用于在醫學圖像中將結構分割的方法和系統技術方案

提供了用于在醫學圖像中將結構分割的方法和系統。方法和系統驅動多個換能器元件，并且在接收波束形成器處收集來自換能器陣列的接收信號以形成波束相加信號。方法和系統生成具有組織元素和血液元素的感興趣區域(ROI)的第一超聲圖像，并且生成具有組織元素和血液元素的ROI的第二超聲圖像。第一超聲圖像的組織元素具有比血液元素更高的強度。第二超聲圖像的血液元素具有比組織元素更高的強度。方法和系統還通過在用于ROI的第一和第二超聲圖像上同時應用邊緣檢測來執行分割。

Method and system for segmenting structures in medical images

Methods and systems for segmenting structures in medical images are provided. Methods and systems drive a plurality of transducer elements and collect received signals from the transducer array at the receiving beamformer to form a beam summing signal. Methods and systems generate a first ultrasound image with a tissue element and a blood region of interest (ROI), and generate a second ultrasound image of an ROI having tissue elements and blood elements. First, the tissue elements of ultrasound images have higher intensity than the blood elements. Second ultrasound images of blood elements have higher strength than tissue elements. Methods and systems also perform segmentation by applying edge detection simultaneously on first and second ultrasound images for ROI.

【技術實現步驟摘要】
用于在醫學圖像中將結構分割的方法和系統
本文中描述的實施例一般涉及在醫學圖像中分割結構，并且更具體地說，涉及基于B-模式超聲圖像和B-流超聲圖像分割感興趣區域。
技術介紹
常規超聲成像系統通常包含諸如具有換能器的超聲探頭的超聲掃描裝置，超聲探頭連接到超聲系統，以便在通過用戶檢查（例如，超聲掃描）期間控制超聲數據的采集以采集諸如B-模式圖像的患者的一個或多個超聲圖像或視頻（例如，為體積(volume)或身體成像）。B-模式圖像內像素的亮度基于由超聲數據表示的對應于患者內組織的結構的回波信號的強度。常規超聲成像系統的診斷工具允許用戶基于像素的相對亮度，在B-模式圖像內分割選擇的結構。然而，B-模式圖像易于信號丟失(drop-out)、遮蔽、噪聲和/或其它聲學偽像，其影響在要求統計建模的B-模式圖像內分割結構中的準確度。
技術實現思路
在一個實施例中，提供了一種超聲成像系統。超聲成像系統可包含換能器陣列。換能器陣列包含多個換能器元件。超聲成像系統也包含用來驅動換能器陣列的發射電路和用來收集來自換能器陣列的接收信號從而形成波束相加信號的接收波束形成器。超聲成像系統也可包含一個或多個處理器和用于存儲編程指令的存儲器。一個或多個處理器通過執行多個操作來運行編程指令。一個或多個處理器可生成具有組織元素和血液元素的感興趣區域(ROI)的第一超聲圖像。第一超聲圖像的組織元素具有比血液元素更高的強度。一個或多個處理器可生成具有組織元素和血液元素的ROI的第二超聲圖像。第二超聲圖像的血液元素具有比組織元素更高的強度。一個或多個處理器還可通過在用于ROI的第一和第二超聲圖像上同時應用邊緣檢測來執行分割。在另一個實施例中，提供了一種分割結構的方法。方法可包含驅動多個換能器元件，并且在接收波束形成器處收集來自換能器陣列的接收信號以形成波束相加信號。方法可還生成具有組織元素和血液元素的感興趣區域(ROI)的第一超聲圖像。第一超聲圖像的組織元素具有比血液元素更高的強度。方法可還生成具有組織元素和血液元素的ROI的第二超聲圖像。第二超聲圖像的血液元素具有比組織元素更高的強度。另外，方法可通過在用于ROI的第一和第二超聲圖像上同時應用邊緣檢測來執行分割。在另一個實施例中，一種有形并且非暫時性計算機可讀媒介可包含配置成引導一個或多個處理器的一個或多個計算機軟件模塊。一個或多個計算機軟件模塊可配置成引導一個或多個處理器驅動多個換能器元件，并且在接收波束形成器處收集來自換能器陣列的接收信號以形成波束相加信號。一個或多個計算機軟件模塊可還配置成引導一個或多個處理器生成具有組織元素和血液元素的感興趣區域(ROI)的第一超聲圖像。第一超聲圖像的組織元素具有比血液元素更高的強度。一個或多個計算機軟件模塊可還配置成引導一個或多個處理器生成具有組織元素和血液元素的ROI的第二超聲圖像。第二超聲圖像的血液元素具有比組織元素更高的強度。此外，一個或多個計算機軟件模塊可配置成引導一個或多個處理器通過在用于ROI的第一和第二超聲圖像上同時應用邊緣檢測來執行分割。本專利技術提供一組技術方案,如下:1.一種超聲成像系統，包括：換能器陣列,包括多個換能器元件；發射電路,用來驅動所述換能器陣列；接收波束形成器，用來收集來自所述換能器陣列的接收信號，并且形成波束相加信號；以及一個或多個處理器和用于存儲編程指令的存儲器，其中所述一個或多個處理器通過執行下面操作來運行所述編程指令：生成具有組織元素和血液元素的感興趣區域(ROI)的第一超聲圖像，其中所述第一超聲圖像的所述組織元素具有比所述血液元素更高的強度；生成具有組織元素和血液元素的所述ROI的第二超聲圖像，其中所述第二超聲圖像的所述血液元素具有比組織元素更高的強度；以及通過在用于所述ROI的所述第一和第二超聲圖像上同時應用邊緣檢測來執行分割。2.如技術方案1所述的超聲成像系統，其中所述第一超聲圖像對應于B-模式超聲圖像，并且所述第二超聲圖像對應于B-流超聲圖像、多普勒彩色血流超聲圖像或對比增強超聲圖像。3.如技術方案1所述的超聲成像系統，其中所述一個或多個處理器還應用網格到所述ROI，并且基于用于分割操作的所述ROI的邊緣來調整所述網格的形狀。4.如技術方案3所述的超聲成像系統，其中所述網格由所述一個或多個處理器基于診斷選擇來從存儲在所述存儲器上的多個候選網格中選擇。5.如技術方案1所述的超聲成像系統，其中所述一個或多個處理器還從所述第一超聲圖像確定第一強度梯度集和從所述第二超聲圖像確定第二強度梯度集，并且應用能量函數到所述第一和第二集以識別對應于所述ROI的邊緣的選擇強度梯度集。6.如技術方案5所述的超聲成像系統，其中所述能量函數包含梯度閾值或位置變化閾值。7.如技術方案5所述的超聲成像系統，其中所述選擇強度梯度集包含部分所述第一和第二集。8.如技術方案1所述的超聲成像系統，其中所述ROI是對應于左心室、右心室、左心房、右心房或左心室流出道中的至少一個的心臟結構。9.如技術方案1所述的超聲成像系統，其中所述一個或多個處理器將所述第一超聲圖像覆蓋在所述第二超聲圖像上。10.一種用于分割結構的方法，包括：驅動多個換能器元件；在接收波束形成器處收集來自換能器陣列的接收信號以形成波束相加信號；生成具有組織元素和血液元素的感興趣區域(ROI)的第一超聲圖像，其中所述第一超聲圖像的所述組織元素具有比所述血液元素更高的強度；生成具有組織元素和血液元素的所述ROI的第二超聲圖像，其中所述第二超聲圖像的所述血液元素具有比所述組織元素更高的強度；以及通過在用于所述ROI的所述第一和第二超聲圖像上同時應用邊緣檢測來執行分割。11.如技術方案10所述的方法，其中所述第一超聲圖像對應于B-模式超聲圖像，并且所述第二超聲圖像對應于B-流超聲圖像、多普勒彩色血流超聲圖像或對比增強超聲圖像。12.如技術方案10所述的方法，還包括：應用網格到所述ROI；以及基于用于分割操作的所述ROI的邊緣來調整所述網格的形狀。13.如技術方案12所述的方法，還包括基于診斷選擇來從多個候選網格中選擇所述網格。14.如技術方案10所述的方法，還包括：從所述第一超聲圖像確定第一強度梯度集，并且從所述第二超聲圖像確定第二強度梯度集；以及應用能量函數到所述第一和第二集以識別對應于所述ROI的邊緣的選擇強度梯度集。15.如技術方案14所述的方法，其中所述能量函數包含梯度閾值或位置變化閾值。16.如技術方案14所述的方法，其中所述選擇強度梯度集包含部分所述第一和第二集。17.一種有形并且非暫時性計算機可讀媒介，包括一個或多個計算機軟件模塊,所述一個或多個計算機軟件模塊配置成引導一個或多個處理器以：驅動多個換能器元件；在接收波束形成器處收集來自換能器陣列的接收信號以形成波束相加信號；生成具有組織元素和血液元素的感興趣區域(ROI)的第一超聲圖像，其中所述第一超聲圖像的所述組織元素具有比所述血液元素更高的強度；生成具有組織元素和血液元素的所述ROI的第二超聲圖像，其中所述第二超聲圖像的所述血液元素具有比組織元素更高的強度；以及通過在用于所述ROI的所述第一和第二超聲圖像上同時應用邊緣檢測來執行分割。18.如技術方案17所述的有形并且非暫時性計算機可讀媒介，其中所述一個或多個處理器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超聲成像系統，包括：換能器陣列,包括多個換能器元件；發射電路,用來驅動所述換能器陣列；接收波束形成器，用來收集來自所述換能器陣列的接收信號，并且形成波束相加信號；以及一個或多個處理器和用于存儲編程指令的存儲器，其中所述一個或多個處理器通過執行下面操作來運行所述編程指令：生成具有組織元素和血液元素的感興趣區域(ROI)的第一超聲圖像，其中所述第一超聲圖像的所述組織元素具有比所述血液元素更高的強度；生成具有組織元素和血液元素的所述ROI的第二超聲圖像，其中所述第二超聲圖像的所述血液元素具有比組織元素更高的強度；以及通過在用于所述ROI的所述第一和第二超聲圖像上同時應用邊緣檢測來執行分割。

【技術特征摘要】
2015.10.27 US 14/9239521.一種超聲成像系統，包括：換能器陣列,包括多個換能器元件；發射電路,用來驅動所述換能器陣列；接收波束形成器，用來收集來自所述換能器陣列的接收信號，并且形成波束相加信號；以及一個或多個處理器和用于存儲編程指令的存儲器，其中所述一個或多個處理器通過執行下面操作來運行所述編程指令：生成具有組織元素和血液元素的感興趣區域(ROI)的第一超聲圖像，其中所述第一超聲圖像的所述組織元素具有比所述血液元素更高的強度；生成具有組織元素和血液元素的所述ROI的第二超聲圖像，其中所述第二超聲圖像的所述血液元素具有比組織元素更高的強度；以及通過在用于所述ROI的所述第一和第二超聲圖像上同時應用邊緣檢測來執行分割。2.如權利要求1所述的超聲成像系統，其中所述第一超聲圖像對應于B-模式超聲圖像，并且所述第二超聲圖像對應于B-流超聲圖像、多普勒彩色血流超聲圖像或對比增強超聲圖像。3.如權利要求1所述的超聲成像系統，其中所述一個或多個處理器還應用網格到所述ROI，并且基于用于分割操作的所述ROI的邊緣來調整所述網格的形狀。4.如權利要求3所述的超聲成像系統，其中所述網格由所述一個或多個處理器基于診斷選擇來從存儲在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：E薩姆塞特，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：美國,US