[發(fā)明專利]超聲多普勒血流成像的處理方法及處理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710287911.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN106991708B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭建軍;凌濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 飛依諾科技（蘇州）有限公司
• 主分類號(hào): G06T11/00
• 分類號(hào): G06T11/00;G06K9/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32235
• 代理人: 蘇婷婷

本發(fā)明提供一種超聲多普勒血流成像的處理方法及處理系統(tǒng)，所述方法包括：獲取回波RF信號(hào)；并對(duì)其做希爾伯特變換以形成正交IQ復(fù)信號(hào)；在慢時(shí)間方向上，對(duì)正交IQ復(fù)信號(hào)做濾波處理，以獲得對(duì)應(yīng)的濾波變換信號(hào)；在快時(shí)間方向，對(duì)獲得的濾波變換信號(hào)做短時(shí)傅里葉變換，使其結(jié)果形成頻域矩陣；獲取當(dāng)前頻域矩陣中，每個(gè)快時(shí)間方向上的頻率分量；根據(jù)一維自相關(guān)算法，估計(jì)當(dāng)前頻域矩陣中每列數(shù)據(jù)在其對(duì)應(yīng)頻率分量上的平均速度和能量；對(duì)當(dāng)前頻域矩陣中對(duì)應(yīng)頻率分量的平均速度和能量進(jìn)行線性擬合，獲取用于最終的頻譜顯示的最終能量和最終速度。本發(fā)明考慮組織衰減對(duì)超聲信號(hào)的影響，基于寬帶發(fā)射，提供更好的分辨率，進(jìn)而提升了超聲圖像的質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療超聲技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種超聲多普勒血流成像的處理方法及處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

彩色超聲診斷儀(B超機(jī))的彩色血流成像，以其獨(dú)有的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)特性，成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不可或缺的輔助診斷的手段之一，在臨床診斷中成為某些病癥的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)前彩色血流成像普遍采用自相關(guān)技術(shù)；根據(jù)多普勒效應(yīng)，散射子運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的頻移大小正比于發(fā)射信號(hào)頻率和散射子運(yùn)動(dòng)速度的乘積。

傳統(tǒng)的一維自相關(guān)技術(shù)，通過(guò)在回波信號(hào)慢時(shí)間方向上的自相關(guān)來(lái)估算散射子在發(fā)射信號(hào)頻率上導(dǎo)致的相位差，從而估算出散射子的運(yùn)動(dòng)速度；該估計(jì)算法是建立在窄帶信號(hào)的模型基礎(chǔ)上，也就要求發(fā)射波形較長(zhǎng)來(lái)保證符合窄帶模型，其速度估計(jì)性能，尤其是對(duì)快速運(yùn)動(dòng)的散射子的速度估計(jì)能力，隨發(fā)射信號(hào)的帶寬的增加而顯著惡化；同時(shí)，當(dāng)發(fā)射波形較長(zhǎng)時(shí)，血流散射子的成像分辨率會(huì)下降。

另外，由于超聲在組織內(nèi)傳播時(shí)，存在的非線性頻率衰減，隨著聲速在組織內(nèi)的傳播距離增加導(dǎo)致的頻率成分不同衰減，傳統(tǒng)一維自相關(guān)血流成像技術(shù)因?yàn)槭腔诠潭ǖ陌l(fā)射信號(hào)中心頻率和固定帶寬而進(jìn)行計(jì)算，所以其估算速度的性能也隨傳播距離的增加而下降。

如上所述，對(duì)于傳統(tǒng)的一維自相關(guān)血流成像技術(shù)，由于技術(shù)理論基礎(chǔ)是基于窄帶信號(hào)模型而得出，這就需要發(fā)射信號(hào)脈寬較長(zhǎng)，從而影響了圖像的分辨率。另外，超聲在組織內(nèi)存在非線性頻率衰減現(xiàn)象，隨著超聲傳播距離的增加，其信號(hào)的頻帶帶寬和中心頻率都會(huì)因此而偏移，傳統(tǒng)的自相關(guān)技術(shù)，只能在基于固定的發(fā)射信號(hào)中心頻率進(jìn)行速度估算，所以隨著深度增加時(shí)，其估算的速度誤差也會(huì)增大。

相應(yīng)的，當(dāng)前公開的互相關(guān)血流成像技術(shù)和蝶型搜索成像技術(shù)基于寬帶信號(hào)模型，解決了上述一維自相關(guān)技術(shù)與分辨率的矛盾，但也存在計(jì)算復(fù)雜度高，不易實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)，和不能有效解決頻率衰減導(dǎo)致的速度偏差問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種超聲多普勒血流成像的處理方法及處理系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明一實(shí)施方式的超聲多普勒血流成像的處理方法，所述方法包括以下步驟：

S1、分別獲取每個(gè)掃查包下、每條掃查線上、每個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的回波RF信號(hào)；分別對(duì)獲取的回波RF信號(hào)做希爾伯特變換以形成正交IQ復(fù)信號(hào)；

S2、在慢時(shí)間方向上，分別對(duì)獲得的正交IQ復(fù)信號(hào)做濾波處理，以獲得對(duì)應(yīng)的濾波變換信號(hào)；

S3、在快時(shí)間方向，分別對(duì)獲得的濾波變換信號(hào)做短時(shí)傅里葉變換，使其結(jié)果形成頻域矩陣；

S4、獲取當(dāng)前所述頻域矩陣中，每個(gè)快時(shí)間方向上的頻率分量；

S5、根據(jù)一維自相關(guān)算法，估計(jì)當(dāng)前頻域矩陣中每列數(shù)據(jù)在其對(duì)應(yīng)頻率分量上的平均速度和能量；

S6、對(duì)當(dāng)前頻域矩陣中對(duì)應(yīng)頻率分量的平均速度和能量進(jìn)行線性擬合，獲取用于最終的頻譜顯示的最終能量和最終速度。

作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3具體包括：