[发明专利]一种三维超声成像方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及医用超声成像技术领域，尤其是涉及一种三维超声成像方法和系统。

背景技术

超声仪器一般用于医生观察人体的内部组织结构，医生将超声探头放在人体部位对应的皮肤表面，可以得到该部位的超声图像。超声由于其安全、方便、无损、廉价等特点，已经成为医生诊断的主要辅助手段之一。

产科是超声诊断应用最广泛的领域之一，在该领域，超声避免了X射线等母体及胎儿的影响，其应用价值明显优于其他影像学检查设备。超声不仅能对进行胎儿形态学的观察和测量，还能获得胎儿呼吸、泌尿等生理、病例方面的多种信息，以评价胎儿的健康及发育状况。

在胎儿神经系统检查中，胼胝体和小脑蚓部是两个很重要的检查项目，其中，胼胝体是大脑半球中最大的连合纤维，负责大脑两半球间的通讯，缺失或发育不良将导致癫痫、智力低下、运动功能障碍等一系列并发症。小脑蚓部的缺失或者发育不良为Dandy-walker综合症的表现，50%的Dandy-walker患者有精神运动发育迟滞和智力低下，且常伴有染色体异常和其他畸形，预后差，死亡率高。

可见，胼胝体和小脑蚓部的异常均是重大疾病的表现，如未能在产检中发现，将给患者家庭和社会带来巨大精神和经济负担，同时，作为检查主体的医院，也可能因此产生医疗纠纷。然而，在胎儿神经系统的检查中，胼胝体和小脑蚓部是最容易误诊和漏诊的项目，究其原因，在于胎儿的正中矢状面是观察胼胝体和小脑蚓部的最佳切面，但由于胎儿体位、羊水、鼻骨遮挡、医生技术水平等因素的影响，在常规的二维超声下很难获得胎儿的正中矢状面，即便能获得，也需要花费很长的检查时间，很多医生只能通过其它切面（如小脑切面、丘脑切面等）进行非直观的诊断，容易出现误诊和漏诊。

近年来，随着三维超声在临床上的广泛应用，部分医生通过以双顶径切面作为起始平面对胎儿进行三维扫查，然后通过手动旋转、平移等几何变换，在3D超声中的第三平面调出正中矢状面来，在该切面下检查胼胝体和小脑蚓部。从各种公开文选中可以看出，采用该方法得到的矢状面的图像质量虽然比二维图像略差，但胼胝体和小脑蚓部的显示率却非常高，通过该方法可以快速、准确地判断胼胝体和小脑蚓部是否异常。然而，医生需要对三维空间有非常深刻的理解，才能够在3D下通过手动旋转、平移几何操作调节出正中矢状面，但大部分超声医生都是非理工科背景，对三维空间缺乏理解，很难从一个体数据中通过手动的方法将正中矢状面调节出来。因此，尽管经过了多年的发展，也只有一小部分大医院中的小部分医生才掌握了该诊断技术。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种能够对胎儿脑部进行三维成像并且自动检测胎儿脑部的正中矢状切面的三维超声成像方法。

本发明实施例公开的技术方案包括：

提供了一种三维超声成像方法，其特征在于，包括：向胎儿头部发射超声波；接收超声回波，获得超声回波信号；根据所述超声回波信号获得胎儿头部的三维体数据；根据胎儿头部正中矢状切面的特征，从所述三维体数据中检测正中矢状切面；显示所述正中矢状切面。

本发明一个实施例中，根据胎儿头部正中矢状切面的灰度特征，从所述三维体数据中检测所述正中矢状切面。

本发明一个实施例中，其中从所述三维体数据中检测正中矢状切面的步骤包括：在所述三维体数据中提取代表满足平面内的灰度值大于平面两侧的灰度值的条件的平面的矢状面特征区域；从所述矢状面特征区域中选择至少三个特征点；根据所述至少三个特征点确定所述正中矢状切面所在的平面。

本发明一个实施例中，其中从所述三维体数据中检测正中矢状切面的步骤包括：在所述三维体数据中提取至少两个切面；根据脑中线的灰度值大于脑中线两侧的灰度值的特征，在所述至少两个切面中提取脑中线，获得至少两条脑中线；根据所述至少两条脑中线限定的平面确定所述正中矢状面所在的平面。

本发明一个实施例中，在所述至少两个切面中提取脑中线的步骤包括：对于所述至少两个切面中的每一个切面，执行步骤：在所述切面中提取代表满足线上的灰度值大于线两侧的灰度值的线的脑中线特征区域；从所述脑中线特征区域中选择至少两个特征点；根据所述至少两个特征点确定所述脑中线。

本发明一个实施例中，其中从所述三维体数据中检测正中矢状切面的步骤包括：在所述三维体数据中选择一组备选切面；计算所述一组备选切面中每个备选切面的对称性指数，获得一组对称性指数；从所述一组对称性指数中选择满足特征条件的特征对称性指数，并且以所述特征对称性指数对应的备选切面为所述正中矢状切面。

本发明一个实施例中，在所述三维体数据中选择一组纵切面为所述一组备选切面。