[發明專利]用于檢測圖像偽影的智能超聲系統

在審

• 申請號: 201880077984.X
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN111432731A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: R·斯里尼瓦薩奈杜;M·阮;C·M·斯威舍
• 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;A61B8/08;G06N3/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉兆君

本公開描述了被配置為識別通過將神經網絡應用于超聲圖像幀而從所述幀識別并去除圖像偽影的超聲成像系統和方法。系統可以包括超聲換能器，其被配置為響應于朝向目標區域發射的超聲脈沖而采集回波信號。與所述超聲換能器通信地耦合的一個或多個處理器可以被配置為根據所述超聲回波來生成圖像幀，并且將神經網絡應用于所述圖像幀。所述神經網絡確定在所述圖像幀中是否存在偽影，并且識別檢測到的偽影的類型。所述處理器還能夠生成傳達所述偽影的所述存在的指示符，其能夠被顯示在用戶接口上。所述處理器還能夠基于存在于所述圖像幀內的偽影的存在和類型來生成用于調整所述超聲換能器的指令。

相關申請

本申請要求于2017年11月2日提交的美國臨時申請No.62/580,635的權益和優先權，其以引用方式被完全并入本文。

技術領域

本公開涉及用于使用神經網絡來識別超聲圖像中的偽影的超聲系統和方法。具體的實施方式涉及被配置為在超聲成像期間識別偽影并且提供用于調整超聲探頭以從所采集的超聲圖像去除偽影的指令的系統。

背景技術

超聲圖像可以包含使被捕獲在圖像中的身體特征模糊的各種偽影。例如，圖像偽影通常由于超聲物理和操作者干擾而出現在超聲圖像中。不同特征之間的不一致回聲反射性能夠產生陰影效應，尤其是當組織音速的變化和高對比組織阻抗的反射能夠導致鏡像圖像和混響時。這樣的偽影的出現能夠妨礙操作者準確解讀超聲圖像內的特征的能力，這會導致不正確的診斷。圖像偽影還能夠干擾超聲引導的介入程序。

從超聲圖像去除偽影通常能夠通過調整用來采集圖像的超聲換能器的位置、取向和/或操作設置來實現。然而，沒有經驗的超聲操作者可能無法辨別出現在圖像內的偽影，或可能無法知道使偽影消失所需的調整。因此，能夠辨別圖像偽影的超聲成像系統和可以被采取以去除偽影的步驟可能是期望的。

發明內容

本公開描述了用于通過識別并去除使被包括在圖像中的特征模糊的偽影來改善超聲圖像的質量和解讀的系統和方法。所述系統可以由不能可靠地識別偽影和/或以去除它們所需的方式調整超聲換能器的新手超聲用戶使用。通過減少操作錯誤，本文中公開的系統能夠改善在掃描期間采集的超聲圖像的質量和基于這樣的圖像做出的診斷。系統可以實施被訓練為檢測可以在超聲掃描期間出現的各種偽影的存在的神經網絡。為了檢測偽影的存在，系統能夠確定每個偽影的類型。例如，偽影類型可以包括混響、陰影或鏡像圖像。神經網絡還可以被訓練為輸出用于以從圖像去除(一個或多個)偽影所需的方式調整超聲換能器和/或其設置的指令或校正動作。指令可以基于所識別的偽影的類型而改變，使得用于去除混響偽影的指令可以不同于用于去除鏡像圖像偽影的指令。在一些范例中，指令被提供給操作超聲設備的用戶。在其他范例中，指令被發送到被配置為根據該指令自動地調整超聲換能器由此在沒有用戶干預的情況下去除(一個或多個)偽影的系統部件，例如，控制器。

根據一些范例，一種超聲成像系統可以超聲換能器，其被配置為響應于朝向目標區域發射的超聲脈沖而采集回波信號。還可以包括與所述超聲換能器通信的一個或多個處理器。所述處理器可以被配置為：從所述超聲回波生成至少一個圖像幀；將神經網絡應用于所述圖像幀，其中，所述神經網絡確定所述圖像幀中的偽影的存在和類型；基于所確定的所述偽影的存在來生成指示符；使所述指示符被顯示在與所述處理器通信的用戶接口上；并且基于所確定的所述偽影的存在和類型來生成用于調整所述超聲換能器的指令。

在一些范例中，所述處理器還可以被配置為將所述指令發送到與所述超聲換能器通信地耦合的控制器。在一些實施例中，所述控制器可以被配置為通過基于從所述處理器接收的所述指令修改所述超聲換能器的操作參數來調整所述超聲換能器。在一些范例中，所述操作參數可以包括所述超聲換能器的位置、取向、焦深、波束角度、成像模態或頻率。在一些實施例中，所述超聲換能器可以與被配置為移動所述超聲換能器的機器人臂物理地耦合。