[发明专利]具有峰值强度检测功能的超声成像系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于采集和分析超声图像的系统和方法。本发明还涉及用于实现所述方法的计算机程序。

背景技术

超声的优点包括实时成像能力、低成本、其应用灵活性以及不使用电离辐射。不过，未增强的超声，包括常用的灰度超声成像，可能不能以期望的对比度对特定目标（例如肿瘤）进行可视化，并且在一些情况下，可能根本不能对目标进行可视化。

与非对比增强超声成像相比，对比增强超声（CEUS）能够提供肿瘤、血管分布和其他感兴趣组织的更佳的可视化。不过，注射造影剂后的对比增强是一种瞬变现象。注射后，通常会有目标区域中造影剂的浓度增加的第一阶段。此阶段被称为洗入时间。造影剂的浓度（其对应于对比增强图像中的强度）会一直增加到峰值。注射和峰值之间的时间被称为到达峰值时间。随后，造影剂被洗出，对比增强图像中的强度再次降低。这种动态行为就产生了一种特征时间强度曲线。

当前的工作流程通常是这样的：首先采集超声图像，然后将其传输到工作站，最后在工作站上进行定量分析。于是分析图像发生在采集图像之后。来自于对比增强超声采集的典型文件大小大约是几MB。典型的研究由很多文件组成，这可能导致几GB的总数据。

US5743266公开了一种方法，其用于从一系列在超声诊断期间获得的灰度级视频图像中产生实时的彩色、对比度增强的图像。特定的彩色化方案根据要实时显示的信息参数而变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种允许在采集期间对采集的图像进行定量分析的超声成像系统和方法。

本发明的另一目的是提供一种用于图像采集和分析的优化的工作流程。

在本发明的第一方面中，提供了一种超声成像系统，包括：

-换能器，其被配置为基于一个或多个能够调节的采集参数采集对象的超声图像，

-分析器，其被配置为实时分析超声图像以获得平均强度值，以及

-处理器，其被配置为实时确定所述平均强度值何时到达峰值，并且在已经确定峰值之后改变所述一个或多个能够调节的采集参数中的至少一个。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于采集和分析超声图像的方法，包括：

-基于一个或多个采集参数采集对象的超声图像，

-实时分析超声图像以获得平均强度值，

-确定平均强度值何时到达峰值，以及

-在己经确定峰值之后改变所述一个或多个采集参数中的至少一个。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括程序代码模块的计算机程序，所述计算机程序在计算机上执行时，令所述计算机执行如下步骤：

-实时分析超声图像以获得平均强度值，所述超声图像是基于一个或多个采集参数采集的对象的多个超声图像中的一个，

-确定平均强度值何时到达峰值，以及

-在已经确定峰值之后改变所述一个或多个采集参数中的至少一个。

在从属权利要求中界定了本发明的优选实施例。应当理解，所主张的方法与所主张的并在从属权利要求中界定的设备具有相似和/或相同的优选实施例。

与本领域当前已知的设备不同的是，根据本发明，超声图像的采集不独立于采集的图像，相反，其适配测量的强度。实时进行图像的基本定量分析（通过确定平均强度值来进行），这样允许在采集流程期间调整采集参数。例如，可以在峰值强度帧之前不久提高所采集的超声图像的空间和时间精确度并在已经确定峰值强度之后减小之。

因为超声图像是在相继的时间点采集的，故有时也将其称为超声视频的帧。在下文中，术语图像和帧可以指代2D图像或3D图像体积。

实时通过表示处理非常快，例如仅用几ms，以至于用户不会注意到任何延迟。在本申请的背景下，也可以指在图像采集仍然进行时已完成的处理，例如，一些定量度量的计算可能会花费一秒或几秒，在本发明的背景下仍然被认为是实时的。

在优选实施例中，所述处理器被配置为将当前图像的平均强度值与一个或多个先前图像的平均强度值进行比较，以确定所述平均强度值何时到达峰值。如何实施这样的比较，有不同的方式。例如，可以计算移动平均值，并基于这个移动平均值的导数确定峰值。