專利名稱：使用醫(yī)學(xué)診斷超聲的溫度預(yù)測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及確定內(nèi)部溫度以進(jìn)行醫(yī)學(xué)治療。
背景技術(shù)：
基于熱能的治療在病人體內(nèi)施加熱量。諸如RF消融、微波、激光照射、或高強(qiáng) 度聚焦超聲(HIFU)的各種型式遞送能量。這些治療的安全性和效力與劑末組織溫度和 被治療組織的時(shí)間溫度歷史密切相關(guān)。時(shí)間溫度歷史被量化為“熱劑量”。使用諸如針型探頭的侵入式傳感器來監(jiān)視溫度和劑量。侵入式程序可能是不期 望的。磁共振成像(MRI)監(jiān)視是測量組織治療溫度的非侵入式方法。MRI方法可能不 提供實(shí)時(shí)反饋和/或是昂貴的。

發(fā)明內(nèi)容
由以下權(quán)利要求來限制本發(fā)明，并且不應(yīng)將本節(jié)的任何內(nèi)容示為對那些權(quán)利要 求的限制。以介紹的方式，下述優(yōu)選實(shí)施例包括用于用醫(yī)學(xué)診斷超聲系統(tǒng)來確定溫度相 關(guān)信息或檢測溫度特性的方法、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、指令、和系統(tǒng)。將來自超聲掃描的解 剖信息與建模一起使用以確定溫度或其它溫度相關(guān)參數(shù)?？梢耘c施加熱治療一起實(shí)時(shí)地 獲得超聲信息，因此其可以用來更好地控制熱量產(chǎn)生和治療。該解剖信息可以用來調(diào)準(zhǔn) (align)從一個(gè)部位測量的模型特征。該解剖信息可以用作到模型的輸入。該解剖信息可 以用來選擇適當(dāng)?shù)哪Ｐ停T如基于組織類型的選擇。該解剖信息可以用來校正模型的輸 出，諸如考慮到由于相鄰血管或其它傳導(dǎo)組織而引起的溫度分布。在第一方面，提供了一種用醫(yī)學(xué)診斷超聲來確定溫度相關(guān)信息的方法。從病人 獲取表示解剖信息的超聲數(shù)據(jù)。執(zhí)行溫度相關(guān)測量。將溫度相關(guān)測量結(jié)果應(yīng)用于模型。 將模型與解剖信息組合。根據(jù)該組合來顯示溫度相關(guān)信息。在第二方面，一種計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)具有存儲在其中的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示可由用 于用醫(yī)學(xué)診斷超聲系統(tǒng)檢測溫度特性的編程處理器執(zhí)行的指令。該存儲介質(zhì)包括指令， 該指令用于(a)接收表示病人的解剖超聲信息，(b)在向病人的部位(region)施加熱治 療期間，接收表示該部位中的不同位置的超聲數(shù)據(jù)，(c)用與時(shí)間有關(guān)的機(jī)器訓(xùn)練模型 并且在施加期間根據(jù)超聲數(shù)據(jù)和建模的先前輸出對所述部位中的溫度的空間分布進(jìn)行建 模，該建模對解剖超聲信息進(jìn)行響應(yīng)，以及(d)輸出溫度的空間分布。在第三方面，提供了一種用于用醫(yī)學(xué)診斷超聲來確定溫度相關(guān)信息的系統(tǒng)。接 收波束成形器被配置為獲取表示病人的部位的超聲數(shù)據(jù)。處理器被配置為用機(jī)器學(xué)習(xí)模 型和熱模型對該部位上的熱治療的效果進(jìn)行建模。機(jī)器學(xué)習(xí)模型使用至少一個(gè)特征，其 為超聲數(shù)據(jù)的函數(shù)。該熱模型被配置為根據(jù)超聲數(shù)據(jù)來校正機(jī)器學(xué)習(xí)模型的輸出。顯示 器被配置為顯示表示該效果的圖像。下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例來討論本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)。


部件和附圖不一定按比例，而是著重于舉例說明本發(fā)明的原理。此外，在附圖 中，相同的參考標(biāo)號貫穿不同的視圖表示相應(yīng)的部分。圖1是用于用醫(yī)學(xué)診斷超聲來確定溫度相關(guān)信息的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程 圖；圖2是建模的溫度與熱電偶測量的溫度的一個(gè)示例性比較的圖表；圖3是具有覆蓋的(overlaid)溫度特性的示例性醫(yī)學(xué)超聲圖像；圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括溫度特性信息的三維再現(xiàn)；以及圖5是用于用醫(yī)學(xué)診斷超聲來確定溫度相關(guān)信息的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的方框 圖。
具體實(shí)施例方式使用聲學(xué)方法直接且非侵入式地量化并實(shí)時(shí)地顯示目標(biāo)組織溫度。解釋接收到 的超聲信號。將在聲學(xué)上檢測的或其它參數(shù)輸入到模型中。例如，使用聲速、彈性、反 向散射強(qiáng)度、和/或其它信息作為用于模型的特征。該模型是與時(shí)間有關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、 空間和時(shí)間上的分段線性擬合、或其它模型。該模型輸出在監(jiān)視和/或控制治療中有用 的溫度、熱劑量和/或其它治療組織參數(shù)的測量結(jié)果?？梢砸愿鞣N方式將超聲信息與溫度模型相組合。在某些實(shí)施例中，獲取解剖超 聲信息。獲取治療溫度相關(guān)接收超聲參數(shù)(例如，聲速)。在治療期間的一段時(shí)間上獲 取溫度的時(shí)間歷史，諸如治療會話期間的模型的歷史輸出，和接收到的超聲參數(shù)。將超 聲參數(shù)和解剖超聲信息與諸如與時(shí)間有關(guān)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或空間和時(shí)間上的分段線性的模型 組合。由模型輸出導(dǎo)出一個(gè)或多個(gè)位置上的溫度測量結(jié)果。在其它實(shí)施例中，獲取兩個(gè)或更多溫度相關(guān)超聲參數(shù)，諸如聲速、彈性、超聲 接收信號去相關(guān)系數(shù)、和/或其它參數(shù)。輸入用于一個(gè)或多個(gè)位置的參數(shù)作為模型的特 征。將解剖信息與模型組合。在其它實(shí)施例中，獲取一個(gè)或多個(gè)超聲參數(shù)和治療組織參數(shù)，諸如劑量、生物 效應(yīng)、或組織修改度量、以及這些參數(shù)在治療期間的一段時(shí)間上的時(shí)間歷史。將這些參 數(shù)作為與解剖信息組合的模型的特征輸入。在另一實(shí)施例中，從傳感器或治療設(shè)備獲取非超聲治療參數(shù)(例如，溫度或劑 量)。在熱模型中輸入該參數(shù)以確定溫度分布。將該溫度分布登記到解剖超聲信息或否 則與解剖信息組合。在治療期間提建模和來自超聲的解剖信息的使用。非實(shí)時(shí)的實(shí)施例是可能的。 其它實(shí)施例用于用機(jī)器來訓(xùn)練模型。可以使用解剖信息與模型的一個(gè)或多個(gè)組合?？梢詫⒃夹问降慕馄市畔?例 如，B模式或反向散射強(qiáng)度數(shù)據(jù))或?qū)С龅膮?shù)(例如，組織的類型)作為模型的特征輸 入。解剖信息可以用來調(diào)準(zhǔn)在不同時(shí)間用于病人體內(nèi)的相同位置的數(shù)據(jù)，以便模型接收 用于每個(gè)位置的參數(shù)的正確時(shí)間歷史。解剖信息可以用來選擇模型，諸如具有用于不同 類型的組織或身體位置的不同模型。解剖信息可以用來校正模型的輸出，諸如用于均勻 組織的建模和根據(jù)相鄰組織(例如，血管、其它熱沉、或組織不一致性)來校正建模的輸出ο不同類型的模型使用解剖信息。在一個(gè)實(shí)施例中，模型是具有基于超聲的特征 的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。在另一實(shí)施例中，從任何傳感器(例如，超聲、熱電偶、或其它傳感 器)導(dǎo)出溫度信息，并從理論或?qū)嶒?yàn)導(dǎo)出模型以根據(jù)輸入預(yù)測溫度分布。在其它實(shí)施例 中，將兩種類型的模型一起使用，諸如用機(jī)器學(xué)習(xí)模型來估計(jì)溫度特性并使用熱分布模 型來對組織或流體變化進(jìn)行校正。圖1示出用醫(yī)學(xué)診斷超聲來確定溫度相關(guān)信息的方法的一個(gè)實(shí)施例。本實(shí)施例 涉及應(yīng)用模型。在其它實(shí)施例中，執(zhí)行用于訓(xùn)練模型的動作12、14、和/或16。按所 示順序或不同順序來執(zhí)行這些該動作?？梢蕴峁└郊?、不同、或更少的動作。例如，動 作14或16是可選的。作為另一示例，執(zhí)行動作22作為動作18的一部分，或者不提供 動作22。動作24和26是可選的。在治療期間執(zhí)行該動作。在治療中自始至終重復(fù)該動作。例如，在施加治療之 前獲取數(shù)據(jù)的參考組?？梢约俣ㄒ粋€(gè)或多個(gè)參數(shù)用于初始重復(fù)，諸如假定病人的普遍溫 度或病人體內(nèi)的組織的類型。一旦熱治療開始，重復(fù)該動作以提供更新的測量結(jié)果和得 到的模型預(yù)測?？梢栽谟谢驔]有其它參數(shù)的情況下使用參數(shù)的變化作為輸入特征?？梢?將輸入?yún)?shù)的時(shí)間歷史、建模輸出、或兩者用于根據(jù)任何當(dāng)前測量進(jìn)行建模?？梢允褂?當(dāng)前估計(jì)溫度、劑量、或其它溫度特性來確定是否、在哪里、和/或在什么級別繼續(xù)治 療。在其它實(shí)施例中，在稍后的回顧期間確定溫度信息。在動作12中，接收表示病人的解剖超聲信息。醫(yī)學(xué)診斷超聲系統(tǒng)掃描病人的部 位?？梢允褂萌魏晤愋偷膾呙?、掃描格式、或成像模式。例如，在有或沒有添加的造影 劑的情況下使用諧波成像。作為另一示例，使用B模式、彩色血流模型、頻譜多普勒模 式、M模式、或其它成像模式。從病人獲取表示解剖信息的超聲數(shù)據(jù)。超聲數(shù)據(jù)表示病人的點(diǎn)、線、面積、或 體積。發(fā)送超聲頻率下的波形，并接收回波。將聲學(xué)回波轉(zhuǎn)換成電信號并進(jìn)行波束成形 以表示病人的部位內(nèi)的采樣位置?？梢詫Σㄊ尚螖?shù)據(jù)進(jìn)行過濾或否則進(jìn)行處理?？梢?檢測波束成形數(shù)據(jù)，諸如確定強(qiáng)度?？梢允褂脕碜酝晃恢玫幕夭ㄐ盘柕男蛄衼砉烙?jì)速 度、變化(variance)、和/或能量?？梢蕴幚韨鬏敳ㄐ蔚囊粋€(gè)或多個(gè)諧波處的回波。可 以對所檢測的值進(jìn)行過濾和/或掃描轉(zhuǎn)換成顯示格式。表示病人的超聲數(shù)據(jù)來自沿著超 聲處理路徑的任一點(diǎn)，諸如在波束成形之前的通道數(shù)據(jù)、檢測之前的射頻或同相和正交 數(shù)據(jù)、檢測的數(shù)據(jù)、或掃描轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。解剖超聲信息是實(shí)際數(shù)據(jù)。例如，B模式數(shù)據(jù)表示組織結(jié)構(gòu)。作為另一示例， 血流數(shù)據(jù)指示與血管相關(guān)的位置?？蛇x地地或另外，由實(shí)際數(shù)據(jù)導(dǎo)出解剖超聲信息。例 如，根據(jù)斑點(diǎn)(speckle)特性、回波強(qiáng)度、與組織結(jié)構(gòu)匹配的模板、或其它處理來確定給 定位置處的組織類型。作為另一示例，將部位生長與B模式數(shù)據(jù)或彩色血流數(shù)據(jù)一起使 用以確定超聲數(shù)據(jù)表示血管或其它流體部位?？梢源_定解剖的當(dāng)前分布，諸如所表示的 器官的列表。實(shí)際數(shù)據(jù)和/或?qū)С龅男畔⑹菍⑴c模型組合地使用的解剖參數(shù)。在動作14中，執(zhí)行溫度相關(guān)測量?？梢允褂萌魏螠囟认嚓P(guān)測量。例如，組織 在受熱時(shí)膨脹。測量該膨脹可以指示溫度。溫度相關(guān)測量可以直接或間接地指示溫度。 例如，與傳導(dǎo)性或含水量(例如，組織類型的測量)有關(guān)的參數(shù)的測量可以間接地影響溫
6度。該測量結(jié)果可以用于原始超聲數(shù)據(jù)，或者可以從超聲數(shù)據(jù)導(dǎo)出。執(zhí)行僅一次、或兩次或更多次測量。僅對部位中的一個(gè)位置、或?qū)Χ鄠€(gè)位置執(zhí) 行測量?？梢允褂猛耆蓸踊蛳∈璨蓸?。隨時(shí)間執(zhí)行測量，但是與先前的測量無關(guān)。可 選地地或另外，可以使用來自基準(zhǔn)或任何先前(例如，最近)測量的測量結(jié)果的變化。溫度相關(guān)測量可以使用任何型式。例如，使用熱電偶、紅外、或其它傳感器。 傳感器被插入病人體內(nèi)或掃描病人。作為另一示例，使用來自治療處理設(shè)備的信息。測 量或接收熱治療的能量輸出、劑量、或其它參數(shù)?？梢允褂梅菍?shí)時(shí)測量，諸如基線溫度?？梢允褂糜糜诓课恢械臏囟确植嫉幕?MRI的測量。可以使用諸如與在向病人的部位施加熱治療期間執(zhí)行的超聲測量相關(guān)的實(shí) 時(shí)測量。在一個(gè)實(shí)施例中，在有或沒有其它溫度相關(guān)測量的情況下執(zhí)行一次或多次超聲 測量?？梢詫χ委煵课恢泻?或周圍的多個(gè)不同位置提供超聲測量?？梢允褂萌魏维F(xiàn)在 已知或以后開發(fā)的使用超聲的溫度相關(guān)測量。在一個(gè)實(shí)施例中，執(zhí)行組織位移、聲速、 反向散射強(qiáng)度、和接收信號的歸一化相關(guān)系數(shù)中的兩個(gè)或更多，諸如全部四個(gè)。其它測 量是可能的，諸如血管壁的膨脹。通過測量一個(gè)、兩個(gè)、或三個(gè)維度上的偏移來測量組織位移。確定與絕對差的 最小和或最高相關(guān)性相關(guān)的位移。相對于諸如先前或初始掃描的參考數(shù)據(jù)集對當(dāng)前掃描 數(shù)據(jù)進(jìn)行平移(translate)、旋轉(zhuǎn)、和/或縮放。將與最大或充分相似性相關(guān)的偏移確定為 位移。使用B模式或諧波模式數(shù)據(jù)，但是可以使用其它數(shù)據(jù)?？梢允褂冕槍σ粋€(gè)位置計(jì) 算的位移來精選(refine)另一位置上的搜索或搜索區(qū)域?？梢允褂梦灰频钠渌鼫y量。可以通過從加熱之前的接收時(shí)間與加熱期間的接收時(shí)間的比較來測量聲速。發(fā) 射脈沖?？梢允褂没夭◤慕o定位置返回的時(shí)間來確定從換能器到該位置和返回的聲速。 可以使用任何孔徑，諸如用不同的孔徑單獨(dú)地對相同的位置進(jìn)行測量并求平均。在另一 實(shí)施例中，信號被相關(guān)。例如，使波束成形之后的同相和正交信號與參考信號相關(guān)。確 定參考與當(dāng)前信號之間的相位偏移。使用傳輸波形的頻率(即，超聲頻率)來將相位差 轉(zhuǎn)換成時(shí)間或聲速?？梢允褂寐曀俚钠渌鼫y量。反向散射強(qiáng)度是B模式或M模式。確定回波信號的包絡(luò)的強(qiáng)度或能量?？梢詼y量接收信號的歸一化相關(guān)系數(shù)。諸如同相和正交數(shù)據(jù)的檢測前波束成形 數(shù)據(jù)是互相關(guān)的。在一個(gè)實(shí)施例中，獲取一個(gè)參考樣本或多個(gè)參考樣本。在治療期間， 獲取后續(xù)樣本。對于每個(gè)位置，諸如深度為三個(gè)波長的空間窗定義用于相關(guān)的數(shù)據(jù)。該 窗定義長度、面積或體積。當(dāng)前數(shù)據(jù)與窗空間內(nèi)的參考數(shù)據(jù)相關(guān)。對窗中的數(shù)據(jù)執(zhí)行歸 一化互相關(guān)。獲取新的數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行進(jìn)一步的互相關(guān)?？梢詼y量任何溫度相關(guān)的聲學(xué)和物理參數(shù)或參數(shù)變化。其它測量包括組織彈 性、應(yīng)變、應(yīng)變率、運(yùn)動(例如，位移或彩色血流測量)、或反射功率(例如，反向散射 橫截面)。在動作16中，接收其它治療數(shù)據(jù)。該治療數(shù)據(jù)表示熱治療的方面，諸如治療 的效果。該效果可以是溫度相關(guān)的，或者可以僅僅是施加熱量超過特定劑量的結(jié)果。該 效果在去除熱量之后可以持續(xù)。治療效果和生物效應(yīng)相關(guān)參數(shù)包括彈性(例如，聲學(xué)輻 射力成像)、膨脹(根據(jù)B模式跟蹤來確定)、收縮(例如，根據(jù)B模式跟蹤來確定)、 相變、含水量、血流或其它流體變化(例如，根據(jù)多普勒信息確定的凝結(jié))及其它可測量變化?？梢允褂弥委煍?shù)據(jù)參數(shù)或歷史中的變化。可以獲取臨床或其它信息。例如，可以從病人記錄中發(fā)掘遺傳信息或其它組織 相關(guān)數(shù)據(jù)?？梢允褂糜兄诖_定溫度相關(guān)信息的任何特征。治療數(shù)據(jù)可以與溫度有關(guān)。例如，膨脹、收縮、含水量、或其它治療參數(shù)可以 指示當(dāng)前溫度。無論測量的分類如何，使用測量結(jié)果作為到模型的輸入或計(jì)算用于輸入 到模型的值。為一個(gè)或多個(gè)位置提供治療數(shù)據(jù)，諸如為二維或三維部位中的所有位置提 供治療數(shù)據(jù)。或者，治療數(shù)據(jù)通常與整個(gè)部位相關(guān)，諸如用于整個(gè)部位的一個(gè)劑量或能 量水平。在動作18中，將溫度相關(guān)測量結(jié)果和/治療數(shù)據(jù)應(yīng)用于模型。將測量結(jié)果或數(shù) 據(jù)作為原始數(shù)據(jù)輸入?？蛇x地，對值(即，測量結(jié)果和/或數(shù)據(jù))進(jìn)行處理并輸入已處 理值。例如，可以在空間和/或時(shí)間上對值進(jìn)行過濾。作為另一示例，可以根據(jù)該值來 計(jì)算不同類型的值，諸如根據(jù)該值來確定方差、導(dǎo)數(shù)、歸一化、或其它函數(shù)。在另一示 例中，確定當(dāng)前值與參考或先前值之間的變化。可以使用時(shí)間窗上的值的時(shí)間歷史。將 該值作為模型的特征輸入?？梢允褂媚Ｐ偷妮敵鲎鳛檩斎?。在施加熱治療期間應(yīng)用該值。對于模型的初 始應(yīng)用，用諸如病人的溫度的參考溫度來取代反饋。對于模型的進(jìn)一步應(yīng)用，反饋先前 的輸出作為輸入，提供與時(shí)間有關(guān)的模型。反饋由模型輸出的溫度相關(guān)信息作為信息的 時(shí)間歷史，諸如一個(gè)或多個(gè)其它時(shí)間的溫度。在熱治療期間，更新測量的或接收到的值 (即，對于模型的每次應(yīng)用，輸入當(dāng)前值)，但是還可以使用先前的值。反饋提供先前時(shí) 間的部位中的溫度或相關(guān)信息的估計(jì)空間分布。模型的后續(xù)輸出是超聲數(shù)據(jù)或其它值及 建模的先前輸出的函數(shù)?？梢允褂弥档臅r(shí)間歷史作為輸入，使得溫度相關(guān)和治療效果相 關(guān)參數(shù)的時(shí)間歷史和空間分布被用作模型的特征。模型根據(jù)輸入信息輸出溫度或溫度分布(即，不同位置和/或時(shí)間的溫度)。導(dǎo) 出溫度可以是任何單位的，諸如華氏度或攝氏度。溫度的分辨率可以處于任何水平，諸 如以多個(gè)三度或其它度范圍之一(multiple three or other degree ranges)輸出溫度。或者，
輸出其它溫度相關(guān)信息，諸如溫度、劑量、或指數(shù)值中的變化?？梢允褂萌魏文Ｐ?、諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或分段線性模型?；诶碚摶?qū)嶒?yàn)對模型進(jìn) 行編程或設(shè)計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，模型是機(jī)器學(xué)習(xí)模型。根據(jù)諸如與實(shí)際溫度相關(guān)的訓(xùn) 練數(shù)據(jù)的標(biāo)有地面真值(groundtruth)的一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)來訓(xùn)練模型。例如，針對多個(gè)病人 中的每一個(gè)，隨著時(shí)間來獲取各種測量或接收數(shù)據(jù)。在熱治療期間，測量溫度。該溫度 是地面真值。通過一個(gè)或多個(gè)各種機(jī)器學(xué)習(xí)過程，訓(xùn)練模型在給定值和/或任何反饋的 情況下預(yù)測溫度?？梢允褂萌魏螜C(jī)器學(xué)習(xí)算法或分級方法。例如，提供支持向量機(jī)(例如，2基 準(zhǔn)SVM)、線性回歸、助推網(wǎng)絡(luò)(boosting network)、概率助推樹、線性差別分析、相關(guān) 性向量機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、其組合、或其它現(xiàn)在已知和以后開發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)。機(jī)器學(xué)習(xí)提供 矩陣或其它輸出。該矩陣是根據(jù)具有已知結(jié)果的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的分析導(dǎo)出的。機(jī)器 學(xué)習(xí)算法確定不同輸入與結(jié)果的關(guān)系。學(xué)習(xí)可以僅選擇輸入特征的子集，或者可以使用 所有可用的輸入特征。程序員可以影響或控制要使用哪些輸入特征或訓(xùn)練的其它性能。 例如，程序員可以使可用特征局限于實(shí)時(shí)可用的測量結(jié)果。矩陣使輸入特征與結(jié)果相關(guān)聯(lián)，提供用于分類的模型。機(jī)器訓(xùn)練提供使用一個(gè)或多個(gè)輸入變量與結(jié)果的關(guān)系，允許 檢驗(yàn)或創(chuàng)建不容易手動地執(zhí)行的相互關(guān)系。模型表示溫度相關(guān)信息的概率。此概率是用于溫度相關(guān)信息的可能性。輸出與 不同溫度相關(guān)的概率的范圍?？蛇x地，輸出具有最高概率的溫度。在其它實(shí)施例中，在 沒有概率信息的情況下輸出溫度相關(guān)信息。作為機(jī)器學(xué)習(xí)的替換，可以使用手動編程模型?？梢允褂脵C(jī)器訓(xùn)練來確認(rèn)該模 型。在一個(gè)實(shí)施例中，使用熱分布模型。熱分布模型考慮到不同組織、流體、或結(jié)構(gòu)的 熱傳導(dǎo)率、密度、或其它表現(xiàn)。熱分布模型接收溫度、溫度相關(guān)信息、測量結(jié)果、或其 它數(shù)據(jù)。輸入信息可以是稀疏的，諸如具有用于一個(gè)或多個(gè)、但少于所有位置的溫度信 息。熱分布模型確定其它位置處的溫度。熱分布模型可以確定其它時(shí)間或時(shí)間和位置兩 者處的溫度。在另一實(shí)施例中，熱分布模型基于解剖來校正溫度。例如，機(jī)器學(xué)習(xí)模型估計(jì) 用于均勻組織的溫度。校正該溫度輸出以考慮到部位中的組織差異，諸如降低熱傳導(dǎo)血 管或流體部位周圍的溫度。在動作20中，將來自動作12的解剖信息與模型組合。建模和輸出溫度相關(guān)信 息可對解剖超聲信息進(jìn)行響應(yīng)?？梢允褂萌魏魏瘮?shù)。下文提供不同的組合實(shí)施例，但是 可以使用其它實(shí)施例?？梢砸黄鹗褂脙蓚€(gè)或多個(gè)組合。在一個(gè)實(shí)施例中，在空間上調(diào)準(zhǔn)超聲數(shù)據(jù)?？梢曰诮馄蕘碚{(diào)準(zhǔn)或登記與空間 分布或位置相關(guān)的任何特征。組織、病人、和/或換能器可以在掃描期間移動。結(jié)果， 一次掃描中的特定位置處的測量結(jié)果可以用于另一掃描中的不同位置。解剖信息用來調(diào) 準(zhǔn)測量結(jié)果，以便識別用于適當(dāng)位置的數(shù)據(jù)。例如，通過不同的掃描來調(diào)準(zhǔn)來自治療部 位中心的數(shù)據(jù)。在向模型輸入之前或在動作18中應(yīng)用模型之前執(zhí)行調(diào)準(zhǔn)。該調(diào)準(zhǔn)避免來自其它 位置的數(shù)據(jù)提供對于給定位置而言不適當(dāng)?shù)闹?。可以使用任何調(diào)準(zhǔn)?？梢允褂脫Q能器上的位置傳感器來對換能器移動進(jìn)行校 正?？梢允褂醚刂粋€(gè)、兩個(gè)、或三個(gè)維度的數(shù)據(jù)相關(guān)性來考慮到任何運(yùn)動源。解剖超 聲信息表示組織結(jié)構(gòu)，諸如B模式圖像表示部位。對每個(gè)時(shí)間段獲取解剖信息，諸如與 用于參數(shù)或參數(shù)組的每次測量相關(guān)。解剖信息在空間上與在基本相同的時(shí)間進(jìn)行的測量 相對應(yīng)?；旧峡紤]到用于交錯不同類型的超聲發(fā)送和接收。通過識別與絕對差的最小 和、最高相關(guān)性、或其它相似性度量相關(guān)的平移、縮放、和/或旋轉(zhuǎn)來調(diào)準(zhǔn)來自不同時(shí) 間的B模式數(shù)據(jù)。解剖數(shù)據(jù)表示整個(gè)部位?？蛇x地，針對部位的每個(gè)位置或子部分執(zhí) 行單獨(dú)的調(diào)準(zhǔn)?？梢允褂媒o定位置的周圍數(shù)據(jù)來確定該匹配。應(yīng)用具有最大相似性的平 移、縮放、和/或旋轉(zhuǎn)來使與測量結(jié)果相關(guān)的位置移位。在另一實(shí)施例中，通過選擇來將解剖信息與建模相組合。解剖信息指示被治療 的組織或解剖的類型。解剖信息可以指示作為熱沉的血管接近性、影響熱特性的組織類 型、或生物傳熱方程中的參數(shù)(例如，比熱、傳導(dǎo)性、和密度)。由操作員或應(yīng)用于超聲 的自動分類算法及其導(dǎo)出數(shù)據(jù)來確定組織的類型?？梢杂刹噬鞒上袼硎镜牧黧w池 來指示血管的存在?？梢允褂媚０迤ヅ涓鶕?jù)B模式或其它超聲數(shù)據(jù)來識別部位，并且特 定部位的知識提供用于選擇的信息。
為不同類型的組織提供不同的模型。可選地或另外，為病人的不同部位提供不 同的模型。使用解剖信息來選擇用于給定治療部位的適當(dāng)模型。還可以使用用于選擇模 型的其它標(biāo)準(zhǔn)?？梢允褂枚嘤谝粋€(gè)的模型。不同的模型或一個(gè)模型可以應(yīng)用于不同的空 間位置、組織類型、或溫度范圍。某些模型可以適合于特定情況。例如，被治療的病人可能具有插入或鄰近于腫 瘤的溫度傳感器。選擇基于在提供此類溫度傳感器位置處的訓(xùn)練數(shù)據(jù)訓(xùn)練的模型。解剖 信息可以指示傳感器的存在?？蛇x地，用戶指示用來選擇適當(dāng)模型的一個(gè)或多個(gè)變量。在另一實(shí)施例中，在動作22中通過溫度相關(guān)信息的空間和/或時(shí)間分布的校正 來將建模與解剖信息組合。例如，將熱分布模型應(yīng)用于機(jī)器訓(xùn)練模型的溫度輸出。使用 解剖信息來選擇或創(chuàng)建熱模型。確定組織或流體的類型和位置。將考慮到組織的類型和 相對位置的熱分布模型應(yīng)用于溫度輸出。熱分布模型的輸出校正機(jī)器學(xué)習(xí)模型的輸出。在另一實(shí)施例中，在沒有來自另一模型的輸出的情況下使用熱分布模型。輸入 信息是稀疏的，諸如少于所有時(shí)間或位置的時(shí)間和/或位置上的溫度。例如，在治療設(shè) 備上的(例如，在射頻消融針上)或單獨(dú)地插入病人體內(nèi)(例如，熱電偶探針)的熱傳感 器提供治療期間的溫度的測量結(jié)果。使用熱分布模型來確定其它時(shí)間或位置的溫度。使 用解剖信息來對熱分布進(jìn)行建模，諸如根據(jù)基于組織類型的位置來確定傳導(dǎo)性?；诮?剖的熱分布模型在空間和/或時(shí)間上確定溫度。在另一實(shí)施例中，在動作18中將解剖信息作為特征應(yīng)用于模型。將諸如按位置 的組織類型、治療區(qū)域中存在流體部位的解剖信息、或其它解剖信息輸入到模型。響應(yīng)于特征的輸入，該模型輸出溫度相關(guān)信息，諸如溫度。圖2示出來自機(jī)器 訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的示例性輸出。該模型使用二維的位移、二維的彈性、二維的歸一化互相 關(guān)系數(shù)、和二維的反向散射強(qiáng)度作為輸入特征。較暗、更一致(即，較少變化)的線表 示在熱治療期間由熱電偶測量的溫度。較亮、較多變化的線表示在2.5mmX2.5mm感興 趣部位上求平均的模型輸出。在動作24中，顯示溫度相關(guān)信息。溫度相關(guān)信息至少部分地基于建模和解剖超 聲信息的組合。溫度相關(guān)信息被顯示為值，諸如溫度或劑量?？梢燥@示作為時(shí)間的函數(shù) 或沿著線的溫度圖表。在一個(gè)實(shí)施例中，將溫度映射成顏色并覆蓋在二維圖像或三維表示上。該映射 根據(jù)溫度相關(guān)信息來調(diào)節(jié)顏色，諸如紅色或紅色與黃色之間的顏色的陰影對于不同的溫 度而言是不同的?？梢詫囟茸兓蛇x地映射成輸出顏色，或另外映射成亮度或顏色的 其它方面。覆蓋位于表示解剖的超聲圖像上，諸如覆蓋在B模式圖像上。該覆蓋被登記 到解剖信息。在圖像的覆蓋上表示溫度或相關(guān)信息的空間分布。可以生成單獨(dú)的溫度圖像。 指示不同位置處的溫度。圖3示出具有彩色覆蓋(以灰度級示出)的B模式超聲信息。 圖像的下部中心上的區(qū)域由于彩色覆蓋而較暗。最暗區(qū)域?qū)?yīng)于最高溫度。圖3表示劑 末或治療時(shí)的檢測或估計(jì)溫度。圖4表示根據(jù)彩色血流信息的三維再現(xiàn)。示出了脈管系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。基于B模式 返回或位置感測，添加射頻消融針表示。在針的末端處是二維地表示為橢圓形的球形區(qū) 域。從溫度信息映射該球形區(qū)域。在映射之前使用脈管結(jié)構(gòu)的接近性來校正溫度信息。
實(shí)時(shí)地或根據(jù)需要來提供圖像。針在病人體內(nèi)，消融組織。該圖像示出得到的 溫度分布，提供登記并覆蓋在解剖信息上的治療效果的指示。可以進(jìn)一步處理溫度相關(guān)信息。動作26示出一個(gè)示例。將溫度相關(guān)信息應(yīng)用于 劑量測定模型。劑量測定模型確定熱劑量，諸如部位中的最大熱劑量、平均或總劑量、 或用于不同位置的熱劑量。根據(jù)時(shí)間量和溫度量來確定熱劑量，但是其可以基于其它因 素。使用不同位置處的溫度來確定不同位置處的劑量或用于該部位的總劑量，諸如平均 或總劑量?？梢允褂萌魏维F(xiàn)在已知或以后開發(fā)的劑量測定模型，諸如Saparetto-Dewey、 劑量測定方程、或參考溫度下的累計(jì)等效分鐘。劑量測定模型輸出劑量。劑量信息被顯示為數(shù)字、圖表、或圖像。例如，空間分布的劑量信息被登記到 諸如B模式圖像的解剖圖像并作為彩色覆蓋在其上面。基于溫度、劑量、和/或其它溫度相關(guān)信息，可以對治療進(jìn)行控制。控制是手 動的，諸如用戶基于溫度相關(guān)信息來選擇調(diào)整和用于熱治療的終點(diǎn)?？蛇x地，控制是自 動的，諸如在達(dá)到一定溫度和/或劑量時(shí)停止或改變治療。在其它實(shí)施例中，稍后使用 來自治療期間或治療結(jié)束時(shí)的溫度信息來確定預(yù)斷病情(prognosis)或治療結(jié)果。圖5示出用于用醫(yī)學(xué)診斷超聲來確定溫度相關(guān)信息的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。該系 統(tǒng)執(zhí)行上述方法或不同方法。可以使用其它系統(tǒng)。超聲系統(tǒng)包括發(fā)送波束成形器52、換 能器54、接收波束成形器56、圖象處理器58、顯示器60、處理器62和存儲器64?？梢?提供附加、不同、或更少的部件。例如，還提供單獨(dú)的檢測器和掃描轉(zhuǎn)換器。作為另一 示例，提供單獨(dú)的治療換能器或治療系統(tǒng)。系統(tǒng)10是醫(yī)學(xué)診斷超聲成像系統(tǒng)。成像包括二維、三維、B模式、多普勒、彩 色血流、頻譜多普勒、M模式、或現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的其它成像型式。超聲系統(tǒng)10全 尺寸車載系統(tǒng)、較小的便攜式系統(tǒng)、手持式系統(tǒng)或其它現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的超聲成像 系統(tǒng)。在另一實(shí)施例中，處理器62和存儲器64是單獨(dú)系統(tǒng)的一部分。例如，處理器62 和存儲器64是獨(dú)立于超聲系統(tǒng)操作的工作站或個(gè)人計(jì)算機(jī)。作為另一示例，處理器62 和存儲器64是治療系統(tǒng)的一部分。換能器54包括單個(gè)、一維、多維或其它現(xiàn)在已知和以后開發(fā)的超聲換能器。換 能器54的每個(gè)元件是壓電、微機(jī)電、電容性薄膜超聲換能器、或用于在聲和電能之間進(jìn) 行轉(zhuǎn)換的其它現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的換能元件。每個(gè)換能器元件連接到用于從發(fā)送波束 成形器52接收電能并向接收波束成形器56提供可對聲學(xué)回波進(jìn)行響應(yīng)的電能的波束成形 器 52、 56。發(fā)送波束成形器12是一個(gè)或多個(gè)波形發(fā)生器、放大器、延遲、相位旋轉(zhuǎn)器、乘 法器、加法器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、過濾器、其組合或其它現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的發(fā)送波束成 形器部件。發(fā)送波束成形器52被配置為用于生成用于發(fā)送孔徑的每個(gè)元件的發(fā)送信號的 多個(gè)通道。用于每個(gè)元件的發(fā)送信號被相對彼此延遲并變跡(apodized)以便沿著一個(gè)或 多個(gè)掃描線集中聲能。在發(fā)送事件期間為一個(gè)或多個(gè)元件生成不同振幅、頻率、帶寬、 延遲、頻譜能量分布或其它特性的信號。接收波束成形器56被配置為獲取表示病人的部位的超聲數(shù)據(jù)。超聲數(shù)據(jù)用于測 量溫度相關(guān)信息、獲取解剖信息、和/或接收其它治療數(shù)據(jù)。解剖信息至少部分地來自 超聲數(shù)據(jù)。模型不使用或使用一個(gè)或多個(gè)來自超聲數(shù)據(jù)的輸入特征。其它數(shù)據(jù)源包括傳感器、治療系統(tǒng)、或其它輸入。可以向處理器62或存儲器64提供此類設(shè)備或輸入。在 一個(gè)實(shí)施例中，從超聲數(shù)據(jù)獲取模型和解剖信息所使用的所有輸入特征。接收波束成形器56包括用于單獨(dú)地處理從換能器54的不同元件接收到的信號的 多個(gè)通道。每個(gè)通道可以包括延遲、相位旋轉(zhuǎn)器、放大器、過濾器、乘法器、加法器、 模數(shù)轉(zhuǎn)換器、控制處理器、其組合及其它現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的接收波束成形器部件。 所述接收波束成形器56還包括用于將來自不同通道的信號組合成波束成形信號的一個(gè)或 多個(gè)加法器。還可以提供后續(xù)過濾器?？梢允褂闷渌F(xiàn)在已知或以后開發(fā)的接收波束成 形器。表示來自發(fā)送事件的聲學(xué)回波的電信號被傳遞到接收波束成形器56的通道。接收 波束成型器輸出表示被掃描部位中的一個(gè)或多個(gè)位置的同相和正交、射頻或其它數(shù)據(jù)。 處理器62可以使用檢測之前的通道數(shù)據(jù)或接收波束成形數(shù)據(jù)。隨后由圖像處理器58檢測接收波束成形信號并用來生成超聲圖像。圖像處理器 58是B模式/M模式檢測器、多普勒/血流/組織運(yùn)動估計(jì)器、諧波檢測器、造影劑檢 測器、頻譜多普勒估計(jì)器、其組合、或用于從接收到的信號生成圖像的其它現(xiàn)在已知或 以后開發(fā)的設(shè)備。圖象處理器58可以包括掃描轉(zhuǎn)換器。處理器62可以使用掃描轉(zhuǎn)換之 前或之后的檢測或估計(jì)信號。顯示器60是監(jiān)視器、LCD、等離子體、投影儀、打印機(jī)、或其它現(xiàn)在已知或以 后開發(fā)的顯示設(shè)備。顯示器60被配置為顯示表示熱治療的效果的圖像。例如，溫度或 相關(guān)信息被作為值、圖表、或二維表示輸出。處理器62和/或圖像處理器58生成用于 顯示器60的顯示信號。處理器62可以使用顯示信號，諸如RGB值。處理器62是控制處理器、波束成形器處理器、通用處理器、專用集成電路、現(xiàn) 場可編程門陣列、數(shù)字部件、模擬部件、硬件電路、其組合及用于處理信息的其它現(xiàn)在 已知或以后開發(fā)的設(shè)備。用計(jì)算機(jī)代碼將處理器62配置為對治療部位上的熱治療的效果 進(jìn)行建模。例如，基于輸入來估計(jì)用于治療部位中的一個(gè)或多個(gè)位置的溫度。計(jì)算機(jī)代 碼實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)模型和/或熱模型以估計(jì)溫度或溫度相關(guān)信息。模型是基于一個(gè)或多個(gè) 輸入特征進(jìn)行估計(jì)的矩陣、算法、或其組合。處理器62接收、請求、和/或計(jì)算用于輸入到模型的特征的值。在一個(gè)實(shí)施 例中，一個(gè)或多個(gè)特征及相應(yīng)值是超聲數(shù)據(jù)的函數(shù)。為用于該部位的每個(gè)特征提供單個(gè) 值。可以應(yīng)用每個(gè)特征多個(gè)值來表示不同時(shí)間和/或位置的特征。特征的值來自原始數(shù) 據(jù)，諸如B模式值，或者是諸如使用跟蹤或相關(guān)性計(jì)算的。處理器62應(yīng)用用于當(dāng)前時(shí)間或模型應(yīng)用的值。值是當(dāng)前測量、先前測量、或測 量之間的變化的值。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)特征是建模的先前輸出。與時(shí)間有關(guān) 的模型被配置為根據(jù)與時(shí)間有關(guān)的模型的先前輸出對效果進(jìn)行建模。初始輸入可以是假 定值，諸如37攝氏度，或者是治療開始之前的參考測量結(jié)果?？梢栽谑┘訜嶂委熎陂g使 用與時(shí)間有關(guān)的模型和反饋。通過反饋來考慮到趨勢或變化，允許進(jìn)行熱治療的預(yù)測控 制。反饋是原始輸出的反饋或是根據(jù)先前的輸出或多個(gè)輸出而計(jì)算的，諸如用于給定時(shí) 間段上的溫度變化的特征。在另一實(shí)施例中，處理器62被配置為實(shí)現(xiàn)熱模型。諸如基于傳導(dǎo)性、密度、和 施加的劑量或當(dāng)前估計(jì)溫度對不同的組織使用熱計(jì)算，確定溫度相關(guān)信息的空間和/或 時(shí)間分布。例如，熱模型校正另一模型的輸出，諸如校正由機(jī)器學(xué)習(xí)模型輸出的溫度。機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以假定與特定解剖相關(guān)的結(jié)構(gòu)或假定一種類型的均勻組織。使用超聲解 剖信息來確定部位中的組織和流體，允許基于導(dǎo)熱性和/或密度來進(jìn)行溫度校正。存儲器64是具有存儲在其中的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)，該數(shù)據(jù)表示可由用于 用醫(yī)學(xué)診斷超聲系統(tǒng)檢測溫度特性的編程處理器執(zhí)行的指令。用于實(shí)現(xiàn)此處所討論的 過程、方法和/或技術(shù)的指令在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)或諸如高速緩沖存儲器、緩沖器、 RAM、可移動介質(zhì)、硬盤驅(qū)動器的存儲器或其它計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上提供。計(jì)算機(jī)可 讀存儲介質(zhì)包括各種類型易失性和非易失存儲介質(zhì)。響應(yīng)于存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì) 中或上的一個(gè)或多個(gè)指令組來執(zhí)行附圖所示或此處所述的功能、動作或任務(wù)。該功能、 動作或任務(wù)與指令組、存儲介質(zhì)、處理器或處理策略的特定類型無關(guān)且可以由單獨(dú)或組 合地操作的軟件、硬件、集成電路、固件、微代碼等執(zhí)行。同樣地，處理策略可以包括 多處理、多任務(wù)、并行處理等。在一個(gè)實(shí)施例中，將指令存儲在可移動介質(zhì)設(shè)備上以便 由本地或遠(yuǎn)程系統(tǒng)讀取。在其它實(shí)施例中，將指令存儲在遠(yuǎn)程位置上以便通過計(jì)算機(jī)網(wǎng) 絡(luò)或通過電話線路傳輸。仍在其它實(shí)施例中，將指令存儲在給定計(jì)算機(jī)、CPU、GPU或 系統(tǒng)內(nèi)。雖然上文已參照各種實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是在不脫離本發(fā)明的范 圍的情況下可以進(jìn)行許多變更和修改。因此，意圖在于將前述詳細(xì)說明視為說明性而非 限制性的，并且應(yīng)理解的是意圖定義本發(fā)明的精神和范圍的是包括所有等價(jià)物在內(nèi)的以 下權(quán)利要求。
1權(quán)利要求
1.一種用醫(yī)學(xué)診斷超聲來確定溫度相關(guān)信息的方法，該方法包括獲取(12)表示來自病人的解剖信息的超聲數(shù)據(jù)；執(zhí)行(14)溫度相關(guān)測量；將溫度相關(guān)測量結(jié)果應(yīng)用于(18)模型；將所述模型與所述解剖信息組合(20)；以及根據(jù)該組合(20)來顯示(24)所述溫度相關(guān)信息。
2.權(quán)利要求1的方法，其中獲取((12)包括獲取(12)表示組織類型的超聲數(shù)據(jù)，還 包括確定組織的類型。
3.權(quán)利要求1的方法，其中獲取(12)包括獲取(12)表示流體部位的超聲數(shù)據(jù)。
4.權(quán)利要求1的方法，其中獲取(12)包括獲取(12)表示解剖分布的超聲數(shù)據(jù)。
5.權(quán)利要求1的方法，其中執(zhí)行(14)溫度相關(guān)測量包括確定來自治療處理設(shè)備、傳 感器、或傳感器和治療處理設(shè)備兩者的溫度相關(guān)測量結(jié)果。
6.權(quán)利要求1的方法，其中執(zhí)行(14)溫度相關(guān)測量包括執(zhí)行(14)一個(gè)或多個(gè)超聲測量。
7.權(quán)利要求6的方法，其中執(zhí)行(14)一個(gè)或多個(gè)超聲測量包括執(zhí)行(14)以下各項(xiàng)中 的至少兩個(gè)組織位移、聲速、反向散射強(qiáng)度、和接收信號的歸一化相關(guān)系數(shù)。
8.權(quán)利要求1的方法，其中應(yīng)用(18)包括與包括(18)機(jī)器學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的模型 一起應(yīng)用，所述溫度相關(guān)測量結(jié)果被輸入到所述機(jī)器學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并且所述機(jī)器 學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出溫度。
9.權(quán)利要求1的方法，其中應(yīng)用((18)包括應(yīng)用(18)熱分布模型，所述溫度相關(guān)測 量用于少于熱分布模型輸出的位置、時(shí)間或位置和時(shí)間兩者。
10.權(quán)利要求1的方法，其中組合(20)包括至少部分地基于解剖信息從一組模型中選 擇模型。
11.權(quán)利要求1的方法，其中組合(20)包括調(diào)準(zhǔn)來自不同的時(shí)間且在應(yīng)用(18)之前 的溫度相關(guān)信息，根據(jù)解剖信息來執(zhí)行所述調(diào)準(zhǔn)。
12.權(quán)利要求1的方法，其中組合(20)包括將解剖信息應(yīng)用于(18)模型。
13.權(quán)利要求1的方法，其中組合(20)包括用熱模型來校正(22)模型的輸出，所述 熱模型接收解剖信息和模型的輸出。
14.權(quán)利要求1的方法，其中顯示(24)包括顯示(24)表示病人的解剖的超聲圖像的 彩色覆蓋，該彩色覆蓋具有根據(jù)溫度相關(guān)信息調(diào)節(jié)的顏色。
15.權(quán)利要求1的方法，還包括將溫度相關(guān)信息應(yīng)用于(26)劑量測定模型。
16.權(quán)利要求1的方法，還包括向模型反饋溫度相關(guān)信息作為溫度的時(shí)間歷史，模型 在向病人施加基于熱能的治療期間接收(16)所述溫度的時(shí)間歷史和溫度相關(guān)測量結(jié)果作 為輸入。
17.在一種具有存儲在其中的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，該數(shù)據(jù)表示可由用于用 醫(yī)學(xué)超聲系統(tǒng)檢測溫度特性的編程處理器((62)執(zhí)行的指令，所述存儲介質(zhì)包括指令， 該指令用于接收表示病人的解剖超聲信息；在向病人的部位施加熱治療期間，接收(12)表示該部位中的不同位置的超聲數(shù)據(jù)；用與時(shí)間有關(guān)的機(jī)器訓(xùn)練模型并且在施加期間根據(jù)超聲數(shù)據(jù)和建模的先前輸出對該 部位中的溫度的空間分布進(jìn)行建模(18)，該建模對解剖超聲信息進(jìn)行響應(yīng)；以及 輸出溫度的空間分布。
18.權(quán)利要求17的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中建模(18)對解剖超聲信息進(jìn)行響應(yīng)包括(a)在輸入到建模之前在空間上對超聲數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)準(zhǔn)，該空間調(diào)準(zhǔn)基于解剖超聲信息 的相關(guān)性；(b)基于解剖超聲信息所表示的組織或解剖的類型來選擇與時(shí)間有關(guān)的機(jī)器訓(xùn)練模型；(C)根據(jù)解剖超聲信息來校正(22)溫度的空間分布；或者 (d)其組合。
19.權(quán)利要求17的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)還包括接收(16)表示熱治療的方面的治療數(shù)據(jù)； 其中建模(18)包括根據(jù)治療數(shù)據(jù)的建模；以及其中輸出包括輸出表示溫度的空間分布或根據(jù)溫度的空間分布確定的劑量的信息。
20.一種用于用醫(yī)學(xué)診斷超聲來確定溫度相關(guān)信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 接收波束成形器(56)，其被配置為獲取表示病人的部位的超聲數(shù)據(jù)；以及 處理器(62)，其被配置為用機(jī)器學(xué)習(xí)模型和熱模型對所述部位上的熱治療的效果進(jìn)行建模，所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型使用至少一個(gè)特征，其為超聲數(shù)據(jù)的函數(shù)，所述熱模型被配 置為根據(jù)超聲數(shù)據(jù)來校正機(jī)器學(xué)習(xí)模型的輸出。
21.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中所述機(jī)器訓(xùn)練模型包括被配置為在施加期間根據(jù)與時(shí)間 有關(guān)的模型的先前輸出對施加熱治療期間的效果進(jìn)行建模的與時(shí)間有關(guān)的模型。
22.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，還包括顯示器(60)，其被配置為顯示表示所述效果的圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用醫(yī)學(xué)診斷超聲的溫度預(yù)測。至少部分地用醫(yī)學(xué)診斷超聲系統(tǒng)來檢測(12)溫度相關(guān)信息或溫度特性。將來自超聲掃描的解剖信息與建模(18)一起使用以確定溫度或其它溫度相關(guān)參數(shù)?？梢耘c施加熱治療一起實(shí)時(shí)地獲得超聲信息，因此其可以用來更好地控制(26)熱治療。該解剖信息可以用來調(diào)準(zhǔn)從一個(gè)部位測量的模型的特征。該解剖信息可以用作到模型的輸入。該解剖信息可以用來選擇適當(dāng)?shù)哪Ｐ停T如基于組織類型的選擇。該解剖信息可以用來校正模型的輸出，諸如考慮到由于相鄰血管而引起的溫度分布。
文檔編號A61B18/04GK102008349SQ20101027379
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者K·塞金斯, L·范 申請人:美國西門子醫(yī)療解決公司