[发明专利]一种基于超声的血流信息多维成像系统

说明书

本发明涉及超声成像领域，特别涉及一种基于超声的血流信息多维成像系统。本发明提供的血流信息多维成像系统通过N个包含血管全深度范围的子采样窗口对采集的IQ信号进行子采样划分，并进一步的通过将每个子采样窗口内的IQ信号进行时间域复合、频域转换等操作得血管全深度范围内各处的血流速度信息，避免了传统D模式成像中，医生需不断移动子采样窗口，且仅能对血管位于子采样窗口内的部位进行检测的缺陷；由于本发明提供的成像系统，同时对血管全深度范围内进行子窗口采样，获取血管全深度范围内各个位置的血流信息，因此，用户可以选择同时观看整个血管的血流信息分布，也可以选择血管中的某一深度任意时刻或任意时间段的血流信息，从而缩小了检测时间，提高了检测效率，简化了检测难度。

技术领域

本发明涉及超声成像领域，特别涉及一种基于超声的血流信息多维成像系统。

背景技术

传统的超声血液诊断中,医生多采用超声B模式成像结果或D模式成像(又称脉冲波多普勒频谱成像)结果对疾病进行诊断，但是由于很多血流疾病是B模式成像无法观测的(如血管硬化和血管壁早期疾病)，因此D模式成像得到了越来越广泛的应用；不过，由于技术限制，现有的D模式成像大多仅包含1个子采样窗口，同时该子采样窗口包含的范围非常小(D模式下，只能观测到子采样窗口内的血流速度信息)，医生需要不断的移动该子采样窗口来观测血管不同深度、不同位置的血流信息，这无疑导致了检测效率低下。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的D模式成像(脉冲波多普勒频谱成像)技术中，由于技术限制，仅有一个子采样窗口导致的检测效率低下的问题，提供一种包含血管全深度信息的多子采样窗口的血流信息成像系统。

本文中，血管深度指被测血管横切面直径上任一点到该直径的一个选定端头的距离值。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于超声的血流信息多维成像系统，包括

信号处理模块，用于接收自被测血管采集的射频信号，并将该信号经希尔伯特变换、N个子采样门划分、时间域复合、壁滤波、频域转换后提取幅度频谱，其中，N个子采样门包含被测血管的全部深度范围；

血速信息可视化模块，用于根据提取到的幅度频谱计算血流速度，并结合信号中的时间信息、血管深度信息形成第一图像、第二图像及第三图像；其中，第一图像为血管深度信息及血流速度对应图；第二图像为时间信息与血流速度对应图；第三图像为时间信息与血管深度对应图。

进一步的，子采样门的个数N由血管深度及所述脉冲波波长确定，即由于声学物理条件约束，在一个脉冲波波长内的速度估计是不可再分的，所以目前所能实现的最准确的速度估计即为一个脉冲波波长，所以一个子采样门，为至少一个脉冲波波长的长度或多个脉冲波波长的长度。

优选的，子采样门的个数取符合条件的最大偶数，由上可知，子采样门的最佳长度应为一个脉冲波波长的长度，但为了便于后续的图像显示及计算，优选的将血管深度对称划分，即从血管中心向两侧各有N/2个子采样门。

进一步的，子采样门的大小(即一个脉冲波长内的离散采样信号个数)由公式获得，其中，m是用于检测的脉冲波内包含的脉冲信号个数，其为1以上自然数，F_s是采样频率，F_c是脉冲信号的中心频率，对于每个脉冲信号来说，每个波长内的采样点数＝采样频率/(2*信号中心频率)；因此对于包含m个脉冲信号的脉冲波来说，当子采样门的长度为信号波长时，每个子采样门内包含的离散采样点数为个，一些实施例下，可以通过公式来确定子采样门N的个数，其中，N_num为采集到的射频信号的长度，即自血管中采集到的离散信号的个数；在F_s、F_c及被测血管直径相同的前提下，