手術(shù)儀器或者利用單獨的手術(shù)儀器在感興趣區(qū)域(ROI)中執(zhí)行流程，在這種情況下，超聲探頭可以用于對感興趣區(qū)域內(nèi)的手術(shù)儀器進(jìn)行成像，例如以向儀器的操作者提供視覺反饋，以確保儀器被正確應(yīng)用于ROI。為此，超聲系統(tǒng)可以部署有所謂的解剖智能，其有助于使用適當(dāng)?shù)慕馄誓Ｐ?諸如例如在ICE流程情況下的心臟模型)自動檢測ROI。這樣的模型通常部署一種或多種分割算法，其例如通過評價像素(或體素)的相鄰(組)之間的像素(或體素)亮度和對比度水平來評價由超聲探頭捕獲的(體積)超聲圖像數(shù)據(jù)并識別該數(shù)據(jù)內(nèi)的解剖特征。因此，模型被映射到所識別的解剖結(jié)構(gòu)上，使得感興趣的解剖學(xué)參數(shù)(例如，解剖尺寸、諸如心臟射血分?jǐn)?shù)估計的解剖功能等)能夠從(體積)超聲圖像數(shù)據(jù)自動地導(dǎo)出，從而改善所獲得的結(jié)果之間的操作者間一致性并使得該系統(tǒng)更易于用于經(jīng)驗較少的操作者。

剩下的問題是，在超聲系統(tǒng)可以用于不同的醫(yī)學(xué)流程，例如侵入性技術(shù)時，其對于其操作者，特別是經(jīng)驗較少的操作者而言能夠難以正確地配置和操作超聲系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種便于操作者使用的超聲系統(tǒng)。