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1、(10)申请公布号 CN 102283673 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102283673 A *CN102283673A* (21)申请号 201010204379.X (22)申请日 2010.06.21 A61B 8/00(2006.01) (71)申请人 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公 司 地址 518057 广东省深圳市南山区高新技术 产业园区科技南十二路迈瑞大厦 (72)发明人 姚斌 (74)专利代理机构 深圳鼎合诚知识产权代理有 限公司 44281 代理人 宋鹰武 (54) 发明名称 3D/4D成像设备、 成像中感兴趣区域调节方法 及装置 (57) 摘要。
2、 本发明公开了一种 3D/4D 成像设备、 成像中 感兴趣区域调节方法及装置， 其在 3D/4D 成像的 成像模式下， 通过 E 图像对感兴趣区域进行调节， 所述 E 图像在进行感兴趣区域调节时实时刷新， 且具有比所述感兴趣区域更大的扫描线范围。本 发明使得感兴趣区域的调节简便、 快捷。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 5 页 CN 102283681 A1/1 页 2 1. 一种 3D/4D 成像的感兴趣区域调节方法， 其特征在于， 包括 ： 在 3D/4D 成像的成像模 式下， 通过 E 图像对感。
3、兴趣区域进行调节， 所述 E 图像在进行感兴趣区域调节时实时刷新， 且具有比所述感兴趣区域更大的扫描线范围。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述的通过E图像对感兴趣区域进行调节的 步骤具体包括 ： 静态 3D 成像下， 确定一扫描角度， 在该扫描角度位置进行 E 图像扫描， 从中 选择感兴趣区域。 3.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述的通过E图像对感兴趣区域进行调节的 步骤具体包括 ： 4D 成像下， 在每一卷体数据扫描中包含扫描一帧 E 图像， 从中选择感兴趣区 域。 4.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述的通过E图像对感兴趣区域进行调节的 步骤具体包括 。
4、： 4D 成像下， 将原冻结的 E 图像进行实时刷新， 确定一扫描角度， 在该扫描角 度位置进行 E 图像扫描， 从中选择感兴趣区域。 5.如权利要求1至4中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述E图像具有比所述感兴趣 区域更大的扫描深度。 6. 如权利要求 5 所述的方法， 其特征在于， 成像模式下显示的图像包括 3D/4D 图像、 剖 面图像和 E 图像中的一种或多种。 7. 一种 3D/4D 成像的感兴趣区域调节装置， 其特征在于， 包括感兴趣区域调节模块， 用 于在 3D/4D 成像的成像模式下， 通过 E 图像对所述感兴趣区域进行调节， 所述 E 图像在进行 感兴趣区域调节时实时刷新。
5、， 且具有比所述感兴趣区域更大的扫描线范围。 8. 如权利要求 7 所述的装置， 其特征在于， 所述感兴趣区域调节模块按如下方式对感 兴趣区域进行调节 ： 静态 3D 成像下， 确定一扫描角度， 在该扫描角度位置进行 E 图像扫描， 从中选择感兴趣区域。 9. 如权利要求 7 所述的装置， 其特征在于， 所述感兴趣区域调节模块按如下方式对感 兴趣区域进行调节 ： 4D 成像下， 在每一卷体数据扫描中包含扫描一帧 E 图像， 从中选择感兴 趣区域。 10. 如权利要求 7 所述的装置， 其特征在于， 所述感兴趣区域调节模块按如下方式对感 兴趣区域进行调节 ： 4D 成像下， 将原冻结的 E 图像。
6、进行实时刷新， 确定一扫描角度， 在该扫 描角度位置进行 E 图像扫描， 从中选择感兴趣区域。 11.如权利要求7至10中任一项所述的装置， 其特征在于， 所述E图像具有比所述感兴 趣区域更大的扫描深度。 12.一种3D/4D成像设备， 其特征在于， 包括如权利要求7-11任一项所述的感兴趣区域 调节装置。 权 利 要 求 书 CN 102283673 A CN 102283681 A1/5 页 3 3D/4D 成像设备、 成像中感兴趣区域调节方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及一种 3D/4D 成像设备、 成像中感兴趣区域调节方法及装置。 背景技术 0002 目前， 医学成像， 例如 。
7、3D/4D 超声成像， 一般包括两个基本的模式， 一是采集准备 模式 (preview mode)， 在该模式下显示的是常规的 B 图像， 用户在 B 图像区域中定义感兴 趣区域 (Region of Interest， ROI) ； 另外一个模式是成像模式， 对感兴趣区域进行 3D 或者 4D 的成像， 显示剖面图像或者 3D/4D 图像， 或者同时显示剖面图像以及 3D/4D 图像。 0003 3D/4D 成像的实现方式为 ： 在采集准备模式下， 用来采集数据的容积探头 ( 能直接 采集三维容积数据的探头， 能看到扫查部位的实时三维图像， 例如应用在 B 超设备上 ) 不 摆动， 停在中央。
8、位置 (0 度角位置 )， 前端按照常规 B 图像进行扫描。在采集准备模式下， 可 以对 ROI 进行调节。调节 ROI 主要是选择成像的扫描线范围， 假设扫描线范围的开始线号 为 BeginLineID_ROI， 结束线号为 EndLineID_ROI， 那么当进入 3D/4D 成像模式时， 探头会 按照用户选择的摆动角度以及 ROI， 按照一定的摆动速度进行来回摆动。扫描的方式如图 1 所示， 图中， 横坐标为探头摆动的角度位置， 纵坐标为扫描线范围， 探头会在摆动角度范围 BeginAngle， EndAngle 之间进行来回摆动， F1、 F2.F9 为探头从一边摆到另外一边的扫 描帧。
9、轨迹， 这里一共采集了 9 帧图像 ( 称为一卷体数据 )， 每帧图像的扫描线范围为用户选 择的 ROI 的扫描线范围 BeginLineID_ROI， EndLineID_ROI， 深度为用户选择的 ROI 的深 度 ( 扫描深度 ： 如果将扫描线范围和扫描角度形成的扫描面视为在 XYZ 坐标系中的 X-Y 平 面上， 则扫描深度相当于沿 Z 轴的扫描范围。图 1 中未示出 )。由于探头摆动的缘故， 每帧 图像实际上是按照一条斜线的轨迹扫描的。每一卷体数据可以生成一帧 3D 图像。探头连 续来回摆动就生成了一系列的 3D 图像从而形成了 4D 图像序列。 0004 现有技术中， 如果要调节R。
10、OI， 则需在采集准备模式下进行。 也就是说， 如果处于成 像模式， 则需要返回到采集准备模式才能调节 ROI。其工作流程如下 ： 0005 步骤 1 ： 进入采集准备模式 ； 0006 步骤 2 ： 调节 ROI ； 0007 步骤 3 ： 点击确认进入 3D 或者 4D 成像模式 ； 0008 步骤 4 ： 如果要重新调节 ROI， 返回步骤 1。 0009 可见， 现有技术中的 ROI 调节的过程较为繁琐。 发明内容 0010 本发明所要解决的技术问题是， 提供一种 3D/4D 成像设备、 成像中感兴趣区域调 节方法及装置， 使得感兴趣区域的调节简便、 快捷。 0011 为了解决上述技术。
11、问题， 本发明采用了如下技术方案 ： 0012 一种 3D/4D 成像的感兴趣区域调节方法， 包括 ： 0013 在 3D/4D 成像的成像模式下， 通过 E 图像对感兴趣区域进行调节， 所述 E 图像在进 说 明 书 CN 102283673 A CN 102283681 A2/5 页 4 行感兴趣区域调节时实时刷新， 且具有比所述感兴趣区域更大的扫描线范围。 0014 在本发明的一种实施例中， 所述的通过 E 图像对感兴趣区域进行调节的步骤具体 包括 ： 静态 3D 成像下， 确定一扫描角度， 在该扫描角度位置进行 E 图像扫描， 从中选择感兴 趣区域。 0015 在本发明的一种实施例中，。
12、 所述的通过 E 图像对感兴趣区域进行调节的步骤具体 包括 ： 4D 成像下， 在每一卷体数据扫描中包含扫描一帧 E 图像， 从中选择感兴趣区域。 0016 在本发明的一种实施例中， 所述的通过 E 图像对感兴趣区域进行调节的步骤具体 包括 ： 4D 成像下， 将原冻结的 E 图像进行实时刷新， 确定一扫描角度， 在该扫描角度位置进 行 E 图像扫描， 从中选择感兴趣区域。 0017 在本发明的某些实施例中， 所述 E 图像具有比所述感兴趣区域更大的扫描深度。 0018 在本发明的某些实施例中， 成像模式下显示的图像包括 3D/4D 图像、 剖面图像和 E 图像中的一种或多种。 0019 本发。
13、明也提供了一种 3D/4D 成像的感兴趣区域调节装置， 包括感兴趣区域调节模 块， 用于在 3D/4D 成像的成像模式下， 通过 E 图像对所述感兴趣区域进行调节， 所述 E 图像 在进行感兴趣区域调节时实时刷新， 且具有比所述感兴趣区域更大的扫描线范围。 0020 在本发明的一种实施例中， 所述感兴趣区域调节模块按如下方式对感兴趣区域进 行调节 ： 静态 3D 成像下， 确定一扫描角度， 在该扫描角度位置进行 E 图像扫描， 从中选择感 兴趣区域。 0021 在本发明的一种实施例中， 所述感兴趣区域调节模块按如下方式对感兴趣区域进 行调节 ： 4D 成像下， 在每一卷体数据扫描中包含扫描一帧。
14、 E 图像， 从中选择感兴趣区域。 0022 在本发明的一种实施例中， 所述感兴趣区域调节模块按如下方式对感兴趣区域进 行调节 ： 4D 成像下， 将原冻结的 E 图像进行实时刷新， 确定一扫描角度， 在该扫描角度位置 进行 E 图像扫描， 从中选择感兴趣区域。 0023 在本发明的某些实施例中， 所述 E 图像具有比所述感兴趣区域更大的扫描深度。 0024 本发明还提供了一种 3D/4D 成像设备， 包括上述的感兴趣区域调节装置。 0025 本发明通过 E 图像在成像模式下直接对感兴趣区域进行调节， 从而避免在成像模 式下需要退出到采集准备模式才能进行感兴趣区域的调节， 使得对感兴趣区域的调。
15、节变得 简便、 快捷。 附图说明 0026 图 1 为现有技术的 3D/4D 成像的扫描方式示意图 ； 0027 图 2 为本发明一种实施例的 ROI 调节流程图 ； 0028 图 3-a 为本发明一种实施例的成像时的扫描方式示意图 ； 0029 图 3-b 为本发明一种实施例的 ROI 调节时的扫描方式示意图 ； 0030 图 4-a 为本发明另一种实施例的扫描方式示意图 ； 0031 图 4-b 为本发明另一种实施例的 E 图像帧与 ROI 帧的扫描对比示意图 ； 0032 图 5 为本发明又一种实施例的 ROI 调节流程图 ； 0033 图 6-a 为本发明又一种实施例的成像时的扫描方式。
16、示意图 ； 0034 图 6-b 为本发明又一种实施例的 ROI 调节时的扫描方式示意图。 说 明 书 CN 102283673 A CN 102283681 A3/5 页 5 具体实施方式 0035 下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。 0036 发明概述 0037 本发明的基本思路是将 ROI 调节和 3D/4D 成像融合在一起， 使得用户在 3D/4D 成 像的过程中也可以进行 ROI 的调节操作， 而不必在两个模式之间进行频繁的切换， 也就是 可以直接在成像模式下进行 ROI 的调节。 0038 常规的 3D/4D 成像模式下， 用户可以在屏幕上选择显示的图像包括 ：。
17、 剖面图像和 3D/4D 图像。用户可以选择显示其中一者， 或者按照一定布局同时显示两者。本发明增加 了一种E图像以用于ROI的调节， 用户可以选择在成像模式下的显示屏幕上显示剖面图像、 3D/4D 图像、 E 图像三者其中一个或者按照一定布局有选择的同时显示任意的两者或者三 者都显示。当然， 对于成像模式来说， 用户关注的图像主要是剖面图像和 / 或 3D/4D 图像。 因此， 在显示屏幕上仅显示 E 图像是作为 ROI 调节的暂态存在， 即为了便于 ROI 的调节， 在 某个时刻， 仅全屏显示 E 图像， 以更好的观察 E 图像来进行 ROI 的调节。在完成调节之后， 则还需隐藏E图像， 。
18、而只显示剖面图像和3D/4D图像中的一者或者两者均显示 ； 或者将E图 像从全屏缩小到屏幕的一部分， 而与剖面图像和 3D/4D 图像中的一者或者两者同时显示。E 图像从数据量上基本相当于 B 图像的一种简化， 其一般具有比 B 图像更小的扫描线范围及 扫描深度 ( 当然在较极端的情形下， E 图像的扫描线范围及扫描深度也可与 B 图像相当 )， 从而 E 图像包含的图像数据相对较少， 有利于在成像模式下进行采集显示。E 图像相对于 ROI 帧， 具有比 ROI 帧更大的扫描线范围， 在 ROI 调节时可以进行实时刷新。此外， E 图像的 扫描深度可以大于或等于 ROI 帧。 0039 在本文。
19、中， 称采集准备模式下的用于ROI调节的图像帧为完整帧(B图像的一帧图 像 )， 称根据定义的 ROI 采集到的帧为 ROI 帧， 如图 1 中的 F1 F9 即为 ROI 帧。一般而言， ROI帧的图像范围比完整帧小， 完整帧扫描范围包含了ROI帧扫描的范围。 而E图像帧的扫 描范围比 ROI 帧大， 比完整帧小。 0040 本发明的 3D/4D 成像中的 ROI 调节方法， 在成像模式下通过 E 图像进行 ROI 的调 节， 从而在 3D/4D 成像模式下不需要切换到采集准备模式就可以进行 ROI 的调节， 使得 ROI 的调节简便、 快捷。 0041 第一实施例 0042 本实施例针对的。
20、应用场景是 ： 静态3D图像和E图像同时显示， 两者可以进行切换， 探头只需要摆动一次， 即只使用一卷体数据成像。 0043 如图 2 所示， 本实施例的 ROI 调节流程包括 ： 0044 1) 在成像模式下按照 ROI 采集一卷体数据 ； 0045 2) 进行静态 3D 成像 ； 0046 3) 当需要调节 ROI 时， 选择 E 图像， E 图像实时刷新， 在 E 图像中重新设置 ROI 并 且确认重新成像。 0047 如图 3-a 所示， 本实施例成像时的扫描控制模式是 ： 0048 成像模式下， 系统按照 ROI 采集一卷体数据， 探头从 BeginAngle 的角度位置摆动 到 E。
21、ndAngle 的角度位置， 前端按图 3-a 所示方式进行扫描， 扫描线范围和深度与用户选择 说 明 书 CN 102283673 A CN 102283681 A4/5 页 6 的 ROI 一致。屏幕显示的图像包括 ： 剖面图像、 3D 图像、 E 图像， 系统提供给用户各种布局的 显示， 各种布局可以包括其中一种图像或者三种图像的任意组合。需要理解的是， 图 3-a 的 帧数仅为一示例， 并不表明一卷体数据只能包含 9 帧图像数据， 也可以包含其他帧数的图 像数据。后文中的帧数同样也仅为示例， 而非对一卷体数据中的帧数的限定。 0049 如图 3-b 所示， 当用户需要重新调节 ROI 。
22、时， 选择 E 图像， 前端按照图 3-b 所示方 式进行实时扫描， 探头停在摆动角度范围内的某个角度位置， 在该角度位置进行 E 帧图像 的扫描， 并且实时刷新(与B图像的实时刷新类似， 其帧率与声速、 深度、 扫描范围有关)， 扫 描线范围 BeginLineID_E， EndLineID_E 和深度比 ROI 大， 这样用户可以在 E 图像中选择 更适合的ROI。 当用户调节好ROI图像后， 系统按照新的ROI重新采集一卷体数据并且重新 成像。 0050 第二实施例 0051 本实施例针对的应用场景是 ： 4D 成像下， 同时显示 4D 图像以及 E 帧， 都实时刷新。 4D 成像模式下。
23、， 探头进行来回摆动， 每单向摆动一次采集一卷体数据形成一幅 3D 图像， 加 上时间维度， 3D 图像在窗口实时更新从而形成了 4D 图像。 0052 如图 4-a 所示， 本实施例中， 探头来回进行摆动， 前端进行扫描的过程中生成卷序 列， 系统对卷序列进行成像进行刷新， 屏幕上可以进行实时显示的图像包括 ： 剖面图像、 3D 图像、 E 图像， 系统提供给用户各种布局的显示， 各种布局可以包括其中一种图像或者三种 图像的任意一种组合。 为了可以实时显示E图像、 4D图像以及剖面图像， 前端扫描的每一卷 体数据都包含成像需要的常规体数据， 以及一帧 E 图像。前端扫描按图 4-a 所示方式。
24、进行， 正常扫描 ROI 扫描范围的过程中， 还扫描一帧 E 图像数据。如图中的 F1、 F2、 F 3、 F4、 F6、 F7、 F8、 F9 为常规的 ROI 帧， F5 为 E 图像帧。E 图像的实时刷新通过每卷扫描的 E 图像帧生 成。 0053 在本实施例的扫描方式下， E 图像扫描范围和 ROI 帧扫描范围如图 4-b 所示， E 图 像扫描范围包含了 ROI 帧扫描范围， E 图像的扫描线范围与扫描深度都大于 ROI 帧。因此， 本实施例中， 一卷体数据由 F1、 F2、 F3、 F4、 F5 、 F6、 F7、 F8、 F9 形成， 其中， F5 为 E 图像帧 F5 中包含的。
25、 ROI 扫描范围部分的数据， 这一卷体数据就可以按照显示需要生成相应的剖面 图像或者 3D 图像。 0054 本实施例的扫描方式， 由于 E 图像帧的扫描是与常规体数据的扫描一起进行， 从 而 4D 图像、 剖面图像、 E 图像都是实时刷新的， 因此用户可以在浏览 4D 的同时， 选择 E 图像 进行实时 ROI 的调节。但由于体数据中的一帧是 E 图像帧， 比常规 ROI 帧的扫描范围更大， 因而帧率略有降低， 可能对 4D 的成像略有干扰。 0055 第三实施例 0056 本实施例针对的应用场景是 ： 4D 下， 用户选择 4D 图像或者 E 图像帧进行实时刷 新。 4D成像模式下， 探。
26、头进行来回摆动， 每单向摆动一次采集一卷体数据形成一幅3D图像， 加上时间维度， 3D 图像在窗口实时更新从而形成了 4D 图像。 0057 如图 5 所示， 本实施例的调节 ROI 的流程包括 ： 0058 1) 在成像模式下， 系统按照 ROI 采集体数据 ； 0059 2) 实时 4D 成像， 此时， 前端扫描方式如图 6-a 所示， 即探头来回摆动， 只扫描 ROI 帧， 在 4D 实时显示下， E 图像为非当前窗口， 用户可以选择显示和不显示， 显示时为冻结状 说 明 书 CN 102283673 A CN 102283681 A5/5 页 7 态 ( 不实时刷新 )， 即如仅进行成。
27、像时， 可以不显示出 E 图像窗口或者虽然显示出 E 图像窗 口， 但 E 图像窗口中图像不刷新， 然而这时 E 图像仍然在成像模式下处于准备状态， 一旦需 要调节 ROI 时， 则随时可以在成像模式中启动 E 图像的扫描 ； 0060 3)当用户需要调节ROI时， 选择E图像窗口， 例如通过容积探头上设置的对应功能 键的触发 ； 0061 4)选择E图像窗口后， 这时前端扫描方式如图6-b所示， 即探头固定在摆动角度范 围内的某个角度位置， 只扫描E图像帧， 扫描线范围BeginLineID_E， EndLineID_E和深度 比常规ROI大， 此时E图像实时刷新， 4D图像冻结 ； 在成像。
28、模式下， 屏幕显示的图像包括 ： 剖 面图像、 3D 图像、 E 图像， 系统提供给用户各种布局的显示， 各种布局可以包括其中一种图 像或者三种图像的任意组合。 0062 5) 用户可以在 E 图像中选择更适合的 ROI， 当调节好 ROI 后， 系统按照新的 ROI 重 新采集一卷体数据并且重新成像。 0063 本实施例， E 图像帧和常规 ROI 帧的扫描分时进行， E 图像帧实时刷新的帧率较之 第二实施例高， 因而更加有利于用户进行 ROI 的调节。 0064 本发明实施方式还包括一种 3D/4D 成像的感兴趣区域调节装置， 包括感兴趣区域 调节模块， 用于在 3D/4D 成像的成像模式。
29、下， 通过 E 图像对感兴趣区域进行调节， E 图像实 时刷新， 且具有比所述感兴趣区域更大的扫描线范围。这种 ROI 调节装置， 可以计算机可读 程序的软件形式实现， 也可以 FPGA、 CPLD、 DSP 等硬件平台实现。 0065 本发明实施方式也包括了一种 3D/4D 成像设备， 包括上述的感兴趣区域调节装 置， ROI 调节装置可以物理独立， 而与现有的成像设备通过接口连接以使现有成像设备具备 这种ROI调节功能， 从而方便于现有成像设备的改造升级。 ROI调节装置也可以在物理上集 成到 3D/4D 成像设备， 真正形成一体的具有上述 ROI 调节功能的 3D/4D 成像设备。 00。
30、66 现有的工作流， ROI 调节与 3D/4D 成像是作为两个互斥的操作， 分别在采集准备模 式和成像模式下进行， 由于需要在两个模式窗口进行切换， 导致用户的操作会比较繁琐。 本 发明通过 E 图像在成像模式下直接对感兴趣区域进行调节， 从而避免在成像模式下需要退 出到采集准备模式才能进行感兴趣区域的调节， 使得对感兴趣区域的调节变得简便、 快捷。 0067 以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不能认定本发 明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说， 在不脱 离本发明构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换， 都应当视为属于本发明的。
31、保护 范围。 说 明 书 CN 102283673 A CN 102283681 A1/5 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102283673 A CN 102283681 A2/5 页 9 图 3-a 图 3-b 说 明 书 附 图 CN 102283673 A CN 102283681 A3/5 页 10 图 4-a 图 4-b 说 明 书 附 图 CN 102283673 A CN 102283681 A4/5 页 11 图 5 图 6-a 说 明 书 附 图 CN 102283673 A CN 102283681 A5/5 页 12 图 6-b 说 明 书 附 图 CN 102283673 A 。