用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像系統(tǒng)。分配單元(18)基于提供的相位信號(hào)向運(yùn)動(dòng)相位分配像A線的超聲信號(hào)，其中，超聲圖像生成單元(19)基于分配到各自的運(yùn)動(dòng)相位的所述超聲信號(hào)來(lái)針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)相位生成若干超聲圖像，像門(mén)控M模式圖像。選擇單元(20)用于從所生成的超聲圖像選擇超聲圖像，其中，顯示單元(21)顯示所選的超聲圖像。所選的超聲圖像因此僅對(duì)應(yīng)于單個(gè)運(yùn)動(dòng)相位，從而減少了所顯示超聲圖像中的運(yùn)動(dòng)偽影。例如，對(duì)于監(jiān)測(cè)心臟消融流程而言，該成像系統(tǒng)是尤其有用的。
【專利說(shuō)明】用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像系統(tǒng)、成像方法和成像計(jì)算機(jī)程 序。

【背景技術(shù)】
[0002] US 2012/004547 A1公開(kāi)了一種用于監(jiān)測(cè)消融流程的監(jiān)測(cè)裝置。該監(jiān)測(cè)裝置包括 超聲圖像提供單元，其用于在消融流程期間提供心臟組織的Μ模式圖像，使得醫(yī)師能夠基 于Μ模式圖像控制消融流程。
[0003] 由于心臟運(yùn)動(dòng)的原因，Μ模式圖像可以包括運(yùn)動(dòng)偽影，這能夠降低基于Μ模式圖像 控制消融流程的質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像系統(tǒng)、成像方法和成 像計(jì)算機(jī)程序，其允許提供包括更少運(yùn)動(dòng)偽影的對(duì)象的圖像。
[0005] 在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像系統(tǒng)，其 中，所述成像系統(tǒng)包括：
[0006] -超聲信號(hào)提供單元，其用于針對(duì)不同時(shí)間提供所述對(duì)象的超聲信號(hào)，
[0007] -相位信號(hào)提供單元，其用于在所述不同時(shí)間處提供指示所述對(duì)象的周期性移動(dòng) 的運(yùn)動(dòng)相位的相位信號(hào)，
[0008] -分配單元，其用于基于所提供的相位信號(hào)向所述運(yùn)動(dòng)相位分配所述超聲信號(hào)， [0009]-超聲圖像生成單元，其用于針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)相位生成若千超聲圖像，其中，針對(duì) 運(yùn)動(dòng)相位的超聲圖像是基于分配到各自的運(yùn)動(dòng)相位的所述超聲信號(hào)來(lái)生成的，
[0010] -選擇單元，其用于從所生成的超聲圖像選擇超聲圖像，以及
[0011] -顯示單元，其用于顯示所選的超聲圖像。
[0012] 由于所述超聲圖像生成單元基于分配到所述各自的運(yùn)動(dòng)相位的所述超聲信號(hào)來(lái) 生成針對(duì)運(yùn)動(dòng)相位的圖像，其中，所述選擇單元從所生成的超聲圖像選擇超聲圖像，并且其 中，所述顯示單元顯示所選的超聲圖像，因此所選的超聲圖像僅對(duì)應(yīng)于單個(gè)運(yùn)動(dòng)相位，從而 減少所顯示超聲圖像中的運(yùn)動(dòng)偽影。
[0013] 所述超聲信號(hào)提供單元優(yōu)選適于提供所述對(duì)象的Α線作為所述超聲信號(hào)。所述超 聲信號(hào)提供單元優(yōu)選還適于對(duì)A線應(yīng)用包絡(luò)檢測(cè)流程并提供所得的A線包絡(luò)作為所述超聲 信號(hào)。具體而言，所述超聲圖像生成單元適于針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)相位生成若千Μ模式圖像，其 中，針對(duì)運(yùn)動(dòng)相位的Μ模式圖像是從分配到所述各自的運(yùn)動(dòng)相位的Α線，尤其是Α線包絡(luò)來(lái) 生成的。能夠?qū)⑨槍?duì)不同的運(yùn)動(dòng)相位生成的若干Μ模式圖像視為門(mén)控Μ模式圖像。
[0014] 優(yōu)選地，在時(shí)間上相繼地提供所述超聲信號(hào)，其中，如果已經(jīng)提供了實(shí)際的超聲信 號(hào)，則能夠?qū)⑺鰧?shí)際的超聲信號(hào)分配給對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)相位，然后能夠?qū)⑺鰧?shí)際的超聲信 號(hào)用于更新對(duì)應(yīng)于已經(jīng)向其分配了所述實(shí)際的超聲信號(hào)的運(yùn)動(dòng)相位的超聲圖像。例如，如 果超聲信號(hào)是A線，且如果生成的超聲圖像是門(mén)控Μ模式圖像，則能夠向運(yùn)動(dòng)相位分配各自 的實(shí)際Α線，其中，然后能夠向?qū)?yīng)于已經(jīng)向其分配了實(shí)際Α線的運(yùn)動(dòng)相位的門(mén)控Μ模式圖 像附加實(shí)際Α線。
[0015] 所述超聲信號(hào)提供單元能夠是超聲信號(hào)測(cè)量單元，所述超聲信號(hào)測(cè)量單元用于針 對(duì)不同時(shí)間測(cè)量對(duì)象的超聲信號(hào)，尤其用于測(cè)量A線。于是，所述超聲信號(hào)提供單元能夠包 括一個(gè)或若千超聲換能器，所述一個(gè)或若干超聲換能器用于發(fā)送出超聲脈沖到達(dá)并進(jìn)入對(duì) 象，并在對(duì)象已經(jīng)反射超聲脈沖之后接收動(dòng)態(tài)回波系列。然后根據(jù)接收到的動(dòng)態(tài)回波系列 生成所述超聲信號(hào)，尤其是各自的A線。對(duì)象優(yōu)選為組織，尤其是心臟組織，其中，超聲脈沖 被發(fā)送到心臟組織中，并從心臟組織接收動(dòng)態(tài)回波系列，使得生成的超聲信號(hào)指示不同深 度中心臟組織的性質(zhì)。
[0016] 所述超聲信號(hào)提供單元也能夠是存儲(chǔ)單元，在所述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)已經(jīng)測(cè)量的超 聲信號(hào)，或者所述超聲信號(hào)提供單元能夠是接收單元，所述接收單元用于接收所述超聲信 號(hào)并提供所接收的超聲信號(hào)。
[0017] 所述相位信號(hào)提供單元能夠是相位信號(hào)測(cè)量單元，所述相位信號(hào)測(cè)量單元用于測(cè) 量相位信號(hào)，所述相位信號(hào)指示在測(cè)量超聲信號(hào)的不同時(shí)間處，對(duì)象的周期性移動(dòng)的運(yùn)動(dòng) 相位。然而，所述相位信號(hào)提供單元也能夠是存儲(chǔ)單元，在所述存儲(chǔ)單元中已經(jīng)存儲(chǔ)了測(cè)量 的相位信號(hào)，或者是接收單元，所述接收單元用于接收測(cè)量的相位信號(hào)并提供所接收的相 位信號(hào)。
[0018] 所述成像系統(tǒng)因此能夠包括用于測(cè)量超聲信號(hào)和/或相位信號(hào)的測(cè)量部件，或者 所述成像系統(tǒng)能夠是不包括測(cè)量部件的計(jì)算系統(tǒng)，其中，在后一種情況下，所述超聲信號(hào)提 供單元和所述相位信號(hào)提供單元分別是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)單元或接收單元。
[0019] 所述選擇單元能夠適于允許用戶從生成的超聲圖像中選擇超聲圖像和/或從生 成的超聲圖像中自動(dòng)選擇超聲圖像。具體而言，所述選擇單元能夠適于提供圖形用戶接口， 所述圖形用戶接口允許用戶從生成的超聲圖像中選擇超聲圖像。在實(shí)施例中，所述選擇單 元適于為所生成的超聲圖像確定選擇值，其中，選擇值是基于所述各自的超聲圖像的圖像 值確定的，并且所述選擇單元適于向所述選擇值應(yīng)用選擇規(guī)則，以從所生成的超聲圖像中 自動(dòng)選擇超聲圖像。選擇規(guī)則優(yōu)選是預(yù)定義的并存儲(chǔ)在所述選擇單元中。在實(shí)施例中，所 述選擇單元適于允許用戶修改選擇規(guī)則或增加新的選擇規(guī)則。
[0020] 優(yōu)選地，對(duì)象是組織壁，向所述組織壁施加能量以影響所述組織壁，使得所述超聲 信號(hào)提供單元針對(duì)不同時(shí)間提供所述組織壁的超聲信號(hào)，其中，所述選擇單元適于確定以 下選擇值中的至少一個(gè)：指示用于測(cè)量超聲信號(hào)的感測(cè)探頭與組織壁之間距離的第一距離 值，指示組織壁厚度的壁厚值，指示組織壁的由能量的施加所影響的部分的透壁值，指示組 織壁與組織壁后方元件之間距離的第二距離值，以及指示組織壁中形成的氣體量的氣體形 成值。優(yōu)選將透壁值定義為i)通過(guò)向組織壁施加能量生成的損傷邊界到組織壁外部的距 離，與ii)壁厚值之間的比值。這些選擇值在消融流程期間能夠是重要的，在所述消融流程 中向組織壁施加像射頻（RH能量的能量以對(duì)其進(jìn)行消融。因此，基于這些選擇值中的至 少一個(gè)選擇超聲圖像能夠?qū)е滤@示的圖像示出在消融流程期間很重要的，需要監(jiān)測(cè)的方 面。這樣能夠基于所顯示的所選超聲圖像實(shí)現(xiàn)對(duì)消融流程的改進(jìn)控制。
[0021] 優(yōu)選地，所述選擇單元適于選擇已經(jīng)確定了如下值中的至少一個(gè)的所述超聲圖 像：最小第一距離值、平均第一距離值、最小壁厚值、最大透壁值、最大第二距離值、最小第 二距離值和最大氣體形成值。
[0022] 在測(cè)量超聲信號(hào)期間，向組織壁中發(fā)送超聲脈沖且從組織壁接收動(dòng)態(tài)回波系列的 超聲感測(cè)方向與組織壁自身之間的空間關(guān)系能夠由于組織壁的周期性移動(dòng)而變化。因?yàn)槌?聲感測(cè)方向與組織壁之間的這種變化的空間關(guān)系，不同的超聲圖像能夠示出不同的組織壁 性質(zhì)，例如，它們能夠示出不同的壁厚、用于測(cè)量超聲信號(hào)的感測(cè)探頭與組織壁之間的不同 距離、不同的透壁水平、組織壁與組織壁后方元件之間的不同距離以及不同的氣體形成值。
[0023] 如果根據(jù)壁厚值選擇超聲圖像，則優(yōu)選選擇具有最小壁厚值的超聲圖像，因?yàn)槭?出最小壁厚值的超聲圖像最有可能示出了真實(shí)壁厚。
[0024] 如果基于第一距離值選擇超聲圖像，則優(yōu)選選擇具有最小第一距離值的超聲圖 像，因?yàn)檫@一超聲圖像最有可能對(duì)應(yīng)于用于測(cè)量超聲信號(hào)的感測(cè)探頭與對(duì)象之間的最佳接 觸。然而，在將像RF消融電極的能量施加單元集成在用于向?qū)ο笫┘幽芰康母袦y(cè)探頭中的 實(shí)施例中，可以選擇具有平均第一距離值的超聲圖像，因?yàn)椋绻@示單元上顯示的超聲圖 像指示組織壁與感測(cè)探頭之間的最小距離或組織壁與感測(cè)探頭之間的最大距離，像醫(yī)師那 樣的用戶可能分別施加過(guò)小或過(guò)大的力，以向組織壁壓迫感測(cè)探頭。于是，選擇已經(jīng)確定了 平均第一距離值的超聲圖像能夠引導(dǎo)用戶施加正確的力。為了根據(jù)平均第一距離值選擇超 聲圖像，能夠選擇已經(jīng)確定了中位第一距離值的超聲圖像，或者能夠選擇已經(jīng)確定了與為 超聲圖像確定的所有第一距離值的算術(shù)平均值最接近的第一距離值的超聲圖像。
[0025] 如果基于透壁值選擇超聲圖像，則優(yōu)選選擇已經(jīng)確定了最大透壁值的超聲圖像， 因?yàn)槿绻驅(qū)ο笫┘幽芰康挠脩艋谶@一所選超聲圖像施加能量，最有可能防止完全透過(guò) 組織壁并向底層相鄰組織透壁施加能量。
[0026] 如果使用第二距離值選擇超聲圖像，則優(yōu)選選擇已經(jīng)確定了最大第二距離值的超 聲圖像，因?yàn)檫@一超聲圖像最有可能允許用戶在應(yīng)當(dāng)施加能量的組織壁和不應(yīng)施加能量的 相鄰組織之間進(jìn)行區(qū)分，由此基于所選的超聲圖像改善對(duì)向組織壁施加能量的控制。
[0027] 如果使用氣體形成值選擇超聲圖像，則優(yōu)選選擇已經(jīng)確定了最大氣體形成值的超 聲圖像，因?yàn)槿绻t(yī)師在能量施加流程期間注視這一所選超聲圖像，最有可能示出氣體形 成，由此在氣體形成被觀察到或變得顯著時(shí)允許醫(yī)師例如暫停施加能量。這樣能夠防止組 織壁內(nèi)部形成氣體，從而防止所謂的組織爆裂。
[0028] 在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)具有不同階段的能量施加流程向所述組織壁施加能量，其 中，調(diào)整所述選擇單元，使得所述選擇規(guī)則根據(jù)所確定的選擇值并根據(jù)能量施加流程的當(dāng) 前階段，定義超聲圖像的選擇。于是，對(duì)于向?qū)ο笫┘幽芰康拿總€(gè)階段，能夠選擇并顯示一 個(gè)或若干超聲圖像,這樣允許優(yōu)化監(jiān)測(cè)各自階段中能量的施加。針對(duì)向?qū)ο笫┘幽芰康母?自階段調(diào)整一個(gè)或若干超聲圖像的選擇和顯示，能夠進(jìn)一步改善能量施加的監(jiān)測(cè)。
[0029] 具體而言，選擇規(guī)則能夠定義，i)在向?qū)ο笫┘幽芰恐暗牡谝浑A段中，首先選擇 已經(jīng)確定了平均第一距離值的超聲圖像，并且其次選擇已經(jīng)確定最小壁厚值的超聲圖像， ii)在向所述對(duì)象施加能量期間的第二階段中，選擇以下中的至少一個(gè)：己經(jīng)確定了最大 透壁值的超聲圖像和已經(jīng)確定了最大氣體形成值的超聲圖像，以及iii)在向所述對(duì)象施 加能量之后的第三階段中，選擇已經(jīng)確定了最大透壁值的超聲圖像。優(yōu)選地，如果在第二階 段中，若干超聲圖像顯示出相似的最高透壁值，則從全部顯示相似更高透壁值的這些超聲 圖像中，選擇具有最大第二距離值的超聲圖像，g卩，其顯示出向其施加能量的組織壁與相鄰 組織結(jié)構(gòu)之間的最大分離。如果施加能量的醫(yī)師基于所選的超聲圖像監(jiān)測(cè)能量的施加，這 進(jìn)一步增大了在施加能量期間不損傷相鄰組織的可能性。
[0030] 所述成像系統(tǒng)優(yōu)選適于連續(xù)提供超聲信號(hào)，向運(yùn)動(dòng)相位分配超聲信號(hào)，生成超聲 圖像并顯示生成的超聲圖像，其中，所述超聲圖像生成單元適于在已經(jīng)生成初始超聲圖像 之后，基于實(shí)際提供的超聲信號(hào)更新超聲圖像，并且顯示單元適于在時(shí)間上相繼地顯示更 新的超聲圖像，以示出對(duì)象的更新的周期性移動(dòng)。具體而言，所述超聲信號(hào)提供單元優(yōu)選適 于連續(xù)提供A線作為超聲信號(hào)，其中，所述圖像生成單元適于生成門(mén)控Μ模式圖像作為超聲 圖像，其中，在已經(jīng)生成初始門(mén)控Μ模式圖像之后，通過(guò)附加實(shí)際提供的Α線來(lái)更新門(mén)控Μ 模式圖像，并且其中，顯示單元適于在時(shí)間上相繼顯示更新的門(mén)控Μ模式圖像，以示出對(duì)象 的更新的周期性移動(dòng)。
[0031] 所述分配單元能夠適于將運(yùn)動(dòng)周期細(xì)分成運(yùn)動(dòng)相位，使得它們根據(jù)相位信號(hào)具有 不同的持續(xù)時(shí)間。例如，如果相位信號(hào)是心臟運(yùn)動(dòng)信號(hào),則所述分配單元能夠適于使得在心 肌休息時(shí)，包括心舒期的運(yùn)動(dòng)相位的持續(xù)時(shí)間大于包括心縮期的運(yùn)動(dòng)相位的持續(xù)時(shí)間。
[0032] 所述分配單元能夠適于在已經(jīng)完成各自運(yùn)動(dòng)周期之后向各自運(yùn)動(dòng)周期的運(yùn)動(dòng)相 位分配超聲信號(hào)。所述分配單元還能夠適于基于針對(duì)先前運(yùn)動(dòng)周期提供的相位信號(hào)向所述 運(yùn)動(dòng)相位分配所述對(duì)象的運(yùn)動(dòng)周期的超聲信號(hào)。于是，能夠在完成實(shí)際運(yùn)動(dòng)周期之前向運(yùn) 動(dòng)相位分配超聲信號(hào)。這樣允許以極低延遲向運(yùn)動(dòng)相位分配超聲信號(hào)，使得所述超聲圖像 生成單元能夠針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)相位以極低延遲生成實(shí)際的超聲圖像，其包括上次提供的超 聲信號(hào)。例如，能夠時(shí)間上相繼地提供Α線作為超聲信號(hào)，其中，能夠基于將先前運(yùn)動(dòng)周期 細(xì)分成運(yùn)動(dòng)相位來(lái)向運(yùn)動(dòng)相位分配實(shí)際提供的A線。然后能夠?qū)?shí)際A線附加到對(duì)應(yīng)于已 經(jīng)分配了實(shí)際A線的運(yùn)動(dòng)相位的門(mén)控Μ模式圖像。
[0033] 所述分配單元能夠適于在已經(jīng)完成各自的運(yùn)動(dòng)周期之后，基于各自的運(yùn)動(dòng)周期的 相位信號(hào)，重新分配已經(jīng)基于先前運(yùn)動(dòng)周期的相位信號(hào)分配到運(yùn)動(dòng)相位的對(duì)象的各自運(yùn)動(dòng) 周期的超聲信號(hào)，其中，所述超聲圖像生成單元能夠適于基于重新分配的超聲信號(hào)生成超 聲圖像，其中，所述選擇單元能夠適于從實(shí)際生成的超聲圖像中選擇超聲圖像，并且其中， 所述顯示單元能夠適于顯示所選的超聲圖像。因此在已經(jīng)完成各自運(yùn)動(dòng)周期之后，能夠校 正基于先前運(yùn)動(dòng)周期的超聲信號(hào)向運(yùn)動(dòng)相位的初始大致分配，由此提供超聲信號(hào)向運(yùn)動(dòng)f 位的準(zhǔn)確分配，并且于是，提供對(duì)象的高質(zhì)量圖像，其中，仍然能夠以極低延遲顯示實(shí)際采 集的最后的超聲信號(hào)。
[0034] 所述選擇單元能夠適于確定各自A線中具有低于噪聲閾值的超聲信號(hào)值的段，并 基于各自A線的所確定的段來(lái)確定壁厚值。此外，所述選擇單元能夠適于向各自的超f圖 像，尤其是各自的Μ模式圖像應(yīng)用紋理分類技術(shù)以確定壁厚值。而且為了確定第二距離值 和氣體形成值，所述選擇單元能夠適于使用例如紋理分類技術(shù)。為了確定透壁值，所述選擇 單元能夠適于通過(guò)根據(jù)時(shí)間上相繼的Α線之間的相關(guān)性或應(yīng)變分析來(lái)評(píng)估組織彈性，確定 組織壁之內(nèi)已由能量的施加影響了組織的深度，其中，能夠基于這個(gè)確定的深度和所確定 的壁厚值確定透壁值。 _
[0035] 被成像對(duì)象優(yōu)選是生物的區(qū)域，其中，所述相位信號(hào)提供單元適于提供以下中的 至少一個(gè)作為所述相位信號(hào)：指示心臟運(yùn)動(dòng)的心臟運(yùn)動(dòng)信號(hào)和指示呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸運(yùn)動(dòng)信 號(hào)。于是，所選和顯示的圖像能夠具有更少運(yùn)動(dòng)偽影，尤其是根本沒(méi)有運(yùn)動(dòng)偽影，運(yùn)動(dòng)偽影 一般可能由心臟運(yùn)動(dòng)和/或呼吸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致。
[0036] 如果所述相位信號(hào)提供單元提供心臟運(yùn)動(dòng)信號(hào)和呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)，則能夠向心臟相 位以及除此之外的呼吸相位分配每個(gè)超聲信號(hào)，尤其是每個(gè)A線，其中，能夠生成針對(duì)心臟 運(yùn)動(dòng)相位和呼吸運(yùn)動(dòng)相位的不同組合的若干超聲圖像，其中，能夠基于分配到各自組合的 超聲信號(hào)，尤其是A線，針對(duì)心臟運(yùn)動(dòng)相位和呼吸運(yùn)動(dòng)相位的組合生成超聲圖像。
[0037] 心臟運(yùn)動(dòng)信號(hào)能夠是來(lái)自例如附著到生物胸部的心電圖表面導(dǎo)聯(lián)的心電圖信號(hào)。 備代地或額外地，能夠?qū)⑺龀曅盘?hào)提供單元集成在導(dǎo)管中，尤其是集成到導(dǎo)管的尖端 中，其中，也能夠在導(dǎo)管中，尤其是導(dǎo)管尖端中集成用于測(cè)量心臟信號(hào)的電極。所述相位信 號(hào)提供單元還能夠是脈搏氧飽和度儀檢測(cè)器，其能夠夾到手指或耳垂上，其中，脈搏氧飽和 度儀檢測(cè)器提供心臟信號(hào)。呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)能夠是，例如由氣管插管設(shè)備生成的氣流信號(hào)。呼 吸信號(hào)也可以根據(jù)生物阻抗信號(hào)而生成，生物阻抗信號(hào)可以經(jīng)由心電圖電極測(cè)量。所述相 位信號(hào)提供單元還能夠適于根據(jù)所述超聲信號(hào)確定相位信號(hào)并提供所確定的相位信號(hào)。具 體而言，也能夠被視為觸發(fā)信號(hào)的相位信號(hào)能夠通過(guò)使用例如橫向中的傅里葉分析或相關(guān) 分析從A線包絡(luò)獲取，橫向即由A線包絡(luò)形成的Μ模式圖像的時(shí)間軸方向。于是，可以確定 相位信號(hào)而無(wú)需更多測(cè)量設(shè)備，像心電圖儀，這樣可以簡(jiǎn)化對(duì)成像系統(tǒng)的操作。
[0038] 所述成像系統(tǒng)優(yōu)選包括感測(cè)探頭，所述超聲信號(hào)提供單元和用于向?qū)ο笫┘幽芰?的能量施加單元集成在所述感測(cè)探頭中。所述感測(cè)探頭優(yōu)選是導(dǎo)管，所述超聲信號(hào)提供單 元的至少一部分，例如一個(gè)或若干超聲換能器，以及所述能量施加單元的至少一部分，例如 消融電極，集成在所述感測(cè)探頭中。于是，可以提供單個(gè)感測(cè)探頭，能夠?qū)⑺鰡蝹€(gè)感測(cè)探 頭用于向?qū)ο笫┘幽芰浚唧w而言，用于執(zhí)行心臟消融流程，并通過(guò)使用超聲來(lái)監(jiān)測(cè)能量的 施加。
[0039] 在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像方法，其中，所 述成像方法包括：
[0040] -由超聲信號(hào)提供單元針對(duì)不同時(shí)間提供所述對(duì)象的超聲信號(hào)，
[0041] -由相位信號(hào)提供單元在所述不同時(shí)間處提供指示所述對(duì)象的周期性移動(dòng)的運(yùn)動(dòng) 相位的相位信號(hào)，
[0042] -由分配單元基于所提供的相位信號(hào)向所述運(yùn)動(dòng)相位分配所述超聲信號(hào)，
[0043] -由超聲圖像生成單元針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)相位生成若千超聲圖像，其中，針對(duì)運(yùn)動(dòng)相 位的超聲圖像是基于分配到各自的運(yùn)動(dòng)相位的所述超聲信號(hào)來(lái)生成的，
[0044] -由選擇單元從所生成的超聲圖像選擇超聲圖像，以及
[0045] -由顯示單元顯示所選的超聲圖像。
[0046] 在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的計(jì)算機(jī)程序， 其中，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序代碼模塊，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在控制根據(jù)權(quán)利要求1所述 的成像裝置的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，所述程序代碼模塊令所述成像裝置執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14 所述的成像方法的步驟。
[0047] 應(yīng)當(dāng)理解，權(quán)利要求1的成像系統(tǒng)、權(quán)利要求14的成像方法和權(quán)利要求15的計(jì)算 機(jī)程序具有具體而言如從屬權(quán)利要求中定義的類似和/或相同優(yōu)選實(shí)施例。
[0048] 應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例也能夠是從屬權(quán)利要求與各自獨(dú)立權(quán)利要求的任 意組合。
[0049] 本發(fā)明的這些和其他方面將從下文描述的實(shí)施例變得顯而易見(jiàn)并參考下文描述 的實(shí)施例加以闡述。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0050] 在以下附圖中：
[0051]圖1示意性且示范性示出了用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像系統(tǒng)的實(shí)施例， [0052] 圖2示意性且示范性示出了成像系統(tǒng)的導(dǎo)管尖端的實(shí)施例，
[0053] 圖3示意性且示范性示出了由成像系統(tǒng)提供的A線和A線包絡(luò)，
[0054] 圖4示意性且示范性示出了非門(mén)控Μ模式圖像，以說(shuō)明基于超聲圖像數(shù)據(jù)確定運(yùn) 動(dòng)周期，
[0055] 圖5示范性且示意性示出了心臟相位信號(hào)和非門(mén)控Μ模式圖像，以說(shuō)明向運(yùn)動(dòng)相 位分配Α線，
[0056]圖6示出了流程圖，其示范性圖示了門(mén)控Μ模式圖像的生成，
[0057]圖7示意性且示范性示出了圖形用戶接口的實(shí)施例，其示出了選定的門(mén)控Μ模式 圖像，
[0058]圖8到11圖示了由周期性心臟和呼吸移動(dòng)導(dǎo)致的超聲成像的不同種類的干擾， [0059]圖12示出了流程圖，其示范性圖示了一個(gè)或若干門(mén)控Μ模式圖像的生成、選擇和 顯示，以及
[0060] 圖13示出了流程圖，其示范性圖示了用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像方法實(shí) 施例。

【具體實(shí)施方式】
[0061] 圖1示意性且示范性示出了用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像系統(tǒng)1。在這一實(shí) 施例中，周期性移動(dòng)對(duì)象是躺在臺(tái)子3上的人2的心臟4的組織壁。成像系統(tǒng)1包括具有 導(dǎo)管尖端6的導(dǎo)管5,圖2中更詳細(xì)示出了導(dǎo)管5。
[0062] 導(dǎo)管尖端6包括連接到超聲控制單元16的超聲換能器13,以經(jīng)由像絕緣線那樣的 電連接15控制超聲換能器13。超聲換能器13和超聲控制單元16形成超聲信號(hào)提供單元， 以針對(duì)不同時(shí)間提供組織壁24的超聲信號(hào)。具體而言，超聲換能器13和超聲控制單元16 適于向組織壁24中發(fā)送超聲脈沖，在超聲脈沖已經(jīng)被組織壁 24反射之后接收回波系列，并 根據(jù)所接收的回波系列生成Α線。超聲信號(hào)提供單元13、16因此在時(shí)間上相繼采集Α線， 以針對(duì)不同時(shí)間提供組織壁24的超聲信號(hào)，即，能夠向每個(gè)A線分配時(shí)間，所述時(shí)間為超聲 信號(hào)提供單元13、16發(fā)送和接收各自超聲脈沖的時(shí)間。
[0063] 能夠優(yōu)先在超聲發(fā)射模式中和超聲接收模式中操作超聲信號(hào)提供單元I3、16。在 超聲發(fā)射模式中，超聲控制單元16向超聲換能器Π 提供電脈沖，超聲換能器Π 是壓電換 能器并且將電脈沖轉(zhuǎn)換成高頻聲波，即超聲，超聲通過(guò)組織壁24傳播，并在組織壁24不均 質(zhì)的地方被反射和/或散射。在超聲接收模式中，使用同一壓電換能器捕獲從組織壁24反 射和/或散射的高頻聲波，壓電換能器將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)被發(fā)送到超聲控制單元 16。在另一實(shí)施例中，導(dǎo)管尖端6還能夠包括若千超聲換能器，其中，所有超聲換能器能夠 可以適于向組織壁中發(fā)送超聲并接收從組織壁反射和/或散射的超聲，或者其中，超聲換 能器中的至少一個(gè)適于向組織壁中發(fā)送超聲且至少一個(gè)其他超聲換能器適于接收反射和/ 或散射的超聲。
[0064] 優(yōu)選由超聲控制單元16對(duì)A線預(yù)先濾波，以消除噪聲和干擾，由此提供每個(gè)發(fā)射 的超聲脈沖的經(jīng)預(yù)先濾波的A線。圖3中示意性且示范性示出了所得的A線25,在圖 3中， 根據(jù)任意單位的時(shí)間t示出了任意單位的幅度A。
[0065] 超聲信號(hào)提供單元13、16,即，尤其是超聲控制單元16,還適于對(duì)A線應(yīng)用包絡(luò)檢 測(cè)流程，并提供所得的A線包絡(luò)作為超聲信號(hào)。包絡(luò)檢測(cè)流程將無(wú) DC的A線變換成非負(fù)幅 度信號(hào)，也可以將其視為非負(fù)強(qiáng)度或?qū)Ρ榷刃盘?hào)。在圖3中示意性且示范性示出了這樣的 A線包絡(luò)26。超聲控制單元16能夠適于向A線應(yīng)用其他后處理流程，像對(duì)比度增強(qiáng)流程， 以改善可視化。
[0066] 成像系統(tǒng)1還包括相位信號(hào)提供單元17,以提供相位信號(hào)，相位信號(hào)指示在不同 時(shí)間處組織壁24的周期性移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)相位。在這一實(shí)施例中，相位信號(hào)提供單元17適于 提供指示組織壁24的心臟運(yùn)動(dòng)的心臟運(yùn)動(dòng)信號(hào)。在另一實(shí)施例中，備代地或額外地，相位 信號(hào)提供單元還能夠適于提供相位信號(hào)，該相位信號(hào)指示另一種運(yùn)動(dòng)，像指示組織壁24的 呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)。相位信號(hào)提供單元17適于根據(jù)采集的A線確定相位信號(hào)并提 供所確定的相位信號(hào)。
[0067] 為了確定相位信號(hào)，可以構(gòu)成A線包絡(luò)的所生成序列，以形成Μ模式圖像，其中，后 續(xù)Μ模式圖像列包含后續(xù)Α線包絡(luò)。相位信號(hào)提供單元17優(yōu)選適于在橫向中應(yīng)用傅里葉 分析或相關(guān)分析以確定相位信號(hào)，橫向即A線包絡(luò)形成的Μ模式圖像的時(shí)間軸方向。
[0068] 圖4示意性且示范性示出了這樣的Μ模式圖像34,其中，橫向是由t指示的時(shí)間方 向。相位信號(hào)提供單元17優(yōu)選適于通過(guò)使用信號(hào)相關(guān)技術(shù)找到運(yùn)動(dòng)周期T。根據(jù)A線采樣 率，即，每秒的A線量，將圖4中由矩形30指示的一組相繼A線包絡(luò)與其他時(shí)間的相繼A線 包絡(luò)的若干其他組進(jìn)行比較，其他組由圖4中的矩形31、32、33指示。矩形31界定一組相 繼A線包絡(luò)，這與矩形30指示的該組A線包絡(luò)最相似。這兩組相繼A線包絡(luò)之間的時(shí)間距 離定義了運(yùn)動(dòng)周期T，并且于是，定義了觸發(fā)信號(hào)，即相位信號(hào)。該比較基于匹配誤差標(biāo)準(zhǔn)， 例如，絕對(duì)差之和。如果分別考慮心臟運(yùn)動(dòng)和/或呼吸運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選由典型的心跳速率和/或 典型的呼吸速率定義搜索區(qū)，即預(yù)期運(yùn)動(dòng)周期T的范圍。典型的心跳速率能夠在每分鐘40 到140次的范圍之內(nèi)，或者對(duì)于纖絲化心房，在每分鐘40到300次的范圍之內(nèi)。所確定的 估計(jì)運(yùn)動(dòng)周期T是使匹配誤差最小化的周期。因此，在一個(gè)時(shí)間處的估計(jì)運(yùn)動(dòng)周期T優(yōu)選 對(duì)應(yīng)于兩組指示的A線包絡(luò)的最小匹配誤差。能夠選擇觸發(fā)信號(hào)為僅在具有持續(xù)時(shí)間T的 各自新運(yùn)動(dòng)周期的開(kāi)始處為非零。
[0069] 如果相位信號(hào)提供單元17適于根據(jù)超聲信號(hào)確定相位信號(hào)并提供所確定的相位 信號(hào)，則可以減少，尤其是避免電生理學(xué)（EP)實(shí)驗(yàn)室中不同硬件系統(tǒng)之間的物理連接，例 如，心電圖測(cè)量設(shè)備和心臟消融監(jiān)測(cè)設(shè)備之間的物理連接。
[0070] 然而，相位信號(hào)提供單元也能夠是心電圖測(cè)量單元，其中，能夠從附著到例如人胸 部的表面導(dǎo)聯(lián)獲取心臟觸發(fā)信號(hào)?；蛘撸辔恍盘?hào)提供單元還能夠適于從導(dǎo)管尖端內(nèi)部的 電極獲取心臟觸發(fā)信號(hào)，或者從常規(guī)脈搏氧飽和度儀檢測(cè)器獲取心臟觸發(fā)信號(hào)，該檢測(cè)器 可以?shī)A到人的手指或耳垂上。此外，備代地或額外地，相位信號(hào)提供單元還能夠適于提供呼 吸觸發(fā)信號(hào)，其中，可以從氣管插管設(shè)備生成的氣流獲取這一呼吸觸發(fā)信號(hào)。也可以從經(jīng)由 心電圖電極測(cè)量的生物阻抗信號(hào)提取呼吸觸發(fā)信號(hào)。此外，相位信號(hào)提供單元可以適于提 供從其他生理監(jiān)測(cè)設(shè)備，尤其是從遠(yuǎn)程生理監(jiān)測(cè)設(shè)備獲取的心臟觸發(fā)信號(hào)和/或呼吸觸發(fā) 信號(hào)。
[0071] 成像系統(tǒng)1還包括分配單元18,以基于所提供的相位信號(hào)向運(yùn)動(dòng)相位分配超聲 信號(hào)。具體而言，能夠?qū)⑺_定的運(yùn)動(dòng)周期T細(xì)分成N個(gè)運(yùn)動(dòng)相位，其中，可以向每個(gè)A線 包絡(luò)分配各自的運(yùn)動(dòng)相位。在另一個(gè)實(shí)施例中，如果相位信號(hào)提供單元適于提供心電圖信 號(hào)作為相位信號(hào)，則心跳周期，即運(yùn)動(dòng)周期T能夠如例如V. Afonso等人的文章 "ECG beat detection using filter banks''(IEEE Transactions on Biomedical Engineering,第 46 卷，第2期，第192到202頁(yè)（1999))中定義的那樣比確定，在此通過(guò)引用將該文章并入本 文。具體而言，能夠由心電圖信號(hào)的兩個(gè)相繼R峰，或心跳周期期間發(fā)生一次的任何其他兩 個(gè)相繼峰之間的周期定義心跳周期，即運(yùn)動(dòng)周期T。如圖5中示意性且示范性所示，能夠?qū)?確定的心跳周期，即，運(yùn)動(dòng)周期T細(xì)分成N個(gè)運(yùn)動(dòng)相位。
[0072] 在圖5中，上部示出了在時(shí)間上相繼的A線包絡(luò)，其形成Μ模式圖像42,并且下部 示出了所提供的相位信號(hào)，在本范例中，即心電圖信號(hào)40。由叉41指示心電圖信號(hào)40的R 峰。對(duì)于一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期Τ，指示了細(xì)分成Ν個(gè)相位。例如，圖5中由附圖標(biāo)記43指示的區(qū)域 之內(nèi)的所有Α線包絡(luò)都被分配到同一運(yùn)動(dòng)相位，在這一實(shí)施例中即第一運(yùn)動(dòng)相位。將周期 T的其他A線包絡(luò)分配到各自的其他運(yùn)動(dòng)相位。
[0073] 成像系統(tǒng)1還包括超聲圖像生成單元19,以針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)相位生成若干超聲圖 像，其中，針對(duì)運(yùn)動(dòng)相位的超聲圖像是基于分配到各自的運(yùn)動(dòng)相位的超聲信號(hào)來(lái)生成的。在 這一實(shí)施例中，超聲圖像生成單元19適于針對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)相位生成Μ模式圖像，其中，針對(duì)運(yùn) 動(dòng)相位的Μ模式圖像是從分配到各自的運(yùn)動(dòng)相位的Α線包絡(luò)生成的。能夠?qū)⑸扇舾搔?式圖像視為從包括所有非門(mén)控Α線包絡(luò)的原始Μ模式圖像提取Ν個(gè)門(mén)控超聲圖像，其中，由 相位信號(hào)觸發(fā)提取，該相位信號(hào)與心臟跳動(dòng)，以及任選的呼吸運(yùn)動(dòng)同步。在其他實(shí)施例中， 相位信號(hào)也能夠僅與呼吸運(yùn)動(dòng)同步。在每個(gè)門(mén)控的超聲圖像中，收集屬于運(yùn)動(dòng)周期的一個(gè) 特定運(yùn)動(dòng)相位的后續(xù)Α線包絡(luò)組。因此，從隨時(shí)間形成的一個(gè)門(mén)控超聲圖像，通過(guò)附加分配 到各自的運(yùn)動(dòng)相位的A線包絡(luò)，能夠觀察到組織壁內(nèi)部的變化，這種變化可能是由消融導(dǎo) 致的，其中運(yùn)，動(dòng)偽影在各自的門(mén)控超聲圖像中被減少或根本不存在。在下文中將參考圖6 示范性地描述在生成A線包絡(luò)數(shù)據(jù)的同時(shí)，生成門(mén)控Μ模式圖像。
[0074] 接收（52)由超聲換能器13生成的原始超聲Α線數(shù)據(jù)，其中，處理接收到的原始超 聲A線數(shù)據(jù)以生成經(jīng)濾波的A線包絡(luò)數(shù)據(jù)（50)。基于接收的觸發(fā)信號(hào)（53)向不同運(yùn)動(dòng)相 位分配A線包絡(luò)（51)。然后將已經(jīng)分配到不同運(yùn)動(dòng)相位的A線包絡(luò)附加到各自運(yùn)動(dòng)相位 的各自Μ模式圖像（54)，這獲得N個(gè)更新的Μ模式圖像（55)。于是，對(duì)于每個(gè)運(yùn)動(dòng)相位，對(duì) 應(yīng)的Α線包絡(luò)從原始Μ模式圖像被提取并被置于先前提取的先前運(yùn)動(dòng)周期的同一運(yùn)動(dòng)相位 的Α線包絡(luò)后方。通過(guò)這種方式，將Μ模式圖像細(xì)分成Ν個(gè)門(mén)控圖像，其中，每個(gè)門(mén)控圖像 對(duì)應(yīng)于運(yùn)動(dòng)循環(huán)的一個(gè)特定運(yùn)動(dòng)相位。
[0075] 由于以幀，即以運(yùn)動(dòng)相位為單位（能夠在各運(yùn)動(dòng)周期之間存在持續(xù)時(shí)間的變化， 例如由于心率的變化）準(zhǔn)確劃分運(yùn)動(dòng)周期，所以只能在完成各自的運(yùn)動(dòng)周期之后執(zhí)行，可 以以相對(duì)大的延遲執(zhí)行門(mén)控超聲圖像的生成和顯示。因此，分配單元18優(yōu)選適于基于先前 運(yùn)動(dòng)周期的持續(xù)時(shí)間將運(yùn)動(dòng)周期分成運(yùn)動(dòng)相位，并在實(shí)際運(yùn)動(dòng)周期已經(jīng)完成之后補(bǔ)償/校 正由于相繼運(yùn)動(dòng)周期之間持續(xù)時(shí)間中的潛在差異導(dǎo)致的潛在誤差。超聲圖像生成單元19 之后優(yōu)選適于基于A線向運(yùn)動(dòng)相位的校正分配，具體而言，通過(guò)基于校正分配再次生成門(mén) 控的超聲圖像，來(lái)校正門(mén)控的超聲圖像。這樣可以允許以極低的延遲生成和顯示門(mén)控超聲 圖像。
[0076] 再次參考圖2,導(dǎo)管尖端6還包括能量施加單元12,在本實(shí)施例中即RF消融電極， 以向組織壁24施加能量。導(dǎo)管5因此形成了感測(cè)探頭，超聲換能器13和RF消融電極12 集成在所述感測(cè)探頭中。RF消融電極12經(jīng)由像絕緣線那樣的電連接14與RF源22連接。
[0077] 成像系統(tǒng)1還包括選擇單元2〇,以從生成的超聲圖像選擇超聲圖像。具體而言，選 擇單元20適于從超聲圖像生成單元19提供的所生成的門(mén)控Μ模式圖像選擇一個(gè)或若干門(mén) 控Μ模式圖像。選擇單元 2〇能夠適于允許用戶從生成的門(mén)控超聲圖像選擇門(mén)控超聲圖像 和/或從生成的門(mén)控超聲圖像自動(dòng)選擇門(mén)控超聲圖像。例如，選擇單元20能夠適于提供圖 7中示意性且示范性示出的圖形用戶接口 60。
[0078] 圖形用戶接口 6〇在下部示出了十幅生成的門(mén)控超聲圖像的排63, S卩，在本范例 中，假設(shè)將運(yùn)動(dòng)周期細(xì)分成十個(gè)運(yùn)動(dòng)相位。然而，當(dāng)然也能夠?qū)⒏髯缘倪\(yùn)動(dòng)周期細(xì)分成另一 數(shù)量的運(yùn)動(dòng)相位。具體而言，選擇單元 2〇能夠適于允許用戶人工設(shè)置每個(gè)運(yùn)動(dòng)周期的期望 數(shù)量的運(yùn)動(dòng)相位。例如，選擇單元20能夠包括圖形用戶接口，以允許醫(yī)師將運(yùn)動(dòng)相位的數(shù) 量人工設(shè)置在一到二十之間。能夠在排63之內(nèi)突出顯示選定的門(mén)控超聲圖像。例如，能夠 為選定的門(mén)控超聲圖像提供幀64,以突出其。圖形用戶接口 6〇以更大的尺寸示出了選定的 門(mén)控超聲圖像61。也能夠通過(guò)提供幀62來(lái)突出顯示以更大尺寸顯示的門(mén)控超聲圖像61。 在顯示單元21上顯示圖形用戶接口 6〇。為了人工選擇門(mén)控超聲圖像，選擇單元20可以適 于允許用戶通過(guò)使用例如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)指針或觸敏顯示器來(lái)選擇各自的門(mén)控超聲圖像。
[0079] 盡管圖7中示范性且示意性示出的圖形用戶接口 60還示出了排63中的未選擇的 門(mén)控超聲圖像，但在另一實(shí)施例中，顯示單元21可以僅顯示各自的選定門(mén)控超聲圖像。
[0080] 為了自動(dòng)選擇一個(gè)或若干門(mén)控超聲圖像，選擇單元20優(yōu)選適于為生成的門(mén)控超 聲圖像確定選擇值，其中，選擇值是基于各自的門(mén)控超聲圖像的圖像值確定的，并且選擇單 兀20優(yōu)選適于向選擇值應(yīng)用選擇規(guī)則，以從生成的門(mén)控超聲圖像選擇門(mén)控超聲圖像。優(yōu)選 地，選擇單元 2〇適于為每幅門(mén)控超聲圖像確定以下選擇值中的至少一個(gè)：指示感測(cè)探頭， 即導(dǎo)管尖端6,與組織壁 24外表面28之間距離的第一距離值，指示組織壁24厚度的壁厚 值，指示組織壁24的由能量的施加所影響的部分的透壁值，指示組織壁24外表面29與可 能存在于組織壁24后方區(qū)域39中的其他組織之間距離的第二距離值，以及指示組織壁24 中形成的氣體量的氣體形成值。能夠?qū)⑼副谥刀x為i)消融流程生成的損傷的邊界到組 織壁 24外表面28的距離，與ii)壁厚值之間的比值。換言之，透壁值優(yōu)選是消融深度與組 織壁24厚度之間的比值。
[0081] 由于組織壁24的周期性移動(dòng)，對(duì)于不同的門(mén)控超聲圖像，選擇值可能不同。在下 文中將參考圖 8到11示范性描述顯示選定圖像而非顯示非門(mén)控Μ模式圖像的這一和其他 優(yōu)點(diǎn)。
[0082] 圖8在兩個(gè)不同位置70、71示出了導(dǎo)管5的尖端6,兩個(gè)位置對(duì)應(yīng)于導(dǎo)管尖端6封 入組織壁24外表面的不同角度α ρ α 2。因?yàn)榻M織壁24的周期性運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)管尖端6在相對(duì) 于組織壁24外表面的不同位置70、71之間周期性變化。從圖8中清晰看出，如果基于對(duì)應(yīng) 于導(dǎo)管尖端6處在第一位置70的運(yùn)動(dòng)相位的門(mén)控超聲圖像確定了組織壁24的厚度屯，且 如果基于對(duì)應(yīng)于導(dǎo)管尖端6處在第二位置71的運(yùn)動(dòng)相位的門(mén)控超聲圖像確定了組織壁24 的厚度d 2，則所確定的兩個(gè)厚度屯，d2是不同的。于是，針對(duì)不同門(mén)控超聲圖像確定的壁厚 值能夠不同。對(duì)應(yīng)地，根據(jù)導(dǎo)管尖端6的各自位置70、71，也能夠?qū)D8中由虛線72指示的 損傷形成視為"更深"或"更淺"。因此，對(duì)于不同的門(mén)控超聲圖像，透壁值也能夠不同。 [0083] 這些效應(yīng)導(dǎo)致如下事實(shí)：在已知的非門(mén)控Μ模式圖像中，醫(yī)師難以解讀可能非常 迅速的厚度變化，并且醫(yī)師可能判定厚度為d2，而實(shí)際上是士。于是，如果醫(yī)師將基于已知 的非門(mén)控Μ模式圖像執(zhí)行消融流程，醫(yī)師可能會(huì)選擇過(guò)分積極的消融方案。此外，如果醫(yī)師 基于已知的非門(mén)控Μ模式圖像監(jiān)測(cè)消融流程，醫(yī)師可能會(huì)錯(cuò)過(guò)第一透壁點(diǎn)，使得消融可能 變得無(wú)效且過(guò)長(zhǎng)，由此潛在損傷相鄰的組織。
[0084]圖9示出了可能移動(dòng)到超聲換能器13提供的超聲波束之內(nèi)和之外的不同組織結(jié) 構(gòu)元件73。在已知的非門(mén)控Μ模式圖像中，組織結(jié)構(gòu)元件73的這種進(jìn)出運(yùn)動(dòng)會(huì)千擾Μ模式 圖像，并因此減小損傷形成的可見(jiàn)度。此外，由于組織結(jié)構(gòu)元件73對(duì)不同門(mén)控超聲圖像的 貢獻(xiàn)不同，所以它們可能會(huì)不同地影響在不同門(mén)控超聲圖像中選擇值的確定。
[0085] 在圖10中，像圍心囊、肺組織或脂肪層的第二組織層74被示為處于組織壁24后 方。在已知的非門(mén)控Μ模式圖像中，第二組織層74和組織壁24可以不是可分離的，因此組 織壁24和第二組織層74的運(yùn)動(dòng)在已知的非門(mén)控Μ模式圖像中將這兩個(gè)元件混合在一起。 例如，在圖10中所示的范例中，距離d 3等于距離d4，其中，難以觀察到在Μ模式圖像中將被 示為暗區(qū)的沿d4的組織間隙，因?yàn)樵谏酝頃r(shí)間，在沿d 3定位導(dǎo)管尖端6時(shí)，組織間隙不會(huì)存 在，并且Μ模式圖像中對(duì)應(yīng)的區(qū)域顯示為明亮。在覆蓋觀察損傷進(jìn)展所需的諸如60秒的長(zhǎng) 時(shí)段的已知非門(mén)控Μ模式圖像中，密集地繪制個(gè)體Α線，從而不能觀察到沿d 4的組織間隙。 于是，盡管實(shí)際組織層厚度，即組織壁24的厚度為屯，但醫(yī)師可能認(rèn)為厚度等于d3。此外， 指示組織壁24與第二組織層74之間的距離的、且針對(duì)對(duì)應(yīng)于導(dǎo)管尖端6處在第一位置70 的運(yùn)動(dòng)相位的門(mén)控超聲圖像確定的第二距離值，將與針對(duì)對(duì)應(yīng)于導(dǎo)管尖端6處在第二位置 Π 的運(yùn)動(dòng)相位的門(mén)控超聲圖像確定的第二距離值不同。
[0086] 在圖11中，由箭頭75、76指示心跳和呼吸導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)，并且由箭頭77、78指示由 局部收縮組織導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)。在己知的非門(mén)控Μ模式圖像中，由于心跳和呼吸運(yùn)動(dòng)造成的Μ 模式圖像中的對(duì)比度變化可能會(huì)千擾由于局部肌肉收縮導(dǎo)致的對(duì)比度變化。因?yàn)檫@種干擾 的原因，在非門(mén)控的Μ模式圖像中不能觀察到局部肌肉收縮，但其在消融之前和之后的幅 度差能夠是壞死水平的重要指標(biāo)，換言之，是消融流程進(jìn)行好壞的重要指標(biāo)。此外，心跳和 呼吸運(yùn)動(dòng)以及局部肌肉收縮導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)能夠?qū)е箩槍?duì)不同的門(mén)控超聲圖像確定的不同的 選擇值。
[0087] 假設(shè)，對(duì)于一方面的可視化而言，Ν幅門(mén)控超聲圖像中的至少一幅比其他門(mén)控超聲 圖像更好。例如，Ν幅門(mén)控圖像之一可以與心臟的最小觀測(cè)壁厚相關(guān)聯(lián)，預(yù)計(jì)該最小觀測(cè)壁 厚為實(shí)際壁厚。這樣的門(mén)控超聲圖像可以是對(duì)應(yīng)于圖8所示的第一位置70的門(mén)控超聲圖 像。因此，該成像系統(tǒng)優(yōu)選適于用一個(gè)或若干門(mén)控Μ模式圖像替換常規(guī)非門(mén)控Μ模式圖像 進(jìn)行顯示，從而最佳地顯示各自的相關(guān)方面。
[0088] 能夠由醫(yī)師選擇要顯示的特定門(mén)控超聲圖像。醫(yī)師能夠從所有門(mén)控超聲圖像中選 擇一個(gè)或若千門(mén)控超聲圖像，它們可以全部同時(shí)顯示，尤其是以較低分辨率顯示，以匹配顯 示單元21。醫(yī)師的選擇可以基于其自己的經(jīng)驗(yàn)。在做出選擇之后，優(yōu)選由顯示單元21以可 能最好的分辨率顯示選擇的門(mén)控超聲圖像。
[0089] 作為允許用戶選擇期望門(mén)控超聲圖像的替代，選擇單元20能夠適于自動(dòng)選擇要 通過(guò)使用算法可視化的門(mén)控超聲圖像。具體而言，首先由算法自動(dòng)分析每幅門(mén)控超聲圖像 以估計(jì)一個(gè)或多個(gè)相關(guān)方面，像組織厚度、損傷深度、氣體形成量等，g卩，確定選擇值。然后， 基于至少一個(gè)估計(jì)的圖像方面，即基于所確定選擇值中的至少一個(gè)，自動(dòng)選擇用于顯示的 最佳門(mén)控超聲圖像。在下文中將參考圖I 2示范性描述生成若干門(mén)控超聲圖像以及選擇門(mén) 控超聲圖像之一進(jìn)行顯示的過(guò)程。
[0090] 在如上文參考圖6所述生成N幅門(mén)控超聲圖像55之后，選擇單元20分析每幅門(mén) 控超聲圖像，以為每幅門(mén)控超聲圖像確定至少一個(gè)選擇值（56)。選擇單元20然后基于所確 定的選擇值和預(yù)定義的選擇規(guī)則選擇門(mén)控超聲圖像58中的一個(gè)或若干（57)。然后在顯示 單元21上顯示所選的一個(gè)或若干門(mén)控超聲圖像58。
[0091] 如上文參考圖8所述，觀測(cè)到的組織厚度取決于導(dǎo)管尖端6與組織壁24外表面之 間的接口角度。真實(shí)的組織厚度，即組織壁24的真實(shí)厚度，等于在不同的門(mén)控超聲圖像間 觀測(cè)到的最小值。于是，選擇單元20能夠適于選擇產(chǎn)生最小觀測(cè)組織厚度的門(mén)控超聲圖像 進(jìn)行顯示。備代地或額外地，選擇單元20能夠適于從所有門(mén)控超聲圖像中選擇具有最好組 織接觸的一幅，例如，針對(duì)其確定了最的第一距離值。
[0092] 為了確定組織壁24的厚度，即為了確定壁厚值，選擇單元20能夠適于如下處理A 線數(shù)據(jù)。沿著A線能夠搜索超聲反射信號(hào)低于噪聲閾值的點(diǎn)。更具體而言，能夠在譜域中， 通過(guò)將A線細(xì)分成段來(lái)分析A線數(shù)據(jù)，其中，相鄰段可以交疊。在應(yīng)用快速傅里葉變換之前 對(duì)每個(gè)段進(jìn)行哈明取窗。然后，通過(guò)對(duì)所得的復(fù)數(shù)值的數(shù)字進(jìn)行平方，針對(duì)A線的每個(gè)段取 得功率譜。任選地，能夠?qū)罄m(xù)A線的若干對(duì)應(yīng)段的功率譜求平均值，以便減小噪聲。組合 A線不同段的不同功率譜提供了譜圖，該譜圖是取決于頻率和A線段深度的二維數(shù)據(jù)陣列。 由于這里僅超聲換能器13的諧振頻率周?chē)念l帶是相關(guān)的，所以僅向這個(gè)頻帶應(yīng)用以下 處理。沿著A線針對(duì)每個(gè)段計(jì)算諧振頻率附近介于〇和1之間的總能量數(shù)E和歸一化方差 數(shù)V。小的方差數(shù)與充分大的總能量數(shù)組合意味著存在窄帶信號(hào)，從而存在來(lái)自所發(fā)射超聲 脈沖的響應(yīng)。選擇單元20因此能夠適于得出結(jié)論：對(duì)于給定的A線段，如果滿足以下不等 式條件，則存在超聲反射信號(hào)：
[0093] Ε·(?-ν)>θ (1)
[0094] 在方程（1)中，Θ是表示預(yù)期噪聲水平的數(shù)。沿著Α線存在超聲反射信號(hào)的第 一段對(duì)應(yīng)于組織壁的起始，并且沿A線不再存在超聲反射信號(hào)的下一段對(duì)應(yīng)于組織壁的結(jié) 束。能夠通過(guò)校準(zhǔn)或訓(xùn)練測(cè)量確定預(yù)期的噪聲水平Θ。
[0095] 或者，選擇單元20能夠適于向各自的門(mén)控Μ模式圖像應(yīng)用紋理分類技術(shù)以確定 組織壁的厚度。這項(xiàng)技術(shù)提供了各自的門(mén)控Μ模式圖像的每個(gè)像素的分類輸出或各自的 門(mén)控Μ模式圖像的每個(gè)像素區(qū)域的分類輸出，其中，能夠訓(xùn)練紋理分類技術(shù)以找到各自的 門(mén)控Μ模式圖像中的組織。紋理分類技術(shù)能夠是基于紋理的要應(yīng)用于所謂的灰度共發(fā)矩 陣（GLCM)的特征檢測(cè)技術(shù)，這是醫(yī)療信號(hào)處理領(lǐng)域中公知的，并且例如在 A.M.S· Smith等 人的文章 "Texture based feature extraction application to burn scar detection in Earth observation satellite sensor imageryInternational Journal of Remote Sensing,第23卷，第8期，第I733到1739頁(yè)（2002))中公開(kāi)的，在此通過(guò)引用將該文章 并入本文。于是，能夠?qū)⒏髯缘拈T(mén)控Μ模式圖像細(xì)分成尺寸不同的潛在交疊的矩形圖像 區(qū)域，以適應(yīng)各種尺度的圖像紋理。對(duì)于每個(gè)圖像區(qū)域，計(jì)算GLCM，并從GLCM導(dǎo)出一組紋 理特征。利用這些特征和注釋的參考Μ模式數(shù)據(jù)，優(yōu)選使用像在Y. Freund等人的文章 "Α decision-theoretic generalization of on-line learning and an application to boosting"（Journal of Computer and System Sciences，第55卷，第119到139頁(yè)（1997)) 中公開(kāi)的Adaboost的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，以訓(xùn)練紋理分類，以發(fā)現(xiàn)組織，尤其是發(fā)現(xiàn)心臟組織。 在已經(jīng)訓(xùn)練了紋理分類器之后，選擇單元20能夠針對(duì)每個(gè)圖像區(qū)域確定GLCM，并針對(duì)每個(gè) 圖像區(qū)域，從GLCM確定紋理特征，然后能夠?qū)⑵漭斎氲揭延?xùn)練的紋理分類器，以發(fā)現(xiàn)各自 門(mén)控Μ模式圖像之內(nèi)示出組織的圖像區(qū)域。在已經(jīng)確定哪些圖像區(qū)域示出組織以及哪些圖 像區(qū)域未示出組織之后，能夠由選擇單元 2〇確定組織壁24的厚度以及導(dǎo)管尖端6到組織 壁24外表面28的距離。
[0096]選擇單元20優(yōu)選還適于將透壁水平，即透壁值，確定為由圖8中的虛線72標(biāo)記的 損傷邊界的觀測(cè)深度與由選擇單元20確定的觀測(cè)組織厚度之間的比值。為了確定損傷邊 界72,選擇單元2〇能夠適于根據(jù)相繼Α線之間的相關(guān)性或應(yīng)變分析來(lái)分析組織彈性。具體 而言，損傷組織具有比健康組織更低的彈性，使得選擇單元20能夠適于確定相繼A線之間 的彈性轉(zhuǎn)變，以確定損傷邊界。
[0097]由于所確定的透壁值對(duì)于不同的門(mén)控超聲圖像可能不同，且由于假設(shè)實(shí)際透壁水 平是由最小觀測(cè)組織厚度與最大觀測(cè)損傷邊界深度（出于幾何原因,這通常會(huì)發(fā)生于同一 門(mén)控超聲圖像中，即，由于已確定了對(duì)應(yīng)最大透壁值的門(mén)控超聲圖像被視為最可能顯示實(shí) 際透壁水平）之間的比值定義的，所以選擇單元 2〇可以適于選擇這一門(mén)控超聲圖像進(jìn)行顯 /J、i 〇
[0098]相鄰組織結(jié)構(gòu)，像圖10中所示的組織壁24和第二組織層74彼此靠近和遠(yuǎn)離地移 動(dòng)。選擇單元2〇能夠適于選擇對(duì)應(yīng)于不同相鄰組織結(jié)構(gòu)之間，例如心臟組織和肺組織之間 最大距離的特定門(mén)控超聲圖像進(jìn)行顯示，以便使兩種組織之間的區(qū)分最清晰?；蛘?，選擇單 元20可以適于選擇示出不同組織層之間最短距離的門(mén)控超聲圖像，以便盡可能好地顯示 損傷向相鄰組織，尤其是向肺組織進(jìn)展到多近。于是，選擇單元20能夠適于選擇已經(jīng)確定 了最大第二距離值或最小第二距離值的門(mén)控超聲圖像。為了確定第二距離值，選擇單元20 能夠適于使用上述方法，該方法還用于確定組織厚度，并且還能夠用于確定導(dǎo)管尖端6與 組織壁24外表面2 8之間的距離，即，選擇單元20能夠適于使用上述與噪聲閾值水平的比 較或上述紋理分類技術(shù)來(lái)確定第二距離值。
[0099]在一些情況下，在組織壁內(nèi)部，尤其是在心壁內(nèi)部能夠有氣體形成。在形成氣體 時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡快停止消融流程，以防止組織爆裂。因此優(yōu)選向執(zhí)行消融流程的醫(yī)師顯示在圖像 中示出最大氣體形成云的特定門(mén)控超聲圖像。因此選擇單元20能夠適于針對(duì)每幅門(mén)控超 聲圖像確定例如氣體云（在其發(fā)生時(shí)）的尺寸，即例如圖像像素的量，并在消融組織壁24 的同時(shí)，選擇示出最大氣體云的門(mén)控超聲圖像進(jìn)行顯示。為了確定對(duì)應(yīng)的氣體形成值，選擇 單元20優(yōu)選適于使用上述紋理分類器（其可以基于GLCM)，以便找到各自的門(mén)控超聲圖像 中示出氣體形成的圖像區(qū)域。然后能夠通過(guò)統(tǒng)計(jì)正在形成氣體的所有像素或像素區(qū)域來(lái)確 定氣體形成值。
[0100] 選擇單元20優(yōu)選適于遵循用于門(mén)控超聲圖像的動(dòng)態(tài)選擇策略，從而指示在不同 選擇方面為最高性能的不同時(shí)間處，顯示不同的門(mén)控超聲圖像。具體而言，能夠根據(jù)具有不 同階段的能量施加流程執(zhí)行組織壁24的消融，其中，優(yōu)選調(diào)整選擇單元20,使得選擇規(guī)則 根據(jù)所確定的選擇值并根據(jù)能量施加流程的各自階段，定義門(mén)控超聲圖像的選擇。具體而 言，選擇規(guī)則優(yōu)選定義，在向?qū)ο笫┘幽芰恐暗牡谝浑A段中，首先選擇已經(jīng)確定了平均第 一距離值的門(mén)控超聲圖像，并且其次選擇已經(jīng)確定了最小壁厚值的門(mén)控超聲圖像。
[0101] 在開(kāi)始消融之前，即在第一階段中，對(duì)于醫(yī)師最重要的是驗(yàn)證良好的導(dǎo)管-組織 接觸并了解心臟組織厚度。如果導(dǎo)管-組織接觸是間斷的，即，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而僅在一些時(shí)刻接 觸，則醫(yī)師應(yīng)當(dāng)向?qū)Ч芗舛?施加稍大的力。通常，顯示單元21能夠示出，屬于導(dǎo)管尖端6 與組織壁24外表面28之間最大距離，即屬于最大第一距離值的特定門(mén)控超聲圖像。然而， 這樣可能導(dǎo)致醫(yī)師施加過(guò)大的力。出于這個(gè)原因，選擇單元20優(yōu)選地選擇對(duì)應(yīng)于平均距離 值的特定門(mén)控超聲圖像。顯示已經(jīng)確定了平均第一距離值的門(mén)控超聲圖像將引導(dǎo)醫(yī)師不向 導(dǎo)管施加過(guò)大的力。
[0102] 如果實(shí)現(xiàn)了適當(dāng)?shù)慕M織接觸，仍然在開(kāi)始施加能量之前，即，仍然在第一階段中開(kāi) 始消融之前，優(yōu)選選擇導(dǎo)致最小觀測(cè)組織厚度值導(dǎo)致的，即已經(jīng)確定了最小壁厚值的特定 門(mén)控超聲圖像進(jìn)行顯示。這樣允許醫(yī)師最優(yōu)地設(shè)置消融方案，例如，最優(yōu)地設(shè)置要應(yīng)用的功 率幅度和功率持續(xù)時(shí)間。如果在實(shí)施例中，導(dǎo)管還通過(guò)提供用于冷卻導(dǎo)管尖端，尤其是消融 電極12的冷卻流體來(lái)提供冷卻功能，則醫(yī)師還能夠根據(jù)所示的組織壁厚度最優(yōu)地設(shè)置冷 卻流率。
[0103] 優(yōu)選還調(diào)整選擇單元20,使得選擇規(guī)則定義，在向組織壁24施加能量期間的第 二階段中，選擇已經(jīng)確定了最大透壁值的超聲圖像，并且額外地或備代地，如果發(fā)生氣體形 成，選擇已經(jīng)確定了最大氣體形成值的超聲圖像。
[0104] 一旦消融開(kāi)始，達(dá)到的透壁水平變成最重要的方面，并且所選的門(mén)控超聲圖像因 此是示出最高透壁比的一幅，其支配對(duì)組織接觸和組織厚度做出的決定。如果若干門(mén)控超 聲圖像顯示出相等的最高透壁比，即，如果對(duì)于若干門(mén)控超聲圖像，已經(jīng)確定了相同的最高 透壁值，則選擇單元20優(yōu)選適于從這些門(mén)控超聲圖像中選擇在相鄰組織結(jié)構(gòu)與第一組織 結(jié)構(gòu)（即組織壁24)之間顯示出最大分離的那幅。于是，在這種情況下，從已經(jīng)確定了相同 最高透壁值的門(mén)控超聲圖像中，選擇已經(jīng)確定了最大第二距離值的門(mén)控超聲圖像。這樣允 許醫(yī)師監(jiān)測(cè)組織壁的透壁性并及時(shí)停止消融，以最優(yōu)方式使得相鄰結(jié)構(gòu)不受損傷。第二組 織結(jié)構(gòu)例如是食道、肺組織、中間心臟組織（像從心房朝向心室的組織）等。
[0105] 如果在消融期間觀測(cè)到氣體形成，則氣體形成水平變成選擇門(mén)控超聲圖像的最重 要方面，從而選擇示出最大氣體值的門(mén)控超聲圖像，即，己經(jīng)確定了最大氣體形成值的門(mén)控 超聲圖像進(jìn)行顯示。單獨(dú)地，或與已經(jīng)確定了最大透壁值的門(mén)控超聲圖像一起，顯示該示出 最大氣體云的所選門(mén)控超聲圖像。
[0106] 優(yōu)選還調(diào)整選擇單元20,使得選擇規(guī)則定義，在向組織壁24施加能量之后的第三 階段中，選擇已經(jīng)確定了最大透壁值的門(mén)控超聲圖像。
[0107] 能夠使用位置檢測(cè)系統(tǒng)7檢測(cè)導(dǎo)管5的尖端6在人2體內(nèi)的位置。在這一實(shí)施例 中，位置檢測(cè)系統(tǒng)7是X射線熒光透視系統(tǒng)，尤其是X射線C臂系統(tǒng)。X射線熒光透視系統(tǒng) 包括用于生成橫貫臺(tái)子3上的人2的)(射線9的X射線源8,其中，由X射線探測(cè)器10探測(cè) 橫貫人2的X射線9。X射線熒光透視系統(tǒng)7還包括熒光檢查控制單元11，以控制X射線源 8和X射線探測(cè)器10。X射線探測(cè)器1〇生成人2的X射線圖像，X射線圖像能夠在顯示單 兀21上顯不。在所生成的X射線圖像上，導(dǎo)管5的尖端6在人2體內(nèi)是可見(jiàn)的，使得X射線 圖像示出導(dǎo)管5的尖端6在人2體內(nèi)的位置。在其他實(shí)施例中，能夠使用用于檢測(cè)導(dǎo)管尖 端在人體內(nèi)位置的其他位置檢測(cè)系統(tǒng)，像基于電磁傳感器、超聲傳感器等的位置檢測(cè)系統(tǒng)。
[0108] 成像系統(tǒng)1還包括導(dǎo)航單元23,以允許將導(dǎo)管5,尤其是導(dǎo)管尖端6導(dǎo)航到人2體 內(nèi)的期望位置。導(dǎo)航單元23能夠適于允許用戶完全手動(dòng)或半自動(dòng)地導(dǎo)航導(dǎo)管5。導(dǎo)管5包 括內(nèi)置引導(dǎo)器件（圖1中未示出），其能夠由導(dǎo)航單元23控制。例如，能夠利用操縱絲操縱 并導(dǎo)航導(dǎo)管5,以便將導(dǎo)管尖端6引導(dǎo)到人2體內(nèi)的期望位置。
[0109] 在下文中，將參考圖13中所示的流程圖示范性描述用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像 的成像方法的實(shí)施例。
[0110] 在步驟101中，由超聲信號(hào)提供單元針對(duì)不同時(shí)間提供對(duì)象的超聲信號(hào)。具體而 言，超聲信號(hào)提供單元采集A線，對(duì)A線進(jìn)行預(yù)先濾波以清除噪聲，并對(duì)經(jīng)預(yù)先濾波的A線 應(yīng)用包絡(luò)檢測(cè)算法以生成A線包絡(luò)作為超聲信號(hào)。在步驟102中，由相位信號(hào)提供單元提供 相位信號(hào)，所述相位信號(hào)指示對(duì)象的周期性移動(dòng)在不同時(shí)間的運(yùn)動(dòng)相位。例如，提供指示對(duì) 象的在不同時(shí)間處的心臟運(yùn)動(dòng)的心臟信號(hào)（已經(jīng)針對(duì)該心臟信號(hào)提供了A線）以作為相位 信號(hào)。在步驟103中，由分配單元基于所提供的相位信號(hào)向運(yùn)動(dòng)相位分配超聲信號(hào)。優(yōu)選 地，基于心臟信號(hào)向不同心臟相位分配所提供的A線包絡(luò)。在步驟104中，由超聲圖像生成 單元針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)相位生成若干超聲圖像，其中，針對(duì)運(yùn)動(dòng)相位的超聲圖像是基于分配 到各自的運(yùn)動(dòng)相位的超聲信號(hào)來(lái)生成的。例如，將已經(jīng)分配到特定運(yùn)動(dòng)相位的每條A線包 絡(luò)用于生成針對(duì)該特定運(yùn)動(dòng)相位的Μ模式圖像。于是，如果已經(jīng)提供并向特定運(yùn)動(dòng)相位分 配了新的Α線包絡(luò)，則能夠?qū)⑦@一 Α線包絡(luò)附加到各自的運(yùn)動(dòng)相位的各自Μ模式圖像。在 步驟105中，由選擇單元從生成的超聲圖像選擇一個(gè)或若干超聲圖像。例如，像醫(yī)師這樣的 人能夠使用選擇單元選擇期望的超聲圖像，或者選擇單元能夠自動(dòng)選擇一個(gè)或若干超聲圖 像。在步驟106中，在顯示單元上顯示一個(gè)或若干選定的超聲圖像。
[0111] 能夠連續(xù)執(zhí)行步驟101到106，使得超聲信號(hào)，尤其是Α線連續(xù)地被生成，并被分配 到各自的運(yùn)動(dòng)相位，并被附加到各自的Μ模式圖像，以連續(xù)更新針對(duì)不同運(yùn)動(dòng)相位生成的Μ 模式圖像，并使得選擇流程連續(xù)地被應(yīng)用到連續(xù)更新的Μ模式圖像，并且當(dāng)前選定的一個(gè) 或若千選定的更新Μ模式圖像被顯示。因?yàn)檫@種連續(xù)過(guò)程的原因，可以通過(guò)應(yīng)用相同的選 擇規(guī)則，在時(shí)間上相繼地顯示對(duì)應(yīng)于不同運(yùn)動(dòng)相位的不同門(mén)控Μ模式圖像。
[0112] 該成像系統(tǒng)優(yōu)選包括安裝于導(dǎo)管內(nèi)部用于對(duì)人體內(nèi)部進(jìn)行超聲成像的超聲換能 器。該成像系統(tǒng)優(yōu)選適于監(jiān)測(cè)心臟消融，所述心臟消融優(yōu)選是為了治療特定的心律不齊而 執(zhí)行的。因此該成像系統(tǒng)優(yōu)選包括具有消融電極和其尖端中的超聲換能器的導(dǎo)管，以便使 ΕΡ實(shí)驗(yàn)室中的醫(yī)師能夠幾乎實(shí)時(shí)地從內(nèi)部評(píng)估心壁的特定相關(guān)參數(shù)。通過(guò)目測(cè)選定的門(mén) 控Μ模式圖像，醫(yī)師可以測(cè)量心壁厚度并決定最好的消融方案，g卩，醫(yī)師可以基于所顯示的 Μ模式圖像上示出的心壁厚度，設(shè)置消融功率、流體冷卻的流率和消融持續(xù)時(shí)間。此外，醫(yī)師 能夠在消融的同時(shí)監(jiān)測(cè)損傷的形成，并在損傷變得透壁時(shí)，即在初值達(dá)到心壁后側(cè)時(shí)，停止 消融。在心臟組織內(nèi)部形成汽室的情況下，醫(yī)師能夠在顯示的Μ模式圖像上看到這種情況， 并能夠停止消融，以防止組織破裂，即所謂的"爆裂"。
[0113] 顯示的Μ模式圖像包括后續(xù)的Μ模式圖像列，其優(yōu)選包含后續(xù)的A線包絡(luò)，直到當(dāng) 前的時(shí)刻。在時(shí)間推進(jìn)時(shí)，顯示的Μ模式圖像向右擴(kuò)展，一次以已分配給所顯示Μ模式圖像 的運(yùn)動(dòng)相位的新獲取的一個(gè)Α線包絡(luò)替代一個(gè)黑色圖像列。在已經(jīng)到達(dá)顯示的末端之后， 在第一顯示列上繪示新的A線包絡(luò)，以替代歷史上最舊顯示的A線包絡(luò)，等等。
[0114] 常規(guī)的非門(mén)控Μ模式圖像會(huì)顯示源自由于心跳和/或呼吸期間組織-導(dǎo)管交互而 發(fā)生的運(yùn)動(dòng)的失真?zhèn)斡埃@導(dǎo)致超聲換能器的視場(chǎng)變化，并導(dǎo)致Α線數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于組織的不 同部分。這種失真?zhèn)斡胺恋K了醫(yī)師對(duì)非門(mén)控Μ模式圖像數(shù)據(jù)良好和迅速的解讀。為了克服 常規(guī)非門(mén)控Μ模式圖像的這些缺點(diǎn)，該成像系統(tǒng)適于顯示一個(gè)或若干選定的門(mén)控μ模式圖 像，其中，能夠由醫(yī)師經(jīng)由選擇單元（所述選擇單元能夠提供對(duì)應(yīng)的圖形用戶接口，以選擇 一個(gè)或若干期望的門(mén)控超聲圖像），基于醫(yī)師從目測(cè)做出的判斷，從所有生成的門(mén)控超聲圖 像選擇特定一個(gè)或若干門(mén)控超聲圖像，或者能夠由選擇單元自動(dòng)選擇一個(gè)或若干特定的門(mén) 控超聲圖像。具體而言，選擇單元能夠適于使用自動(dòng)解讀數(shù)據(jù)的算法。這樣的解讀算法能 夠適于基于一個(gè)或多個(gè)方面（例如估計(jì)的，即確定的導(dǎo)管尖端與組織間的距離，或者消融 前壁厚的估計(jì)值，或估計(jì)的心壁組織與其后方另一組織層之間的距離，或觀測(cè)的氣體形成 量），從所有門(mén)控的超聲圖像選擇一幅門(mén)控超聲圖像。選擇單元能夠計(jì)算指示這些方面的選 擇值，并基于計(jì)算的選擇值選擇要顯示的門(mén)控超聲圖像。
[0115] 選擇單元還能夠適于選擇若干門(mén)控超聲圖像的組合，其中，該組合的第一部分涉 及消融前周期，即第一階段，其包括一個(gè)或若干門(mén)控圖像，第二部分涉及消融周期，即第二 階段，其包括是第一部分中包括的圖像之外的潛在其他圖像的一個(gè)或若干門(mén)控圖像，并且 最后部分涉及消融后周期，即第三階段，其包括是第一部分和/或第二部分包括的圖像之 外的潛在其他圖像的一個(gè)或若干門(mén)控圖像。選擇單元能夠提供圖形用戶接口，以允許醫(yī)師 基于醫(yī)師的目測(cè)為這種圖像組合選擇不同的門(mén)控超聲圖像，或者選擇單元能夠適于使用自 動(dòng)解讀數(shù)據(jù)的算法。優(yōu)選地，該算法如上所述計(jì)算選擇值，并將選擇規(guī)則應(yīng)用于選擇值，以 自動(dòng)選擇一個(gè)或若干門(mén)控超聲圖像。
[0116] 盡管在以上實(shí)施例中，相位信號(hào)優(yōu)選是心臟觸發(fā)信號(hào)，但相位信號(hào)也能夠是呼吸 觸發(fā)信號(hào)。此外，相位信號(hào)提供單元能夠提供若干相位信號(hào)，例如，心臟觸發(fā)信號(hào)和呼吸觸 發(fā)信號(hào)，其中，基于這些信號(hào)能夠定義不同運(yùn)動(dòng)相位，可以向所述不同運(yùn)動(dòng)相位分配所生成 的超聲信號(hào)。例如，如果相位信號(hào)提供單元提供心臟觸發(fā)信號(hào)和呼吸觸發(fā)信號(hào)，則能夠定義 若干心臟運(yùn)動(dòng)相位和若干呼吸運(yùn)動(dòng)相位，其中，能夠向心臟運(yùn)動(dòng)相位和呼吸運(yùn)動(dòng)相位分配 每個(gè)提供的超聲信號(hào)，即優(yōu)選每條Α線，并且其中，對(duì)于心臟運(yùn)動(dòng)相位和呼吸運(yùn)動(dòng)相位的每 種組合，能夠基于分配到各自的運(yùn)動(dòng)相位的超聲信號(hào)來(lái)生成門(mén)控超聲圖像。
[0117] 盡管在上文參考圖2描述的實(shí)施例中，導(dǎo)管尖端僅包括單個(gè)超聲換能器,但在另 一實(shí)施例中，導(dǎo)管尖端也能夠包括兩個(gè)或更多超聲換能器。優(yōu)選地，不同的超聲換能器能夠 采集不同的A線，不同的A線能夠用于生成不同組的門(mén)控Μ模式圖像。然后選擇單元能夠 適于在所有不同組的門(mén)控超聲圖像的所有門(mén)控超聲圖像上應(yīng)用上述選擇流程。例如，在消 融期間，可以選擇所有超聲換能器的所有門(mén)控Μ模式圖像中的顯示出最大透壁程度的該特 定門(mén)控Μ模式圖像。不同的超聲換能器優(yōu)選在不同方向上發(fā)送和接收超聲。
[0118]也能夠利用Α線包絡(luò)執(zhí)行上文結(jié)合Α線描述的流程，反之亦然。
[0119] 盡管在上述實(shí)施例中已經(jīng)描述了用于選擇要顯示的一個(gè)或若干門(mén)控超聲圖像的 特定選擇標(biāo)準(zhǔn)，尤其是特定選擇值，但在其他實(shí)施例中，也能夠使用其他選擇標(biāo)準(zhǔn)以選擇一 個(gè)或若干門(mén)控超聲圖像，尤其是根據(jù)各自的期望應(yīng)用。
[0120] 通過(guò)研究附圖、說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實(shí)踐請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā) 明時(shí)能夠理解和實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)實(shí)施例的其他變型。
[0121] 在權(quán)利要求中，"包括" 一詞不排除其他元件或步驟，量詞"一"或"一個(gè)"不排除多 個(gè)。
[0122] 單個(gè)單元或設(shè)備可以完成權(quán)利要求中記載的若干項(xiàng)目的功能。在互不相同的從屬 權(quán)利要求中記載特定措施并不指示不能有利地使用這些措施的組合。
[0123] 能夠由任何其他數(shù)量的單元或設(shè)備執(zhí)行由一個(gè)或若干單元或設(shè)備執(zhí)行的流程，像 用于向所提供的超聲信號(hào)分配運(yùn)動(dòng)相位的分配流程，用于基于超聲信號(hào)生成超聲圖像的超 聲圖像生成流程，用于從所生成的超聲圖像選擇超聲圖像的選擇流程等。例如，能夠由單個(gè) 單元或由任意其他數(shù)量的不同單元執(zhí)行步驟1〇 3到105。能夠?qū)⒏鶕?jù)成像方法的成像系統(tǒng) 的流程和/或控制實(shí)施為計(jì)算機(jī)程序的程序代碼模塊和/或?qū)嵤閷Ｓ糜布?br> [0124] 計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)/分布在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上，介質(zhì)例如是與其他硬件一起供應(yīng)或 作為其他硬件一部分供應(yīng)的光存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但計(jì)算機(jī)程序也可以在其他形式中分 布，例如經(jīng)由因特網(wǎng)或其他有線或無(wú)線的遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)。
[0125] 權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不得被解釋為對(duì)范圍的限制。
[0126] 本發(fā)明涉及一種用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像系統(tǒng)。分配單元基于提供的相 位信號(hào)向運(yùn)動(dòng)相位分配超聲信號(hào)，像A線，其中，超聲圖像生成單元基于分配到各自的運(yùn)動(dòng) 相位的超聲信號(hào)來(lái)針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)相位生成若干超聲圖像，像門(mén)控Μ模式圖像。選擇單元 用于從所生成的超聲圖像選擇超聲圖像，其中，顯示單元顯示所選的超聲圖像。所選的超聲 圖像因此僅對(duì)應(yīng)于單個(gè)運(yùn)動(dòng)相位，從而減少了所顯示超聲圖像中的運(yùn)動(dòng)偽影。例如，對(duì)于監(jiān) 測(cè)心臟消融流程而言，該成像系統(tǒng)是尤其有用的。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像系統(tǒng)，所述成像系統(tǒng)包括： -超聲信號(hào)提供單元（13、16)，其用于針對(duì)不同時(shí)間提供所述對(duì)象（24)的超聲信號(hào)， -相位信號(hào)提供單元（17)，其用于在所述不同時(shí)間處提供指示所述對(duì)象（24)的周期性 移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)相位的相位信號(hào)， -分配單元（18)，其用于基于所提供的相位信號(hào)向所述運(yùn)動(dòng)相位分配所述超聲信號(hào)， -超聲圖像生成單元（19)，其用于針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)相位生成若千超聲圖像，其中，針對(duì) 運(yùn)動(dòng)相位的超聲圖像是基于分配到各自的運(yùn)動(dòng)相位的所述超聲信號(hào)來(lái)生成的， -選擇單元（20)，其用于從所生成的超聲圖像選擇超聲圖像，以及 -顯示單元（21)，其用于顯示所選的超聲圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述選擇單元（20)適于為所生成的超聲圖 像確定選擇值，其中，選擇值是基于各自的超聲圖像的圖像值而確定的，并且所述選擇單元 (20)適于向所述選擇值應(yīng)用選擇規(guī)則，以從所生成的超聲圖像選擇所述超聲圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像系統(tǒng)，其中，所述對(duì)象（24)是組織壁，向所述組織壁施加 能量以影響所述組織壁，使得所述超聲信號(hào)提供單元（17)針對(duì)不同時(shí)間提供所述組織壁 的超聲信號(hào)，其中，所述選擇單元（20)適于確定如下選擇值中的至少一個(gè) ： -第一距離值，其指示用于測(cè)量所述超聲信號(hào)的感測(cè)探頭與所述組織壁之間的距離， -壁厚值，其指示所述組織壁的厚度， -透壁值，其指示所述組織壁的由能量的施加所影響的部分， -第二距離值，其指示所述組織壁與所述組織壁后方元件之間的距離，以及 -氣體形成值，其指示所述組織壁中形成的氣體量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的成像系統(tǒng)，其中，所述選擇單元（20)適于選擇所述超聲圖像， 針對(duì)所述超聲圖像己經(jīng)確定了如下值中的至少一個(gè)：最小第一距離值、平均第一距離值、最 小壁厚值、最大透壁值、最大第二距離值、最小第二距離值和最大氣體形成值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的成像系統(tǒng)，其中，所述能量是根據(jù)具有不同階段的能量施加 流程來(lái)向所述組織壁施加的，其中，所述選擇單元（ 20)被調(diào)整使得所述選擇規(guī)則根據(jù)所確 定的選擇值并根據(jù)所述能量施加流程的階段，定義超聲圖像的所述選擇。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像系統(tǒng)，其中，所述選擇規(guī)則定義： -在向所述對(duì)象（24)施加能量之前的第一階段中，首先選擇已經(jīng)確定了平均第一距離 值的超聲圖像，并且其次選擇已經(jīng)確定了最小壁厚值的超聲圖像， -在向所述對(duì)象（24)施加能量期間的第二階段中，選擇以下中的至少一個(gè)：已經(jīng)確定 了最大透壁值的超聲圖像和己經(jīng)確定了最大氣體形成值的超聲圖像， -在向所述對(duì)象（24)施加能量之后的第三階段中，選擇己經(jīng)確定了最大透壁值的超聲 圖像。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述分配單元（18)適于基于針對(duì)先前運(yùn)動(dòng) 周期提供的所述相位信號(hào)來(lái)向所述運(yùn)動(dòng)相位分配所述對(duì)象 （24)的運(yùn)動(dòng)周期的所述超聲信 號(hào)。 _
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述超聲信號(hào)提供單元（13、16)適于提供所 述對(duì)象（24)的A線作為所述超聲信號(hào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像系統(tǒng)，其中，所述超聲信號(hào)提供單元（19)適于對(duì)所述A 線應(yīng)用包絡(luò)檢測(cè)流程，并提供所得的A線包絡(luò)作為所述超聲信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像系統(tǒng)，其中，所述超聲圖像生成單元（19)適于針對(duì)所述 不同運(yùn)動(dòng)相位生成若干Μ模式圖像，其中，針對(duì)運(yùn)動(dòng)相位的Μ模式圖像是根據(jù)分配到所述各 自的運(yùn)動(dòng)相位的所述Α線生成的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，被成像的所述對(duì)象（24)是生物的區(qū)域，并 且其中，所述相位信號(hào)提供單元（17)適于提供以下中的至少一個(gè)作為所述相位信號(hào)：指示 心臟運(yùn)動(dòng)的心臟運(yùn)動(dòng)信號(hào)和指示呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述相位信號(hào)提供單元（17)適于根據(jù)所述 超聲信號(hào)確定所述相位信號(hào)并提供所確定的相位信號(hào)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述成像系統(tǒng)（1)還包括感測(cè)探頭（5)，所 述超聲信號(hào)提供單元（13)和用于向所述對(duì)象（24)施加能量的能量施加單元（12)集成在 所述感測(cè)探頭中。
14. 一種用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的成像方法，所述成像方法包括： -由超聲信號(hào)提供單元（13、16)針對(duì)不同時(shí)間提供所述對(duì)象（24)的超聲信號(hào)， -由相位信號(hào)提供單元（17)在所述不同時(shí)間處提供指示所述對(duì)象（24)的周期性移動(dòng) 的運(yùn)動(dòng)相位的相位信號(hào)， -由分配單元（18)基于所提供的相位信號(hào)向所述運(yùn)動(dòng)相位分配所述超聲信號(hào)， -由超聲圖像生成單元（19)針對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)相位生成若干超聲圖像，其中，針對(duì)運(yùn)動(dòng) 相位的超聲圖像是基于分配到各自的運(yùn)動(dòng)相位的所述超聲信號(hào)來(lái)生成的， -由選擇單元（20)從所生成的超聲圖像選擇超聲圖像，以及 -由顯示單元（21)顯示所選的超聲圖像。
15. -種用于對(duì)周期性移動(dòng)對(duì)象成像的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序代碼模 塊，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在控制根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，所述程 序代碼模塊令所述成像裝置執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14所述的成像方法的步驟。
【文檔編號(hào)】A61B8/00GK104203113SQ201380015635
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月23日
【發(fā)明者】H·J·W·貝爾特, S·A·W·福肯魯?shù)? F·左, A·F·科倫, S·德拉迪, G·A·哈克斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司