[发明专利]体积超声图像数据重新格式化为图像平面序列

说明书

技术领域

本发明涉及一种医学诊断超声系统，并且尤其涉及一种用于三维（3D）成像的超声系统，所述超声系统能够将体积图像数据输出为平面图像的序列。

背景技术

超声诊断成像常规上扫描身体解剖结构的二维截面图像。随着技术的发展，超声目前能够以静态图像和实时地两种情况对三维体积进行扫描和成像。被扫描体积的3D数据集可以被连续绘制成三维视图，速度快到足以让临床医师观察处于实时运动中的解剖结构的运动。但是放射科医师和心脏病科医师依然对观看解剖结构的标准2D平面图像更为熟悉并且许多人依然对在3D中诊断解剖结构感到不舒服，组织错杂（tissue clutter）使这一挑战更加困难，这些组织错杂常常围绕处于被成像体积中心的感兴趣区域并使该区域模糊。因此，许多医师更喜欢观看3D体积的平面2D图像“切片”。一旦获取了3D体积图像数据集，一种被称作多平面重新格式化（reformat）的技术使得临床医师能够选择穿过体积的一个或多个切平面，以作为2D图像进行观察。在典型的用户界面中，临床医师能够在体积图像中定位三条正交线。每条线代表穿过该体积的三个正交图像平面之一的定位，所述三个正交图像平面为x-y平面（方位对深度）、y-z平面（深度对高度，通常被称作C平面）以及x-z平面（方位对高度）。当所述线被重新定位时，由被切平面截取的数据集的体素形成相应切平面的2D图像。参见美国专利6572547（Miller等人)，其说明了使用这样的切平面从三种不同的成像视角对导管的尖端进行可视化。

三维成像的另一限制是，各个超声成像系统供应商以不同的方式格式化3D图像的数据集，因为供应商试图处理和提供在三维成像中固有的大（3D）数据集的存储。在将这些不同的专有方法相匹配的努力中，DICOM标准委员会的工作组在2009年4月发布了对其标准的增补43，其特别针对用于存储3D超声图像的DICOM标准。然而针对3D超声图像的这一标准并未迅速实施，并且不同供应商将诸如PACS系统的成像系统转换成新的3D标准的计划大部分仍然是未知的。因此，依然存在以标准化的格式提供3D图像数据的需求，其易于进行传输以及在没有实施针对3D超声图像的DICOM标准的其他医学图像平台上使用。

发明内容

根据本发明的原理，描述了一种超声系统，该系统将3D图像数据重新格式化为处在各自切平面方向上的2D图像的一个或多个序列，所述序列能够作为标准2D实时图像序列被传送到其他成像平台并进行回放和诊断。用户界面提供了对切平面方向、平面的间距和/或序列中图像的数量的选择。体积然后被重新格式化为处在所选择的（一个或多个）切平面方向上的平面图像并且被存储为一个或多个图像序列，使得能够在大多数常规医学成像平台上回放每个序列，优选作为2D DICOM图像序列进行回放。

附图说明

在附图中：

图1以框图形式图示了根据本发明的原理构建的超声系统。

图2图示了根据本发明的用于采集3D数据集并将所述数据重新格式化为一个或多个平面图像序列的流程。

图3图示了根据本发明的在3D图像上方指示切平面的位置的线。

图4图示了根据本发明的来自体积图像数据集的三个平面图像序列的格式化。

具体实施方式

参照图1，以框图形式示出了根据本发明的原理创建的超声系统。具有阵列换能器12的超声探头10向患者的身体内发射超声波并作为响应接收来自体积区域的回波。已知用于以超声方式对身体的体积区域进行扫描的若干种技术。一种是在皮肤上方以垂直于探头的图像平面的方向移动包含一维阵列换能器的超声探头。该探头于是在探头被移动的同时采集一系列大体上平行的图像平面，并且所述图像平面的图像数据包括3D图像数据集。在美国专利5474073（Schwartz等人）中描述了这种被称作徒手扫描的手动技术。第二种技术是在探头的隔室内前后机械地震荡换能器阵列。探头于是将采集与在徒手技术中相同的一系列大体上平行的图像平面的数据，但在这种情况中，换能器阵列的机械震荡可以足够快以生成实时3D图像。第三种方法是使用具有二维阵列换能器的探头，从该探头，能够通过相控阵列波束操纵在三个维度上以电子方式扫描波束。美国专利5993390（Savord等人）描述了一种用于该目标的具有二维阵列的3D探头。第三种方法有利地使用没有运动部件的探头，并且能够足够快速地完成电子波束操纵从而以实时成像的方式对甚至是心脏进行扫描。这些扫描技术中的每一种都能够生成适于与本发明一起使用的3D图像数据集。