[发明专利]血管识别的超声系统及方法

说明书

本发明提出了一种识别对象的血管的超声系统和方法。所述超声系统包括：超声探头，其被配置为在预定时间段内同时采集包括血管的感兴趣区域的超声血流数据帧的序列(例如超声多普勒数据帧的序列)以及超声B模式数据帧的序列；血流区域选择单元，其被配置为在血流数据帧的所述序列中选择血流区域；以及血管分割单元，其被配置为基于所选择的血流区域来在超声B模式数据的所述序列的帧中的至少一个帧中对所述血管进行分割。由于不再需要手动放置用于血管分割的任何种子点，因此减少了用户依赖性，并且可以进行快速测量。此外，由于在B模式数据帧中进行血管分割利用来自多个血流数据帧的信息，因此可以实现更加鲁棒、可靠的分割。

技术领域

本发明涉及超声系统和方法，具体而言涉及用于血管识别和/或相关测量的超声系统和方法。

背景技术

使用超声来测量下腔静脉(IVC)的直径及其呼吸性变异(称为Caval指数(CI))在治疗创伤方面越来越重要。

目前，血管的直径测量主要是手动地进行的，或者通过使用基于手动放置在血管区域中的种子点的半自动分割进行的。然而，这两者都是依赖用户的，并且在时间紧迫的情况下(例如在住院前EMT的情况下)不是优选的。

US 2013/038505公开了一种可用于IVC测量和监测的自动3D超声腹部血管监测器。它声称可以自动检测IVC的壁，以确定IVC的尺寸和体积。然而，由于其他结构(血管以外的组织、骨架)可能会损害检测，因此血管的壁不容易检测，因此这样的全自动方法不鲁棒或不可靠。

发明内容

因此，提供一种用于血管检测和/或识别的改进的超声系统和方法是有利的。

根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种用于识别对象的血管的超声系统。所述超声波系统包括：超声探头，其被配置为在预定时间段内同时采集包括血管的感兴趣区域的超声血流数据帧的序列和超声B模式数据帧的序列；血流区域选择单元，其被配置为在超声血流数据帧的所述序列的多个帧中的每个帧中检测血流区域，并且从检测到的各血流区域中选择血流区域；以及血管分割单元，其被配置为基于所选择的血流区域来在所述超声B模式数据帧的所述序列的至少一个帧中对所述血管进行分割，所述至少一个帧包括在时间上与在其中检测到所选择的血流区域的所述超声血流数据帧相对应的所述超声B模式数据帧。

在一方面，不需要针对血管分割手动放置任何种子点，并且实现了完全自动的测量，这减少了用户的依赖性并且实现了快速测量。此外，已知B模式数据帧对于血管识别是有用和可靠的，因为它提供各种解剖信息，例如血管壁的位置。另一方面，在B模式数据帧中的血管的分割利用来自诸如多普勒数据帧的血流数据帧的信息，因此可以实现更加鲁棒、可靠的分割。换句话说，在以特定超声波模式的数据帧(即，超声血流数据帧)中检测到的所选择的血流区域可以用作针对基于另一超声模式的数据帧的进一步血管识别(即，在B模式数据帧中的血管分割)的可靠种子点。任何现有或未来开发的基于种子的分割方法都可以应用于基于所选择的血流区域来分割血管。此外，在超声血流数据帧的序列(例如，超声多普勒数据帧的序列)中选择血流区域，亦即从在不同时间点采集的多个数据帧而不是单个数据帧。这对于识别具有随时间而变化(例如，由于心脏周期和/或呼吸周期而变化)的血流的血管特别有利，因为在特定数据帧中血管的血流几乎不可检测，但是在序列的至少一个数据帧中可以被可靠地检测。例如，在呼气阶段IVC的血流比其他阶段更可检测。

术语“超声血流数据帧”是指包括关于感兴趣区域中的血流的信息的超声数据帧。超声血流数据帧可以是超声多普勒数据帧、超声对比增强数据帧(例如，在微泡辅助的成像中采集的数据帧)、或借助于能够提供血流信息的任何其他现有超声模态或将来开发的模态采集的任何其他超声数据帧。优选地，超声多普勒数据帧可以由血流区域选择单元单独使用或与一个或多个其他超声血流数据帧组合使用，因为彩色多普勒是相当成本有效的。