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用于在B模式超声图像中描绘的血管中提供杂波抑制的方法和系统与流程

2021-12-17 19:28:00 来源:中国专利 TAG:

用于在b模式超声图像中描绘的血管中提供杂波抑制的方法和系统
技术领域
1.某些实施方案涉及超声成像。更具体地讲,某些实施方案涉及用于抑制在b模式超声图像中描绘的血管内看到的杂波的方法和系统。


背景技术:

2.超声成像是用于对人体中的器官和软组织进行成像的医学成像技术。超声成像使用实时、非侵入式高频声波来产生二维(2d)、三维(3d)和/或四维(4d)(即实时/连续3d图像)图像。
3.超声成像是用于诊断各种医学病症的有价值的非侵入式工具。在颈动脉腔或其他血管的超声检查中,除非存在斑块,否则b模式超声图像应在血管腔内看起来是黑色的。然而,被成像的组织可导致在b模式图像中呈现为杂波的多路径反射或偏轴散射,如果杂波出现在血管腔内,则这可能是有问题的。目前,超声波检查医师可旋转探针以不同角度观察血管腔,以查看杂波/斑块的外观是否变化,这可能是不可靠且低效的。附加地和/或另选地,当b模式图像中的杂波过度并且看起来类似于斑块时,超声波检查医师可单独采集附加的流图像并查看流图像以尝试区分杂波和斑块,这可能是非常费力且低效的。
4.通过将此类系统与本技术的其余部分中参考附图阐述的本公开的一些方面进行比较,常规和传统方法的进一步限制和缺点对本领域的技术人员将变得显而易见。


技术实现要素:

5.本发明提供了一种用于在b模式超声图像中描绘的血管中提供杂波抑制的系统和/或方法,该系统和/或方法基本上如结合至少一个附图所示和/或所述,如在权利要求书中更完整地阐述。
6.从以下描述和附图将更全面地理解本公开的这些和其他优点、方面和新颖特征、以及其例示的实施方案的细节。
附图说明
7.图1是根据各种实施方案的能够操作为在b模式超声图像中描绘的血管中提供杂波抑制的示例性超声系统的框图。
8.图2是根据各种实施方案的在b模式超声图像中描绘的血管的示例性显示器,该b模式超声图像在血管腔中具有杂波。
9.图3是根据各种实施方案的在对应于图2的b模式超声图像的b流超声图像中描绘的血管的示例性显示器。
10.图4是示出根据示例性实施方案的可用于在b模式超声图像中描绘的血管中提供杂波抑制的示例性步骤的流程图。
具体实施方式
11.某些实施方案可见于用于在b模式超声图像中描绘的血管中提供杂波抑制的方法和系统。各种实施方案具有基于空间相关的流图像帧中的对应图像像素的流动特性对b模式图像的血管腔区域中的图像像素进行杂波滤波的技术效果。
12.当结合附图阅读时,将更好地理解前述发明内容以及以下对某些实施方案的具体实施方式。就附图示出各种实施方案的功能块的图的范围而言,这些功能块不一定表示硬件电路之间的划分。因此,例如,一个或多个功能块(例如,处理器或存储器)可以在单件硬件(例如,通用信号处理器或随机存取存储器块、硬盘等)或多件硬件中来实现。类似地,程序可以是独立程序,可以作为子例程包含在操作系统中,可以是安装的软件包中的功能等。应当理解,各种实施方案不限于附图中所示的布置和工具。还应当理解,可以组合实施方案,或者可以利用其他实施方案,并且可以在不脱离各种实施方案的范围的情况下做出结构的、逻辑的和电气的改变。因此,以下详述不应视为限制性意义,并且本公开的范围由所附权利要求书及其等同物限定。
13.如本文所用,以单数形式列举并且以字词“一”或“一个”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“示例性实施方案”、“各种实施方案”、“某些实施方案”、“代表性的实施方案”等的引用不旨在被解释为排除存在也结合了叙述的特征的附加实施方案。此外,除非明确地相反说明,否则“包含”、“包括”或“具有”具有特定性质的一个元件或多个元件的实施方案可以包括不具有该性质的附加元件。
14.另外,如本文所用,术语“图像”广义地是指可视图像和表示可视图像的数据两者。然而,许多实施方案生成(或被配置为生成)至少一个可视图像。此外,如本文所用,短语“图像”用于指超声模式,诸如b模式(2d模式)、m模式、三维(3d)模式、cf模式、pw多普勒、cw多普勒、mgd,和/或b模式和/或cf的子模式,诸如剪切波弹性成像(swei)、tvi、angio、b

flow、bmi、bmi_angio,并且在某些情况下还包括mm、cm、tvd,其中“图像”和/或“平面”包括单个波束或多个波束。
15.此外,如本文所用,术语处理器或处理单元是指可执行各种实施方案需要的所需计算的任何类型的处理单元,诸如单核或多核:cpu、加速处理单元(apu)、图形板、dsp、fpga、asic或它们的组合。
16.应当指出的是,本文所述的生成或形成图像的各种实施方案可包括用于形成图像的处理,该处理在一些实施方案中包括波束形成,而在其他实施方案中不包括波束形成。例如,可在不进行波束形成的情况下形成图像,诸如通过将解调数据的矩阵乘以系数矩阵,使得乘积是图像,并且其中该过程不形成任何“波束”。另外,可使用可能源自多于一个发射事件的信道组合(例如,合成孔径技术)来执行图像的形成。
17.在各种实施方案中,例如,在软件、固件、硬件或它们的组合中执行超声处理以形成图像,包括超声波束形成,诸如接收波束形成。具有根据各种实施方案形成的软件波束形成器架构的超声系统的一个具体实施在图1中示出。
18.图1是根据各种实施方案的可操作为在b模式超声图像202中描绘的血管204、206、304、306中提供杂波抑制的示例性超声系统100的框图。参见图1,示出了超声系统100。超声系统100包括发射器102、超声探头104、发射波束形成器110、接收器118、接收波束形成器
120、a/d转换器122、rf处理器124、rf/iq缓冲器126、用户输入设备130、信号处理器132、图像缓冲器136、显示系统134和档案138。
19.发射器102可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码,该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为驱动超声探头104。超声探头104可包括压电元件的二维(2d)阵列。超声探头104可包括通常构成相同元件的一组发射换能器元件106和一组接收换能器元件108。在某些实施方案中,超声探头104可操作为采集覆盖解剖结构(诸如心脏、血管或任何合适的解剖结构)的至少大部分的超声图像数据。在示例性实施方案中,超声探头104可能够操作为采集b模式帧,其中在b模式帧之间周期性地采集流图像帧(例如,b流、颜色流、矢量流等)。例如,流图像帧采集的周期可以是在每采集预定数量的b模式帧之后、每隔0.5秒、每隔0.25秒或以任何合适的周期。在各种实施方案中,流帧采集的周期可为用户可选择的。
20.发射波束形成器110可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码,该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为控制发射器102,该发射器通过发射子孔径波束形成器114驱动该组发射换能器元件106以将超声发射信号发射到感兴趣区域(例如,人、动物、地下空腔、物理结构等)中。发射的超声信号可从感兴趣对象中的结构(如血细胞或组织)反向散射,以产生回波。回波由接收换能器元件108接收。
21.超声探头104中的一组接收换能器元件108可操作为将所接收的回波转换为模拟信号,通过接收子孔径波束形成器116进行子孔径波束形成,然后传送到接收器118。接收器118可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码,该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为接收来自接收子孔径波束形成器116的信号。可将模拟信号传送至多个a/d转换器122中的一个或多个a/d转换器。
22.多个a/d转换器122可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码,该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为将来自接收器118的模拟信号转换为对应的数字信号。多个a/d转换器122设置在接收器118与rf处理器124之间。尽管如此,本公开在这方面并不受限制。因此,在一些实施方案中,多个a/d转换器122可被集成在接收器118内。
23.rf处理器124可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码,该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为解调由多个a/d转换器122输出的数字信号。根据一个实施方案,rf处理器124可包括复解调器(未示出),该复解调器可操作为解调数字信号以形成代表对应回波信号的i/q数据对。然后可将rf或i/q信号数据传送到rf/iq缓冲器126。rf/iq缓冲器126可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码,该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为提供由rf处理器124生成的rf或i/q信号数据的临时存储。
24.接收波束形成器120可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码,该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为执行数字波束形成处理以例如对经由rf/iq缓冲器126从rf处理器124所接收的延迟信道信号求和并且输出波束求和信号。所得到的处理的信息可以是从接收波束形成器120输出并且传送到信号处理器132的波束求和信号。根据一些实施方案,接收器118、多个a/d转换器122、rf处理器124和波束形成器120可被集成到单个波束形成器中,该单个波束形成器可以是数字的。在各种实施方案中,超声系统100包括多个接收波束形成器120。
25.用户输入设备130可用于输入患者数据、扫描参数、设置,选择方案和/或模板,选择检查类型,启动血管b模式成像功能,选择流帧采集周期等。在示例性实施方案中,用户输
入设备130可操作为配置、管理和/或控制超声系统100中的一个或多个部件和/或模块的操作。就这一点而言,用户输入设备130可用于配置、管理和/或控制发射器102、超声探头104、发射波束形成器110、接收器118、接收波束形成器120、rf处理器124、rf/iq缓冲器126、用户输入设备130、信号处理器132、图像缓冲器136、显示系统134和/或档案138的操作。用户输入设备130可包括按钮、旋转编码器、触摸屏、触摸板、轨迹球、运动跟踪、语音识别、鼠标设备、键盘、相机和/或能够接收用户指令的任何其它设备。在某些实施方案中,例如,用户输入设备130中的一者或多者可集成到其它部件诸如显示系统134中。例如,用户输入设备130可包括触摸屏显示器。
26.信号处理器132可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码,该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为处理超声扫描数据(即,求和的iq信号)以生成用于在显示系统134上呈现的超声图像。信号处理器132可操作为根据所采集的超声扫描数据上的多个可选择超声模态来执行一个或多个处理操作。在示例性实施方案中,信号处理器132可用于执行显示处理和/或控制处理等。随着接收到回波信号,可以在扫描会话期间实时处理采集的超声扫描数据。附加地或另选地,超声扫描数据可在扫描会话期间暂时存储在rf/iq缓冲器126中并且在在线操作或离线操作中以不太实时的方式处理。在各种实施方案中,处理的图像数据可呈现在显示系统134处和/或可存储在档案138处。档案138可以是本地档案、图像归档和通信系统(pacs)、企业档案(ea)、与供应商无关的档案(vna),或用于存储图像和相关信息的任何合适的设备。
27.信号处理器132可以是一个或多个中央处理单元、微处理器、微控制器等。例如,信号处理器132可以是集成部件,或者可分布在各个位置。在示例性实施方案中,信号处理器132可包括分割处理器140、空间相关处理器150和杂波滤波器处理器160。信号处理器132可能够从用户输入设备130和/或档案138接收输入信息、接收图像数据、生成可由显示系统134显示的输出并且响应于来自用户输入设备130的输入信息来操纵输出等。信号处理器132(其包括分割处理器140、空间相关处理器150和杂波滤波器处理器160)可能够例如执行在本文根据各种实施方案所讨论的方法和/或指令集中的任一者。
28.超声系统100可能够操作为以适于所考虑的成像情况的帧速率连续采集超声扫描数据。典型的帧速率在20至120的范围内,但可更低或更高。所采集的超声扫描数据可以与帧速率相同、或更慢或更快的显示速率显示在显示系统134上。图像缓冲器136被包括以用于存储未被安排立即显示的所采集的超声扫描数据的处理的帧。优选地,图像缓冲器136具有足够的容量来存储至少几分钟的超声扫描数据的帧。超声扫描数据的帧以根据其采集顺序或时间易于从其取回的方式存储。图像缓冲器136可体现为任何已知的数据存储介质。
29.信号处理器132可包括分割处理器140,该分割处理器包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码,该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为分割流图像帧和b模式帧。分割处理器140可用于在流图像和b模式帧中提取血管腔区域,诸如颈动脉腔区域。就这一点而言,分割处理器140可包括例如人工智能图像分析算法、一个或多个深度神经网络(例如,卷积神经网络,诸如u

net)并且/或者可利用被配置为提供自动化分割功能的任何合适形式的人工智能图像分析技术或机器学习处理功能。附加地和/或另选地,被配置为提供自动化分割的人工智能图像分析技术或机器学习处理功能可由不同的处理器提供或分布在超声系统100处的多个处理器上和/或分布在通信地耦接到超声系统100的远程处理器上。例如,图像分
割功能可被提供为深度神经网络,该深度神经网络可由例如输入层、输出层以及输入层与输出层之间的一个或多个隐藏层构成。每个层可由可称为神经元的多个处理节点构成。例如,图像分割功能可包括输入层,该输入层具有用于来自解剖结构的b模式帧或流图像帧的每个像素或一组像素的神经元。输出层可具有对应于多种预定义解剖结构(诸如血管腔区域或任何合适的解剖结构)的神经元。每个层的每个神经元可执行处理功能,并且将所处理的b模式或流图像信息传递到下游层的多个神经元中的一个神经元以用于进一步处理。例如,第一层的神经元可学习识别b模式和流图像帧中的结构边缘。第二层的神经元可学习以基于来自第一层的检测边缘识别形状。第三层的神经元可学习所识别的形状相对于b模式和流图像帧中的界标的位置。由深度神经网络执行的处理可以大概率识别b模式和流图像帧中的解剖结构和结构的位置。
30.在示例性实施方案中,分割处理器140可被配置为在档案138和/或任何合适的存储介质处存储图像分割信息。图像分割信息可被提供给空间相关处理器150,以用于分析流图像帧和b模式帧中的血管腔区域之间的空间相关性,如下所述。
31.信号处理器132可包括空间相关处理器150,该空间相关处理器包括可操作为分析流图像帧302和后续b模式帧202中的血管腔区域304之间的空间相关性的合适的逻辑、电路、接口和/或代码。例如,超声系统100可以采集多个一连串b模式帧,该一连串b模式帧中的每一个一连串b模式帧包括多个b模式帧202。超声系统100可以周期性地采集在多个一连串b模式帧202中的每一个一连串b模式帧之间的流图像帧302。b模式帧202和流图像帧302可由如上所述的分割处理器140分割,以提取b模式帧202和流图像帧302中的血管腔区域204、304。空间相关处理器150被配置为确定超声波检查医师是使探头保持基本上静止以检查感兴趣的区域还是移动探头以识别期望的平面。如果超声波检查医师没有移动探头或缓慢移动探头来检查感兴趣的区域,则可以将流图像帧302和随后采集的b模式帧202进行空间相关。如果超声波检查医师正在移动探头104以识别期望平面,则可以不将流图像帧302和随后采集的b模式帧202进行空间相关。空间相关处理器150可被配置为分析采集的流帧302中的每个流帧与后续b模式帧202(以及每个后续b模式帧202,直到下一个流帧302)之间的空间相关性,以生成与每个b模式帧202相关联的相关系数。当相关系数超过阈值时,空间相关处理器150可以在b模式帧202中启动杂波抑制。当相关系数未超过阈值时,可以在无需杂波抑制情况下在显示系统134处呈现b模式帧202。这样,对与先前采集的流图像帧302在空间上相关的b模式帧202进行杂波滤波,而在无需杂波滤波的情况下呈现与先前采集的流图像帧302在空间上不相关的b模式帧。
32.信号处理器132可包括具有合适的逻辑、电路、接口和/或代码的杂波滤波器处理器160,该合适的逻辑、电路、接口和/或代码可操作为基于流图像帧302的血管腔区域304中的对应图像像素308的流动特性对b模式帧202的血管腔区域204中的图像像素208应用杂波滤波。例如,当b模式帧202的相关系数超过由空间相关处理器150确定的相关系数时,杂波滤波器处理器160基于流图像帧302的血管腔区域304中的图像像素的流动特性,向对应于先前采集的流图像帧302的血管腔区域304中的图像像素的b模式帧202的血管腔区域204中的图像像素提供抑制。例如,可不抑制对应于没有流动或具有低流动的流图像帧302中的图像像素的b模式帧202中的图像像素,而抑制对应于具有流动的流图像帧302中的图像像素的b模式帧202中的图像像素。在各种实施方案中,基于流量,杂波滤波器处理器160平滑地
施加一定量的抑制。例如,基于流动程度,抑制量可按比例增减地提供,没有流动或低流动提供无抑制或低抑制,一定流动提供一定抑制,以及高流动提供完全抑制。经杂波滤波的b模式帧可呈现在显示系统134处和/或被存储在档案138处或任何合适的数据存储介质中。经杂波滤波的b模式帧的处理和呈现可避免需要超声波检查医师旋转探头104以不同角度观察血管腔204以查看杂波/斑块的外观是否改变,和/或当b模式帧202中的杂波过度并且看起来类似于斑块时单独地查看流图像以尝试区分杂波和斑块。
33.显示系统134可以是能够将视觉信息传送给用户的任何设备。例如,显示系统134可包括液晶显示器、发光二极管显示器、和/或任何合适的一种或多种显示器。显示系统134可能够操作为显示来自信号处理器132和/或档案138的信息,诸如进行和/或没有进行杂波滤波情况下的b模式图像帧和/或任何合适的信息。
34.档案138可以是与超声系统100集成和/或可通信地耦接(例如,通过网络)到超声系统100的一个或多个计算机可读存储器,诸如图像归档和通信系统(pacs)、企业档案(ea)、与供应商无关的档案(vna)、服务器、硬盘、软盘、cd、cd

rom、dvd、紧凑存储装置、闪存存储器、随机存取存储器、只读存储器、电可擦除和可编程只读存储器,和/或任何合适的存储器。档案138可包括例如由信号处理器132访问和/或结合到信号处理器132的数据库、库、信息集或其他存储器。例如,档案138能够暂时或永久地存储数据。档案138可能能够存储医学图像数据、由信号处理器132生成的数据和/或信号处理器132可读取的指令等。在各种实施方案中,档案138存储b模式帧202、流图像帧302、由分割处理器140生成的分割信息、用于执行图像分割的指令、用于执行空间相关性的指令、空间相关性阈值和/或用于执行杂波滤波的指令等。
35.图2是根据各种实施方案的在b模式超声图像202中描绘的血管204、206的示例性显示器200,该b模式超声图像在血管腔204中具有杂波208。参见图3,显示器200呈现b模式帧202,该b模式帧描绘了具有血管腔204和血管壁206的血管204、206。血管腔区域204包括描绘杂波或斑块的像素208的区域。b模式帧202可呈现在显示系统134的显示器200处并且/或者可存储在档案138或任何合适的数据存储介质处。
36.图3是根据各种实施方案的在对应于图2的b模式超声图像202的b流超声图像302中描绘的血管304、306的示例性显示器300。参考图3,显示器300呈现与图2的b模式帧202对应的流图像帧,诸如b流图像帧302、颜色流图像帧、矢量流图像帧等。b流成像在例如berger等人的“b

flow technology”(通用电气医疗集团(ge healthcare),(http://www3.gehealthcare.nl/~/media/downloads/uk/product/ultrasound/logiq/logiq%20xdclear%20family/white%20paper%20

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5245

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207455743ec2%7d,2012)中有所描述,该文献全文以引用方式并入本文。流图像帧302描绘了具有血管腔304和血管壁306的血管304、306。血管腔304在腔304的图像像素区域308中未示出斑块,该图像像素区域包括b模式帧202中的杂波/斑块208。因此,图2的血管腔区域204中的杂波/斑块图像像素区域208是杂波的,而不是斑块。在代表性实施方案中,将流图像帧302分割以提取血管腔区域304,并且将血管腔区域304与分割的b模式帧202的血管腔区域204空间相关。在各种实施方案中,如果b模式图像202和流图像帧302的血管腔区域204、304之间的空间相关性超过相关性阈值,则流图像302的血管腔304中的图像像素308的流动特性可用于对b模式图像202
的血管腔区域204中的图像像素208执行杂波滤波。在示例性实施方案中,流图像302可不呈现在显示系统134的显示器300处。相反,周期性采集的流图像302可由杂波滤波器处理器160用于将杂波滤波应用于随后采集的b模式帧202,该b模式帧可呈现在显示系统134的显示器200处。流图像帧302可存储在档案138或任何合适的数据存储介质处。
37.图4是示出根据示例性实施方案的可用于在b模式超声图像202中描绘的血管204、206中提供杂波抑制的示例性步骤402至416的流程图400。参见图4,示出了包括示例性步骤402至416的流程图400。某些实施方案可省略一个或多个步骤,和/或以与所列顺序不同的顺序执行步骤,和/或组合下文讨论的某些步骤。例如,在某些实施方案中可能不执行一些步骤。又如,某些步骤可能以与下面所列时间顺序不同的时间顺序执行,包括同时执行。
38.在步骤402处,超声系统100可启动血管(例如,颈动脉)b模式成像。例如,血管b模式成像可以是默认设置、模式选择、检查类型选择(例如,颈动脉超声图像检查)或任何合适的用户选择。在各种实施方案中,流帧采集周期可以是用户可定义的。例如,超声波检查医师可经由用户输入设备130将流帧采集周期定义为在可选数量的b模式帧采集之后、每间隔0.5秒、每间隔0.25秒和/或任何合适的采集周期。
39.在步骤404处,超声系统100可采集多个一连串b模式帧202。例如,超声探头104可以采集多个一连串b模式帧202,每个一连串b模式帧具有多个b模式帧,并且将采集的b模式帧202提供给信号处理器132。每个一连串b模式帧202中的b模式帧202的数量可基于流帧采集周期,该流帧采集周期可为在步骤402处选择的默认周期或用户定义的周期。
40.在步骤406处,超声系统100可以周期性地采集一连串b模式帧202中的每一个一连串b模式帧之间的流图像帧302。例如,超声探头104可以在每个一连串b模式帧202之间采集流图像帧302,诸如b流图像帧、颜色流图像帧、矢量流图像帧和/或任何合适的流图像帧,并且将流图像帧302提供给信号处理器132。流帧采集周期可以是在步骤402处选择的默认周期或用户定义的周期。在各种实施方案中,流图像帧302不呈现在显示系统134处。
41.在步骤408处,超声系统100的信号处理器132可分割流图像帧302和紧接在流图像帧302之后采集的一连串b模式帧中的后续b模式帧202,以提取血管腔区域204、304。例如,信号处理器132的分割处理器140可被配置为分割流图像帧302和b模式帧202。分割处理器140可用于在流图像302和b模式帧202中提取血管腔区域204、304,诸如颈动脉腔区域。分割处理器140可以包括和/或可以通信地耦接到一个或多个处理器,该一个或多个处理器包括例如人工智能图像分析算法、一个或多个深度神经网络(例如,卷积神经网络诸如u

net)并且/或者可利用被配置为提供自动化分割功能的任何合适形式的人工智能图像分析技术或机器学习处理功能。
42.在步骤410处,超声系统100的信号处理器132可分析流图像帧302与后续b模式帧202中的血管腔区域204、304之间的空间相关性。例如,信号处理器的空间相关处理器150可被配置为确定超声波检查医师是使超声探头104保持基本上静止以检查感兴趣的区域还是移动探头以识别期望的平面。空间相关处理器150可被配置为分析采集的流帧302中的每个流帧与后续b模式帧202(以及每个后续b模式帧202,直到下一个流帧302)之间的空间相关性,以生成与每个b模式帧202相关联的相关系数。
43.在步骤412处,超声系统100的信号处理器132确定是否已超过相关性阈值。例如,空间相关处理器150可以通过在相关系数超过阈值时前进到步骤414来启动b模式帧202中
的杂波抑制。该过程可以放弃步骤414并前进到步骤416,以在相关系数未超过阈值时在无需杂波抑制的情况下在显示系统134处显示b模式帧202。因此,基于在步骤412处确定相关系数是否超过阈值,对与先前采集的流图像帧302在空间上相关的b模式帧202进行杂波滤波,而在无需杂波滤波的情况下呈现与先前采集的流图像帧302在空间上不相关的b模式帧。
44.在步骤414处,超声系统100的信号处理器132可基于流图像帧302中的对应图像像素308的流动特性对后续b模式图像帧202的血管腔区域204中的图像像素208应用杂波滤波。例如,当b模式帧202的相关系数超过由空间相关处理器150在步骤412处确定的相关系数时,信号处理器132的杂波滤波器处理器160基于流图像帧302的血管腔区域304中的图像像素308的流动特性,向对应于先前采集的流图像帧302的血管腔区域304中的图像像素308的b模式帧202的血管腔区域204中的图像像素208提供抑制。例如,可不抑制对应于没有流动或具有低流动的流图像帧302中的图像像素308的b模式帧202中的图像像素208,而抑制对应于具有流动的流图像帧302中的图像像素308的b模式帧202中的图像像素208。在各种实施方案中,基于流量,杂波滤波器处理器160平滑地应用一定量的抑制,诸如针对无流动或低流动提供无抑制或低抑制,针对一定流动提供一定抑制,以及针对高流动提供完全抑制。
45.在步骤416处,超声系统100的信号处理器132可在显示系统134处呈现b模式帧202。基于如在步骤412所确定的是否超过相关性阈值,b模式帧202可在步骤414处执行杂波滤波的情况下或在无需杂波滤波的情况下呈现。
46.本公开的各方面在b模式超声图像200中描绘的血管204、206中提供杂波抑制。根据各种实施方案,方法400可包括由超声系统100的超声探头104采集404多个一连串b模式帧,该多个一连串b模式帧中的每个一连串b模式帧包括多个b模式帧202。方法400可以包括由超声探头104周期性地采集406多个一连串b模式帧202中的每个一连串b模式帧之间的流图像帧302。方法400可包括由超声系统100的至少一个处理器132、140分割408流图像帧302和紧接在流图像帧302之后采集的一连串b模式帧中的后续b模式帧202,以提取流图像帧302和后续b模式帧202中的每一者中的血管腔区域204、304。方法400可包括由至少一个处理器132、150分析410流图像帧302和后续b模式帧202中的血管腔区域204、304之间的空间相关性。方法400可包括当流图像帧302和后续b模式帧202中的血管腔区域204、304之间的空间相关性超过阈值时412,由至少一个处理器132、160对后续b模式帧202的血管腔区域204中的图像像素208应用414杂波滤波,以基于流图像帧302中的对应图像像素308的流动特性生成杂波抑制的b模式帧。方法400可包括在超声系统100的显示系统134处呈现416杂波抑制的b模式帧。
47.在代表性实施方案中,流图像帧302为b流图像帧。在示例性实施方案中,流图像帧302为颜色流图像帧或矢量流图像帧中的一者。在某些实施方案中,血管腔区域204、304是颈动脉的腔区域。在各种实施方案中,方法400可包括当流图像帧302和后续b模式帧202中的血管腔区域204、304之间的空间相关性不超过阈值时412,在无需应用414杂波滤波的情况下在显示系统134处呈现416紧接在流图像帧302之后采集的一连串b模式帧中的后续b模式帧202。在代表性实施方案中,分析410空间相关性可生成相关系数。阈值可以是阈值相关系数。在示例性实施方案中,分割408流图像帧和后续b模式帧202以提取血管腔区域204由
执行人工智能的至少一个处理器来执行。在某些实施方案中,应用414杂波滤波由至少一个处理器132、160基于由流图像帧302中的对应图像像素308的流动特性限定的流量,对后续b模式帧202的血管腔区域204中的图像像素208中的每个图像像素平滑地应用。
48.各种实施方案提供了用于在b模式超声图像202中描绘的血管204、206中提供杂波抑制的超声系统100。超声系统100可包括超声探头104、至少一个处理器132、140、150、160和显示系统134。超声探头104可被配置为采集多个一连串b模式帧,该多个一连串b模式帧中的每个一连串b模式帧包括多个b模式帧202。超声探头104可被配置为周期性地采集多个一连串b模式帧202中的每个一连串b模式帧之间的流图像帧302。至少一个处理器132、140可被配置为分割流图像帧302和紧接在流图像帧302之后采集的一连串b模式帧中的后续b模式帧202,以提取流图像帧302和后续b模式帧202中的每一者中的血管腔区域204、304。至少一个处理器132、150可被配置为分析流图像帧302和后续b模式帧202中的血管腔区域204、304之间的空间相关性。至少一个处理器132、160可被配置为当流图像帧302和后续b模式帧202中的血管腔区域204、304之间的空间相关性超过阈值时,对后续b模式帧202的血管腔区域204中的图像像素208应用杂波滤波,以基于流图像帧302中的对应图像像素308的流动特性生成杂波抑制的b模式帧。显示系统134可以被配置为呈现杂波抑制的b模式帧。
49.在示例性实施方案中,流图像帧302为b流图像帧。在某些实施方案中,流图像帧302为颜色流图像帧或矢量流图像帧中的一者。在各种实施方案中,当流图像帧302和后续b模式帧202中的血管腔区域204、304之间的空间相关性不超过阈值时,可以在无需由至少一个处理器132、160应用杂波滤波的情况下在显示系统134处呈现紧接在流图像帧302之后采集的一连串b模式帧中的后续b模式帧202。在代表性实施方案中,至少一个处理器132、150基于空间相关性分析生成相关系数。阈值是阈值相关系数。在某些实施方案中,至少一个处理器132、140执行人工智能以分割流图像帧302和后续b模式帧202以提取血管腔区域204、304。在示例性实施方案中,至少一个处理器132、160可被配置为基于由流图像帧302中的对应图像像素308的流动特性限定的流量,对后续b模式帧202的血管腔区域204中的图像像素208中的每个图像像素平滑地应用杂波滤波。
50.某些实施方案提供一种非暂态计算机可读介质,该非暂态计算机可读介质上存储有计算机程序,该计算机程序具有至少一个代码段。该至少一个代码段可由机器执行以使超声系统执行步骤400。步骤400可以包括采集404多个一连串b模式帧,该多个一连串b模式帧中的每个一连串b模式帧包括多个b模式帧202。步骤400可以包括周期性地采集406多个一连串b模式帧202中的每个一连串b模式帧之间的流图像帧302。步骤400可包括分割408流图像帧302和紧接在流图像帧302之后采集的一连串b模式帧中的后续b模式帧202,以提取流图像帧302和后续b模式帧202中的每一者中的血管腔区域204、304。步骤400可包括分析410流图像帧302和后续b模式帧202中的血管腔区域204、304之间的空间相关性。步骤400可包括当流图像帧302和后续b模式帧202中的血管腔区域204、304之间的空间相关性超过阈值时412,对后续b模式帧202的血管腔区域204中的图像像素208应用414杂波滤波,以基于流图像帧302中的对应图像像素308的流动特性生成杂波抑制的b模式帧。步骤400可包括在超声系统100的显示系统134处呈现416杂波抑制的b模式帧。
51.在各种实施方案中,流图像帧302是b流图像帧。在代表性实施方案中,步骤400可包括当流图像帧302和后续b模式帧202中的血管腔区域204、304之间的空间相关性不超过
阈值时412,可以在无需应用414杂波滤波的情况下在显示系统134处呈现416紧接在流图像帧302之后采集的一连串b模式帧中的后续b模式帧202。在示例性实施方案中,分割408流图像帧302和后续b模式帧202以提取血管腔区域204、304可由人工智能来执行。在某些实施方案中,应用414杂波滤波基于由流图像帧302中的对应图像像素308的流动特性限定的流量,对后续b模式帧202的血管腔区域204中的图像像素208中的每个图像像素平滑地应用。
52.如本文所用,术语“电路”是指物理电子部件(即,硬件)以及可配置硬件、由硬件执行和/或以其他方式与硬件相关联的任何软件和/或固件(“代码”)。例如,如本文所用,当执行一条或多条第一代码时,特定处理器和存储器可包括第一“电路”,并且在执行一条或多条第二代码时,特定处理器和存储器可包括第二“电路”。如本文所用,“和/或”表示列表中的由“和/或”连结的项中的任一个或多个项。例如,“x和/或y”表示三元素集{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。作为另一个示例,“x、y和/或z”表示七元素集{(x),(y),(z),(x,y),(x,z),(y,z),(x,y,z)}中的任何元素。如本文所用,术语“示例性”表示用作非限制性示例、实例或例证。如本文所用,术语“例如(e.g.)”和“例如(for example)”引出一个或多个非限制性示例、实例或例证的列表。如本文所用,电路“用于”或“被配置为”每当该电路包括执行功能的必需硬件和代码(如果需要的话)时就执行该功能,不管是否通过某些用户可配置的设置禁用或不启用该功能的执行。
53.其他实施方案可提供计算机可读设备和/或非暂态计算机可读介质,和/或机器可读设备和/或非暂态机器可读介质,以上设备和/或介质上存储有可由机器和/或计算机执行的机器代码和/或具有至少一个代码段的计算机程序,从而使机器和/或计算机执行如本文所述的步骤以用于在b模式超声图像中描绘的血管中提供杂波抑制。
54.因此,本公开可在硬件、软件或硬件和软件的组合中实现。本公开可能以集中方式在至少一个计算机系统中实现,或以分布式方式实现,其中不同的元件分布在若干互连的计算机系统上。适于执行本文所述的方法的任何种类的计算机系统或其他装置都是合适的。
55.各种实施方案也可嵌入计算机程序产品中,该计算机程序产品包括能够实现本文所述的方法的所有特征,并且当加载到计算机系统中时能够执行这些方法。本文中的计算机程序是指以任何语言、代码或符号表示的一组指令的任何表达,这些指令旨在使具有信息处理能力的系统直接执行特定功能或在以下两项或其中一项之后执行特定功能:a)转换为另一种语言、代码或符号;b)以不同的物质形式进行复制。
56.虽然已经参考某些实施方案来描述了本公开,但是本领域的技术人员应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以进行各种改变并可以替换等同物。另外,在不脱离本公开的范围的情况下,可以进行许多修改以使特定情况或材料适应于本公开的教导。因此,本公开不旨在限于所公开的特定实施方案,而是本公开将包括落入所附权利要求书的范围内的所有实施方案。
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