[发明专利]使用具有用户控制的心脏模型腔室的心脏功能的超声诊断

说明书

一种超声诊断成像系统具有用户控件，用户通过所述用户控件相对于通过可变形心脏模型识别的两个心肌边界来定位对心脏腔室边界的用户的选择。用户的边界是通过单自由度控件来定位的，所述单自由度控件根据单个用户确定的值来定位所述边界。这克服了机器绘制的边界的异常以及临床医师对其的混合接受度，临床医师现在能够创建可重复地绘制的边界并且交换控制值以供他人使用以获得相同的结果。

技术领域

本发明涉及医疗诊断超声系统，具体而言，涉及使用心脏模型利用用户控制来分割心肌边界以识别心脏腔室边界。

背景技术

超声成像通常被用于通过测量诸如射血分数和心脏输出量来诊断心脏功能。这样的测量要求要在心脏腔室的二维和三维图像中勾画出在心脏的各种时相处在心脏腔室中的血液的体积。通常，已经由用户手动描记腔室的心内膜边界来生成诸如左心室的心脏腔室的体积的测量结果。由于不同的用户在确定在哪里定位所述描记的过程中所使用的标准的差异，这样的描记经受显著的变化性。已经开发了自动化的方法以尝试使这种边界描记自动化，诸如在美国专利6491636(Chenal等人)中所描述的自动化的描记技术。在该技术中，定位腔室的解剖学标志，包括二尖瓣平面角以及心脏腔室的顶端。多个标准、专家确认的心内膜形状中的一个然后被拟合到这些标志。自动绘制的边界然后能够通过橡皮条手动地调节，借此，用户移动所述边界上的控制点以在心内膜上调节其最终的位置。针对在收缩末期和舒张末期心脏阶段处拍摄的图像来完成该处理。两个边界能够被比较或相减以估计射血分数或心脏输出。例如，US 2009/0136109公开了通过比较所识别的心内膜边界(其限定心肌的内表面)与所识别的心外膜边界(其限定心肌的外表面)来产生心肌厚度体积。US2009/0136109中的心肌厚度体积是中空的，其中，内部的中空空间是心脏腔室的体积。能够通过诸如自动辛普森算法(盘规则(rule of disks))的公认的方法来估计射血分数，以测量随着心脏的每次收缩射出的腔室体积的分数。

但是非自动化的分析方法不总是产生所有用户都接受的心脏腔室勾画。这种不成功大部分是由于所述自动方法不能始终对任意给定用户相信边界应当被放置的边界进行定位。这种不良性能主要是由于在不同用户之间关于指定真实边界在哪里的解剖学标志的变化性。

发明内容

本发明的目标是为用户提供一种简单的自动化工具，以用于勾画可接受心脏腔室边界的位置。另一个目的是通过使用能够定位多个心肌边界的自动变形心脏模型来做这一点。另外的目标是，这样的勾画是标准化的，并且能够比较和产生在不同用户之中可接受的结果。这样的结果将一个临床医师的方法总结成单个值，其能够被具有相同工具的其他临床医师所理解并被传送到所述其他临床医师。

通过独立权利要求解决了这些问题以及其他问题。在从属权利要求中提供了有利的实施例。

根据本发明的原理，描述了一种诊断超声系统和方法，其诊断心脏性能。采集心脏室的图像，并且通过使用可变形心脏模型来分割图像，所述可变形心脏模型被设计为描绘心肌的内边界和外边界，或者替代地，心肌的若干个(3+)边界。提供了用户控制，其使得用户能够定义相对于一个、两者或若干分割的边界的用户偏好的腔室边界位置。所述用户控制提供了单值、单自由度，用户可以对其进行改变以定位边界，诸如相对于分割的边界的距离的百分比。所述单值能够与相同工具的其他用户共享，使得其他用户能够利用其他图像获得与相同的结果，并且因此，实现了心脏腔室边界识别的标准化。

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造的超声诊断成像系统。

图2是图示根据本发明的原理的图1的QLQB处理器的边界检测细节的框图。

图3a和3b图示了对于边界检测有用的左心室的标志。

图4a、4b和4c图示了被用于自动边界检测的专家导出的心内膜边界形状。

图5a和5b图示了左心室的图像中的心外膜和心内膜的勾画。