[发明专利]超声影像中感兴趣区域的追踪方法、装置和超声系统

说明书

技术领域

本发明涉及超声诊断技术领域，具体涉及一种病灶追踪方法、装置和超声系统。

背景技术

超声诊断技术，先对体内病灶(Nidus)进行超声成像，再对影像进行诊断分析。其中一种重要的诊断分析就是针对Nidus计算其造影时间强度曲线以及量化参数。在进行上述分析前，超声系统用户还需对超声影像中的Nidus 划定一个尺寸适宜的取样框，即感兴趣区域(Region of Interest，ROI)。遗憾的现实情况是，用户划定的ROI位置无可改变，而同时，Nidus于超声图像中的位置却经常改变。诸如人体本身的呼吸运动、用户手持超声探头的抖动等原因导致上述Nidus位置的改变。Nidus位置的改变势必使其偏离ROI，从而将导致针对Nidus计算的造影时间强度曲线以及量化参数发生差错状况。

为解决上述技术难题，需使用图像追踪技术使得ROI能够产生跟随Nidus 的位置改变。目前，一种技术方案是：首先在超声影像当前帧划定ROI并计算其内的图像特征(如灰度值)，该图像特征指示Nidus图像；然后在下一帧中利用特定位置扫描法或全扫描法计算多个不同位置的目标ROI内的图像特征，并与上一步骤所得的图像特征作比较；最后将最接近的图像特征所对应的目标ROI作为下一帧的ROI。该技术方案能够产生ROI追踪Nidus的积极效果。

但是，研究人员发现，上述技术方案具有一定的应用局限：该算法仅在应对分辨率较高且噪声较小的超声图像具有突出效果，一旦超声图像具有分辨率低或噪声较大任一特性时往往会出现追踪失效的问题，以致无法达到预期的效果。这一缺陷是由本技术方案算法自身所导致的。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供一种病灶追踪方法、装置和超声系统，用于高效追踪病灶位置。通过实施本发明技术方案，能够提高ROI 追踪Nidus的适用性，使得病灶追踪技术适用于更广泛的超声影像环境。

一种病灶追踪方法，用于超声影像中感兴趣区域ROI追踪病灶Nidus，包括：

参考ROI获取步骤：在第N帧图像获取用户输入的参考ROI；

参考ROI处理步骤：获取所述参考ROI内的图像特征信息H₀以及所述参考ROI的几何中心坐标(x₀，y₀)；

运动估计步骤：在第N+1帧图像根据所述图像特征信息H₀和所述几何中心坐标(x₀，y₀)，利用粒子滤波法对所述参考ROI进行运动估计；以及

目标ROI确定步骤：根据运动估计结果确定目标ROI的位置。

一种病灶追踪装置，用于超声影像中ROI追踪Nidus，包括：

参考ROI获取单元，用于在第N帧图像获取用户输入的参考ROI；

参考ROI处理单元，用于获取所述参考ROI内的图像特征信息H₀以及所述参考ROI的几何中心坐标(_X0，y₀)；

运动估计单元，用于在第N+1帧图像根据所述图像特征信息H₀和所述几何中心坐标(X₀，y₀)，利用粒子滤波法对所述参考ROI进行运动估计；以及

目标ROI确定单元，用于根据所述运动估计单元的估计结果确定目标ROI 的位置。

一种超声诊断系统，用于针对Nidus计算造影时间强度曲线以及量化参数时，其超声影像中ROI自动追踪Nidus，包括：

如上所描述的病灶追踪装置。

本发明的有益效果是，在运动估计步骤中根据基于参考ROI获取的图像特征信息H₀和几何中心坐标(x₀，y₀)，利用粒子滤波法对参考ROI进行运动估计。根据研究人员测试结果，粒子滤波法能够应对超声图像分辨率低或噪声较大的特性，表现出良好的适用性，使得病灶追踪技术适用于更广泛的超声影像环境。

附图说明

图1为本发明第一实施例的病灶追踪方法流程图；

图2为本发明第二实施例的粒子滤波法流程图；

图3为本发明第二实施例粒子滤波法中粒子再扩散流程图；

图4为本发明包含粒子再扩散步骤的粒子滤波法流程图；

图5为本发明第三实施例的病灶追踪装置结构示意图；

图6为本发明第四实施例的运动估计单元503结构示意图；

图7为本发明第五实施例的超声诊断系统结构示意图。