[发明专利]超声波诊断装置、超声波图像处理装置以及超声波图像处理方法

说明书

本申请是申请日为2005年5月31日、申请号为200580000615.3、发明名称为“超声波诊断装置、超声波图像处理装置以及超声波图像处理方法”的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一种超声波诊断系统和用于超声波成像的系统和方法，其中估计生物组织诸如心肌的速度，并处理该估计的速度信息以输出该组织的局部运动信息，从而提供对医疗诊断有用的信息，更具体而言，本发明涉及一种通过自动地检测心脏收缩结束期相位减少操作的时间和劳动的方法。 

背景技术

通常，生物组织的功能的客观和定量评估对于诊断生物组织诸如心肌是非常重要的。使用超声波成像系统的诊断成像还尝试各种各样主要用于作为实例的心脏的定量评估。典型的实例是组织跟踪成像(TTI)方法(例如，参考专利文献1)。这种TTI方法允许使用组织速度通过局部壁运动指标诸如畸变和位移进行定量的评估。 

如在专利文献1中所描述，为了使用组织速度发现畸变或位移，需要时间积分。由于时间积分的结果取决于积分的区间(时间)，因此将会很容易明白设置该区间的重要性。 

特别重要的是开始相位。当积分开始相位是例如位于心脏舒张结束期相位中，能够分析心脏收缩的畸变和位移。关注于畸变，在心脏收缩期间正常的心肌在壁厚的方向(短轴)变厚，并沿着长轴缩短。相反，当积分开始相位位于心脏收缩结束期相位时，能够分析心脏舒 张的畸变和位移。而且关注于畸变，在心脏舒张期间正常的心肌在壁厚的方向(短轴)变薄，并沿长轴伸展。 

而且，积分结束时间是相对于开始时间相位次重要的，它作为反映在指定的区间诸如心脏收缩期和心脏舒张期中畸变和位移的最终状态的时间相位。具体而言，最为普遍的方法将是在心脏收缩结束期相位中，分析通过对心脏收缩的时间积分而得到的整个运动状态，以及在心脏舒张结束期相位中，分析通过对心脏舒张的时间积分而得到的整个运动状态。 

为了给各种应用确定心脏收缩或心脏舒张的积分区间，必须尽可能精确地提供心脏舒张结束期相位和心脏收缩结束期相位。为了增强分析处理的简化，期望自动地设置心脏舒张结束期相位和心脏收缩结束期相位这两个时间相位。而且，在JP-A-2003-175041中公开了畸变的单极显示技术，例如作为除了在心脏收缩和心脏舒张的每一相位区间中设置积分区间之外的另一个独特的应用设置。实现精确且简单的时间相位设置还对畸变单极显示非常有用。 

从心脏舒张结束期相位和心脏收缩结束期相位中，能够自动地检测心脏舒张结束期相位作为心电图中的R波相位。另一方面，从心电图中不能容易地检测出心脏收缩结束期相位；但是，以下的自动设置技术是公知的。 

利用近来广泛流行的应力回波包(package)，通常从一系列运动图像中只切出心脏收缩并对其分析。在这种情况下，能根据R波设置指定的区间(持续时间DT[秒])。具体而言，DT相位对应于心脏收缩结束期相位。已知DT根据心率(HR)[bpm]而变化(通常随着HR增加，DT减小)。因此，用户通常不能将DT设置为用于每一HR的表。 

尽管有这种设计的应力回波包，需要用于设置心脏收缩结束期相位的精确度太低而不能提前通过预定的时间唯一地确定。因而，由于它不具有对例如信号源运动确定的结构，所以它必然不是一种用于心脏收缩结束期相位的高精度设置方法。所以，就自动设置用于发现畸 变或位移的时间积分的区间来说，这种方法具有低的时间精度的缺点。 

而且，近来公开了(例如，参考专利文献2)通过自动轮廓跟踪(ACT)方法使用心腔体积/面积或心脏声音图自动识别心脏收缩结束期相位的技术。如该文献中所示，通常已知了“临床术语中的心脏收缩结束期相位是当在心音图上产生第二声音时的时间”。但是，难以根据具有许多急剧变化的心音图波形唯一稳定地检测该第二声音，并且存在一些情形，其中在检查时不是总能提供心音图(因为许多心脏超声波检查只使用心音图作为参考信号)。ACT方法实现的该技术公开了通过从自动检测的心内膜的位置信息估计心腔的面积或体积，“发现心脏收缩结束期相位作为其中最小化心腔的面积或体积的时间相位”。 

但是，这种ACT方法不能应用于不清楚绘制心腔的横断面诸如左心室的纵向图像。为了增加发现心脏收缩结束期相位的时间精度，优选地获得具有较高精度的心腔体积。但是，只有一个横断面允许定义仅仅一个区域，从而难以保证精确的体积。通常需要多个参考横断面来获得高精度的体积。这在技术上是复杂的，因此降低了简单性。所以，ACT方法不能增加精度并在设置横断面方面缺少可操作性，这是因为其限制于可获得的横断面。 

发明内容