CN116138806A - 分析心脏射血分数的方法及***和超声成像*** - Google Patents

Abstract

一种分析心脏射血分数的方法及***和超声成像***，所述方法包括：基于实时获取的目标对象的心脏部位的至少一个扫查切面的超声图像，获取各个心动周期内心室舒张末期对应的超声图像以及心室收缩末期对应的超声图像；基于各个心动周期内所述心室舒张末期对应的超声图像和所述心室收缩末期对应的超声图像，自动确定各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积；基于各个心动周期的第一心室容积和所述第二心室容积，自动实时分析获取各个心动周期对应的心脏射血分数。本申请的方案能够自动实时分析获取各个心动周期对应的心脏射血分数，有利于对患者的心功能进行实时监测。

Description

分析心脏射血分数的方法及***和超声成像***

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，更具体地涉及一种分析心脏射血分数的方法及***和超声成像***。

背景技术

心脏是人体维持正常血液循环的动力器官。左室收缩功能是反映心脏血流动力学的关键指标，对诸多心血管疾病(包括缺血性心脏病、心肌病、心脏瓣膜病、先天性心脏病等)的诊断、病情监测、疗效评估以及预后判定具有重要的临床价值。射血分数(EjectionFractions，简称EF)是心脏每搏出量占心室舒张末期容积量的百分比，反映心室泵血功能的效率，射血分数例如左室射血分数(Left Ventricular Ejection Fractions，简称LVEF)是评价左室整体收缩功能最常用也是最重要的一项指标。

超声心动图是目前经典的评价心室例如左心室功能的影像学方法。超声心动图测量心室例如左心室容积的方法目前主要以Simpson单/双平面法为主，其中，单面法通常是利用离线电影手动或半自动或自动等对左心室进行描记和计算EF，只利用单平面法计算准确度低，降低了医生临床诊断心功能的效率，而双面法过程而双平面法则需要同时选择(A2C)和心尖四腔心(A4C)的收缩和舒张期的4个切面进行操作，流程较为复杂需要花费较大时间才能获得EF值。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明实施例一方面提供了一种分析心脏射血分数的方法，所述方法包括：基于实时获取的目标对象的心脏部位的至少一个扫查切面的超声图像，获取各个心动周期内心室舒张末期对应的超声图像以及心室收缩末期对应的超声图像；基于各个心动周期内所述心室舒张末期对应的超声图像和所述心室收缩末期对应的超声图像，自动确定各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积；基于各个心动周期的第一心室容积和所述第二心室容积，自动实时分析获取各个心动周期对应的心脏射血分数。

本发明实施例第二方面提供一种分析心脏射血分数的方法，所述方法包括：获取目标对象的心脏组织的多个心动周期对应的射血分数以及各个射血分数对应的射血分数置信度；基于所述射血分数置信度，确定多个心动周期中的至少一个心动周期的射血分数作为分析结果；输出所述分析结果。

本发明实施例第三方面提供一种超声成像***，所述超声成像***包括：

超声探头；

发射电路，用于控制所述超声探头向目标对象的心脏部位发射超声波；

接收电路，用于接收从所述心脏部位返回的基于所述超声波的超声回波，得到超声回波信号；

处理器，用于根据所述超声回波信号实时获取心脏部位的至少一个扫查切面的超声图像；

存储器，用于存储可执行的程序指令；

处理器，用于执行所述存储器中存储的所述程序指令，使得所述处理器执行前述的分析心脏射血分数的方法；

显示器，用于显示可视化信息。

本发明实施例第四方面提供一种分析心脏射血分数的***，所述***包括：

存储器，用于存储可执行的程序指令；

处理器，用于执行所述存储器中存储的所述程序指令，使得所述处理器执行前述的分析心脏射血分数的方法；

显示器，用于显示可视化信息。

根据本发明实施例的分析心脏射血分数的方法及***和超声成像***，能够自动实时分析获取各个心动周期对应的心脏射血分数，有利于对患者的心功能进行实时监测，并且相比传统的单面法和双面法，更加方便快捷，且射血分数的准确性更高，进而提高了医生临床诊断患者心功能的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在附图中：

图1示出根据本发明实施例的超声成像***的示意性框图；

图2示出根据本发明一实施例的分析心脏射血分数的方法的示意性流程图；

图3示出根据本发明另一实施例的分析心脏射血分数的方法的示意性流程图；

图4示出根据本发明一实施例的切面标准程度提示并基于识别的标准度进行心内膜描记的示意图；

图5示出根据本发明一实施例的单平面法计算容积并实时更新曲线容积时的示意图；

图6示出根据本发明一实施例的Simpson单/双平面法推荐的标准切面和测量方式示意图；

图7示出根据本发明一实施例的容积曲线标记ED/ES并提示当前EF置信度且小窗口显示当前射血分数置信度最高的射血分数所对应的ED/ES视图及EF值的示意图；

图8示出根据本发明一实施例的基于双平面法计算双平面法EF时显示界面所显示的信息的示意图；

图9示出根据本发明一实施例的输出的射血分数的分析报告的示意图；

图10示出根据本发明再一实施例的分析心脏射血分数的方法的示意性流程图；

图11示出根据本发明一实施例的分析心脏射血分数的***的示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的可选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

下面，首先参考图1描述根据本发明一个实施例的超声成像***，图1示出了根据本发明实施例的超声成像***100的示意性结构框图。

如图1所示，超声成像***100包括超声探头110、发射电路112、接收电路114、处理器116和显示器118。进一步地，超声成像***还可以包括发射/接收选择开关120和波束合成模块122，发射电路112和接收电路114可以通过发射/接收选择开关120与超声探头110连接。

超声探头110包括多个换能器阵元，多个换能器阵元可以排列成一排构成线阵，或排布成二维矩阵构成面阵，多个换能器阵元也可以构成凸阵列。换能器阵元用于根据激励电信号发射超声波，或将接收的超声波转换为电信号，因此每个换能器阵元可用于实现电脉冲信号和超声波的相互转换，从而实现向被测对象的目标区域的组织发射超声波、也可用于接收经组织反射回的超声波回波。在进行超声检测时，可通过发射序列和接收序列控制哪些换能器阵元用于发射超声波，哪些换能器阵元用于接收超声波，或者控制换能器阵元分时隙用于发射超声波或接收超声波的回波。参与超声波发射的换能器阵元可以同时被电信号激励，从而同时发射超声波；或者，参与超声波束发射的换能器阵元也可以被具有一定时间间隔的若干电信号激励，从而持续发射具有一定时间间隔的超声波。

在超声成像过程中，发射电路112将经过延迟聚焦的发射脉冲通过发射/接收选择开关120发送到超声探头110。超声探头110受发射脉冲的激励而向被测对象的目标区域的组织发射超声波束，经一定延时后接收从目标区域的组织反射回来的带有组织信息的超声回波，并将此超声回波重新转换为电信号。接收电路114接收超声探头110转换生成的电信号，获得超声回波信号，并将这些超声回波信号送入波束合成模块122，波束合成模块122对超声回波数据进行聚焦延时、加权和通道求和等处理，然后送入处理器116。处理器116对超声回波信号进行信号检测、信号增强、数据转换、对数压缩等处理形成超声图像。处理器116得到的超声图像可以在显示器118上显示，也可以存储于存储器124中。

可选地，处理器116可以实现为软件、硬件、固件或其任意组合，并且可以使用单个或多个专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、单个或多个通用集成电路、单个或多个微处理器、单个或多个可编程逻辑器件、或者前述电路和/或器件的任意组合、或者其他适合的电路或器件。并且，处理器116可以控制所述超声成像***100中的其它组件以执行本说明书中的各个实施例中的方法的相应步骤。

显示器118与处理器116连接，显示器118可以为触摸显示屏、液晶显示屏等；或者，显示器118可以为独立于超声成像***100之外的液晶显示器、电视机等独立显示器；或者，显示器118可以是智能手机、平板电脑等电子设备的显示屏，等等。其中，显示器118的数量可以为一个或多个。

显示器118可以显示处理器116得到的超声图像。此外，显示器118在显示超声图像的同时还可以提供给用户进行人机交互的图形界面，在图形界面上设置一个或多个被控对象，提供给用户利用人机交互装置输入操作指令来控制这些被控对象，从而执行相应的控制操作。例如，在图形界面上显示图标，利用人机交互装置可以对该图标进行操作，用来执行特定的功能，例如在超声图像上绘制出感兴趣区域框等。

可选地，超声成像***100还可以包括显示器118之外的其他人机交互装置，其与处理器116连接，例如，处理器116可以通过外部输入/输出端口与人机交互装置连接，外部输入/输出端口可以是无线通信模块，也可以是有线通信模块，或者两者的组合。外部输入/输出端口也可基于USB、如CAN等总线协议、和/或有线网络协议等来实现。

其中，人机交互装置可以包括输入设备，用于检测用户的输入信息，该输入信息例如可以是对超声波发射/接收时序的控制指令，可以是在超声图像上绘制出点、线或框等的操作输入指令，或者还可以包括其他指令类型。输入设备可以包括键盘、鼠标、滚轮、轨迹球、移动式输入设备(例如带触摸显示屏的移动设备、手机等等)、多功能旋钮等等其中之一或者多个的结合。人机交互装置还可以包括诸如打印机之类的输出设备。

超声成像***100还可以包括存储器124，用于存储处理器执行的指令、存储接收到的超声回波、存储超声图像，等等。存储器可以为闪存卡、固态存储器、硬盘等。其可以为易失性存储器和/或非易失性存储器，为可移除存储器和/或不可移除存储器等。

应理解，图1所示的超声成像***100所包括的部件只是示意性的，其可以包括更多或更少的部件。本发明对此不限定。

下面参照图2描述本发明实施例提出的分析心脏射血分数的方法，图2是本发明实施例的分析心脏射血分数的方法200的一个示意性流程图。本发明实施例的分析心脏射血分数的方法200可以用于超声成像***，超声成像***包括超声探头、处理器和显示器，该超声成像***可以实现为如上所述的超声成像***100，或者，本发明实施例的分析心脏射血分数的方法200可以用于分析心脏射血分数的***，该***可以是任意的具有数据处理功能的计算机设备等，该***可以获得超声成像***采集的实时超声图像或者离线的超声图像影像等，具体地，本发明实施例的分析心脏射血分数的方法200包括如下步骤：

在步骤S210，基于实时获取的目标对象的心脏部位的至少一个扫查切面的超声图像，获取各个心动周期内心室舒张末期(ED)对应的超声图像以及心室收缩末期(ES)对应的超声图像；

在步骤S220，基于各个心动周期内所述心室舒张末期对应的超声图像和所述心室收缩末期对应的超声图像，自动确定各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积；

在步骤S230，基于各个心动周期的第一心室容积和所述第二心室容积，自动实时分析获取各个心动周期对应的心脏射血分数。

本发明实施例的分析心脏射血分数的方法200能够自动实时分析获取各个心动周期对应的心脏射血分数，有利于在对患者的心功能进行实时监测，并且相比传统的单面法和双面法，更加方便快捷，且射血分数的准确性更高，进而提高了医生临床诊断患者心功能的效率。

本发明实施例用于对心脏射血分数进行实时定量分析。射血分数EF是心脏每搏出量占心室舒张末期容积量的百分比，反映心室泵血功能的效率。通常EF与心肌收缩力有关，心肌收缩力越强，每搏出量也越多，EF也越大，一般正常人安静状态下其EF约为50％以上。临床麻醉实践中，EF指标较心搏出量更能早期反映心脏功能的正常与否，心血管疾病患者行心血管手术，麻醉术中应用经食管超声心动图，则可连续对心脏射血分数进行实时定量分析。

本发明实施例用于对心脏射血分数进行实时定量分析，避免了依靠人工操作的传统方法降低临床诊断心功能的效率，另外，随着床旁超声(POC)在休克、急性呼吸困难、心脏骤停、心肺复苏等急重症患者对心功能实时监测的应用以及经食管超声(TEE)在围术期对心功能实时监测的应用，都急需实时射血分数检测技术，以通过实时智能化射血分数定量分析技术可以进一步提升临床心功能监测效率，对具有实时新功能检测的临床应用具有重大意义。

在一个示例中，超声成像***的处理器可以响应于用于启动射血分数分析模式的指令，进行射血分数的分析。可选地，超声成像***还可以具有用于开启射血分数分析模式的按键，该按键可以是物理按键或者热键等，当处理器检测到对该按键的操作时，操作例如为点击、触摸、按压等。可以基于步骤S210至步骤S230进行射血分数的分析。

在一个实施例中，在步骤S210中，进入射血分数自动分析模式之后，超声探头实时扫查目标对象的心脏部位的至少一个扫查切面，并获取实时超声图像，可选地，以为了分析左室射血分数为例，扫查切面类型可以是心尖二腔心切面(A2C)，或者，心尖四腔心切面(A4C)。超声图像可以是超声成像***实时采集的或者是从存储器中读取的。该超声图像可以是实时对目标对象的心脏部位的至少一个扫查切面的超声图像。超声图像可以是任意适合模式图像，例如B模式超声图像，M模式超声图像或者其他适合的模式的图像。在一些实施例中，超声图像可以是经胸/经食管超声心动图(TTE/TEE)，经胸/经食管超声心动图(TTE/TEE)可实时显示心脏的形态结构、室壁运动、血流动力学信息，具有即时、安全、便捷、廉价、可床旁操作等优势，便于追踪随访，目前已成为常用的无创性心功能评估技术。

在一个示例中，所述获取各个心动周期内心室舒张末期对应的超声图像以及心室收缩末期对应的超声图像，包括：自动实时识别至少一个扫查切面的超声图像中的心室，并自动实时获取识别出的心室的容积数据，可选地，容积数据包括但不限于容积曲线；基于所述容积数据，自动识别各个心动周期的心室舒张末期和心室收缩末期；获取识别出的心室舒张末期处对应的超声图像和识别出的心室收缩末期对应的超声图像。

值得一提的是，在本申请中，当心室为左心室时，至少一个扫查切面是指的心尖二腔心切面(A2C)或心尖四腔心切面(A4C)。

为了使得射血分数的分析结果更加准确，本申请的方法还包括：在自动识别扫查切面对应的超声图像中的心室之前，自动实时识别所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度，当超声图像的标准程度在预设范围内时，自动实时识别标准程度在预设范围内的扫查切面的超声图像中的心室，并实时获取识别出的心室的容积数据。通过预先对获取的各个超声图像的标准程度进行识别分析，可以避免由于切面类型不符合要求而对后续的分析以及射血分数的计算的负面影响，且还可以在切面类型不符合要求时输出提示，以便于医生即使的调整扫查位置，以获得切面类型符合要求的超声图像。

扫查切面的超声图像的标准程度可以基于先验经验合理设定，可选地，扫查切面的超声图像的标准程度可以包括多个等级，各个等级分别用于表征扫查切面的超声图像的不同标准程度，例如，等级越高越表征标准程度越高，或者，等级越低表征标准程度越高，具体可以根据需要合理设定。标准程度所划分的多个等级的数量可以根据先验经验合理设定，例如可以是3级、4级、5级、6级、8级等，各个等级还可以以评分的形式进行表征。

在一个示例中，所述多个等级包括第一等级、第二等级、第三等级和第四等级，其中，第一等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度大于第二等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度，第二等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度大于第三等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度，第三等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度大于第四等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度，所述预设范围不低于所述第三等级。

在一个示例中，以左心室为例，所述自动实时识别所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度，包括：当识别出至少一个扫查切面的超声图像满足第一预设条件时，则确定所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度为所述第一等级，所述第一预设条件包括以下条件：所述超声图像的切面类型为心尖二腔心切面或心尖四腔心切面，所述至少一个扫查切面的超声图像中呈现腔室(也即呈现腔室的数量以及完整程度满足要求)例如大体完整呈现所有腔室，且腔室的侧壁及室间隔成像清晰，该等级表示切面类型标准；当识别出至少一个扫查切面的超声图像满足第二预设条件时，则确定所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度为所述第二等级，所述第二预设条件包括以下条件：所述至少一个扫查切面的超声图像的切面类型为心尖二腔心切面或心尖四腔心切面，所述至少一个扫查切面的超声图像中呈现腔室(也即呈现腔室的数量以及完整程度满足要求)例如大体完整呈现所有腔室，但心室的外侧壁或室间隔成像不清晰或部分不可见，成像噪声超过预设要求，也即成像噪声较多等，第二等级表示切面类型一般标准。当识别出所述至少一个扫查切面的超声图像满足第三预设条件时，则确定所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度为所述第三等级，所述第三预设条件包括以下条件：所述超声图像的切面类型为心尖三腔心切面(A3C)、心尖五腔心切面(A5C)、心房不可见的心尖二腔心切面(A2C)、位置倾斜的心尖二腔心切面(A2C)(也即打歪了的A2C)、心房不可见的心尖四腔心切面(A4C)或位置倾斜的心尖四腔心切面(A4C)(也即打歪了的A4C)等，第三等级表示切面类型已经不标准；当识别出所述至少一个扫查切面的超声图像满足第四预设条件时，则确定所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度为所述第四等级，所述第四预设条件包括以下条件：成像质量极差，所述至少一个扫查切面的超声图像中未呈现或只呈现部分心室的轮廓、超声图像的切面类型为除心尖二腔心切面、心尖三腔心切面、心尖四腔心切面、心尖五腔心切面以外的其他切面类型，如短轴，胸骨旁长轴等，第四等级表示切面类型无标标准，也即已经不符合测量要求了。

上述各个预设条件还可以根据实际需要合理调整，在此仅作为示例，并不构成限制。

在一个示例中，本申请的方法还包括：在显示界面中显示与当前扫查切面的超声图像的标准程度对应的提示信息，使得用户能够实时获取到当前帧的超声图像的扫查切面类型的标准程度，并在扫查切面的超声图像的标准程度不符合要求时，及时调整探头位置。例如，如图4所示，在显示界面显示的当前帧的超声图像的当前扫查切面的标准程度对应的提示信息310，在图4中，提示信息310以预设颜色的圆形图案来表征，其中，当标准程度为前述的第三等级时，该预设颜色的圆形图案可以是黄色圆形图案，从而对用户起到预警作用，以提示用户可以适当调整探头的扫查位置，以获得切面类型标准程度更高的超声图像，从而提高后续射血分数分析的准确度。

可以以任意适合的显示方式显示当前扫查切面的超声图像的标准程度对应的提示信息，例如可以在显示器的显示界面上显示标准程度对应的文字描述，或者以预设图形进行表征等，在一个示例中，所述标准程度包括多个等级，所述在显示界面中显示与当前扫查切面的超声图像的标准程度对应的提示信息，包括：在显示界面中以区别化的显示方式显示至少部分等级对应的提示信息，其中，所述区别化的显示方式包括以下方式中的至少一种：至少部分等级对应的提示信息以不同颜色显示、至少部分等级对应的提示信息以不同图形显示、至少部分等级对应的提示信息以不同底纹显示、至少部分等级对应的提示信息闪烁显示、至少部分等级对应的提示信息高亮显示。例如，当标准程度包括多个等级例如包括前述的第一等级、第二等级、第三等级和第四等级时，各个等级可以分别以不同的显示方式进行显示，或者，还可以是级别相近且对测试结果的影响效果基本一致的等级可以使用相同的显示方式，而对测试结果的影响效果相差较大的等级可以使用不同的显示方式，例如，包括前述的第一等级、第二等级、第三等级和第四等级，其中，第一等级和第二等级其均满足切面类型要求，则可以使用相同的显示方式，例如显示绿色图案表征第一等级和第二等级，而第三等级虽也能测量获得结果，但是如果超声探头再发生变化，则很容易导致切面类型的标准程度进一步恶化，所以第三等级可以使用与第一等级和第二等级不同的显示方式，例如以黄色图案表征第三等级，而第四等级时由于将可能导致获得的射血分数的分析结果不准确，所以，可以使用与前述等级均不同的显示方式，例如以红色图案表征第四等级。

在其他示例中，还可以在标准程度的等级超出预设阈值范围时，例如，当等级为前述的第三等级和/或第四等级时，在显示界面中以区别化的显示方式显示超出预设阈值范围的等级对应的提示信息，以提示调整超声探头的位置。可选地，当等级在预设阈值范围内时，则可以不进行提示等。

当扫查切面的标准程度在预设范围内时例如标准程度为前述的第一等级、第二等级或者第三等级时，自动实时识别标准程度在预设范围内的扫查切面的超声图像中的心室，并实时获取识别出的心室的容积数据，容积数据包括每帧超声图像的心室容积、以及基于实时获取的心室容积描绘获得的容积曲线，例如，以左心室为例，如图4所示，可以实时自动进行左心室心内膜描记320，并计算左心室容积，并实时描绘容积曲线，其中，容积曲线330的一种实现效果如图4所示。值得一提的是，还可以不在超声图像中显示左心室心内膜描记320。值得一提的是，实时获取识别出的心室的容积数据可以是基于本申请下文所述的第一计算方法计算获得每帧超声图像中的心室的容积数据，或者还可以是基于其他适合的方法计算获得。

可选地，在显示界面显示的超声图像上的预定区域显示容积曲线，该预定区域可以是超声图像上任意适合的区域，例如在超声图像的下侧、上侧、左侧或者右侧等。

其中，超声图像中所呈现切面的标准程度判断及心室识别例如左室心内膜描记可通过多任务并行的已训练的深度学习网络实现(其中，标准程度判断的任务为一个分类任务，左室心内膜描记任务为左室的分割任务)，在深度学习网络的训练过程是对以上两个任务进行训练。深度学习网络的主网络模型可采用UNet等实现。

如图5所示，可以基于Simpson单平面法实时计算心室容积并实时更新容积曲线330，随着容积曲线的刷新，基于所述容积数据，识别各个心动周期的心室舒张末期和心室收缩末期，例如，识别所述容积曲线中的各个心动周期中的最大容积和最小容积，其中，所述最大容积对应所述心室舒张末期，所述最小容积对应所述心室收缩末期，也即舒张末期的容积是一个心动周期内的最大值，收缩末期的容积是一个心动周期内的最小值，在实时识别的过程中，识别舒张末和收缩末的算法需要超过一个心动周期后才会激活，通过实时计算容积曲线中第一预设曲线段内的最大值以及第一预设曲线段之后的第二预设曲线段内的最小值的流程来判断ED/ES对，其中“第一预设曲线段和第二预设曲线段”所代表的帧数与帧频的设置成正比，最大值和最小值不可以是“第一预设曲线段和第二预设曲线段”的最左和最右侧的值。第一预设曲线段可以是指的预设帧数所对应的曲线段，第二预设曲线段可以是指的预设帧数所对应的曲线段。通过值得一提的是，最大值和最小值的间隔不能超出一个心动周期。

上述对于各个心动周期的心室舒张末期和心室收缩末期的识别可以是基于实时刷新的容积数据进行的，也即每识别出预定数量的心动周期的心室舒张末期和心室收缩末期，则基于各个心动周期内所述心室舒张末期对应的超声图像和所述心室收缩末期对应的超声图像，确定各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积，进而进行射血分数的计算，其中，该预定数量可以根据实际需要合理设定，例如可以是1个，2个、或者更多个。

其中，基于各个心动周期内所述心室舒张末期对应的超声图像和所述心室收缩末期对应的超声图像，自动确定各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积包括：基于各个心动周期内所述心室舒张末期对应的超声图像，识别各个心动周期内所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型，以及基于所述心室收缩末期对应的超声图像识别各个心动周期内所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型；该切面类型识别的过程可以是在前文中的切面类型标准程度判断中已经识别出来的，此步骤可以直接获取前述识别出来的结果即可，或者，还可以重新针对舒张末期和收缩末期的超声图像进行识别；基于所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型，自动确定用于计算所述第一心室容积的计算方法，以及基于所述心室收缩末期时扫查切面的切面类型，自动确定用于计算所述第二心室容积的计算方法，所述计算方法包括第一计算方法和/或第二计算方法，其中所述第一计算方法为基于同一种切面类型的扫查切面的超声图像计算心室容积，所述第二计算方法为基于两种不同类型的扫查切面的超声图像计算心室容积；基于所确定的计算方法，自动计算各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积。通过切面类型来自动确定适用的心室容积的计算方法，从而提升心室容积计算的准确性。

举例来说，当切面类型为以下情况时，选用第一计算方法进行计算，例如，当所述心室舒张末期时扫查切面(也即超声图像中所呈现的切面)的切面类型为第一类型切面或对应为第二类型切面时，自动确定用于计算所述第一心室容积的计算方法为第一计算方法；当所述心室收缩末期时扫查切面(也即超声图像中所呈现的切面)的切面类型对应为第一类型切面或对应为第二类型切面时，自动确定用于计算所述第二心室容积的计算方法为第一计算方法。值得一提的是，如果在前文中实时获取容积数据时，已经通过第一计算方法计算获得了第一心室容积和第二心室容积，则可以直接获取进行对应心动周期的射血分数的计算。

再举例来说，当切面类型为以下情况时，选用第二计算方法进行计算，例如，当所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型包括第一类型切面和第二类型切面时，自动确定用于计算所述第一心室容积的计算方法为第二计算方法；当所述心室收缩末期时扫查切面的切面类型包括第一类型切面和对应为第二类型切面时，自动确定用于计算所述第二心室容积的计算方法为第二计算方法；其中，所述第一类型切面和所述第二类型切面相互垂直。

可选地，本申请中，第一切面类型为心尖二腔心切面，所述第二切面类型为心尖四腔心切面，或者，所述第一切面类型为心尖四腔心切面，所述第二切面类型为心尖二腔心切面，上述列举的切面类型仅作为示例，对于其他的可以应用于射血分数计算的切面类型也可以适用于本申请。

值得一提的是，在心室舒张末期可能对应一帧超声图像也可能对应有多帧的超声图像，当心室舒张末期对应的超声图像的切面类型为同一切面类型时，例如均为A2C或A4C，则选用第一计算方法也即单平面法计算第一心室容积，而当心室舒张末期对应的至少两帧超声图像的切面类型为不同切面类型时，且至少一帧超声图像的切面类型为A2C，至少一帧超声图像的切面类型为A4C，则选用第二计算方法也即双平面法计算第一心室容积，则同样在心室收缩末期可能对应一帧超声图像也可能对应有多帧的超声图像，当心室收缩末期对应的超声图像的切面类型为同一切面类型时，例如均为A2C或A4C，则选用第一计算方法也即单平面法计算第二心室容积，而当心室收缩末期对应的至少两帧超声图像的切面类型为不同切面类型时，且至少一帧超声图像的切面类型为A2C，至少一帧超声图像的切面类型为A4C，则选用第二计算方法也即双平面法计算第二心室容积。再例如，当选用第二计算方法计算时，还可以同时选用第一计算方法进行计算，例如心室舒张末期和心室收缩末期分别对应的超声图像中具有A2C和A4C的超声图像，则利用第二计算方法计算获得第一心室容积和第二心室容积，进而后续用于计算射血分数，同时还可以基于心室舒张末期和心室收缩末期分别对应的超声图像中的A2C的超声图像，利用第一计算方法计算获得第一心室容积和第二心室容积，进而后续用于计算射血分数，还可以基于心室舒张末期和心室收缩末期分别对应的超声图像中的A4C的超声图像，利用第一计算方法计算获得第一心室容积和第二心室容积，进而后续用于计算射血分数。

其中，对于不同切面类型的超声图像可以是扫查时医生根据先验经验调整探头而获得的，例如医生可以根据实时显示的超声图像中的心室的收缩状态，而在预估的心室舒张末期和心室收缩末期调整探头的扫查切面，例如，是探头扫查A2C或A4C。或者，还可以是随机的在A2C或A4C切面之间进行切换。

当确定计算方法为第一计算方法时，采用第一计算方法计算心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积，可以包括以下步骤：识别心室舒张末期时属于同一切面类型的超声图像中的第一心内膜轮廓，以及识别心室收缩末期时属于同一切面类型的超声图像中的第二心内膜轮廓；在所述第一心内膜轮廓中测量心室的第一长径以及在第二心内膜轮廓中测量心室的第二长径；沿着垂直于所述第一长径的方向将所述心室划分为多个盘状块以及沿着垂直于所述第二长径的方向将所述心室划分为多个盘状块，且将所述盘状块的横截面设定为圆形；基于沿着垂直于所述第一长径的方向划分的多个盘状块，计算获取所述第一心室容积，例如，计算各个盘状块的体积，将多个盘状块的体积求和获得第一心室容积，以及基于沿着垂直于所述第二长径的方向的多个盘状块，计算获取所述第二心室容积，例如，计算各个盘状块的体积，将多个盘状块的体积求和获得第二心室容积。可选地，所述多个盘状块具有相同的高度。可选地，沿着第一长径划分的多个盘状块的数量可以根据实际需要合理设定，例如可以是20个等高的盘状块，或者，30个等高的盘状块。可选地，多个盘状块具有相同的高度。值得一提的是，本申请的第一计算方法可以对应为Simpson单平面法，具体地Simpson单平面法的计算方法为本领域技术人员所熟知，在此不再详细描述。

进一步，当确定计算方法为第二计算方法时，采用第二计算方法计算心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积，其中，本申请的第二计算方法可以为Simpson双平面法，或者其他的能够基于两个不同切面类型的超声图像计算心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积，进而计算射血分数，基于第二计算方法，计算各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积，可以包括：获取心室舒张末期时切面类型为第一切面类型的超声图像中的第三心内膜轮廓，以及获取心室舒张末期时切面类型为第二切面类型的超声图像中的第四心内膜轮廓；在所述第三心内膜轮廓中测量心室的第三长径以及在第四心内膜轮廓中测量心室的第四长径；沿着垂直于所述第三长径的方向将所述心室划分为多个盘状块以及沿着垂直于所述第四长径的方向将所述心室划分为多个盘状块；将所述多个盘状块的横截面设定为椭圆形，其中所述椭圆形的尺寸是基于所述第四长径确定的；基于划分的所述多个盘状块，计算获取所述第一心室容积。可选地，多个盘状块具有相同的高度。

当确定计算方法为第二计算方法时，本申请的第二计算方法可以为Simpson双平面法，基于第二计算方法，计算各个心动周期内心室收缩末期的第二心室容积，包括：获取心室收缩末期时切面类型为第一切面类型的超声图像中的第三心内膜轮廓，以及获取心室收缩末期时切面类型为第二切面类型的超声图像中的第四心内膜轮廓；在第三心内膜轮廓中测量心室的第三长径以及在第四心内膜轮廓中测量心室的第四长径；沿着垂直于所述第三长径的方向将所述心室划分为多个盘状块以及沿着垂直于所述第四长径的方向将所述心室划分为多个盘状块，可选地，所述多个盘状块具有相同的高度；将所述多个盘状块的横截面设定为椭圆形，其中所述椭圆形的尺寸是基于所述第四长径确定的；基于划分的所述多个盘状块，计算获取所述第二心室容积。

值得一提的是，在本申请中，第一长径、第二长径、第三长径、第四长径可以为从二尖瓣环平面到心尖部的长度。可选地，沿着第三长径划分的多个盘状块的数量以及沿着第四长径划分的多个盘状块的数量可以根据实际需要合理设定，例如可以是20个等高的盘状块，或者，30个等高的盘状块。例如，如图6所示，对于A4C切面，沿着其长径LVL4将其划分为了等高的20个盘状块ai，每个盘状块的高度H＝LVL4/20，对于A2C切面，沿着其长径LVL2将其划分为了等高的20个盘状块ni，每个盘状块的高度H＝LVL2/20。

值得一提的是，本申请的第二计算方法可以对应为Simpson双平面法，具体地Simpson双平面法的计算方法为本领域技术人员所熟知，在此不再详细描述。

通过上述方法自动确定使用Simpson单平面法还是使用Simpson双平面法计算心动周期内EDV和ESV，进而计算射血分数例如左心室射血分数。

进一步，在步骤S230，基于各个心动周期的第一心室容积和所述第二心室容积，自动实时分析获取各个心动周期对应的心脏射血分数，例如，可以每计算获得一个心动周期的第一心室容积(例如心室舒张末期容积EDV)和第二心室容积(也即心室收缩末期容积ESV)，则计算该心动周期的心脏射血分数，例如左心室射血分数。

具体地，可以通过以下公式计算射血分数(EF)：

由于医生打图存在不稳定性，一个心动周期内超声图像的成像质量和类型可能存在较大差异，成像质量不好会影响左室心内膜的描记，尤其对ED/ES切面，会直接影响最终的射血分数的可信度。另外，ED/ES附近帧切面的类型不是A2C/A4C，也会对射血分数造成影响。因此，本申请的计算完射血分数后，本申请的方法还包括：自动获取各个心动周期对应的所述射血分数的射血分数置信度，所述射血分数置信度用于表征所述射血分数的准确性，也即对心动周期的射血分数置信度进行评估答复，例如可以在每计算完一个心动周期的射血分数之后，则获取该心动周期对应的所述射血分数的射血分数置信度。对该心动周期的射血分数置信度进行评估打分。

在一个示例中，所述自动获取各个心动周期对应的所述射血分数的射血分数置信度，包括：自动获取各个心动周期中与所述心室舒张末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像的第一置信度Qed，以及与所述心室收缩末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像的第二置信度Qes；基于所述第一置信度Qed和所述第二置信度Qes，自动计算各个心动周期对应的所述射血分数的射血分数置信度Qef。

值得一提的是，与所述心室舒张末期对应的图像帧则可以是指用于计算射血分数的超声图像帧，与所述心室舒张末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像可以是指心室舒张末期对应的图像帧之前的第一预设帧数的超声图像，或者，是指心室舒张末期对应的图像帧之后的第二预设帧数的超声图像，或者，是指心室舒张末期对应的图像帧之前的第一预设帧数的超声图像以及心室舒张末期对应的图像帧之后的第二预设帧数的超声图像。与所述心室收缩末期对应的图像帧则可以是指用于计算射血分数的超声图像帧，与所述心室收缩末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像可以是指心室收缩末期对应的图像帧之前的第一预设帧数的超声图像，或者，是指心室收缩末期对应的图像帧之后的第二预设帧数的超声图像，或者，是指心室收缩末期对应的图像帧之前的第一预设帧数的超声图像以及心室收缩末期对应的图像帧之后的第二预设帧数的超声图像其中，第一预设帧数和第二预设帧数可以根据实际需要合理设定的任意帧数，但值得一提的是，该预设帧数可以为同一个心动周期内的图像帧。

例如，可以通过以下公式计算各个心动周期的射血分数的射血分数置信度Qef：

可以基于任意适合的方法计算获得第一置信度Qed，例如可以通过以下步骤计算第一置信度Qed：自动获取各个心动周期中与所述心室舒张末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像中的各帧超声图像的置信度；其中，置信度用于表征超声图像的质量，可以通过任意适合的智能分析方法来获得各个超声图像的置信度，在此不对其进行具体限定；之后，对与所述心室舒张末期邻近的各帧超声图像的置信度分别赋予对应的权重值，所述权重值由各帧超声图像与心室舒张末期对应的图像帧的距离决定，距离越远权重值越小，其中，该距离是可以是指的所间隔的帧数或者所间隔的时间，例如，与与心室舒张末期对应的图像帧间隔第一帧数的超声图像对应第一权重，与心室舒张末期对应的图像帧间隔第二帧数的超声图像对应第二权重，其中，第一帧数小于第二帧数，那么第一权重则大于第二权重。最后，将各帧超声图像的置信度分别乘以各帧超声图像各自对应的权重值后相加获取第一总和；对所述第一总和取平均，以获得所述第一置信度。

同理，可以基于和第一置信度大体相似的方法，自动获取各个心动周期中与所述心室收缩末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像的第二置信度，包括：自动获取各个心动周期中与所述心室收缩末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像中各帧超声图像的置信度；对与所述心室收缩末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像中的各帧超声图像的置信度分别赋予对应的权重值，其中，所述权重值由各帧超声图像与心室收缩末期对应的图像帧的距离决定，距离越远权重值越小；将各帧超声图像的置信度分别乘以各帧超声图像各自对应的权重值后相加获取第二置信度总和；对所述第二置信度总和取平均，以获得所述第二置信度。

具体地，可以通过以下公式计算第一置信度Qed和第二置信度Qes：

其中，score_i表示ED/ES附近帧超声图像的置信度，MAXSCORE为1，weights_i表示ED/ES附近帧超声图像的权重值。

在一个示例中，本申请的方法还包括显示至少一个心动周期的所述射血分数置信度的提示。通过显示射血分数置信度的提示，以向医生反映所计算的射血分数的可信度，以便于提示医生EF值是否可用。例如，如图7所示，提示当前EF置信度。

其中，可以实时的显示每计算获取的一个心动周期的射血分数及其对应的射血分数置信度的提示，或者，还可以是只显示最新计算出的一个心动周期的射血分数及其对应的射血分数置信度的提示，或者，还可以显示已计算获得所有心动周期的射血分数及其对应的射血分数置信度的提示，或者，还可以是实时的显示当前射血分数置信度最高的心动周期的射血分数及其对应的射血分数置信度的提示。

可以以任意适合的方式表征射血分数置信度的提示，例如，提示包括用于描述所述至少一个心动周期的射血分数置信度的文字和/或数值和/或图形，或者，通过将所述容积曲线中与所述至少一个心动周期对应的曲线段进行区别化显示来实现所述提示，其中，所述区别化显示包括以下显示方式中的至少一种：以区别化的颜色显示、以区别化的线段形状显示。可选地，至少一个心动周期还可以是射血分数置信度满足预设条件的心动周期，该预设条件可以是预设阈值等，例如射血分数置信度大于该预设阈值，则表示射血分数的可信度满足要求，可以为医生提供相对准确的射血分数供医生参考。其中，随着实时监测的进行，当前时刻之前可能已经计算获取了多个射血分数，则可以实时显示多个射血分数中射血分数置信度最高的射血分数，同时还可以在该射血分数置信度最高的射血分数对应的容积曲线的线段进行区别化显示，例如如图8所示，例如以绿色颜色显示射血分数置信度最高的射血分数对应的容积曲线的线段。

值得一提的是，射血分数置信度最高的射血分数可以是一个也可以是多个，当为多个时，可以选择其中的任意一个进行显示，或者，还可以响应于选择指令，而显示选择指令所指示的射血分数等。

在一个示例中，本申请的方法还包括：在所容积曲线上标记至少一个心动周期中的心室舒张末期和心室收缩末期的标记信息；显示所述容积曲线和所述标记信息，该标记可以是任意适合的标记例如图形或者文字等标记，例如如图7所示，在容积曲线用例如“十”字标记ED/ES。可以每识别出一个心动周期的EDV/ESV，则在容积曲线的对应位置进行标记。

在一个示例中，本申请的方法还包括：实时显示至少一个心动周期中心室舒张末期时的第一超声图像和心室收缩末期时的第二超声图像，该至少一个心动周期可以是当前射血分数置信度最高的射血分数对应的心动周期，可以在当前时刻实时显示的第三超声图像之上显示所述第一超声图像和所述第二超声图像，其中，所述第一超声图像和所述第二超声图像的尺寸小于第三超声图像，例如在一个独立的显示窗口中显示第一超声图像和第二超声图像。第一超声图像和第二超声图像的显示位置可以是置于第三超声图像上的任意不会遮挡第三超声图像的关键图像信息的区域，例如右下角、左上角等等区域。可选地，例如

可选地，所述第一超声图像包括第一切面类型的超声图像和/或第二切面类型的超声图像，所述第二超声图像包括第一切面类型的超声图像和/或第二切面类型的超声图像，该第一超声图像和第二超声图像可以为用于计算该心动周期的射血分数的超声图像，例如，如图7所示，小窗显示射血分数置信度最高的心动周期中的ED/ES视图及EF值，随着置信度的刷新，该EF值以及显示的ED/ES视图也可能会刷新，当该心动周期的射血分数是基于A2C或A4C的超声图像计算获得的，则显示对应的心室收缩末期时的A2C或A4C的超声图像以及心室舒张末期时的A2C或A4C的超声图像；而当该心动周期的射血分数是基于A2C和A4C的超声图像计算获得的，则显示对应的心室收缩末期时的A2C和A4C的超声图像以及心室舒张末期时的A2C和A4C的超声图像，如图8所示，该心动周期可以是当前射血分数置信度最高的心动周期，随着置信度的刷新，该EF值以及显示的ED/ES视图也可能会刷新，。

在一个示例中，本申请的方法还包括：实时显示至少一个心动周期(例如，该至少一个心动周期可以是当前射血分数置信度最高的射血分数对应的心动周期)对应的射血分数的分析结果，其中，所述射血分数包括基于第一计算方法获得的第一射血分数和/或基于第二计算方法获得第二射血分数，例如，如图8所示，基于A2C切面的超声图像通过第一计算方法获得的第一射血分数EF-A2C，例如EF-A2C为60％，以及基于A4C切面的超声图像通过第一计算方法获得的第一射血分数EF-A4C，例如EF-A2C为52％，以及基于A2C切面的超声图像和A4C切面的超声图像通过第二计算方法获得的第二射血分数EF-BPSimpson，例如EF-BPSimpson为57％。

在一个示例中，本申请的方法还包括：输出至少一个心动周期(例如)的所述射血分数的分析结果的分析报告，该输出可以是在整个的射血分数分析完成之后输出，也可以是在分析过程中输出。例如响应于超声图像的冻结指令，自动输出射血分数的分析结果的分析报告，该分析报告可以如图9所示。通过输出该报告，以使帮助医生根据该报告对被测患者的心功能进行判断。

该分析包括输出后可以存着在存储器，或者，还可以直接通过例如打印机的输出设备输出。

在一个示例中，所述分析结果的分析报告包括以下信息中的至少一种：基于第一计算方法获得的第一射血分数、基于第二计算方法获得的第二射血分数。可选地，所述分析结果的分析报告还包括以下信息中的至少一种：基于第一计算方法获得的所述第一心室容积、基于第一计算方法获得心室收缩末期的所述第二心室容积、基于第二计算方法获得所述第一心室容积、基于第二计算方法获得心室收缩末期的所述第二心室容积。可选地，该分析报告还可以输出用于计算射血分数所使用的超声图像，例如当该心动周期的射血分数是基于A2C和A4C的超声图像计算获得的，则显示对应的心室收缩末期时的A2C和A4C的超声图像以及心室舒张末期时的A2C和A4C的超声图像。

下面，参考图3对左心室射血分数的分析过程进行示例性描述：首先实时输入超声图像，之后，实时识别图像切面类型，判断识别出的切面类型是否为A2C或A4C，如果不是，则不做处理，如果是A2C或A4C时，则对超声图像中心脏组织的心室实时分割，计算单平面容积(也即心室容积)以及左心室长度(LVL)，本文将长度也称为长径，并实时输出容积曲线，之后，自动识别心动周期并对周期质量评分(也即前文描述的通过置信度进行打分)，并实时输出单平面法A2C-EF/A4C-EF,之后，还可以自动筛选心动周期中的能够用于双平面法计算的A2C/A4C(例如筛选最佳的A2C/A4C)，并实时输出双平面法EF，还可以在获得结果后，进行冻结，输出EF分析报告，如果不冻结，则可以在实时进行分析计算。

综上所述，本申请的方法能够自动实时分析获取各个心动周期对应的心脏射血分数，有利于对患者的心功能进行实时监测，并且相比传统的单面法和双面法，更加方便快捷，且射血分数的准确性更高，进而提高了医生临床诊断患者心功能的效率。

本申请再一实施例还提供一种分析心脏射血分数的方法，如图10所示，所述方法1000包括步骤S1010至步骤S1030：在步骤S1010中，获取目标对象的心脏组织的多个心动周期对应的射血分数以及各个射血分数对应的射血分数置信度；在步骤S1020中，基于所述射血分数置信度，确定多个心动周期中的至少一个心动周期的射血分数作为分析结果，例如可以是置信度满足预设条件，或者，可选地，所述至少一个心动周期为最高的射血分数置信度对应的心动周期；在步骤S1030中，输出分析结果。

具体地本实施例中的各个步骤的一些细节可以参考前文的相关描述在此不再重复。

基于本申请实施例的方法，通过获取射血分数的置信度，从而对射血分数的可信度进行评估，以使医生根据该置信度确定射血分数是否可用，从而使得射血分数的分析结果更加可信以及准确，进而提高医生依据该射血分数的分析结果对患者的心功能做出更加合理准确的判断。

本发明实施例还提供一种超声成像***，用于实现上述的分析心脏射血分数的方法200或分析心脏射血分数的方法1000。该超声成像***包括超声探头、发射电路、接收电路、处理器和显示器。重新参照图1，该超声成像***可以实现为如图1所示的超声成像***100，超声成像***100可以包括超声探头110、发射电路112、接收电路114、处理器116以及显示器118，可选地，超声成像***100还可以包括发射/接收选择开关120和波束合成模块122，发射电路112和接收电路114可以通过发射/接收选择开关120与超声探头110连接，各个部件的相关描述可以参照上文的相关描述，在此不做赘述。

其中，发射电路112用于控制超声探头110向包含心脏瓣膜的目标区域发射超声波；接收电路114用于控制超声探头110接收目标区域返回的超声波的回波，以获得超声回波信号；处理器116用于基于超声回波信号进行超声成像；处理器116还用于执行上文所述的分析心脏射血分数的方法200或分析心脏射血分数的方法1000；当处理器116执行分析心脏射血分数的方法200或分析心脏射血分数的方法1000时，显示器118用于显示任意的可视化信息，例如至少显示射血分数，还可以用于显示当前帧的超声图像等等。

以上仅描述了超声成像***各部件的主要功能，更多细节参见分析心脏射血分数的方法200或分析心脏射血分数的方法1000进行的相关描述，在此不做赘述。

本发明实施例的超声成像***能够自动实时分析获取各个心动周期对应的心脏射血分数，有利于对患者的心功能进行实时监测，并且相比传统的单面法和双面法，更加方便快捷，且射血分数的准确性更高，进而提高了医生临床诊断患者心功能的效率。

本申请还提供一种分析心脏射血分数的***，如图11所示，所述***1100包括：存储器1101、处理器1102和显示器1103，以及通信接口等。这些组件通过总线***和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意，图11所示的分析心脏射血分数的***1100的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，分析心脏射血分数的***1100也可以具有其他组件和结构。

存储器1101用于存储相关分析心脏射血分数过程中产生的各种数据和可执行程序，例如用于存储分析心脏射血分数的***1100的***程序、各种应用程序或实现各种具体功能的算法。可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。

处理器1102可以是中央处理单元(CPU)、图像处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制分析心脏射血分数的***1100中的其它组件以执行期望的功能。

在一个示例中，分析心脏射血分数的***1100还包括通信接口(未示出)，用于分析心脏射血分数的***1100中各个组件之间以及质控管理***100的各个组件和该***之外的其他装置(例如超声成像***等)之间进行通信。例如通过通信接口获取超声成像***输出的超声图像等，可以是实时输出的，也可以是离线的影像等。

显示器1103用于显示可视化，显示器1103可为触摸显示屏、液晶显示屏等，也可以是独立于***之外的液晶显示器、电视机等独立显示器，也可为手机、平板电脑等电子装置上的显示屏。显示器1103可以用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及***的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。

进一步，处理器1102用于执行所述存储器1101中存储的所述程序指令，使得处理器1102执行前述的分析心脏射血分数的方法，具体地，以上仅描述了分析心脏射血分数的***各部件的主要功能，更多细节参见分析心脏射血分数的方法200或分析心脏射血分数的方法1000进行的相关描述，在此不做赘述。

本发明实施例的超声成像***能够自动实时分析获取各个心动周期对应的心脏射血分数，有利于对患者的心功能进行实时监测，并且相比传统的单面法和双面法，更加方便快捷，且射血分数的准确性更高，进而提高了医生临床诊断患者心功能的效率。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (35)

1.一种分析心脏射血分数的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于实时获取的目标对象的心脏部位的至少一个扫查切面的超声图像，获取各个心动周期内心室舒张末期对应的超声图像以及心室收缩末期对应的超声图像；

基于各个心动周期内所述心室舒张末期对应的超声图像和所述心室收缩末期对应的超声图像，自动确定各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积；

基于各个心动周期的第一心室容积和所述第二心室容积，自动实时分析获取各个心动周期对应的心脏射血分数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取各个心动周期内心室舒张末期对应的超声图像以及心室收缩末期对应的超声图像，包括：

自动实时识别所述至少一个扫查切面的超声图像中的心室，并自动实时获取所述识别出的心室的容积数据；

基于所述容积数据，自动识别各个心动周期的心室舒张末期和心室收缩末期；

获取识别出的心室舒张末期处对应的超声图像和识别出的心室收缩末期对应的超声图像。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，自动实时识别所述至少一个扫查切面的超声图像中的心室，并自动实时获取识别出的心室的容积数据，还包括：

自动实时识别所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度；

当所述标准程度在预设范围内时，自动实时识别所述标准程度在预设范围内的扫查切面的超声图像中的心室，并实时获取所述识别出的心室的容积数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述标准程度包括多个等级，其中，各个等级分别用于表征扫查切面的超声图像的不同标准程度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个等级包括第一等级、第二等级、第三等级和第四等级，其中，第一等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度大于第二等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度，第二等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度大于第三等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度，第三等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度大于第四等级对应的扫查切面的超声图像的标准程度，所述预设范围不低于所述第三等级。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述自动实时识别所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度，包括：

当识别出所述至少一个扫查切面的超声图像满足第一预设条件时，则确定所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度为所述第一等级，所述第一预设条件包括以下条件：所述超声图像的切面类型为心尖二腔心切面或心尖四腔心切面，所述至少一个扫查切面的超声图像中呈现腔室，且腔室的侧壁及室间隔成像清晰；

当识别出所述至少一个扫查切面的超声图像满足第二预设条件时，则确定所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度为所述第二等级，所述第二预设条件包括以下条件：所述超声图像的切面类型为心尖二腔心切面或心尖四腔心切面，所述至少一个扫查切面的超声图像中呈现腔室，但心室的外侧壁或室间隔成像不清晰或部分不可见；

当识别出所述至少一个扫查切面的超声图像满足第三预设条件时，则确定所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度为所述第三等级，所述第三预设条件包括以下条件：所述超声图像的切面类型为心尖三腔心切面、心尖五腔心切面、心房不可见的心尖二腔心切面、位置倾斜的心尖二腔心切面、心房不可见的心尖四腔心切面或位置倾斜的心尖四腔心切面；

当识别出所述至少一个扫查切面的超声图像满足第四预设条件时，则确定所述至少一个扫查切面的超声图像的标准程度为所述第四等级，所述第四预设条件包括以下条件：所述至少一个扫查切面的超声图像中未呈现或呈现部分心室的轮廓、超声图像的切面类型为除心尖二腔心切面、心尖三腔心切面、心尖四腔心切面、心尖五腔心切面以外的切面类型。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在显示界面中显示与当前扫查切面的超声图像的标准程度对应的提示信息。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述标准程度包括多个等级，所述在显示界面中显示与当前扫查切面的超声图像的标准程度对应的提示信息，包括：

在显示界面中以区别化的显示方式显示至少部分等级对应的提示信息，其中，所述区别化的显示方式包括以下方式中的至少一种：至少部分等级对应的提示信息以不同颜色显示、至少部分等级对应的提示信息以不同图形显示、至少部分等级对应的提示信息以不同底纹显示、至少部分等级对应的提示信息闪烁显示和至少部分等级对应的提示信息高亮显示。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在显示界面中显示与当前扫查切面的超声图像的标准程度对应的提示信息，包括：

在显示界面中以区别化的显示方式显示超出预设阈值范围的等级对应的提示信息，以提示调整超声探头的位置。

10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述容积数据包括容积曲线，所述基于所述容积数据，识别各个心动周期的心室舒张末期和心室收缩末期，包括：

识别所述容积曲线中的各个心动周期中的最大容积和最小容积，其中，所述最大容积对应所述心室舒张末期，所述最小容积对应所述心室收缩末期。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述容积曲线上标记至少一个心动周期中的心室舒张末期和心室收缩末期的标记信息；

显示所述容积曲线和所述标记信息。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各个心动周期内所述心室舒张末期对应的超声图像和所述心室收缩末期对应的超声图像，自动确定各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积，包括：

基于各个心动周期内所述心室舒张末期对应的超声图像，识别各个心动周期内所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型，以及基于所述心室收缩末期对应的超声图像识别各个心动周期内所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型；

基于所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型，自动确定用于计算所述第一心室容积的计算方法，以及基于所述心室收缩末期时扫查切面的切面类型，自动确定用于计算所述第二心室容积的计算方法，所述计算方法包括第一计算方法和/或第二计算方法，其中所述第一计算方法为基于同一种切面类型的扫查切面的超声图像计算心室容积，所述第二计算方法为基于两种不同类型的扫查切面的超声图像计算心室容积；

基于所确定的计算方法，自动计算各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述基于所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型，自动确定用于计算所述第一心室容积的计算方法，以及基于所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型，自动确定用于计算所述第二心室容积的计算方法，包括：

当所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型为第一类型切面或为第二类型切面时，自动确定用于计算所述第一心室容积的计算方法为第一计算方法；

当所述心室收缩末期时扫查切面的切面类型为第一类型切面或为第二类型切面时，自动确定用于计算所述第二心室容积的计算方法为第一计算方法。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述基于所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型，自动确定用于计算所述第一心室容积的计算方法，以及基于所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型，自动确定用于计算所述第二心室容积的计算方法，包括：

当所述心室舒张末期时扫查切面的切面类型包括第一类型切面和第二类型切面时，自动确定用于计算所述第一心室容积的计算方法为第二计算方法；

当所述心室收缩末期时扫查切面的切面类型包括第一类型切面和第二类型切面时，自动确定用于计算所述第二心室容积的计算方法为第二计算方法；其中，所述第一类型切面和所述第二类型切面相互垂直。

15.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，当确定计算方法为第一计算方法时，基于所确定的计算方法，计算各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积和心室收缩末期的第二心室容积，包括：

识别心室舒张末期时属于同一切面类型的超声图像中的第一心内膜轮廓，以及识别心室收缩末期时属于同一切面类型的超声图像中的第二心内膜轮廓；

在所述第一心内膜轮廓中测量心室的第一长径以及在第二心内膜轮廓中测量心室的第二长径；

沿着垂直于所述第一长径的方向将所述心室划分为多个盘状块以及沿着垂直于所述第二长径的方向将所述心室划分为多个盘状块，且将所述盘状块的横截面设定为圆形；

基于沿着垂直于所述第一长径的方向划分的多个盘状块，计算获取所述第一心室容积，以及基于沿着垂直于所述第二长径的方向的多个盘状块，计算获取所述第二心室容积。

16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，当确定计算方法为第二计算方法时，基于确定的计算方法，计算各个心动周期内心室舒张末期的第一心室容积，包括：

获取心室舒张末期时切面类型为第一切面类型的超声图像中的第三心内膜轮廓，以及获取心室舒张末期时切面类型为第二切面类型的超声图像中的第四心内膜轮廓；

在所述第三心内膜轮廓中测量心室的第三长径以及在第四心内膜轮廓中测量心室的第四长径；

沿着垂直于所述第三长径的方向将所述心室划分为多个盘状块以及沿着垂直于所述第四长径的方向将所述心室划分为多个盘状块；

将所述多个盘状块的横截面设定为椭圆形，其中所述椭圆形的尺寸是基于所述第四长径确定的；

基于划分的所述多个盘状块，计算获取所述第一心室容积。

17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一切面类型为心尖二腔心切面，所述第二切面类型为心尖四腔心切面，或者，所述第一切面类型为心尖四腔心切面，所述第二切面类型为心尖二腔心切面。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：自动获取各个心动周期对应的所述射血分数的射血分数置信度，所述射血分数置信度用于表征所述射血分数的准确性。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述自动获取各个心动周期对应的所述射血分数的射血分数置信度，包括：

自动获取各个心动周期中与所述心室舒张末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像的第一置信度，以及与所述心室收缩末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像的第二置信度；

基于所述第一置信度和所述第二置信度，自动计算各个心动周期对应的所述射血分数的射血分数置信度。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述自动获取各个心动周期中与所述心室舒张末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像的第一置信度，包括：

自动获取各个心动周期中与所述心室舒张末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像中各帧超声图像的置信度；

对与所述心室舒张末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像中的各帧超声图像的置信度分别赋予对应的权重值，所述权重值由所述各帧超声图像与所述心室舒张末期对应的图像帧的距离决定，距离越远权重值越小；

将所述各帧超声图像的置信度分别乘以所述各帧超声图像各自对应的权重值后相加获取第一置信度总和；

对所述第一置信度总和取平均，以获得所述第一置信度。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，自动获取各个心动周期中与所述心室收缩末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像的第二置信度，包括：

自动获取各个心动周期中与所述心室收缩末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像中各帧超声图像的置信度；

对与所述心室收缩末期对应的图像帧邻近的多帧超声图像中的各帧超声图像的置信度分别赋予对应的权重值，其中，所述权重值由所述各帧超声图像与所述心室收缩末期对应的图像帧的距离决定，距离越远权重值越小；

将所述各帧超声图像的置信度分别乘以所述各帧超声图像各自对应的权重值后相加获取第二置信度总和；

对所述第二置信度总和取平均，以获得所述第二置信度。

22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

显示至少一个心动周期的所述射血分数置信度的提示。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述显示至少一个心动周期的所述射血分数置信度的提示，包括：

通过将所述容积曲线中与所述至少一个心动周期对应的曲线段进行区别化显示来实现所述提示，其中，所述区别化显示包括以下显示方式中的至少一种：以区别化的颜色显示、以区别化的线段形状显示。

24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述提示包括用于描述所述至少一个心动周期的射血分数置信度的文字和/或数值和/或图形。

25.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

实时显示至少一个心动周期中心室舒张末期时的第一超声图像和心室收缩末期时的第二超声图像。

26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述第一超声图像包括第一切面类型的超声图像和/或第二切面类型的超声图像，所述第二超声图像包括第一切面类型的超声图像和/或第二切面类型的超声图像。

27.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：实时显示至少一个心动周期对应的射血分数的分析结果，其中，所述射血分数包括基于第一计算方法获得的第一射血分数和/或基于第二计算方法获得第二射血分数。

28.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：输出至少一个心动周期的所述射血分数的分析结果的分析报告。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述分析结果的分析报告包括以下信息中的至少一种：基于第一计算方法获得的第一射血分数、基于第二计算方法获得的第二射血分数。

30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述分析结果的分析报告还包括以下信息中的至少一种：基于第一计算方法获得的所述第一心室容积、基于第一计算方法获得心室收缩末期的所述第二心室容积、基于第二计算方法获得所述第一心室容积、基于第二计算方法获得心室收缩末期的所述第二心室容积。

31.如权利要求22至30任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个心动周期为射血分数置信度最高的心动周期。

32.一种分析心脏射血分数的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标对象的心脏组织的多个心动周期对应的射血分数以及各个射血分数对应的射血分数置信度；

基于所述射血分数置信度，确定多个心动周期中的至少一个心动周期的射血分数作为分析结果；

输出所述分析结果。

33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述至少一个心动周期为最高的射血分数置信度对应的心动周期。

34.一种超声成像***，其特征在于，所述超声成像***包括：

超声探头；

发射电路，用于控制所述超声探头向目标对象的心脏部位发射超声波；

接收电路，用于接收从所述心脏部位返回的基于所述超声波的超声回波，得到超声回波信号；

处理器，用于根据所述超声回波信号实时获取心脏部位的至少一个扫查切面的超声图像；

存储器，用于存储可执行的程序指令；

处理器，用于执行所述存储器中存储的所述程序指令，使得所述处理器执行如权利要求1至33之一所述的分析心脏射血分数的方法；

显示器，用于显示可视化信息。

35.一种分析心脏射血分数的***，其特征在于，所述***包括：

存储器，用于存储可执行的程序指令；

处理器，用于执行所述存储器中存储的所述程序指令，使得所述处理器执行如权利要求1至33之一所述的分析心脏射血分数的方法；

显示器，用于显示可视化信息。

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