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顯示超聲圖像的方法和設備.pdf

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顯示 超聲 圖像 方法 設備
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摘要
申請專利號:

CN201480062537.9

申請日:

20141104

公開號:

CN105744895A

公開日:

20160706

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A61B8/14 主分類號: A61B8/14
申請人: 三星麥迪森株式會社
發明人: 劉榮權,金成胤,金俊,陳吉柱
地址: 韓國江原道洪川郡
優先權: 10-2014-0027431,61/907,206
專利代理機構: 北京銘碩知識產權代理有限公司 代理人: 劉奕晴
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201480062537.9

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法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

一種顯示超聲圖像的方法可通過使用戶能夠識別血流的準確方向而改善疾病診斷的準確性。所述方法包括:獲取通過使用探頭向對象發送超聲信號并接收從對象反射的回波信號而生成的第一多普勒數據;在屏幕上的第一位置處顯示聲源標記;考慮到第一位置從第一多普勒數據生成并顯示第一彩色多普勒圖像。

權利要求書

1.一種顯示超聲圖像的方法,所述方法包括:獲取通過使用探頭向對象發送超聲信號并接收從對象反射的回波信號而生成的第一多普勒數據;在屏幕上的第一位置處顯示聲源標記;考慮到第一位置從第一多普勒數據生成并顯示第一彩色多普勒圖像。2.根據權利要求1所述的方法,其中,生成并顯示第一彩色多普勒圖像包括:基于屏幕上的第一位置與參考位置之間的比較結果從第一多普勒數據生成第二多普勒數據;從第二多普勒數據生成第一彩色多普勒圖像。3.根據權利要求2所述的方法,其中,生成第二多普勒數據包括:獲取使屏幕上的預定點與參考位置連接的線和使預定點與第一位置連接的線之間的角度;基于獲取的角度通過校正第一多普勒數據來生成第二多普勒數據。4.根據權利要求1所述的方法,所述方法還包括:基于用戶的輸入,使顯示在第一位置處的聲源標記運動到第二位置;基于聲源標記的運動生成并顯示第二彩色多普勒圖像。5.根據權利要求4所述的方法,其中,使聲源標記運動到第二位置包括使聲源標記在屏幕上沿著預定的路徑從第一位置運動到第二位置。6.根據權利要求4所述的方法,其中,生成并顯示第二彩色多普勒圖像包括:獲取使屏幕上的預定點與第一位置連接的線和使預定點與第二位置連接的線之間的角度;基于獲取的角度生成第二彩色多普勒圖像。7.根據權利要求1所述的方法,所述方法還包括:基于用戶的輸入使第一彩色多普勒圖像幾何變換;基于第一彩色多普勒圖像的幾何變換生成并顯示第二彩色多普勒圖像。8.根據權利要求7所述的方法,其中,使第一彩色多普勒圖像幾何變換包括在屏幕上執行第一彩色多普勒圖像的運動、放大、縮小和旋轉中的至少一種。9.根據權利要求1所述的方法,其中,所述屏幕包括顯示多個多普勒圖像的多個區域,其中,在第一位置處顯示聲源標記包括分別在所述多個區域的多個位置處顯示多個聲源標記,生成并顯示第一彩色多普勒圖像包括基于所述多個聲源標記的所述多個位置從第一多普勒數據生成并顯示對象的多個截面的多個彩色多普勒圖像。10.根據權利要求1所述的方法,其中,生成并顯示第一彩色多普勒圖像包括:基于對象的體數據生成對象的至少一部分的三維(3D)亮度(B)模式圖像;在3DB模式圖像上顯示第一彩色多普勒圖像。11.根據權利要求10所述的方法,所述方法還包括:基于用戶的輸入,使顯示在第一位置處的聲源標記沿著3DB模式圖像的x軸、y軸和z軸中的至少一個運動到第二位置;基于聲源標記的運動生成第二彩色多普勒圖像,并在3DB模式圖像上顯示第二彩色多普勒圖像。12.一種用于顯示超聲圖像的設備,所述設備包括:數據獲取器,獲取通過使用探頭向對象發送超聲信號并接收從對象反射的回波信號而生成的第一多普勒數據;顯示器,在屏幕上的第一位置處顯示聲源標記;處理器,考慮到第一位置從第一多普勒數據生成第一彩色多普勒圖像,其中,所述顯示器還顯示第一彩色多普勒圖像。13.根據權利要求12所述的設備,其中,所述處理器基于屏幕上的第一位置和參考位置之間的比較結果從第一多普勒數據生成第二多普勒數據,并從第二多普勒數據生成第一彩色多普勒圖像。14.根據權利要求12所述的設備,所述設備還包括接收用戶輸入的用戶輸入裝置,其中,所述處理器基于用戶的輸入使顯示在第一位置處的聲源標記運動到第二位置,并基于聲源標記的運動而生成第二彩色多普勒圖像,所述顯示器顯示第二彩色多普勒圖像。15.一種計算機可讀記錄介質,所述計算機可讀記錄介質上記錄有用于執行如權利要求1至11中任意一項所述的方法的程序。

說明書

技術領域

本發明的一個或更多個實施例涉及一種顯示超聲圖像的方法和設備,更具體地,涉及一種用于通過使用多普勒數據生成并顯示示出對象的至少一部分的運動的彩色多普勒圖像的方法和設備。

背景技術

超聲系統具有無創和無損特性,因此,被廣泛用于獲取與對象的身體內部結構有關的信息的醫療應用。超聲系統可無需執行涉及創口的外科手術而為醫師提供對象的身體內部結構的高分辨率圖像,因此,經常被用于醫療應用。

通常,超聲系統隨著探頭開始接觸對象的表面而向對象發送超聲信號并接收從對象反射的超聲信號(在下文中,被稱為回波信號)。超聲系統基于通過探頭接收的回波信號來形成對象的超聲圖像,并將形成的超聲圖像顯示在顯示器上。

例如,超聲系統可形成并顯示通過亮度來表示從對象反射的回波信號的強度的亮度(B)模式圖像或通過顏色或波形來表示從回波信號中提取的多普勒分量的多普勒(D)模式圖像。

具體地,超聲系統可通過向對象(包括血液所流過的血管)發送超聲信號并接收從對象反射的回波信號來生成多普勒數據。超聲系統可基于生成的多普勒數據形成彩色(C)模式圖像(即,彩色多普勒圖像)。彩色多普勒圖像通過使用顏色或箭頭表示血流的相對于探頭的相對速度。彩色多普勒圖像被廣泛用于診斷心臟疾病的發生。

一般超聲系統在獲取了多普勒數據時生成表示血流的相對于探頭位置的相對速度的彩色多普勒圖像。當使用一般超聲系統的用戶操縱彩色多普勒圖像時(例如,當用戶移動或旋轉屏幕上的彩色多普勒圖像時),在獲取多普勒數據時用戶不會知道探頭位于哪里,而探頭的位置是彩色多普勒圖像的基礎。

此外,由于一般超聲系統在獲取了多普勒數據時提供表示血流的相對于探頭位置的相對速度的彩色多普勒圖像,因此,一般超聲系統可提供不能根據探頭的空間位置示出血流的準確方向的彩色多普勒圖像。

因此,使用一般超聲系統的用戶難以識別彩色多普勒圖像示出的血液的準確方向,從而減小了診斷的準確性。

發明內容

發明的公開

技術問題

由于一般超聲系統在獲取了多普勒數據時提供表示血液的相對于探頭位置的相對速度的彩色多普勒圖像,因此,一般超聲系統可提供不能根據探頭的空間位置示出血液的準確方向的彩色多普勒圖像。

因此,使用一般超聲系統的用戶難以識別彩色多普勒圖像示出的血液的準確方向,從而減小了診斷的準確性。

技術方案

本發明的一個或更多個實施例包括一種顯示超聲圖像的方法和裝置,所述超聲圖像為用戶提供血液的準確方向以增加診斷心臟疾病的準確性。

其他方面將在下面的描述中部分地闡述并將根據描述而部分地清楚,或可通過實施示出的實施例而了解。

根據本發明的一個或更多個實施例,一種顯示超聲圖像的方法包括:獲取通過使用探頭向對象發送超聲信號并接收從對象反射的回波信號而生成的第一多普勒數據;在屏幕上的第一位置處顯示聲源標記;考慮到第一位置從第一多普勒數據生成并顯示第一彩色多普勒圖像。

生成并顯示第一彩色多普勒圖像可包括:基于屏幕上的第一位置與參考位置之間的比較結果從第一多普勒數據生成第二多普勒數據;從第二多普勒數據生成第一彩色多普勒圖像。

生成第二多普勒數據可包括:獲取使屏幕上的預定點與參考位置連接的線和使預定點與第一位置連接的線之間的角度;基于獲取的角度通過校正第一多普勒數據來生成第二多普勒數據。

所述方法還可包括:基于用戶的輸入,使顯示在第一位置處的聲源標記運動到第二位置;基于聲源標記的運動生成并顯示第二彩色多普勒圖像。

使聲源標記運動到第二位置可包括使聲源標記在屏幕上沿著預定的路徑從第一位置運動到第二位置。

生成并顯示第二彩色多普勒圖像可包括:獲取使屏幕上的預定點與第一位置連接的線和使預定點與第二位置連接的線之間的角度;基于獲取的角度生成第二彩色多普勒圖像。

所述方法還可包括:基于用戶的輸入使第一彩色多普勒圖像幾何變換;基于第一彩色多普勒圖像的幾何變換生成并顯示第二彩色多普勒圖像。

使第一彩色多普勒圖像幾何變換可包括在屏幕上執行第一彩色多普勒圖像的運動、放大、縮小和旋轉中的至少一種。

所述屏幕可包括顯示多個多普勒圖像的多個區域,其中,在第一位置處顯示聲源標記包括分別在所述多個區域的多個位置處顯示多個聲源標記,生成并顯示第一彩色多普勒圖像包括基于所述多個聲源標記的所述多個位置從第一多普勒數據生成并顯示對象的多個截面的多個彩色多普勒圖像。

生成并顯示第一彩色多普勒圖像可包括:基于對象的體數據生成對象的至少一部分的三維(3D)亮度(B)模式圖像;在3DB模式圖像上顯示第一彩色多普勒圖像。

所述方法還可包括:基于用戶的輸入,使顯示在第一位置處的聲源標記沿著3DB模式圖像的x軸、y軸和z軸中的至少一個運動到第二位置;基于聲源標記的運動生成第二彩色多普勒圖像,并在3DB模式圖像上顯示第二彩色多普勒圖像。

根據本發明的一個或更多個實施例,一種顯示超聲圖像的方法包括:獲取通過使用探頭向對象發送超聲信號并接收從對象反射的回波信號而生成的多普勒數據;通過使用多普勒數據顯示彩色多普勒圖像并在屏幕上顯示彩色多普勒圖像;在屏幕上的與彩色多普勒圖像對應的第一位置處顯示聲源標記,其中,第一位置指示血流在對象中流動所沿方向與探頭接收回波信號所沿方向之間的角度。

據本發明的一個或更多個實施例,一種用于顯示超聲圖像的設備包括:數據獲取器,獲取通過使用探頭向對象發送超聲信號并接收從對象反射的回波信號而生成的第一多普勒數據;顯示器,在屏幕上的第一位置處顯示聲源標記;處理器,考慮到第一位置從第一多普勒數據生成第一彩色多普勒圖像,其中,所述顯示器還顯示第一彩色多普勒圖像。

所述處理器可基于屏幕上的第一位置和參考位置之間的比較結果從第一多普勒數據生成第二多普勒數據,并從第二多普勒數據生成第一彩色多普勒圖像。

所述處理器可獲取使屏幕上的預定點與參考位置連接的線和使預定點與第一位置連接的線之間的角度,并基于獲取的角度通過校正第一多普勒數據生成第二多普勒數據。

所述設備還可包括接收用戶輸入的用戶輸入裝置,其中,所述處理器基于用戶的輸入使顯示在第一位置處的聲源標記運動到第二位置,并基于聲源標記的運動而生成第二彩色多普勒圖像,所述顯示器顯示第二彩色多普勒圖像。

所述處理器可使聲源標記在屏幕上沿著預定路徑從第一位置運動到第二位置。

所述處理器可獲取使屏幕上的預定點與第一位置連接的線和使預定點與第二位置連接的線之間的角度,并基于獲取的角度生成第二彩色多普勒圖像。

所述設備還可包括接收用戶輸入的用戶輸入裝置,其中,所述處理器基于用戶的輸入使第一彩色多普勒圖像幾何變換,并基于第一彩色多普勒圖像的幾何變換而生成第二彩色多普勒圖像,所述顯示器顯示第二彩色多普勒圖像。

處理器可在屏幕上執行第一彩色多普勒圖像的運動、放大、縮小和旋轉中的至少一種。

顯示器可在屏幕上的多個區域處顯示多個多普勒圖像,并分別在多個區域的多個位置處顯示多個聲源標記,其中,所述處理器基于多個聲源標記的多個位置從第一多普勒數據生成對象的多個截面的多個彩色多普勒圖像。

所述處理器還可基于對象的體數據生成對象的至少一部分的三維(3D)亮度(B)模式圖像,所述顯示器可在3DB模式圖像上顯示第一彩色多普勒圖像。

所述設備還可包括接收用戶輸入的用戶輸入裝置,其中,所述處理器基于用戶的輸入使顯示在第一位置處的聲源標記沿著3DB模式圖像的x軸、y軸和z軸中的至少一個運動到第二位置,并基于聲源標記的運動生成第二彩色多普勒圖像,所述顯示器在3DB模式圖像上顯示第二彩色多普勒圖像。

根據本發明的一個或更多個實施例,用于顯示超聲圖像的設備包括:數據獲取器,獲取通過使用探頭向對象發送超聲信號并接收從對象反射的回波信號而生成的多普勒數據,處理器,通過使用多普勒數據生成彩色多普勒圖像;顯示器,在屏幕上顯示彩色多普勒圖像,并在屏幕上的與彩色多普勒圖像對應的第一位置處顯示聲源標記,其中,第一位置指示血流在對象中流動所沿方向與探頭接收回波信號的方向之間的角度。

根據本發明的一個或更多個實施例,一種計算機可讀記錄介質記錄有用于執行所述方法的程序。

附圖說明

通過下面結合附圖對實施例的描述,這些和/或其他方面將變得清楚且更容易領會,在附圖中:

圖1是用于解釋通過在一般超聲系統中使用探頭獲取對象的多普勒數據的方法的概念示圖;

圖2A和圖2B是由圖1的一般超聲系統提供的彩色多普勒圖像;

圖3A和圖3B是示出根據本發明的實施例的用于顯示超聲圖像的設備的框圖;

圖4A和圖4B是根據本發明的實施例的顯示超聲圖像的方法的流程圖;

圖5是根據本發明的另一實施例的顯示超聲圖像的方法的流程圖;

圖6A、圖6B、圖7A和圖7B是示出根據本發明的實施例所顯示的彩色多普勒圖像以及聲源標記的示圖;

圖8是示出根據本發明的實施例的基于所顯示的多個聲源標記的位置而生成的彩色多普勒圖像的示圖;

圖9A和圖9B是示出根據本發明的實施例的在屏幕上移動的聲源標記的運動路徑的示圖;

圖10是示出根據本發明的實施例的可應用用于顯示超聲圖像的設備的超聲系統的框圖。

具體實施方式

如這里所使用的,術語“和/或”包括一個或更多個相關所列項的任意和全部組合。當諸如“至少一個”的表述在一列元件之后時,其修飾整列元件,而不修飾該列的個別元件。

現在將參照附圖更充分地描述本發明,使本領域的普通技術人員能夠無任何困難地執行本發明。然而,本發明可以以許多不同的形式實施且不應當被解釋為限于這里所闡述的實施例;更確切地,提供這些實施例使得該公開將是徹底的和完整的,并將把發明構思全面地傳達給本領域普通技術人員。此外,將省略附圖中與具體實施方式無關的部分以確保本發明的清楚性。附圖中相同的標號指示相同的元件。

在整個說明書中,將被理解的是,當一個元件被稱為“連接”到另一元件時,其可“直接連接”到另一元件或利用介于他們之間的中間元件“電連接”到另一元件。還將被理解的是,當部件“包括”或“具有”元件時,除非另外限定,否則所述部件還“包括”或“具有”其他元件,而不排除其他元件。

此外,這里所使用的術語“對象”可指生命體對象或非生命體對象。此外,對象可指人類或動物的身體部分。例如,對象可包括諸如肝臟、心臟、子宮、頭部、胸部或胃部的器官或者胎兒。此外,這里所使用的術語“用戶”可指諸如醫生的醫學專家、護士、臨床病例醫師、超聲醫師或醫學影像專家。

現在將參照其中示出發明的示例性實施例的附圖更充分地描述本發明。

圖1是用于解釋通過在一般超聲系統中使用探頭獲取對象的多普勒數據的方法的概念示圖。

多普勒效應用于在醫學超聲檢查中檢測移動的反射體(例如,包括在流經血管的血液中的紅細胞),還用于表征并測量血流。如圖1所示,由于多普勒效應,在通過探頭101發送的超聲信號的頻率fo與通過探頭101接收的回波信號的頻率fr之間存在差異。通過探頭1010發送的超聲信號的頻率fo與通過探頭101接收的回波信號的頻率fr之間的差異被稱為多普勒偏移頻率fd。

多普勒偏移頻率fd與反射超聲信號的反射體的速率成比例,還與接收從反射體反射的回波信號的方向和反射體運動的方向之間的角度θ的余弦值成比例。

詳細地,多普勒偏移頻率fd可定義如下:

[等式1]

f d = f r - f o = ( 2 f o v c o s θ ) c ]]>

在等式1中,fo是發送頻率,fr是接收頻率,v是反射體的速率,c是在生命體中的聲速,θ是多普勒角(或超聲波所入射的角度),并是接收從反射體反射的回波信號所沿方向與反射體運動所沿方向之間的角度。可通過用戶輸入或通過探頭測量多普勒角θ。

一般超聲系統通過使用由探頭101接收的回波信號生成對象的多普勒數據。對象的多普勒數據包括與在對象中運動的反射體的運動有關的信息。與反射體的運動有關的信息可包括反射體的相對于探頭101的相對速度。

詳細地,一般超聲系統通過使用回波信號獲取反射體的相對于接收超聲信號的探頭101的相對速度v。可基于多普勒偏移頻率fd和多普勒角θ根據等式1來獲取反射體的相對速率v。可發送其發送頻率fo已知的超聲信號,并可檢測響應于發送的超聲信號而從反射體接收的超聲信號的接收頻率fr。可基于發送頻率fo和接收頻率fr計算多普勒偏移頻率fd。因此,假設在等式1中聲速c是常數,則可通過測量多普勒偏移頻率fd和cosθ來計算反射體的相對速度v。

一般超聲系統可生成彩色多普勒圖像,所述彩色多普勒圖像被分配了根據與反射體的運動有關的信息選擇的至少一種顏色。例如,一般超聲系統可存儲使多個顏色映射到多個相對速度的顏色映像表。一般超聲系統可從多普勒數據中提取對象的預定區域的與多普勒圖像的與每個像素相對應的相對速度,并可通過將基于提取的相對速度選擇的至少一種顏色和存儲的顏色映像表分配到每個像素來生成彩色多普勒圖像。

可以以提供彩色多普勒圖像的一般超聲系統的彩色多普勒模式來提供與對象的黑白圖像重疊的彩色圖像。例如,一般超聲系統可在與對象的黑白亮度(B)模式圖像的對應區域上顯示彩色多普勒圖像。也就是說,與對象的部分對應的彩色多普勒圖像(例如,顯示在血管中流動的血液的速率的彩色多普勒圖像)可顯示在與運動的對象的一部分(例如,使血液在其中流動的血管的內部)對應的B模式圖像的區域上。

例如,彩色多普勒圖像可表示出在對象中流動的血流的方向和速率。彩色多普勒圖像可通過使用顏色來表示血流的方向,并可通過使用亮度表示血流的速率。

圖2A和圖2B是通過圖1的一般超聲系統提供的彩色多普勒圖像。

在圖2A和圖2B中,圖像210是對象的B模式圖像,箭頭201指示在對象中流動的血流的實際方向,圖像212和214是彩色多普勒圖像。箭頭201以及箭頭203和205未在一般彩色多普勒圖像中示出,但在這里將其示出以更好地理解本發明。

如圖2A所示,一般超聲系統可通過使用至少一種顏色來提供包括與在對象中流動的血流有關的信息的彩色多普勒圖像212和214。一般超聲系統可如圖2A所示在與B模式圖像210的血流對應的區域上顯示彩色多普勒圖像212和214。

一般超聲系統提供了基于B模式圖像210的上側來表示血流的相對速度的彩色多普勒圖像。如圖2A所示,一般超聲系統可提供通過使用紅色表示朝著探頭101運動的血流的彩色多普勒圖像212。此外,一般超聲系統可提供通過使用藍色表示遠離探頭101運動的血流的彩色多普勒圖像214。

此外,一般超聲系統不在屏幕上顯示對象的在通過探頭101發送/接收的超聲信號與血流之間形成90°角的區域的彩色多普勒圖像。這是因為與通過探頭101發送/接收的超聲信號成90°角的血流相對于探頭101的相對速度為0。

如上所述,由于指示對象中流動的血流的實際方向的箭頭201實際未示出在通過一般超聲系統顯示的彩色多普勒圖像上,因此,用戶基于通過彩色多普勒圖像表示的至少一種顏色預測血流的方向。

用戶可基于示出為紅色的彩色多普勒圖像212確定:血流的與彩色多普勒圖像212對應的方向是如箭頭203所指示的血流朝向B模式圖像210的上側運動的方向。此外,用戶可基于示出為藍色的彩色多普勒圖像214確定:血流的與彩色多普勒圖像214對應的方向是如箭頭205所指示的血流遠離B模式圖像210的上側運動的方向。

如圖2A所示,一般超聲系統為用戶提供基于圖像的上側的來表示血流的相對速度的彩色多普勒圖像。因此,當用戶操作彩色多普勒圖像時(例如,當用戶旋轉或放大彩色多普勒圖像時),用戶難以僅僅通過使用彩色多普勒圖像來識別血流的方向。這是因為在一般超聲系統中,當用戶操作彩色多普勒圖像時,用戶不知道彩色多普勒圖像相對于其表示血流的相對速度的參考點。現在將參照圖2B詳細解釋一般超聲系統的使用中的問題。

圖2B示出了使圖2A的B模式圖像210以及彩色多普勒圖像212和214順時針旋轉90°的情況。

當如圖2B所示旋轉圖像時,用戶仍然基于B模式圖像210的上側來分析彩色多普勒圖像212和214。

用戶會確定:與彩色多普勒圖像212相對應的血流的方向是如箭頭207指示的使血流朝向B模式圖像210的上側運動的方向。此外,用戶會基于示出為藍色的彩色多普勒圖像214確定:與彩色多普勒圖像214對應的血流的方向是如箭頭209指示的使血流遠離B模式圖像210的上側運動的方向。

因此,用戶通過使用圖2B的彩色多普勒圖像212和214識別的血流的方向與通過箭頭201指示的血流的實際方向不同。如圖2B所示,根據一般超聲系統,當用戶操作彩色多普勒圖像時,用戶不會獲取與血流的運動有關的準確信息。也就是說,在血流的實際方向與用戶通過使用彩色多普勒圖像識別的血流的方向之間存在差異。

具體地,當第二用戶加載被第一用戶操作之后存儲的彩色多普勒圖像時,第二用戶可能難以直觀地識別由加載的彩色多普勒圖像表示的血流的方向。

考慮到當獲取多普勒數據時顯示基于屏幕的上側來表示血流的相對于探頭的位置的相對速度的彩色多普勒圖像的傳統方法的問題,本發明提供了使用戶能夠識別血流的實際方向的顯示超聲圖像的方法和裝置。

詳細地,本發明的方法和裝置可顯示彩色多普勒圖像以及指示彩色多普勒圖像的參考點的聲源標記。此外,本發明的方法和設備可提供彩色多普勒圖像,所述彩色多普勒圖像基于彩色多普勒圖像的幾何變換通過處理多普勒數據以及從處理的多普勒數據生成彩色多普勒圖像的簡單操作而示出與血流有關的信息。

圖3A和圖3B是示出根據本發明的實施例的顯示超聲圖像的設備300的框圖。

如圖3A所示,設備300包括數據獲取器310、處理器330和顯示器320。

圖3A和3B的設備300可推車式的或便攜式的。便攜式超聲診斷設備的示例可包括圖像存檔和通信系統(PACS)查看器、智能手機、膝上型計算機、個人數字助理(PDA)和臺式PC,但不限于此。

數據獲取器310獲取對象的多普勒數據。通過數據獲取器310獲取的多普勒數據可以是通過使用探頭向對象發送超聲數據并接收從對象反射的回波信號而生成的數據。多普勒數據可包括與對象的至少一部分的運動(例如,對象的血液的流動)有關的信息。例如,與運動有關的信息可包括運動的速率和方向。

例如,數據獲取器310可包括探頭,以便探頭向對象發送超聲信號/從對象超聲信號。

探頭可向對象發送信號,并接收響應于超聲信號而從對象反射的回波信號。探頭可根據施加到探頭的驅動信號向對象發送超聲信號,并可接收從對象反射的回波信號。

探頭包括多個換能器,且所述多個換能器根據發送到其的超聲信號振蕩并生成超聲信號。此外,探頭可無線地或有線地連接到設備300的主體,設備300可根據其類型包括多個探頭。圖3A和圖3B的數據獲取器310的示例可包括1D探頭、1.5D探頭和矩陣2D探頭。

從探頭發送的超聲信號可以是散焦超聲信號或聚焦超聲信號。也就是說,從探頭發送的超聲信號(超聲波束)的示例包括焦點位于成像區域內部的一般聚焦超聲波束、焦點位于成像區域外部的寬束超聲波束、焦點位于無限遠處的平面波超聲波束以及焦點位于超聲探頭的表面的后面的虛擬頂點超聲波束。

例如,包括在圖3A和圖3B的數據獲取器310中的探頭可向對象發送超聲信號(平面波信號),并可接收響應于發送的超聲信號而從對象反射的回波信號。通過使用超聲信號(平面波信號)快速獲取對象的寬范圍的多普勒數據的方法被稱為超快多普勒成像法。

數據獲取器310還可包括從由探頭接收的回波信號來獲取多普勒數據的數據生成器。在這種情況下,數據獲取器310可通過向對象連續地發送超聲信號并接收回波信號而從對象獲取實時多普勒數據,并可將獲取的實時多普勒數據輸出到處理器330。

可選地,數據獲取器310可從外部接收對象的多普勒數據,或可從設置在數據獲取器310內部的存儲單元(未示出)獲取多普勒數據。數據獲取器310可從無線地或有線地連接到設備300的外部裝置獲取多普勒數據。

顯示器320在屏幕上第一位置處顯示聲源標記。

聲源標記是指示向對象發送超聲信號并接收回波信號以獲取彩色多普勒圖像的聲源的圖標。根據本發明的實施例的聲源標記可通過與彩色多普勒圖像一起顯示在屏幕上來指示位置和方向(用于識別彩色多普勒圖像的基礎)。聲源標記可以是包括文本、圖片和圖像中至少一種的圖標。例如,聲源標記可以是具有類似探頭形狀的圖標或具有箭頭形狀的圖標以被用戶直觀地識別。

顯示器320還與聲源標記一起顯示第一彩色多普勒圖像。在這種情況下,第一彩色多普勒圖像是考慮到第一位置而通過處理器330生成的彩色多普勒圖像。此外,顯示器320可顯示基于第一彩色多普勒圖像的幾何變換或聲源標記的運動而生成的第二彩色多普勒圖像。處理器330可通過使用由數據獲取器310獲取的第一多普勒數據來生成第一彩色多普勒圖像。在這種情況下,處理器330可考慮到顯示在屏幕上的聲源標記的第一位置來生成第一彩色多普勒圖像。

處理器330可通過對生成的多普勒數據執行掃描轉換而生成彩色多普勒圖像。

此外,除了多普勒圖像之外,處理器330還可生成各種模式中任何一種的超聲圖像。超聲圖像可包括幅度(A)模式圖像、B模式圖像和運動(M)模式圖像中的至少一種。此外,處理器330可通過處理回波數據生成體數據,并可通過對體數據執行體渲染來生成三維(3D)超聲圖像。此外,處理器330還可生成對對象根據壓力的變形程度進行成像的彈性圖像,并可通過超聲圖像上的文本或圖形表示各種其他信息。

處理器330可生成與第一彩色多普勒圖像一起顯示在屏幕上的聲源標記。通過處理器330生成的聲源標記可顯示在屏幕上的第一位置處。在這種情況下,可基于預先存儲在用于生成第一彩色多普勒圖像的第一多普勒數據中的值確定第一位置,或可通過用戶的輸入確定第一位置。例如,當探頭向對象發送超聲信號并接收回波信號以生成多普勒數據時,第一位置可以是屏幕上的指示血流在對象中流動的方向與探頭接收回波信號的方向之間的角度的位置。

處理器330可基于彩色多普勒圖像的幾何變換或聲源標記的運動而更新和顯示彩色多普勒圖像。

例如,處理器330可基于通過用戶輸入裝置340接收的用戶輸入使顯示在第一位置處的聲源標記運動到第二位置。處理器330可基于聲源標記的運動生成第二彩色多普勒圖像。

可選地,處理器330可基于通過用戶輸入裝置340接收的用戶輸入使第一彩色多普勒圖像幾何變換。當處理器330使第一彩色多普勒圖像幾何變換時,處理器330可在屏幕上執行第一彩色多普勒圖像的移動、放大、縮小和旋轉中的至少一種。處理器330可基于第一彩色多普勒圖像的幾何變換生成第二彩色多普勒圖像。

圖3A和圖3B的設備300可顯示聲源標記,且可生成并顯示考慮到聲源標記顯示的位置的彩色多普勒圖像。

可選地,設備300可顯示彩色多普勒圖像,并可在與彩色多普勒圖像相對應的位置處顯示聲源標記。與彩色多普勒圖像對應的位置可以是指示血流在對象中流動的方向與探頭接收回波信號的方向之間的角度的位置。

顯示器320可在屏幕上的與發送/接收超聲信號以生成多普勒數據的探頭在實際空間中的位置對應的位置處顯示聲源標記。由于圖3A和圖3B的設備300在屏幕上提供了第一彩色多普勒圖像和聲源標記,因此用戶可基于聲源標記解釋第一彩色多普勒圖像,并可了解血流的相對速度。

此外,顯示器320可顯示從第一位置向第二位置運動的聲源標記。顯示器320可顯示基于聲源標記的運動而生成的第二彩色多普勒圖像。

此外,顯示器320可顯示被幾何變換的第一彩色多普勒圖像。顯示器320可顯示基于第一彩色多普勒圖像的幾何轉換而生成的第二彩色多普勒圖像。

顯示器320可在屏幕上通過圖形用戶界面(GUI)顯示并輸出通過設備300處理的各種信息片段以及彩色多普勒圖像。設備300可根據其類型而包括兩個或更多個顯示器320。

如圖3B所示,設備300還可包括用戶輸入裝置340。

用戶輸入裝置340輸入用戶的輸入。用戶輸入裝置340指用戶通過其輸入用于控制設備300的數據的裝置。用戶輸入裝置340的示例可包括鍵盤、圓頂開關、觸摸板(例如,接觸電容型、壓力電阻覆蓋型、紅外光束型、表面聲波型、積分應變計型或壓電型)、滾輪和滾輪開關。此外,與顯示器320的顯示面板層疊的觸摸板可被稱為觸摸屏幕。

用戶輸入裝置340可接收用于使顯示在屏幕上的聲源標記運動的用戶輸入。此外,用戶輸入裝置140可接收用于使顯示在屏幕上的第一彩色多普勒圖像進行幾何變換的用戶輸入。

處理器330可基于用于使第一彩色多普勒圖像進行幾何變換的用戶輸入或用戶使聲源標記運動的用戶輸入而生成第二彩色多普勒圖像,并可顯示第二彩色多普勒圖像而不是第一彩色多普勒圖像。

如上所述,由于3A和圖3B的設備300在屏幕上伴隨彩色多普勒圖像一起顯示聲源標記,通過使用聲源標記可將成為用于識別彩色多普勒圖像的基礎的位置和方向提供給用戶。用戶可通過基于聲源標記來解釋彩色多普勒圖像而識別通過彩色多普勒圖像表示的血流的準確方向。

此外,由于3A和圖3B的設備300基于彩色多普勒圖像的幾何變換或聲源標記的運動來更新和顯示彩色多普勒圖像,因此用戶可在期望的示圖中直觀地識別與血流有關的信息。

術語“示圖”可指設備300通過其在屏幕上顯示對象的圖像以診斷對象的結構紊亂或分析對象的運動的方法。根據顯示在屏幕上對象的截面圖像或根據顯示在屏幕上的對象的截面圖像的數量,可能存在各種示圖。例如,為了診斷心臟,心臟協會建議的標準診斷示圖的示例可包括長軸示圖、短軸示圖和四腔示圖。

傳統超聲系統提供了基于探頭的空間位置的彩色多普勒圖像。因此,根據傳統超聲系統,為了在關于血流的信息已很好地示出在期望的示圖中的地方顯示彩色多普勒圖像,用戶必須麻煩地移動探頭。

然而,根據本實施例,基于彩色多普勒圖像的幾何變換或聲源標記的移動來處理多普勒數據并根據處理的多普勒數據生成彩色多普勒圖像。因此,根據本實施例,可通過簡單操作來提供很好地示出與血流有關的信息的彩色多普勒圖像。

現在將參照過圖4A和圖4B詳細解釋通過圖3A和圖3B的設備300執行的用于顯示超聲圖像的方法。

圖4A和圖4B是根據本發明的實施例的顯示超聲圖像的方法的流程圖。

在操作S410中,設備300獲取對象的多普勒數據。通過設備300獲取的多普勒數據是通過使用探頭向對象發送超聲信號并接收從對象反射的回波信號而生成的數據。

設備300可包括向對象發送超聲信號并接收從對象反射的回波信號的探頭并可生成多普勒數據。因此,設備300可通過向對象連續地發送超聲信號/從對象接收超聲信號來生成實時多普勒數據。術語“實時多普勒數據”(以與對象的狀態(諸如對象的運動)改變的速率相同的速率生成并輸出的數據有關)指的是包括根據時間的多個連續圖像幀的多普勒數據。

可選地,設備300可通過從外部或從設置在設備300中的存儲器接收預先存儲的數據來獲取多普勒數據。

在操作S420中,設備300在屏幕上的第一位置處顯示聲源標記。

聲源標記是指示向對象發送超聲信號/從對象接收超聲信號以獲取彩色多普勒圖像的聲源的圖標。例如,如圖6A、圖6B、圖7A和圖7B所示,聲源標記可包括具有類似超聲探頭形狀的圖像。然而,本實施例不限于此,聲源標記可包括諸如箭頭的圖形或可包括在屏幕上指示位置或方向的文本。

如將在下面參照圖4B描述的,聲源標記可用于接收用于更新彩色多普勒圖像的用戶輸入。用戶可向設備300輸入用于使顯示的第一彩色多普勒圖像變為第二彩色多普勒圖像的命令。

設備300可基于預先存儲的值或用戶的輸入確定在屏幕上的第一位置,并可在確定的第一位置處顯示聲源標記。預先存儲的用于確定第一位置的值可以是例如存儲在設備300中的默認值或者存儲于在操作S410獲取的多普勒數據中的值。

在操作S430中,設備300考慮到第一位置從第一多普勒數據生成并顯示第一彩色多普勒圖像。

在圖4A和圖4B中,設備300可基于在屏幕上的參考位置與第一位置之間的比較結果從第一多普勒數據生成第二多普勒數據。設備300可從生成的第二多普勒數據生成第一彩色多普勒圖像。參考位置可以是基于用戶的輸入確定的位置或者預先存儲在設備300中的位置。例如,參考位置可以是將顯示彩色多普勒圖像的區域的上表面的中心。

詳細地,設備300可獲取使屏幕上預定點和參考位置連接的線與使第一位置與預定點連接的線之間的角度。設備300可通過基于獲取的角度校正第一多普勒數據來生成第二多普勒數據。在這種情況下,可基于用戶輸入確定屏幕上的預定點,或可通過預先存儲在設備300中的值確定屏幕上的預定點。例如,設備300可將屏幕的中心或彩色多普勒圖像的中心確定為預定點。

例如,設備300可基于聲源標記的第一位置與參考位置之間的比較結果通過使用下面的等式來校正第一多普勒數據。

首先,可通過等式2限定包含在第一多普勒數據中的在對象中流動的血流的相對速度V1。可從與多普勒效應有關的等式1推導出等式2。

[等式2]

V 1 = cf d 2 f 0 c o s θ ]]>

在等式2中,fo是發送頻率,fd是多普勒偏移頻率,c是聲速。多普勒角θ指接收從反射體反射的回波信號的方向與反射體運動所沿方向之間的角度。多普勒角θ可以是通過用戶輸入的值或通過探頭測量的值。

在圖4A和圖4B中,設備300可將屏幕上的參考位置與聲源標記的第一位置進行比較,并可獲取用于校正彩色多普勒數據的校正角。例如,設備300可獲取使屏幕上的預定點與參考位置連接的線與使預定點與第一連接連接的線之間的角度,作為校正角,但不限于此。

當獲取的校正角是θadjust時,可根據等式3從包含在第一多普勒數據中的血流的相對速度V1推導出包含在通過校正第一多普勒數據生成的第二多普勒數據中的血流的相對速度V2。

[等式3]

V 2 = cf d 2 f o c o s ( θ - θ a d j u s t ) = V 1 c o s ( θ ) c o s ( θ - θ a d j u s t ) ]]>

在等式3中,fo是發送頻率,fd是多普勒偏移頻率,c是聲速。多普勒角θ指接收從反射體反射的回波信號所沿方向與反射體運動所沿方向之間的角度。多普勒角θ可以是通過用戶輸入的值或通過探頭測量的值。V1是包含在第一多普勒數據中的血流的相對速度。

此外,在圖4A和圖4B中,在從多普勒數據生成彩色多普勒圖像時,設備300可通過使用插值處理來校正誤差。也就是說,當多普勒角等于或大于60°時,余弦曲線根據多普勒角的變化的位移比當多普勒角小于60°時大。因此,當超聲信號入射到對象的預定點的多普勒角等于或大于預定角(例如60°)時,設備300可通過使用與預定點周圍的附近點相對應的速度值校正與預定點對應的獲取的速度值的誤差。例如,設備300可將通過對預定點附近的速度值進行插值計算得到的速度值確定為預定點的速度值。

當超聲信號入射在對象的預定點上的多普勒角是90°時,預定點的相對速度是0。因此,預定點的彩色多普勒圖像不具有任何顏色。在這種情況下,為了確定血液是否在預定點流動(也就是說,為了確定血液是否未在預定點流動而是關于超聲信號成90°流動),可使用包括在與血流量有關的信息中的功率數據。

根據本實施例的設備300可考慮到功率數據檢測對象中血液流動的區域,可生成血液被檢測為流動的區域的彩色多普勒圖像,并可在屏幕上顯示彩色多普勒圖像。設備300可顯示對象的多個截面的多個彩色多普勒圖像。設備300可顯示對象的預設標準截面的多個彩色多普勒圖像。例如,設備300可顯示示出對象的冠狀平面、矢狀平面和軸向平面的彩色多普勒圖像。

設備300可向屏幕輸出可顯示多個多普勒圖像的多個區域。設備300可在多個區域中的每個區域的預定位置處顯示多個聲源標記中的一個。設備300可基于顯示了多個聲源標記中的每個的每個區域的預定位置生成并顯示對象的多個截面的多個彩色多普勒圖像。可選地,設備300可在屏幕的多個區域中顯示多個彩色多普勒圖像,并可在與每個彩色多普勒圖像對應的每個區域中顯示聲源標記。

此外,設備300可基于對象的體數據生成并顯示對象的至少一部分的3DB模式圖像。設備300可在顯示在屏幕上的3DB模式圖像上顯示第一彩色多普勒圖像。用于生成3DB模式圖像的體數據可以是通過使用探頭獲取的超聲體數據。

圖6A和圖6B是根據本發明的實施例的示出所顯示的彩色超聲圖像和聲源標記620的示圖。

在圖6A和圖6B中,圖像610是B模式圖像,箭頭601是在對象中流動的血流的實際方向,圖像612、614、622和624是彩色多普勒圖像。箭頭601和箭頭603、605和607可以不示出在屏幕上,但在此示出了它們以更好的理解本發明。此外,在圖6A和圖6B中,假設圖像610的上表面的中心是參考位置。然而,本實施例不限于此,屏幕上的各個位置中的任何位置可被確定為參考位置。

如圖6A所示,圖6A和圖6B的設備300可在第一位置顯示聲源標記620,并可顯示彩色多普勒圖像612和614,彩色多普勒圖像612和614是考慮到第一位置而生成的第一彩色多普勒圖像。

設備300可基于屏幕上的聲源標記620與參考位置之間的比較結果通過校正第一多普勒數據而生成第二多普勒數據。詳細地,設備300可獲取使屏幕上的參考位置與預定點連接的線和使預定點與第一位置連接的線之間的角度,并可基于獲取的角度通過校正第一多普勒數據來生成第二多普勒數據。盡管在圖6A和圖6B中假設了對象的圖像610的中心是屏幕上的預定點,但本實施例不限于此。

如以上所述,由于指示在對象中流動的血流的實際方向的箭頭601實際上未示出在通過超聲系統顯示的彩色多普勒圖像上,因此,用戶基于聲源標記620的位置和彩色多普勒圖像的顏色預測血流的方向。

用戶可確定彩色多普勒圖像被示出為紅色的區域的血流方向是血流朝向聲源標記620運動所沿的方向(如箭頭603所指示的)。此外,用戶可確定彩色多普勒圖像被示出為藍色的區域的血流方向是血流遠離聲源標記620運動所沿的方向(通過箭頭605所指示)。

如圖6A所示,設備300可通過使用具有類似探頭形狀的聲源標記620顯示成為通過多普勒圖像表示的血流的相對速度的基準的位置。可選地,設備300可通過使用箭頭625顯示成為通過多普勒圖像表示的血流的相對速度的基準的超聲波束的發送方向。

這里,在通過設備300顯示的彩色多普勒圖像中,朝向參考點運動的血流示出為紅色,遠離參考點運動的血流示出為藍色。然而,本實施例不限于此,可改變分配給每個彩色超聲圖像的顏色。

在本發明的實施例中,設備300可使血流的速率映射到多種顏色中的每個,并可存儲速率。設備300可為彩色多普勒圖像分配與血流的每個計算速率相對應的顏色。設備300還可在屏幕上顯示指示血流速率與分配的顏色之間的映射信息的顏色條。此外,設備300可通過使用具有多個方向和尺寸中任意一個的箭頭以及顏色顯示血流的方向和速率。

參照回圖6A,圖6A示出了聲源標記620位于參考位置處。設備300可使聲源標記620的第一位置與預設的參考位置進行比較,并可根據比較結果確定第一位置與參考位置相同。因此,設備300基于比較結果從第一多普勒數據生成第一彩色多普勒圖像,而無需通過處理第一多普勒數據的單獨的過程。

圖6B示出了聲源標記620關于將顯示在第一位置的圖像610的中心順時針移動90°。設備300可獲取使圖像610的中心與參考位置連接的線和使圖像610的中心與聲源標記620的第一位置連接的線之間的角度。在圖6B中獲取的角度是90°。設備300可基于獲取的角度通過校正第一多普勒數據而生成第二多普勒數據。設備300可從第二多普勒數據生成并顯示第一多普勒數據圖像616。

在圖6B中,用戶可確定:與被分配紅色的彩色多普勒圖像622對應的血流的方向是如箭頭607所指示的血流朝向聲源標記620運動(即,在屏幕上從左向右運動)所沿的方向。

如以上所述,在圖6A和圖6B中,設備300可校正并輸出多普勒數據,以不必物理地移動獲取對象的實時多普勒數據的探頭而顯示很好地示出血流信息的彩色多普勒圖像。因此,在圖6A和圖6B中,使用設備300的用戶可通過簡單操作來選擇并接收將血流信息更好地示出在期望示圖中的彩色多普勒圖像,而不必物理地移動探頭。

在本發明的實施例中,設備300可基于彩色多普勒圖像的幾何變換或聲源標記620的運動來更新并顯示彩色多普勒圖像。現在將參照圖4B詳細描述通過設備300來執行的用于顯示超聲圖像的方法。

如圖4B所示,所示方法還可包括基于彩色多普勒圖像的幾何變換或聲源標記的運動來更新并顯示彩色多普勒圖像。此外,盡管未在圖4B中示出,但設備300可通過進一步使用包括與血流量有關的信息的功率數據和在彩色多普勒圖像的預定區域周圍的周圍區域的多普勒數據中的至少一個來更新通過彩色多普勒圖像指示的血流信息。

在本發明的實施例中,設備300可基于彩色多普勒圖像的幾何變換、聲源標記的位置以及多普勒數據重建彩色多普勒圖像。因此,還可顯示因為從探頭接收/發送的超聲信號與血流之間的角度是90°而未示出在屏幕上的血流。此外,圖4B中的設備300可通過使用更新的彩色多普勒圖像根據聲源標記的運動檢查可能無法在原始彩色多普勒圖像中檢查的血流的流動和連接。

此外,本發明的實施例的設備300可用于通過進一步使用超聲數據以及包括在多普勒數據中的顏色數據來生成彩色多普勒圖像。包括在多普勒數據中的顏色數據指示血流的速率和方向,包括在多普勒數據中的功率數據指示血流量。也就是說,功率數據包括與基于發送的超聲信號的回聲信號的大小有關的信息,回聲信號的大小隨著血流密度的增加而增加。

當探頭發送超聲信號或接收回聲信號所沿方向與血流流動所沿方向之間的角度是大約90°時,顏色數據的敏感性非常低。因此,用于生成探頭發送/接收超聲所沿方向與血流流動所沿方向之間的角度是大約90°的區域的彩色多普勒數據的數據可能不足。因此,圖4B中的設備300可通過使用顏色數據的敏感性非常低的區域的功率數據來提供血流信息。

在操作S441中,設備300可基于用戶的輸入使在第一位置顯示的聲源標記運動到第二位置。設備300可使聲源標記從第一位置沿著屏幕上的預定路徑運動到第二位置。

圖9A和圖9B是根據本發明的實施例的示出在屏幕上運動的聲源標記920運動路徑的示圖。

設備300可使聲源標記920在彩色多普勒圖像周圍沿著預先設置的路徑運動。如圖9A所示,設備300可使聲源標記920在對象的顯示在屏幕上的圖像910周圍沿著預定路徑930運動。設備300可基于用戶通過例如鼠標或軌跡球輸入的值使聲源標記920運動。

盡管聲源標記920在圖9A中的呈方形形狀的圖像910周圍運動,但本實施例不限于此。例如,聲源標記920可基于圖像910上的預定點沿著設置的圓形軌跡運動。在這種情況下,設備300可接收聲源標記920沿著期望路徑所運動的角度,并可使聲源標記920運動到與接收角度對應的位置。

此外,如圖9B所示,設備300可基于用戶的輸入使聲源標記920運動到圖像910上的任意位置。如圖9B的箭頭940所指示的,用戶可使聲源標記920運動到圖像910以及圖像910附近的周圍區域上的期望的位置。

在操作S443,圖4B中的設備300可基于聲源標記的運動生成并顯示第二彩色多普勒圖像。

例如,設備300可獲取通過第一彩色多普勒圖像表示的血流方向與通過位于第一位置的聲源標記指示的超聲信號的接收方向之間的第一角度,以生成第二彩色多普勒圖像。

接著,設備300可獲取通過第一彩色多普勒圖像表示的血流方向與通過位于第二位置的聲源標記指示的超聲信號的接收方向之間的第二角度。設備300可通過基于第一角度與第二角度之間的差值校正第一彩色多普勒圖像來生成第二彩色多普勒圖像。

可選地,設備300可通過基于第一位置與第二位置之間的比較結果校正第一彩色多普勒圖像來生成第二彩色多普勒圖像。詳細地。設備300可獲取使屏幕上的預定點和第一位置連接的線與使預定點和第二位置連接的線之間的角度。設備300可通過基于獲取的角度校正第一彩色多普勒圖像而生成第二彩色多普勒圖像。在這種情況下,可基于用戶的輸入確定屏幕上的預定點,或者可通過預先存儲在設備300中的值確定預定點。例如,設備300可將屏幕的中心或彩色多普勒圖像的中心確定為預定點。例如,為了通過基于獲取的角度校正第二彩色多普勒圖像而生成第二彩色多普勒圖像,可使用參照等式3描述的校正彩色多普勒數據的方法。

如圖9A所示,隨著聲源標記920沿著預定軌跡930運動,設備300可生成并顯示第二彩色多普勒圖像而不是第一彩色多普勒圖像912和914。也就是說,設備300可通過基于根據聲源標記920的運動而重新計算的血流相對速度為彩色多普勒圖像分配至少一種顏色來生成第二彩色多普勒圖像。可通過使用等式1至等式3來計算根據聲源標記920的運動而改變的血流的相對速度。

如圖9B中示出的,設備300可基于聲源標記920的位置通過僅僅使用多普勒數據的至少一部分生成第二彩色多普勒圖像。

如圖9B中示出的,當探頭位于血管內部時,設備300可預測到僅僅可獲取血管的至少一部分的多普勒數據。基于預測將獲取的多普勒數據,設備300可生成圖9B的彩色多普勒圖像922和924。因此,根據本實施例,設備300可通過使用聲源標記顯示由彩色多普勒圖像表示的血流信息將血流信息更直觀地提供給用戶。

在操作S451中,圖4B的設備300可基于用戶的輸入使第一彩色多普勒圖像幾何變換。幾何變換指屏幕上的圖像的運動、放大、縮小和旋轉中的至少一種。

在操作S453中,圖4B中的設備300可基于第一彩色多普勒圖像的幾何變換生成并顯示第二彩色多普勒圖像。

例如,為了通過基于第一彩色多普勒圖像的幾何變換校正第一彩色多普勒圖像而生成第二彩色多普勒圖像,可使用參照等式3描述的校正彩色多普勒數據的方法。

圖7A和圖7B是示出根據本發明的另一實施例的顯示了彩色多普勒圖像和聲源標記620的圖像。

在圖7A和圖7B中,圖像710是對象的B模式圖像,箭頭701指示在對象中流動的血流的實際方向,圖像712、714和716是彩色多普勒圖像。箭頭701以及箭頭703、705和707可不顯示在屏幕上,但在這里示出它們以更好的理解本發明。此外,在圖7A和圖7B中,假設對象的圖像610的上表面的中心是參考位置。然而,本實施例不限于此,屏幕上的多個位置中的任意一個可被確定為參考位置。

圖7A示出了由于用戶操作使得圖6B的第一彩色多普勒圖像616和圖像610順時針旋轉90°。

如圖7A中示出的,當圖6B的第一彩色多普勒圖像616順時針旋轉90°時,設備300可基于彩色多普勒圖像616的旋轉而生成并顯示彩色多普勒圖像712和714(第二彩色多普勒圖像)。彩色多普勒圖像712和714可基于圖7A的聲源標記620的位置來表示血流701的相對速度。

參照圖7A,用戶可確定:被分配了紅色的彩色多普勒圖像712表示的血流方向是如通過箭頭703所指示的血流朝向聲源標記620運動所沿方向,也就是說,血流在屏幕上從頂部向底部流動。

此外,參照圖7A,用戶可確定:被分配了藍色的彩色多普勒圖像714表示的血流方向是如通過箭頭705所指示的血流遠離聲源標記620運動所沿方向,也就是說,血流在屏幕上從頂部向底部運動。

因此,設備300可無需彩色多普勒圖像的幾何變換而為用戶提供血流的準確方向。

圖7B示出了在假設圖7A的彩色多普勒圖像712和714是第一彩色多普勒圖像時根據聲源標記620的運動生成并顯示第二彩色多普勒圖像。

如圖7B中示出的,當使圖7A的聲源標記620關于圖像710的中心順時針旋轉90°時,設備300可基于聲源標記620的運動生成彩色多普勒圖像716(第二彩色多普勒圖像)。彩色多普勒圖像716可基于圖7B的聲源標記620表示血流710的相對速度。

參照圖7B,用戶可確定:與被分配了藍色的彩色多普勒圖像716對應的血流的方向是如箭頭707指示的血流遠離聲源標記流動所沿方向,也就是說,血流在屏幕上從頂部向底部運動。因此,在圖7B中,用戶通過使用圖7B的彩色多普勒圖像716識別的血流方向與通過箭頭701指示的血流方向相同。

如圖7B中示出的,由于設備300根據聲源標記的運動重建了彩色多普勒圖像并將重建的彩色多普勒圖像顯示在屏幕上,因此,可在屏幕上顯示在圖7A中未顯示的血流。可在通過聲源標記指示的超聲的發送/接收方向與血流方向之間的角度是90°且因此在圖7A中未顯示彩色多普勒圖像的區域處顯示圖7B的彩色多普勒圖像。

根據本實施例,設備300可通過使用從一個物理位置獲取的多普勒數據生成并顯示分別表示血流的相對于在各個位置中任意位置處的探頭的相對速度的彩色多普勒圖像。因此,不管獲取多普勒數據的探頭的準確位置如何,設備300可為用戶提供更直觀的彩色多普勒圖像。

圖8是根據本發明的實施例的示出所顯示的多個多普勒圖像以及被顯示為與多普勒圖像相對應的聲源標記的示圖。

如圖8中示出的,設備300可在屏幕的多個區域810、820、830和840中顯示示出對象的多個截面的B模式圖像811、821和831。設備300可在B模式圖像811、821和831上顯示對象的多個截面的彩色多普勒圖像813、814、833和834。

此外,圖8B的設備300可支持3D模式或四維(4D)模式。

術語“3D模式”指基于對象的體數據提供的對象的空間信息的模式。術語“體數據”指基于體素的數據集。術語“4D模式”指與時間信息與對象的空間信息一起提供的模式。

在圖8的區域840中,設備300可顯示對象的至少一部分的3DB模式圖像841,并可在顯示的3DB模式圖像841上顯示彩色多普勒圖像843。

設備300可生成與在指示對象的多個截面的多個B模式圖像811、821和831上的感興趣區域設置界面815、825和835的尺寸相對應的3DB模式圖像841。也就是說,用戶可通過調整B模式圖像811、821和831上的感興趣區域設置界面815、825和835的尺寸來生成并顯示與感興趣區域設置界面815、825和835相對應的3DB模式圖像841。

圖8的設備300可提供用于多個彩色多普勒圖像的多個聲源標記。

在圖8的區域810中,設備300在區域810中的位置處顯示聲源標記812。設備300可基于聲源標記812所顯示的預定位置在B模式圖像811上顯示與B模式圖像811相對應的彩色多普勒圖像813和814。當基于用戶的輸入使聲源標記812運動或使B模式圖像811以及彩色多普勒圖像813和814幾何變換時,設備300可更新并顯示彩色多普勒圖像813和814。

在圖8的區域820中,當通過聲源標記820指示的超聲信號的發送方向與血流方向彼此垂直時,血流的相對速度是0,因此,可能沒有與B模式圖像821相對應的彩色多普勒圖像。也就是說,在B模式圖像821上不會顯示任何彩色多普勒圖像。在這種情況下,圖8中的設備300可通過基于用戶的輸入使聲源標記822移動或使B模式圖像821的幾何變換來顯示彩色多普勒圖像。

在圖8的區域830中,設備300在預定位置顯示聲源標記832。設備300可基于聲源標記832所顯示的預定位置在B模式圖像831上顯示與B模式圖像831相對應的彩色多普勒圖像833和834。當基于用戶的輸入使聲源標記832運動或使B模式圖像831以及彩色多普勒圖像833和834的幾何變換時,設備300可更新并顯示彩色多普勒圖像833和834。

在圖8的區域840中,設備300可在3DB模式圖像841上顯示與3DB模式圖像841相對應的彩色多普勒圖像843。設備300可基于聲源標記842所顯示的預定位置生成并顯示彩色多普勒圖像843。當基于用戶的輸入使聲源標記842運動或使3DB模式圖像841和彩色多普勒圖像843的幾何變換時,設備300可更新并顯示彩色多普勒圖像843。

例如,設備300可基于用戶的輸入使聲源標記842沿著3DB模式圖像841的x軸、y軸和z軸中的至少一個運動。此外,設備300可基于用戶的輸入在時域使3DB模式圖像841旋轉或使3DB模式圖像841運動。設備300可基于彩色多普勒圖像的幾何變換和聲源標記的運動中的至少一個來更新并顯示彩色多普勒圖像843。

圖8中的設備300可在屏幕上的多個區域顯示多個多普勒圖像,并分別在多個區域的多個位置處顯示多個聲源標記。圖8中的設備300可使關于與對象的多個截面對應的多個彩色多普勒圖像中的每個的聲源標記運動。圖8中的設備300可基于用戶的輸入使與對象的多個截面對應的多個多普勒圖像中的每個的幾何變換。使用圖8中的設備300的用戶可使聲源標記運動到每個彩色多普勒圖像的期望位置或可使彩色多普勒圖像幾何變換。因此,圖8中的設備300可提供彩色多普勒圖像,通過該彩色多普勒圖像用戶可直觀地識別對象的多個截面的血流信息。

圖8中的設備300可使用戶能夠在各種示圖(例如,檢查胎兒心臟的標準示圖、協會推薦的標準診斷示圖或用戶最熟悉的示圖)中的任意一個中直觀地識別血流信息。例如,設備300可通過使聲源標記運動或使顯示的彩色多普勒圖像幾何變換來在各種示圖中的任意一個中顯示最合適的彩色多普勒圖像。由于設備300可通過顯示最合適的彩色多普勒圖像而提供血流的方向,因此,設備300的用戶可直觀地識別對象中的血流方向。

根據一般超聲系統,當用戶操作彩色多普勒圖像時,用戶不能獲取與血流的運動有關的準確信息。也就是說,在血流的實際方向與用戶通過使用彩色多普勒圖像識別的血流方向之間存在差異。

具體地,當第二用戶加載在被第一用戶操作之后存儲的彩色多普勒圖像時,第二用戶可能難以直觀地識別通過加載的彩色圖像表示的血流方向。

然而,根據本實施例,設備300可通過顯示彩色多普勒圖像并在與彩色多普勒圖像對應的位置顯示聲源標記而提供使用戶可直觀地解讀的彩色多普勒圖像。

圖5是根據本發明的另一實施例的通過設備300執行的用于顯示超聲圖像的流程圖。

在操作S510,設備300獲取對象的多普勒圖像。通過設備300獲取的多普勒數據是通過使用探頭向對象發送超聲信號并接收從對象反射的回波信號而生成的數據。

在操作S520,設備300通過使用多普勒數據并在屏幕上顯示彩色多普勒圖像來生成彩色多普勒圖像。

在操作S530,設備300在屏幕上的與彩色多普勒圖像對應的第一位置處顯示聲源標記。

當探頭向對象發送超聲信號/從對象接收超聲信號以生成多普勒數據時,與彩色多普勒圖像對應的第一位置可指屏幕上的指示血流在對象中流動的方向與探頭接收超聲信號的方向之間的角度的位置。例如,設備300可通過分析多普勒數據確定第一位置,或可提取包括在多普勒數據中的信息,并可基于提取的信息確定第一數據。

為了方便解釋,現在將參照圖6A至圖7A解釋本實施例。

如圖6A中示出的,圖5中的設備300可在與彩色多普勒圖像612和614(第一彩色多普勒圖像)對應的位置處顯示聲源標記620,與彩色多普勒圖像612和614對應的位置可指成為由彩色多普勒圖像612和614所表示的血流相對速度的基礎的位置。

此外,當圖6A的圖像610和彩色多普勒圖像612和614被順時針旋轉90°并儲存時,圖5中的設備300可輸出如圖7A中所述的屏幕。

如圖7A中示出的,圖5中的設備300可在與彩色多普勒圖像712和714對應的位置處顯示聲源標記620。在圖7A中,聲源標記620可顯示在關于圖像610的中心順時針旋轉90°的位置,以與旋轉90°并存儲的彩色多普勒圖像622和624相對應。

因此,圖7A中的用戶可基于聲源標記620了解彩色多普勒圖像712和714表示血流相對于聲源標記620的相對速度。也就是說,用戶可確定:與被分配了紅色的彩色多普勒圖像712對應的血流的方向是血流朝向聲源標記620運動(也就是說,如箭頭703所指示的,血流在屏幕上從左向右運動)所沿的方向。此外,用戶可確定:與被分配了藍色的彩色多普勒圖像714對應的血流的方向是血流遠離聲源標記620運動(也就是說,血流如箭頭705所指示的在屏幕上從右向左運動)所沿的方向。

因此,根據本實施例,用戶通過圖7A的彩色多普勒圖像712和714識別的血流方向與血流的實際方向相同。

如以上所述,用于顯示本實施例的超聲圖像的方法和設備可顯示彩色多普勒圖像以及指示用于識別彩色多普勒圖像的方向和參考位置的聲源標記。

圖10是根據本發明的實施例的示出使用顯示超聲圖像的設備和方法的超聲系統100的框圖。

可通過圖10的超聲系統1000執行所述方法,所述設備可包括在圖10的超聲系統1000中。

圖3A和圖3B的設備300可執行圖10的超聲系統100的全部或一些功能。圖3A和圖3B的數據獲取器310和處理器330可與圖10的探頭1020、超聲收發器1100和圖像處理器1200相對應。圖3A和圖3B的顯示器320可與圖10的顯示器1700相對應。此外,圖3A和圖3B的用戶輸入裝置可與圖10的輸入單元1500相對應。

圖10的超聲系統1000可包括經由總線700彼此連接的探頭1020、超聲收發器110、圖像處理器1200、通信器1300、存儲器1400、輸入裝置1500以及控制器1600。

發送器1110將驅動信號施加到探頭1020,并可包括脈沖生成器1112、發送延遲單元114和脈沖器1116。脈沖生成器1112根據預定脈沖重復頻率(PRF)生成用于形成超聲的脈沖,發送延遲單元114將延遲時間施加到每個脈沖,用于確定發送方向性。施加了延遲信號的每個脈沖與包括在探頭1020中的多個壓電振蕩器中的每個相對應。脈沖器1116以與施加了延遲時間的每個脈沖相對應的時序將驅動信號(或驅動脈沖)施加到探頭。

接收器1120處理從探頭1020接收的回波信號并生成超聲信號。接收器1120可包括放大器1122、模數轉換器(ADC)1124、接收延遲單元1126和加法器1128。放大器1122放大每個通道中的回波信號,ADC1124對放大的回波信號執行數模轉換。接收延遲單元1126將用于確定接收方向性的延遲時間施加到轉換后的回波信號,并通過對被接收延遲單元1126處理的回波信號求和來生成超聲數據。

圖像處理器1200通過對由超聲收發器1100生成的超聲數據執行掃描轉換來生成并顯示超聲圖像。

B模式處理器1212從超聲數據提取并處理B模式分量。圖像生成器1220可基于通過B模式處理器1212提取的B模式分量生成通過使用亮度表示信號強度的超聲圖像。

類似地,多普勒處理器1214可從超聲數據提取多普勒分量,圖像處理器1220可基于提取的多普勒分量生成通過使用彩色或波形表示對象1010的運動的多普勒圖像。

圖8的圖像生成器1220可通過對體數據執行體渲染來生成3D超聲圖像,并且還可生成根據壓力示出了對象1010的形變程度的彈性圖像。此外,圖像生成器1220可在超聲圖像上將各種其他信息表示為文本或圖形。生成的超聲圖像可存儲在存儲器1400中。

通信器1300無線地或有線地連接到網絡1030并與外部裝置或服務器通信。通信器1300可向醫院中的通過醫學圖像信息系統(例如,PACS)連接的服務器或其他醫療設備發送數據/從其接收數據。此外,通信器1300可根據醫學數字成像和通信(DICOM)標準來發送/接收數據。

通信器1300可通過網絡1030發送/接收與對象1010的診斷有關的數據,諸如對象1010的超聲圖像、超聲數據和多普勒數據,并可發送/接收通過另一醫療設備(諸如計算機斷層掃描(CT)系統、磁共振成像(MRI)系統或X射線系統)捕獲的醫學圖像。此外,通信器1300可從服務器接收與患者的診斷歷史或治療時間表有關的信息,并可使用該信息來診斷對象1010。此外,并可向患者或醫生的便攜式終端以及醫院里的服務器或醫療設備發送數據/從患者或醫生的便攜式終端以及醫院里的服務器或醫療設備接收數據。

通信器1300可無線地或有線地連接到網絡1030,并可向服務器1032、醫療設備1034或便攜式終端1036發送數據/從其接收數據。通信器1300可包括可與外部設備通信的至少一種裝置,例如,近場通信器1310、有線通信器1320和移動通信器1330。

近場通信器1310是用于在預定距離內的近場通信的模塊。近場通信技術的示例可包括無線LAN、Wi-Fi、藍牙、Zigbee、Wi-Fi直連(WFD)、超寬帶(UWB)、紅外數據協議(IrDA)、藍牙低功耗(BLE)和近場通信(NFC),但不限于此。

有線通信器1320是用于使用電信號或光學信號進行通信的模塊,有線通信技術的示例可包括一對雙股電纜、同軸電纜、光纖電纜和以太網電纜。

移動通信器1330通過移動通信網絡向基站、外部終端和服務器中的至少一個發送無線信號/從基站、外部終端和服務器中的至少一個接收無線信號。無線信號的示例可包括語音通話信號、視頻通話信號以及根據文本/多媒體信息發送/接收的多種類型的數據中的任何一種。

存儲器1400存儲通過超聲系統1000處理的各種信息。例如,存儲器1400可存儲與對象1010的診斷有關的醫療數據,諸如輸入/輸出的超聲數據或超聲圖像,并可存儲在超聲系統1000中執行的算法或程序。

存儲器1400可以是多種類型的存儲介質中的任何一種,諸如閃存存儲器、硬盤或電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)。此外,超聲系統1000可操作在網頁中執行存儲器1400的存儲功能的網頁存儲器或云服務器。

輸入裝置1500是從用戶接收用于控制超聲系統1000的數據的單元。輸入裝置1500可包括諸如鍵盤、鼠標、觸摸面板、觸摸屏、軌跡球或滾輪開關的硬件元件,但不限于此。輸入裝置1500還可包括諸如心電圖測量模塊、呼吸測量模塊、聲音識別傳感器、手勢識別傳感器、指紋識別傳感器、虹膜識別傳感器、深度傳感器或距離傳感器的多種輸入元件中的任何一種。

控制器1600控制超聲系統1000的總體操作。即,控制器1600可控制圖10的探頭1020、超聲收發器1100、圖像處理器1200、通信器1300、存儲器1400、輸入裝置1500之間的操作。

可通過軟件模塊來操作探頭1020、超聲收發器1100、圖像處理器1200、通信器1300、存儲器1400、輸入裝置1500和控制器1600中的一些或全部,但不限于此,并可通過硬件操作上面的元件中的一些。此外,超聲收發器1100、圖像處理器1200和通信器1300中至少一個可包括在控制器1600中,但不限于此。

本發明的一個或更多個實施例可實現為記錄介質,例如包括計算機可讀命令的用于在計算機中執行的程序模塊。計算機可讀介質可包括可通過計算機、易失性和非易失性介質以及可拆卸式和非可拆卸式介質存取的任何可用介質。此外,計算機可讀介質可包括計算機存儲介質和通信介質。計算機存儲介質可包括被設計為存儲包括計算機可讀命令、數據結構、程序模塊或其他數據的信息的易失性和非易失性介質以及可拆卸式和非可拆卸式介質中的全部。通信介質包括計算機可讀命令、數據結構、程序模塊和其他發送機制,并包括其他信息發送介質。

雖然已經參照本發明的示例性實施例具體示出并描述了本發明,但本領域普通技術人員將理解的是,在不脫離由權利要求所限定的本發明的精神和范圍的情況下,可在這里做出形式和細節上的各種改變。所以,將理解的是,上面所描述的實施例不限制本發明的范圍。例如,描述為單個類型的每個組件可以以分布的方式執行,描述為分布式的組件還可以以集成的形式執行。

通過權利要求而非通過本發明的具體實施方式來指示本發明的范圍,并且應該理解的是,權利要求及從權利要求的構思引出的修改或變型形式包含在本發明的范圍中。

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