[發明專利]用于使用超聲矢量流成像的血流的同時的可視化和量化的系統和方法

在審

• 申請號: 201880035299.0
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN110678128A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 汪世英;黃圣文;謝華;F·G·G·M·維尼翁;張亮;K·W·約翰遜
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 72002 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 劉兆君

一種用于超聲成像數據的可視化和量化的系統可以包括顯示單元和處理器，所述處理器被通信地耦合到所述顯示單元并且耦合到超聲成像裝置，用于根據表示身體結構和所述身體結構內的流體流動的超聲數據來生成圖像。所述處理器可以被配置為生成與所述流體流動相對應的矢量場數據，其中，所述矢量場數據包括所述流體的軸向速度分量和橫向速度分量，從所述圖像內的一個或多個用戶選擇的點處的所述矢量場數據提取空間時間信息，并且使所述顯示單元與包括所述矢量場數據的圖形表示的所述圖像同時顯示所述一個或多個用戶選擇的點處的所述空間時間信息，所述矢量場數據的所述圖形表示被疊加在所述圖像上，其中所述空間時間信息包括所述流體流動的幅值和角度中的至少一個。

相關申請的交叉引用

本申請要求2017年3月30日提交的美國臨時US 62/478828的權益和優先權，引用方式被完全并入本文。

背景技術

矢量流成像(VFI)能夠用來可視化和量化心血管應用中的復雜血流測量結果以便更好地診斷血管系統的狹窄和其他狀況。由于常規多普勒超聲僅允許沿著軸向方向的速度估計，已經引入新的矢量流成像技術來允許多方向的速度估計。這些新的技術包括基于固定箭頭的(參見圖7A)、基于自由箭頭的(參見圖7B)和基于小路徑的可視化(參見圖7C)。

對于固定箭頭的可視化，流動速度的幅值被編碼為顏色強度，并且與箭頭的長度成比例。流動速度的方向通過箭頭和顏色兩者來示出。箭頭的尾部在空間中是固定的。對于基于自由箭頭的可視化，使用自由箭頭來動態地跟蹤血流。流動速度的幅值被顏色編碼，并且與箭頭的長度成比例。流動速度的方向通過箭頭來指示。在VFI的背景下，流線可以被定義為即時與流動的速度矢量相切的曲線族，并且路線能夠被定義為流動顆粒將會在流動期間如實地遵循的軌跡的族。

對于基于小路徑的可視化，流動軌跡的動態曲線追蹤通過弧形小路徑來實現。小路徑能夠被視為路線的當距頂端的距離超過給定閾值時開始逐漸消失的短的前段或部分，所述給定閾值被定義為小路徑長度。流動速度的幅值被顏色編碼，并且與小路徑的長度成比例。流動速度的方向通過小路徑的移動方向來指示。總的來說，在三種可視化方法之中，基于小路徑的可視化一般是最直觀的方法，具有代替針對VFI的其他可視化方法的可能性。

雖然相對于多普勒有改善，但是這些VFI技術的現有實施方式仍然會具有限制。例如，尤其是在現有的固定箭頭的可視化中，針對速度幅值和方向的顏色編碼圖是復雜的且不直觀的。此外，箭頭的長度不是速度幅值的直接測量。在現有的基于自由箭頭的可視化技術中，箭頭通常是直線，并且不會是弧形軌跡的良好表示，并且具有針對每個流線的箭頭會使可視化雜亂，并且因此是更不直觀的。而且，在現有的基于自由箭頭的和基于小路徑的可視化中，顏色編碼圖和箭頭(小路徑)的長度都不是速度幅值的直接測量。因此，血流的直接測量和準確量化是難以獲得的。現有VFI技術的額外缺點可以包括不能在某些感興趣位置處執行血流的點測量，這會進一步限制VFI提取血流的詳細空間時間信息的能力。根據本公開的范例可以解決現有的VFI系統和方法的缺點中的一個或多個。

發明內容

本發明提供了用于同時的超聲矢量流成像(VFI)與自動曲線跟蹤的系統和方法。本文中描述的范例可以克服現有VFI技術的限制，例如對VFI圖像數據的更用戶友好和/或交互式顯示，以使得用戶能夠選擇血流內的特定點，獲得選擇點處的速度幅值，和/或通過利用箭頭顯示來更直觀地可視化用戶選擇的點處的速度矢量數據。