[實用新型]填充多普勒信號間隙的裝置

有效

• 申請號: 201320623013.5
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN203591276U
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 陰渤海
• 申請（專利權）人: 西安海潮機電科技有限公司
• 主分類號: A61B8/06
• 分類號: A61B8/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及醫用超聲波成像裝置，尤其是一種填充多普勒信號間隙的裝置。

背景技術

醫用超聲成像系統利用超聲波在人體中的傳播，得到人體組織和器官結構的超聲波特征信息。目前的醫用超聲成像系統中，高壓脈沖波加載在探頭各陣元上，激勵陣元產生高頻超聲波進而形成發射波束進入人體。探頭各陣元接收人體組織結構散射或反射的回波，形成接收波束。超聲成像系統提取超聲回波中的信息，形成各種成像模式顯示。

超聲成像系統實時顯示二維圖像(B?模式成像、彩色血流成像等)?和頻譜多普勒信息等信息。通常，臨床醫生在實時觀察人體組織解剖結構的同時，需要同時獲得其它的信息，比如某多普勒采樣容積內的血流狀況等信息。血流狀況信息的獲得有兩種途徑：顯示器中實時顯示的聲譜圖和揚聲器中實時播放的多普勒聲音信號。因此，超聲成像系統需要同時工作在多種模式下。超聲成像系統為了實現上述兩種(?或兩種以上)?不同成像模式的實時顯示，利用了時分復用技術，為不同的成像模式分配不同的時間段，而且系統周期性地在不同模式下快速切換。以臨床上常用的B+D?雙工模式(B?模式+?脈沖頻譜多普勒模式)為例，系統通過控制發射脈沖的時序，實現兩種模式的交替掃描。最簡單的一種方法是單個B?脈沖和單個多普勒脈沖交替發射，該方法最大的缺點是多普勒脈沖的重復發射頻率降低，導致可檢測的最大血流速度大大降低。另外一種相似的實現方法是單個B?脈沖和多個多普勒脈沖交替發射，該方法雖然改善了多普勒檢測最大流速的問題，但單幀B?型圖像的成像時間延長，二維圖像的實時性受到影響。考慮到二維圖像的成像質量，另一種掃描方式是成像系統在掃描完一幀二維圖像后啟動多普勒脈沖的發射，且多普勒脈沖的發射次數足夠多，保證獲得至少一條完整的多普勒功率譜譜線。由于在B?模式成像的時間段，無法采集到多普勒信號，導致多普勒信號的不連續。這種不連續現象(?稱為間隙，即Gap)?在聲譜圖上表現為斷裂的頻譜，可能導致計算機自動提取多普勒頻譜參數失效；而在聲音輸出上則出現周期性的突然靜音，使得聲音輸出失去臨床診斷參考意義。因此，多普勒信號間隙填充技術已經成為超聲成像系統必備的一項重要技術。這種技術利用信號處理的方法對間隙進行填充，使得填充后的信號在聲音和頻譜上都能保持很好的連續性，減小多普勒信號采集的不連續性對診斷準確性的影響。然而，如何有效地填充多普勒信號間隙一直是頻譜多普勒技術應用中的一個難點。

現有技術中的一種多普勒信號間隙填充方式是基于AR?模型估計的多普勒信號間隙填充方法。首先，估計間隙前、后多普勒數據的AR?模型系數和激勵噪聲的方差，并由這些AR?系數估計出模型的反射系數；然后，通過內插方法得到間隙期間的反射系數；最后，利用估計的反射系數求出對應的AR?系數，并由該AR?系數構造一個IIR(Infinite?ImpulseResponse，無限沖擊響應)?濾波器。該方法可以獲得連續的譜圖和聲音輸出，但是當信號帶寬較寬時，需要用較高階數的AR?模型進行頻譜逼近，尤其是當檢測到的血流信號中同時存在正、反向血流的情況下，容易導致AR?模型參數估計誤差偏大，從而影響了填充后譜圖和聲音的質量。另外，該方法很難保證間隙填充后I、Q?兩路數據的正交性，從而在譜圖中造成鏡像。

現有的另一種間隙填充方法是一種利用間隙前、后多普勒數據填充間隙的方法。該方法對間隙前、后的數據首先進行高通濾波處理，目的就是為了濾除組織和血管壁等低速信號，然后正序讀出并填充間隙。間隙前半段利用間隙前面的數據填充，間隙后半段利用間隙后面的數據填充。該方法所采用的高通濾波器是經過初始化的IIR?濾波器，雖然濾波器的暫態影響被大大降低，但所產生的無效數據仍達到了濾波器階數的幾倍，這意味著需要填充的間隙長度被明顯擴展。另外，該方法在填充間隙過程中進行了三次拼接，而過多的拼接次數對于使用加權方法來保證拼接位置數據的連續性是不利的。

發明內容

針對上述技術問題本實用新型提供一種填充多普勒信號間隙的裝置，其結構簡單，技術方案新穎，投資成本低。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種填充多普勒信號間隙的裝置，包括信號獲取單元、有限沖擊響應濾波單元、信號映射單元、加權單元、填充單元和無限沖擊響應濾波單元，所述的信號獲取單元接收多普勒信號，所述的多普勒信號依次被所述的有限沖擊響應濾波單元、信號映射單元、加權單元、填充單元和無限沖擊響應濾波單元接收并進行相關的信號處理。

本實用新型多普勒信號間隙擴展小、間隙填充時拼接次數少、使得間隙填充效果更好。

附圖說明