[发明专利]用于使用矢量流数据对湍流血流的自动检测和可视化的系统和方法

说明书

根据本公开的实施例的用于超声成像数据的可视化和量化的系统可以包括：显示单元；以及处理器，其通信地耦合到所述显示单元和超声成像装置，所述超声成像装置用于根据表示身体结构和在所述身体结构内流动的流体的超声数据来生成图像。所述处理器可以被配置为：估计在所述身体结构内流动的所述流体的轴向速度分量和横向速度分量，基于所述轴向速度分量和所述横向速度分量来确定所述图像内的多个流方向，基于流方向角度来对所述流方向进行区别地编码以生成流方向图，并且使所述显示单元同时显示包括叠加有所述流方向图的所述身体结构的所述图像。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年5月25日提交的美国临时申请No.62/510,819的权益和优先权，通过引用将其整体并入本文。

技术领域

本公开涉及用于使用矢量流成像对湍流血流的自动检测和可视化的超声系统和方法。

背景技术

正常的心血管血流通常是层流的。在存在诸如血管狭窄、斑块积聚和心脏瓣膜失灵的疾病的情况下，血流可能会在时间和空间上呈现出湍流的和紊乱的模式。超声多普勒血流成像已用作血流血液动力学的评估和量化的无创诊断工具。在典型的多普勒检查中，首先使用二维(2D)彩色或功率多普勒成像来视觉地评估血管通畅性、血管狭窄或心脏内血流，随后可以使用频谱多普勒对特定部位进行进一步定量测量。频谱多普勒可以提供更高准确度的速度测量结果。尽管仍作为一种广泛使用的工具，但传统的多普勒成像是角度相关的，并且只能提供沿轴向方向的一维速度估计，其中流被表征为远离或朝向声束。传统的多普勒无法解析真正的流方向，因此会在速度上引入测量偏差。这限制了其在准确的流评估和量化中的应用。

发明内容

本发明提供了用于利用矢量流成像数据对湍流血流的自动检测和可视化的系统和方法。在特定实施例中，根据本发明的系统和方法使用矢量流数据来确定流方向和速率的局部变化，并以各种方式在用户界面上显示那些变化，例如在直方图显示中显示那些变化。对要定位的以及为其提供流方向和/或速率的特定点的确定可以是响应于用户输入的(例如，用户选择的感兴趣区域)或自动的(例如，响应于由系统对可疑区域的确定)。因此，本发明的技术提供了增强的且更准确的流模式表征和湍流可视化，以帮助医师诊断和监测各种心血管疾病，包括动脉狭窄和心脏疾病。

根据本公开的实施例的一种用于超声成像数据的可视化和量化的系统可以包括：显示单元；以及处理器，其通信地耦合到所述显示单元和超声成像装置，所述超声成像装置用于根据表示身体结构和在所述身体结构内流动的流体的超声数据来生成图像。所述处理器可以被配置为：估计在所述身体结构内流动的所述流体的轴向速度分量和横向速度分量，基于所述轴向速度分量和所述横向速度分量来确定所述图像内的多个流方向，基于流方向角度来对所述流方向进行区别地编码以生成流方向图，并且使所述显示单元同时显示包括叠加有所述流方向图的所述身体结构的所述图像。