[发明专利]超声分析方法和设备

说明书

本发明提供一种用于基于对采集的管腔的血管内超声数据的分析来检测血管管腔中血管内对象的存在的超声数据处理方法(30)。所述方法包括接收(32)包括多个帧的数据，并且每个帧包含针对多个辐射线的数据，对应于IVUS设备主体周围的不同圆周位置，并且将数据减少(34)到针对每个帧中的每个辐射线的单个代表值。这些代表值随后被处理以针对至少每个帧来推导(36)在给定帧内代表对象存在概率的值。基于概率值，确定(38)数据内由血管内对象占据的区域，例如由对象占据的帧的连续集合。

技术领域

本发明涉及一种超声处理方法和设备，具体地，用于检测血管内超声数据中对象的存在。

背景技术

血管内超声(IVUS)成像是用于获得患者的心血管系统的内部图像的有价值的技术，患者的心血管系统例如是患者的动脉或者心脏。IVUS图像可以辅助评估心血管系统的状况，例如以检测和量化狭窄的大小、斑块的构建或者辅助定位诸如支架的医学植入物为例。

为了获得IVUS图像，以例如在其尖端适配有超声探针或者超声换能器集合的导管或者导线为例的小型非侵入医学设备被插入到患者的心血管系统中，典型地被插入到动脉中，之后在拉回小型非侵入医学设备的同时以规则间隔捕获IVUS图像。按照这一方式，捕获的心血管系统的横截面IVUS图像能够辅助提供对心血管系统沿着其成像长度的状况的有价值的洞悉。

诸如导管的IVUS设备结合用于对血管管腔成像的一个或多个超声换能器。

换能器发射并且接收超声能量以便创建感兴趣血管的图像。超声波部分地受到从诸如血管壁的各种层、红细胞和其它感兴趣特征(包括诸如在血管中植入的人工对象)的组织结构产生的非连续性影响。

来自反射波的回声由换能器接收并且被传递到IVUS成像系统，IVUS成像系统可以例如通过被称为“PIM”的患者接口模块的方式连接到IVUS导管。成像系统处理接收到的超声信号以产生例如血管的横截面图像。

目前通常使用两种类型的IVUS导管：旋转和固体状态。对于典型的旋转IVUS导管，一个或多个超声换能器元件位于在插入到感兴趣血管中护套内旋转的柔性驱动轴的顶端处。

相较而言，固态IVUS导管承载包括分布在设备的外围周围并且连接到换能器控制电路集合的超声换能器阵列的超声扫描器组件，例如一维或者二维阵列。该阵列及其相对应的电路经常被称为IVUS设备的成像核心或者扫描器。

对于传统的图像生成，换能器控制电路可以选择阵列中的单独或者成组换能器用于传输超声脉冲和/或用于接收回波信号。通过顺序在设备的外围周围步进发射机-接收机对的序列，IVUS系统能够合成机械旋转的换能器元件的效应但是不具有移动部分。由于不存在旋转的机械元件，因此换能器阵列可以被放置为与血液和血管组合直接接触，具有血管创伤的最小风险。

在设备外围周围的序列位置每个处捕获的数据经常被称为辐射状扫描线。

可视化完全拉回(沿着血管管腔的纵轴拉回IVUS设备)IVUS数据集的常用方式是沿着拉回(纵向)轴显示一个或多个横截面视图。横截面视图意味着表示单个辐射线沿着整个纵向拉回距离的数据。这在图1中进行说明。

图1示意性说明了具有细长设备主体14的示例IVUS设备12。细长设备主体沿着纵向轴延伸，其方向由图1中的线A-A’表示。示例IVUS设备被表示为包括在设备周围沿着圆周延伸而外侧面向超声换能器元件20的阵列16。图1说明了一个换能器元件的激活以沿着特定方位角方向性，即沿着设备周围的特定旋转角度生成单个辐射声学信号线24。单个辐射信号线24捕获超声数据的单个辐射线。多个辐射信号线一起形成完整横截面IVUS图像25。

在图1中，示意性说明了两个示例辐射线a1和a2的轨迹。还示出了这两个线在完整IVUS扫描图像25内的对应轨迹。