[发明专利]超声脑中小微动/静脉血管微泡造影灌注功能定量分类成像方法

权利要求书

1.一种超声脑中小微动/静脉血管微泡造影灌注功能定量分类成像方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)利用超声波探头经颞窗采集脑部超声回波信号；

2)对步骤1)采集的超声回波信号进行微泡小波解相关全频域检测，然后进行Nakagami回波统计参数成像，得到脑血管三维回波统计参数造影图像序列矩阵；

3)沿着时间序列对脑血管三维回波统计参数造影图像序列矩阵进行重构，然后通过机器学习进行成分分析并定征灌注成分，对获得的多个灌注成分的时间变化曲线建立脑中、小、微血管灌注区域的关联，并分别分离脑中、小、微血管分布；

4)根据脑中、小、微血管分布分别提取灌注特征，然后计算脑中、小、微血管的时间类、强度类及比值类灌注参量；

5)对脑中、小、微血管分布中的脑血管根据相应灌注参量进行编码成像。

2.根据权利要求1所述一种超声脑中小微动/静脉血管微泡造影灌注功能定量分类成像方法，其特征在于：所述步骤1)具体包括以下步骤：

1.1)将声透镜置入一侧与颞骨表面契合的封装体中，将低频超声相控阵探头由另一侧伸入封装体并通过封装体内部的耦合剂与声透镜对接；

1.2)采用低频超声相控阵探头，经颞窗外侧的声透镜向脑部发射超声波，并利用该低频超声相控阵探头接收和采集超声回波信号，得到原始射频数据。

3.根据权利要求1所述一种超声脑中小微动/静脉血管微泡造影灌注功能定量分类成像方法，其特征在于：所述步骤2)中，Nakagami回波统计参数成像具体包括以下步骤：对在经过逐扫描线进行微泡小波解相关全频域检测后所得脑血管微泡小波解相关数据，以不同倍数的基准窗长为窗长大小，分别在每个窗长大小下估计脑血管微泡造影回波统计参数，其中，基准窗长为低频超声相控阵探头发射的超声波的波长的n倍，n＝1,3,5…9；对脑血管微泡造影回波统计参数进行编码成像。

4.根据权利要求3所述一种超声脑中小微动/静脉血管微泡造影灌注功能定量分类成像方法，其特征在于：所述微泡小波解相关全频域检测中采用经颅衰减的微泡母小波，经颅衰减的微泡母小波是依据颅骨声衰减声场分布，并通过构造声场驱动的脑血管微泡母小波而得到的。

5.根据权利要求1所述一种超声脑中小微动/静脉血管微泡造影灌注功能定量分类成像方法，其特征在于：所述步骤3)具体包括以下步骤：

3.1)将获得的脑血管三维回波统计参数造影图像序列矩阵按照时间序列进行二维线性变换，得到重构的二维矩阵；

3.2)对步骤3.1)得到的二维矩阵进行主成分分析，获得多个灌注成分；

3.3)分别对不同灌注成分计算时间变化曲线，然后根据各灌注成分时间变化曲线差异，分别与脑中、小、微血管灌注区域建立关联。

6.根据权利要求1所述一种超声脑中小微动/静脉血管微泡造影灌注功能定量分类成像方法，其特征在于：所述步骤4)具体包括以下步骤：

4.1)对脑中、小、微血管的灌注区域分层处理，每层以a×a像素为窗长大小，以单像素为窗间移动步长，分别提取脑中、小、微血管灌注时间强度曲线，其中，a＝1～9；

4.2)根据步骤4.1)提取的灌注时间强度曲线，计算得到脑中、小、微血管的时间类、强度类及比值类灌注参量。

7.根据权利要求6所述一种超声脑中小微动/静脉血管微泡造影灌注功能定量分类成像方法，其特征在于：所述时间类灌注参量为冲入时间、冲出时间、达峰时间中的一种或多种；强度类灌注参量为峰值、曲线下面积中的一种或多种；比值类灌注参量为冲入率、冲出率中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述一种超声脑中小微动/静脉血管微泡造影灌注功能定量分类成像方法，其特征在于：所述步骤5)具体包括以下步骤：依据造影微泡在动静脉中的灌注特征差异以及时间类、强度类及比值类灌注参量的数值，分别进行伪彩色编码，采用强度双阈值法并通过调节伪彩色编码图像的上阈值及下阈值，对脑中、小、微血管进行动静脉分离。