[发明专利]用于自动气胸检测的设备和方法

说明书

实施例公开了一种超声系统，包括：探头，其被配置为获得与包括肺的胸膜界面的至少部分的扫描区域有关的超声数据；以及数据分析器，其被配置为使用根据所述数据导出的一幅或多于一幅互相关性图来自动检测用于确定肺滑动和/或肺点的信息。实施例还公开了其方法。

技术领域

本公开的范例实施例总体上涉及肺相关的疾病或状况的自动检测，并且更具体地涉及用于使用超声成像系统自动检测气胸的系统和方法。

背景技术

在世界上，胸部创伤占所有创伤病例的20％。估计胸部创伤是25％的创伤性死亡中的主要的死亡原因，并且在另外25％的死亡中是贡献因素。早期检测和及时选择适当的调查和处置是对最优结果的全部关键组成部分。超声成像被广泛地用于初步诊断，以评价钝性胸部创伤患者。识别或检测气胸(PTX)在进行准确诊断中是至关重要的，并且被认为是要检测的关键特征。

目前，使用超声的PTX检测方法是基于跟随紧急床边肺超声(BLUE或其更新版本)协议的图像的视觉观察，这是耗时的并且依赖于操作者的经验。相比于训练有素且经验丰富的操作者的91％，对于没有经验的超声操作者，检测敏感度仅为57％。PTX的超声检测是训练中的最困难部分：需要很多经验来获得适当的技巧以识别肺滑动及其消除。在部分PTX或小的PTX存在时，检测甚至更困难。患者应当完全仰卧躺着，以允许在非依赖性肺区域中的胸膜气体渗出的定位。对于经由超声检测PTX的主要问题是需要高级训练，并且其准确性高度依赖于操作者。

WO 2006/044996 A2公开了一种用于超声图像中的结构的边界的自动检测的系统和方法。该方法包括提供对应于图像的像素值的矩阵。在像素值的矩阵上执行自相关计算以生成新的相关矩阵，从而强化结构与周围图像之间的回波产生的差异。

发明内容

因此，本发明的目的是解决上述问题中的至少一个。

根据实施例的一个方面，提供了一种用于扫描对象的肺的超声系统，包括：探头，其被配置为获得与包括肺的胸膜界面的至少部分的扫描区域有关的超声数据的时间帧的序列，超声数据的每个时间帧至少沿着探头的距离方向(range direction)延伸；以及数据分析器，其包括处理电路，并且被配置为：导出一幅或多于一幅互相关性图，每个互相关性是根据时间帧的序列中的一对时间帧导出的；对一幅或多于一幅互相关性图进行滤波以获得一幅或多于一幅经滤波的互相关性图；并且在一幅经滤波的互相关性图或多于一幅经滤波的互相关性图的复合版本中识别第一边界，在所述第一边界处，沿着距离方向的值变化超过第一预定阈值。

公知地，根据一对时间帧导出的互相关性图表示在该对的一个帧中的区域(诸如点或点的集合)和在该对的另一帧中的对应区域之间的依赖关系，而自相关性图表示相同帧本身的不同区域的超声数据或帧的能量之中的依赖关系。除非另行指定，贯穿本文所使用的相关性总是指代互相关性。

能够以各种方式设置该对时间帧的内部的时间。例如，每个对可以具有该对的时间帧之间的第一时间间隔(其能够是相同的或在对之中变化的)，并且可以具有针对邻近对的第二时间间隔(其能够是相同的或在对之中变化的)。

在实施例中，所识别的第一边界经由诸如显示器的用户接口呈现给用户。

在另一实施例中，所识别的第一边界能够用于另外的处理。例如，如果第一边界被识别，则肺滑动被检测为存在，并且用于指示肺滑动的存在的指示器可以经由视觉输出和/或音频输出向用户呈现。还已知肺滑动的检测有助于气胸的检测。如果在扫描区域的至少一个部分中识别出肺滑动，则确定在该扫描区域的该至少一个部分中不存在气胸。然而，如果没有肺滑动，但是已经检测到肺点，则能够确定在该扫描区域中存在PTX。

在超声成像领域中公知地，复合能够是空间或时间上的相干组合。

互相关性图能够是两个时间帧的时间互相关系数(即，CC)图、标准化互相关系数(即，NCC)图。