[发明专利]自动优化多普勒成像参数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多普勒成像技术，尤其是涉及一种自动优化多普勒成像参数的方法。

背景技术

在超声诊断系统中，多普勒效应被广泛用于人体血流的无损检测与测量，它可以显示出人体血流的动态变化信息。但受所检查血管、检测深度以及系统扫查速度等因素的影响，多普勒成像的脉冲重复频率、基线位置、谱图方向等成像参数可能不是最佳的，需要医生根据实际情况进行手动调整，而一般情况下这种调整很难一次完成，需要多次调整才能调整到最佳的成像参数档位。

多普勒成像自动优化技术，可以通过对当前一段时间血流信号的检测，分析出当前最佳的脉冲重复频率、基线位置、谱图方向等成像参数，通过一次按键就可以立刻进入优化好参数的成像模式，极大的方便医生的使用。为实现这一功能，研究者提出了很多不同的多普勒成像参数的优化方法。

在美国专利申请US6663566中，首先获取一段时间（至少包含一个心动周期）的多普勒信号，然后检测是否发生了多次混叠，如果发生多次混叠，需要增加脉冲重复频率后再进行参数优化。这种优化方法稳定性较好，当混叠较为严重时，可能需要多次循环才能找到合适的脉冲重复频率。

在公开号为CN101647715的中国专利申请公开的技术方案中，当用户按下优化按钮后，系统会先以当前深度的最大脉冲发射频率进行至少一个心动周期的成像，然后根据成像结果分析最优的成像参数。这种方法需要大于至少一个心动周期的时间才能完成优化，存在较为明显的暂态过程。此外，当血流速度较小时，以最大脉冲发射频率进行成像，血流信号在声谱图中所占比例很小，优化效果可能会不太稳定。

公开号为CN102247170的中国专利申请提出了多普勒信号两路处理的技术，一路经过降采样获得对应用户调节的速度档位的多普勒信号，另一路用于实时监测分析，估计最优的多普勒成像参数。这种技术对用户触发的优化操作可以实时响应，避免了优化环节的暂态过程，但是对于低速血流的优化依然不够稳定。

发明内容

针对现有技术的不足，提出一种自动优化多普勒成像参数的方法，获得多普勒成像参数的精确估计。

本发明采用如下技术方案实现：一种自动优化多普勒成像参数的方法，其包括步骤：

A、以大于当前用户设定的速度档位对应的脉冲重复频率或者采样率进行多普勒成像并获取多普勒血流信号；

B、对上述多普勒血流信号分多路并行处理，使用其中一路计算多普勒血流信号的功率谱，使用其中至少两路进行多普勒血流信号的成像参数优化。

其中，步骤B中具体包括步骤：

B1、对多普勒血流信号进行频谱分析计算，获得多普勒血流信号随时间变化的第一功率谱；

B2、判断第一功率谱是否发生多次混叠，若发生多次混叠，则将脉冲重复频率设置成最大而基线保持不变，否则转入步骤B3；

B3、计算多普勒血流信号在第一功率谱中所占的比例P，判断血流信号百分比P是否大于阈值T，阈值T为0~0.5之间的预设常数，若是，转入步骤B4，否则转入步骤B5；

B4、依据第一功率谱优化基线和脉冲重复频率降采样率；

B5、对多普勒血流信号进行降采样，对降采样以后的多普勒血流信号进行进行频谱分析计算，获得第二功率谱；

B6、判断第二功率谱是否发生多次混叠，若发生多次混叠，转入步骤B4，否则转入步骤B7；

B7、依据第二功率谱优化基线和脉冲重复频率降采样率。

其中，所述步骤B2中判断第一功率谱是否发生多次混叠的步骤具体包括：

B21、通过搜索第一功率谱的平均功率最小值点Fre_Min，得到该频率点Fre_Min的功率值随时间变化的平均功率最小值曲线LMP；

B22、计算平均功率最小值曲线LMP的均值mL和方差dL，

其中,Num为累积的功率谱线的数目；

B23、若或者则认为功率谱发生了多次混叠，其中，k₁、k₂均为1~10之间的预设常数，为系统的噪声平均功率。

其中，k₁=3，k₂=5。

其中，所述步骤B3中计算多普勒血流信号在第一功率谱中所占的比例P的步骤包括：

B31、检测第一功率谱中多普勒血流信号的范围L；

B32、通过计算多普勒血流信号在第一功率谱中所占的比例，其中N为功率谱的宽度。

其中，所述步骤B31具体包括：