[发明专利]一种基于多普勒血流声谱图的血流量测量方法

说明书

本发明公开了一种基于多普勒血流声谱图的血流量测量方法，其特征在于：直接利用多普勒血流声谱图计算血流量，即对多普勒血流声谱图数据进行一种归一化处理，将单位时间内的归一化的血流声谱图图像灰度值和对应速度值乘积累积起来，再经系统定标，最终得到正确的血流量测量值。本发明方法利用了血流声谱图和血流分布来测量血流，避免了血管直径的测量，减少了测量误差，提高了血流量测量的准确性；通过本发明的方法，在进行多普勒血流成像时，不仅可以直接得到血流速度，血流量大小也可以实时显示在成像仪器上，具有临床应用价值。

技术领域

本发明属于超声血流成像领域，具体涉及一种基于多普勒血流声谱图的血流量测量方法。

背景技术

血流量是一项重要的人体生理指标。在超声血流成像领域，传统的血流量计算需要计算血流平均速度和血管横截面积，血管横截面积的测量常用的方法为先在超声血流图像上测量血管图像的最大长度，然后将血管视为圆形，将最大长度视为血管直径计算横截面积，血管直径的测量和血管横截面积的计算为这种方式测量血流量的主要的误差来源。另外，血管中血流速度分布复杂，用平均速度表示血流速度也会引起一定的误差。对于流速分布不均匀的流体，流量实际上是单位时间内各流速流体流过的体积，所以，要想减少流量测量的误差，需要对血管中所有不同流速的血流进行累积积分。

而在超声血流成像领域，超声多普勒血流声谱图是成像的一个重要结果，多普勒血流声谱图是显示在二维平面上的三维图像，以时间为横坐标、以血流速度为纵坐标，图像灰度值表征血流信号的频谱幅值，其频谱幅值由血流回波信号频谱分析计算而得，反映超声散射体的数量，频谱幅值越大散射体数量越多。所以，单位时间内声谱图所有灰度值和对应速度的累积积分结果实际上是单位时间内通过某一横截面的散射体数量总和，当散射体面密度已知时，血流量大小即可得到。但是，声谱图的应用目前主要是用于提取一些反应血流状况的参数，如收缩期血流速度最大值S、舒张末期血流速度D、搏动指数PI、阻力指数RI等，其用于计算血流量并未见报道。

由于超声波在传播过程中的扩散衰减特性，对于不同深度的超声血流声谱图图像灰度值不同，可以通过归一化处理将不同深度的血流声谱图图像灰度值变成一样。所以，通过对单位时间内归一化的声谱图进行累积积分的结果可以表征或测量不同深度的血流量。

发明内容

为避免现有血流量计算方法的误差问题和实现血流的简单有效的测量，本发明提供了一种基于多普勒血流声谱图的血流量测量方法，旨在提高血流量的测量精度。

本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：

本发明基于多普勒血流声谱图的血流量测量方法，其特点在于，通过对超声多普勒血流声谱图处理直接得到血流量：首先采用超声多普勒成像技术获得多普勒血流声谱图，在所述多普勒血流声谱图中测量血流速度最大值和血流速度最小值，并将所述多普勒血流声谱图的二维数据矩阵保存；

在所述多普勒血流声谱图的二维数据矩阵中确定血流速度最大值位于的行数和血流速度最小值位于的行数，保留两行及两行之间的数据，产生新的二维矩阵，定义为有效数据矩阵；

对所述有效数据矩阵进行归一化处理，然后再进行二重积分，所得二重积分值通过系统定标，即获得血流量测量值。具体包括如下步骤：

1)将超声探头置于待测位置，首先选择彩色多普勒血流成像模式，确定血流位置，然后选择合适大小的取样门，进行脉冲多普勒成像，获得多普勒血流声谱图；所述多普勒血流声谱图是以时间为横坐标、以血流速度为纵坐标，图像灰度值表征血流信号的频谱幅值；在所述多普勒血流声谱图中测量血流速度最大值v_max和血流速度最小值v_min，并将所述多普勒血流声谱图的二维数据矩阵保存；

定义所述二维数据矩阵共m行、n列，m、n为正整数；在所述二维数据矩阵中，相同行的数据对应相同的血流速度、相同列的数据对应相同的时间；