用于确定声学接触的超声成像系统和方法与流程

1.本文所公开的主题整体涉及用于在采集全景超声数据期间确定超声探头的声学接触的方法和超声成像系统。


背景技术：

2.超声成像是能够采集超声数据的成像模态，该超声数据可实时查看或者被存储并在采集之后不时查看。在采集超声数据期间，重要的是在超声探头和被扫描的对象之间具有声学接触。导致声学接触不良的两个最大原因是超声探头上的耦合凝胶的量不足，以及在扫描时压力过小。采集超声数据时的不良声学接触将导致超声图像具有伪影和/或在所得超声图像中区域缺失。
3.有经验的临床医生更有可能在采集超声数据的同时保持声学接触，但即使有经验的临床医生也可能在涉及面更多的规程(诸如在平移超声探头的同时采集全景超声数据)期间难以保持声学接触。在采集全景超声数据之后，超声成像系统将全景超声数据显示为包括多个视频的全景视图。如果全景超声数据的任何部分是以不良的声学接触采集的，则全景视图中的视频将含有伪影。基于包含伪影的全景超声数据显示全景视图会分散临床医生的注意力，并且可能使得难以或不可能基于全景视图进行准确诊断。出于至少这些原因，需要一种用于在采集全景超声数据时确定和指示声学接触的改进的超声成像系统和方法。


技术实现要素：

4.在一个实施方案中，一种超声成像的方法包含在平移超声探头时采集对象的全景超声数据，其中超声探头包含扫描表面。该方法包含在采集全景超声数据的过程期间显示采集视图。该方法包含在采集全景超声数据时自动确定扫描表面与对象的声学接触。该方法包含与采集视图同时显示颜色编码的指示符，其中颜色编码的指示符在采集全景超声数据的过程期间实时表示扫描表面的声学接触。
5.在一个实施方案中，一种超声成像系统包含显示设备、被配置为采集全景超声数据的超声探头，其中超声探头包含扫描表面。该超声成像系统包含与超声探头和显示设备进行电子通信的处理器。处理器被配置为控制超声探头以在平移超声探头时采集对象的全景超声数据。处理器被配置为在超声探头采集全景超声数据时在显示设备上显示采集视图。处理器被配置为与采集视图同时显示颜色编码的指示符，其中颜色编码的指示符在采集全景超声数据时实时表示扫描表面的声学接触。
附图说明
6.通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述，将更好地理解本文所述的本发明主题，其中：
7.图1是根据一个实施方案的超声成像系统的示意图；
8.图2示出了根据一个示例的胸腔；
9.图3示出了根据一个实施方案的超声探头；
10.图4示出了根据一个实施方案的换能器阵列；
11.图5示出了根据一个实施方案的平移路径；
12.图6是根据一个实施方案的方法的流程图；
13.图7是与对象接触的超声探头的示意图；
14.图8是根据一个实施方案的采集视图；
15.图9是根据一个实施方案的采集视图；
16.图10是根据一个实施方案的采集视图；
17.图11是根据一个实施方案的采集视图；
18.图12是根据一个实施方案的采集视图；
19.图13是根据一个实施方案的全景超声数据的帧的示意图；
20.图14示出了肺和肋骨的超声图像数据的一个示例；
21.图15是根据一个实施方案的质心与时间的曲线图；并且
22.图16是根据一个实施方案的全景视图的图示。
具体实施方式
23.图1是根据本文所述的发明主题的一个实施方案的超声成像系统100的示意图。超声成像系统100包含发射波束形成器101和发射器102，该发射波束形成器和发射器驱动超声探头106内的元件104将脉冲超声信号发射到对象或患者中。根据一个实施方案，超声探头106可以是线性探头、曲线探头、相控阵列探头、线性相控阵列探头、曲线相控阵列探头、二维矩阵阵列探头、弯曲二维矩阵阵列探头、机械3d探头或能够用于采集全景超声数据的任何其他类型的超声探头。
24.脉冲超声信号从体内结构诸如血细胞或肌肉组织反射或反向散射，以产生返回到元件104的回波。回波被元件104转换成电信号，并且电信号被接收器108接收。表示所接收的回波的电信号穿过输出超声数据的接收波束形成器110。超声探头106可含有电子电路来执行发射和/或接收波束形成的全部或部分。例如，在其他实施方案中发射波束形成器101、发射器102、接收器108和接收波束形成器110的全部或部分可位于超声探头106内。扫描可包括通过发射和接收超声信号的过程采集数据。由超声探头106采集的超声数据可包含用超声成像系统100采集的一个或多个数据集。用户界面115可用于控制超声成像系统100的操作，包含用于控制数据的输入、用于改变扫描或显示参数等。用户界面可包含例如触摸屏、键盘、触摸板、轨迹球、鼠标、一个或多个旋钮、一个或多个硬键以及一个或多个软键中的一者或多者。
25.超声成像系统100还包含处理器116，该处理器控制发射波束形成器101、发射器102、接收器108和接收波束形成器110。处理器116通过一个或多个有线和/或无线连接与探头106进行电子通信。处理器116可控制超声探头106以采集超声数据。处理器116控制元件104中的哪些元件是活动的以及从超声探头106发射的波束的形状。处理器116还与显示设备118进行电子通信，并且处理器116可将数据处理成图像以显示在显示设备118上。根据一个实施方案处理器116可包含一个或多个中央处理器。根据其他实施方案，处理器116可包含能够执行处理功能的一个或多个其他电子部件，诸如一个或多个数字信号处理器、现场
可编程门阵列、图形板和/或集成电路。根据其他实施方案，处理器116可包括能够执行处理功能的多个电子部件。其他实施方案可使用两个或更多个单独的处理器来执行根据图1所示的示例性实施方案由处理器116执行的功能。根据另一个实施方案，处理器116还可包含解调射频数据并生成原始数据的复合解调器(未示出)。在另一个实施方案中，解调可以在处理链中较早地执行。
26.处理器116适于根据多个可选超声模态来对超声数据执行一个或多个处理操作。当接收到回波信号时，可以在扫描会话期间实时处理超声数据，诸如通过在没有任何有意延迟的情况下处理超声数据，或者在同一个人的同一成像会话期间采集附加超声数据的同时处理超声数据。
27.数据可在扫描会话期间临时存储在缓冲器(未示出)中，并且在实时或离线操作中以不太实时的方式处理。本发明主题的一些实施方案可包含多个处理器(未示出)，以处理根据上文所述的示例性实施方案由处理器116处理的处理任务。例如，第一处理器可用于解调和抽取rf信号，而第二处理器可用于在显示图像之前进一步处理数据。应当理解，其他实施方案可使用不同的处理器布置方式。
28.超声成像系统100可以例如10至30赫兹的帧速率连续采集超声数据。能够以类似帧速率刷新从数据生成的图像。其他实施方案可以以不同速率采集并且显示超声数据。例如，一些实施方案可以小于10赫兹或大于30赫兹的帧速率采集超声数据。
29.包括存储器120，用于存储经处理的采集数据的帧。在一个实施方案中，存储器120具有足够的容量来存储至少数秒钟的超声图像数据。数据帧的存储方式便于根据其采集顺序或时间进行检索。存储器120可包括任何已知的数据存储介质，诸如一个或多个有形的和非暂态的计算机可读存储介质(例如，一个或多个计算机硬盘驱动器、磁盘驱动器、通用串行总线驱动器、固态驱动器等)。
30.在本发明的各种实施方案中，处理器116可通过其他或不同的模式相关模块(例如，b模式、彩色多普勒、m模式、彩色m模式、频谱多普勒、弹性成像、tvi、应变、应变速率等)来处理数据，以形成二维或三维图像数据。例如，一个或多个模块可生成b模式、彩色多普勒、m模式、彩色m模式、频谱多普勒、弹性成像、tvi、应变、应变速率以及它们的组合等。可记录指示在存储器中采集数据的时间的定时信息。这些模块可包括例如扫描转换模块以用于执行扫描转换操作，以将图像体积从光束空间坐标转换为显示空间坐标。视频处理器模块可从存储器读取图像帧，并且在对人进行手术时实时显示图像。视频处理器模块可将图像存储在图像存储器中，从该图像存储器读取和显示图像。
31.图2示出了根据一个示例的人204的胸腔200。采集的超声图像数据(如本文所述)可表示胸腔200的部分，包含人204的肺208、多个肋骨和胸骨210。多个肋骨可包含第一肋骨221、第二肋骨222、第三肋骨223、第四肋骨224、第五肋骨225、第六肋骨226、第七肋骨227、第八肋骨228、第九肋骨229和第十肋骨230。图2还示出了位于肋骨之间的多个肋间隙。例如，第一肋间隙231、第二肋间隙232、第三肋间隙233、第四肋间隙234和第五肋间隙235全部在图2中表示。第一肋间隙231位于第一肋骨221和第二肋骨222之间；第二肋间隙232位于第二肋骨222和第三肋骨223之间；第三肋间隙233位于第三肋骨223和第四肋骨224之间；并且第四肋间隙234位于第四肋骨224和第五肋骨225之间。人204的胸腔200包含附加肋间隙；然而，这些附加肋间隙尚未在图2上具体标识。在获得超声图像数据时，图1所示的超声探头
106可以保持与人204的皮肤的外表面接触，并且沿着人204纵向移动(例如，在比一个或多个其他方向更接近平行于人204的长度或高度的方向上)。该移动还导致超声探头106相对于多个肋骨横向移动。例如，超声探头106可以在平行于或基本上平行于人204的纵分平面202的方向上移动(例如，在平行的十度内、在平行的15度内等)。当超声探头106在超声图像数据的采集期间在该方向上移动时，超声探头106横向于或基本上横向于肋骨伸长的方向移动。
32.图3示出了根据一个实施方案的超声探头106。超声探头106包含被配置为与被扫描的患者或对象接触的扫描表面107。根据一些实施方案，扫描表面107可为声学透镜。图4是根据一个实施方案的换能器阵列109的示意图。换能器阵列(诸如换能器阵列109)定位在扫描表面109下方。超声探头106可以包含定位在换能器阵列109与扫描表面107之间的一个或多个匹配层。为了实现最佳性能，超声探头106的整个扫描表面107应与被扫描的患者或对象声学接触。
33.为了进行示意性的说明，图4所示的换能器阵列107示出了在图4中被布置成线性阵列的32个元件104。根据各种实施方案，超声探头可包含具有不同数量的元件的换能器阵列。例如，通常使用具有128个元件或256个元件的线性阵列。应当理解，超声探头可包含具有任何数量的元件的阵列。另外，图4示出了布置成线性阵列的元件104。其他实施方案可具有以不同配置布置在换能器阵列中的元件，包含1.25d阵列、1.5d阵列、1.75d阵列、2d阵列、弯曲阵列或凸阵列。
34.图5是根据示例性实施方案的可用于采集全景超声数据的超声探头106的平移路径300的示意图。图5示出了超声探头106在平移期间的不同时间的位置。例如，图4上指示了五个具体位置：p1、p2、p3、p4和p5。位置(p1、p2、p3、p4和p5)中的每一个位置表示超声探头106在平移期间的不同时间的位置。例如，超声探头106在时间t1处于位置p1；超声探头106在时间t2处位于位置p2；超声探头106在时间t3处位于位置p3；超声探头106在时间t4位于位置p4；并且超声探头106在时间t5处于位置p5。应当理解，位置(p1、p2、p3、p4和p5)仅表示平移期间超声探头位置的子集。预期临床医生可以沿着平移路径300平滑地平移超声探头106。根据一个实施方案，平移路径300可沿着患者的胸部以便采集患者肺的图像。
35.图6示出了用于采集全景超声数据并基于超声图像数据显示全景视图的方法400的一个实施方案的流程图。方法400的技术效果是显示声学接触的颜色编码的指示符，其中颜色编码的指示符表示在采集全景超声数据的过程期间超声探头106的实时声学接触。临床医生可平移超声探头106以便采集全景超声数据。根据各种实施方案，方法400可在沿着平移路径(诸如图5所示的平移路径)平移超声探头106时执行。
36.在步骤402处，处理器116控制超声探头106以采集全景超声数据的帧。在平移超声探头106时，可采集在步骤402处采集的全景超声数据的帧。
37.接下来，在步骤404处，处理器116确定超声探头106的扫描表面109的声学接触。处理器116可基于全景超声数据的帧中的强度水平来确定声学接触。根据一个实施方案，处理器116可以基于实时超声数据的强度水平来确定声学接触。例如，当全景超声数据是b模式数据时，处理器116可以将b模式数据的强度值与阈值进行比较，以便确定扫描表面109的与患者具有声学接触的部分。阈值可以是预先确定的阈值，或者阈值可以基于预扫描数据。
38.根据一个实施方案，处理器116可使用先前采集的全景超声数据来确定阈值。例
如，处理器116可使用由先前采集的全景超声数据的一个或多个帧确定的平均强度，并使用该平均强度作为阈值。处理器116还可使用来自先前采集的全景超声数据的一个或多个帧的一部分的平均强度来确定阈值。例如，可基于深度方向上的全景超声数据的顶部百分比来确定阈值。处理器116可使用先前采集的全景超声数据的仅顶部50％、75％或任何其他百分比来确定阈值。仅使用先前采集的全景超声数据的顶部百分比消除了从较深扫描深度采集的数据，这将平均趋于具有较低的强度值。处理器116还可从用于确定阈值的平均值中排除先前采集的全景数据的一部分。例如，在深度方向上来自顶部2cm的一些或所有数据可从平均值中排除，以便使近场混响的影响最小化。
39.根据一个实施方案，处理器116可以在方法400开始之前获得预扫描超声数据。预扫描超声数据可用于确定将用于确定换能器阵列的具有声学接触的部分的一个或多个阈值的值。处理器116可以例如基于预扫描超声数据确定平均强度，并使用该平均强度来设置阈值。例如，阈值可以是在预扫描超声数据中低于平均强度水平的固定量或低于平均强度水平的固定百分比的强度水平。
40.根据另一个实施方案，处理器116可以基于预扫描超声数据的一部分来确定阈值。例如，处理器116可以仅使用深度方向上的预扫描超声数据的顶部百分比，诸如顶部50％或75％，并且从超声探头的面排除在0cm至2cm之间的近场区域。
41.处理器116可以通过沿多条扫描线顺序地采集数据来构建每个数据帧。处理器116可以控制超声探头106，使得仅换能器元件的子集是活动的，同时沿扫描线中的每一个扫描线接收数据。为了采集高质量全景超声数据，期望被活动使用的换能器元件中的每个换能器元件与被扫描对象进行声学接触。如果子集中的所有元件都具有声学接触，则预期该特定线的数据的平均强度将高于阈值。然而，如果子集中的元件中的一个或多个元件不具有声学接触，则预期该特定线的数据的平均强度低于阈值。
42.在步骤404处，基于来自换能器元件的全景超声数据的强度，处理器116能够针对每个帧识别超声探头106的扫描表面109的声学接触。
43.图7是超声探头106和换能器阵列109的示意图。扫描表面107的第一部分111不与被扫描的对象115声学接触，并且扫描表面的第二部分113不与对象115声学接触。图7指示对应于扫描表面107的第一部分111的换能器元件的第一子集116和对应于该扫描表面的第二部分113的换能器元件的第二子集117。
44.由于扫描表面的第一部分111不具有声学接触，因此不可能从换能器阵列的对应部分(即，换能器元件的第一子集116)接收超声信号。另一方面，由于扫描表面的第二部分113具有声学接触，因此能够从换能器阵列的对应部分(即，换能器元件的第二子集117)接收超声信号。从换能器元件的第一子集116接收的信号预期具有零或接近零的强度。通过比较从图7所示的位置中的超声探头106采集的全景超声数据的强度，处理器116能够识别扫描表面107的第一部分111不与对象115具有声学接触。
45.在步骤406处，处理器116在采集视图中显示基于全景超声数据帧的图像。
46.在步骤408处，处理器116与采集视图同时显示超声探头的声学接触的颜色编码的指示符。颜色编码的指示符将在下文中详细描述。
47.在步骤410处，处理器116确定是否希望采集全景超声图像的附加帧。如果期望采集全景超声数据的附加帧，则方法400返回到步骤402，其中处理器116控制超声探头106以
采集全景超声数据的附加帧。如果在步骤410处，不期望采集全景超声数据的附加帧，则方法400前进到步骤412。
48.图8是时间t1时的采集视图600；图9是时间t2时的采集视图600；图10是时间t3时的采集视图600；图11是时间t4时的采集视图600，并且图12表示时间t5时的采集视图600。
49.通常，在采集全景超声数据期间，用户沿平移路径(诸如图5所示的平移路径300)平移超声探头106。将使用图5、6、7、8、9和10以便描述如何可使用根据示例性实施方案的方法400来构建和显示采集视图。
50.例如，第一次迭代通过步骤402、404、406、408和410将导致在时间t1在采集视图600中显示帧604，如图5所示。图8所示的采集视图600仅示出了在时间t1从位置p1采集的帧604。帧604表示时间t1时的活动图像。图8包含与全景视图600同时显示的颜色编码的指示符606。颜色编码的指示符606表示当采集帧604时超声探头106的扫描表面107在时间t1时的声学接触。下文将讨论关于声学接触的计算的附加细节。步骤402、404、406、408和410的每次附加迭代将导致显示表示最近采集的全景超声数据的附加帧。实时更新颜色编码的指示符606，以便反映最近采集全景超声数据帧期间扫描表面107的声学接触。因此，当采集附加全景超声数据时，颜色编码的指示符606的颜色将被实时调整，以便始终实时反映扫描表面107的声学接触。
51.当临床医生沿平移路径300平移超声探头106时，处理器迭代地重复步骤402、404、406、408和410。例如，在时间t2，处理器116控制超声探头106以采集全景超声数据的附加帧。图9表示在时间t2的采集视图600。图9包含表示采集图像帧610时在时间t2的声学接触的颜色编码的指示符606。处理器116继续迭代地重复方法400的步骤402、404、406、408和410，以便采集全景超声数据的附加帧。图10表示在时间t3的采集视图600，并且包含在采集图像帧614时在时间t3表示声学接触的颜色编码的指示符606。图11表示在时间t4的采集视图600，并且图10表示在时间t5的全景视图600。图11包含表示采集图像帧618时在时间t4的声学接触的颜色编码的指示符606。图12包含采集图像帧622时在时间t5的颜色编码的指示符606。
52.在图8中，颜色编码的指示符606都是第一颜色，以指示超声探头106的所有扫描表面107在时间t1与被扫描的对象具有声学接触。根据一个实施方案，第一颜色可以为绿色以指示声学接触，但是可以使用任何其他颜色来指示声学接触。在图9中，颜色编码的指示符606包含在时间t2用于指示扫描表面107的具有声学接触的第一部分的第一颜色，以及用于指示扫描表面的不具有声学接触的第二部分的第二颜色。在图9中，颜色编码的指示符的第一部分607以第一颜色示出，并且颜色编码的指示符的第二部分609以第二颜色示出。阴影线(“///”)用于指示图9中的第二颜色。根据一个实施方案，第二颜色可以为黄色，但是可以在颜色编码指示符上使用任何其他颜色来指示扫描表面的没有声学接触的第二部分。在图10中，颜色编码的指示符的第二部分609比图9中的要小。这表明与时间t2(图9所示)相比，更多的扫描表面107在时间t3(图10所示)具有声学接触。
53.在图11中，表示时间t4，颜色编码指示符606包含第一部分607和第二部分609。然而，第二部分609以由后阴影线(“\\\”)指示的第三颜色示出。根据一个实施方案，可以使用第三颜色指示没有声学接触的扫描表面107的百分比超过阈值。根据图8、9、10、11和12所示的实施方案，阈值可以是扫描表面107的50％。在时间t3，如图11所示，超过50％的扫描表面
107没有声学接触。这样，颜色编码指示符的第二部分609以第三颜色示出，以向用户指示没有声学接触的扫描表面107的百分比超过阈值。第三颜色可为红色，但根据各种实施方案，第三颜色可为任何其它颜色。当没有声学接触的扫描表面107的百分比超过阈值时，改变用于示出颜色编码的指示符606的第二部分609的颜色向临床医生提供扫描表面107的声学接触正在减小的清晰视觉信号。
54.在图12中，表示时间t5，颜色编码的指示符606被示出为单一颜色以指示扫描表面107的100％与正被扫描的对象接触。
55.在图8、9、10、11和12所示的实施方案中，颜色编码的指示符606与活动图像水平对准。换句话讲，采集视图600的在颜色编码的指示符606上方的部分是基于实时全景超声数据的活动图像。颜色编码的指示符606在图8、9、10、11和12中示出在活动图像的底部，但是根据各种实施方案，颜色编码的指示符606可以定位在显示设备118上的任何位置。
56.当方法400的步骤402、404、406、408和410迭代地重复时，活动图像总是显示在采集视图600的右手侧。实时图像基于从超声探头106的当前位置采集的实时全景超声数据。采集视图600可示出活动图像和由先前采集的全景超声数据生成的图像两者。在采集视图600中，先前采集的全景超声数据可以被表示为静止图像。例如，在图8、9、10、11和12中，根据一个实施方案，采集视图600包含在采集视图右侧的活动图像，并且活动图像左侧的部分表示为一个或多个静止图像。
57.通过在采集视图中显示最近采集的全景超声数据帧，处理器116显示反映从超声探头106的当前位置采集的实时超声数据的活动图像。
58.参考方法400的步骤412，处理器116被配置为识别在有声学接触情况下采集的全景超声数据的第一子集和在没有声学接触情况下采集的全景超声数据的第二子集。根据一个实施方案，处理器可仅使用全景超声数据的第一子集来生成包含多个视频的全景视图。
59.基于关于声学接触的信息，在步骤412处，处理器116识别在有声学接触情况下采集的全景超声数据的第一子集。在方法400期间，在步骤404处，处理器116针对全景超声数据的每个图像帧确定超声探头106的扫描表面107的声学接触。图13表示作为方法400的一部分采集的全景超声数据的图像帧922。换能器元件1
‑
128被示出为跨图像帧922的顶部。根据一个实施方案，基于利用图7所示的位置中的超声探头106采集的全景超声数据的帧来生成帧922。帧922包含第一部分926和第二部分928。当扫描表面107具有声学接触时采集第一部分926，并且当扫描表面107不具有声学接触时采集第二部分928。在步骤412处，处理器116识别在有声学接触情况下采集的全景数据的第一子集。用于生成帧的第一部分926的全景超声数据的子集可以是全景超声数据的第一子集的一部分，并且用于生成第二部分928的全景超声数据的子集可以是全景超声数据的第二子集的一部分。在步骤412处，对于作为方法400的一部分采集的每个图像帧，处理器116确定在有声学接触情况下采集的数据的部分和在没有声学接触情况下采集的数据的部分。在有声学接触情况下采集的全景超声数据的第一子集表示在有声学接触情况下采集的所有帧的部分。在没有声学接触情况下采集的全景超声数据的第二子集表示在没有声学接触情况下采集的所有帧的部分。
60.在步骤414处，处理器116生成全景视图，该全景视图包含来自全景超声数据的第一子集的多个视频。根据示例性实施方案，全景视图可基于从患者胸部采集的全景超声数据。图14、15和16将用于帮助描述示例性实施方案。
61.图14示出了用保持在纵分取向的超声探头106采集的人204的肺208和肋骨的全景超声图像数据500的一个示例。图14包含多个感兴趣片段和多个肋骨阴影。感兴趣片段中的每一个感兴趣片段为患者肋骨之间的肋间隙。肋骨阴影指示脉冲超声信号的通过被肋骨阻挡的位置。例如，图14包含第一感兴趣片段531、第二感兴趣片段532、第三感兴趣片段533和第四感兴趣片段534。图14还包含第二肋骨阴影522、第三肋骨阴影523和第四肋骨阴影524。第二肋骨阴影522由第二肋骨222引起；第三肋骨阴影523由第三肋骨223引起；并且第四肋骨阴影524由第四肋骨224引起。
62.在一个实施方案中，处理器116可被配置为自动识别超声图像数据中的感兴趣片段。感兴趣片段可以是基于图像数据的特征而选择的全景图像数据的子集或部分。处理器116可以检查像素(或图像数据的其他子集)的特性以识别感兴趣片段，诸如图像数据中的像素的颜色、强度、亮度等。
63.处理器116可以检查由超声探头106采集的图像数据，以确定探头106相对于人204的身体移动的速度。例如，当采集肺208、肋骨等的新区域或不同区域的新的或附加的全景超声图像数据时，处理器116可以确定超声探头106正在移动。这些新的或不同的区域可包含附加肋间隙和/或肋骨阴影的图像数据。处理器116识别全景超声数据中的感兴趣片段。根据示例性实施方案，可能期望识别对应于肋间隙的感兴趣片段，诸如第一肋间隙231、第二肋间隙232、第三肋间隙233、第四肋间隙234和第五肋间隙235。处理器116可以基于图像数据的特性的变化诸如强度的变化(例如，当肋间隙被成像时强度更亮，或者当肋骨被成像时亮度更低)识别感兴趣片段诸如肋间隙。将参考图14描述示出处理器116可以如何使用超声图像数据中的强度信息来识别感兴趣片段的示例性实施方案。
64.根据一个实施方案，处理器116可以基于超声图像数据的强度来识别感兴趣片段。例如，处理器116可以将超声图像数据与阈值进行比较：如果超声图像数据高于阈值，则超声图像数据具有感兴趣片段；如果超声图像数据低于阈值，则超声图像数据表示肋骨阴影并且不包含感兴趣片段。根据实施方案，处理器116可使用其他图像属性来由超声图像数据识别感兴趣片段。例如，处理器116可以使用信息诸如多普勒数据、光斑跟踪或色流数据来识别超声图像数据内的感兴趣片段。处理器116还可以使用人工智能，诸如通过使用神经网络来识别超声图像数据中的感兴趣片段。
65.根据另一个实施方案，处理器116可使用质心(com)计算，其中图像中的像素强度被视为质量的当量。处理器116可在超声探头106的平移或扫描的方向上计算com在每个位置处的竖直位置。在存在肋骨和肋骨阴影的位置处，com趋于靠近超声探头106的表面(即，在图像中的较浅深度处)，而对于具有肋间隙的图像的部分，com趋于更深。处理器116可基于com计算相对于时间或距离来确定肋骨阴影和肋间隙的位置。例如，根据示例性实施方案，处理器116可通过识别图像中com计算相对较高的区域来识别肋骨和肋骨阴影的位置；并且处理器116可通过识别图像中com计算相对较低的区域来识别图像中肋间隙或胸膜区域的位置。例如，图15示出com曲线图560的示例。com曲线图560示出com相对于图像中的水平位置的竖直位置。处理器116可识别com曲线图560中的相对峰562和com曲线图560中的相对谷564。相对峰562对应于具有肋骨和肋骨阴影的图像的区域，而相对谷564对应于从肋间隙/胸膜区域获得的图像的区域。
66.在步骤414处，处理器基于在步骤412处识别的全景超声数据的第一子集生成全景
视图。处理器116可以例如分析超声数据以查看一个或多个感兴趣片段是否是有声学接触情况下采集的。处理器116可对每个数据帧执行该分析。处理器可使用如前所述的关于全景超声数据或质心的强度的信息，以便确定帧中表示的肋间隙是否是在有声学接触情况下采集的。如果帧中的肋间隙或不同感兴趣片段是在有声学接触情况下采集的，则处理器116可以仅分割帧中在有声学接触情况下的部分并使用它来生成全景视图。如果感兴趣片段中仅一部分是在有声学接触情况下采集的，则处理器116可丢弃该帧。采集的一些帧可包含多个肋间隙。对于这些帧，处理器116可针对全景视图仅选择使用在有声学接触情况下采集的多个肋间隙的子集。以此方式，处理器116仅使用在有声学接触情况下采集的全景超声数据的第一子集来生成全景视图。
67.图16是根据一个实施方案的全景视图800的图示。如前所述，全景视图800可以通过以下方式采集，即当探头106在人204上移动时获取超声图像数据的不同部分，然后将这些不同的超声图像数据部分拼接或以其他方式组合在一起以形成全景视图。处理器116可以使用图像信息诸如亮度值、形状/图案标识或其他匹配算法来组合与全景视图800中的各种感兴趣片段相关联的超声图像数据的部分。
68.与超声探头106在单个视场(fov)中可获得的图像数据相比，超声图像数据的全景视图800可显示或包含患者的更多图像数据。例如，超声探头106的fov可以比全景视图800小得多。
69.参考图16，全景视图800包含第一部分802、第二部分804、第三部分806、第四部分808、第五部分810、第六部分812、第七部分814和第八部分816。在全景视图800的每个部分中显示基于不同感兴趣片段的视频。例如，可以在第一部分802中显示基于第一感兴趣片段的第一视频；可以在第二部分804中显示基于第二感兴趣片段的第二视频；可以在第三部分806中显示基于第三感兴趣片段的第三视频；可以在第四部分808中显示基于第四感兴趣片段的第四视频；可以在第五部分810中显示基于第五感兴趣片段的第五视频；可以在第六部分812中显示基于第六感兴趣片段的第六视频；可以在第七部分814中显示基于第七感兴趣片段的第七视频；并且可以在第八部分816中显示基于第八感兴趣片段的第八视频。根据图16所示的实施方案，感兴趣片段中的每个感兴趣片段可为从患者肺区域的不同肋间隙采集的超声图像数据。
70.根据一个实施方案，在全景视图中显示多个视频中的每一个视频可包含将多个视频中的每一个视频显示为重复循环或影片循环。当显示为重复循环时，每个视频被连续重放。换句话讲，当显示为重复循环时，每个视频从视频中的最后一帧过渡到视频中的第一帧。暂时缩放超声图像数据是指调整每个视频在循环或重复之前播放所花费的时间长度。每个视频在全景视图中播放所花费的时间长度也可被称为重复循环的周期。可使用暂时缩放，使得在全景视图中显示为重复循环的每个视频具有相同的周期。
71.根据一个实施方案，处理器116可响应于确定声学接触已下降到低于截止阈值而自动中止全景超声数据的采集。例如，处理器116可以响应于检测到扫描表面107的声学接触小于截止阈值而自动冻结超声探头106。根据一个实施方案，截止阈值可以是预先确定的值，或者截止阈值可以基于在开始方法400之前采集的预扫描超声数据来确定。例如，若换能器阵列具有可接受的声学接触小于特定百分比，则处理器116可以自动冻结超声探头106。
72.在采集全景超声数据期间显示声学接触的颜色编码的指示符在采集全景超声数据期间向临床医生提供实时反馈。临床医生可以使用该实时反馈来对超声探头106相对于患者的取向和/或用于抵靠患者保持超声探头106的压力进行小的校正或调整。采集足够的全景超声数据以生成全景视频可能是相对耗时的过程，因为临床医生需要沿着期望的平移路径缓慢平移超声探头106。如果声学接触不良，则可能需要重复整个采集。通过颜色编码的指示符提供关于声学接触的实时反馈有助于临床医生在第一次尝试时在具有声学接触的情况下采集全景超声数据，从而节省时间并增强患者体验。
73.如本文所用，以单数形式列举并且以单词“一个”或“一种”开头的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确说明此类排除。此外，对“一个实施方案”的引用并非旨在被解释为排除也包含所叙述的特征的其他实施方案的存在。此外，除非明确地相反说明，否则“包含”、“包括”或“具有”一个元件或具有特定属性的多个元件的实施方案可包括不具有该属性的其他这类元件。
74.应当理解，以上描述旨在是例示性的而非限制性的。例如，上述实施方案(和/或其方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。虽然本文描述的材料的尺寸和类型旨在限定本发明的参数，但它们决不是限制性的而是示例性实施方案。在回顾以上描述后，许多其他实施方案对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明的范围应该参考所附权利要求书以及此类权利要求书所赋予的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求书中，术语“包括”和“在
…
中”用作相应术语“包含”和“其中”的通俗中文等同物。此外，在以下权利要求书中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，而不旨在对其对象施加数字要求。此外，以下权利要求书的限制不是用装置加功能格式书写的，也不旨在基于35 u.s.c.
§
112(f)来解释，除非并且直到这些权利要求书限制明确地使用短语“用于
…
的装置”，然后是没有其他结构的功能陈述。
75.该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有与权利要求书的字面语言没有区别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言具有微小差别的等效结构元件，则此类其他示例旨在落入权利要求书的范围内。