響應于解剖定性而平移超聲陣列的制作方法

在懷孕期間通常多次采集胎兒圖像，以確保胎兒正常發育。采集由標準實踐指南定義的關鍵解剖視圖。通過由受過訓練的超聲波檢驗師操作的超聲成像系統來采集大部分的胎兒圖像。為了獲得關鍵解剖視圖，要求仔細操縱超聲換能器來將換能器的成像平面與胎兒解剖結構精確對準。由于胎位的多樣性，也就是胎兒在子宮內的位置和連接關系，這即使對于有經驗的從業者而言也是困難的。

三維(3D)超聲可以用于減少精細移動換能器的需要。可以使用矩陣陣列換能器或通過以機械方式使二維陣列換能器掃過體積來采集體積。超聲波檢驗師可以根據采集到的3D體積來生成多平面重建視圖(MPR)。然而，由于超聲孔的可變分辨率，MPR視圖可能具有顯著損壞的圖像分辨率。矩陣換能器可以通過使得孔尺寸在高度平面和方位平面兩者中類似來減輕可變分辨率。這樣的矩陣換能器是昂貴的且技術上難以制造。

如果不能采集關鍵解剖視圖或者采集到的圖像的分辨率對于醫生來說不足以做出診斷，則可能請求懷孕對象返回進行額外的成像檢查。除了增加醫學成本外，這由于時間或行進約束而對于對象來說是不方便的。當對象認為額外的成像檢查是必要的時這也可能使得對象取消焦慮，這是因為查看醫生在先前采集的胎兒圖像中發現了關注理由。

技術實現要素：

根據本發明公開的一個說明性實施例，一種醫學成像系統可以被配置為：采集第一圖像；確定所述第一圖像的圖像平面和取向；確定所述第一圖像的充足性；計算針對孔的位置以在所述孔的掃描平面中獲得第二圖像；并且將所述孔移動到所述位置以采集所述第二圖像。所述醫學成像系統還可以被配置為：在所述孔不能被移動到所述位置時警告用戶。所述醫學成像系統還可以被配置為：采集所述第二圖像并且確定所述第二圖像的充足性。所述醫學成像系統還可以被配置為：向用戶警告所述第一超聲圖像和第二超聲圖像中的至少一幅的充足性。可以通過利用電動機平移超聲換能器探頭來移動所述孔。可以通過對超聲換能器陣列進行波束形成來移動所述孔。可以至少部分地通過鉸接的剛體變換模型來確定所述第一圖像的圖像平面和取向。可以至少部分地通過可變形模板模型來確定所述第一圖像的圖像平面和取向。可以至少部分地通過所述第一圖像的分辨率來確定所述第一圖像的充足性。可以至少部分地通過包含整個關鍵解剖視圖的所述第一圖像來確定所述第一圖像的充足性。可以至少部分地通過在所述孔的所述掃描平面中采集的所述第一圖像來確定所述第一圖像的充足性。

根據本發明公開的另一說明性實施例，一種方法可以包括：接收在醫學成像系統處采集到的圖像；利用所述醫學成像系統的處理器來分析所述采集到的圖像；利用所述處理器來計算孔的位置，以在所述孔的掃描平面中采集期望的圖像；利用所述處理器來計算超聲陣列的移動，以將所述孔移動到所述位置；將用于所述移動的指令從所述處理器發送到控制器。所述方法還可以還包括接收在所述醫學成像系統處新采集的圖像。所述指令可以是用于電動機的指令。所述指令可以是用于利用超聲換能器進行波束形成的指令。分析所述采集到的圖像可以包括將所述采集到的圖像擬合到解剖模型，以確定所述采集到的圖像的成像平面和取向。分析所述采集到的圖像可以包括確定所述采集到的圖像的分辨率。所述方法還可以包括將用于所述移動的指令從所述處理器發送到用戶。所述期望的圖像可以包括整個關鍵解剖視圖。所述期望的圖像可以具有足以用于診斷目的的分辨率。

根據本發明公開的另外的說明性實施例，一種超聲探頭可以包括：鉸鏈的底盤；被安裝到所述底盤的換能器陣列；在所述換能器陣列上方的穹頂；被耦合到所述底盤的第一電動機，所述第一電動機被配置為關于第一旋轉軸移動所述換能器陣列；被耦合到所述底盤的第二電動機，所述第二電動機被配置為關于第二旋轉軸移動所述換能器陣列。所述第一電動機和所述第二電動機可以被配置為同時關于第一軸和第二軸移動所述換能器陣列。所述第一電動機和所述第二電動機可以被配置為被耦合到電動機控制器。

附圖說明

圖1是根據本發明的說明性實施例的超聲成像系統的實施例的示意性視圖。

圖2是根據本發明的說明性實施例的超聲換能器陣列的示意性視圖。

圖3是根據本發明的說明性實施例的超聲探頭的示意性視圖。

圖4是本發明的說明性實施例的操作的流程圖。

具體實施方式

在以下詳細描述中，出于解釋而非限制的目的，闡述了公開具體細節的說明性實施例，以便提供根據本教導對實施例的透徹理解。然而，受益于本公開內容的本領域技術人員將意識到，根據本教導的脫離在本文中公開的具體細節的其它實施例保持在權利要求的范圍內。此外，可以省略公知的裝置和方法的描述，以免模糊說明性實施例的描述。這樣的方法和裝置在本教導的范圍內。

因此，以下詳細描述并不是要進行限制，并且本系統的范圍僅由權利要求所限定。在本文中，附圖中的附圖標記的前導數字通常對應于附圖編號，除了在多幅附圖中出現的相同部件由相同的附圖標記來識別。此外，出于清晰的目的，當某些特征對于本領域技術人員而言明顯時將不討論其具體描述，以免模糊本系統的描述。

本發明的解剖智能系統和方法提供了例如快速且準確生成具有優選特性(例如，最優圖像分辨率和/或最優取向)的超聲圖像(例如，2D超聲圖像或3D超聲圖像，如分別為B模式圖像或3D體積圖像)，以用于查看患者中的解剖結構。在一些方面中，例如，超聲波檢驗師可以開始掃描患者，并且與本發明的智能探頭相耦合的超聲系統能夠對超聲波束進行自動定向，以采集針對探頭的給定位置的最優圖像。能夠以多種方式完成超聲波束的自動移動和定向。在某些方面中，例如，超聲波束的定向能夠包括在空間中以機械方式或以電子方式移動超聲波束，利用機器手臂或其它機械設備或人驅動的設備或其組合來移動換能器探頭的位置。本發明的解剖智能特征尤其提供將節省超聲波檢驗師(尤其是經驗較少的超聲波檢驗師)的時間和精力的多種方法。此外，本發明的系統和方法消除了收集到的最優圖像的復雜性，尤其是在如要求快速評估和采集的胎兒成像的場景中。

如在本文中所提供的，本發明能夠包括用于自動平移超聲陣列的孔以便采集孔的掃描平面中的關鍵的解剖視圖的系統、應用和/或方法。例如，與超聲換能器陣列的孔對準的成像平面可以具有比與該孔對準的成像片面外部的成像平面更高的分辨率。然而，在孔的掃描平面中采集到的關鍵解剖視圖可以具有足夠的分辨率以對診斷有用。因此，可以減少對由超聲波檢驗師對超聲探頭的手動移動以及圖像采集時間的要求。也可以減少由于采集較差質量圖像而要求對象返回進行額外的成像檢查。

如將在本文中進一步描述的，本發明包括超聲成像系統和換能器探頭，其能夠例如包括硬件和軟件被配置，所述硬件和軟件配置被設計為自動操作并具有來自用戶的最小輸入。例如，能夠響應于成像的解剖結構和/或其它圖像特性而使用多種換能器探頭來對超聲波束進行定向。參考圖1，其以方框圖形式示出了根據本發明的原理構造的超聲成像系統。在圖1的超聲診斷成像系統中，換能器陣列10'被提供在超聲探頭中以用于發送超聲波和接收回波信息。換能器陣列10'例如可以是能夠在三維(例如，在高度維度和方位維度兩者)中關于用于3D成像的位置進行掃描的換能器元件的二維陣列。該二維陣列的孔可以具有通過利用波束形成方法在一個或多個維度上移動的自由度。在某些實施例中，二維換能器陣列也可以如在圖3中所描繪的通過電動機進行平移。在一些實施例中，換能器陣列可以是1D陣列、1.25D陣列或1.5D陣列，并且超聲探頭可以包含電動機(在圖1中未示出)以用于以機械方式在超聲探頭內移動(例如，平移和/或旋轉)換能器陣列10'，以更改探頭的成像孔的位置。電動機可以被耦合到電動機控制器11，如在下文詳細描述的，所述電動機控制器11可以被配置為操作探頭中的電動機。換能器陣列10'可以具有圍繞一個或多個旋轉軸移動的自由度。

在某些實施例中，本發明包括換能器探頭，所述換能器探頭與超聲系統相組合，是解剖智能的且被配置為在空間中移動陣列，以便例如實時優化解剖視圖和/或圖像特性并具有最小的用戶輸入。在一些方面中，本發明包括能夠以幾乎任何期望的取向移動超聲波束的超聲探頭。例如，超聲波束能夠在至少兩個自由度中移動(例如，平移和旋轉)。能夠經由波束形成以機械方式和/或以電子方式平移超聲波束。

在某些方面中，本發明的超聲探頭可以包括鉸接的底盤、被安裝到底盤的換能器陣列、在換能器陣列上的穹頂、被耦合到底盤上并被配置為關于第一旋轉軸移動換能器陣列的第一電動機，以及被耦合到底盤上并被配置為關于第二旋轉軸移動換能器陣列的第二電動機。第一電動機和第二電動機可以被配置為同時關于第一軸和第二軸移動換能器陣列。第一電動機和第二電動機可以被配置為被耦合到電動機控制器。圖2提供了可以被用作圖1所示的換能器陣列10'的換能器陣列200的范例。換能器陣列200可以在多個維度中移動。第一自由度由箭頭A圖示，其中，換能器陣列200可以關于與頁面垂直且成一直線的軸進行平移。也就是，換能器陣列200可以如箭頭A所圖示的有關于讀取器被平移進和平移出頁面。換能器陣列200具有圍繞如箭頭B所圖示的關于中心點201的旋轉軸的第二自由度。也可以使用具有更少或更多的旋轉軸和/或自由度的超聲探頭。沿著箭頭A和/或B的方向在探頭內移動換能器陣列200的位置可以改變孔的位置，這可以允許以更高的分辨率采集期望的圖像，而并不需要要求超聲波檢驗師改變探頭本身的位置。

圖3中示出了可以遵循本發明的原理進行使用的超聲探頭300的示范性實施例。探頭300可以包含如圖2所示的可平移換能器陣列20'。探頭300具有球形穹頂305，所述球形穹頂305可以圍住超聲換能器陣列200。穹頂可以包括改善探頭與對象之間的聲學耦合的材料。換能器陣列200可以被耦合到鉸接的底盤335。底盤335可以允許換能器陣列200圍繞旋轉軸325、330自由移動。底盤335可以被耦合到電動機315、320，所述電動機315、320分別圍繞軸325和軸330移動底盤335。電動機315、320可以被耦合到圖1所示的電動機控制器11。電動機315、320可以根據從電動機控制器11接收到的指令將換能器陣列200平移到期望的位置。電動機315、320可以一起操作，使得換能器陣列200同時跨兩個旋轉軸進行移動。圖3中圖示的探頭僅是超聲探頭的一個范例，其可以根據本發明的原理進行使用，并且也可以使用具有不同換能器、電動機和底盤設計的其它超聲探頭，而不脫離本發明的范圍。可以根據本發明的原理使用的備選探頭設計的范例在下文中得以描述：美國專利號為8475384的2013年7月2日發布的“Three Dimensional Imaging Ultrasound Probe”。

返回參考圖1，在本文中描述的換能器陣列還可以被耦合到探頭中的微波束形成器12，其通過陣列元件控制信號的發送和接收。微波束形成器通過探頭線纜被耦合到發送/接收(T/R)開關16，所述T/R開關16在發送與接收之間切換并保護主波束形成器20免受高能量發送信號。由被耦合到T/R開關和波束形成器20的發送控制器18引導在微波束形成器12的控制下從換能器陣列10'發送超聲波束，所述發送控制器18根據用戶接口或控制面板38的用戶操作接收輸入。由發送控制器控制的功能之一是操控波束的方向。可以將波束操控為在換能器陣列前面是直的(垂直于換能器陣列)或針對更寬視野的不同角度。通過微波束形成器12產生的部分波束形成的信號被耦合到主波束形成器20，在其中將來自個體元件堆的部分波束形成的信號組合成完全波束形成的信號。在一些實施例中，波束形成也可以用于更改成像孔的位置以采集期望的圖像。波束形成可以結合電動機來使用以移動換能器陣列10'，從而更改孔的位置。

波束形成的信號被耦合到信號處理器22。信號處理器22能夠以各種方式處理接收到的回波信號，例如，帶通濾波、抽選、I和Q分量分離以及諧波信號分離。信號處理器也可以執行額外的信號增強，例如，相干斑抑制、信號復合以及噪聲消除。經處理的信號被耦合到B模式處理器26和多普勒處理器28。B模式處理器26采用幅度檢測，以用于對體內結構(例如，心臟或腫瘤)進行成像。多普勒處理器28處理來自組織和血流的暫時不同信號，以用于檢測像場中的物質的運動(例如，血細胞的流動)。B模式處理器和多普勒處理器產生的結構和運動信號被耦合到掃描轉換器32和多平面重新格式化器44。掃描轉換器32將回波信號布置在空間關系中，根據該空間關系，以期望的圖像格式接收回波信號。例如，掃描轉換器32可以將回波信號布置成二維(2D)扇形格式、或椎體三維(3D)圖像。掃描轉換器32能夠利用對應于與多普勒估計速度相對應的像場中點處的運動的顏色來覆蓋B模式結構圖像，以產生描繪像場中的組織和血流運動的彩色多普勒圖像。多平面重新格式化器44能夠將從身體的體積區域中的公共平面中的點接收到的回波轉換成所述平面的超聲圖像，如美國專利號6443896(Detmer)中所描述的。體積繪制器42將3D數據集的回波信號轉換成投影的3D圖像，如從給定參考點看到的，如在美國專利號6530885(Entrekin等人)中所描述的。2D圖像或3D圖像從掃描轉換器32、多平面重新格式化器44和體積繪制器42耦合到圖像處理器30，以用于進一步增強、緩沖和暫時存儲，從而用于在圖像顯示器40上進行顯示。

被耦合到圖像處理器30的圖形處理器36可以生成圖形覆蓋，以用于在圖像顯示器40上與超聲圖像一起顯示。這些圖形覆蓋能夠包含識別信息(例如，患者姓名、圖像的日期和時間、成像參數等)的標準。對于這些目的，圖形處理器接受來自用戶接口38的輸入，例如，鍵入的患者姓名。用戶接口38也被耦合到發送控制器18，以控制來自換能器陣列10'的超聲信號的生成并因此控制由換能器陣列和超聲系統產生的圖像的生成。用戶接口38也被耦合到多平面重新格式化器44，以用于選擇和控制多個多平面重新格式化(MPR)圖像的顯示。

能夠以多種方式來配置本發明的超聲系統，使得超聲圖像能夠被分析并被用于確定換能器陣列能夠被如何取向以自動獲得期望的圖像而無需用戶指令。根據本發明的原理，來自掃描換能器32的圖像(例如，2D超聲圖像或3D超聲圖像)被耦合到解剖模型分析器(AMA)34。該AMA 34可以利用計算機可存取存儲器和處理器來實施。解剖模型分析器34如下所述操作，以計算換能器陣列10'的要求取向(例如，平移和/或旋轉)，從而在與換能器陣列10'的孔對準的掃描平面處采集期望的圖像。換能器的最優取向可以允許例如采集比在未與孔對準的掃描平面處采集時更高分辨率的期望的圖像。在一些實施例中，解剖模型分析器34可以接收來自用戶控制面板38的輸入，例如，所執行的檢查類型以及采集哪種標準視圖。在其它實施例中，解剖模型分析器34可以自動確定用戶至少部分地基于從掃描轉換器32接收的數據試圖采集哪種標準視圖。可以使用用戶指令和自動功能的組合。來自AMA 34的輸出數據被耦合到電動機控制器11，以便對換能器陣列進行定向以用于圖像采集。AMA 34例如可以提供指令給電動機控制器11，以將換能器陣列10'平移到適當位置，從而移動孔的位置以從與孔對準的掃描平面采集期望的圖像。在其它實施例中，AMA 34可以將指令提供給發送控件18，而代替或不是電動機控制11。AMA 34可以將指令提供給發送控件18，以用于經由波束形成來將孔移動到期望的位置。

在一些方面中，本發明也能夠包括硬件部件和軟件部件，如AMA，其也能夠利用機械設備或人驅動的設備(例如，機器手臂)來操縱和控制超聲換能器的位置和取向。例如，AMA能夠將指令提供給機器手臂系統，并且任選地協同換能器陣列，以在空間上移動換能器探頭到生成感興趣區域的最優圖像的位置。如在本文中所進一步描述的，本發明的系統可以使用算法來確定要被成像的解剖特征的取向。通過采集一幅或多幅圖像(例如，2D超聲圖像和/或3D超聲圖像)，系統能夠識別感興趣解剖特征的取向，并且還能夠確定將得到特征的更好圖像或最優圖像的探頭的位置。能夠利用機器手臂以多種方式機械地將換能器探頭從第一位置移動到第二位置。在一些方面中，能夠在從第一位置移動到第二位置期間的選定或預定時間間隔內采集圖像(例如，2D圖像和/或3D圖像)。利用該選項，能夠在時間間隔的一些或全部處使用算法以識別探頭相對感興趣解剖特征被定位在何處。在某些方面中，探頭可以在一次運動中從第一位置移動到第二位置，并且在移動到第二位置之后使用算法進一步進行優化，以優化探頭的位置和/或取向，從而提供解剖特征的最佳圖像。

如在本文中所提及的，本發明的超聲系統能夠包括圖像算法和/或處理方法，所述圖像算法和/或處理方法被訓練為確定正被成像的解剖特征的取向。訓練算法能夠被存儲在系統上并被存取以識別在采集到的圖像中的特征的取向。在確定了取向之后，系統還能夠移動換能器陣列，以便在由系統計算出的新的取向中生成更優的圖像。例如，AMA 34可以從掃描轉換器32接收掃描，并使用基于模型的方法來快速分割來自2D超聲掃描或3D體積的大部分胎兒解剖結構，在這樣做時，可以快速確定胎兒的取向以及采集了足夠的圖像數據或不足的圖像數據的那些區。AMA 34可能不要求來自另一成像模態的模板或圖像以匹配采集到的圖像來執行其分析。這可以加速分析時間并避免使得超聲波檢驗師執行預先對準測量。胎兒模型可以基于定義運動樹的鉸接的剛體變換。運動樹可以定義胎兒骨骼模型。可以使用的另一胎兒建模方法是可變形模板。例如，可以將胎兒頭骨估計為兩個重疊的球體，通過建模參數對其進行修改以擬合采集到的體積，從而確定胎兒頭骨取向。也可以使用額外的胎兒建模方法。可以排他地或組合地使用不同胎兒模型。例如，運動樹模型可以用于發現胎兒和骨骼結構的取向，然后應用不同解剖模型以對胎兒的內部器官(例如，心臟、大腦和脊髓)進行定位和區分。超聲波檢驗師可以選擇使用哪一個或多個胎兒模型。在其它實施例中，AMA 34可以自動應用給定的模型。AMA 34也可以應用各種模型或模型組合，直到確定出針對胎兒取向的最佳擬合。

在一些實施例中，本發明的超聲系統能夠被配置為識別解剖特征的足夠部分是否存在于采集到的圖像中。如果能夠對更多的解剖結構進行成像，則系統將識別不足并重新定向超聲波束，以包括更多的特征以用于最優成像。在一個實施例中，足夠的圖像可以是包含整個關鍵解剖視圖的圖像。例如，當顱骨的一部分不在圖像中時，胎兒頭骨的圖像可能是不足的。任選地，如果環境不要求整個關鍵解剖視圖或者期望非標準視圖，則可以允許超聲波檢驗師推翻該充足判定。充分的圖像可以進一步具有足夠的分辨率，使得對查看醫生進行診斷是有用的。足夠的分辨率也可以被定義為在一個或多個維度上每測量單位(例如，厘米、平方毫米)特定期望數量的線。備選地，或者除了分辨率外，AMA 34可以確定當在與超聲探頭的換能器陣列的孔對準的掃描平面中采集到圖像時圖像是足夠的。一旦AMA 34已經確定出胎兒取向和掃描平面，則AMA 34可以計算換能器陣列10'的所要求的從其當前位置的平移，以采集關鍵解剖視圖的期望的和/或改善的圖像。AMA 34可以向電動機控制器11發出指令以平移換能器陣列10'，使得被定位為在與孔對準的掃描平面中采集期望的圖像。

在又一實施例中，超聲波檢驗師可以通過將探頭放置在對象的腹部上來開始胎兒檢查。超聲波檢驗師可以使用或不使用用戶控制面板38，以指明正在尋找胎兒的哪個關鍵解剖視圖。超聲波檢驗師可以跨腹部手動移動超聲探頭直到實現期望的視圖。超聲波檢驗師然后采集圖像。AMA 34可以從掃描轉換器32接收采集到的圖像或體積，并分析該圖像以確定其分辨率和/或解剖視圖的完整性。AMA 34可以確定胎兒的成像平面和取向。AMA 34可以已經從用戶控制面板38接收到關于超聲波檢驗師當前試圖采集哪個解剖視圖的輸入。然而，在一些實施例中，AMA 34能夠處理采集到的圖像或體積并自動確定超聲波檢驗師期望哪個解剖視圖。如果AMA 34確定已經采集了足夠分辨率的完整關鍵解剖視圖，則AMA 34可以將信號發送到圖形處理器36，以在顯示器40上提供視覺指示來警告超聲波檢驗師已經成功采集了關鍵解剖視圖。超聲波檢驗師可以確認該圖像并將該圖像保存到成像系統可以訪問的存儲介質(圖1中未示出)。超聲波檢驗師可以結束胎兒檢查或試圖采集額外的關鍵解剖視圖。在一些實施例中，AMA 34可以自動保存成功采集的解剖視圖并開始試圖采集下一標準解剖視圖或結束檢查。在一些實施例中，成像系統也可以連續采集圖像以供AMA 34分析。AMA 34可以在成像檢查期間跟蹤胎兒移動，并至少部分地基于胎兒移動來調節孔的位置。這可以輔助超聲波檢驗師維持正在采集和/或觀察到的當前視圖。

在某些實施例中，如果AMA 34確定圖像分辨率是不好的和/或關鍵解剖視圖因其在視野外部而是不完整的，則AMA 34然后可以計算換能器陣列10'的孔的位置，其可以通過利用孔的掃描平面采集關鍵解剖視圖來提供期望的解剖視圖的更完整和/或更高分辨率圖像。AMA 34可以將指令發送到電動機控制器11，并且電動機控制器11可以操作在超聲探頭中的一個或多個電動機來將換能器陣列10'移動到期望的位置。然后成像系統可以采集新的圖像以供AMA 34分析。如果確定圖像是足夠的，則可以在顯示器40上向超聲波檢驗師提供圖像以及已經成功采集關鍵解剖視圖的指示。類似于上文，超聲波檢驗師可以確認并保存圖像。在一些實施例中，成像系統可以采集多幅圖像，并在顯示器40上向超聲波檢驗師提供圖像中的一幅或多幅。超聲波檢驗師可以查看圖像并選擇保存哪幅圖像。超聲波檢驗師也能夠拒絕所有提供的圖像，并選擇重新試圖采集期望的解剖視圖。

如果AMA 34確定通過在探頭內平移換能器陣列10'不能實現孔的期望位置，則AMA 34可以將信號發送到圖形處理器36以在顯示器40上警告超聲波檢驗師：超聲波檢驗師可能需要將探頭移動到對象的腹部的新位置。在一些實施例中，AMA 34可以在顯示器40上向超聲波檢驗師提供如何重新定位探頭的視覺指令。一旦超聲波檢驗師的重新定位了探頭，則超聲波檢驗師可以采集新的圖像以供AMA 34分析。

應當注意，本發明的系統和方法能夠應用于對多種解剖特征進行成像。例如，AMA 34能夠使用已知的建模算法來對其它感興趣解剖結構(例如，心臟)進行建模。非胎兒解剖模型在PCT/IB2011/053710“Automated three dimensional aortic root measurement and modeling”中得以描述。可以使用其它解剖模型。在非醫學應用中，對于要被成像的目標，可以利用任何適當的模型來替代解剖模型，以用于確定取向和發現足夠圖像數據或不足圖像數據的區。

能夠使用多種方法來操作本發明的系統和探頭以智能地解剖地運作。例如，在圖4中示出了在上述流程中由AMA 34執行的根據本發明實施例的方法的流程圖400。AMA 34首先在步驟405處接收采集到的圖像。AMA 34在步驟410處分析圖像以確定其是否是足夠的。解剖視圖例如可以是完整的和/或圖像可能具有足夠的分辨率。在備選實施例中，不管圖像的分辨率如何，如果AMA 34確定圖像是在未與換能器陣列10'的孔對準的掃描平面上采集的，則可以確定該圖像是不足的。如果在步驟415處采集到的圖像是不足的，則過程在步驟435處結束。任選地，AMA 34可以將指令發送到圖形處理器36以警告超聲波檢驗師圖像的充足性和/或自動將采集到的圖像保存到可訪問到成像系統的存儲介質。如果在步驟415處確定采集到的圖像是不足的，則在步驟420處AMA 34計算超聲換能器陣列10'的所要求的移動以定位孔，使得可以采集更高的分辨率和/或完整的解剖視圖。孔的位置可以對應于這樣的位置：其中在換能器陣列10'的孔的掃描平面中可以采集完整的解剖視圖。然后在步驟425處，AMA 34向電動機控制器11發送用于移動超聲換能器陣列10'的指令。備選地，AMA 34可以向發送控件18發送指令，以經由波束形成來定位孔。在步驟425處，AMA 34可以向發送控件18和電動機控制器11兩者發送指令。一旦已經將孔定位到新的位置，在步驟430處AMA 34可以接收新采集的圖形以供分析。然后該過程返回到步驟410，其中AMA 34分析新采集的圖像。任選地，如果AMA 34計算出的孔位置不能由波束形成或換能器陣列10'的電動機平移來實現，則AMA 34可以向圖形處理器36發送指令以視覺警告超聲波檢驗師需要移動探頭的位置。如以上所討論的，AMA 34可以向超聲波檢驗師提供指令以用于將探頭移動到新的位置。在其它實施例中，AMA 34可以發送指令以將孔移動為盡可能靠近計算出的位置。AMA 34然后可以分析由超聲探頭采集到的新的圖像，并只有在該圖像也不足時發送指令以通知超聲波檢驗師。

盡管該系統被描述為在顯示器40上向超聲波檢驗師提供視覺指令，但是可以使用向超聲波檢驗師提供指令或信息的其它方法。例如，可以經由成像系統中包括的揚聲器(圖1中未示出)向超聲波檢驗師提供音頻指示，嘟嘟響或記錄的語音。也可以使用音頻信號與視覺信號的組合。

在一些實施例中，可以由超聲波檢驗師利用機器手臂來遠程操作探頭。在這些實施例中，AMA 34可以向額外的電動機控制器提供操作機器手臂以將探頭移動到期望的位置的指令。這樣的實施例可以在胎兒檢查期間使用，但是也可以期望在可能損害超聲波檢驗師的安全的應用中使用。與超聲成像并行執行X射線成像的流程或在存在工業危害的某些非醫學成像應用中，可以使得遠程導航超聲探頭是期望的。

在使用可編程設備(例如，基于計算機的系統或可編程邏輯)來實施上述系統和/或方法的各種實施例中，應當意識到，能夠使用任何各種已知的或后來開發的編程語言(例如，“C”、“C++”、“FORTRAN”、“Pascal”、“VHDL”等)來實施上述系統和方法。

因此，能夠準備各種存儲媒介，例如，計算機磁盤、光盤、電子存儲器等，所述各種存儲媒介能夠包含能夠引導設備(例如，計算機)實施上述系統和/或方法的信息。一旦適當的設備訪問被包含在存儲媒介上的信息和程序，則存儲媒介能夠向設備提供信息和程序，因此使得設備能夠執行上述系統和/或方法。

例如，如果向計算機提供了包含適當材料(例如，源文件、目標文件、可執行文件等)的計算機磁盤，則計算機能夠接收信息，適當配置其本身并執行在上述圖表和流程圖中標出的各種系統和方法的功能，以實施各種功能。也就是，計算機能夠從有關于上述系統和/或方法的不同元件的盤接收信息的各個部分，實施個體系統和/或方法，并協調上述個體系統和/或方法的功能。

鑒于本公開內容，應當注意，在本文中描述的各種方法和設備能夠被實施在硬件、軟件和固件中。另外，僅通過范例的方式而非任何限制意義來包括各種方法和參數。鑒于本公開內容，本領域普通技術人員能夠實施本教導以確定其自己的技術和實現這些技術所需的設備，同時保留在本發明的范圍內。

盡管已經結合超聲成像系統描述了本系統，但是也可以設想到本系統能夠被擴展到其它醫學成像系統，其中以系統性方式獲得一幅或多幅圖像。因此，本系統可以用于獲得和/或記錄圖像信息，所述圖像信息涉及但不限于腎臟、睪丸、乳房、卵巢、子宮、甲狀腺、肝臟、肺部、肌肉骨骼、脾臟、心臟、動脈和血管系統，以及涉及超聲引導的介入的其它成像應用。另外，本系統也可以包括一個或多個程序，其可以與常規的成像系統一起使用，使得他們可以提供本系統的特征和優點。

另外，本系統、裝置和方法也可以被擴展到其中能夠定義和重新產生清楚的界標的任何小部分成像。另外，本方法可以被嵌入在程序代碼中，所述程序代碼可以應用于現有成像系統，例如，超聲成像系統。合適的超聲成像系統可以包括超聲系統，其可以例如支持常規的適合于小部分成像的寬帶線性陣列換能器。另外，諸如QLAB^TM的分析技術可以在具有成像裝置在車上可用或作為可以在檢查室外部運行的后處理程序。另外，可以使用本系統來標記多個結節、解剖實體(例如，卵泡)或其它可檢測到的目標。另外，本系統的方法可以應用于使用換能器(例如，2D陣列換能器)采集的體積，所述換能器可以包括例如X-matrix^TM或機械換能器。

當本領域技術人員研究公開內容時，本發明的某些額外的優點和特征將變得明顯，或者由采用本發明的新穎的系統和方法的人所體驗，其主要在于提供更可靠的圖像采集系統及其操作方法。本系統和方法的另一優點在于常規的醫學圖像系統能夠被容易地更新以并入本系統、設備和方法的特征和優點。

當然，應當意識到，上述實施例或過程中的任一個可以與一個或多個其它實施例和/或過程相組合，或者在根據本系統、設備和方法的單獨的設備或部分設備中進行分離和/或執行。

最后，以上討論僅僅旨在說明本系統，而不應當被解釋為將權利要求限制到任何特定實施例或實施例組。因此，盡管已經參考示范性實施例以特定細節描述了本發明，但是也應當意識到，本領域普通技術人員可以設想出眾多修改和備選實施例，而不脫離在權利要求中闡述的本系統的更廣義的精神和范圍。因此，說明書和附圖將被視為是說明性方式的而并不旨在限制權利要求的范圍。