[发明专利]动态空气支气管图的超声确定及相关联的设备、系统和方法

说明书

提供了超声图像设备、系统和方法。在一个实施例中，所述超声成像系统包括接口，所述接口被耦合到超声成像部件并且被配置为接收表示对象的身体的多个图像数据帧，所述对象的身体包括肺的至少部分；处理部件，其与所述接口通信并被配置为基于阈值比较来确定针对所述多个图像数据帧中的每个图像数据帧的度量；并且基于多个图像数据帧的度量之间的变化来确定所述对象的身体的动态空气支气管图(AB)状况。在一个实施例中，所述处理部件被配置为基于所述多个图像数据帧中的相继图像数据帧之间的差异来确定差分数据帧；并且基于所述差分数据帧来确定所述对象的身体的动态AB状况。

相关申请

本申请要求于2018年2月9日提交的美国临时申请No.62/238361和于2017年8月16日提交的国际申请PCT/CN2017/097624的优先权，其全部内容通过引用在此并入。

技术领域

本公开总体涉及超声成像，并且具体而言，涉及提供基于肺超声成像来识别指示肺炎的动态空气支气管图(AB)的存在的自动化系统和方法。

背景技术

肺炎(PN)是世界范围内的常见疾病，在美国每年诊断出约200万至300万例。PN的症状可能包括高烧、咳嗽、呼吸急促、胸痛和/或其他与呼吸有关的症状。身体检查(例如，在胸部上方听肺部声音)在早期检测PN时可能不是有效的或不可靠。用于PN诊断的常用技术之一是胸部放射摄影术(CXR)。但是，床边CXR可能会提供有限的图像质量。另外，CXR对于紧急情况下是耗时的程序，并且床旁CXR的解读可能具有挑战性，需要丰富的放射学经验，以避免对多种胸膜和肺部疾病的误解读。此外，放射科医师之间的最终结果可能会有很大的差异。与床边CXR相比，诊断PN的一种改进方法是使用胸部计算机断层摄影(CT)成像。但是，CT成像价格昂贵，并且可能比CXR拥有更高的辐射暴露量。因此，CT成像可能不适合急诊、重症监护病房(CCU)或重症监护病房(ICU)的常规诊断，特别是对于年幼的儿童和孕妇。

超声成像，尤其是床边的即时医学超声(POC-US)，已经获得了ICU的普及和针对各种类型的诊断的紧急情况。最近的研究表明，肺超声成像可以以相对较高的准确度在诊断PN中有用和有效。例如，对于正常的充气肺部，超声图像可能不显示有用或足够的信息，而在超声成像下，肺实变可能表现为亮点或亮结构。另外，在超声图像中亮度(B)线的出现可以在早期指示PN。因此，POC肺部超声成像对于PN诊断可能是有用和有吸引力的。但是，基于超声成像的PN诊断可能需要训练有素或经验丰富的医师或临床医师来分析和解读采集的肺部图像。当前，没有有效的工具来指导缺乏经验的用户进行PN的筛查和诊断。

发明内容

虽然现有的超声肺成像已被证明可用于PN诊断，但临床上仍需要改进的系统和技术，以提供低成本且易于解读的PN诊断结果。本公开的实施例提供了用于通过基于肺超声图像以自动化方式识别和指示动态空气支气管图(AB)的存在来诊断PN的机制。在肺部超声成像中，动态AB对应于由于呼吸循环而随时间变化或移动的亮点或像素。在一个实施例中，基于跨若干个图像帧的若干亮点或像素随时间的变化来识别动态AB。在另一个实施例中，基于跨若干个图像帧的亮点或像素的随时间的时间强度变化来识别动态AB。在又一个实施例中，通过随着时间累积跨图像数据帧的差异，在肺超声图像中增强了对应于动态AB的支气管树的外观。

在一个实施例中，提供了一种超声成像系统。所述超声成像系统包括接口，所述接口被耦合到超声成像部件并且被配置为接收表示对象的身体的多个图像数据帧，所述对象的身体包括肺的至少部分。处理部件，其与所述接口通信并被配置为基于阈值比较来确定针对所述多个图像数据帧中的每个图像数据帧的度量；并且基于多个图像数据帧的度量之间的变化来确定所述对象的身体的动态空气支气管图(AB)状况。