[發明專利]一種用于觸摸屏超聲診斷儀的多普勒頻譜優化方法及其裝置

有效

• 申請號: 201210292347.9
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102764140A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 莫若理;龔棟梁;趙明昌
• 申請（專利權）人: 無錫祥生醫學影像有限責任公司
• 主分類號: A61B8/00
• 分類號: A61B8/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及觸摸屏超聲診斷儀及多普勒頻譜優化方法，尤其是是一種用于觸摸屏超聲診斷儀的多普勒頻譜優化方法及其裝置，具體地說是一種多普勒頻譜自動優化的觸摸屏超聲診斷儀，屬于觸摸屏超聲診斷儀的技術領域。

背景技術

多普勒血流顯示是在二維超聲即聲像圖基礎上增加了豐富的、有用的血流信息，現在超聲界已經成為一種不可缺少的技術。如何獲得有效的、優質的頻譜圖像對正確地評價多普勒超聲所見從而避免誤診顯得尤其重要。

在多普勒成像中，頻譜的縱軸坐標為血流的正負血流速度，其橫軸坐標為時間。血流速度的大小受到PRF（脈沖重復頻率）的限制。為了準確地顯示血流速度的大小以及方向，PRF必須滿足：f_PRF≥2·f_d，其中f_PRF為脈沖重復頻率，f_d為頻移，否則，就會發生血流極性錯誤的表達，即混疊現象，一旦發生混疊現象，對醫生正確的診斷帶來極大的影響。

針對上述問題，在發明專利“觸摸屏超聲診斷儀及其脈沖多普勒模式調節方法”（中國申請號為：201110196110.6，中國公開號為：CN102319087A，中國公開日期為2012年1月18號）中提供了一種在脈沖多普勒模式下通過直接向觸摸屏上基線所在位置發送指令調整基線位置以克服頻譜混疊現象使頻譜顯示最佳的方法，這種方法雖然克服了傳統超聲診斷儀通過按鍵操作的繁瑣性，使醫生在操作時更加簡單方便，但還存在問題，就是依然無法完全擺脫人工操作，不能夠實現進入多普勒模式后根據當前系統情況自動調整基線位置以使頻譜圖像顯示最佳。

從上述可以看出，多普勒頻譜是否能夠顯示最佳與基線在整個頻譜圖像中的位置有著密切的關系，而調整基線在整個頻譜圖像中的位置除了上述手動調節外，若想在觸摸屏超聲診斷儀上實現自動調整基線位置以使多普勒頻譜顯示最佳，則涉及到如何自動地設置PRF，通過PRF的改變使得基線在整個頻譜圖像中的位置在最合適的位置。

在不同的應用下需要選擇適當的PRF，比如，若用于測量乳腺等小器官病變的低速血流時，若采用較大的PRF會增加混疊的可能性。又如，在檢測心臟或者周身各個部位的動靜脈血流時，血流速度可能大于PRF，這時若過分降低PRF不但會引起混疊現象，還有可能會由于PRF設置過低而引起彩色血流信號從血管腔內“外溢”的偽像。現在大多數儀器上的“彩色鍵”具有彩色優先（color?priority）以提高彩色血流信號的敏感性，但由于其空間分辨率較差，使任何細小的動靜脈血管在顯示時都失真地變為粗大的彩色血流，即彩色外溢的偽像，這使得依照彩色多普勒成像顯示出的血管對于血管徑線的測量是不可靠的。

為了減少彩色“外溢”偽像以及混疊現象的發生，需要合理調整PRF。在大多數的超聲波應用中需要醫生手動調節相應于血流速度的PRF，這必然耗費醫生大量的時間。

合理調整PRF涉及到如何快速準確地檢測頻譜包絡，即頻譜最大頻率以及頻譜最小頻率的問題，現有技術中對于頻譜包絡的自動提取技術包括基于數字圖像處理技術，利用圖像邊緣檢測實現自動包絡提取，比如二值化法、邊緣點跟蹤法等，還包括利用多普勒信號在頻域的限帶特性，采用數字估計檢測技術實現自動包絡提取，比如百分比法、三直線擬合法等。

百分比法只有在信噪比很高的情況下才可以獲得較好的估計效果。由于在整個心動周期內信號帶寬的變化，很難找到一個長時間最佳的百分比系數。三直線擬合方法在心臟的舒張末期信號帶寬較窄時，頻譜包絡的提取效果較好，而在收縮期則明顯較差。

發明內容

本發明要解決的問題是目前超聲診斷儀通過手動方式調節脈沖重復頻率以及相應的頻譜標度中的基線位置使得醫生在此方面花費大量時間，針對上述問題，本發明提供一種用于觸摸屏超聲診斷儀的多普勒頻譜優化方法及其裝置，使系統自動獲取當前多普勒頻譜包絡并根據此自動調節基線至整幅頻譜圖像的最佳位置。

按照本發明提供的技術方案，所述用于觸摸屏超聲診斷儀的多普勒頻譜優化方法，所述多普勒頻譜優化方法包括以下步驟：

a、進入多普勒模式，獲取多普勒數據，通過PRF設定模塊計算多普勒頻譜的最大頻率曲線f_max以及最小頻率曲線f_min，并將其傳輸給控制器判斷多普勒頻譜是否發生混疊現象；

b、若多普勒頻譜發生混疊，則通過PRF設定模塊增大PRF或者通過基線設定模塊調整基線位置以克服混疊現象的發生；