[发明专利]一种基于超声的血流速度测量及血流流量测量方法

权利要求书

1.一种基于超声的血流速度测量方法，

包含接收采集自被测血管内的反馈射频信号，并将该射频信号经希尔伯特变换后获得离散IQ信号的步骤；

其特征在于，还包含如下步骤：

将离散IQ信号通过N个子采样门进行子采样划分，N个子采样门包含被测血管的全部深度范围；N为2以上自然数；

将每个子采样门内的IQ信号顺序进行时间域信号复合、壁滤波器滤波、频域转换，生成频域信号；

从获得的频域信号中计算幅度频谱，并从中计算流量速度；

子采样门的个数N由血管深度及脉冲波波长确定，即

子采样门的个数取符合条件的最大偶数；

子采样门的大小由公式获得，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。

2.如权利要求1所述的血流速度测量方法，其特征在于，所述时间域信号复合采用公式s_k(i)＝∑s(i,k)进行，其中i表示IQ信号在时间上的离散序号，k是子采样门的序号；s(i,k)表示第k个子采样门中i时刻的IQ信号，s_k(i)表示经过时间域复合操作后的信号。

3.如权利要求2所述的血流速度测量方法，其特征在于，所述频域转换的步骤为采用短时窗口快速傅里叶变换实现，具体公式为：其中，w表示短时窗口快速傅里叶变换的窗口大小，表示转换后的频域信号；

获取幅度频谱成像的步骤中，所述幅度频谱通过公式获得。

4.如权利要求3所述的血流速度测量方法，其特征在于，从获得的频域信号中计算幅度频谱后，还包括提高频谱对比度的步骤；其通过将幅度频谱在频域上做复合操作实现，其实现公式为：P(t,ω)＝∑P_k(t,ω)；

所述射频信号转换为IQ信号后，还包括经过低通滤波的步骤，低通滤波用于过滤掉信号中的直流分量和无效频率；

从获得的频域信号中计算幅度频谱成像后，还包括对图像平滑处理、压缩处理的步骤。

5.一种基于超声的血流流量测量方法，其特征在于，包含如权利要求1至4任一项所述的血流速度测量方法；还包括：

根据幅度频谱计算t_j时刻的血流流速分布信息V(k,t_j)的步骤；

将血流流速分布信息V(k,t_j)积分得出血流流量的步骤。

6.如权利要求5所述的血流流量测量方法，其特征在于，根据幅度频谱计算t_j时刻的血流流速分布信息V(k,t_j)采用如下公式：其中，V_i表示t_j时刻第k个子采样门幅度频谱P_k(T,ω)对应的血速；

将血流流速分布信息V(k,T)积分得出血流流量的步骤中，血流流量：离散表示为其中，r为子采样门宽度，R为被测血管半径。

7.如权利要求6所述的血流流量测量方法，其特征在于，还包括对血流流量进行角度修正的步骤；修正后的血流流量其中，其中s表示单心脏跳动周期中的心脏收缩时刻，d表示心脏跳动周期中的心脏舒张时刻，α表示血管壁与子采样门之间的夹角。

8.如权利要求7所述的血流流量测量方法，其特征在于，还包括计算血流流量抖动指数的步骤，血流流量抖动指数其中N_h为心脏周期数，x_i表示单个心脏周期数时的血流流量，u为整个测量期间的血流流量平均值。