[发明专利]用于对二尖瓣返流的分析的超声彩流图

说明书

技术领域

本发明涉及医学诊断超声系统，并且具体涉及用于对二尖瓣返流流动的分析的诊断超声成像系统的使用。

背景技术

返流流动是一种需要分析和适当处置的严重医疗状况。就在左心室收缩以将血液泵送到身体中之前，二尖瓣必须完全闭合，以使得收缩将把全部血流喷射到主动脉中。如果瓣膜没有完全闭合，则左心室中的血液的一些将通过未完全密封的瓣膜中的开口被喷射回到左心房中。这种血液的回流——通常是通过未完全闭合的瓣叶喷回的小的短暂的血流射束——减少了从心脏流出的血流，并因此降低了每次心脏收缩的效率。接着心脏接着必须更快速地泵送，以便于身体提供其必要的滋养血流的供应。心脏由于它的低效率而过劳，导致心力衰竭。

临床医生多年来一直使用超声成像以试图检测返流血流。对瓣膜返流的超声检测最初是通过在心脏的左侧的超声图像中寻找以上提到的血液的射束来完成的。在过去二十年间，一直通过二维(2D)彩流多普勒成像来帮助观察射束，在二维彩流多普勒成像中，小的血液射束的高速度和湍流被通过靠近泄漏的心脏瓣膜仔细搜索这些异常的局部流速来检测。但是，对射束在其中最普遍的图像平面的采集，连同心脏和瓣膜运动及在二尖瓣附近的血流湍流，以及射束的短暂出现，对这种主观方法提出了挑战。近年来，在可以以超声方式观察射束的位置的情况下，临床医生已经使用被称为PISA的技术——近端等速表面积的首字母缩写来试图量化返流血流。在这种方法中，通过彩流多普勒成像来对疑似瓣膜和在LV心腔内部并且接近瓣膜的区域进行成像。在射束出现时，在近端区域中形成流动汇聚区域(FCR)，这是因为所述区域中的血流速度朝着返流口瞬间加速。该流型在彩流图像中的产生混叠，这是因为流速度暂时超过用于彩流图像的速度范围。该时刻的彩流图像被捕获并且被冻结在显示器屏幕上。接着对FCR的第一混叠线处的速度v进行测量，并且对从所述混叠线到瓣膜口的假定中心的距离r进行测量。接着使用表达式Q_t＝2·r²v来将这两个测量结果用于计算通过所述口的流率。

PISA技术中的重要步骤是辨别超声图像中的等速表面。所述表面可以是二维超声图像中的弧形曲线或是3D超声图像中的准半球区。以高精确度识别所述等速表面是必要的，这是因为从等速表面到返流口测得的径向距离是流率方程的平方项。过去被用来更好地辨别等速表面的一种方法是尝试使用彩流系统的混叠阈值来识别所述表面。彩流超声系统通过以被称作脉冲重复频率的采样率来对血液的流动进行采样来运行。该采样率将满足血流速度的奈奎斯特准则，所述血流速度转化成高达采样率的一半的频率。这些充分采样的血流速度的范围一般在超声图像旁边被显示为零速度周围从+V至–V的范围的不同颜色的颜色条，其中，V是被采样以满足奈奎斯特准则的最大速度。因此，待检测的血流的速度越大，则多普勒采样率必须越大。如果流速超过+V或–V速度，则多普勒处理器将“卷绕”，并且显示颜色条的另一个端部的颜色。血流诊断中的正常实践是使用这样的多普勒采样率，即所述多普勒采样率足够高以使得所有期望血流速度都将根据奈奎斯特准而被充分采样，并且将不超过混叠开始的速度。

对能够被用来更好地辨别等速表面的颜色条的非标准使用是在被称作“基线位移”中调节颜色条。如以上提到的，零速度常规地在颜色条的中心，在+V和–V的最大速度之间等距。通过这样的操作来执行基线位移，即将零速度点移到非中心位置，以使得将被用作等速表面的流速的所述流速在颜色条的一个端部。这将引起在意指的等速流速处发生混叠，造成等速流速以上的显示的颜色的卷绕。当颜色条的相对端具有不同颜色时(例如一个端部为红色而另一个端部为蓝色)，显示的颜色在等速流率的任一侧上将是不同的。尽管对颜色条的这种使用将刻意地造成混叠发生并且将颜色条绘制得不合适于被显示的(通常是不期望的结果)，但在等速的任一侧上的颜色差异可以使得在超声图像中更容易辨别等速表面。期望的是针对二尖瓣返流状况而特别设计的颜色条，所述颜色条在保持表示流动状况的颜色条被显示的同时在彩流图像中高亮显示等速表面。

发明内容