專利名稱：用于追蹤超聲圖像中的點的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基本上涉及超聲成像，并且尤其涉及追蹤(track)超聲圖像 中的感興趣點。
背景技術(shù)：
超聲用于非侵入式(non-invasive)診斷成像，并且用于諸如活檢 (biopsies)和消融(ablation)的侵入式外科手術(shù)技術(shù)。通常，用戶圍繞 患者移動超聲探頭，以采集解剖體和患者體內(nèi)感興趣項目或結(jié)構(gòu)的二 維(2D)視圖、3D和/或4D體表示。然而，當(dāng)前沒有確保合適考慮每 個結(jié)構(gòu)的方法。在掃描的同時，通常需要對體內(nèi)的結(jié)構(gòu)、點或項目的數(shù)目進(jìn)行計 數(shù)，諸如甲狀腺中的結(jié)節(jié)數(shù)或肝臟中的轉(zhuǎn)移(metastases)數(shù)量。不幸 地，可能難以確保隨著用戶通過器官或體內(nèi)其它體積(volume)，對每個 事件和結(jié)構(gòu)精確地計數(shù)一次。當(dāng)從多個視角接近解剖結(jié)構(gòu)以確保覆蓋 或改善組織的成像路徑時，這尤其可能發(fā)生。當(dāng)探頭的成像角度或探 頭在患者上的位置發(fā)生改變時，難以確定當(dāng)前看到的結(jié)構(gòu)是否是新識 別的，或者已經(jīng)識別過并經(jīng)過計數(shù)的。如果將計數(shù)許多結(jié)構(gòu)，這可能 會愈加復(fù)雜，并且將導(dǎo)致較低水平的診斷置信度。一旦組織不在當(dāng)前采集圖像或掃描平面中并且不再顯示時，用戶 必須記住感興趣結(jié)構(gòu)位于先前已掃描的解剖結(jié)構(gòu)中的位置。通常，如 果用戶希望返回再評估、成像、執(zhí)行附加研究等，用戶需要搜索該結(jié) 構(gòu)。這可能是耗時和費(fèi)力的，尤其當(dāng)具有許多結(jié)構(gòu)時。在另一情況中，如果成像結(jié)構(gòu)被諸如肋骨陰影遮蔽，則用戶通常 將嘗試通過移動探頭以便從一個或多個不同方向觀察該結(jié)構(gòu)從而改善 圖像。如杲結(jié)構(gòu)較小，可能難以進(jìn)行檢測，需要額外的時間從另一視 角定位和識別該結(jié)構(gòu)，或者確定可能從該角度不能充分地觀察該結(jié)構(gòu)。 當(dāng)用戶回到與原先相同的視角時，很難再次定位感興趣結(jié)構(gòu)。提高用 戶從多個視圖定位感興趣結(jié)構(gòu)的能力，將提高診斷置信度和提高效率，因而，需要識別和追蹤診斷圖像中感興趣的結(jié)構(gòu)。發(fā)明內(nèi)容在一個實施例中，超聲系統(tǒng)包括位置感測模塊、成像追蹤模塊、 顯示器和用戶界面。位置感測模塊檢測與數(shù)據(jù)體相關(guān)的空間信息。顯 示器基于數(shù)據(jù)體顯示第一和第二圖像。第一和第二圖像包括數(shù)據(jù)體的 第一和第二部分，并且第一和第二部分彼此至少部分不同。用戶界面 在第 一 圖像上選擇第 一 圖像追蹤點。使用第 一指示器在第 一 圖像上指 示笫 一 圖像追蹤點。圖像追蹤模塊追蹤數(shù)據(jù)體中的第 一 圖像追蹤點。 圖像追蹤模塊在顯示器上指示第 一 圖像追蹤點與第二圖像的空間關(guān) 系。在另一實施例中， 一種用于追蹤診斷成像數(shù)據(jù)集中的結(jié)構(gòu)的方法 包括，在正顯示在顯示器上的第一圖像中選擇第一圖像追蹤點。第一 圖像在包括參考坐標(biāo)系的體積數(shù)據(jù)集中。第一圖形指示器顯示在第一 圖像上，并且與第一圖像追蹤點相關(guān)。相對于正顯示在顯示器上的后 續(xù)圖像追蹤第一圖像追蹤點的相對位置。該相對位置基于參考坐標(biāo)系。 基于第一圖像追蹤與后續(xù)圖像的相對位置，在后續(xù)圖像上顯示第二圖 形指示器。在又一實施例中，超聲系統(tǒng)包括位置感測模塊和位置傳感器。位 置感測模塊包括用于生成空間檢測場的發(fā)射器。位置傳感器安裝在超 聲探頭上，并且提供關(guān)于空間檢測場中探頭的位置信息。探頭采集包 括超聲數(shù)據(jù)的至少一幅當(dāng)前采集圖像，并且顯示器顯示超聲數(shù)據(jù)中的 圖像追蹤點。圖像追蹤模塊追蹤關(guān)于位置傳感器和當(dāng)前采集圖像的圖 像追蹤點。圖像追蹤模塊改變與每個圖像追蹤點相關(guān)的圖形指示器， 以表達(dá)圖像追蹤點與當(dāng)前圖像之間的空間關(guān)系。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例形成的超聲系統(tǒng)的框圖。圖2是本發(fā)明的手持醫(yī)學(xué)成像裝置的實施例的圖示。 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于標(biāo)記和追蹤超聲圖像中感興 趣結(jié)構(gòu)的方法。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例具有由圖形指示器指示的第一 和第二結(jié)構(gòu)的超聲圖像。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例具有指示平面內(nèi)(in-plane)圖像外的點和平面內(nèi)圖像中的點的圖形指示器的超聲圖像。圖6示出了具有根據(jù)本發(fā)明一個實施例定義的多個圖像追蹤點的 超聲圖像。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于圖像追蹤點調(diào)整所顯示 的超聲圖像的方法。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例在介入過程期間使用圖像追蹤 點的方法。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的超聲圖像，該圖像上顯示了 在介入過程期間使用的已計劃的路徑。
具體實施方式
結(jié)合附圖閱讀，將更好地理解前述發(fā)明內(nèi)容以及后面對本發(fā)明某 些實施例的詳述。就附圖示出了各種實施例的功能塊的圖而言，功能 塊并非一定指示硬件電路之間的劃分。因而，例如， 一個或多個功能 塊(例如，處理器或存儲器)可以實施為單件硬件(例如，通用信號 處理器或隨機(jī)存取存儲器、硬盤等)。類似地，程序可以是獨(dú)立程序、 可以結(jié)合為操作系統(tǒng)中的子程序、可以是所安裝的軟件包中的功能等。 應(yīng)當(dāng)理解，各種實施例不局限于附圖中所示的布置和方法。圖1示出了超聲系統(tǒng)100的框圖。超聲系統(tǒng)100可以是基于車或有 輪的系統(tǒng)，或者尺寸可以更小，諸如手持或者手握單元。超聲系統(tǒng)100 包括發(fā)射器102，其驅(qū)動探頭106中的換能器104將脈沖超聲信號發(fā)射 至體內(nèi)?？梢允褂酶鞣N幾何體系。超聲信號從例如患者126體內(nèi)的血 細(xì)胞或肌肉組織的體內(nèi)結(jié)構(gòu)反向散射，以產(chǎn)生返回?fù)Q能器104的回波。當(dāng)掃描患者126時，可以例如沿著線形或弓形路徑移動探頭106。 在每個線形或弓形位置，探頭106可以獲得掃描平面128。相鄰掃描平 面128可以形成一個數(shù)據(jù)切片、多個數(shù)據(jù)切片或者組合以形成體 (volume)。同樣，可以通過各種技術(shù)(例如，3D掃描、實時3D成 像或4D掃描、體掃描、使用具有定位傳感器的換能器的2D掃描、使 用Voxel相關(guān)技術(shù)的徒手掃描、2D或矩陣陣列換能器等)獲得患者126 的體表示。由接收器108接收回波。接收的回波通過波束成形器(beamformer ) 110，其執(zhí)行波束成形并且輸出RF信號。然后，RF信號通過RF處理器112。作為選擇，RF處理器112可以包括復(fù)合解調(diào)器(未示出)， 其解調(diào)RF信號以形成表示回波信號的IQ數(shù)據(jù)對。然后，RF或IQ信 號數(shù)據(jù)可以直接路由至RF/IQ緩沖器114進(jìn)行暫時存儲。超聲系統(tǒng)100還包括處理器116，以處理所采集的超聲信息(即， RF信號數(shù)據(jù)或IQ數(shù)據(jù)對)，并且準(zhǔn)備用于在顯示器118上顯示的超 聲信息幀。處理器116適于根據(jù)多個可選擇的超聲模態(tài)對所采集的超 聲信息執(zhí)行一個或多個處理操作。接收回波信號時，所采集的超聲信 息可以在掃描會話期間實時處理。附加地或作為替代，在掃描會話期 間，超聲信息可以暫時存儲在RF/IQ緩沖器114中，并且在后來或隨 后的操作中進(jìn)行處理。同樣，超聲信息可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)138傳送至其它 系統(tǒng)、工作站、處理器等。用戶接口 120允許操作者輸入數(shù)據(jù)、輸入和改變掃描參數(shù)、訪問 協(xié)議、測量感興趣結(jié)構(gòu)等。用戶接口 120可以包括旋轉(zhuǎn)按鈕、開關(guān)、 鍵盤鍵、鼠標(biāo)、觸摸屏、光筆或任何其它本領(lǐng)域已知的接口裝置或方 法中的一個或多個。位置感測模塊130位于超聲系統(tǒng)100中或者附接到超聲系統(tǒng)100， 例如提供在處理器116中，并且可以實施在硬件或軟件或其組合中。 位置感測模塊130具有發(fā)射器132，其生成接近超聲系統(tǒng)100的空間檢 測場。發(fā)射器132可以配置為磁、光或其它類型的追蹤裝置。空間檢 測場包圍患者126 (或者至少所成像的患者126的部分)和探頭106。 空間檢測場的尺寸可以由發(fā)射器132的類型或強(qiáng)度確定，并且可以根 據(jù)所需應(yīng)用而選擇，例如，希望傳感器離發(fā)射器132有多遠(yuǎn)。位置傳感器134安裝在探頭106上或之內(nèi)。位置感測模塊130在空 間檢測場中追蹤位置傳感器134的移動，在參考坐標(biāo)系模塊146中生 成位置信息。參考坐標(biāo)系模塊146可以存儲在位置感測模塊130中作 為電子文檔、數(shù)據(jù)庫等。 一旦患者和超聲系統(tǒng)IOO (或發(fā)射器132)相 對彼此位于所需掃描位置時，參考坐標(biāo)系模塊146可以由用戶初始化。 為了維持參考坐標(biāo)系模塊146，隨著探頭106 (和位置傳感器134)在 空間檢測場中移動，患者126和發(fā)射器132相對彼此保持相同的位置。 然而，如果患者126或發(fā)射器132相對彼此移動，那么參考系統(tǒng)可能 變得無效。附加傳感器追蹤模塊142可以位于位置感測模塊130中和/ 或存儲在存儲器122中。如下進(jìn)一步討論，可以使用附加傳感器追蹤模塊142來追蹤附加位置傳感器。應(yīng)當(dāng)理解，位置傳感器134和發(fā)射器132的布置不局限于所示的 實施例。例如，發(fā)射器可以位于探頭106中和/或附接到探頭106。接 收器可以靠近系統(tǒng)100放置，并且與系統(tǒng)100通信。因而，空間檢測 場的產(chǎn)生不局限于在此討論的發(fā)射器132和位置感測模塊130的配置。超聲系統(tǒng)100可以以超過每秒50幀-人眼的近似感知率-的幀速 率連續(xù)采集超聲信息。所采集的超聲信息以可能較低的幀速率顯示在 顯示器118上。包括存儲器122以用于存儲已處理的、沒有被安排立 即顯示的所采集的超聲信息幀。存儲器122可以包括任何已知的數(shù)據(jù) 存儲介質(zhì)，并且也可以存儲其它信息，諸如圖像以及顯示處理算法和 模塊。圖像追蹤模塊124可以提供在處理器116中，并且可以實施在硬 件或軟件或其組合中。圖像追蹤模塊124的一個或多個輸出可以存儲 在存儲器122中。圖像追蹤模塊124經(jīng)由用戶接口 120接收來自用戶的 輸入，以便在用戶觀察平面內(nèi)超聲數(shù)據(jù)，或探頭106的當(dāng)前掃描平面、 圖像或體內(nèi)的超聲信息時，識別患者126中的一個或多個感興趣結(jié)構(gòu)。 平面內(nèi)超聲數(shù)據(jù)和平面內(nèi)視圖也可以稱作當(dāng)前采集圖像，并且不局限 于掃描平面，諸如掃描平面128。用戶也可以觀察電影(cine)數(shù)據(jù)(例 如， 一系列循環(huán)數(shù)據(jù))和靜止圖像數(shù)據(jù)。由于點或結(jié)構(gòu)由用戶識別， 圖像追蹤模塊124使用位置感測模塊130所采集的位置信息，來確定 感興趣結(jié)構(gòu)的位置信息并且將其存儲在參考坐標(biāo)系模塊146中。圖像追蹤模塊124還控制用于識別結(jié)構(gòu)和已識別的結(jié)構(gòu)相對于平 面內(nèi)視圖、探頭106的當(dāng)前采集圖像、和/或所顯示的圖像的相對位置 的圖形指示器的類型。使用一個或多個平面內(nèi)指示器指示平面內(nèi)或位 于所顯示的圖像中的結(jié)構(gòu)。用不同于平面內(nèi)指示器的一個或多個平面 外指示器指示已經(jīng)識別的并且未在當(dāng)前采集圖像或所顯示的圖像中的 結(jié)構(gòu)?？梢允褂弥T如十字或加號、圓形、方形、三角形或其它形狀的 形狀，以及不同的顏色，指示結(jié)構(gòu)相對于當(dāng)前采集或已顯示的圖像的 相對位置。同樣，可以改變圖形指示器的尺寸、強(qiáng)度、閃爍率等中的 一個或多個，來向用戶指示位置信息。任選地，每一個感興趣的結(jié)構(gòu) 在所顯示的圖像中可以被唯一編號，可以在顯示器118上靠近圖像顯 示所識別的結(jié)構(gòu)的總數(shù)等。另外，圖像追蹤模塊124允許用戶控制在顯示器118上顯示指示器中的一些、全部或不顯示指示器(諸如僅顯 示平面內(nèi)指示器)，而不丟失與先前識別的結(jié)構(gòu)相關(guān)的位置數(shù)據(jù)。圖像追蹤模塊124還可以為用戶提供分類一個或多個結(jié)構(gòu)的能力。 例如，用戶可能希望指示結(jié)構(gòu)的存在，以及基于尺寸分類結(jié)構(gòu)。例如， 第一指示器可以用于超出定義的直徑或體積的結(jié)構(gòu)，并且不同的第二 指示器可以用于相對較小的結(jié)構(gòu)。用戶也可以指示損傷的類型或組成， 例如充液或固體，或者可以指示進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查的期望。任選地，用 戶可以添加和/或編輯標(biāo)簽，該標(biāo)簽可以與所需圖形指示器相關(guān)并且靠 近其顯示。采集/顯示調(diào)整模塊136、投影路徑模塊140以及針追蹤模塊144 可以在圖像追蹤模塊124中和/或分別存儲在存儲器122中。模塊136、 140和144提供了關(guān)于用戶識別的點和結(jié)構(gòu)的附加釆集、顯示、檢測和 /或追蹤功能，并且在下文進(jìn)一步討論。圖2是本發(fā)明的手持醫(yī)學(xué)成像裝置IO的實施例的圖示。手持醫(yī)學(xué) 成像裝置10也可以稱為手握和便攜式的。接近其安裝有位置傳感器16 的探頭12可以與手持醫(yī)學(xué)成像裝置10互相連接。可以對手持醫(yī)學(xué)成 像裝置IO提供蓋18，其中容納提供圖像追蹤模塊124 (圖1)和位置 感測模塊130的功能的部件。作為選擇，可以將獨(dú)立的位置感測模塊 130和/或發(fā)射器132附接至蓋18或者靠近其提供。手持醫(yī)學(xué)成像裝置10包括顯示器14,例如，320x 320像素彩色 LCD顯示器(其上可以顯示醫(yī)學(xué)圖像70)和用戶界面28。在本發(fā)明一 些實施例中，用戶界面28中包括按鈕82的打字機(jī)狀鍵盤80，以及可 以根據(jù)手持醫(yī)學(xué)成像裝置10的操作模式賦予功能的一個或多個軟鍵 84。顯示器14的一部分可以專用于軟鍵84的標(biāo)簽86。例如，圖9中 所示的標(biāo)簽允許用戶保存當(dāng)前原始醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，在顯示器14上放大 圖像70的一部分，將原始醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)輸出到外部裝置或系統(tǒng)，諸如 圖1中的系統(tǒng)100，或者在包括顯示器的外部裝置上顯示(或輸出)具 有640x640像素或1028 x 1028像素的分辨率的圖像。裝置IO也可以 具有附加鍵和/或控制88，用于特殊目的功能，其可以包括，但不局限 于"靜止"、"深度控制"、"增益控制"、"顏色模式"、"打印" 和"存儲"。圖3示出了一種用于標(biāo)記和追蹤超聲圖像中感興趣結(jié)構(gòu)的方法。在150，用戶使用探頭106開始患者126的超聲掃描。探頭106可以是 任何類型的已知探頭，并且不局限于產(chǎn)生先前討論的掃描平面128或 體。位置傳感器134安裝在探頭106上或之中。在152,用戶可以使用 用戶接口 120以激活位置感測模塊130,并且初始化參考坐標(biāo)系模塊 146。發(fā)射機(jī)132被激活，并且記錄和追蹤位置傳感器134的位置。作 為選擇，當(dāng)用戶選擇利用圖像追蹤點的預(yù)定掃描協(xié)議時，位置感測模 塊130可以激活?？梢灶A(yù)定義圖形指示器，諸如用于平面內(nèi)結(jié)構(gòu)的第一指示器和用 于平面外結(jié)構(gòu)的第二指示器。任選地，在154，用戶可以定制檢查期間 將使用的圖形指示器。例如，用戶可能希望對解剖結(jié)構(gòu)中的結(jié)節(jié)或其 它損傷進(jìn)行計數(shù)，并且因而指導(dǎo)圖像追蹤模塊124在顯示器118上提 供所指示的損傷的總數(shù)，或者與諸如1、 2、 3等的數(shù)字指示器一同顯 示每個損傷，等等。同樣，用戶可能希望激活諸如顏色編碼或形狀編 碼的選項，以識別在介入過程期間需要活檢或作為選擇需要避免的損 傷。作為選擇，用戶可以在選擇相關(guān)圖像追蹤點之后定制圖形指示器 的顯示。圖4示出了具有一般指示為圓形的第一結(jié)構(gòu)182和第二結(jié)構(gòu)184 的超聲圖像180。舉例而言，第一結(jié)構(gòu)182和第二結(jié)構(gòu)184可以是患者 126的曱狀腺中的結(jié)節(jié)，其在探頭106當(dāng)前正采集的平面、體或切片中、 在先前采集的體中或靜止圖像中可見。圖3的156處，用戶在顯示器118上選擇超聲圖像180中的點，所 述圖像可以是實時平面內(nèi)圖像或者可以是靜止的。該點用來指圖像180 中的特定解剖點，或者識別圖像180中感興趣的結(jié)構(gòu)、解剖體或損傷。 例如，用戶可以使用提供在用戶接口 120中的裝置，諸如按鈕，用鼠 標(biāo)點擊或者觸摸屏。在158，圖像追蹤模塊124將圖形指示器放置在所 選的圖像追蹤點。例如，用戶選擇第一結(jié)構(gòu)182中的圖像追蹤點，并 且圖像追蹤模塊124指導(dǎo)顯示器118在圖像追蹤點顯示平面內(nèi)指示器 186以指示第一結(jié)構(gòu)182的位置。在該示例中，平面內(nèi)指示器186圖形 表示為"+ ，，。在坐標(biāo)系中與空間中的點相關(guān)的位置信息與指示器相 關(guān)聯(lián)，并且可以存儲在參考坐標(biāo)系模塊146中。在160，如果用戶希望選擇另一結(jié)構(gòu)或點，該方法返回156。 ^ 用 用戶接口 120,例如，用戶選擇第二結(jié)構(gòu)184中的點。在158，圖像追10蹤模塊124在顯示器118上在所選點處顯示平面內(nèi)指示器188，并且還 將158處所選的空間中的點與特定圖形指示器相關(guān)，在參考坐標(biāo)系模 塊146中存儲諸如指示在空間檢測場中的空間關(guān)系的坐標(biāo)信息的位置 信息。這樣，用戶可以識別和顯示指示感興趣結(jié)構(gòu)和/或解剖位置的多個 圖像追蹤點。點的位置圖形地覆蓋在顯示器118上顯示的當(dāng)前2D或3D 圖像上。每個圖像追蹤點可以由圖像追蹤模塊124相對于彼此、當(dāng)前 正顯示的平面內(nèi)圖像或其它圖像或體和/或附加傳感器和/或如下討論 的諸如活檢針的外部結(jié)構(gòu)來追蹤。因而，用戶可以在患者126上移動 探頭106，以觀察其它解剖體、改變方向或視角等，同時在顯示器118 上維持點的圖形投影。除了用于單個的點之外，可以使用圖形指示器識別解剖體或結(jié)構(gòu)。例如，通過沿著一區(qū)域拖動鼠標(biāo)可以創(chuàng)建一條線，或者由一系列點定 義一條線。同樣，可以指示平面或平面的一部分，以及血管或血管的 一部分，可以使用體圖形指示器等。在162，圖像追蹤模塊124使用來自位置感測模塊130的空間關(guān)系 信息，追蹤所有圖像追蹤點在空間中的位置，并且根據(jù)需要改變(多 個)圖形投影的外觀，以向用戶提供相對位置信息，例如，顯示器118 上每個點離當(dāng)前采集圖像的距離、圖像追蹤點相對于當(dāng)前采集圖像所 在的方向、圖像追蹤點的類型，根據(jù)需要而定。在圖形方面，當(dāng)圖像 追蹤點位于當(dāng)前成像平面中時，圖像追蹤點可以由綠色十字表示。當(dāng) 圖像追蹤點在平面外，指示器可以是不同顏色的方形，其中使用方形 的尺寸和顏色表達(dá)相對于平面內(nèi)圖像的位置信息。圖5示出了具有指示當(dāng)前顯示的圖像外的點的圖形指示器的患者 126的超聲圖像200。特別地，圖4的第一結(jié)構(gòu)182和第二結(jié)構(gòu)1844 超出了圖5的平面內(nèi)圖像。返回圖3的162，圖像追蹤模塊124改變了 在當(dāng)前圖像外的組織區(qū)域中識別的圖像追蹤點的圖形指示器。圖4中 用"+ "指示的第一平面內(nèi)指示器186和笫二平面內(nèi)指示器188已經(jīng) 改變成用方形或盒指示的第一平面外指示器202和第二平面外指示器 204。第一平面外指示器202和第二平面外指示器204投影在圖像200 上。圖形表示可以提供在平面內(nèi)或平面外的指示、在平面外多遠(yuǎn)的指示、圖像追蹤點相對于當(dāng)前顯示的圖像位于平面外的方向的指示，并 且可以提供注解以幫助區(qū)分相同類型的追蹤點。與位于平面外的方向 相關(guān)的位置信息可以由方形的顏色指示，且與平面內(nèi)圖像的距離和/或 相對距離可以由方形的尺寸和/或顏色的強(qiáng)度指示。應(yīng)當(dāng)理解，圖形表 示不局限于在此所示或所討論的那些。同樣，用戶可以基于個人喜好 定制如何經(jīng)由圖形指示器交流相關(guān)的信息。對于可以由不同于單個圖像追蹤點的指示器定義的點或結(jié)構(gòu)，應(yīng) 用相同的原理，但是圖形表示可以改變。例如，可以定義延伸通過并 超出當(dāng)前平面內(nèi)視圖的線。在(多個)交叉點可以顯示綠色十字。沿 著一個方向，線可以是一種顏色，并且顏色強(qiáng)度可以隨著線的部分延 伸遠(yuǎn)離當(dāng)前視圖。可以使用不同的顏色以指示在另一方向上延伸的線。 該線也可以由一系列點所表示。對于諸如球、矩形或方形盒、或者不 對稱分割的體圖形指示器，平面內(nèi)的指示器部分可以用綠色邊界線指 示，或者體指示器內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)可以進(jìn)行顏色編碼。當(dāng)體指示器的所 有部分都不在當(dāng)前圖像中時，代表性的輪廓和/或最近的點可以投影在 當(dāng)前圖像上。在圖3的164，用戶使用用戶接口 120在圖像200上選擇第三結(jié)構(gòu) 206，并且在166，圖像追蹤模塊124在顯示器118上的超聲圖像200 上顯示第三平面內(nèi)指示器208。圖像追蹤模塊124還將相關(guān)的第三圖像 追蹤點存儲在參考坐標(biāo)系模塊146中。如果用戶希望繼續(xù)掃描患者126， 該方法返回162。如果掃描完成，在170，圖像追蹤模塊124存儲與已 經(jīng)選擇的所指示的點和/或結(jié)構(gòu)相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，該數(shù)據(jù)可以存儲到 存儲器122，與患者數(shù)據(jù)和重新產(chǎn)生患者掃描和圖像追蹤點用于將來觀 看所需的任何位置和/或空間信息。圖6示出了已經(jīng)定義了十個圖像追蹤點的超聲圖像200。如先前所 討論的，在掃描時，通常需要對體內(nèi)感興趣點、結(jié)構(gòu)和/或其它項目進(jìn) 行計數(shù)，并且可能難以行進(jìn)(navigate)通過體內(nèi)器官或其它體，并且 對每個事件準(zhǔn)確地計數(shù)一次。然而，通過在發(fā)現(xiàn)每個對象或結(jié)構(gòu)時將 圖像追蹤點放置在其上，當(dāng)返回該對象時，即使從不同的視圖看到該 對象，也易于確定該對象已經(jīng)被計數(shù)。在這種情況下，追蹤點可以進(jìn) 行編號和/或是呈現(xiàn)給用戶數(shù)字總和以協(xié)助計數(shù)過程。在圖像220中也用號碼指示第一至第十追蹤點224- 240，這在當(dāng)用戶統(tǒng)計損傷總數(shù)時的情況下可能是有幫助的。第二和第五追蹤點224 和230位于當(dāng)前成像或顯示平面中，并且因而由"+ ，，符號平面內(nèi)指 示器所指示。第三和第四追蹤點226和228、第六至第十追蹤點232 -240由方形的平面外指示器所指示。每個方形的尺寸向用戶提供關(guān)于每 個追蹤點相對于當(dāng)前圖像的空間位置的附加信息。諸如第八和第十追 蹤點236和240的大方形，與諸如第三和第九追蹤點226和238的較小 方形相比，可以更遠(yuǎn)離當(dāng)前成像平面。顏色也可以向用戶提供位置信息。"+ "和第二追蹤點224和第 五追蹤點230的相關(guān)號碼可以用諸如綠色的第一顏色顯示以指示當(dāng)前 圖像中的所示追蹤點。第一追蹤點224的方形和號碼可以用諸如藍(lán)色 的第二顏色顯示，以指示第一追蹤點224位于當(dāng)前圖像的笫一側(cè)。第 三、第四和第六至第十追蹤點226、 228、 232-240的方形和號碼可以 用諸如黃色的第三顏色顯示以指示追蹤點位于當(dāng)前圖像的第二側(cè)。同 樣，為了向用戶提供進(jìn)一步位置提示，圖像追蹤模塊124可以用其它 顏色、圖形指示器和顯示變化來指示圖像追蹤點相對于當(dāng)前圖像的空 間位置。因而，如果用戶希望觀察與第八追蹤點236相關(guān)的損傷或結(jié)構(gòu)， 用戶可以移動探頭106，并且圖像追蹤模塊124為當(dāng)前顯示在顯示器 118上的每個圖形指示器自動更新指示器的尺寸、顏色和/或類型。例 如，圖像追蹤模塊124可以將與第一至第十追蹤點224-240每一個相 關(guān)的空間位置和當(dāng)前采集圖像或平面內(nèi)空間位置相比，以及總體上和 空間檢測場相比。如果圖像追蹤模塊124確定特定追蹤點超出當(dāng)前采 集圖像，圖像追蹤模塊124可以進(jìn)一步確定圖像追蹤點離開當(dāng)前采集 圖像有多遠(yuǎn)以及圖像追蹤點相對于當(dāng)前采集圖像所處的方向。如果在 顯示器118上顯示多幅圖像，諸如三個正交的平面，關(guān)于特定圖像平 面在每個平面上更新圖形指示器。用戶監(jiān)視與第八追蹤點236相關(guān)的方形，隨著第八追蹤點236靠 近當(dāng)前采集圖像，看到方形變得更小。 一旦第八追蹤點236在平面內(nèi)， 或者在當(dāng)前采集圖像中，圖像追蹤模塊124用"+ "符號代替相關(guān)的 方形，并且將顏色改變成指定用于平面內(nèi)指示器的顏色。應(yīng)當(dāng)理解， 當(dāng)用戶移動通過在先采集的體積或者在靜止圖像數(shù)據(jù)內(nèi)移動時，上述 同樣適用。任選地，當(dāng)正在顯示體圖像時，圖像追蹤點可以嵌入在再現(xiàn)(rendering)中。同樣，如果多個圖像平面顯示在顯示器118上，諸 如在多個圖像或視圖端口中，圖像追蹤點可以投影在所有圖像上。同樣，用戶可以用單一圖像追蹤點替換一個或多個在先追蹤點， 拖動或移動圖像追蹤點至不同的位置，或者可以添加用不同的和/或附 加的圖形指示器(諸如標(biāo)簽)唯一識別的附加追蹤點。標(biāo)簽可以由用 戶輸入，或者可以向用戶提供一個或多個標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽用于選擇。圖像追蹤點可以隱藏，或者從顯示器118移除而不丟失相關(guān)數(shù)據(jù)。 例如，當(dāng)圖像追蹤點被識別并且顯示在顯示器118上時，當(dāng)前圖像可 能變得混亂并且難以觀察。用戶可以選擇從顯示器118上移除所有或 者一部分圖像追蹤點。用戶還可以重新顯示一些或所有圖像追蹤點。 同樣，用戶可以清楚或刪除一個、數(shù)個或者所有圖像追蹤點。圖像追蹤點也有助于指導(dǎo)用戶返回期望的感興趣點。當(dāng)在2D、 3D 或4D圖像中注意結(jié)構(gòu)時，用在先討論的追蹤點標(biāo)記該結(jié)構(gòu)。當(dāng)探頭 106移動至新位置和/或旋轉(zhuǎn)時，追蹤點幫助指導(dǎo)用戶返回感興趣點。 這有助于確保在新視圖中識別相同的感興趣點，并且也有助于提高生 產(chǎn)率。相似地，在執(zhí)行其它動作之后，圖像追蹤點協(xié)助用戶返回到一個 或多個感興趣點。例如，在使用造影劑(contrast)的過程中，如果造 影劑內(nèi)洗(wash in)期間注意到重要的結(jié)構(gòu)或解剖結(jié)構(gòu)，可以使用圖 像追蹤點以識別該位置。隨后，在成像患者126的其它區(qū)域之后，隨 后在造影劑循環(huán)中或在檢查期間任何其它點，可以經(jīng)由圖像追蹤點迅 速和確信地返回所標(biāo)記的區(qū)域。圖7示出了用于基于圖像追蹤點調(diào)整所顯示的超聲圖像的方法。 在該范例中，探頭106能夠采集體圖像，并且可以稱作體探頭。采集/ 顯示調(diào)整模塊136可以位于圖像追蹤模塊124中和/或單獨(dú)存儲在存儲 器122中(如圖3中所示)。任選地，采集/顯示調(diào)整模塊136可以用 于調(diào)整掃描參數(shù)，使得所有圖像追蹤點或圖像追蹤點的所選子集位于 當(dāng)前采集圖像中。同樣，采集/顯示調(diào)整模塊136可以用于根據(jù)圖像追 蹤點而變化、改變或以其他方式調(diào)整在顯示器118上當(dāng)前顯示的超聲 數(shù)據(jù)，并且不局限于顯示當(dāng)前掃描平面。例如，采集/顯示調(diào)整模塊136 可以用于根據(jù)靜止的或在先采集的數(shù)據(jù)生成其中具有選定圖像追蹤點的所需圖像。當(dāng)探頭106是體探頭時，所采集的一個切片或數(shù)個切片的位置可 以調(diào)整，使得感興趣的一個點或數(shù)個點始終包含在當(dāng)前圖像中。只要 圖像追蹤點保持在探頭106的體范圍中，該點就可以保持在x、 y和/ 或z平面圖像中。因而，該點可以維持在一個平面、諸如x和y平面的 兩個平面以及三個平面內(nèi)。用戶可以使用用戶接口 120開啟或關(guān)閉圖 像追蹤功能。任選地，圖像追蹤模塊124可以基于探頭106上位置傳 感器134檢測得的移動量而自動關(guān)閉追蹤。例如，圖像追蹤可以基于 探頭的相對較大的移動量而自動關(guān)閉，并且隨后圖像追蹤可以通過用 戶接口 120或者在探頭106移動減少的階段之后，再開啟。在250，用戶使用超聲系統(tǒng)IOO開始患者126的掃描。在252，用 戶激活位置感測模塊130,并且在254，用戶激活圖像追蹤模塊124和 采集/顯示調(diào)整模塊136。在256，如前討論的，用戶使用用戶接口 120 選擇第一圖像追蹤點。在258，采集/顯示調(diào)整模塊136可以調(diào)整顯示器118上的超聲圖 像，以顯示包括圖像追蹤點的一幅或多幅圖像。圖像不限于平面內(nèi)或 當(dāng)前采集圖像，并且可以是體積中的任何所需方向和位置。任選地， 如果用戶掃描患者數(shù)據(jù)，使得圖像追蹤點超出當(dāng)前掃描視圖，那么顯 示器118可以顯示多于一幅的圖像，其中一幅圖像是當(dāng)前平面內(nèi)采集 圖像，而另一幅不同的圖像示出了圖像追蹤點。作為選擇，可以調(diào)整 一個或多個采集掃描平面128，例如通過調(diào)整掃描角、區(qū)域、焦點等， 以保持圖像追蹤點在當(dāng)前采集圖像中。因而，顯示器118可以顯示可 能具有圖像追蹤點的平面內(nèi)視圖，或者并非顯示圖像追蹤點的當(dāng)前采 集圖像的一幅或多幅圖像。在260，如果用戶希望選擇另一圖像追蹤點，那么方法返回256。 在258，采集/顯示調(diào)整模塊136可以調(diào)整所顯示的超聲圖像、 一個或 多個采集掃描平面128，和/或在顯示器118上顯示另一圖像和/或已更 新的圖像，其中具有兩個或全部圖像追蹤點。因而，所顯示的平面可 以自動調(diào)整以包括多于一個的圖像追蹤點。 一個或多個所顯示的視圖 可能不是當(dāng)前采集平面或視圖。因而，可以基于兩個或更多個圖像追蹤點選擇采集平面和/或所顯 示的平面。例如，如果用戶識別兩個圖像追蹤點(換句話說，定義兩個圖像追蹤點之間的線)，超聲系統(tǒng)100可以設(shè)置成自動調(diào)整掃描參 數(shù)，以調(diào)整采集平面使其包括兩個圖像追蹤點。根據(jù)正使用的探頭106 的類型，也可以采集和顯示垂直于包含所迷兩個圖像追蹤點的平面的 第二平面。作為范例，該概念可以延伸至其它形狀，從而所顯示的視圖可以 是延伸通過多于兩個圖像追蹤點的彎曲平面。如果用戶識別三個圖像 追蹤點，所顯示的平面可以自動調(diào)整為延伸包括三個圖像追蹤點的彎 曲平面。在該范例中，所顯示的平面不是采集平面。顯示彎曲平面可 能有助于可視化單個數(shù)據(jù)平面中的彎曲血管，或者可視化延伸超出單 個平面的針軸。用戶可以繼續(xù)選擇附加圖像追蹤點(在256)，并且也可以如前所 述刪除圖像追蹤點。在260，采集/顯示調(diào)整模塊136將基于圖像追蹤 點，繼續(xù)調(diào)整采集平面和/或顯示平面。用戶也可以選擇各種顯示協(xié)議 以顯示附加圖像或處理數(shù)據(jù)，以提取所需信息。在262，用戶可以選擇存儲圖像追蹤點、傳感器位置數(shù)據(jù)以及圖像 數(shù)據(jù)，例如存儲在參考坐標(biāo)系模塊146中。因而，可以基于組合的數(shù) 據(jù)，對電影幀、取回的圖像和圖像剪輯執(zhí)行相同的功能。同樣，數(shù)據(jù) 可以諸如直接通過網(wǎng)絡(luò)138、無線地、通過因特網(wǎng)、通過使用便攜式存 儲器設(shè)備等而傳輸。因而，處理和分析功能也可以在工作站或遠(yuǎn)離超 聲系統(tǒng)100的其它位置上執(zhí)行。當(dāng)存取保存的數(shù)據(jù)時，采集參數(shù)不能 改變；然而，用戶可以選擇識別新圖像追蹤點以生成不同的顯示圖像， 或者移除一個、幾個或所有在先識別的圖像追蹤點。例如，用戶可以 選擇圖像追蹤點的子集，并且超聲系統(tǒng)100可以自動調(diào)整圖像以顯示 包括點的子集的平面。用戶還可以循環(huán)通過體圖像中的每個點，諸如 通過輸入每個點的特定號碼，或者選擇用戶接口 120上的鍵，其將顯 示器118引導(dǎo)到下一點。隨后，可以顯示體或圖像，以當(dāng)前所選的點 作為焦點。例如，該點可以位于體再現(xiàn)的中心或多平面正交視圖的中 心。這可以在已存儲的和/或取回的體上以及在當(dāng)前正采集的體上完成。該技術(shù)可以與校準(zhǔn)至相同的位置感測場的其它對象組合。這些其 它對象可以包括一個或多個附加超聲換能器，所述超聲換能器附接至 感測位于發(fā)射器132的空間檢測場中的探頭上的位置傳感器的不同超 聲系統(tǒng)或相同超聲系統(tǒng)100。例如，附加傳感器追蹤模塊142可以追蹤與系統(tǒng)100接口的探頭(未示出)上的附加傳感器。作為選擇，位置感測模塊130可以檢測正采集用于不同的獨(dú)立系 統(tǒng)(未示出)的成像數(shù)據(jù)的探頭上的附加傳感器。在該范例中，位置 信息以及診斷成像數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)138或其它直接鏈路在系統(tǒng)之間 傳送。如果在由第一探頭采集的圖像上指示了圖像追蹤點，那么也可 以在由第二探頭采集的圖像上指示該圖像追蹤點，因為兩個探頭上的 追蹤傳感器使用相同的空間檢測場和坐標(biāo)追蹤系統(tǒng)。因而，可以從多 個方向同時采集成像數(shù)據(jù)。當(dāng)前，可以在超聲引導(dǎo)下執(zhí)行活檢和其它針過程。針可以在探頭 106上的引導(dǎo)裝置中，或者可以是徒手的或者與探頭106分開插入患者 126中。不幸地，活檢針可能一些視圖中難以看到，并且因而圖像追蹤 和使用追蹤點可能有助于活檢針的引導(dǎo)。當(dāng)在平面內(nèi)視圖中檢測到時， 圖像追蹤點可以用于識別針尖端或針的其它部分的位置。當(dāng)針獨(dú)立于 探頭106時，在移動或旋轉(zhuǎn)探頭106之后，通過^f吏用追蹤點可以實現(xiàn) 在先成像位置。同樣，可以使用追蹤點以識別活檢過程的目標(biāo)點，其 是針尖端需要到達(dá)的點。例如，目標(biāo)點可以識別特定結(jié)節(jié)。圖像追蹤 點還有助于探頭106的移動使得在顯示器118上顯示的圖像漂離針的 情況或者當(dāng)需要另一視圖(諸如針尖端的正交視圖)的情況。隨后， 使用追蹤點，用戶可以易于返回針的在先視圖。作為范例， 一系列追 蹤點可以用于標(biāo)記針的位置或者可以是基于線/曲線的指示器。圖8示出了在介入過程期間使用圖像追蹤點的方法。投影路徑模 塊140可以在圖像追蹤模塊124中和/或單獨(dú)存儲在存儲器122中(如 圖1中所示)。投影路徑模塊140幫助用戶計劃和/或顯現(xiàn)活檢針的投 影路徑、顯現(xiàn)應(yīng)避免的可能接近該路徑的結(jié)構(gòu)以及追蹤針從而在該過 程中幫助用戶引導(dǎo)針。在280，用戶使用超聲系統(tǒng)IOO開始患者126的掃描。圖9示出了 用于活檢過程的超聲圖像310，并且因而其上顯示已計劃的路徑。在 282，用戶激活位置感測模塊130，并且在284，用戶激活投影路徑模 塊140。在286，用戶選擇目標(biāo)點312 (圖9)以指示選擇進(jìn)行活檢的結(jié) 構(gòu)的位置。應(yīng)當(dāng)理解，可以以相對于彼此的任何次序執(zhí)行如下討論的 顯現(xiàn)和選擇圖像追蹤點、目標(biāo)點和追蹤與針相關(guān)的點，并且不受在此 的討論限制。例如，用戶可以在顯示器118上觀察2D圖像，同時將目標(biāo)點312 放置在當(dāng)前采集圖像上。隨后，用戶可以旋轉(zhuǎn)和/或移動探頭106至其 它視圖以驗證目標(biāo)點312的位置，確保目標(biāo)點312按需要放置在3D結(jié) 構(gòu)中。任選地，用戶可以選擇顯示正交視圖或包括目標(biāo)點312的其它 視圖。用戶可以重新定位目標(biāo)點312，諸如通過使用用戶接口 120選擇 和拖動目標(biāo)點312至另一位置。如果顯示多幅圖像，那么在所有圖像 上更新該位置。目標(biāo)點312也可以用于指導(dǎo)將掃描平面或采集圖像返 回至原始視圖。任選地，如果使用多平面或體探頭，則可以使用3D中 觀察到的多個同時平面，以將目標(biāo)點312放置在所需位置。在288，用戶可以選擇一個或多個其它點，其指示感興趣點或結(jié)構(gòu)、 解剖界標(biāo)(landmark)、和/或可以是針應(yīng)當(dāng)避免的結(jié)構(gòu)。返回圖9， 已經(jīng)識別點314、 316、 318和320。點314和318位于平面內(nèi)圖像310 中，并且因而用平面內(nèi)指示器"+ "指示，并且點316和318位于不 同的平面內(nèi)，并且用諸如方形或盒的平面外指示器指示。這種點可以 是結(jié)節(jié)、嚢腫、血管或任何其它已識別的結(jié)構(gòu)。因而，追蹤點可以用 于標(biāo)記應(yīng)當(dāng)避免的針的基本已計劃路徑上的各種點或結(jié)構(gòu)。例如，應(yīng) 當(dāng)避免的血管可以用血管邊沿的各個點(或軌跡)標(biāo)記。在290，投影路徑模塊140可以為活檢針產(chǎn)生已計劃的路徑322。 已計劃的路徑322允許用戶更好地識別可能接近針而應(yīng)當(dāng)避免的任何 對象或結(jié)構(gòu)。任選地，用戶可以選擇所需針入口點324作為圖像追蹤 點，當(dāng)計算已計劃的路徑322時投影路徑模塊140使用該圖像追蹤點。已計劃的路徑322可以用圖形線或不同于針將顯現(xiàn)的形式的的其 它指示(諸如虛線)而指示。任選地，諸如管或錐形326的圖示可以 指示針的可能放置范圍。錐形326可以具有基于離開目標(biāo)點312的距 離的漸變直徑。因而，如果探頭106垂直放置，或者使用多平面或體 探頭106,那么垂直平面可以顯示圓形圖形對象，其隨著針在患者126 中推進(jìn)指示針的可能范圍。表示在288選擇的應(yīng)當(dāng)避免的點的圖形可以表示為使得隨著點更 靠近已計劃的路徑322，點對于用戶更明顯。例如，如果點在已計劃的 路徑322的預(yù)定閾值以及其中定義有目標(biāo)點312的當(dāng)前采集圖像內(nèi)， 那么點可以變紅或者變?yōu)槠渌伾?，?或閃爍以指示該要避免的點靠 近已計劃的路徑322。已計劃的路徑322 (或錐形326)可以存儲并且在計劃的同時以及 在實際過程期間打開和關(guān)閉顯示器118。例如，用戶可以顯示圖形線， 并且隨后改變探頭106的方向使得垂直于已計劃的路徑322的平面。 用戶也可以移動探頭106以基于從針入口點324至目標(biāo)點312通過一些 或所有垂直平面的已計劃路徑322 ，顯示已計劃的針的交叉點。任選地，可以在介入過程之前采集包括感興趣區(qū)域的數(shù)據(jù)體(a volume of data)。隨后，隨著在實時超聲圖像中注意到圖像追蹤點， 可以從在先采集的體中產(chǎn)生與一個或數(shù)個追蹤點交叉的y和z平面， 并且將其顯示在顯示器118上。這些平面可以提供附加信息和指導(dǎo)， 而不負(fù)面影響采集速率，并且可以不需要將探頭106移動遠(yuǎn)離正顯示 針軸的當(dāng)前采集圖像。如果使用能夠快速雙平面成像的探頭106，那么 從在先采集的體中可以僅顯示z-平面圖像。在292，隨著針進(jìn)入患者126，用戶可以調(diào)整探頭106以顯現(xiàn)針。 用戶可以通過觀察針和目標(biāo)點312的幾何關(guān)系以及已計劃的路徑322 的附加圖形指示(其可以是線、錐形326、管或其它形狀的圖形指示)， 而確定目標(biāo)點312和針彼此是否成一直線。如果用戶確定針軸和目標(biāo) 點312不在同一平面內(nèi)，在針過程期間可以更容易和更早地確定需要 方向調(diào)整。如果已知表示針的線，那么附加能力是可能的。針路徑可以相對 于目標(biāo)點312投影，并且因而允許用戶在針進(jìn)入患者126之前調(diào)整針。 投影可以以3D進(jìn)行，以確保針在具有目標(biāo)點312的平面內(nèi)，并且沿著 到達(dá)目標(biāo)的路徑被引導(dǎo)。表示針的線可以通過輸入一個或多個針追蹤點而手動確定，通過 感測針上的一個或多個傳感器的位置和/或通過自動檢測針而自動確 定。首先將討論手動情況。任選地，在294，用戶可以選擇與針相關(guān)的一個或多個針追蹤點。 當(dāng)針朝向感興趣點或目標(biāo)點312插入患者126時，難以通過觀察2D圖 像確定針是否位于正確的解剖位置，尤其在z維度上。知曉所有三個 平面(x， y, z)上的目標(biāo)點312的位置以及提供所有三個平面(x， y， z)上的目標(biāo)點312的位置的資料是重要的。因而，針尖端可以用圖像 追蹤點標(biāo)記。隨后，探頭106可以掃描通過解剖區(qū)域，以收集整個數(shù) 據(jù)體。三個正交的平面(x, y和z)可以同時顯示，其中標(biāo)記針尖端的追蹤點作為三個平面之間的交叉點。這提供了對針尖端的解剖位置的更清楚的視圖。該掃描可以經(jīng)由手動移動探頭106、機(jī)械移動或電子 地實現(xiàn)。當(dāng)使用能夠進(jìn)行體采集的探頭時或當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)2D探頭執(zhí)行體掃描 時，也可以使用針的路徑作為雙平面或三平面視圖的兩個面之間的交 叉線。第三平面的交叉點可以基于針尖端的位置。假設(shè)針未連接至探 頭，即使不進(jìn)行體采集，通過用針追蹤點標(biāo)記針的尖端，用戶可以易 于調(diào)整探頭106以成像另一平面，用于更好地理解針尖端的位置，并 且隨后使用針追蹤點掃描回原始視圖。任選地，用戶可以識別多于一個與針相關(guān)的點。例如，隨著針推 進(jìn)至患者126中，可以在針尖端的當(dāng)前位置和/或沿著軸識別附加針追 蹤點。隨后，投影路徑模塊140可以估計附加計劃路徑，以確定與目 標(biāo)點312的交叉。在296，投影路徑模塊140可以至少基于針追蹤點而調(diào)整計劃路徑 322。例如，圖形錐形326可以更新以更好地估計針是否將與目標(biāo)點312 交叉或者針是否可能與要避免的點交叉。至于使用附加傳感器，可以和用戶定義的針追蹤點一起或代替用 戶定義的針追蹤點，將一個或多個位置傳感器用于針。例如， 一個或 多個針位置傳感器可以沿著針的軸放置，或者可以將單個針位置傳感 器放置在針上，并且可以執(zhí)行校準(zhǔn)以識別針的軸和尖端相對于針位置 傳感器的位置。當(dāng)位置感測模塊130和發(fā)射器132激活時，也可以激 活附加傳感器追蹤模塊142以在空間檢測場中追蹤針位置傳感器，就 像如前所討論的追蹤探頭位置傳感器134 —樣。同樣，用戶可以輸入 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)以定義關(guān)于針的參數(shù)，諸如軸的長度、傳感器相對于針尖端 的位置、針軸的直徑等。因而，附加傳感器追蹤模塊142可以在位置感測模塊130的空間 檢測場中追蹤針位置傳感器和/或其它附加位置傳感器(諸如其它探頭 上的傳感器)。例如，可以將附加針位置傳感器放置在針尖端(或者 位于相對于針尖端的已知位置)。附加傳感器追蹤模塊142，作為獨(dú)立 和移動著的針追蹤點來追蹤針位置傳感器。附加傳感器追蹤模塊142 可以相對于其它圖像追蹤點和當(dāng)前圖像追蹤針位置傳感器，在當(dāng)前圖 像上示出針位置傳感器的投影。任選地，附加針位置傳感器可以布置20成接近針的另一端，諸如與針尖端相對。通過追蹤附連至針的兩個針位置傳感器，采集/顯示調(diào)整模塊136可以自動更新顯示器118上的一 個或多個平面、視圖或圖像，以顯示針平面，而無需用戶調(diào)整。通過追蹤針位置傳感器，圖像追蹤模塊124可以檢測針尖端位于 要避免的點的預(yù)定范圍中。隨后，可以將警告指示提供至用戶。同樣， 當(dāng)用針位置傳感器指示時，當(dāng)使用能夠進(jìn)行多平面采集的探頭106或 者當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)2D探頭執(zhí)行體掃描時，針尖端可以用作雙平面或3個或更 多個平面視圖的交叉點。至于針的自動檢測，任選地，針追蹤模塊144可以用于自動檢測 當(dāng)前圖像中針的存在，而無需附加傳感器。例如，針追蹤模塊144可 以由用戶激活，并且針追蹤模塊144可以監(jiān)視超聲數(shù)據(jù)，來改變針的 指示，諸如亮度突然增加，加上滿足預(yù)期的形狀/尺寸參數(shù)?？梢允褂?其它檢測。針追蹤模塊144可以自動沿著已檢測的針布置圖像追蹤點， 從而用戶可以隨后移動探頭106，稍后返回顯示針的成像平面。任選地，自動產(chǎn)生的圖像追蹤點可以與針上的針位置傳感器(諸 如在針尖端或者相對端，具有如前所討論的校準(zhǔn))組合。與針的位置 相關(guān)的該附加信息可以用于提高任何針自動檢測算法的性能?？梢辕B 置在一個或多個2D圖像上(該2D圖像已經(jīng)合適地相對于針追蹤點定 向)，與一幅或多幅2D圖像并排顯示，或者疊置在實時3D圖像繪制 上，在顯示器118上顯示包括那些組成針軸的曲線或基于線/曲線的針 的指示器的針追蹤點的實時繪制3D圖像。返回圖8的296，應(yīng)當(dāng)理解， 針位置傳感器和針的自動檢測可以用于調(diào)整計劃路徑322。前述圖像追蹤功能和特征在RF消融過程中也有用。例如，在使用 成像追蹤點的消融過程之前或期間，可以標(biāo)記諸如正消融的腫瘤的輪 廓、針尖端的位置、針軸和計劃RF消融點的感興趣解剖結(jié)構(gòu)。 一旦開 始RF消融過程，產(chǎn)生氣體，其趨向于降低超聲圖像的質(zhì)量。已經(jīng)被標(biāo) 記的圖像追蹤點或輪廓可以被追蹤并且提供指引，尤其在RF消融減少 或遮蔽超聲圖像數(shù)據(jù)的觀察期間。圖像追蹤點和其它追蹤特征也可以用于組合多個體。在獲得超聲 體表示時存在挑戰(zhàn)，諸如到整個體的通路并且體自身對超聲信號的影 響。關(guān)于通路，難以跨過感興趣的整個體掃描超聲波束，而不遭遇諸 如氣體和/或骨的障礙物，這兩者都阻止超聲信號傳播至感興趣體。至21于體自身對超聲信號的影響，通過發(fā)射超聲信號，腫瘤和其它病癥可 以大量減少。在這些情況下，從各種方向掃描患者解剖結(jié)構(gòu)以采集感 興趣體的完整圖像?？梢允褂脠D像追蹤點以將這些多個體組合成一個 體視圖。也可以與體引導(dǎo)的超聲過程一同使用圖像追蹤點。在體引導(dǎo)的超聲中，在先采集的體數(shù)據(jù)集與超聲探頭106配準(zhǔn)。在先采集的體數(shù)據(jù) 集可以是超聲數(shù)據(jù)集，或者來自不同的成像模態(tài)，諸如MR、 PET、 CT、核醫(yī)學(xué)等。為了提供配準(zhǔn)，位置感測模塊130可以與安裝在超聲 探頭106上或之中的一個或多個位置傳感器134 —起使用。 一旦配準(zhǔn) 了，來自體的切片實時更新以匹配超聲圖像。圖像追蹤點也可以協(xié)助在超聲圖像或體以及可以是超聲或不同成 像模態(tài)的在先采集的體數(shù)據(jù)集這兩者中定位共同點。用戶可以將圖像 追蹤點放置在超聲圖像中或在先采集的體數(shù)據(jù)集中。這可以在超聲圖 像和在先采集的體數(shù)據(jù)集互相配準(zhǔn)之前或之后進(jìn)行。 一旦體數(shù)據(jù)集和 實時超聲圖像配準(zhǔn)了 ，所需點的投影可以相對于超聲圖像和在先采集 的體圖像而示出。這樣，用戶可以掃描感興趣點，而圖像追蹤點作為 引導(dǎo)。在實踐中，圖像追蹤點可以是任何感興趣點，并且可以包括諸 如下述應(yīng)用用于例如腫瘤治療應(yīng)用的標(biāo)記種子(seed)植入點，或者 標(biāo)記需要使用超聲進(jìn)一步查明的CT圖像中損傷。另一范例是標(biāo)記CT 中的損傷，其在正常超聲中不可見，并且隨后使用相關(guān)的圖像追蹤點 作為感興趣點，同時執(zhí)行對比度增強(qiáng)的超聲檢查。因而，通過確定來自在先采集的數(shù)據(jù)體(可能是不同的模式的) 感興趣點是在不同的超聲數(shù)據(jù)體中當(dāng)前正分析的相同的感興趣點，而 提高診斷置信度。由于在超聲檢查之前從在先采集的體中的數(shù)據(jù)中已 經(jīng)識別了感興趣區(qū)域，還提高了生產(chǎn)率。用戶還可能希望確認(rèn)配準(zhǔn)的精確性。當(dāng)配準(zhǔn)不同模態(tài)的體時，在 實時圖像與在先采集的體積數(shù)據(jù)集配準(zhǔn)的體引導(dǎo)的超聲中，可以在在 先采集的體中標(biāo)記圖像追蹤點并且進(jìn)行傳輸，由此投影在實時超聲圖 像上。用戶找到體內(nèi)的實際相應(yīng)點，并且采集包括圖像追蹤點和體內(nèi) 實際點的平面。隨后，用戶可以可視化或測量這些點之間的距離，作 為對配準(zhǔn)精確性的評估。如在先討論的，圖像追蹤點可以與數(shù)據(jù)體一同存儲。隨后，當(dāng)恢復(fù)體中的圖像時，圖像追蹤點可以在處理該體時再次可視化。此外， 一旦當(dāng)前圖像與在先采集的體數(shù)據(jù)集配準(zhǔn)，圖像追蹤點可以投影在實時2D圖像上。這有助于相同的在先采集體可以使用多次的系列研究， 因而，由于不需要再分析在先采集的體數(shù)據(jù)集，提供了后續(xù)研究正一 致地和有成果地進(jìn)行的置信度，。應(yīng)當(dāng)理解，在此描述的圖像追蹤技術(shù)不局限于超聲，并且可能可 應(yīng)用于由其它模態(tài)采集的數(shù)據(jù)體。例如，用戶可以觀察CT或不同模態(tài) 采集的其它體數(shù)據(jù)集。可以以切片或平面觀察數(shù)據(jù)，類似于在先討論 的超聲圖像。隨著用戶行進(jìn)通過體數(shù)據(jù)集并且選擇感興趣點，可以用 關(guān)于圖4-6討論的指示器標(biāo)記感興趣點，這向用戶提供了每個感興趣 點相對當(dāng)前所顯示的圖像的相對位置的視覺指示。至少一個實施例的技術(shù)效果是在當(dāng)前掃描或采集平面、圖像、體 等中選擇圖像追蹤點。隨著用戶移動探頭以采集其它圖像，圖像追蹤 點保持在顯示器上，但是圖形表示可以基于每個圖像追蹤點與當(dāng)前顯 示的圖像的關(guān)系而改變。圖像追蹤點允許用戶容易地計數(shù)體內(nèi)的結(jié)構(gòu)、 在介入過程中識別要避免的點和解剖結(jié)構(gòu)，以及顯示和計劃活檢或其 它介入過程。附加位置傳感器可以用于追蹤圖像中的針。顯示器上的 圖像可以根據(jù)圖像追蹤點而改變以確保圖像追蹤點顯示在至少一幅圖 像上。同樣，掃描參數(shù)可以改變以在當(dāng)前采集圖像或掃描平面中保持 一個或多個圖像追蹤點。圖像追蹤點還可以用于組合數(shù)據(jù)體以進(jìn)行比 較和追蹤患者的發(fā)展，雖然根據(jù)各個特定實施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以在權(quán)利要求的精神和范圍中具有修改地實踐本發(fā)明。附圖清單10:醫(yī)學(xué)成像裝置 12:探頭 14:顯示器 16:位置傳感器 18:蓋28:用戶界面 70:圖像80:鍵盤82:按鈕84:軟鍵86:標(biāo)簽88:控制100:超聲系統(tǒng)102:發(fā)射器104:換能器106:探頭108:接收器110:束形成器112: RF處理器114: RF/IQ緩沖器116:處理器118:顯示器120:用戶接口122:存儲器124:圖像追蹤模塊124:圖像追蹤模塊126: 患者128:掃描平面130:位置感測模塊132:發(fā)射器134:位置傳感器136:采集/顯示調(diào)整模塊138:網(wǎng)絡(luò)140:投影路徑模塊142:附加傳感器追蹤模塊144:針追蹤模塊146:參考坐標(biāo)系模塊150:開始患者掃描154:激活位置感測模塊和初始化參考坐標(biāo)系156:選擇感興趣結(jié)構(gòu)或點158:顯示標(biāo)記感興趣點的指示160:選擇另一項？162:追蹤和更新所顯示的指示器164:追蹤和更新所顯示的指示器166:顯示標(biāo)記感興趣點的平面內(nèi)指示170:保存指示器到文檔180:超聲圖像182:第一結(jié)構(gòu)184第二結(jié)構(gòu)186平面內(nèi)指示器188平面內(nèi)指示器200.超聲圖像202:第一平面外指示器204:第二平面外指示器206:第三結(jié)構(gòu)208:第三平面內(nèi)指示器220:圖像222:第一追蹤點224:笫二追蹤點226:第三追蹤點228:笫四追蹤點230:第五追蹤點232:笫六追蹤點234:第七追蹤點236:笫八追蹤點238:第九追蹤點240:第十追蹤點250:開始患者掃描252:激活位置感測模塊254:激活圖像追蹤模塊和采集/顯示調(diào)整模塊256:選擇圖像追蹤點258:調(diào)整顯示 260:選擇另一點？262:存儲具有圖像追蹤點的圖像數(shù)據(jù)和傳感器位置數(shù)據(jù)280:開始患者掃描282:激活位置掃描模塊284:激活投影路徑模塊286:選擇目標(biāo)點288:選擇要避免的點290:計算計劃路徑292:調(diào)整采集平面以顯示針294:選擇針追蹤點296:調(diào)整計劃路徑310:平面內(nèi)圖4象312:目標(biāo)點314:點316:點318:點320:點322:計劃路徑324:針入口點326:錐形
權(quán)利要求
1、一種超聲系統(tǒng)(100)，包括位置感測模塊(130)，用于檢測與數(shù)據(jù)體相關(guān)的空間信息；顯示器(118)，用于根據(jù)該數(shù)據(jù)體顯示第一圖像(180)和第二圖像(200)，該第一圖像(180)和第二圖像(200)包括該數(shù)據(jù)體的第一和第二部分，該第一和第二部分至少部分互相不同；用戶接口(120)，用于在第一圖像(180)上選擇第一圖像追蹤點，在第一圖像(180)上用第一指示器(188)指示該第一圖像追蹤點；以及圖像追蹤模塊(124)，用于在該數(shù)據(jù)體中追蹤第一圖像追蹤點，圖像追蹤模塊在顯示器(118)上指示第一圖像追蹤點與第二圖像(200)的空間關(guān)系。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)，還包括超聲探頭(106)，用于發(fā)射和接收超聲數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)體還包括超 聲數(shù)據(jù)；位置傳感器(134)，接近探頭(106)安裝；以及 位置感測模塊(130)，還包括用于產(chǎn)生空間檢測場的發(fā)射器(132)， 位置傳感器(134)和探頭(106)位于該空間檢測場中，探頭(106) 在空間檢測場中采集數(shù)據(jù)體，圖像追蹤模塊(124)相對于空間檢測場 中位置傳感器(134)的當(dāng)前位置來追蹤第一圖像追蹤點。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)，還包括超聲探頭(106)，用于發(fā)射和接收超聲數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)體還包括 超聲數(shù)據(jù)；位置傳感器(134),接近探頭(106)安裝；以及 接近位置感測模塊(130)安裝的用于產(chǎn)生空間檢測場的發(fā)射器 (132)，位置傳感器(134)和探頭(106)位于空間檢測場中，數(shù)據(jù)體在空間檢測場中采集，其中系統(tǒng)(100)是手握超聲設(shè)備和手持超聲設(shè)備之一。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(100)，其中圖像追蹤模塊(124)基 于第一圖像追蹤點相對于第二圖像(200)的相對位置，來改變第一指 示器(188)在第二圖像(200)上的顏色、尺寸和圖形表示中的至少 一個。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)(100)，其中圖像追蹤模塊(124)使 號碼和標(biāo)簽中的至少一個與第一圖像追蹤點相關(guān)聯(lián)，所述顯示器(118) 靠近第一指示器(188)顯示號碼和標(biāo)簽中的所述至少一個。
6、 一種用于在診斷成像數(shù)據(jù)集中追蹤結(jié)構(gòu)(182、 184)的方法， 該方法包括在顯示器(118)上正顯示的第一圖像(180)中選擇(156)笫一 圖像追蹤點，該笫一圖像(180)在體數(shù)據(jù)集中，該體數(shù)據(jù)集還包括參 考坐標(biāo)系；在第一圖像(180)上顯示(158)與第一圖像追蹤點相關(guān)的第一 圖形指示器(188);追蹤(162)第一圖像追蹤點相對于在顯示器(118)上正顯示的 后續(xù)圖像的相對位置，該相對位置基于所述參考坐標(biāo)系；以及根據(jù)第一圖像追蹤點與后續(xù)圖像的相對位置在后續(xù)圖像上顯示第 二圖形指示器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括根據(jù)至少第一圖像追蹤點在顯 示器(118)上顯示第二圖像(200)，該第一和第二圖像(180、 200) 彼此不同。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括 采集當(dāng)前采集圖像；以及調(diào)整與當(dāng)前采集圖像相關(guān)的至少一個采集參數(shù)，以在當(dāng)前采集圖 像中顯示第一圖像追蹤點。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括 在第一圖像(180)中選擇(286)目標(biāo)點(312); 基于目標(biāo)點(312)投影計劃路徑(322 ); 在第一圖像(180)上顯示計劃路徑(322);以及 根據(jù)第一圖像追蹤點與計劃路徑(322 )的相對位置在第一圖像(180)上顯示圖形指示器。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，還包括 采集當(dāng)前采集圖像；根據(jù)至少一個圖像追蹤點投影計劃路徑(322); 在當(dāng)前采集圖像中檢測針；以及根據(jù)針相對于該至少 一個圖像追蹤點的位置調(diào)整計劃路徑(322 )。
全文摘要
用于追蹤超聲圖像中的點的方法和設(shè)備。本發(fā)明涉及一種超聲系統(tǒng)(100)，包括位置感測模塊(130)、成像追蹤模塊(124)、顯示器(118)和用戶接口(120)。位置感測模塊(130)檢測與數(shù)據(jù)體相關(guān)的空間信息。顯示器(118)基于數(shù)據(jù)體顯示第一和第二圖像(180、200)。該第一和第二圖像(180、200)包括數(shù)據(jù)體的第一和第二部分，并且第一和第二部分相對于彼此至少局部不同。用戶接口(120)在第一圖像(180)上選擇第一圖像追蹤點。使用第一指示器(188)在第一圖像(180)指示第一圖像追蹤點。圖像追蹤模塊(124)追蹤數(shù)據(jù)體中的第一圖像追蹤點。圖像追蹤模塊(124)在顯示器(118)上指示第一圖像追蹤點與第二圖像(200)的空間關(guān)系。
文檔編號G06T1/00GK101259026SQ20081008248
公開日2008年9月10日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者M·J·沃什博恩, M·W·馬夸特, T·謝爾賈斯索夫 申請人:通用電氣公司