專利名稱：用超聲圖像進行快速解剖繪圖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及超聲成像，具體地講，涉及根據(jù)超聲圖像進行解剖結(jié)構(gòu)三維 (3D)重建的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
多種用于心臟內(nèi)超聲成像的裝置和方法為本領(lǐng)域所公知。例如，Biosense Webster Inc. (Diamond Bar, California)提供了用于實時生成3D超聲圖像的 CartoSound 系統(tǒng)和SoundStar 導(dǎo)管?？赏ㄟ^脈管系統(tǒng)插入心臟的SoundStar導(dǎo)管包括 位置傳感器和相控超聲換能器陣列。CartoSound系統(tǒng)可通過處理來自位置傳感器和超聲換 能器的信號來生成心室的3D圖像。本領(lǐng)域已知用心臟內(nèi)超聲成像進行心內(nèi)膜表面非接觸式重建的若干方法。例如， PCT國際專利公布WO 00/19908描述了用于心臟內(nèi)超聲成像的可操縱換能器陣列，該專利 的公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。該陣列可形成超聲束，該超聲束由有源孔徑引導(dǎo)到所 需方向。美國專利6，004，269描述了一種以裝入導(dǎo)管中的超聲裝置為基礎(chǔ)的聲學(xué)成像系 統(tǒng)，該專利的公開內(nèi)容也以引用方式并入本文中。該超聲裝置可將超聲信號朝心臟內(nèi)的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)引導(dǎo)，以產(chǎn)生超聲圖像。作為另一個實例，PCT國際專利公布WO 99/55233描述了一種用于描繪患者心臟 的3-D表面的方法，該專利的公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。用訓(xùn)練數(shù)據(jù)形成3-D網(wǎng)格 模型，以用作一組患者心臟的原型形狀。在不同圖像平面上取得患者心臟的多個超聲圖像。 在每個圖像上人工識別出解剖位置。將網(wǎng)格模型相對于預(yù)定的解剖位置與圖像嚴格對齊。描繪輪廓時的此類人工輔助在基于超聲圖像的3D重建方法中是常見的。例如，美 國專利申請公布2006/0M1445描述了解剖結(jié)構(gòu)的建模方法，其中用超聲波傳感器在超聲 波傳感器的相應(yīng)的多個空間位置處獲得解剖結(jié)構(gòu)的多個超聲圖像，該專利的公開內(nèi)容以引 用的方式并入本文中。在多個空間位置的每一處測量超聲波傳感器的位置和取向坐標(biāo)。在 一個或多個超聲圖像中標(biāo)出與解剖結(jié)構(gòu)特征有關(guān)的所關(guān)注的輪廓。根據(jù)所關(guān)注的輪廓以及 測量的位置和取向坐標(biāo)，構(gòu)建解剖結(jié)構(gòu)的三維(3D)模型。

發(fā)明內(nèi)容
下文所述的本發(fā)明實施例提供了用2D超聲圖像的集合快速準確地進行3D表面重 建的方法。因此根據(jù)本發(fā)明的實施例提供了進行三維(3D)繪圖(mapping)的方法，該方法包 括獲取活體受試者體內(nèi)腔體的多個二維OD)超聲圖像，其中2D圖像在3D參照系中具有不 同的、相應(yīng)的位置。在每個2D超聲圖像中，可識別出與腔體內(nèi)部各位置對應(yīng)的像素。將從 多個2D圖像中識別的像素記錄在3D參照系中，以確定與腔體內(nèi)部對應(yīng)的體積。處理器可 重建該體積的外表面，其代表腔體的內(nèi)表面。在一些實施例中，獲取多個2D圖像包括將含有超聲成像裝置的探頭插入體內(nèi)，用位于體內(nèi)的探頭獲取2D圖像。在本發(fā)明所公開的實施例中，插入探頭包括將導(dǎo)管插入受試 者的心臟，并且其中體積對應(yīng)于心室的內(nèi)部。插入導(dǎo)管通常包括將導(dǎo)管設(shè)置為可使得超聲 成像裝置位于第一心室內(nèi)，其中除第一心室外，體積可以對應(yīng)第二心室的內(nèi)部，以使得重建 外表面包括生成第二心室內(nèi)表面的3D圖。通常，獲取多個2D圖像包括用含有位置換能器的超聲探頭獲取2D圖像，記錄識別 的像素包括接收和處理與位置換能器相關(guān)的信號，以找出探頭在3D參照系中的坐標(biāo)，以及 用坐標(biāo)將識別的像素記錄在3D參照系中。在一些實施例中，在2D超聲圖像中識別像素包括將與具有低反射的體內(nèi)位置相 對應(yīng)的像素歸類為腔體內(nèi)部。通常，將像素進行歸類包括設(shè)定閾值，以及將具有低于指定閥 值的相應(yīng)灰度值的像素歸類為腔體內(nèi)部。在可供選擇的實施例中，獲取二維OD)超聲圖像 包括獲取多普勒圖像，其中顏色代表流動，并且其中識別像素包括根據(jù)像素相應(yīng)的顏色值 將像素歸類為腔體內(nèi)部。在本發(fā)明所公開的實施例中，重建外表面包括對體積中的像素應(yīng)用滾球算法 (ball-pivoting algorithm)。應(yīng)用滾球算法可以包括用在體積上變化的重建分辨率處理像素。根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了用于三維(3D)繪圖的包括超聲探頭的設(shè)備，其能 夠獲取活體受試者體內(nèi)腔體的多個二維OD)超聲圖像，其中2D圖像在3D參照系中具有不 同的相應(yīng)位置。處理器能夠識別與腔體內(nèi)部位置對應(yīng)的每個2D超聲圖像像素，將從多個2D 圖像識別的像素記錄在3D參照系中，以確定與腔體內(nèi)部對應(yīng)的體積，以及重建代表腔體內(nèi) 表面的體積外表面。根據(jù)本發(fā)明的實施例，另外提供了計算機軟件產(chǎn)品，其包括可儲存程序指令的計 算機可讀介質(zhì)，當(dāng)處理器讀取了指令時，可使處理器接收活體受試者體內(nèi)腔體的多個二維 (2D)超聲圖像(這些2D圖像在3D參照系中具有不同的相應(yīng)位置)，以識別與腔體內(nèi)部位 置對應(yīng)的每個2D超聲圖像像素，并且將從多個2D圖像識別的像素記錄在3D參照系中，以 確定與腔體內(nèi)部對應(yīng)的體積，以及重建代表腔體內(nèi)表面的體積外表面。通過以下結(jié)合附圖的實施例的詳細說明，將更全面地理解本發(fā)明。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的用于超聲成像的基于導(dǎo)管的系統(tǒng)的示意性說明圖；圖2為圖1系統(tǒng)中所用導(dǎo)管的遠端的示意性側(cè)視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的用導(dǎo)管獲取的超聲圖像的示意圖；圖4為流程圖，其示意說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的用超聲圖像進行快速解剖繪圖 的方法；以及圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例制作的心室3D圖的示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參見圖1和圖2，圖中示意說明根據(jù)本發(fā)明實施例的基于導(dǎo)管的超聲成像系 統(tǒng)20。圖1為整個系統(tǒng)的說明圖，而圖2為系統(tǒng)中所用探頭(如導(dǎo)管觀)的遠端的側(cè)視圖。 這里以舉例說明的方式示出了該系統(tǒng)和導(dǎo)管，有助于理解下文所述的基于超聲波的3D繪圖方法。然而，這些方法并不限于基于導(dǎo)管的超聲感測，還可以通過適當(dāng)?shù)淖兏?，在體內(nèi)或 體外使用其他類型的探頭獲取的2D或3D超聲圖像來應(yīng)用這些方法。此外，這些方法不僅 可用于心臟，還可以用于其他解剖腔體的繪圖。如圖1所示，操作者22(如醫(yī)生)將導(dǎo)管觀插入患者沈體內(nèi)，使得導(dǎo)管的遠端穿 過脈管系統(tǒng)進入患者的心臟M。將導(dǎo)管的近端連接到控制臺34上，此控制臺通常包括具有 合適的信號處理電路和用戶接口電路的處理器38。該處理器可接收和處理來自導(dǎo)管觀的 信號，如下文所述。處理器38可包括一般用途的計算機處理器，其可以通過軟件編程來實 現(xiàn)本文所述的功能。該軟件可以通過(例如)網(wǎng)絡(luò)以電子形式下載到處理器中。作為另外 一種選擇或除此之外，該軟件可以儲存在有形的計算機可讀儲存介質(zhì)中，例如光學(xué)、磁性或 電子存儲介質(zhì)。作為另外一種選擇或除此之外，該處理器的至少某些功能可以通過數(shù)字信 號處理器(DSP)或?qū)ｉT的或可編程的硬件邏輯電路實現(xiàn)。通常，控制臺34還讓使用者能夠觀察并控制導(dǎo)管觀的功能，以及查看并編輯利用 導(dǎo)管形成的圖像。為了這些目的，該控制臺包括顯示器40和用戶界面42。如圖2所示，導(dǎo)管觀的遠端包括超聲成像裝置50，該裝置用于生成體內(nèi)的超聲圖 像。裝置50通常包括換能器相控陣列52，如本領(lǐng)域所知，它可用來在掃描超聲束平面(本 文中稱為“束平面”或“圖像平面”)中獲取二維OD) “扇形”圖像，其包含導(dǎo)管的縱向軸線。 這些換能器可接收從束平面中的對象反射的超聲波，并根據(jù)反射的超聲波輸出信號。通常， 這些信號由穿過導(dǎo)管觀的導(dǎo)線56傳送至控制臺34，控制臺可以處理信號以形成并顯示超 聲圖像和3D圖，如下文所述。導(dǎo)管觀的遠端還包括位置傳感器M，其可以生成表示體內(nèi)導(dǎo)管位置(位置和取 向)的信號。根據(jù)這些位置信號，控制臺34可以確定由成像裝置50獲取的每個扇形圖像 的位置和取向。這樣，處理器38能夠確定在扇形圖像中出現(xiàn)的對象的坐標(biāo)，并記錄和合并 在不同導(dǎo)管位置處獲取的多個2D圖像。在圖示的實施例中，系統(tǒng)20使用磁性位置感測來確定導(dǎo)管觀遠端在心臟M內(nèi)的 位置坐標(biāo)。為了確定位置坐標(biāo)，控制臺34中的驅(qū)動電路36驅(qū)動磁場發(fā)生器30，使其在患 者沈體內(nèi)產(chǎn)生磁場。磁場發(fā)生器30通常包括線圈，其放置在患者軀干下面的體外已知位 置處。這些線圈在包含心臟M的預(yù)定工作體積內(nèi)產(chǎn)生磁場。傳感器M可以包括(例如) 在導(dǎo)管觀遠端內(nèi)的一個或多個線圈，其可以響應(yīng)這些磁場而產(chǎn)生電信號。處理器38可處 理這些信號，以確定導(dǎo)管28遠端的位置(位置和取向)坐標(biāo)?？刂婆_34可以用這些坐標(biāo) 來驅(qū)動顯示器40，使其顯示導(dǎo)管的位置和狀態(tài)。該位置感測和處理方法在由Biosense Webster Inc制造的CART0 系統(tǒng)中實 施。這種磁性位置感測在(例如)美國專利6，沈6，551中有詳細描述，其公開內(nèi)容以引用 方式并入本文中。將超聲成像與磁性位置感測相結(jié)合的其他系統(tǒng)在美國專利6，690，963、 6，716，166和6，773，402中有所描述，這些專利的公開內(nèi)容也以引用方式并入本文中。作為另外一種選擇或除此之外，系統(tǒng)20可包括用于在患者沈體內(nèi)操縱和操作導(dǎo) 管觀的自動化機構(gòu)(未示出)。在此類實施例中，處理器38根據(jù)位置感測系統(tǒng)提供的信號 生成用于控制導(dǎo)管運動的控制輸入。盡管圖1示出了具體的系統(tǒng)構(gòu)型，但也可在本發(fā)明的可供選擇的實施例中使用其 他系統(tǒng)構(gòu)型。例如，可以用其他類型的位置換能器實施下文描述的方法，如阻抗型或超聲位置傳感器。如本文所用，術(shù)語“位置換能器”是指安裝在導(dǎo)管觀之上或之內(nèi)的元件，該元件 可使控制臺34接收指示該元件坐標(biāo)的信號。因而該位置換能器可包括導(dǎo)管中的接收器，如 傳感器M，其可根據(jù)換能器接收到的能量產(chǎn)生送給控制單元的位置信號；或者該換能器可 包括發(fā)射器，其發(fā)射探頭外部的接收器可感測的能量。此外，在通過下文所述的方法進行繪 圖和成像不僅可以使用導(dǎo)管，還可以使用其他類型的探頭，可以在心臟和其他身體器官及 區(qū)域中使用，也可以使用體外的超聲探頭。圖3為根據(jù)本發(fā)明的實施例由導(dǎo)管觀獲取的超聲圖像60的示意圖。圖像為2D扇 形的形式，其頂點在成像裝置50處。如上文所述，控制臺34可以根據(jù)從位置傳感器M接 收到的信號，確定3D空間中的頂點位置和扇形取向。圖像中的暗區(qū)域62、64對應(yīng)于充滿血 液而具有低反射的區(qū)域，例如心室。較亮的區(qū)域通常代表組織，如心臟內(nèi)壁和外壁。如前文所述，操作者22可以操縱心臟M內(nèi)的導(dǎo)管28，以便從不同位置、以不同的 方向獲取圖像。構(gòu)成圖像的反射不僅可以來自導(dǎo)管遠端所在的心室，也可以來自其他的心 室和解剖結(jié)構(gòu)。因此，例如可以將導(dǎo)管觀插入右心房(比較容易通過腔靜脈插入)，導(dǎo)管可 以從右心房或左心房并且可以從心室獲取圖像。圖4為流程圖，其示意說明根據(jù)本發(fā)明的實施例用超聲圖像進行快速解剖繪圖的 方法。在該方法的每次重復(fù)中，在圖像獲取步驟70，傳感器50獲取2D超聲扇形圖像，其具 有圖像60(圖幻的一般形式。例如，可以在心動周期中的某個標(biāo)注點(例如心臟收縮或心 臟舒張)選通圖像獲取，同時同步使用心電圖(ECG)監(jiān)測，或者作為另外一種選擇，可以連 續(xù)獲取圖像而無需選通。在腔體識別步驟72，處理器38可識別由超聲導(dǎo)管獲取的每個2D 圖像中所關(guān)注的心室內(nèi)部(血池區(qū)域)。這些低反射“暗”區(qū)域可以通過(例如)對超聲圖 像的灰度級應(yīng)用閥值來識別。閾值可以自動或手動設(shè)置?？梢杂帽绢I(lǐng)域已知的任何合適的 方法自動選擇閾值，如Otsu法，其根據(jù)像素灰度值的集群選擇閾值。作為另外一種選擇，步驟70中的圖像獲取可以使用其他超聲成像模式，并可以對 步驟72中用來識別腔體的方法作相應(yīng)的修改。例如，可以用多普勒成像技術(shù)來獲取2D圖 像，例如本領(lǐng)域已知的彩色多普勒、能量多普勒或組織成像多普勒。此類技術(shù)用圖像顏色 (通常稱為偽彩色)代表流動。在彩色多普勒中，圖像中將血流區(qū)域著色，而組織區(qū)域不著 色。在這種情況下，在步驟72，可以將顏色值大于某個閥值的像素識別為屬于血池區(qū)域。另 一方面，在組織成像多普勒中，將組織區(qū)域著色而血液不著色，以使顏色值低于某個閥值的 像素將被識別為屬于血池區(qū)域。無論使用哪種成像模式，在二值化步驟74，處理器38都會用閾值將2D灰度或彩色 圖像轉(zhuǎn)換成二值圖像。在二值圖像中，將值為“0”的像素歸類為血液區(qū)域，而值為“1”的像 素屬于組織?？梢允褂闷渌麍D像處理操作，以改善血液與組織之間區(qū)分的精確度。例如，可 以通過連續(xù)使用形態(tài)學(xué)腐蝕和膨脹來移除組織區(qū)域內(nèi)的小的暗區(qū)域，這些區(qū)域會被錯誤地 識別為血池區(qū)域。在圖像記錄步驟76中，處理器38找出獲取的2D圖像的頂點位置和取向。如上文 所述，處理器可以根據(jù)位置傳感器M輸出的信號計算位置和取向坐標(biāo)。在獲知頂點位置和 圖像取向的條件下，處理器可以計算二值化圖像中每個像素在磁場發(fā)生器30的固定3D參 照系中的3D坐標(biāo)，從而將2D圖像像素記錄在3D體積中。在獲取完成步驟78中，獲得每個2D圖像后，操作者移動心臟中的導(dǎo)管頂端，并重復(fù)上述2D圖像獲取和處理步驟，直到處理器在所關(guān)注的體積內(nèi)收集到足夠數(shù)量的二值像素值。在表面重建步驟80中，處理器38收集值為“0”的像素(血液)，并找出與這些像 素接界的外表面。與心室中的血池接界的外表面為包圍該心室的心臟壁內(nèi)表面。因此，通 過找出包圍血池的外表面，處理器可有效地構(gòu)建所考慮的心室的3D圖。任選地，處理器可 以在重建3D表面的同時繼續(xù)獲取2D圖像，從而可以逐漸改進該圖。將3D域中的血池作為表面重建的基礎(chǔ)，可以為解決圖像分割問題提供快速有效 的方法?；诖祟悆?nèi)點的集合可以用各種算法來重建某個體積的外表面。例如，處理器38 可以使用美國專利6，968，299中所述的滾球算法，該專利的公開內(nèi)容以引用方式并入本文 中。該算法可以通過在點云上方“旋轉(zhuǎn)”具有一定半徑的球，推算出插入給定點云的三角網(wǎng) 格。用該方法找出的三角形的頂點可限定云的外表面。為了減小計算量，不是所有的“0”像素都必須用于建立模型，處理器38可以在不 同區(qū)域使用不同的分辨率。上文提到的滾球算法適用于通過在圖的不同區(qū)域使用不同的球 半徑來進行這樣的可變分辨率繪圖。通常僅在血液-組織界面區(qū)域(沿著血池的邊緣)需 要使用高分辨率。該區(qū)域可在二維圖像中自動或手動加以識別。然后處理器僅在組織邊界 附近進行高分辨率重建，其他地方采用低分辨率。換句話講，處理器使用較少的2D圖像中 遠離組織的區(qū)域中的像素，而使用較多的組織界面(通常在大約Imm的厚度內(nèi))區(qū)域中的 像素。處理器38以上文所述方式重建和顯示3D圖之后，使用者可以使用圖像編輯工具 通過用戶界面42 (例如)切割和/或改變模型，以改正偽像并移除不受關(guān)注的特征。圖5為心室的3D圖90的示意圖，這是一種可用根據(jù)本發(fā)明實施例的上述方法制 作的3D圖。在這種情況下，該圖示出了心臟的左心室，包括肺靜脈的一些部分。這樣的圖 可以用于各種目的，例如用作電解剖圖(用上文所述的CARTO系統(tǒng)制成的那種圖)的起點 或用作全3D超聲或?qū)游鰣D像的片段的起點。應(yīng)當(dāng)理解以上述的實施例僅是舉例方式的援引，本發(fā)明并不限于上文具體示出和 描述的內(nèi)容。并且，本發(fā)明的范圍包括上述各種特征的組合和子組合、以及本領(lǐng)域技術(shù)人員 在閱讀上述說明書時可能想到的并且現(xiàn)有技術(shù)中未公開的變型形式和修改形式。
權(quán)利要求
1.一種三維(3D)繪圖方法，包括獲取活體受試者體內(nèi)腔體的多個二維OD)超聲圖像，所述2D圖像在3D參照系中具有 不同的相應(yīng)位置；在每個所述2D超聲圖像中識別與所述腔體內(nèi)部中的位置相對應(yīng)的像素；將從所述多個2D圖像識別的所述像素記錄在所述3D參照系中，以確定與所述腔體內(nèi) 部對應(yīng)的體積；以及用處理器重建所述體積的外表面，所述外表面代表所述腔體的內(nèi)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獲取所述多個2D圖像包括將含有超聲成像裝置的 探頭插入所述體內(nèi)，以及用所述體內(nèi)的所述探頭獲取所述2D圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中插入所述探頭包括將導(dǎo)管插入所述受試者的心 臟，并且其中所述體積對應(yīng)于所述心臟的心室內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中插入所述導(dǎo)管包括將所述導(dǎo)管設(shè)置為可使得所述 超聲成像裝置位于所述心臟的第一心室中，并且其中除所述第一心室外，所述體積還對應(yīng)于所述心臟的第二心室內(nèi)部，使得重建所述 外表面包括生成所述第二心室的內(nèi)表面的3D圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獲取所述多個2D圖像包括用含有位置換能器的超 聲探頭獲取所述2D圖像，并且其中記錄所述識別的像素包括接收和處理與所述位置換能器相關(guān)的信號，以找出所述 探頭在所述3D參照系中的坐標(biāo)，以及用所述坐標(biāo)將所述識別的像素記錄在所述3D參照系 中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中識別所述2D超聲圖像中的所述像素包括將與所述 體內(nèi)具有低反射的位置相對應(yīng)的像素歸類為屬于所述腔體的內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述像素進行歸類包括設(shè)定閾值，以及將具有 低于指定閾值的相應(yīng)灰度值的像素歸類為屬于所述腔體的內(nèi)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獲取所述二維OD)超聲圖像包括獲取多普勒圖 像，其中顏色代表流動，并且其中識別所述像素包括根據(jù)所述像素的相應(yīng)顏色值將像素歸 類為屬于所述腔體的內(nèi)部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中重建所述外表面包括對所述體積內(nèi)的所述像素應(yīng) 用滾球算法。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中應(yīng)用滾球算法包括用在體積上變化的重建分辨 率處理所述像素。
11.一種用于三維(3D)繪圖的設(shè)備，包括超聲探頭，所述超聲探頭被配置成獲取活體受試者體內(nèi)腔體的多個二維OD)超聲圖 像，所述2D圖像在3D參照系中具有不同的相應(yīng)位置；以及處理器，所述處理器被配置成可在每個所述2D超聲圖像中識別與所述腔體內(nèi)部中的 位置相對應(yīng)的像素，并可將從所述多個2D圖像識別的像素記錄在所述3D參照系中，以確 定與所述腔體內(nèi)部對應(yīng)的體積并重建所述體積的外表面，所述外表面代表所述腔體的內(nèi)表
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述超聲探頭配置成插入所述體內(nèi)并獲取所述體內(nèi)的2D圖像。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述探頭包括可插入所述受試者心臟的導(dǎo)管， 其中所述導(dǎo)管包括超聲成像裝置，并且其中所述體積對應(yīng)于所述心臟的心室內(nèi)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述導(dǎo)管配置成插入所述心臟，以使所述超聲 成像裝置位于所述心臟的第一心室內(nèi)，并且其中除所述第一心室外，所述體積還對應(yīng)于所述心臟的第二心室內(nèi)部，使得重建所述 外表面包括生成所述第二心室的內(nèi)表面的3D圖。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述超聲探頭包括位置換能器，并且其中所述處理器被配置成可接收和處理與所述位置換能器相關(guān)的信號，以找出所述探 頭在所述3D參照系中的坐標(biāo)，并用所述坐標(biāo)將所述識別的像素記錄在所述3D參照系中。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述處理器被配置成可將與所述體內(nèi)具有低反 射的位置相對應(yīng)的像素歸類為屬于所述腔體的內(nèi)部。
17.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述處理器被配置成可設(shè)定閾值，并將具有低 于指定閾值的相應(yīng)灰度值的像素歸類為屬于所述腔體的內(nèi)部。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述二維OD)超聲圖像包括多普勒圖像，其中 顏色代表流動，并且其中所述處理器被配置成可根據(jù)所述像素的相應(yīng)顏色值將像素歸類為 屬于所述腔體的內(nèi)部。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述處理器被配置成可對所述體積中的所述像 素應(yīng)用滾球算法，以重建所述體積的所述外表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述導(dǎo)管配置成可用在體積上變化的重建分辨 率來處理所述像素。
21.一種計算機軟件產(chǎn)品，包括儲存程序指令的計算機可讀介質(zhì)，所述指令當(dāng)由處理器 讀取時，使所述處理器接收活體受試者體內(nèi)腔體的多個二維OD)超聲圖像，所述2D圖像在 3D參照系中具有不同的相應(yīng)位置，以在每個所述2D超聲圖像中識別與所述腔體內(nèi)部位置 對應(yīng)的像素，并且將從所述多個2D圖像識別的所述像素記錄在所述3D參照系中，以確定與 所述腔體內(nèi)部對應(yīng)的體積并重建所述體積的外表面，所述外表面代表所述腔體的內(nèi)表面。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的產(chǎn)品，其中所述體積對應(yīng)于所述心臟的心室內(nèi)部。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的產(chǎn)品，其中用所述心臟的第一心室中的超聲成像裝置獲取 所述2D超聲圖像，并且其中除所述第一心室外，所述體積還對應(yīng)于所述心臟的第二心室的 內(nèi)部，使得重建所述外表面包括生成所述第二心室的所述內(nèi)表面的3D圖。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的產(chǎn)品，其中用含有位置換能器的超聲探頭獲取所述2D圖 像，并且其中所述指令使所述處理器處理與所述位置換能器相關(guān)的信號，以找出所述探頭 在所述3D參照系中的坐標(biāo)，并用所述坐標(biāo)將所述識別的像素記錄在所述3D參照系中。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的產(chǎn)品，其中所述指令使所述處理器將與所述體內(nèi)具有低反 射的位置相對應(yīng)的像素歸類為屬于所述腔體的內(nèi)部。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的產(chǎn)品，其中所述指令使所述處理器對所述體積中的所述像 素應(yīng)用滾球算法，以重建所述外表面。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的產(chǎn)品，其中所述指令使所述處理器用在體積上變化的重建 分辨率處理所述像素。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用超聲圖像進行快速解剖繪圖”。本發(fā)明公開了一種三維(3D)繪圖方法，所述方法包括獲取活體受試者體內(nèi)腔體的多個二維(2D)超聲圖像，所述2D圖像在3D參照系中具有不同的相應(yīng)位置。在每個所述2D超聲圖像中，與所述腔體內(nèi)部的一些位置對應(yīng)的像素被識別。將從所述2D圖像識別的所述像素記錄在所述3D參照系中，以確定與所述腔體內(nèi)部相對應(yīng)的體積。重建所述體積的外表面，所述外表面代表所述腔體的內(nèi)表面。
文檔編號G06T17/00GK102106743SQ20101062092
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者A·C·阿爾特曼, A·戈德伯格, N·基利姆 申請人:韋伯斯特生物官能(以色列)有限公司