[發明專利]一種基于超聲通道數據的多普勒血流速度成像方法和系統

有效

• 申請號: 201810005469.2
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN108186050B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 劉西耀;劉鑫;劉東權
• 申請（專利權）人: 聲泰特（成都）科技有限公司
• 主分類號: A61B8/06
• 分類號: A61B8/06;A61B8/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 韓洋;劉童笛

本發明公開了一種基于超聲通道數據的多普勒血流速度成像方法和系統，能夠通過對不同陣元對應的通道數據，單獨估算血流速度，而后通過角度相位對齊和疊加的方式，提高血流信號的信噪比，進而提高血流速度估計的準確性。所述方法包括：發射超聲波，從接收的回波信號采集與每個陣元對應的通道數據；對每一個通道數據，進行解調變換，獲取復數信號；進行濾波處理，以在時間方向上濾除組織多普勒速度成分；對濾除組織多普勒速度成分的復數信號進行滑動窗口快速傅里葉變換，以獲取變換后的頻域復數信號；基于每一個陣元掃描線方向與血管的角度，通過變換后的頻域復數信號獲取與每個通道數據對應的血流速度，并基于血流速度生成目標區域的血流圖像。

技術領域

本發明涉及超聲成像技術領域，尤其涉及一種基于超聲通道數據的多普勒血流速度成像方法和系統。

背景技術

傳統的超聲多普勒成像系統通常基于超聲多普勒現象來實現。例如，運動的組織或血流會造成超聲頻率發生偏移，通過對頻率偏移的計算可以用以估計組織或血流運動的速度情況。典型的應用包括超聲多普勒D模式成像、超聲多普勒C模式成像等，這些成像模式的結果對心血管相關疾病有著重要的指導意義。現有的超聲多普勒成像技術是通過超聲換能器陣元發射超聲波，接收對應的回波信號以獲取通道數據，并對通道數據進行波束合成，然后獲得采樣線，用以估計血流的速度。傳統成像技術需要進行波束合成，這意味著對于同一個位置的血流速度估計需要使用到不同位置的陣元發射出來的超聲波累加獲得，而在頻域變化過程中，存在假設掃描方向與血流方向的唯一夾角為θ角度，這會明顯的與物理的陣元發射實際夾角存在誤差，從而導致血流速度估計不準確的問題。

發明內容

本發明的目的之一至少在于，針對如何克服上述現有技術存在的問題，提供一種基于超聲通道數據的多普勒血流速度成像方法和系統，能夠通過對不同陣元對應的通道數據，單獨估算血流速度，而后通過角度相位對齊和疊加的方式，提高血流信號的信噪比，進而提高血流速度估計的準確性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案包括以下各方面。

一種基于超聲通道數據的多普勒血流速度成像方法，其包括：

發射超聲波，從接收的回波信號采集與每個陣元對應的通道數據；對每一個通道數據，進行解調變換，獲取復數信號；對獲取復數信號進行濾波處理，以在時間方向上濾除組織多普勒速度成分；對濾除組織多普勒速度成分的復數信號進行滑動窗口快速傅里葉變換，以獲取變換后的頻域復數信號；

基于每一個陣元掃描線方向與血管的角度，通過變換后的頻域復數信號獲取與每個通道數據對應的血流速度，并基于血流速度生成目標區域的血流圖像。

一種基于超聲通道數據的多普勒血流速度成像系統，其包括：具有多個陣元的換能器，與換能器依次連接的回波信號處理器、通道數據處理器、復數信號處理器、血流速度處理器、圖像編碼處理器、存儲器、以及顯示器；

其中，換能器，用于發射超聲波，并接收回波信號；

回波信號處理器，用于從接收的回波信號采集與每個陣元對應的通道數據；

通道數據處理器，用于對每一個通道數據，濾除通道數據在通道數據的長度方向的直流分量，獲取濾波后的通道數據；并對濾波后的通道數據進行數據插入，以保持插入數據后的通道數據的相位和信噪比不變；

復數信號處理器，用于對插入數據后的通道數據進行解調變換，獲取復數信號；對獲取復數信號進行濾波處理，以在時間方向上濾除組織多普勒速度成分；并對復數信號進行滑動窗口快速傅里葉變換，以獲取變換后的頻域復數信號；

血流速度處理器，用于基于每一個陣元掃描線方向與血管的角度，通過變換后的頻域復數信號獲取與每個通道數據對應的血流速度；

圖像編碼處理器，用于基于血流速度生成目標區域的血流圖像。