Система и способ эластографических измерений

Система и способ эластографических измерений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Данное изобретение относится к ультразвуковой эластографической системе для обеспечения результата эластографических измерений анатомического участка и способу ультразвуковой эластографии для исследования анатомического участка с использованием ультразвуковой эластографической системы. Данное изобретение дополнительно относится к компьютерной программе для реализации этого способа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОМУ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Ограничения биопсии печени привели к развитию различных неинвазивных оценок фиброза печени, которые больше подходят для скрининга, мониторинга лечения и последующего врачебного наблюдения. Технология эластографии ультразвуковых сдвиговых волн известна как технология для неинвазивного определения стадии фиброза печени, вследствие ее способности количественно определять абсолютную жесткость, возможности функционирования в реальном времени, экономической эффективности и характеристик портативности. Серийные изделия уже являются доступными, как например, аппараты компании Philips Ultrasound с использованием новой версии технологии на основе сдвиговых волн - Эластографической Точечной Количественной Оценки (Elastography Point Quantification - ElastPQ). Согласно этому способу, силу акустического излучения используют для создания механического давления на печень или любой другой анатомический участок и создания сдвиговой волны. Результирующее смещение ткани измеряют и используют для оценки эластичности анатомического участка, которая, как, например, было обнаружено, коррелирует со стадией фиброза, в случае, когда печень является анатомическим участком.

Вследствие системных ограничений, таких как нагрев преобразователя, и физических ограничений, таких как быстрое затухание сдвиговых волн, текущие серийные изделия для эластографии сдвиговых волн обычно обеспечивают измерение только в выбранном пользователем точечном местоположении или большей области интереса (region of interest - ROI), пространственно ограниченной в пределах поля зрения в B-режиме. В типичном рабочем процессе, пользователь выбирает подозрительную область в процессе общепринятого формирования ультразвукового изображения в B-режиме, активирует средство для эластографии сдвиговых волн, выполняет измерения, и повторяет процесс в другом местоположении, выбранном пользователем. Измерение, выполненное в ROI в плоскости формирования изображений, может быть, затем, отображено в виде значения, связанного с ROI, и может быть сообщено в единицах измерения модуля Юнга, например, на дисплее ультразвуковой эластографической системы. Например, посредством этого, значение жесткости печени, связанное с ROI, может быть сообщено в единицах измерения модуля Юнга. Посредством перемещения ROI, пользователь может исследовать печень неинвазивным способом.

Документ US 2011/0066030 A1 показывает пример ультразвуковой системы формирования изображений, обеспечивающей динамическое управление фронтом сдвиговой волны, используемой для отображения вязкоупругости в биологической ткани. Эта система принимает указание на область интереса и выбирает форму фронта сдвиговой волны. Эта система также выбирает, на основе выбранной формы фронта сдвиговой волны, местоположения фокусировки для множества импульсов давления и последовательность для перемещения источника сдвиговых волн между местоположениями фокусировки. Эта система посылает серию импульсов давления, согласно выбранной последовательности, и определяет скорость фронта сдвиговых волн, когда он проходит через область интереса. Изменения в скорости фронта сдвиговых волн связаны с изменениями жесткости в пределах ткани.

Неправильное позиционирование области интереса может, однако, приводить к неоптимальным эластографическим измерениям, в частности, при определении стадий фиброза печени. Существует несколько критериев, которые делают эластографическое измерение оптимальным измерением. Для применения в определении стадии фиброза печени, например, протоколы сканирования, рекомендуемые изготовителями, обычно предполагают размещение ROI в области без артефактов или вдали от них. Результаты эластографических измерений могут страдать от плохого размещения ROI по двум причинам. Во-первых, сдвиговые волны, отраженные стенкой артефакта в поперечном направлении, могут оказывать вредное влияние на реконструкцию жесткости, если фильтрация отражений является неэффективной. Во-вторых, ROI может быть расположена прямо за артефактом или перед ним, в направлении глубины. Сильное зеркальное отражение, вызванное стенкой артефакта, уменьшит энергию импульсов давления, что приведет к меньшему отношению сигнал-шум сдвиговой волны и нестабильной реконструкции жесткости.

Существует потребность в дополнительном улучшении такой эластографической системы.

EP 2 671 511 А1 описывает ультразвуковое диагностическое устройство с использованием которого может быть безопасно измерен с высокой точностью модуль упругости в широкой области при измерении модуля упругости с использованием генерации сдвиговых волн.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью данного изобретения является обеспечение улучшенной ультразвуковой эластографической системы и способа. Дополнительной целью данного изобретения является обеспечение компьютерной программы для реализации этого способа.

В первом аспекте данного изобретения представлена ультразвуковая эластографическая система для обеспечения результата эластографических измерений анатомического участка, которая содержит ультразвуковой зонд для получения ультразвукового изображения, выполненный с возможностью обеспечения формирования ультразвуковых изображений и эластографии сдвиговых волн, блок обработки ультразвукового сигнала и изображений, выполненный с возможностью управления ультразвуковым зондом для получения ультразвукового изображения и обеспечения ультразвукового изображения анатомического участка, пользовательское устройство ввода данных, обеспечивающее пользователю возможность определения области интереса в пределах ультразвукового изображения, причем в этой области интереса должно быть проведено эластографическое измерение, и, причем, блок обработки ультразвукового сигнала и изображений дополнительно выполнен с возможностью визуализации для пользователя пригодности области интереса в пределах ультразвукового изображения для эластографии сдвиговых волн и/или рекомендации пользователю плоскости получения эластографических данных для проведения эластографии сдвиговых волн.

Во втором аспекте данного изобретения, представлен способ ультразвуковой эластографии для исследования анатомического участка с использованием ультразвуковой эластографической системы, причем этот способ предусматривает этапы получения опорного изображения анатомического участка, определения по меньшей мере одной рекомендательной характеристики, которая указывает на пригодность области интереса в опорном изображении для эластографии сдвиговых волн, и проведения по меньшей мере одной визуализации для пользователя пригодности области интереса для эластографии сдвиговых волн в пределах ультразвукового изображения, полученного с использованием ультразвуковой эластографической системы, и рекомендации пользователю плоскости получения эластографических данных для проведения эластографии сдвиговых волн.

В третьем аспекте данного изобретения, обеспечена, предпочтительно энергонезависимая, компьютерная программа, содержащая средство программного кода, для обеспечения выполнения компьютером этапов способа согласно второму аспекту или одному из уточнений, при выполнении упомянутой компьютерной программы на компьютере.

Основной идеей данного изобретения является обеспечение клинической вспомогательной системы, которая различает оптимальные (годные) и неоптимальные (негодные) области в изображении в B-режиме для эластографических измерений. Клиническая вспомогательная система может, таким образом, обеспечить наложение сосудистых структур и годных/негодных областей на реальные изображения в B-режиме, для управления в реальном времени, и/или автоматическую рекомендацию ближайшей оптимальной плоскости для эластографических измерений, конкретно, при эластографическом измерении с использованием сдвиговых волн. Дополнительно, может быть обеспечен пользовательский интерфейс для включения/ выключения этой характеристики.

В частности, анатомическим участком, подлежащим исследованию, является печень. Следовательно, например, определение стадии фиброза печени может быть проведено с использованием ультразвуковой эластографической системы.

Как дополнительно описано ниже, предложены две методики для выбора годных/негодных областей, а именно, локальная методика и глобальная методика. В локальной методике, после активации эластографии сдвиговых волн, автоматическая сегментация изображения и изображение сосудов будут выполнены в реальном времени на лежащем в основе реальном изображении в B-режиме без каких-либо предшествующих данных или изображений. Если пользователь видит ROI-рамку, расположенную в годной зоне, то он может дополнительно нажать кнопку измерений для приема значения жесткости. Таким образом, пригодность выражает, можно ли ожидать результат измерений с использованием сдвиговых волн с хорошим качеством в этой ROI.

Более надежная методика для детектирования рекомендательных характеристик в анатомическом участке, например, печени, может исследовать полную 3D-анатомию. Следовательно, вторую методику называют глобальной методикой, в которой оптимальное размещение ROI-рамки основано на анатомической информации, полученной перед сканированием эластографии сдвиговых волн. Такая информация может быть образована глобальными древовидными структурами сосудов печени и/или другими анатомическими характеристиками в анатомической структуре, например, в объеме печени. Эта методика может потребовать расположения зонда на преобразователе для мониторинга в реальном времени его положений и ориентации с использованием электромагнитных или оптических систем слежения.

Предпочтительные варианты осуществления данного изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что заявленный способ имеет предпочтительные варианты осуществления, подобные и/или идентичные предпочтительным вариантам осуществления заявленного устройства, определенным в зависимых пунктах формулы изобретения.

Блок обработки ультразвукового сигнала и изображений дополнительно выполнен с возможностью наложения по меньшей мере одной рекомендательной характеристики, определенной в опорном изображении, на ультразвуковое изображение, и/или рекомендации пользователю плоскости получения эластографических данных на основе по меньшей мере одной рекомендательной характеристики, определенной в опорном изображении. Следовательно, блок обработки ультразвукового сигнала и изображений выполнен с возможностью визуализации пригодности для эластографии сдвиговых волн посредством наложения по меньшей мере одной рекомендательной характеристики на ультразвуковое изображение. Такой рекомендательной характеристикой может быть, например, положение сосуда, гомогенной области ткани или области подозрительного патологического изменения в анатомической структуре. Следовательно, рекомендательная характеристика представляет области анатомического участка, т.е., годные/ негодные области для ультразвуковой эластографии сдвиговых волн. Пригодность выражает, можно ли ожидать результат измерений с использованием сдвиговых волн с хорошим качеством в ROI. Следовательно, «годная» область может подходить для ультразвуковой эластографии сдвиговых волн. «Негодная» область может быть неподходящей, например, когда она находится слишком близко к сосуду, патологическому изменению, или по иным причинам. Посредством визуализации этих рекомендательных характеристик, пользователю может быть обеспечено управление. Дополнительно, при наличии знаний о рекомендательных характеристиках, может быть сделана рекомендация для измерений ультразвуковой эластографии сдвиговых волн. Посредством этого, пользователь имеет ясные указания в отношении годных и негодных областей для эластографических измерений в пределах ультразвукового изображения. Рекомендательная характеристика может быть областью, выделенной в изображении. Дополнительно, пользователю может быть представлена плоскость для эластографического измерения, конкретно, рядом с текущим положением ультразвукового зонда для получения ультразвукового изображения. Следовательно, пользователь может изменить положение и/или ориентацию ультразвукового зонда для получения лучших результатов измерений.

Блок обработки ультразвукового сигнала и изображений дополнительно выполнен с возможностью генерации по меньшей мере одной рекомендательной характеристики посредством сегментирования области в опорном изображении.

Согласно одному уточнению системы, блок обработки ультразвукового сигнала и изображений дополнительно выполнен с возможностью генерации по меньшей мере одной рекомендательной характеристики посредством сегментирования по меньшей мере одного сосуда в опорном изображении. Посредством этого, можно предотвратить сдвиговые волны, отраженные стенкой сосуда вблизи ROI, которые могут оказывать вредное влияние на реконструкцию жесткости, если фильтрация отражения является неэффективной.

Согласно одному уточнению системы, блок обработки ультразвукового сигнала и изображений дополнительно выполнен с возможностью генерации по меньшей мере одной рекомендательной характеристики посредством детектирования и сегментирования области гомогенной ткани в опорном изображении. Это может способствовать предотвращению проблем при реконструкции жесткости, посредством предложения областей гомогенной ткани в качестве годных областей.

Согласно одному уточнению системы, блок обработки ультразвукового сигнала и изображений дополнительно выполнен с возможностью генерации по меньшей мере одной рекомендательной характеристики посредством детектирования области патологического изменения в опорном изображении, причем область патологического изменения плюс краевая область, окружающая область патологического изменения, генерируются в качестве рекомендательной характеристики. Посредством этого, в зависимости от ее размера относительно размера ROI-рамки и ее граничных условий, подозрительные патологические изменения, такие как кисты и опухоли печени, которые находятся близко к ROI-рамке в поперечном направлении, могут вызвать некоторые артефакты при измерении с использованием сдвиговых волн, главным образом, вследствие отражения сдвиговых волн на границе. В этом случае, детектирование таких патологических изменений может быть выполнено по локальной методике. В основном, система может определить большую область, центрированную у ROI измерения, с заданным безопасным краем. Следовательно, могут быть получены лучшие результаты измерений.

Согласно одному уточнению системы, ультразвуковое изображение является двухмерным ультразвуковым изображением в B-режиме. Конкретно, оно может быть реальным двухмерным ультразвуковым изображением в B-режиме. Посредством этого, визуализация рекомендательных характеристик может быть обеспечена прямо в реальных полученных ультразвуковых изображениях. Следовательно, пользователь может использовать рекомендации во время обычной процедуры исследования.

Согласно одному (некоторому) уточнению системы, опорное изображение является двухмерным ультразвуковым изображением в B-режиме. Посредством этого, не нужны никакие дополнительные возможности ультразвука. Обычное ультразвуковое изображение в B-режиме может быть использовано, например, для сегментирования сосудов, присутствующих в пределах плоскости изображения в B-режиме. Конкретно, может быть использовано реальное ультразвуковое изображение в B-режиме. Следовательно, опорное изображение может быть ультразвуковым изображением, определенным в предыдущем абзаце.

Согласно одному уточнению системы, опорное изображение является трехмерным изображением анатомического участка. Посредством этого, возможно лучшее сегментирование полных сосудистых структур в пределах анатомической структуры, подлежащей исследованию. Конкретно, это может помочь в нахождении плоскости, которая может быть рекомендована пользователю для проведения ультразвукового эластографического измерения.

Согласно одному уточнению системы, опорное изображение является трехмерным изображением, полученным посредством модальности, отличной от получения ультразвукового изображения, причем опорное изображение сохраняют в запоминающем устройстве блока обработки ультразвукового сигнала и изображений. Посредством этого, трехмерные изображения анатомической структуры с лучшим качеством могут быть получены перед ультразвуковым измерением, например, посредством компьютерной томографии или магнитно-резонансной томографии. Могут быть получены лучшие результаты сегментирования, которые - при совмещении с реальным ультразвуковым изображением в B-режиме во время исследования - могут образовать основу для рекомендательных характеристик, налагаемых на реальное изображение в B-режиме.

Согласно одному уточнению системы, ультразвуковой зонд для получения ультразвукового изображения и блок обработки ультразвукового сигнала и изображений дополнительно выполнены с возможностью обеспечения пользователю возможности получения трехмерного ультразвукового изображения анатомического участка. Посредством этого, не нужна никакая дополнительная модальность, такая как компьютерная томография или магнитно-резонансная томография. Трехмерные ультразвуковые изображения могут быть использованы для обеспечения рекомендательных характеристик при рассмотрении спорных случаев во время формирования двухмерных реальных изображений в B-режиме.

Согласно одному уточнению системы, блок обработки ультразвукового сигнала и изображений дополнительно выполнен с возможностью совмещения по меньшей мере одной рекомендательной характеристики и ультразвукового изображения посредством обработки изображений. Посредством этого, обеспечивают, чтобы рекомендательные характеристики подходили к реальным ультразвуковым изображениям по положению и ориентации. Может быть применен простой вычислительный способ совмещения, поскольку такие способы являются общеизвестными в данной области техники.

Согласно одному уточнению системы, система дополнительно содержит следящее устройство, для слежения за положением и ориентацией ультразвукового зонда для получения ультразвукового изображения и обеспечения совмещения по меньшей мере одной рекомендательной характеристики для ультразвукового изображения. Конкретно, следящее устройство может быть электромагнитным следящим устройством или оптическим следящим устройством. Посредством этого, могут быть отслежены положение и ориентация ультразвукового зонда для получения изображения. При наличии знаний о его положении и ориентации, снова можно выполнить совмещение реальных ультразвуковых изображений и рекомендательных характеристик, определенных с использованием трехмерных изображений, полученных ранее. Дополнительно, текущее положение и ориентация ультразвукового зонда для получения ультразвукового изображения могут быть отслежены для лучшего наведения пользователя на оптимальную для пользователя плоскость получения эластографических данных.

Согласно одному уточнению системы, пользовательское устройство ввода данных дополнительно выполнено с возможностью обеспечения пользователю возможности включения и выключения визуализации пригодности области интереса в пределах ультразвукового изображения для эластографии сдвиговых волн и/или рекомендации пользователю плоскости получения эластографических данных для проведения эластографии сдвиговых волн. Посредством этого, пользователь может включать и выключать рекомендации в ультразвуковом изображении во время исследования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты данного изобретения явствуют из варианта(ов) осуществления, описанного ниже, и будут объяснены со ссылкой на него (на них). На нижеследующих чертежах

Фиг. 1 показывает схематичную иллюстрацию варианта осуществления ультразвуковой эластографической системы,

Фиг. 2 показывает схематичную иллюстрацию дополнительного варианта осуществления ультразвуковой эластографической системы,

Фиг. 3 показывает блок-схему, иллюстрирующую разные компоненты иллюстративной ультразвуковой эластографической системы,

Фиг. 4 показывает схематичную иллюстрацию, показывающую плоскости и углы в ультразвуковом пространственном сканировании,

Фиг. 5 показывает пример изображения в B-режиме с ROI для эластографического измерения,

Фиг. 6 показывает пример изображения в B-режиме с ROI для эластографического измерения и смежную сосудистую структуру,

Фиг. 7 показывает пример ультразвукового изображения в B-режиме с наложенными рекомендательными характеристиками, и иллюстрацию рекомендации плоскости для улучшенного эластографического измерения,

Фиг. 8 показывает дополнительную иллюстрацию рекомендации плоскости для улучшенного эластографического измерения,

Фиг. 9 показывает вариант осуществления способа ультразвуковой эластографии,

Фиг. 10 показывает дополнительный вариант осуществления способа ультразвуковой эластографии, и

Фиг. 11 показывает возможный дисплей устройства ввода данных для переключения визуализации рекомендательных характеристик.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1 показывает схематичную иллюстрацию варианта осуществления ультразвуковой эластографической системы 10, согласно одному варианту осуществления. Ультразвуковую эластографическую систему 10 применяют для исследования анатомического участка анатомического участка, конкретно, анатомического участка пациента 12. Ультразвуковая эластографическая система 10 предназначена также для обеспечения результата эластографических измерений анатомического участка. Эта система содержит ультразвуковой зонд (14) для получения ультразвукового изображения (52), выполненный с возможностью обеспечения формирования ультразвуковых изображений и эластографии сдвиговых волн, и блок обработки ультразвукового сигнала и изображений, выполненный с возможностью управления ультразвуковым зондом 14 для получения ультразвукового изображения и обеспечения ультразвукового изображения анатомического участка. Дополнительно, система 10 содержит пользовательское устройство 20 ввода данных, например, для обеспечения пользователю возможности определения области интереса в пределах ультразвукового изображения, причем в этой области интереса должно быть проведено эластографическое измерение. Дополнительно, блок 16 обработки ультразвукового сигнала и изображений выполнен с возможностью визуализации для пользователя пригодности области интереса в пределах ультразвукового изображения 52 для эластографии сдвиговых волн, и/или рекомендации пользователю плоскости получения эластографических данных для проведения эластографии сдвиговых волн.

Фиг. 2 показывает схематичную иллюстрацию ультразвуковой эластографической системы 10, согласно дополнительному варианту осуществления, конкретно, медицинской ультразвуковой трехмерной системы формирования изображений. Ультразвуковую эластографическую систему 10 применяют для исследования анатомического участка некоторого анатомического участка, конкретно, анатомического участка пациента 12. Ультразвуковая эластографическая система 10 содержит ультразвуковой зонд 14 для получения ультразвукового изображения, имеющий по меньшей мере одну матрицу преобразователей, имеющую множество преобразующих элементов для передачи и/или приема ультразвуковых волн. В одном примере, каждый из преобразующих элементов может передавать ультразвуковые волны в виде по меньшей мере одного импульса передачи с конкретной длительностью импульса, конкретно, в виде множества последовательных импульсов передачи. Преобразующие элементы могут быть расположены, например, в одномерном ряду, например, для обеспечения двухмерного изображения, который может быть механически перемещен или повернут вокруг оси. Дополнительно, преобразующие элементы могут быть расположены в двухмерной матрице, конкретно, для обеспечения многоплоскостного или трехмерного изображения.

В общем, множество двухмерных изображений, каждое вдоль конкретной акустической линии или линии сканирования, конкретно, линии приема сканирования, может быть получено тремя разными способами. Во-первых, пользователь может получить множество изображений посредством ручного сканирования. В этом случае, ультразвуковой зонд для получения ультразвукового изображения может содержать воспринимающие положения устройства, которые могут отслеживать положение и ориентацию линий сканирования или плоскостей сканирования. Однако, это здесь не рассматривается. Во-вторых, преобразователь может выполнять автоматическое механическое сканирование в пределах ультразвукового зонда для получения ультразвукового изображения. Это может быть в случае, когда используют одномерную матрицу преобразователей. В-третьих, и предпочтительно, фазированная двухмерная матрица преобразователей расположена в пределах ультразвукового зонда для получения ультразвукового изображения, и ультразвуковые лучи выполняют сканирование с электронным управлением. Ультразвуковой зонд для получения ультразвукового изображения может удерживаться в руках пользователем системы, например, лицом из медицинского персонала или врачом. Ультразвуковой зонд 14 для получения ультразвукового изображения прикладывают к телу пациента 12 таким образом, чтобы было обеспечено изображение анатомического участка 32 пациента 12.

Дополнительно, ультразвуковая эластографическая система 10 имеет блок 16 обработки ультразвукового сигнала и изображений, который управляет обеспечением ультразвукового изображения посредством ультразвуковой эластографической системы 10. Блок 16 обработки ультразвукового сигнала и изображений управляет не только получением данных посредством матрицы преобразователей ультразвукового зонда 14 для получения ультразвукового изображения, но и обработкой сигналов и изображений, которая образует ультразвуковые изображения из эхо-сигналов ультразвуковых лучей, принимаемых матрицей преобразователей ультразвукового зонда 14 для получения ультразвукового изображения.

Ультразвуковая эластографическая система 10 дополнительно содержит дисплей 18 для отображения трехмерных изображений для пользователя. Дополнительно, обеспечено устройство 20 ввода данных, которое может содержать клавиши или клавиатуру 22 и дополнительные устройства ввода данных, например, шаровой манипулятор 24. Устройство 20 ввода данных может быть подключено к дисплею 18 или прямо к блоку 16 обработки ультразвукового сигнала и изображений.

Дополнительно, ультразвуковая эластографическая система 10 содержит следящее устройство, например, электромагнитное следящее устройство. Части следящего устройства находятся в пределах ультразвукового зонда 14 или могут быть соединены с ультразвуковым зондом посредством зажимного приспособления. Дополнительно, части 25, 25’, например, зонды, подобные магнитно-резистивным зондам или оптическим зондам, могут быть расположены на периферии ультразвуковой эластографической системы. Предпочтительно, пространственные координаты дополнительных частей 25, 25’ известны.

Фиг. 3 показывает схематичную блок-схему ультразвуковой эластографической системы 10. Как уже изложено выше, ультразвуковая эластографическая система 10 содержит ультразвуковой зонд (PR) 14 для получения ультразвукового изображения, блок (CU) 16 обработки ультразвукового сигнала и изображений, дисплей (DI) 18, и устройство (ID) 20 ввода данных. Как уже изложено выше, ультразвуковой зонд (PR) 14 содержит матрицу 26 преобразователей, например, фазированную двухмерную матрицу преобразователей или одномерную матрицу преобразователей с автоматическим сканированием. Дополнительно, ультразвуковой зонд может содержать часть 27 следящего устройства, например, катушку, которая генерирует электромагнитное поле, которое воспринимается посредством зондов 25, 25'. В общем, блок (CU) 16 обработки ультразвукового сигнала и изображений может содержать центральное обрабатывающее устройство, которое может включать в себя аналоговые и/или цифровые электронные схемы, процессор, микропроцессор или что-либо подобное, для координирования получения и обеспечения цельного изображения. Дополнительно, блок 16 обработки ультразвукового сигнала и изображений содержит так называемое центральное обрабатывающее устройство 28. Однако, следует понимать, что центральное обрабатывающее устройство 28 не обязательно должно быть отдельным объектом или устройством в пределах ультразвуковой эластографической системы 10. Запоминающее устройство указано ссылочной позицией 35. Оно может быть частью блока 16 обработки ультразвукового сигнала и изображений и обычно реализовано посредством аппаратных или программных средств. Данные отличительные признаки приведены только в целях иллюстрации. Центральное обрабатывающее устройство (CON) 28 в виде части блока 16 обработки ультразвукового сигнала и изображений может управлять формирователем луча и, посредством этого, тем, какие изображения анатомического участка 32 захватываются, и тем, как эти изображения захватываются. Формирователь (BF) 30 луча генерирует напряжения, которые управляют матрицей (TR) 26 преобразователей, определяет частоты повторения импульсов частей, он может сканировать, фокусировать и диафрагмировать передаваемый луч и принимаемый(ые) или принятый(ые) луч(и) и может дополнительно усиливать, фильтровать и оцифровывать поток данных о напряжении эхо-сигналов, возвращаемый матрицей 26 преобразователей. Дополнительно, центральное обрабатывающее устройство 28 блока 16 обработки ультразвукового сигнала и изображений может определить общие стратегии сканирования. Такие общие стратегии могут включать в себя необходимую частоту получения изображения анатомического участка, поперечную протяженность анатомического участка, протяженность по возвышению анатомического участка, максимальную и минимальную плотности линий, длительности линий сканирования и плотность линий, как уже объяснено выше. Формирователь 30 луча дополнительно принимает ультразвуковые сигналы от матрицы 26 преобразователей и передает их в виде сигналов изображения.

Подсистема эластографии сдвиговых волн обозначена ссылочной позицией 37. Подсистема 37 сдвиговых волн обеспечивает ультразвуковой эластографической системе 10 возможность функционирования в режиме сдвиговых волн. В некоторых вариантах осуществления, подсистема 37 сдвиговых волн определяет местоположения и последовательность фокусировки для перемещения источника сдвиговых волн между местоположениями фокусировки. Дополнительно, или в других вариантах осуществления, подсистема 37 сдвиговых волн выполняет другие функции, описанные здесь, в отношении динамического управления фронтом сдвиговых волн. Специалисту в данной области техники будет понятно из данного раскрытия сущности изобретения, что подсистема 37 сдвиговых волн может быть объединена с другими компонентами системы 10. Например, по меньшей мере некоторые из функций, описанных для подсистемы 37 сдвиговых волн, могут быть выполнены посредством CON 28. Для количественной оценки ткани, согласно одному варианту осуществления, подсистема 37 сдвиговых волн может обеспечить пользователю ультразвуковой эластографической системы 10 возможность идентификации анатомического местоположения для измерения с использованием метки области интереса, расположенной на ультразвуковом изображении. Акустический импульс давления применяют только поперечно к этому местоположению, что порождает сдвиговую волну, которая перемещается через область интереса. Следящие лучи, чувствительные более, чем к 1/100 длины волны звука, применяют к траектории импульсов. Следящие лучи непрерывно передают до тех пор, пока не будет детектировано прохождение фронта сдвиговых волн. Время между генерацией сдвиговой волны и детектированием пика используют для вычисления скорости сдвиговой волны. Для обеспечения качества измерений, выполняют многочисленные измерения для данного пространственного местоположения перед сообщением значения.

Дополнительно, ультразвуковая эластографическая система 10 содержит сигнальный процессор (SP) 34, который принимает сигналы изображения. Сигнальный процессор 34 обычно обеспечивают для аналого-цифрового преобразования, цифровой фильтрации, например, полосовой фильтрации, а также детектирования и сжатия, например, уменьшения динамического диапазона, принимаемых ультразвуковых эхо-сигналов или сигналов изображения. Сигнальный процессор передает данные изображений.

Дополнительно, ультразвуковая эластографическая система 10 содержит процессор (IP) 36 изображений, который преобразует данные изображений, принятые от сигнального процессора 34, в дисплейные данные, в конечном итоге показываемые на дисплее 18. Конкретно, процессор 36 изображений принимает данные изображений, предварительно обрабатывает данные изображений и может сохранить их в памяти для хранения изображений. Эти данные изображений, затем, подвергают постобработке для обеспечения изображений, наиболее удобных для пользователя, посредством дисплея 18. В данном случае, конкретно, процессор 36 изображений может образовывать трехмерные изображения из множества двухмерных изображений в каждом срезе.

Пользовательский интерфейс, в общем, показан со ссылочной позицией 38 и содержит дисплей 18 и устройство 20 ввода данных. Он может также содержать дополнительные устройства ввода данных, например, мышь или дополнительные кнопки, которые могут быть даже обеспечены на самом ультразвуковом зонде 14 для получения ультразвукового изображения.

Конкретным примером ультразвуковой эластографической системы, которую может использовать данное изобретение, является система, использующая новую версию технологии на основе сдвиговых волн - Эластографическую Точечную Количественную Оценку (Elastography Point Quantification - ElastPQ) компании Philips Ultrasound.

Следовательно, может быть обеспечена ультразвуковая эластографическая система 10, которая различает оптимальные (годные) и неоптимальные (негодные) области в ультразвуковом изображении в B-режиме, для эластографических измерений. Система 10 может, конкретно, содержать характеристики наложения сосудистых структур и годных/негодных областей на реальные изображения в B-режиме, для управления в реальном времени и автоматической рекомендации ближайшей оптимальной плоскости для эластографического измерения. Дополнительно, данное изобретение также включает в себя пользовательский интерфейс 38 для включения/ выключения этой характеристики.

Для обеспечения этого могут быть реализованы две основные методики, конкретно, для выбора годных/негодных областей, а именно, локальная и глобальная методики. В локальной методике, после активации характеристики эластографии сдвиговых волн, автоматическая сегментация изображения и изображение сосудов будут выполнены в реальном времени на лежащем в основе реальном изображении в B-режиме без каких-либо предшествующих данных или изображений. Если пользователь видит рамку измерения, расположенную в годной зоне, то он может дополнительно нажать кнопку измерений для получения значения жесткости. Система 10, использующая эту локальную методику, может содержать основные элементы ультразвуковой системы, одномерный или двухмерный преобразователь, который может выполнять общепринятое формирован