用于超声数据的收集和可视化的方法和装置与流程

用于超声数据的收集和可视化的方法和装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术根据35 u.s.c.
§
119(e)要求于2019年4月3日以代理人案号b1348.70140us00提交并且名称为“methods and apparatuses for collection and visualization of ultrasound data[用于超声数据的收集和可视化的方法和装置]”的美国专利申请序列号62/828,959的权益，该美国专利申请通过援引以其全文并入本文。
技术领域
[0003]
总体上，本文描述的技术的各方面涉及超声图像的收集。


背景技术：

[0004]
超声探头可以用于使用频率高于人类可听频率的声波来执行诊断成像和/或治疗。超声成像可以用于查看体内软组织结构。当超声脉冲被发射到组织中时，不同振幅的声波可能在不同的组织界面处反射回探头。然后，可以记录这些反射的声波并将其作为图像显示给操作员。声音信号的强度(振幅)和波穿过人体所需的时间可以提供用于产生超声图像的信息。可以使用超声设备形成许多不同类型的图像。例如，可以生成示出组织的二维截面、血流、组织随时间的运动、血液的位置、特定分子的存在、组织的刚度或三维区域的解剖结构的图像。


技术实现要素：

[0005]
根据本技术的一方面，提供了一种装置，该装置包括处理设备，该处理设备与超声设备操作性地通信。该处理设备被配置成：显示由该超声设备收集的初始超声图像；配置该超声设备以基于由该超声设备收集的该初始超声图像执行三维超声成像扫掠(sweep)；随着在该三维超声成像扫掠期间收集超声图像而显示这些超声图像；显示包括该三维超声成像扫掠期间收集的这些超声图像和这些超声图像的分割部分的电影；以及基于该三维超声成像扫掠期间收集的这些超声图像的分割部分显示三维可视化。
[0006]
一些方面包括存储处理器可执行指令的至少一种非暂态计算机可读存储介质，这些处理器可执行指令在由至少一个处理器执行时使该至少一个处理器执行上述方面和实施例。一些方面包括一种用于执行该处理设备被配置成执行的动作的方法。
附图说明
[0007]
将参考以下示例性和非限制性附图描述各个方面和实施例。应当理解，附图不一定按比例绘制。出现在多个附图中的项在其出现的所有附图中由相同或相似的附图标记指示。
[0008]
图1展示了根据本技术的非限制性实施例的示例图形用户界面(gui)。
[0009]
图2展示了根据本技术的另一个非限制性实施例的替代性gui。
[0010]
图3展示了根据本文描述的某些实施例的另一个示例gui。
[0011]
图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11展示了图3的gui的进一步示例。
[0012]
图12展示了根据本文描述的某些实施例的另一个示例gui。
[0013]
图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19和图20展示了根据本文描述的某些实施例的图12的gui的进一步示例。
[0014]
图21展示了根据本文描述的某些实施例的另一个示例gui。
[0015]
图22展示了根据本文描述的某些实施例的图21的gui的进一步示例。
[0016]
图23展示了根据本文描述的某些实施例的用于收集超声数据的可视化的过程。
[0017]
图24展示了根据本文描述的某些实施例的示例超声系统的示意性框图。
具体实施方式
[0018]
超声成像的一些应用包括用超声设备捕获解剖结构(例如，膀胱)的一个或多个超声图像并基于超声图像执行临床测量。在一些实施例中，捕获超声图像可以包括用超声设备执行三维(3d)超声成像扫掠。测量可以基于超声图像的分割部分。例如，对膀胱体积的测量可以基于超声图像的表示超声图像中描绘的膀胱的内部的分割部分。发明人已经认识到，在执行这种3d扫掠之前，显示由超声设备在沿着3d扫掠的位置之一处收集的超声图像并显示该超声图像的分割部分可能是有帮助的。使用该分割部分作为示例，用户可能能够确定在3d扫掠期间收集的超声图像的分割部分是否可以用于测量。如果这些分割部分是可用的，则用户可以启动3d扫掠。如果这些分割部分是不可用的，则用户可以重新定位超声设备。发明人还认识到，在3d扫掠之后，显示在3d扫掠期间收集的超声图像和这些超声图像的分割部分可能是有帮助的。基于查看所收集的分割部分，用户可以确定在3d扫掠期间收集的超声图像的分割部分是否可以用于测量。如果这些分割部分是可用的，则用户可以使用基于3d扫掠产生的测量值。如果这些分割部分是不可用的，则用户可以重新定位超声设备并启动另一次3d扫掠。发明人还认识到，在3d扫掠之后，基于在3d扫掠期间收集的超声图像的分割部分，显示正被测量的解剖结构的3d可视化(例如，正在测量其体积的膀胱的3d可视化)可能是有帮助的。基于查看解剖结构的3d可视化，用户可以确定在3d扫掠期间收集的超声图像和这些超声图像的分割部分是否可以用于测量。如果这些超声图像和分割部分是可用的，则用户可以使用基于3d扫掠产生的测量值。如果这些超声图像和分割部分是不可用的，则用户可以重新定位超声设备并启动另一次3d扫掠。
[0019]
应当理解，本文描述的实施例可以以多种方式中的任一种来实施。以下仅出于说明性目的提供了具体实施方式的示例。应当理解，这些实施例和所提供的特征/能力可以单独使用、全部一起使用、或者以两个或更多个的任何组合使用，因为本文描述的技术的各方面在这方面不受限制。
[0020]
图1至图22展示了由处理设备显示的图形用户界面(gui)。处理设备例如可以为例如手持设备(比如移动电话或平板计算机)或膝上型计算机。处理设备可以与超声设备操作性地通信。超声设备和处理设备可以通过有线通信链路(例如，通过以太网、通用串行总线(usb)电缆或闪电电缆)或通过无线通信链路(例如，通过蓝牙、wifi或zigbee无线通信链路)进行通信。在一些实施例中，gui可以显示在处理设备的触敏显示屏上。
[0021]
图1展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 100。gui 100包括体积自动计算选项132。在一些实施例中，在接收到体积自动计算选项132的选择后，处理设备可以显示
gui 200。
[0022]
图2展示了根据本文描述的某些实施例的另一个示例gui 200。gui 200包括超声图像212、分割部分220、计算选项234、符号214和竖直线216。超声图像212可以基于由超声设备收集的原始超声数据而生成。在一些实施例中，超声设备可以基于原始超声数据生成超声图像212，并且处理设备可以从超声设备接收超声图像212并显示该超声图像。在一些实施例中，超声设备可以从原始超声数据生成扫描线，并且处理设备可以从超声设备接收扫描线并基于扫描线生成超声图像212。在一些实施例中，处理设备可以从超声设备接收原始超声数据并基于原始超声数据生成超声图像212。当收集到新的超声数据时，可以更新显示在gui 200中的超声图像212和分割部分220。(本文进一步描述的超声图像可以以与参考超声图像212描述的方式相同的方式生成。)
[0023]
符号214叠加在超声图像212上并且可以为膀胱上的特定点的位置的指示器。在图2中，符号214是膀胱的质心位置的指示器。竖直线216(相对于超声图像212)竖直地延伸穿过超声图像212并且位于沿着超声图像212的水平维度的中间。随着新的超声图像212的收集和显示，可以更新符号214的位置。符号214和竖直线216可以帮助用户使膀胱在超声图像212中居中。
[0024]
在图2中，分割部分220表示如在超声图像212中描绘的膀胱的内部。在一些实施例中，处理设备可以使用统计模型来生成分割部分220。具体地，可以训练统计模型以确定超声图像中的分割部分的位置。例如，可以训练统计模型以确定如在超声图像中描绘的膀胱的内部的位置。统计模型可以存储在处理设备上，或存储在另一个电子设备(例如，服务器)上并由处理设备访问。在一些实施例中，可以用多对输入和输出训练数据集将统计模型训练为分割模型。每个输入训练数据集可以为描绘膀胱的超声图像。每个输出训练数据集可以为分割掩码，该分割掩码是尺寸与输入训练数据超声图像相等的值阵列，并且与超声图像中的膀胱内的位置相对应的像素被手动设置为1，而其他像素被设置为0。基于该训练数据，该统计模型可以学习基于所输入的超声图像(例如，超声图像212)输出分割掩码，其中每个像素都具有表示该像素对应于超声图像中的膀胱内的位置的概率的值(值更接近1)、或表示该像素对应于解剖结构外部的位置的概率的值(值更接近0)。处理设备可以选择分割掩码中具有大于阈值(例如，0.5)的值的所有像素作为在膀胱内，并在超声图像212中突出显示这些像素以显示分割部分220。可以以相同方式分割超声图像的其他方面(例如，边界、直径等)。统计模型可以为例如卷积神经网络、全连接神经网络、循环神经网络(例如，长短期记忆(lstm)循环神经网络)、随机森林、支持向量机、线性分类器和/或任何其他统计模型，并且可以使用深度学习技术来生成分割部分220。(本文进一步描述的分割部分可以以与参考分割部分220描述的方式相同的方式生成。)
[0025]
在一些实施例中，在接收到对计算选项234的选择后，处理设备可以配置超声设备以执行3d扫掠，并显示gui 300。用户可以在膀胱在如gui 200中显示的超声图像212中正确定位时决定选择计算选项234。例如，用户可以在膀胱在超声图像212中居中时决定选择计算选项234，并且可以使用符号214和竖直线216来确定膀胱何时在超声图像212中居中。
[0026]
3d扫掠可以为高程扫掠。换句话说，在3d扫掠期间，超声设备可以收集多个超声图像，每个超声图像是沿着不同的成像切片以沿着超声设备的换能器阵列的高程维度的不同角度收集的。处理设备可以配置超声设备和/或其自身以使用波束成形在3d扫掠的每个阶
段沿着不同方向聚焦超声波束。可以在用户将超声设备维持在与当超声设备收集超声图像212时所处的位置和取向相同的位置和取向时执行3d扫掠。在用户将超声设备维持在与当超声设备收集超声图像212时所处的位置和取向相同的位置和取向时，超声设备可以使用芯片上的超声换能器的二维阵列来执行三维超声成像扫掠。可以参考图24找到对这种芯片的进一步描述。波束成形过程可以包括对从超声换能器阵列的不同部分向发射和接收的超声波/数据施加不同的延迟(例如，对不同高程行施加不同延迟，其中行是指在超声换能器阵列的短轴上的相同位置处的元件序列)。在处理所得数据时，超声设备和/或处理设备可以施加延迟。处理设备可以配置超声设备以基于在选择计算选项234之前收集的超声图像212来执行3d扫掠。在一些实施例中，超声图像212的成像切片可以为3d扫掠的中心成像切片。在一些实施例中，超声图像212的成像切片可以为3d扫掠的一种极端情况。
[0027]
图3展示了根据本文描述的某些实施例的另一个示例gui 300。gui 300包括超声图像312、计算指示器322、计算时间指示器324和取消选项326。超声图像312可以为在扫掠期间最近收集的超声图像。在一些实施例中，计算指示器322可以指示处理设备当前正在记录要在计算中使用的超声图像(包括超声图像312)。在一些实施例中，计算时间指示器324可以指示在3d扫掠中已经过去了多少时间以及剩余多少时间。在一些实施例中，在确定激活取消选项326后，处理设备可以停止3d扫掠。
[0028]
图4展示了根据本文描述的某些实施例的gui 300的另一个示例。图4中的gui 300包括超声图像412。超声图像412可以为在3d扫掠期间最近收集的超声图像，以及在收集到超声图像312之后收集的超声图像。
[0029]
图5至图11展示了根据本文描述的某些实施例的gui 300的进一步示例。这些附图中的gui 300分别包括超声图像512、612、712、812、912、1012或1112。超声图像512至1112中的每一个可以为在3d扫掠期间、在前一附图的超声图像之后最近收集的超声图像。应当理解，3d扫掠可以收集更多的超声图像，并且gui 300因此可以显示比图3至图11中展示的超声图像更多的超声图像。例如，3d扫掠可以收集25个超声图像，其中每个图像都可以由gui 300显示。在一些实施例中，在完成3d扫掠后，处理设备可以显示gui 1200或gui 2100。
[0030]
在一些实施例中，gui 300可以进一步显示分割部分，该分割部分可以为如在相应的超声图像中描绘的膀胱的内部。可以参考分割部分220找到对分割部分的进一步描述。在此类实施例中，当超声设备收集到超声图像312至1112时，处理设备可以实时地在相应的超声图像上显示分割部分。
[0031]
图12展示了根据本文描述的某些实施例的另一个示例gui 1200。gui 1200包括电影1228、电影控制/信息条1230、测量值指示器1232、电影视图指示器1236、3d视图指示器1238以及膀胱覆盖选项1250。电影视图指示器1236在图12中突出显示，指示gui 1200以电影1228的形式显示在3d扫掠期间收集的3d超声数据。在一些实施例中，电影1228可以描绘在3d扫掠期间收集的超声图像(即，超声图像312至1112)。在图12中，电影1228描绘了超声图像312，即，在3d扫掠期间收集的第一超声图像。电影控制/信息条1230可以控制并提供关于电影1228的信息。例如，电影控制/信息条1230可以提供关于在电影1228的回放期间已经过去了多少时间、电影1228的回放剩余多少时间的信息，并且可以控制播放、暂停或改变到电影1228中的不同时间点。在一些实施例中，电影1228可以循环播放。如下文进一步描述的，gui 1200可以将分割部分与某些超声图像一起显示。膀胱覆盖选项1250可以打开或关
闭这样的分割部分的显示。
[0032]
在一些实施例中，测量值指示器1232可以显示对扫掠期间收集的超声图像执行的测量的值。例如，该测量可以为对在扫掠期间收集的超声图像中描绘的膀胱的体积的测量。在一些实施例中，为了执行体积测量，处理设备可以计算每个超声图像中的分割部分(如果有的话)的面积。然后，处理设备可以计算3d扫掠中的每对连续的超声图像中的分割部分的平均面积(例如，第一超声图像和第二超声图像中的分割部分的平均值、第二超声图像和第三超声图像中的分割部分的平均值等)。然后，处理设备可以将每个平均面积乘以3d扫掠中的每个连续成像切片之间的角度(以弧度为单位)以产生体积，并将所有体积相加以产生最终体积值。应当理解，可以使用用于基于超声图像执行测量的其他方法，并且也可以执行其他类型的测量。
[0033]
如上所述，在一些实施例中，处理设备可以在完成3d扫掠后显示gui 1200。在从gui 1200接收到对3d视图指示器1238的选择后，处理设备可以显示gui 2100。
[0034]
图13展示了根据本文描述的某些实施例的gui 1200的另一个示例。在图13中，电影1228描绘了超声图像412，即，在3d扫掠期间在图12中显示的超声图像312之后收集的超声图像。
[0035]
图14至图20展示了根据本文描述的某些实施例的gui 1200的进一步示例。在每个附图中，电影1228分别描绘了超声图像512、612、712、812、912、1012或1112。超声图像512至1112中的每一个是在3d扫掠期间在前一附图中描绘的超声图像之后收集的超声图像之一。图15至图18分别进一步包括分割部分1520、1620、1720或1820。分割部分1520至1820中的每一个可以为如相应的超声图像612、712、812和912中描绘的膀胱的内部。可以参考分割部分220找到对分割部分的进一步描述。如上所述，膀胱覆盖选项1250可以打开或关闭这些分割部分的显示。应该理解，在图12至图14和图19至图20中，在相应的超声图像312至512和1012至1112中没有描绘膀胱，因此没有显示分割部分。还应当理解，如图16至图18中描绘的，在一些实施例中，如果处理设备在阈值时间段期间没有接收到对其特征之一的选择，则会停止显示电影控制/信息条1230。如上所述，应当理解，3d扫掠可以收集更多的超声图像，并且gui 1200因此可以显示比图3至图11中展示的超声图像和分割部分更多的超声图像和分割部分。例如，3d扫掠可以收集25个超声图像，其中每个图像都可以由gui 300显示。
[0036]
图21展示了根据本文描述的某些实施例的另一个示例gui 2100。gui 2100包括电影视图指示器1236、3d视图指示器1238、测量值指示器1232、3d可视化2140、第一取向指示器2142和第二取向指示器2144。3d可视化2140包括3d膀胱可视化2146和3d环境可视化2148。
[0037]
在一些实施例中，3d可视化2140可以从在3d扫掠期间收集的超声图像和来自超声图像的分割部分生成。每个超声图像都可以从相对于超声设备以不同角度布置的成像切片生成。处理设备可以以超声图像相对于超声设备的对应角度布置来自超声图像的分割部分(其可以如上所述地由统计模型生成)和b模式超声图像本身这两者的数据，并将这些成角度的图像转换到体素网格中。处理设备然后可以通过对体素网格进行体积渲染来产生3d可视化2140。更特别地，在一些实施例中，3d可视化2140可以为来自超声图像的分割部分和超声图像本身的数据的组合(例如，线性组合)。例如，由3d可视化2140描绘的给定体素处的rgba值可以基于f(bladderintensity) g(tissueintensity)。bladderintensity可以为该
体素处的分割掩码的值，其中，分割掩码用于生成如上所述的分割部分。tissueintensity可以为该体素处的b模式超声图像的值。f(x)可以取rgba空间中的红色、绿色、蓝色和α中的每一个的范围的端点rmax和rmin，并返回红色、绿色、蓝色和α中的每一个的插值(x-rmin)/(rmax-rmin)。g(x)可以为缩放因子乘以x。当生成3d可视化2140时，多个超声图像和分割掩码可以在给定体素处重叠，并且各自的f(bladderintensity) g(tissueintensity)值可以相加以产生体素的最终值。在显示时，如上所述生成的3d可视化2140可以包括可以描绘膀胱的3d体积的3d膀胱可视化2146部分、以及可以描绘周围组织的3d环境可视化2148部分。3d环境可视化2148可以通过使用3d可视化2140的超声图像分量描绘周围界标(例如，耻骨)来突出显示膀胱的边界并提供在膀胱的三维空间中的取向。膀胱环境选项2150可以打开或关闭3d环境可视化2148的显示。因此，如果膀胱环境选项2150被设置为开启，则可以显示3d膀胱可视化2146和3d环境可视化2148，并且如果膀胱环境选项2150被设置为关闭，则可以显示3d膀胱可视化2146而不显示3d环境可视化2148。
[0038]
在一些实施例中，第一取向指示器2142可以为执行3d扫掠的超声设备相对于由3d可视化2140描绘的膀胱的位置的指示器。在一些实施例中，第二取向指示器2144可以为在3d扫掠期间收集的超声图像的底部平面相对于由3d可视化2140描绘的膀胱的位置的指示器。因此，在gui 2100中第一取向指示器2142和/或第二取向指示器2144相对于3d可视化2140的位置可以提供关于如在gui 2100中所描绘的3d可视化2140的取向的信息。
[0039]
在一些实施例中，处理设备可以检测其触敏显示屏上的拖拽或捏合移动，并且基于该拖拽或捏合运动来修改3d可视化2140、第一取向指示器2142和第二取向指示器2144的显示，以将它们描绘为如同被三维地旋转和/或放大一样。例如，响应于处理设备的触敏显示屏上的水平拖拽运动，处理设备可以显示3d可视化2140、第一取向指示器2142和第二取向指示器2144，使得它们看起来像围绕竖直轴线三维地旋转。响应于竖直拖拽运动，处理设备可以显示3d可视化2140、第一取向指示器2142和第二取向指示器2144，使得它们看起来像围绕水平轴线三维地旋转。响应于捏合运动，处理设备可以显示3d可视化2140、第一取向指示器2142和第二取向指示器2144，使得它们看起来像被放大。
[0040]
图22展示了根据本文描述的某些实施例的gui 2100的进一步示例。在图22中，在处理设备接收到处理设备的触敏显示屏上的拖拽运动和捏合运动之后，显示3d可视化2140、第一取向指示器2142和第二取向指示器2144。处理设备将3d可视化2140、第一取向指示器2142和第二取向指示器2144显示为看起来如同已经被三维地旋转并放大一样。
[0041]
如上所述，在一些实施例中，处理设备可以在完成3d扫掠后显示gui 2100。在从gui 2100接收到对电影视图指示器1236的选择后，处理设备可以显示gui 1200。
[0042]
图23展示了根据本文描述的某些实施例的用于收集超声数据的可视化的过程2300。过程2300由处理设备执行。处理设备可以为例如手持设备(比如移动电话或平板计算机)或膝上型计算机，并且可以与超声设备操作性地通信。超声设备和处理设备可以通过有线通信链路(例如，通过以太网、通用串行总线(usb)电缆或闪电电缆)或通过无线通信链路(例如，通过蓝牙、wifi或zigbee无线通信链路)进行通信。处理设备可以具有触敏显示屏。
[0043]
在动作2302中，处理设备显示由超声设备收集的超声图像。在一些实施例中，处理设备还可以显示超声图像的分割部分。可以参考图2找到对动作2302的进一步描述。过程2300从动作2302进行到动作2304。
[0044]
在动作2304中，处理设备配置超声设备以基于由超声设备收集的来自动作2302的超声图像执行3d扫掠。可以参考图2找到对动作2304的进一步描述。过程2300从动作2304进行到动作2306。
[0045]
在动作2306中，处理设备随着在3d扫掠期间收集超声图像而显示这些超声图像。在一些实施例中，处理设备还可以随着在3d扫掠期间收集超声图像而显示这些超声图像的分割部分。可以参考图3至图11找到对动作2306的进一步描述。过程2300从动作2306进行到动作2308。
[0046]
在动作2308中，处理设备显示包括3d扫掠期间收集的超声图像和这些超声图像的分割部分的电影。可以参考图12至图20找到对动作2308的进一步描述。过程2300从动作2308进行到动作2310。
[0047]
在动作2310中，处理设备基于3d扫掠期间收集的超声图像的分割部分显示三维可视化。可以参考图21至图22找到对动作2310的进一步描述。
[0048]
在一些实施例中，可以不存在动作2302。例如，处理设备可以从gui 100接收选择以启动3d扫掠，并且可以不显示gui 200。在一些实施例中，可以不存在动作2306。例如，处理设备可以不在3d扫掠期间显示gui 1200。在一些实施例中，可以不存在动作2308。例如，处理设备可以在gui 300之后显示gui 2100而不显示gui 1200。在一些实施例中，可以不存在动作2310。例如，处理设备可以在gui 300之后显示gui 1200而不显示gui 2100。在一些实施例中，动作2310可以在动作2308之前。例如，处理设备可以在gui 1200之前显示gui 2100。
[0049]
各种发明构思可以被体现为一个或多个过程，已经提供了该一个或多个过程的示例。作为每个过程的一部分执行的动作可以以任何合适的方式排序。因此，可以构造实施例，在这些实施例中，动作以与所示的顺序不同的顺序执行，这些动作可以包括同时执行一些动作，即使这些动作在说明性实施例中被示出为连续动作。进一步，可以组合和/或省略这些过程中的一个或多个，并且这些过程中的一个或多个可以包括附加步骤。
[0050]
虽然以上描述集中于膀胱的成像、测量和可视化，但是应当理解，可以以相同方式对其他解剖结构(例如，心脏的左心室)进行成像、测量和可视化。
[0051]
以上描述集中于显示超声图像、分割部分和基于这样的分割部分的三维可视化，其中，超声图像是在3d扫掠期间收集的。如上所述，在一些实施例中，处理设备可以配置超声设备和/或其自身以使用波束成形在3d扫掠的每个阶段沿着不同方向聚焦超声波束。然而，应当理解，可以使用相同方法来显示超声图像、分割部分和基于这样分割部分的三维可视化，其中，超声图像是从收集三维数据的单个超声波束收集的。可替代地，当超声设备沿一个方向聚焦超声，并且用户移动超声设备以使波束扫掠从而收集三维数据时，可以将相同方法用于所收集的超声图像。
[0052]
图24展示了根据本文描述的某些实施例的示例超声系统2400的示意性框图。超声系统2400包括超声设备2402和处理设备2404。
[0053]
超声设备2402包括超声电路系统2410。处理设备2404包括显示屏2412、处理器2414、存储器2416、输入设备2418、相机2420和扬声器2422。处理设备2404与超声设备2402以有线方式(例如，通过闪电连接器或迷你usb连接器)和/或以无线方式(例如，使用蓝牙、zigbee和/或wifi无线协议)通信。
[0054]
超声设备2402可以被配置成生成超声数据，该超声数据可以用于生成超声图像。超声设备2402可以以多种方式中的任一种来构造。在一些实施例中，超声设备2402包括发射器，该发射器将信号发射到发射波束成形器，该发射波束成形器进而驱动换能器阵列内的换能器元件以将脉冲超声信号发射到比如患者等结构中。脉冲超声信号可以从人体中的结构(比如血细胞或肌肉组织)反向散射，以产生返回到换能器元件的回波。然后，可以由换能器元件将这些回波转换成电信号并且由接收器接收这些电信号。将表示所接收的回波的电信号发送到输出超声数据的接收波束成形器。超声电路系统2410可以被配置成生成超声数据。超声电路系统2410可以包括单片集成到单个半导体裸片上的一个或多个超声换能器。超声换能器可以包括例如一个或多个电容式微加工超声换能器(cmut)、一个或多个cmos(互补金属氧化物半导体)超声换能器(cut)、一个或多个压电微加工超声换能器(pmut)、和/或一个或多个其他合适的超声换能器单元。在一些实施例中，超声换能器可以与超声电路系统2410中的其他电子部件(例如，发射电路系统、接收电路系统、控制电路系统、电源管理电路和处理电路系统)形成在同一芯片上以形成单片超声设备。超声设备2402可以通过有线(例如，通过闪电连接器或迷你usb连接器)和/或无线(例如，使用蓝牙、zigbee和/或wifi无线协议)将超声数据和/或超声图像传输到处理设备2404。
[0055]
现在参考处理设备2404，处理器2414可以包括专门编程的和/或专用的硬件，比如专用集成电路(asic)。例如，处理器2414可以包括一个或多个图形处理单元(gpu)和/或一个或多个张量处理单元(tpu)。tpu可以是专门针对机器学习(例如，深度学习)设计的asic。例如，可以采用tpu来加速神经网络的推理阶段。处理设备2404可以被配置成处理从超声设备2402接收到的超声数据以生成超声图像，以供在显示屏2412上显示。该处理可以由例如处理器2414来执行。处理器2414还可以被适配成控制超声设备2402对超声数据的获取。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。在一些实施例中，所显示的超声图像可以以至少5hz、至少10hz、至少20hz的速率，以5hz至60hz之间的速率，以大于20hz的速率进行更新。例如，即使正在基于先前获取的数据生成图像并且同时正在显示实时超声图像，也可以获取超声数据。随着附加超声数据的获取，顺序地显示从最近获取的超声数据生成的附加帧或图像。另外或可替代地，超声数据可以在扫描会话期间暂时存储在缓冲器中并以不及实时的方式处理。
[0056]
处理设备2404可以被配置成使用处理器2414(例如，一个或多个计算机硬件处理器)和包括比如存储器2416等非暂态计算机可读存储介质的一种或多种制品来执行本文中描述的某些过程(例如，过程2300)。处理器2414可以以任何合适的方式控制向存储器2416写入数据和从该存储器读取数据。为了执行本文描述的某些过程，处理器2414可以执行存储在一个或多个非暂态计算机可读存储介质(例如，存储器2416)中的一个或多个处理器可执行指令，该一个或多个非暂态计算机可读存储介质可以用作存储供处理器2414执行的处理器可执行指令的非暂态计算机可读存储介质。相机2420可以被配置成检测光(例如，可见光)以形成图像。相机2420可以与显示屏2412在处理设备2404的同一面上。显示屏2412可以被配置成显示图像和/或视频，并且可以为例如处理设备上的液晶显示器(lcd)、等离子显示器和/或有机发光二极管(oled)显示器2404。输入设备2418可以包括能够从用户接收输入并将该输入发射到处理器2414的一个或多个设备。例如，输入设备2418可以包括键盘、鼠标、麦克风、显示屏2412上的触摸使能传感器、和/或麦克风。显示屏2412、输入设备2418、相
机2420和扬声器2422可以通信地耦合到处理器2414和/或受处理器2414控制。
[0057]
应当理解，处理设备2404可以以多种方式中的任一种来实施。例如，处理设备2404可以被实施为比如移动智能电话或平板计算机等手持设备。由此，超声设备2402的用户能够用一只手操作超声设备2402并用另一只手握持处理设备2404。在其他示例中，处理设备2404可以被实施为并非手持设备的便携式设备，比如膝上型计算机。在又其他示例中，处理设备2404可以被实施为比如台式计算机等固定设备。处理设备2404可以通过有线连接(例如，经由以太网电缆)和/或无线连接(例如，通过wifi网络)连接到网络2406。处理设备2404由此可以通过网络2406与一个或多个服务器2408进行通信(例如，向该一个或多个服务器发射数据或从其接收数据)。例如，一方可以从服务器2408向处理设备2404提供处理器可执行指令以供存储在一个或多个非暂态计算机可读存储介质中，这些处理器可执行指令在被执行时可以使处理设备2404执行本文描述的某些过程(例如，过程2300)。关于对超声设备和系统的进一步描述，请参见于2017年1月25日提交的、名称为“universal ultrasound device and related apparatus and methods[通用超声设备和相关装置及方法]”并公开为美国专利公开号2017-0360397 a1(并被转让给本技术的受让人)的美国专利申请号15/415,434。
[0058]
图24应被理解为非限制性的。例如，超声系统2400可以包括比所示的更少或更多的部件，并且处理设备2404和超声设备2402可以包括比所示的更少或更多的部件。在一些实施例中，处理设备2404可以为超声设备2402的一部分。
[0059]
本披露的不同方面可以单独使用、组合使用、或以前文所述的实施例中未确切描述的多种布置使用，并且因此在其应用中不局限于其在前文描述中所阐述或附图中所展示的部件的细节和布置。例如，一个实施例中描述的方面可以以任何方式与其他实施例中描述的方面组合。
[0060]
如本文在说明书中使用的，除非明确地作相反指示，否则不定冠词“一个/种(a和an)”应当理解为是指“至少一个/种”。
[0061]
在说明书中和在权利要求中，如本文使用的短语“和/或”应当理解为意指如此联合的要素中的“任何一个或两个”，即，要素在一些情况中联合地存在而在其他情况中分离性地存在。用“和/或”列出的多个要素应以相同的方式理解，即，如此联合的要素中的“一个或多个”。除了通过“和/或”语句具体指明的要素之外还可以可选地存在其他要素，而无论与具体指明的那些要素相关还是无关。
[0062]
如本文在说明书和权利要求中所使用的，关于一个或多个要素的清单的短语“至少一个”应被理解为意指选自要素清单中的任何一个或多个要素，但不一定包括要素清单中具体列出的每个要素中的至少一个，并且不排除要素清单中的要素的任何组合。这个定义还允许可以可选地存在除了短语“至少一个”所指的、在要素清单中明确指明的要素之外的要素，无论是与明确指明的那些要素相关还是不相关。
[0063]
在权利要求中使用比如“第一”、“第二”、“第三”等序数术语来修饰权利要求要素本身并不意味着一个权利要求要素相对于另一个权利要求要素的任何优先权、优越性或顺序、或方法的动作执行的时间顺序，而是仅用作标签以将具有特定名称的一个权利要求要素与具有相同名称(但使用了序数术语)的另一个要素区分开来以区分权利要求要素。
[0064]
如本文所使用的，对在两个端点之间的数值的提及应被理解为包含数值可以采用
端点中的任一个的情况。例如，除非另有说明，否则陈述特性具有在a与b之间、或在大约a与b之间的值应被理解为意味着所指示的范围包括端点a和b。
[0065]
术语“大约”和“约”可以用于意指在一些实施例中在目标值的
±
20％以内，在一些实施例中在目标值的
±
10％以内，在一些实施例中在目标值的
±
5％以内，并且在一些实施例中在目标值的
±
2％内。术语“大约”和“约”可以包括目标值。
[0066]
而且，在本文中使用的措辞和术语是用于描述的目的，而不应当被视为是限制性的。本文使用的“包括(including)”、“包括(comprising)”或“具有(having)”、“包含(containing)”、“涉及(involving)”及其变型旨在涵盖其后所列的多项及其等效形式、以及附加项。
[0067]
在已经描述了至少一个实施例的几个方面后，应理解，本领域的技术人员容易进行各种改变、修改和改进。此类改变、修改和改进旨在作为本披露的目标。因此，前文描述和附图仅是通过举例的方式。