用于同时呈现多门多普勒信号的对应于不同解剖结构的多普勒信号的方法和系统

专利名称：用于同时呈现多门多普勒信号的对应于不同解剖结构的多普勒信号的方法和系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN201980073322.X

专利申请（专利权）人：通用电气公司
权利人地址：美国纽约州

专利发明（设计）人：A·索库林,梅纳凯姆·哈尔曼,辛西娅·A·欧文,达尼·平科维奇

专利摘要：本发明提供了一种用于同时呈现多门多普勒(MGD)信号的对应于不同解剖结构的多普勒信号的系统和方法。该方法包括：接收具有多个多普勒信号的MGD信号。该方法包括：分析MGD信号以选择数个门，这些门中的每个门对应于多普勒信号，并且所选择的门中的每个门与不同解剖结构相关联。该方法包括：针对所选择的门中的每个门选择一组参数，以及应用每个针对所选择的门中的每个门所选择的一组参数。针对所选择的门中的每个门所选择的一组参数可以是图像采集参数或显示处理参数中的一者或两者。该方法包括：在应用每个所选择的一组参数之后，在显示系统处同时呈现所选择的门中的每个门的多普勒信号。

主权利要求：
1.一种方法，包括：
由至少一个处理器分析感兴趣的区域的多门多普勒(MGD)信号以从多个门中选择数个门，MGD信号包括多个多普勒信号，所述多个门中的每个门对应于所述多个多普勒信号中的一个多普勒信号，并且所选择的数个门中的每个门与所述感兴趣的区域中的多个不同解剖结构中的一个解剖结构相关联；
由所述至少一个处理器针对所选择的数个门中的每个门选择多组参数中的一组参数；
由所述至少一个处理器应用针对所选择的数个门中的每个门所选择的所述多组参数中的一组参数中的每个参数；以及在应用所选择的所述多组参数中的一组参数中的所述每个参数之后，在显示系统处同时呈现所选择的数个门中的每个门的所述多个多普勒信号中的所述一个多普勒信号。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：由所述至少一个处理器从超声探头或数据存储介质中的一者或两者接收所述MGD信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所选择的数个门中的每个门由所述至少一个处理器基于不同的一个或多个标准来选择。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述不同的一个或多个标准包括以下中的至少一者：多普勒信号强度，
速度，
阻力指数，
脉动指数，
收缩血流时间，
舒张血流时间，
加速度，
加速度时间，
心脏脉动性相比于呼吸相位性，
光谱展宽，和
对应于所述MGD信号的二维(2D)超声图像的2D图像分析。
5.根据权利要求1所述的方法，其中：针对所选择的数个门中的每个门所选择的所述多组参数中的一组参数是包括与脉冲重复频率相关联的不同的值的不同组的图像采集参数，并且所述应用所选择的所述多组参数中的一组参数中的每个参数包括使用波束交错基于所述不同组的图像采集参数来在所选择的数个门处采集MGD信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其中针对所选择的数个门中的每个门所选择的所述多组参数中的一组参数是不同组的显示处理参数。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述不同组的显示处理参数中的每个显示处理参数包括以下中的至少一者：比例，
增益，
亮度，和
对比度。
8.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：在所述显示系统处呈现由所述至少一个处理器自动执行的至少一个超声测量。
9.一种系统，包括：
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：分析感兴趣的区域的MGD信号以从多个门中选择数个门，所述MGD信号包括多个多普勒信号，所述多个门中的每个门对应于所述多个多普勒信号中的一个多普勒信号，并且所选择的数个门中的每个门与所述感兴趣的区域中的多个不同解剖结构中的一个解剖结构相关联；
针对所选择的数个门中的每个门选择多组参数中的一组参数；以及应用针对所选择的数个门中的每个门所选择的所述多组参数中的一组参数中的每个参数；和显示系统，所述显示系统被配置为在应用所选择的所述多组参数中的一组参数中的所述每个参数之后同时呈现所选择的数个门中的每个门的所述多个多普勒信号中的所述一个多普勒信号。
10.根据权利要求9所述的系统，所述系统包括以下中的一者或两者：超声探头，所述超声探头被配置为将所述MGD信号提供到所述至少一个处理器，和数据存储介质，所述数据存储介质被配置为将所述MGD信号提供到所述至少一个处理器。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所选择的数个门中的每个门由所述至少一个处理器基于不同的一个或多个标准来选择。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述不同的一个或多个标准包括以下中的至少一者：多普勒信号强度，
速度，
阻力指数，
脉动指数，
收缩血流时间，
舒张血流时间，
加速度，
加速度时间，
心脏脉动性相比于呼吸相位性，
光谱展宽，和
对应于所述MGD信号的二维(2D)超声图像的2D图像分析。
13.根据权利要求9所述的系统，其中：针对所选择的数个门中的每个门所选择的所述多组参数中的一组参数是包括与脉冲重复频率相关联的不同的值的不同组的图像采集参数，并且所选择的所述多组参数中的一组参数中的每个参数通过使用波束交错基于所述不同组的图像采集参数来在所选择的数个门处采集MGD信号来应用。
14.根据权利要求9所述的系统，其中：针对所选择的数个门中的每个门所选择的所述多组参数中的一组参数是不同组的显示处理参数，并且所述不同组的显示处理参数中的每个显示处理参数包括以下中的至少一者：比例，
增益，
亮度，和
对比度。
15.根据权利要求9所述的系统，其中所述至少一个处理器被配置为自动执行至少一个超声测量以用于在所述显示系统处呈现。
16.一种非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质上存储有计算机程序，所述计算机程序具有至少一个代码段，所述至少一个代码段能够由机器执行以使得所述机器执行包括下列的步骤：分析感兴趣的区域的MGD信号以从多个门中选择数个门，所述MGD信号包括多个多普勒信号，所述多个门中的每个门对应于所述多个多普勒信号中的一个多普勒信号，并且所选择的数个门中的每个门与所述感兴趣的区域中的多个不同解剖结构中的一个解剖结构相关联；
针对所选择的数个门中的每个门选择多组参数中的一组参数；
应用针对所选择的数个门中的每个门所选择的所述多组参数中的一组参数中的每个参数；以及在应用所选择的所述多组参数中的一组参数中的所述每个参数之后，在显示系统处同时呈现所选择的数个门中的每个门的所述多个多普勒信号中的所述一个多普勒信号。
17.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质，其中所选择的数个门中的每个门基于不同的一个或多个标准来选择，所述不同的一个或多个标准包括以下中的至少一者：多普勒信号强度，
速度，
阻力指数，
脉动指数，
收缩血流时间，
舒张血流时间，
加速度，
加速度时间，
心脏脉动性相比于呼吸相位性，
光谱展宽，和
对应于所述MGD信号的二维(2D)超声图像的2D图像分析。
18.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质，其中：针对所选择的数个门中的每个门所选择的所述多组参数中的一组参数是包括与脉冲重复频率相关联的不同的值的不同组的图像采集参数，并且所选择的所述多组参数中的一组参数中的每个参数通过使用波束交错基于所述不同组的图像采集参数来在所选择的数个门处采集MGD信号来应用。
19.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质，其中：针对所选择的数个门中的每个门所选择的所述多组参数中的一组参数是不同组的显示处理参数，并且所述不同组的显示处理参数中的每个显示处理参数包括以下中的至少一者：比例，
增益，
亮度，和
对比度。
20.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质包括：自动执行至少一个超声测量并且在所述显示系统处呈现所述至少一个超声测量。 说明书 : 用于同时呈现多门多普勒信号的对应于不同解剖结构的多普
勒信号的方法和系统技术领域[0001] 某些实施方案涉及超声成像。更具体地讲，某些实施方案涉及一种用于同时显示多门多普勒(MGD)信号的对应于不同解剖结构的至少两个多普勒信号的方法和系统。在各种实施方案中，基于不同组的采集参数来采集多普勒信号的对应于不同解剖结构的每个多普勒信号和/或基于不同组的显示处理参数来对其进行处理。背景技术[0002] 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。超声成像使用实时的、非侵入性高频声波来产生二维(2D)图像和/或三维(3D)图像。[0003] 脉冲波(PW)和连续波(CW)多普勒信号是描述从其采集信号的小体积中的组织光谱和流体速度的丰富信号。在患者的超声检查期间，可能期望检查多个不同解剖结构的多普勒信号，诸如在舒张功能障碍检查期间检查侧基底点的二尖瓣入流信号和组织多普勒信号。还可能期望使用不同参数来采集和/或处理对应于不同解剖结构的多普勒信号中的每个多普勒信号。执行检查的超声操作者可尝试连续地收集对应于不同解剖结构中的每个解剖结构的多普勒信号，这是耗时的，需要专门的培训和熟练度，并且受到可能影响诊断准确性的测量可变性的影响。例如，连续采集可延长获得和处理多个不同解剖结构的多普勒信号所需的时间量。又如，连续采集可导致在不同心脏周期和/或不同呼吸周期期间采集多个不同解剖结构的多普勒信号，这可由于测量可变性而降低诊断准确性。[0004] 通过将此类系统与本申请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。发明内容[0005] 提供了一种用于同时呈现多门多普勒(MGD)信号的对应于不同解剖结构的多普勒信号的系统和/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。[0006] 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[0007] 图1是根据各种实施方案的示例性超声系统的框图，该示例性超声系统可操作为同时呈现多门多普勒(MGD)信号的对应于不同解剖结构的多普勒信号。[0008] 图2是根据各种实施方案的示例性医疗工作站的框图，该示例性医疗工作站可操作为同时呈现MGD信号的对应于不同解剖结构的多普勒信号。[0009] 图3示出根据各种实施方案的示例性2D图像，该示例性2D图像具有对应于MGD信号的多普勒信号的门位置。[0010] 图4示出根据各种实施方案的示例性2D图像，该示例性2D图像具有与MGD信号的多普勒信号相关联的自动选择的门位置。[0011] 图5是根据示例性实施方案的示出示例性步骤的流程图，该示例性步骤可用于同时呈现MGD信号的对应于不同解剖结构的多普勒信号。具体实施方式[0012] 某些实施方案可存在于用于同时呈现多门多普勒(MGD)信号的对应于不同解剖结构的多普勒信号的方法和系统中。各种实施方案具有提供各自对应于不同解剖结构的多个多普勒信号的增强可视化的技术效应。此外，某些实施方案具有基于不同采集参数来采集对应于不同解剖结构的多普勒信号的技术效应。此外，本公开的各方面具有基于不同显示处理参数来处理对应于不同解剖结构的多普勒信号的技术效应。[0013] 当结合附图阅读时，将更好地理解前述概述以及以下对某些实施方案的详细描述。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，一个或多个功能框(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。[0014] 如本文所用，以单数形式列举并且以字词“一个”或“一种”开头的元件或步骤应理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确地说明此类排除。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。[0015] 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。[0016] 如本文所用，术语“多普勒”可以是指脉冲波(PW)多普勒和/或连续波(CW)多普勒。在优选的实施方案中，多普勒信号可以是PW多普勒信号。[0017] 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。[0018] 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。[0019] 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。[0020] 图1是根据各种实施方案的示例性超声系统的框图，该示例性超声系统可操作为同时呈现多门多普勒(MGD)信号320中对应于不同解剖结构的多普勒信号321至326。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、RF处理器124、RF/IQ缓冲器126、用户输入模块130、信号处理器132、图像缓冲器136、显示系统134和档案138。[0021] 发射器102可包括可操作为合适的逻辑、电路、接口和/或代码，该逻辑、电路、接口和/或代码驱动超声探头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。[0022] 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的区域(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。[0023] 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。可以将模拟信号传送到多个A/D转换器122中的一个或多个A/D转换器。[0024] 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。[0025] 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表示对应回波信号的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。[0026] 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。接收波束形成器120中的每一者可被配置为执行数字波束形成以生成一起形成MGD信号的多个多普勒信号中的一个多普勒信号。在示例性实施方案中，可同时采集MGD信号的多普勒信号。附加地和/或另选地，超声系统100可使用波束交错来采集MGD信号的不同部分。例如，可基于不同采集参数(诸如不同脉冲重复频率或任何合适的采集参数)来采集MGD信号的不同部分。在示例性实施方案中，可执行波束交错，例如以使用不同采集参数来采集不同解剖结构的多普勒信号。[0027] 用户输入模块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，选择期望解剖结构，选择采集参数和/或显示处理参数，选择测量类型等。在示例性实施方案中，用户输入模块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，用户输入模块130可操作为配置、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、用户输入模块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。用户输入模块130可包括按钮、旋转编码器、触摸屏、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他设备。在某些实施方案中，例如，用户输入模块130中的一个或多个用户输入模块可以集成到其他部件(诸如显示系统134)中。作为一个示例，用户输入模块130可以包括触摸屏显示器。[0028] 在各种实施方案中，可在成像程序开始时响应于经由用户输入模块130接收的指令来选择检查类型和/或期望解剖结构。例如，超声操作者可经由用户输入模块130识别舒张功能障碍检查，使得信号处理器132可分析所接收的MGD信号以选择对应于二尖瓣入流信号和组织多普勒信号的门。又如，超声操作者可经由用户输入模块130选择期望解剖结构，以供信号处理器132在MGD信号中检测。此外，超声操作者可经由用户输入模块130选择期望多普勒信号特性和/或特性的组合以供信号处理器132检测。多普勒信号特性的示例可包括区域中的最高或最低阻力指数(RI)或脉动指数(PI)、最大或最小光谱展宽、最高和最低速度(频移)、最高或最低最高加速度、最高或最低加速度时间、心脏脉动性与呼吸相位性(phasicity)的最高或最低比率(这可有助于识别动脉流与静脉流)等。例如，超声操作者可经由用户输入模块130选择以识别并显示具有最高速度和最多湍流的波形以及具有最高时间平均峰值和负多普勒漂移的波形。[0029] 在某些实施方案中，可响应于经由用户输入模块130接收的指令来选择一种或多种测量。例如，超声操作者可经由用户输入模块130选择E/e’测量，使得信号处理器132可执行测量并在显示系统132处呈现测量，以提供可用于诊断舒张功能障碍的估计填充压力。除其他之外，其他测量的示例可包括颈动脉校正血流时间、速度、时间平均峰值等。在示例性实施方案中，可在成像程序期间响应于经由用户输入模块130接收的指令来识别应用于不同解剖结构的采集参数和/或显示处理参数并将其存储在档案138中以供信号处理器132检索。例如，超声操作者可经由用户输入模块130选择对应于血流解剖结构的门的较高脉冲重复频率和对应于肌肉组织解剖结构的门的较低脉冲重复频率。采集参数可存储在档案138或任何合适的数据存储介质处以供在识别与期望解剖结构相关联的门之后进行检索和应用。又如，超声操作者可经由用户输入模块130选择对应于血流解剖结构的门的第一组显示参数和对应于肌肉组织解剖结构的门的第二组显示参数。这些组的显示处理参数可包括比例、增益、亮度、对比度等。这些组的显示处理参数可存储在档案138或任何合适的数据存储介质处以供在识别与期望解剖结构相关联的门之后进行检索和应用。在代表性实施方案中，可响应于经由用户输入模块130接收的指令来检索感兴趣的区域的MGD超声数据和/或对应的2D图像。[0030] 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可操作为在时域和频域中执行多普勒处理、复合、运动跟踪和/或信号处理等。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、图片归档和通信系统(PACS)，或用于存储图像和相关信息的任何合适的设备。在示例性实施方案中，信号处理器132可包括门选择模块140和参数应用模块150。[0031] 超声系统100可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70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。[0032] 信号处理器132可包括门选择模块140，该门选择模块包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为分析MGD信号以自动选择对应于感兴趣的区域中的多个不同的期望解剖结构的门。与不同的期望解剖结构中的每个解剖结构相关联的门可由门选择模块140基于一个或多个标准来选择，这些标准诸如多普勒信号强度、速度、收缩和/或舒张血流时间、阻力指数(RI)、脉动指数(PI)、光谱展宽(例如，湍流或层流)、加速度、加速度时间、心脏脉动性相比于呼吸相位性(这可有助于识别动脉流与静脉流)、光谱跟踪、周期跟踪、B模式跟踪和/或标准的组合。例如，门选择模块140可通过在每个采样时间中选择产生绝对光谱值或平方光谱值的最大和的门来基于最强多普勒信号强度来选择门中的一个门。又如，跟踪模块150可基于最高速度和/或层流来选择门中的一个门。在代表性实施方案中，门选择模块140可被配置为通过应用均方误差或任何合适的信号比较技术来选择对应于多普勒信号的门，该多普勒信号具有与同特定期望解剖结构相关联的存储参考多普勒信号的光谱最接近的光谱。在某些实施方案中，门选择模块140可基于与存储参考多普勒信号的比较来选择对应于当前心脏和/或呼吸周期中的当前时间样本处的期望解剖结构中的一个期望解剖结构的门，该存储参考多普勒信号与在参考心脏和/或呼吸周期中具有对应时间样本的特定期望解剖结构相关联。在各种实施方案中，门选择模块140可用对应的2D图像的分析来补充MGD信号分析。2D超声图像可以是由超声系统100采集的B模式图像、彩色多普勒图像或任何合适的2D图像。例如，门选择模块140可至少部分地基于使用图像检测算法和技术分析与MGD信号相关联的B模式图像以在B模式图像中识别期望解剖结构和对应门来选择对应于期望解剖结构的门。在某些实施方案中，门选择模块140可应用多个上述标准来选择对应于多个不同的期望解剖结构中的每个期望解剖结构的门。例如，门选择模块140可对光谱跟踪和B模式图像帧特征的相似性进行加权，以选择对应于感兴趣的区域中的特定期望解剖结构的适当门。[0033] 图3示出根据各种实施方案的示例性2D图像310，该示例性2D图像具有对应于MGD信号320的多普勒信号321至326的门位置311至316。参考图3，显示系统134可呈现具有MGD信号320的多个同时呈现的多普勒信号321至326的显示器300。MGD允许从许多位置(即，门311至316)同时采集多普勒信号321至326。MGD信号320的多普勒信号321至326中的每个多普勒信号可对应于感兴趣的区域中的不同门位置。不同的门位置可对应于感兴趣的区域中的不同解剖结构，诸如血流、肌肉组织等。在各种实施方案中，2D超声图像310可与MGD信号320的多个同时呈现的多普勒信号321至326一起呈现。在显示对应2D超声图像310的实施方案中，2D超声图像310中的像素的至少一部分可对应于MGD信号320的不同门311至316。虽然在图3中标记了6个门311至316，但是可以实现任何合适数量的门，诸如10个门、16个门或者(在优选实施方案中)256个门。门311至316中的每个门可与2D超声图像310中的像素或像素组的位置相关联。[0034] 参见图1和图3，可在有或没有2D图像310的情况下采集MGD信号320。在各种实施方案中，所采集的MGD信号320以及任选地2D图像310可存储在档案138或任何合适的数据存储介质中以用于检索和后处理。在示例性实施方案中，门选择模块140可分析MGD信号320以及任选地2D图像310，以检测对应于多个不同的期望解剖结构的门311至316。例如，操作者可经由用户输入模块130选择检查类型、解剖结构、门选择标准和/或超声测量。操作者选择可对应于门选择标准，该门选择标准用于分析MGD信号320的多普勒信号321至326以及任选地2D超声图像310，以检测对应于多个不同期望解剖结构的门。例如，操作者选择的舒张功能障碍检查类型或操作者选择的E/e’测量可对应于用于检测二尖瓣入流信号的第一门选择标准和用于检测来自侧基底段的组织多普勒信号的第二门选择标准。门选择模块140从档案138或任何合适的数据存储介质检索第一门选择标准和第二门选择标准，并且将第一门选择标准和第二门选择标准应用于MGD信号320以及任选地2D超声图像310，以检测对应于多个不同的期望解剖结构中的每个期望解剖结构的门311至316和相关联的多普勒信号321至326，诸如二尖瓣入流信号和组织多普勒信号。可将检测到的门311至316/或相关联的多普勒信号321至326的识别存储在档案138和/或任何合适的数据存储介质中。门选择模块140可将检测到的门311至316和/或相关联的多普勒信号321至326的识别提供到参数应用模块150，以应用采集参数和/或显示处理参数，如下文更详细地描述。[0035] 图4示出根据各种实施方案的示例性2D图像410，该示例性2D图像具有与MGD信号的多普勒信号相关联的自动选择的门位置412、414。参考图4，显示系统134可呈现2D超声图像410。2D超声图像410可以是由超声系统100采集的B模式图像、彩色多普勒图像或任何合适的2D图像。超声图像410可包括对应于采集MGD信号的位置的感兴趣的区域405。信号处理器132的门选择模块140可分析MGD信号以检测对应于多个不同的期望解剖结构的门位置412、414。例如，门选择模块140可以选择与跨二尖瓣开口的多普勒信号相关联的第一门412和与二尖瓣环的组织多普勒相关联的第二门414，以执行E/e’比率测量(即，早期填充的二尖瓣峰值速度(E)与早期舒张二尖瓣环速度(e’)的比率)和/或在显示系统134处同时呈现对应于门位置412、414的多普勒信号。[0036] 再次参见图1，信号处理器132可包括参数应用模块150，该参数应用模块包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为响应于门选择模块140选择与对应于多个不同的期望解剖结构的多普勒信号321至326相关联的门311至316、412、414而应用图像采集参数和/或显示处理参数。例如，参数应用模块150可被配置为接收对应于选择的门311至316、412、414中的每个门的多组图像采集参数。图像采集参数可经由用户输入模块130从超声操作者接收和/或可从档案138或任何合适的数据存储介质检索。参数应用模块150可控制超声系统100以基于图像采集参数来采集具有对应于选择的门311至316的多普勒信号321至326的MGD信号320。可通过应用不同组的图像采集参数来采集对应于选择的门311至316、412、414的多普勒信号321至326。例如，参数应用模块150可控制超声系统100以基于第一组图像采集参数来采集与二尖瓣开口相关联的第一选择的门412的多普勒信号并且可控制超声系统100以基于第二组图像采集参数来采集与二尖瓣环相关联的第二选择的门414的多普勒信号。第一组图像采集参数和第二组图像采集参数可包括与参数相关联的不同的值。例如，第一组图像采集参数可限定用于采集对应于血流的超声数据的第一较高脉冲重复频率(PRF)，并且第二组图像采集参数可限定用于采集对应于肌肉组织的超声数据的第二较低PRF。在各种实施方案中，可通过执行波束交错来采集MGD信号320。例如，超声系统100可在与血流解剖结构相关联的第一选择的门412处发射四个超声脉冲与在与肌肉组织解剖结构相关联的第二选择的门414处发射一个超声脉冲之间交替。图像采集参数可包括PRF、深度、强度和/或任何合适的图像采集参数。基于适当的一组图像采集参数来采集的MGD信号320的多普勒信号321至326中的每个多普勒信号可同时呈现在显示系统134处和/或由参数应用模块150处理。[0037] 又如，参数应用模块150可包括合适的逻辑、电路、接口和/或代码，该逻辑、电路、接口和/或代码可操作为响应于门选择模块140选择与对应于多个不同的期望解剖结构的多普勒信号321至326相关联的门311至316、412、414而应用显示处理参数。例如，参数应用模块150可被配置为接收对应于选择的门311至316、412、414中的每个门的多组显示处理参数。显示处理参数可经由用户输入模块130从超声操作者接收和/或可从档案138或任何合适的数据存储介质检索。参数应用模块150可通过应用适当的一组显示处理参数来处理与选择的门311至316、412、414中的每个门相关联的多普勒信号321至326中的每个多普勒信号。在各种实施方案中，每组显示处理参数可被配置为基于相关联的解剖结构来增强对应多普勒信号321至326的可视化。例如，可优化第一组显示处理参数以用于显示血流解剖结构的多普勒信号，并且可优化不同的第二组显示处理参数以用于显示肌肉组织解剖结构的多普勒信号。又如，可优化第一组显示处理参数以用于显示静脉血流解剖结构的多普勒信号，并且可优化不同的第二组显示处理参数以用于显示动脉血流解剖结构的多普勒信号。显示处理参数可包括比例、亮度、增益、对比度和/或任何合适的显示处理参数。在代表性实施方案中，在显示系统134处同时呈现由门选择模块140选择并由参数应用模块150基于适当的一组显示处理参数处理的MGD信号320的多普勒信号321至326中的每个多普勒信号。[0038] 仍然参见图1，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/或代码可操作为基于适当的一组图像采集参数和/或显示处理参数来对由门选择模块140选择并且由参数应用模块150采集和/或处理的MGD信号320的同时显示的多普勒信号321至326自动执行测量。例如，信号处理器132可接收选择的检查类型、解剖结构、门选择标准和/或超声测量。该选择可由信号处理器132经由用户输入模块130和/或由信号处理器132从档案138和/或任何合适的数据存储介质检索存储的或默认的设置来接收。该选择可识别和/或对应于一个或多个测量。测量可包括E/e’比率、颈动脉校正血流时间、速度、时间平均峰值和/或任何合适的测量。例如，舒张功能障碍检查的选择可对应于E/e’比率测量，该E/e’比率测量可由信号处理器132自动执行并且在显示系统134处与多普勒信号321至326的同时显示一起呈现。[0039] 图2是根据各种实施方案的示例性医疗工作站200的框图，该示例性医疗工作站可操作为同时呈现MGD信号320的对应于不同解剖结构的多普勒信号321至326。在各种实施方案中，医疗工作站200的部件可与超声系统100(如图1所示和如上所述)的部件共享各种特性。参见图2，医疗工作站200包括显示系统134、信号处理器132、档案138和用户输入模块130等。医疗工作站200的部件可在软件、硬件、固件等中实现。医疗工作站200的各种部件可以通信地链接。医疗工作站200的部件可单独实现和/或以各种形式集成。例如，显示系统134和用户输入模块130可集成为触摸屏显示器。[0040] 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可操作为显示来自信号处理器132和/或档案138的信息，诸如B模式图像310、410、颜色多普勒图像、多普勒信号321至326、超声测量和/或任何合适的信息。在各种实施方案中，显示系统134可操作为同时呈现基于不同组的采集参数和/或显示处理参数来采集和/或处理的对应于不同选择的解剖结构的至少两个多普勒信号321至326。[0041] 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。信号处理器132包括门选择模块140和参数应用模块150，如上文参见图1所述，并且可能够从用户输入模块130和/或档案138接收输入信息、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模块130的输入信息来操纵输出等。例如，信号处理器132、门选择模块140和/或参数应用模块150可能够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。[0042] 档案138可以是与医疗工作站200集成和/或可通信地耦接(例如，通过网络)到医疗工作站200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)、服务器、硬盘、软盘、CD、CD‑ROM、DVD、紧凑存储器、闪存存储器、随机存取存储器、只读存储器、可电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例如存储：医学图像数据；图像采集参数；显示处理参数；用于以下的指令，这些指令分析MGD信号320以自动选择对应于感兴趣的区域405中的多个不同的期望解剖结构的门311至316、412、414；用于以下的指令，这些指令响应于门311至316、412、414的选择而将图像采集参数和/或显示处理参数应用于多普勒信号321至326，并且同时呈现对应于基于不同组的采集参数和/或显示处理参数来采集和/或处理的不同的选择的解剖结构的多普勒信号321至326。[0043] 例如，用户输入模块130可包括能够从用户和/或在用户的指示下将信息传送给医疗工作站200的信号处理器132的任何设备。如上文相对于图1所讨论的，用户输入模块130可包括触摸面板、一个或多个按钮、鼠标设备、键盘、旋转编码器、轨迹球、相机、语音识别和/或能够接收用户指令的任何其他设备。[0044] 图5是根据示例性实施方案的示出示例性步骤502至518的流程图500，该示例性步骤可用于同时呈现MGD信号320的对应于不同解剖结构的多普勒信号321至326。参见图5，示出了包括示例性步骤502至518的流程图500。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。[0045] 在步骤502处，可将超声系统100的探头104定位成采集感兴趣的区域405的MGD信号320。例如，超声系统100可利用定位在感兴趣的区域405(诸如静脉血流、动脉血流、二尖瓣入流、肌肉组织和/或任何合适的解剖结构)上方的超声探头104采集MGD信号320。在各种实施方案中，探头104可操作为采集对应于MGD信号320的2D超声图像数据310、410。[0046] 在步骤504处，信号处理器132可检索感兴趣的区域405的MGD超声数据320。例如，工作站200或超声系统100的信号处理器132可从档案138或任何合适的数据存储介质检索MGD超声数据320。在各种实施方案中，信号处理器132可检索对应于MGD超声数据320的2D图像310、410。[0047] 在步骤506处，超声系统100的信号处理器132可分析MGD信号320以选择对应于感兴趣的区域405中的多个不同的期望解剖结构的门311至316、412、414。例如，信号处理器132的门选择模块140可分析MGD信号320以及任选地2D图像310，以检测对应于多个不同的期望解剖结构的门311至316、414、416。在各种实施方案中，期望解剖结构可由超声操作者或其他医疗专业人员指定。例如，操作者可经由用户输入模块130选择检查类型、解剖结构、门选择标准和/或超声测量。操作者选择可对应于多个期望解剖结构。操作者选择可与门选择标准相关联，该门选择标准用于分析MGD信号320的多普勒信号321至326以及任选地2D超声图像310，以检测对应于多个不同期望解剖结构的门311至316、412、414。门选择标准可包括各种多普勒特性以及任选地2D图像特性，诸如多普勒信号强度、速度、阻力指数(RI)、脉动指数(PI)、光谱展宽(例如，湍流或层流)、加速度、加速度时间、心脏脉动性相比于呼吸相位性、光谱跟踪、周期跟踪、B模式跟踪和/或标准的组合。门选择模块140从档案138或任何合适的数据存储介质检索对应于期望解剖结构中的每个期望解剖结构的门选择标准，并且将门选择标准中的每个门选择标准应用于MGD信号320以及任选地2D超声图像310，以检测对应于多个不同的期望解剖结构中的每个期望解剖结构的门311至316和相关联的多普勒信号321至326。可将检测到的门311至316/或相关联的多普勒信号321至326的识别存储在档案138和/或任何合适的数据存储介质中。可将由门选择模块140识别的检测到的门311至316、412、414和/或相关联的多普勒信号321至326提供到信号处理器132的参数应用模块150。[0048] 在步骤508处，信号处理器132可针对选择的门311至316、412、414中的每个门选择参数。例如，信号处理器132的参数应用模块150可从档案138和/或门选择模块140接收检测到的门311至316、412、414和/或相关联的多普勒信号321至326。参数应用模块150可基于与检测到的门311至316、412、414中的每个门相关联的解剖结构和/或相关联的多普勒信号321至326来选择适当的一组图像采集参数和/或显示处理参数。参数应用模块150可被配置为经由用户输入模块130从超声操作者和/或从档案138或任何合适的数据存储介质接收对应于选择的门311至316、412、414中的每个门的选择的多组图像采集参数和/或显示处理参数。图像采集参数可包括PRF、深度、强度和/或任何合适的图像采集参数。显示处理参数可包括亮度、增益、对比度和/或任何合适的显示处理参数。可限定多组图像采集参数和/或显示处理参数中的每一者，以提供对应于与该组参数相关联的特定解剖结构的多普勒信号321至326的增强可视化。[0049] 在步骤510处，信号处理器132确定选择的参数是否为图像采集参数。例如，如果参数应用模块150接收到对应于选择的门311至316、412、414中的每个门的图像采集参数，则过程前进至步骤512。如果参数应用模块150未接收到对应于选择的门311至316、412、414中的每个门的图像采集参数，则过程前进至步骤514。[0050] 在步骤512处，超声系统100可基于针对选择的门311至316、412、414中的每个门选择的图像采集参数来在选择的门311至316、412、414处采集MGD信号320。例如，信号处理器132的参数应用模块150可控制超声系统100以基于在步骤508处选择的图像采集参数来采集具有对应于选择的门311至316的多普勒信号321至326的MGD信号320。通过应用不同组的图像采集参数来采集对应于选择的门311至316、412、414的多普勒信号321至326。不同组的图像采集参数可包括与参数相关联的至少一些不同的值。在各种实施方案中，可通过执行波束交错来采集MGD信号320。[0051] 在步骤514处，信号处理器132确定选择的参数是否为显示处理参数。例如，如果参数应用模块150接收到对应于选择的门311至316、412、414中的每个门的显示处理参数，则过程前进至步骤516。如果参数应用模块150未接收到对应于选择的门311至316、412、414中的每个门的显示处理参数，则过程前进至步骤518。[0052] 在步骤516处，信号处理器132可基于针对每个选择的门311至316、412、414选择的显示处理参数来将显示处理参数应用于与每个选择的门311至316、412、414相关联的多普勒信号321至326。例如，信号处理器132的参数应用模块150可通过应用在步骤508处选择的适当的一组显示处理参数来处理与选择的门311至316、412、414中的每个门相关联的多普勒信号321至326中的每个多普勒信号。在各种实施方案中，每组显示处理参数可被配置为基于相关联的解剖结构来增强对应多普勒信号321至326的可视化。[0053] 在步骤518处，信号处理器132可同时显示与选择的门311至316中对应于感兴趣的区域405中的多个不同的期望解剖结构的每个门相关联的多普勒信号321至326。例如，信号处理器132的参数应用模块150可在超声系统100和/或工作站200的显示系统134处同时呈现多普勒信号321至326中的每个多普勒信号。在各种实施方案中，多普勒信号321至326可与2D超声图像数据310、410和/或由信号处理器132执行的测量一起呈现。例如，信号处理器132可操作为基于适当的一组图像采集参数和/或显示处理参数来对由门选择模块140选择并且由参数应用模块150采集和/或处理的MGD信号320的同时显示的多普勒信号321至326自动执行测量。测量可包括E/e’比率、颈动脉校正血流时间、速度、时间平均峰值和/或任何合适的测量。所执行的测量可对应于操作者选择的检查类型、解剖结构、门选择标准和/或超声测量。[0054] 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(forexample)”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“可用于”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。[0055] 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，该计算机可读设备和/或非暂态计算机可读介质和/或该机器可读设备和/或非暂态机器可读介质上存储有机器代码和/或具有可由机器和/或计算机执行的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用于同时呈现多门多普勒(MGD)信号的对应于不同解剖结构的多普勒信号的步骤。[0056] 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。[0057] 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。[0058] 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。

专利地区：美国

专利申请日期：2019-12-06

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN113015490B