用于收集超声图像的方法和装置与流程

用于收集超声图像的方法和装置
相关申请的交叉引用
1.本技术根据35u.s.c.
§
119(e)要求于2019年8月8日在代理人案卷号b1348.70157us0下提交的名称为“methods and apparatuses for collection of ultrasound images[用于收集超声图像的方法和装置]”的美国申请序列号62/884,573的权益，该美国申请特此通过援引以其全文并入本文。
技术领域
[0002]
总体上，本文描述的技术的各方面涉及收集超声图像。


背景技术：

[0003]
超声设备可以用于使用频率高于人类可听到的频率的声波执行诊断成像和/或治疗。超声成像可以用于查看内部的软组织身体结构。当超声脉冲被发射到组织中时，不同振幅的声波可能会在不同的组织界面处反射回探头。这些反射的声波然后可以被记录并作为图像显示给操作者。声信号的强度(振幅)和波穿过身体所需的时间可以提供用于产生超声图像的信息。使用超声设备可以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、血的位置、特定分子的存在、组织的刚度或三维部位的解剖构造的图像。


技术实现要素：

[0004]
根据本技术的一方面，一种装置包括与超声设备进行操作性通信的处理设备，该处理设备被配置为：在超声成像期间，确定解剖部位被超声图像的视场裁剪；以及在该超声成像期间，提供该解剖部位被该超声图像的视场裁剪的通知。
[0005]
在一些实施例中，该处理设备被配置为，当确定该解剖部位被该超声图像的视场裁剪时，确定该解剖部位的超过阈值大小的一部分在该超声图像的视场的边缘的阈值距离内。在一些实施例中，该处理设备被配置为，当确定该解剖部位被该超声图像的视场裁剪时，使用统计模型。在一些实施例中，该处理设备被配置为，当在该超声成像期间确定该解剖部位被该超声图像的视场裁剪时，在显示先前的超声图像与显示后续的超声图像之间的时间段内确定该解剖部位被该超声图像的视场裁剪。在一些实施例中，以大约等于或介于15-30帧/秒的帧率显示连续的超声图像。
[0006]
在一些实施例中，该处理设备被配置为，当提供该解剖部位被该超声图像的视场裁剪的通知时，显示指示符，该指示符具有基于该解剖部位是否被该超声图像的视场裁剪而改变的方面。在一些实施例中，该指示符的该方面包括该指示符的颜色。在一些实施例中，该处理设备被配置为，当显示该指示符时，叠加在该超声图像上显示该指示符，使得该指示符位于该解剖部位的特定点上。在一些实施例中，该特定点具有预定的数学特性。在一些实施例中，该特定点包括该解剖部位的质心。
[0007]
在一些实施例中，该处理设备被配置为，当提供该通知时，在显示先前的超声图像
与显示后续的超声图像之间的时间段内提供该通知。在一些实施例中，以大约等于或介于15-30帧/秒的帧率显示连续的超声图像。
[0008]
在一些实施例中，该解剖部位包括膀胱。
[0009]
根据本技术的另一方面，一种装置包括与超声设备进行操作性通信的处理设备，该处理设备被配置为：确定解剖部位被在三维超声成像扫掠期间收集的至少一个超声图像的视场裁剪；以及提供该解剖部位被在该三维超声成像扫掠期间收集的该至少一个超声图像的视场裁剪的通知。
[0010]
在一些实施例中，该处理设备被配置为，当确定解剖部位被在该三维超声成像扫掠期间收集的该至少一个超声图像的视场裁剪时，确定该解剖部位的超过阈值大小的一部分在该至少一个超声图像的视场的边缘的阈值距离内。
[0011]
在一些实施例中，该三维超声成像扫掠包括厚度扫掠。
[0012]
在一些实施例中，该处理设备被配置为，当提供该解剖部位被在该三维超声成像扫掠期间收集的该至少一个超声图像的视场裁剪的通知时，显示该解剖部位被在该三维超声成像扫掠期间收集的该至少一个超声图像的视场裁剪的n个指示符。在一些实施例中，该指示符包括文本。
[0013]
在一些实施例中，该处理设备进一步被配置为显示该解剖部位的测量体积。在一些实施例中，该解剖部位包括膀胱。
[0014]
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，这些指令当被至少一个处理器执行时使该至少一个处理器执行上述各方面和各实施例。一些方面包括一种用于执行该处理设备被配置为执行的动作的方法。
附图说明
[0015]
将参考以下示例性且非限制性附图来描述各个方面和实施例。应当意识到，这些附图不一定按比例绘制。出现在多个附图中的项在它们出现的所有附图中用相同或相似的附图标记指示。
[0016]
图1展示了根据本文描述的某些实施例的示例图形用户界面(gui)；
[0017]
图2展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0018]
图3展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0019]
图4展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0020]
图5展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0021]
图6展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0022]
图7展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0023]
图8展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0024]
图9展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0025]
图10展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0026]
图11展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0027]
图12展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0028]
图13展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0029]
图14展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0030]
图15展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0031]
图16展示了根据本文描述的某些实施例的另一示例gui；
[0032]
图17展示了根据本文描述的某些实施例的一种用于确定解剖部位是否被超声图像中的视场(fov)裁剪的方法；
[0033]
图18展示了根据本文描述的某些实施例的用于收集超声图像的示例过程；
[0034]
图19展示了根据本文描述的某些实施例的用于收集超声图像的另一示例过程；以及
[0035]
图20展示了示例超声系统的示意性框图，在该超声系统上可以实践本文描述的技术的各个方面。
具体实施方式
[0036]
超声成像的一些应用包括用超声设备捕获解剖部位(例如膀胱)的一个或多个超声图像，以及基于这些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。然而，如果解剖部位在用于测量的超声图像中的一个或多个超声图像中被“裁剪”，则测量可能是不准确的。例如，试图测量给定解剖结构的体积时，如果解剖结构在测量所基于的三维成像扫掠的一个或多个超声图像中被裁剪，那么基于在三维成像扫掠期间收集的这些超声图像的体积测量可能被低估。如果解剖部位的超过阈值大小的一部分在超声图像的视场(fov)的边缘的阈值距离内，可以认为解剖部位在超声图像中被裁剪。
[0037]
在一些实施例中，用户可以在受试者上移动超声设备、查看由超声设备收集的超声图像以及基于超声图像将超声设备定位到受试者上的特定位置处。用户可以从该特定位置(其可以是例如扫掠的中心)发起三维超声成像扫掠。发明人已经认识到，当用户在受试者上移动超声设备并且查看由超声设备收集的超声图像时，对于与超声设备进行操作性通信的处理设备，以下可能是有用的：在超声成像期间确定解剖部位(例如膀胱)是否在超声图像中被裁剪，以及提供关于该解剖部位是否被裁剪的通知。基于该通知，如果解剖部位在从当前位置收集的超声图像中被裁剪，用户可以选择不发起三维超声成像扫掠。
[0038]
发明人还已经认识到，对于处理设备以下可能是有用的：确定解剖部位被在三维超声成像扫掠期间收集的至少一个超声图像的视场裁剪，以及提供有关于此的通知。因而，用户可以理解基于在三维超声成像扫掠期间收集的超声图像执行的测量可能是不准确的。
[0039]
应当意识到，本文描述的实施例可以以各种方式中的任何方式来实施。以下仅出于说明性目的提供了特定实施方式的示例。应当意识到，所提供的这些实施例和特征/能力可以单独地、全部一起或以两个或更多个的任何组合的方式使用，因为本文描述的技术的各方面并不限于此方面。
[0040]
图1至图7展示了根据本文描述的某些实施例的由处理设备显示的图形用户界面(gui)。处理设备可以是例如手持式设备，诸如移动电话或平板电脑、或笔记本电脑。处理设备可以与超声设备进行操作性通信。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)线缆或闪电线缆)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式显示屏上。gui可以在超声成像期间显示。
[0041]
图1展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 100。gui 100包括超声图像102、指示符108、分割部分110和竖线112。超声图像102具有视场104，并且描绘了解剖部位106(在该示例中为膀胱，但是其他解剖部位是可能的)。
[0042]
超声图像102可以在其被收集时实时显示。超声图像102的视场(fov)104可以是超声图像102的包括超声数据的那些部分。fov 104可以对应于受试者内从其收集超声数据的那些位置，超声图像102基于该超声数据。在超声图像102中，fov 104是锥形的。然而，对于fov 104，其他形状是可能的。
[0043]
分割部分110可以表示超声图像102的已经自动被确定(例如通过统计模型)为包括解剖部位106的部分。分割部分110可以包括叠加在该超声图像102的此部分上的标记。
[0044]
竖线112可以竖直地延伸穿过超声图像102，并且可以被定位在沿着该超声图像102的水平维度的中间。
[0045]
指示符108可以是叠加在超声图像102上的标记，使得指示符108位于解剖部位106的特定点上。在一些实施例中，特定点可以具有预定的数学特性。在一些实施例中，确定特定点可以包括使用数学公式或算法。特定点的示例可以包括解剖部位106的质心以及解剖部位106上离解剖部位106的所有边缘点最远的点，不过也可以使用其他特定点。在一些实施例中，可以训练统计模型以自动地确定超声图像102中描绘的解剖部位106上的特定点的位置。可以在下文找到确定指示符108的位置的进一步描述。
[0046]
在图1中，解剖部位106在解剖部位106的左边缘处被超声图像102的fov 104裁剪。当解剖部位106被超声图像102的fov 104裁剪时，指示符108可以具有某种颜色(例如红色)。
[0047]
图2展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 200。gui 200包括超声图像202、分割部分210和指示符108。超声图像202具有fov 204，并且描绘了解剖部位206(在该示例中为膀胱，但是其他解剖部位是可能的)。可以参考超声图像102、fov 104和分割部分110找到超声图像、fov和分割部分的进一步描述。在图2中，解剖部位206未被超声图像202的fov 204裁剪。当解剖部位206未被超声图像202的fov 204裁剪时，指示符108可以具有某种颜色(例如，白色)，并且该颜色可以不同于当解剖结构被超声图像的fov裁剪时指示符108的颜色。换言之，指示符108的颜色可以基于解剖结构是否被超声的fov裁剪而改变(例如从红色到白色，反之亦然)。指示符108的颜色因而可以用作解剖结构被超声图像的fov裁剪的通知。可以在下文找到确定何时解剖结构被超声图像的fov裁剪的进一步描述。在一些实施例中，取决于解剖部位106是否以竖线112为中心，指示符108的颜色可以是不同的。例如，当解剖部位106未被裁剪但是未以竖线112为中心时，指示符108可以是白色的；并且当解剖部位106未被裁剪并且以竖线112为中心时指示符是绿色的。
[0048]
应当意识到，在超声成像期间，指示符108可以显示在超声图像上。在一些实施例中，这可以意味着处理设备在显示先前的超声图像与显示后续的超声图像之间的时间段内，确定解剖部位是否被超声图像的视场裁剪，并且在超声图像上以适当颜色显示指示符108。可以以特定帧率显示连续的超声图像，其中帧率可以是例如大约等于或介于15-30帧/秒。
[0049]
应当意识到，指示符108的其他形式是可能的。例如，指示符108可以是不同符号，诸如圆圈、“x”或十字准线。在一些实施例中，指示符108的其他方面可以基于解剖结构是否
被超声图像的fov裁剪而改变。例如，指示符的形状或大小可以改变。
[0050]
图3展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 300。图3中的gui 300包括超声图像102、分割部分110、竖线112和指示符308。如以上描述的，解剖部位106被超声图像102的fov 104裁剪。当解剖部位106被超声图像102的fov 104裁剪时，可以显示指示符308，该指示符是指示解剖部位106被超声图像102裁剪的文本。
[0051]
图4展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 400。图4中的gui 400包括超声图像102、分割部分110、竖线112和指示符408。如以上描述的，解剖部位106被超声图像102的fov 104裁剪。指示符408可以是叠加在fov 104的边缘的在解剖部位106的阈值距离内的部分上的标记。
[0052]
图5展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 500。图5中的gui 500包括超声图像102、分割部分110以及指示符308和指示符408。因而，当解剖部位106被超声图像102的fov 104裁剪时，可以示出指示符308和指示符408。
[0053]
图6展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 600。图6中的gui 600包括超声图像102、分割部分110以及指示符108和指示符308。因而，当解剖部位106被超声图像102的fov 104裁剪时，可以示出指示符108和指示符308。在一些实施例中，当解剖部位106被超声图像102的fov 104裁剪时，可以全部一起示出指示符108、指示符308和指示符408。
[0054]
图7展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 700。gui 700包括超声图像202和分割部分210。如以上描述的，解剖部位206未被超声图像202的fov 204裁剪。当解剖部位206未被超声图像202的fov 204裁剪时，可以不显示指示符308和/或指示符408。换言之，基于解剖结构是否被超声图像的fov裁剪，可以显示或不显示指示符308和/或指示符408。应当意识到，在超声成像期间，指示符308和/或指示符408可以显示在超声图像上。在一些实施例中，这可以意味着处理设备在显示先前的超声图像与显示后续的超声图像之间的时间段内，确定解剖部位是否被超声图像的视场裁剪，并且使指示符308和/或指示符408显现或消失。可以以特定帧率显示连续的超声图像，其中帧率可以是例如大约等于或介于15-30帧/秒。指示符308和/或指示符408的存在因而可以用作解剖结构被超声图像的fov裁剪的通知。可以在下文找到确定何时解剖结构被超声图像的fov裁剪的进一步描述。
[0055]
应当意识到，指示符308的其他形式是可能的。例如，指示符308的文本可以是不同的，或者指示符308可以是基于解剖结构是否被超声图像的fov裁剪而显现或消失的符号。作为另一示例，基于解剖结构是否被超声图像的fov裁剪，指示符308可以从一个符号改变为另一个(例如从“x”到对钩，或者反之亦然)。还应当意识到，指示符408的其他形式是可能的。例如，指示符408可以是指向fov 104的边缘的在解剖部位106的阈值距离内的部分的箭头。
[0056]
如以上描述的，超声图像可以实时显示。在一些实施例中，当由超声设备成像的受试者的部位的解剖构造的改变与由超声图像显示的同一解剖构造的改变之间的延迟足够小以至人类不可区分时，可以认为超声图像是实时显示的。在一些实施例中，当来自超声设备的超声波传输与基于传输的超声波的反射而生成的超声图像的显示之间的延迟小于或等于200毫秒、小于或等于100毫秒和/或小于或等于50毫秒时，可以认为超声图像是实时显示的。
[0057]
图8至图14展示了根据本文描述的某些实施例的由处理设备显示的图形用户界面
(gui)。处理设备可以是例如手持式设备，诸如移动电话或平板电脑、或笔记本电脑。处理设备可以与超声设备进行操作性通信。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)线缆或闪电线缆)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式显示屏上。gui可以在捕获多个超声图像的三维超声成像扫掠之后显示。在一些实施例中，三维超声成像扫掠可以是厚度扫掠。换言之，在三维超声成像扫掠期间，超声设备可以收集多个超声图像，每个超声图像是以沿着超声设备的换能器阵列的厚度维度的不同角度沿着不同成像切片收集的。在一些实施例中，扫掠可以通过波束成形而完成。换言之，超声设备的换能器阵列在扫掠期间可以保持大约是静止的，并且波束成形可以用于使超声束转向不同角度。
[0058]
图8展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 800。gui 800包括超声图像802、分割部分810、测量结果812和指示符814。超声图像802描绘了解剖部位806(在该示例中为膀胱，不过其他解剖部位也是可能的)。可以参考超声图像102和分割部分110在上文找到超声图像和分割部分的进一步描述。测量结果812可以是数值，该数值是基于在三维超声成像扫掠期间捕获的一个或多个超声图像、并且特别是基于这些超声图像中的一个或多个超声图像中的解剖部位806执行的测量的结果。例如，测量结果812可以是解剖结构806的体积。当在三维超声成像扫掠期间捕获的一个或多个超声图像中的解剖部位806被裁剪(例如被超声图像的fov裁剪)时，可以显示指示符814，并且该指示符可以用作该解剖部位被裁剪的通知。指示符814可以指示测量结果812可能是不准确的。特别地，指示符814是大于或等于符号，其可以指示测量结果812可能低估了测量的实际值。例如，如果测量是测量解剖结构的体积，那么如果解剖结构在测量所基于的三维成像扫掠的一个或多个超声图像中被裁剪，则基于在三维成像扫掠期间收集的超声图像测量体积可能低估了体积。超声图像802可以是在三维成像扫掠期间收集的超声图像之一。在一些实施例中，在三维成像扫掠期间收集的多个超声图像可以显示为影片。在一些实施例中，可以仅显示解剖部位806被裁剪的(多个)超声图像。在一些实施例中，指示符814可以使用传达测量值812可能不准确的其他符号。
[0059]
图9展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 900。gui 900包括测量结果812、超声图像802、分割部分810和指示符914。当在三维超声成像扫掠期间捕获的一个或多个超声图像中的解剖部位806被裁剪(例如被超声图像的fov裁剪)时，可以显示指示符914。指示符914包括指示解剖部位806在三维超声成像扫掠期间收集的超声图像中的一个或多个超声图像中被裁剪的文本。在一些实施例中，指示符914可以包括指示测量结果812可能由于裁剪而不准确的文本。在一些实施例中，指示符914可以包括指示用户应当尝试再次扫描的文本。
[0060]
图10展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 1000。gui 1000包括测量结果812、超声图像802、分割部分810以及指示符814和指示符914。
[0061]
图11展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 1100。gui 1100包括超声图像802、分割部分810和指示符1114，但是缺少测量结果812。当在三维超声成像扫掠期间捕获的一个或多个超声图像中的解剖部位806被裁剪(例如被超声图像的fov裁剪)时，可以显示指示符1114。指示符1114包括指示解剖部位806在三维超声成像扫掠期间收集的超声图像
中的一个或多个超声图像中被裁剪的文本。在一些实施例中，由于裁剪，可能尚未执行测量。在一些实施例中，指示符914可以包括指示由于裁剪而未执行测量的文本。在一些实施例中，指示符914可以包括指示用户应当尝试再次扫描的文本。
[0062]
图12展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 1200。gui 1200包括超声图像802、分割部分810、测量结果812、指示符914和指示符1214。指示符1214可以是叠加在超声图像802的fov的边缘的在解剖部位806的阈值距离内的部分上的标记。可以参考指示符408找到指示符1214的进一步描述。在一些实施例中，指示符814、指示符914和指示符1214中的两个或更多个的组合可以一起显示。
[0063]
图13展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 1300。gui 1300包括超声图像1302、分割部分1310和测量结果1312。超声图像描绘了解剖部位1306。可以参考超声图像802、分割部分810、测量结果812和解剖部位806找到超声图像、分割部分、测量结果和解剖部位的进一步描述。当解剖部位1306在三维超声成像扫掠期间捕获的任何超声图像中未被裁剪时，可以显示gui 1300。gui 1300缺少指示在三维超声成像扫掠期间捕获的一个或多个超声图像中的解剖部位1306被裁剪的任何指示符。
[0064]
图14展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 1400。gui 1400包括三维可视化1402、测量结果812、指示符914和指示符1414。三维可视化1402可以基于来自三维超声成像扫掠的一个或多个超声图像。三维可视化1402包括三维分割部分1410，该三维分割部分可以表示三维可视化1402的已经自动被确定(例如通过统计模型)为包括解剖部位的部分。指示符1414可以是叠加在三维可视化1402的fov的边缘的在解剖部位806的阈值距离内的部分上的标记。换言之，指示符1414可以是来自从三维可视化生成的一个或多个超声图像的一个或多个指示符(像指示符1214)的三维可视化。当在三维超声成像扫掠期间捕获的一个或多个超声图像中的解剖部位被裁剪(例如被超声图像的fov裁剪)时，可以显示指示符1414，并且该指示符可以用作该解剖部位被裁剪的通知。在一些实施例中，指示符814、指示符914和指示符1414中的两个或更多个的组合可以一起显示。
[0065]
图15展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 1500。gui 1500包括三维可视化1402、测量结果812和指示符914。
[0066]
图16展示了根据本文描述的某些实施例的示例gui 1600。gui 1600包括三维可视化1602、三维分割部分1610和测量结果1612。可以参考三维可视化1402、三维分割部分1410和测量结果812找到三维可视化、三维分割部分和测量结果的进一步描述。当解剖部位在三维超声成像扫掠期间捕获的任何超声图像中未被裁剪时，可以显示gui1600。gui 1600缺少指示在三维超声成像扫掠期间捕获的一个或多个超声图像中的解剖部位被裁剪的任何指示符。
[0067]
图17展示了根据本文描述的某些实施例的用于确定解剖部位是否被超声图像中的fov裁剪的方法。图17展示了超声图像1702的示意图。超声图像1702包括fov 1704。超声图像1702还包括解剖部位(图17中未展示)。图17展示了表示超声图像1702的已经自动被确定(例如通过统计模型)为包括解剖部位的部分的分割部分1710。在一些实施例中，可以训练统计模型以确定如超声图像中所描绘的解剖部位的位置。在一些实施例中，可以利用多对输入和输出训练数据集来训练统计模型，作为分割模型。每个输入训练数据集可以是描绘了该解剖部位的超声图像。每个输出训练数据集可以是分割掩模，该分割掩模是大小等
于输入训练数据超声图像的值阵列，并且与包括超声图像中解剖部位的位置相对应的像素均被手动设置为1，其他像素被设置为0。基于该训练数据，统计模型可以学习基于输入的超声图像(例如超声图像1702)来输出分割掩模，其中每个像素具有表示该像素对应于超声图像中解剖部位内的位置(更接近1的值)或解剖结构外的位置(更接近0的值)的概率的值。处理设备可以选择分割掩模中所具有的值大于阈值(例如0.5)的所有像素为在解剖部位内。分割部分1710可以是这些像素。统计模型可以是例如卷积神经网络、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1710。
[0068]
图17进一步展示了修改的fov 1704’。修改的fov 1704’可以基于fov 1704而生成。例如，修改的fov 1704’可以通过将fov1704的边缘朝向超声图像1702的中心偏移而生成。可以确定分割部分1710的在fov 1704与修改的fov 1704’之间的部位1716中的像素数量。如果该像素数量超过阈值像素数量，可以认为超声图像1702中的解剖部位在超声图像1702中被裁剪。处理设备可以确定分割部分1710、确定修改的fov 1704’(或者检索预定修改的fov 1704’)、确定分割部分1710的在fov 1704与修改的fov 1704’之间的部位1716中的像素数量以及确定像素数量是否超过阈值像素数量。处理设备可以是例如手持式设备，诸如移动电话或平板电脑、或笔记本电脑。处理设备可以与超声设备进行操作性通信。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)线缆或闪电线缆)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。
[0069]
如以上描述的，在一些实施例中，指示符(例如指示符408)可以叠加在fov的边缘的在解剖结构的阈值距离内的部分上。在一些实施例中，这样的指示符可以叠加在分割部分1710的在fov 1704与修改的fov 1704’之间的部位1716上。
[0070]
图18展示了根据本文描述的某些实施例的用于收集超声图像的示例过程1800。过程1800由处理设备执行。处理设备可以是例如手持式设备，诸如移动电话或平板电脑、或笔记本电脑。处理设备可以与超声设备进行操作性通信。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)线缆或闪电线缆)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，过程1800可以由超声设备自身执行。
[0071]
在动作1802中，处理设备在超声成像期间确定解剖部位被超声图像的视场裁剪。处理设备可以自动地执行此确定。超声图像的视场(fov)可以是超声图像的包括超声数据的部分。fov可以对应于受试者的从其收集超声数据的那些位置，超声图像基于该超声数据。在一些实施例中，确定解剖部位被超声图像的fov裁剪可以包括自动地确定表示超声图像的包括解剖部位的部分的分割部分。在一些实施例中，可以训练统计模型以确定如超声图像中所描绘的解剖部位的位置。在一些实施例中，可以利用多对输入和输出训练数据集来训练统计模型，作为分割模型。每个输入训练数据集可以是描绘了解剖部位的超声图像。每个输出训练数据集可以是分割掩模，该分割掩模是大小等于输入训练数据超声图像的值阵列，并且与包括超声图像中解剖部位的位置相对应的像素均被手动设置为1，其他像素被设置为0。基于该训练数据，统计模型可以学习基于输入的超声图像来输出分割掩模，其中每个像素具有表示该像素对应于超声图像中解剖部位内的位置(更接近1的值)或解剖结构外的位置(更接近0的值)的概率的值。处理设备可以选择分割掩模中所具有的值大于阈值
(例如0.5)的所有像素为在解剖部位内。分割部分可以是这些像素。统计模型可以是例如卷积神经网络、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。
[0072]
在一些实施例中，处理设备可以进一步生成修改的fov(或者检索预定修改的fov)，其可以基于超声图像的fov而生成。例如，修改的fov可以通过将超声图像的fov朝向超声图像的中心偏移而生成。处理设备可以确定在超声图像的fov与修改的fov之间的分割部分中的像素数量。如果该像素数量超过阈值像素数量，则处理设备可以确定解剖部位被超声图像的视场裁剪。可以参考图17找到确定解剖部位是否被超声图像的视场裁剪的进一步描述。
[0073]
处理设备在超声成像期间确定解剖部位被超声图像的视场裁剪。在一些实施例中，这可以意味着处理设备在显示先前的超声图像与显示后续的超声图像之间的时间段内确定解剖部位被超声图像的视场裁剪。可以以特定帧率显示连续的超声图像，其中帧率可以是例如大约等于或介于15-30帧/秒。过程1800从动作1802进行到动作1804。
[0074]
在动作1804中，处理设备在超声成像期间提供解剖部位被超声图像的视场裁剪的通知。处理设备可以基于动作1802中的确定而自动地提供该通知。在一些实施例中，指示符的颜色可以用作解剖结构被超声图像的fov裁剪的通知。指示符可以是叠加在超声图像上的标记，使得指示符位于解剖部位的特定点上。在一些实施例中，特定点可以具有预定的数学特性。在一些实施例中，确定特定点可以包括使用数学公式或算法。特定点的示例包括解剖部位的质心和解剖部位上离解剖部位的所有边缘点最远的点，不过也可以使用其他特定点。在一些实施例中，可以训练统计模型以自动地确定超声图像中描绘的解剖结构上的特定点的位置。可以在上文找到确定指示符的位置的进一步描述。当解剖结构被超声图像的fov裁剪时，指示符可以具有某种颜色(例如红色)，并且当解剖结构未被超声图像的fov裁剪时，指示符可以具有另一种颜色(例如白色)。
[0075]
在一些实施例中，指示符的存在可以用作解剖结构被超声图像的fov裁剪的通知。在一些实施例中，指示符可以是表明解剖结构被超声图像裁剪的文本。在一些实施例中，指示符可以是符号(例如“x”)。在一些实施例中，指示符可以是叠加在fov的边缘的在解剖结构的阈值距离内的部分上的标记。如上文描述的，处理设备在超声成像期间提供解剖部位被超声图像的视场裁剪的通知。在一些实施例中，这可以意味着处理设备在显示先前的超声图像与显示后续的超声图像之间的时间段内，确定解剖部位是否被超声图像的视场裁剪，并且在超声图像上以适当颜色显示指示符。在一些实施例中，这可以意味着处理设备在显示先前的超声图像与显示后续的超声图像之间的时间段内，确定解剖部位是否被超声图像的视场裁剪，并且使指示符显现或消失。可以以特定帧率显示连续的超声图像，其中帧率可以是例如大约等于或介于15-30帧/秒。在一些实施例中，可以输出多个指示符。
[0076]
图19展示了根据本文描述的某些实施例的用于收集超声图像的示例过程1900。过程1900由处理设备执行。处理设备可以是例如手持式设备，诸如移动电话或平板电脑、或笔记本电脑。处理设备可以与超声设备进行操作性通信。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)线缆或闪电线缆)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。
[0077]
在动作1902中，处理设备确定解剖部位被在三维超声成像扫掠期间收集的至少一个超声图像的视场裁剪。处理设备可以自动地执行该确定。在一些实施例中，三维超声成像扫掠可以是厚度扫掠。换言之，在三维超声成像扫掠期间，超声设备可以收集多个超声图像，每个超声图像是以沿着超声设备的换能器阵列的厚度维度的不同角度沿着不同成像切片收集的。可以参考动作1802找到确定解剖部位是否被至少一个超声图像的视场裁剪的进一步描述。在一些实施例中，处理设备可以在收集超声图像时确定解剖部位是否被超声图像的视场裁剪。在一些实施例中，这可以意味着处理设备在收集先前的超声图像与收集后续的超声图像之间的时间段内，确定解剖部位被超声图像的视场裁剪。在三维超声成像扫掠期间可以以特定帧率收集连续的超声图像，其中帧率可以是例如大约等于或介于4-15帧/秒。在一些实施例中，处理设备可以在收集超声图像之后确定解剖部位是否被任何超声图像的视场裁剪。过程1900从动作1902进行到动作1904。
[0078]
在动作1904中，处理设备提供解剖部位被在三维超声成像扫掠期间收集的至少一个超声图像的视场裁剪的通知。处理设备可以基于动作1902中的确定而自动地提供该通知。在一些实施例中，处理设备可以输出测量结果，该测量结果可以包括数值，该数值是基于在三维超声成像扫掠期间捕获的一个或多个超声图像执行的测量的结果。例如，测量结果可以是解剖结构(如膀胱)的体积。处理设备可以进一步输出指示符，该指示符是在三维超声成像扫掠期间捕获的一个或多个超声图像中的解剖部位被裁剪的通知。在一些实施例中，指示符可以是大于或等于符号，其可以指示测量结果可能低估了测量的实际值。例如，如果测量是测量解剖结构的体积，那么如果解剖结构在测量所基于的三维成像扫掠的一个或多个超声图像中被裁剪，则基于在三维成像扫掠期间收集的超声图像测量体积可能低估了体积。在一些实施例中，通知可以包括指示符，该指示符包括指示解剖部位在超声图像的一个或多个超声图像中被裁剪的文本。在这样的实施例中，可以显示或者不显示测量结果。例如，在一些实施例中，如果解剖部位在一个或多个超声图像中被裁剪，可以不执行测量。在这样的实施例中，指示符可以包括指示由于裁剪而未执行测量的文本。在执行测量的实施例中，指示符可以包括指示测量结果可能由于裁剪而不准确的文本。在一些实施例中，可以显示多个指示符。
[0079]
以上描述已经描述了确定解剖部位被超声图像的视场裁剪以及提供解剖部位被超声图像的视场裁剪的通知。应当意识到，这可以意味着确定感兴趣的特定解剖部位(或多个部位)被超声图像的视场裁剪，以及提供感兴趣的特定解剖部位(或多个部位)被超声图像的视场裁剪的通知。换言之，可以不确定是否有任何解剖部位被裁剪，并且每当任何解剖部位被裁剪时也可以不提供通知。例如，如果超声系统被配置用于计算膀胱的体积，超声系统可以仅确定膀胱是否被超声图像的视场裁剪，并且可以仅提供膀胱被超声图像的视场裁剪的通知。
[0080]
如以上描述的，某些实施例包括指示符(例如指示符108)，该指示符可以叠加在超声图像上，使得该指示符位于解剖部位的特定点上。在一些实施例中，特定点可以具有预定的数学特性。在一些实施例中，确定特定点可以包括使用数学公式或算法。特定点的示例包括解剖部位的质心和解剖部位上离解剖部位的所有边缘点最远的点，不过也可以使用其他特定点。在一些实施例中，可以训练统计模型以自动地确定超声图像中描绘的解剖结构上的特定点的位置。统计模型可以存储在处理设备上，或者存储在另一电子设备(例如服务
器)上，并且由处理设备访问。
[0081]
对于特定点是解剖结构的质心的示例，在一些实施例中，可以利用多对输入和输出训练数据集来训练统计模型，作为分割模型。每个输入训练数据集可以是描绘了解剖结构的超声图像。每个输出训练数据集可以是分割掩模，该分割掩模是大小等于输入训练数据超声图像的值阵列，并且与超声图像中解剖结构内的位置相对应的像素均被手动设置为1，其他像素被设置为0。基于该训练数据，统计模型可以学习基于输入的超声图像来输出分割掩模，其中每个像素具有表示该像素对应于超声图像中解剖结构内的位置(更接近1的值)或解剖结构外的位置(更接近0的值)的概率的值。处理设备可以选择分割掩模中所具有的值大于阈值(例如0.5)的所有像素为在解剖结构内。为了确定超声图像中描绘的解剖结构的质心的位置，处理设备可以计算被确定为在解剖结构内的像素的所有位置的算术平均。例如，处理设备可以计算解剖结构内的所有像素的水平位置的算术平均和解剖结构内的所有像素的竖直位置的算术平均。处理设备可以将解剖结构的质心的位置确定为水平位置处于解剖结构内的所有像素的算术平均并且竖直位置处于解剖结构内的所有像素的算术平均的像素。
[0082]
在一些实施例中，可以利用多对输入和输出训练数据集来训练统计模型，作为关键点定位模型。每个输入训练数据集可以是描绘了解剖结构的超声图像。每个输出训练数据集可以是大小与输入训练数据超声图像相同的值阵列，其中与超声图像中解剖结构的质心相对应的像素被手动设置成值为1，并且每个其他像素的值为0。基于该训练数据，统计模型可以学习基于输入的超声图像来输出大小与输入的图像相同的值阵列，其中阵列中的每个像素包含该像素是超声图像中描绘的解剖结构的质心所在地方的概率。处理设备可以选择具有最高概率的像素作为超声图像中解剖结构上的特定点的位置。
[0083]
在一些实施例中，可以利用多对输入和输出训练数据集来训练统计模型，以使用回归。每个输入训练数据集可以是描绘了解剖结构的超声图像。每组输出训练数据集可以是输入训练数据超声图像中解剖结构的质心的像素位置。基于该训练数据，统计模型可以学习基于输入的超声图像来输出超声设备中描绘的解剖结构的质心的水平像素坐标和竖直像素坐标。
[0084]
对于特定点是解剖结构上离解剖结构的所有边缘点最远的点的示例，在一些实施例中，可以利用多对输入和输出训练数据集来训练统计模型，作为分割模型。每个输入训练数据集可以是描绘了解剖结构的超声图像。每个输出训练数据集可以是分割掩模，该分割掩模是大小等于输入训练数据超声图像的值阵列，并且与超声图像中解剖结构的边界上的位置相对应的像素均被手动设置为1，其他像素被设置为0。基于该训练数据，统计模型可以学习基于输入的超声图像来输出分割掩模，其中每个像素具有表示该像素对应于超声图像中解剖结构的边界(更接近1的值)或不对应于解剖结构的边界(更接近0的值)的概率的值。处理设备可以选择分割掩模中所具有的值大于阈值(例如0.5)的所有像素为在解剖结构的边界上。为了确定解剖结构上离超声图像中描绘的解剖结构的所有边缘点最远的点的位置，处理设备可以针对边界内的每个像素计算该像素到边界上的每个像素的距离之和。处理设备然后可以选择具有较大的距离之和的像素作为超声图像中解剖结构上的特定点的位置。
[0085]
在一些实施例中，可以利用多对输入和输出训练数据集来训练统计模型，作为关
键点定位模型。每个输入训练数据集可以是描绘了解剖结构的超声图像。每个输出训练数据集可以是大小与输入训练数据超声图像相同的值阵列，其中与解剖结构上离超声图像中解剖结构的所有边缘点最远的点相对应的像素被手动设置成值为1，每个其他像素值为0。基于该训练数据，统计模型可以学习基于输入的超声图像来输出大小与输入的图像相同的值阵列，其中阵列中的每个像素包含该像素是解剖结构上离超声图像中解剖结构的所有边缘点最远的点所在地方的概率。处理设备可以选择具有最高概率的像素作为超声图像中解剖结构上的特定点的位置。
[0086]
在一些实施例中，可以利用多对输入和输出训练数据集来训练统计模型，以使用回归。每个输入训练数据集可以是描绘了解剖结构的超声图像。每组输出训练数据集可以是解剖结构上离解剖结构的所有边缘点最远的点的像素位置。基于该训练数据，统计模型可以学习基于输入的超声图像来输出解剖结构上离解剖结构的所有边缘点最远的点的水平像素坐标和竖直像素坐标。解剖结构上的特定点的位置的指示符可以包括符号(例如圆圈、“x”、十字准线等)，并且可以位于解剖结构上特定点的位置处。例如，符号的像素之一可以在超声图像中解剖结构上的特定点的位置处(或者是最接近该位置的像素)。符号可以以特定点的位置为中心，或者符号的中心可以在最接近该位置的像素处。在一些实施例中，解剖结构上的特定点的位置的指示符可以不位于特定点的位置处，而是在基于特定点的位置的位置处(例如在特定方向上远离特定点特定数量的像素)。在一些实施例中，在解剖结构上可以仅显示一个指示符(即解剖结构上特定点的位置的指示符)，并且不在解剖结构上显示其他位置指示符。虽然以上描述将指示符描述成定位在解剖部位上的特定点处，但是应当理解，这可以意味着指示符定位成在超声图像的与解剖部位相对应的分割部分上的特定点处。
[0087]
图20展示了示例超声系统2000的示意性框图，在该超声系统上可以实践本文描述的技术的各个方面。超声系统2000包括超声设备2002、处理设备2004、网络2006以及一个或多个服务器2008。处理设备2004可以是本文描述的处理设备中的任何处理设备。超声设备2002可以是本文描述的超声设备中的任何超声设备。
[0088]
超声设备2002包括超声电路系统2010。处理设备2004包括相机2020、显示屏2012、处理器2014、存储器2016、输入设备2018和扬声器2022。处理设备2004与超声设备2002进行有线通信(例如通过闪电连接器或迷你usb连接器)和/或无线通信(例如使用蓝牙、zigbee和/或wifi无线协议)。处理设备2004通过网络2006与一个或多个服务器2008进行无线通信。
[0089]
超声设备2002可以被配置为生成可以用于生成超声图像的超声数据。超声设备2002可以以各种方式中的任何方式来构造。在一些实施例中，超声设备2002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送到结构(诸如患者)中。脉冲超声信号可以从身体中的结构(诸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声。这些回声然后可以被换能器元件转换成电信号并且这些电信号被接收器接收。表示接收到的回声的电信号被发送到输出超声数据的接收波束成形器。超声电路系统2010可以被配置为生成超声数据。超声电路系统2010可以包括单片地集成到单个半导体管芯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机械超声换能器(cmut)、一个或多个cmos(互补金
属氧化物半导体)超声换能器(cut)、一个或多个压电式微机械超声换能器(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2010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、功率管理电路系统和处理电路系统)形成在同一芯片上，以形成单片式超声设备。超声设备2002可以通过有线通信链路(例如通过闪电连接器或迷你usb连接器)和/或无线通信链路(例如使用蓝牙、zigbee和/或wifi无线协议)将超声数据和/或超声图像发射到处理设备2004。
[0090]
现在参考处理设备2004，处理器2014可以包括专门编程的和/或专用硬件，诸如专用集成电路(asic)。例如，处理器2014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可以是专为机器学习(例如深度学习)设计的asic。tpu可以例如用于加速神经网络的推理阶段。处理设备2004可以被配置为处理从超声设备2002接收到的超声数据以生成用于在显示屏2012上显示的超声图像。处理可以由例如处理器2014来执行。处理器2014还可以适于控制用超声设备2002来获取超声数据。在扫描会话期间，当接收到回声信号时，可以实时处理超声数据。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到60hz之间的速率、以大于20hz的速率被更新。例如，即使在基于先前获取的数据生成图像以及正在显示实况超声图像的同时，也可以获取超声数据。随着更多的超声数据被获取，从最近获取的超声数据生成的更多的帧或图像可以被依次显示。附加地或可替代地，超声数据可以在扫描会话期间临时存储在缓冲器中并且以非实时的方式被处理。
[0091]
处理设备2004可以被配置为使用处理器2014(例如一个或多个计算机硬件处理器)以及包括非暂态计算机可读存储介质诸如存储器2016的一个或多个制品来执行本文描述的某些过程(例如过程1800-1900)。处理器2014可以以任何合适的方式控制向存储器2016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2014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2016)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由处理器2014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2020可以被配置为检测光(例如可见光)以形成图像。相机2020可以与显示屏2012处于处理设备2004的同一面。显示屏2012可以被配置为显示图像和/或视频，并且可以是例如处理设备2004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。输入设备2018可以包括能够从用户接收输入并且将输入发射到处理器2014的一个或多个设备。例如，输入设备2018可以包括键盘、鼠标、麦克风、显示屏2012上的触摸启动式传感器和/或麦克风。显示屏2012、输入设备2018、相机2020以及扬声器2022可以通信地耦合到处理器2014和/或受处理器2014的控制。
[0092]
应当理解，处理设备2004可以以各种方式中的任何方式来实施。例如，处理设备2004可以被实施为手持式设备，诸如移动智能电话或平板电脑。从而，超声设备2002的用户能够用一只手操作超声设备2002并且用另一只手握住处理设备2004。在其他示例中，处理设备2004可以被实施为不是手持式设备的便携式设备，诸如笔记本电脑。在又其他示例中，处理设备2004可以被实施为静止式设备，诸如台式计算机。处理设备2004可以通过有线连接(例如经由以太网线缆)和/或无线连接(例如通过wifi网络)连接至网络2006。处理设备2004从而可以通过网络2006与一个或多个服务器2008进行通信(例如向该一个或多个服务器发射数据或从该一个或多个服务器接收数据)。例如，一方可以从服务器2008向处理设备
2004提供用于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2016)中的处理器可执行指令，这些处理器可执行指令当被执行时，可以使处理设备2004执行本文描述的某些过程(例如过程1800-1900)。
[0093]
有关超声设备和系统的进一步描述，参见在2017年1月25日提交并且作为美国专利申请公开号2017-0360397a1公布(并且转让给本技术的受让人)的名称为“universal ultrasound device and related apparatus and methods[通用超声设备以及相关装置和方法]”的美国专利申请号15/415,434，该美国专利申请通过援引以其全文并入本文。
[0094]
图20应当理解为是非限制性的。例如，超声系统2000可以包括比所示的更少或更多的部件，并且处理设备2002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2004可以是超声设备2002的部分。
[0095]
本披露内容的各个方面可以单独地、组合地、或以先前所述实施例中未具体描述的各种布置来使用，并且因此其应用不限于先前描述中阐述或附图中所展示的部件的细节和安排。例如，一个实施例中描述的各方面可以以任何方式与其他实施例中描述的各方面组合。
[0096]
除非明确指出相反，否则如本文在说明书和权利要求中使用的不定冠词“一(a)”和“一(an)”应当理解成意味着“至少一个”。
[0097]
如本文在说明书和权利要求中使用的短语“和/或”应当理解成意味着如此连结的这些元素中的“任一者或两者”，即在一些情况下相结合地出现并且在其他情况下分开出现的元素。用“和/或”列出的多个元素应当以相同的方式理解，即如此连结的元素中的“一个或多个”。除了通过“和/或”从句具体指出的元素之外，还可以可选地存在其他元素，而无论是与具体指出的那些元素相关还是不相关。
[0098]
如本文在说明书和权利要求中所使用的，短语“至少一个”在提及一个或多个元素的列表的情况下，应当被理解为意味着选自该元素列表中任何一个或多个元素的至少一个元素，但不一定包括在该元素列表内具体列出的每个元素中的至少一个，并且不排除该元素列表中的元素的任何组合。这个定义还允许除了短语“至少一个”所指代的该元素列表内具体指出的元素之外可以可选地存在元素，而无论与具体指出的那些元素相关还是不相关。
[0099]
权利要求中用于修饰权利要求元素的序数术语(诸如“第一”、“第二”、“第三”等)的使用本身不暗含一个权利要求元素优于另一个权利要求元素的任何优先级、优先地位或顺序或执行方法的动作的临时顺序，而是仅用作标签来区分具有特定名称的一个权利要求元素与具有相同名称(但是使用序数术语)的另一个元素，以区分权利要求元素。
[0100]
如本文所用，对在两个端点之间的数值的提及应当被理解为包括该数值可以采用端点中的任一个的情况。例如，除非另有说明，否则表明特性具有介于a与b之间、或大约介于a与b之间的值应当被理解为意味着所指示的范围包括端点a和b。
[0101]
术语“大约”和“约”可以用于意味着在一些实施例中在目标值的
±
20％之内，在一些实施例中在目标值的
±
10％之内，在一些实施例中在目标值的
±
5％之内，并且在一些实施例中还在目标值的
±
2％之内。术语“大约”和“约”可以包括目标值。
[0102]
此外，本文所使用的短语和术语是为了描述的目的，并且不应当被视为限制。“包括(including)”、“包括(comprising)”或“具有(having)”、“包含(containing)”、“涉及
(involving)”及其变型在本文的使用意味着包括此后所列各项和其等效物以及附加项。
[0103]
以上已经描述了至少一个实施例的若干方面，应当意识到，本领域技术人员将容易想到各种更改、改进和改善。此类更改、改进和改善旨在成为本披露内容的目标。因此，前述描述和附图仅作为示例。