[發(fā)明專利]一種基于超聲平面波掃描的分段式脈搏波成像方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910361632.3
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110215233A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 陸敏華;閉祖悅;鄭浩騰;杜斌;黃帥;毛睿
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08
• 代理公司: 深圳市恒申知識產(chǎn)權(quán)事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

1.一種基于超聲平面波掃描的分段式脈搏波成像方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)將采集到的超聲原始通道數(shù)據(jù)進行合成，獲得經(jīng)過校正后與物理位置對應的超聲射頻信號；

(2)對超聲射頻信號進行處理，獲得各相鄰幀間的血管壁各坐標點的相對位移信息，并對位移信息進行中值濾波，消除異常數(shù)據(jù)后獲得位移估計信息；

(3)基于超聲射頻信號，以第一幀圖像為起始，通過相鄰兩幀信號之間的位移估計信息計算所選血管壁各點在后一幀的位置，并獲得血管壁不同深度處各坐標點在徑向振動的連續(xù)時間-位移信息；

(4)對步驟(3)獲得的徑向振動的連續(xù)時間-位移數(shù)據(jù)進行差分計算，并獲取血管壁不同深度處各坐標點在徑向振動的運動速度；

(5)選取血管壁同一深度處各坐標點徑向振動速度曲線上的基準特征點，并在血管壁位置處加窗，對每個窗內(nèi)的脈搏波傳播位移進行幾何校正，根據(jù)血管壁上各點的距離及其對應振動波形基準點的時延進行一階線性擬合，其斜率的倒數(shù)與幾何校正系數(shù)的乘積即為血管的局部脈搏波速度；

(6)根據(jù)修正后管壁彈性模量E與脈搏波速度PWV的關系，計算血管壁各位置處的彈性模量E；

(7)依次將窗向后移動一個坐標實現(xiàn)對局部血管的分段式處理，獲得各個血管分段的脈搏波速度PWV和彈性模量E；

(8)對血管壁每個深度重復步驟(4)-(7)，直至完成整段血管的計算，將血管壁的局部脈搏波速度圖和彈性模量圖覆蓋于超聲圖像。

2.如權(quán)利要求1所述的分段式脈搏波成像方法，其特征在于，在步驟(1)中將采集的超聲原始通道數(shù)據(jù)經(jīng)過DAS波束合成后獲得經(jīng)過校正后與物理位置對應的超聲射頻信號；所述超聲射頻信號包含超聲原始信號幅度和相位的信息。

3.如權(quán)利要求1所述的分段式脈搏波成像方法，其特征在于，在步驟(2)中利用二維散斑追蹤算法對超聲射頻信號進行處理，獲得各相鄰幀間的血管壁各坐標點的相對位移信息。

4.如權(quán)利要求1所述的分段式脈搏波成像方法，其特征在于，在步驟(4)中根據(jù)公式v＝s/t獲取血管壁不同深度處各坐標點在徑向振動的運動速度；其中，s為脈搏波的傳播位移，t為脈搏波的傳播時間，v為運動速度。

5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的分段式脈搏波成像方法，其特征在于，在步驟(5)中，以時間為橫坐標且超聲探頭陣元方向為縱坐標，選取血管壁同一深度處各坐標點徑向振動速度曲線上的基準特征點。

6.如權(quán)利要求5所述的分段式脈搏波成像方法，其特征在于，選取徑向振動速度波形上升沿的50％為基準特征點。

7.如權(quán)利要求5所述的分段式脈搏波成像方法，其特征在于，窗長為成像血管長度的40％。

8.如權(quán)利要求1-4任一項所述的分段式脈搏波成像方法，其特征在于，在步驟(6)中根據(jù)計算血管壁各位置處的彈性模量E；

其中，R為管腔半徑，ρ為血液密度，h為管壁厚度，v為泊松比，PWV為脈搏波速度。

9.如權(quán)利要求8所述的分段式脈搏波成像方法，其特征在于，管腔直徑2R為心動周期內(nèi)管腔直徑達到最大值時的數(shù)值，管壁厚度為管腔直徑達到最大值時相對應的厚度。