[發明專利]超聲腦中小微動/靜脈血管微泡造影灌注功能定量分類成像方法

在審

• 申請號: 202111307069.5
• 申請日: 2021-11-05
• 公開（公告）號: CN114098816A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 王弟亞;萬明習;王巧;宗瑜瑾;徐鵬飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B8/06;A61B8/00;G06T5/00;G06T7/136;G06V10/77;G06N20/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種超聲腦中小微動/靜脈血管微泡造影灌注功能定量分類成像方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)利用超聲波探頭經顳窗采集腦部超聲回波信號；

2)對步驟1)采集的超聲回波信號進行微泡小波解相關全頻域檢測，然后進行Nakagami回波統計參數成像，得到腦血管三維回波統計參數造影圖像序列矩陣；

3)沿著時間序列對腦血管三維回波統計參數造影圖像序列矩陣進行重構，然后通過機器學習進行成分分析并定征灌注成分，對獲得的多個灌注成分的時間變化曲線建立腦中、小、微血管灌注區域的關聯，并分別分離腦中、小、微血管分布；

4)根據腦中、小、微血管分布分別提取灌注特征，然后計算腦中、小、微血管的時間類、強度類及比值類灌注參量；

5)對腦中、小、微血管分布中的腦血管根據相應灌注參量進行編碼成像。

2.根據權利要求1所述一種超聲腦中小微動/靜脈血管微泡造影灌注功能定量分類成像方法，其特征在于：所述步驟1)具體包括以下步驟：

1.1)將聲透鏡置入一側與顳骨表面契合的封裝體中，將低頻超聲相控陣探頭由另一側伸入封裝體并通過封裝體內部的耦合劑與聲透鏡對接；

1.2)采用低頻超聲相控陣探頭，經顳窗外側的聲透鏡向腦部發射超聲波，并利用該低頻超聲相控陣探頭接收和采集超聲回波信號，得到原始射頻數據。

3.根據權利要求1所述一種超聲腦中小微動/靜脈血管微泡造影灌注功能定量分類成像方法，其特征在于：所述步驟2)中，Nakagami回波統計參數成像具體包括以下步驟：對在經過逐掃描線進行微泡小波解相關全頻域檢測后所得腦血管微泡小波解相關數據，以不同倍數的基準窗長為窗長大小，分別在每個窗長大小下估計腦血管微泡造影回波統計參數，其中，基準窗長為低頻超聲相控陣探頭發射的超聲波的波長的n倍，n＝1,3,5…9；對腦血管微泡造影回波統計參數進行編碼成像。

4.根據權利要求3所述一種超聲腦中小微動/靜脈血管微泡造影灌注功能定量分類成像方法，其特征在于：所述微泡小波解相關全頻域檢測中采用經顱衰減的微泡母小波，經顱衰減的微泡母小波是依據顱骨聲衰減聲場分布，并通過構造聲場驅動的腦血管微泡母小波而得到的。

5.根據權利要求1所述一種超聲腦中小微動/靜脈血管微泡造影灌注功能定量分類成像方法，其特征在于：所述步驟3)具體包括以下步驟：

3.1)將獲得的腦血管三維回波統計參數造影圖像序列矩陣按照時間序列進行二維線性變換，得到重構的二維矩陣；

3.2)對步驟3.1)得到的二維矩陣進行主成分分析，獲得多個灌注成分；

3.3)分別對不同灌注成分計算時間變化曲線，然后根據各灌注成分時間變化曲線差異，分別與腦中、小、微血管灌注區域建立關聯。

6.根據權利要求1所述一種超聲腦中小微動/靜脈血管微泡造影灌注功能定量分類成像方法，其特征在于：所述步驟4)具體包括以下步驟：

4.1)對腦中、小、微血管的灌注區域分層處理，每層以a×a像素為窗長大小，以單像素為窗間移動步長，分別提取腦中、小、微血管灌注時間強度曲線，其中，a＝1～9；

4.2)根據步驟4.1)提取的灌注時間強度曲線，計算得到腦中、小、微血管的時間類、強度類及比值類灌注參量。

7.根據權利要求6所述一種超聲腦中小微動/靜脈血管微泡造影灌注功能定量分類成像方法，其特征在于：所述時間類灌注參量為沖入時間、沖出時間、達峰時間中的一種或多種；強度類灌注參量為峰值、曲線下面積中的一種或多種；比值類灌注參量為沖入率、沖出率中的一種或多種。

8.根據權利要求1所述一種超聲腦中小微動/靜脈血管微泡造影灌注功能定量分類成像方法，其特征在于：所述步驟5)具體包括以下步驟：依據造影微泡在動靜脈中的灌注特征差異以及時間類、強度類及比值類灌注參量的數值，分別進行偽彩色編碼，采用強度雙閾值法并通過調節偽彩色編碼圖像的上閾值及下閾值，對腦中、小、微血管進行動靜脈分離。