[發明專利]改進的直徑速度環方法測量升主動脈脈搏波速度的方法

有效

• 申請號: 202011008680.3
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112006717B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 彭博;譚元浩;張全
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: A61B8/02
• 分類號: A61B8/02;A61B8/06
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 房立普

本發明公開改進的直徑速度環方法測量升主動脈脈搏波速度的方法，包括以下步驟：利用心電圖的R波波峰分別對升主動脈的M模式超聲圖像、D模式超聲圖像分割心動周期；從分割好心動周期的M模式超聲圖像中提取升主動脈的直徑波形；再從分割好心動周期的D模式超聲圖像中提取升主動脈的血流速度波形；分別獲取直徑波形和血流速度波形中的上升點，并利用RANSAC計算PWV值。本發明通過改進的結合梯度計算和重心法的直徑波形提取方法，降低原始的ln(D)U?loop方法在通過超聲M模式的圖像數據計算直徑波形時過多的人工干預，并能有效縮短直徑波形提取的處理時間和減少誤差；從而提高其計算直徑波形時的容錯率。

技術領域

本發明涉及改進的直徑速度環方法測量升主動脈脈搏波速度的方法。

背景技術

心血管疾病(CVD)是世界范圍內死亡的主要原因。早期發現和風險評估心血管疾病有助于降低心血管疾病相關的總體發病率和死亡率。據《中國心血管病報告2018》報道，中國心血管病患病率及死亡率仍處于上升階段，推算心血管病現患人數2.9億，其中腦卒中1300萬，冠心病1100萬，高血壓2.45億，占居民疾病死亡構成的40％以上。動脈硬化被廣泛認為與心血管風險相關，為心血管風險評估提供了一個強有力的指標。因此，采用一種簡單、無創的方法來準確評估動脈硬度具有重要的臨床意義。

國內對于脈搏波速度的研究大多是關于脈搏波速度與動脈硬化、年齡、冠狀動脈病變以及高血壓等之間的相關性聯系，并且使用的脈搏波速度大部分是肱-踝PWV、頸-股PWV、股-踝PWV等，這些方法反應的是兩個檢測點之間的平均PWV，不能反應局部血管病變的硬度，并且其測量兩點間距離是以血管在人體呈直線的前提，這就具有了測量測量誤差。關于局部動脈的PWV測量主要是錢林學、李尚等人，先后發表關于局部PWV與性別年齡、內中膜厚度等之間的關系。并對頸動脈局部脈搏波速度測量技術的可靠性做了研究，主要實驗了：基于超快速梳齒狀聚焦波束發射與接收序列的動脈血管局部PWV檢測技術，該方法通過相鄰掃描線血管壁的相移波形之間的相對時延和相鄰掃描線的距離計算PWV，但是在動脈迂曲時，很難檢測PWV。所以對于升主動脈PWV測量，該方法不適合。

脈搏波成像技術(PWI)是基于分析超聲圖像片段的基礎上，追蹤脈搏波沿動脈壁的傳播來估計局部PWV。2012年羅建文等人將PWI方法測量了8名健康青年人的頸動脈PWV值，驗證該方法的可行性。并在2014年任天玲、羅建文等人使用PWI方法，對模擬數據進行實驗，探究了超聲成像的幀率、掃描線數量、圖像寬度等關鍵參數對PWV值測量的精度影響，對局部PWV測量參數優化提供了重要參考。

QA-loop方法和ln(D)U-loop方法是通過對早期的Bramwell-Hill公式變換而來。Rabben等人通過超聲計算血流的流量和血管的橫截面積將QA-loop方法實驗到人和狗的勁動脈，并與foot-to-foot方法對比分析可行性。Feng和Khir在2010年通過測量動脈的直徑和血流速度的變化，使用ln(D)U-loop方法測量了人的勁動脈和狗的升主動脈的局部PWV。Negoita使用該方法測量了13個健康人的升主動脈PWV，并在2018年完善動脈直徑和血流速度的提取方法，并測量了10個健康人的升主動脈的PWV，但是該方法仍然存在提取直徑波形時對數據圖像要求高，實驗數據范圍窄等問題。

發明內容

本發明主要是克服現有技術中的不足之處，提出改進的直徑速度環方法測量升主動脈脈搏波速度的方法。

本發明解決上述技術問題所提供的技術方案是：改進的直徑速度環方法測量升主動脈脈搏波速度的方法，包括以下步驟：

步驟S10、利用心電圖的R波波峰分別對升主動脈的M模式超聲圖像、D模式超聲圖像分割心動周期；

步驟S20、從分割好心動周期的M模式超聲圖像中提取升主動脈的直徑波形；

步驟S30、再從分割好心動周期的D模式超聲圖像中提取升主動脈的血流速度波形；