基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流的制作方法

1.本发明涉及一种基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流。


背景技术：

2.超声造影技术通过注射微泡造影剂可以获得更清晰的血流灌注图像，超声造影分为灌注(简称wash-in)，消退(简称wash-out)过程。
3.目前，现有超声造影工作流分为手动工作流和自动工作流，自动工作流就是在造影过程中自动完成超声造影的开始-爆破-冻结-存图过程。
4.但现有的自动工作流本质上是一种预先设定参数的半自动工作流，还需要按键开始工作流以避免用户寻找感兴趣区域过程中产生的无效数据的影响，且不能自动开始测量分析工具，不能实现完全自动化。
5.现有自动工作流的自动爆破，自动冻结时间需要事先设置好，这样对于不同体格的被扫查对象来说，造影的灌注和消退的时间也是不一样的，所以统一设定的时间或者帧数不能适用所有被扫查对象，可能导致不能在正确的时间爆破和冻结，或者需要反复调整设置。
6.而手动模式由用户手动选择爆破，冻结，存图，需要多次按键，且容易错过正确的时机。


技术实现要素：

7.为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流。
8.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
9.基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，包括以下步骤：
10.步骤1：进入造影模式扫查；
11.步骤2：前后帧相似度对比，如果连续判定为相似，画面已经稳定，则判定用户移动探头寻找感兴趣区域的过程结束；
12.步骤3：自动清除之前的数据缓存；
13.步骤4：继续扫查；
14.步骤5：开始自动对比分析前后帧图像的平均灰度值变化或方差变化，然后依据图像的变化进行判断；
15.步骤6：当图像中的造影剂达到峰值，启动自动爆破，并通过步骤4和步骤5再次对该区域进行扫描和判断；
16.步骤7：在步骤6中的图像出现逐渐变小或持续平稳后，启动自动冻结；
17.步骤8：自动存视频；
18.步骤9：自动进入测量分析工具。
19.优选地，所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，步骤2如果前后
帧的相似对出现不相似，则进入步骤1继续进入造影模式扫查。
20.优选地，所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，所述步骤2中的判断图像是否相似通过图像相似度算法或深度学习算法对比前后帧图像进行判断。
21.优选地，所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，所述步骤5图像的判断依据，当图像某个或多个区域平均灰度值或方差连续变大，记录为造影剂进入灌注(wash-in)。
22.优选地，所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，所述步骤5图像的判断依据，当图像某个或多个区域平均灰度值或方差连续增加，到达某个值后并连续保持，记录为造影剂到达峰值。
23.优选地，所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，所述步骤6图像的判断依据，当图像某个或多个区域平均灰度值或方差连续变小，记录为造影剂消退(wash-out)。
24.优选地，所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，所述步骤6图像的判断依据，当图像某个或多个区域平均灰度值或方差达到峰值后并连续保持，记录为造影剂完全消退。
25.借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
26.1、本发明可以实现超声造影模式过程中无需按键和配置参数干预，确保了爆破、冻结存图的时机的准确性，提高了设备的工作效率。
27.2、本发明可以实现超声造影模式全自动工作流，增强了超声造影模式的易用性。
28.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
30.图1是本发明的工作流的流程图；
31.图2是本发明不爆破时的灌注消退过程中平均灰度值或方差的变化图；
32.图3是本发明爆破时的灌注消退过程中平均灰度值或方差的变化图。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范
围。
35.实施例
36.如图1所示，基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，包括以下步骤：
37.步骤1：进入造影模式扫查；
38.步骤2：前后帧相似度对比，如果连续判定为相似，画面已经稳定，则判定用户移动探头寻找感兴趣区域的过程结束；
39.步骤3：自动清除之前的数据缓存；
40.步骤4：继续扫查；
41.步骤5：开始自动对比分析前后帧图像的平均灰度值变化或方差变化，然后依据图像的变化进行判断；
42.其中，
43.a、当图像某个或多个区域平均灰度值或方差连续变大，记录为造影剂进入灌注(wash-in)；
44.b、当图像某个或多个区域平均灰度值或方差连续增加，到达某个值后并连续保持，记录为造影剂到达峰值；
45.步骤6：当图像中的造影剂达到峰值，启动自动爆破，并通过步骤4和步骤5再次对该区域进行扫描和判断；
46.其中，
47.a、当图像某个或多个区域平均灰度值或方差连续变小，记录为造影剂消退(wash-out)；
48.b、当图像某个或多个区域平均灰度值或方差达到峰值并连续保持，记录为造影剂完全消退；
49.步骤7：在步骤6中的图像出现逐渐变小或持续平稳后，启动自动冻结；
50.步骤8：自动存视频；
51.步骤9：自动进入测量分析工具。
52.本发明中步骤2如果前后帧的相似对出现不相似，则进入步骤1继续进入造影模式扫查。
53.本发明中所述步骤2中的判断图像是否相似通过图像相似度算法或深度学习算法对比前后帧图像进行判断。上述的相似度算法和深度学习算法均为本领域技术人员已知的现有技术，这边不作任何的赘述。
54.本发明中如果步骤5中没有自动分析到前后帧图像的变化，则返回步骤4进行继续扫查，直到步骤5出现变化。
55.造影剂注入后的灌注-消退过程可以用下图2和图3简单演示，峰值不是固定的，不同的被扫查对象这个峰值是不一样的，在灌注过程中平均灰度值或方差会持续增加，到达峰值后一段时间不再持续增加(实际操作中会在很小范围内波动，这个可以预先设置一个阈值(本领域技术人员设定，在阈值范围内变化可以认为不变))，即可判断平均灰度值或方差连续保持，可认为是达峰。
56.本发明通过图像相似度对比，自动过滤并清除用户寻找感兴趣区域过程中产生的无效数据，无需手动按键开始自动工作流，同时通过检测图像前后帧平均灰度值或者方差
的变化，自动判断灌注/消退的状态，根据该状态自动爆破和自动存视频，并自动进入测量分析工具；整个过程全自动化，不需要一次按键，不需要额外配置预定参数。
57.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
58.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
59.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或竖直，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
60.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
61.以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：进入造影模式扫查；步骤2：前后帧相似度对比，如果连续判定为相似，画面已经稳定，则判定用户移动探头寻找感兴趣区域的过程结束；步骤3：自动清除之前的数据缓存；步骤4：继续扫查；步骤5：开始自动对比分析前后帧图像的平均灰度值变化或方差变化，然后依据图像的变化进行判断；步骤6：当图像中的造影剂达到峰值，启动自动爆破，并通过步骤4和步骤5再次对该区域进行扫描和判断；步骤7：在步骤6中的图像出现逐渐变小或持续平稳后，启动自动冻结；步骤8：自动存视频；步骤9：自动进入测量分析工具。2.根据权利要求1所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，其特征在于：步骤2如果前后帧的相似对出现不相似，则进入步骤1继续进入造影模式扫查。3.根据权利要求1所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，其特征在于：所述步骤2中的判断图像是否相似通过图像相似度算法或深度学习算法对比前后帧图像进行判断。4.根据权利要求1所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，其特征在于：所述步骤5图像的判断依据，当图像某个或多个区域平均灰度值或方差连续变大，记录为造影剂进入灌注(wash-in)。5.根据权利要求1所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，其特征在于：所述步骤5图像的判断依据，当图像某个或多个区域平均灰度值或方差连续增加，到达某个值后并连续保持，记录为造影剂到达峰值。6.根据权利要求1所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，其特征在于：所述步骤6图像的判断依据，当图像某个或多个区域平均灰度值或方差连续变小，记录为造影剂消退(wash-out)。7.根据权利要求1所述的基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，其特征在于：所述步骤6图像的判断依据，当图像某个或多个区域平均灰度值或方差达到峰值后并连续保持，记录为造影剂完全消退。

技术总结
本发明涉及基于图像对比的超声造影全自动爆破存图工作流，包括以下步骤：步骤1：进入造影模式扫查；步骤2：前后帧相似度对比，如果连续判定为相似，画面已经稳定，则判定用户移动探头寻找感兴趣区域的过程结束；步骤3：自动清除之前的数据缓存；步骤4：继续扫查；步骤5：开始自动对比分析前后帧图像的平均灰度值变化或方差变化，然后依据图像的变化进行判断；步骤6：当图像中的造影剂达到峰值，启动自动爆破，并通过步骤4和步骤5再次对该区域进行扫描和判断；步骤7：在步骤6中的图像出现逐渐变小或持续平稳后，启动自动冻结；步骤8：自动存视频；步骤9：自动进入测量分析工具。本发明提高了设备的工作效率。了设备的工作效率。了设备的工作效率。


技术研发人员：陆银城 赵威东
受保护的技术使用者：珂纳医疗科技（苏州）有限公司
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/9/13