[发明专利]一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法和系统，能够通过对不同阵元对应的通道数据，单独估算血流速度，而后通过角度相位对齐和叠加的方式，提高血流信号的信噪比，进而提高血流速度估计的准确性。所述方法包括：发射超声波，从接收的回波信号采集与每个阵元对应的通道数据；对每一个通道数据，进行解调变换，获取复数信号；进行滤波处理，以在时间方向上滤除组织多普勒速度成分；对滤除组织多普勒速度成分的复数信号进行滑动窗口快速傅里叶变换，以获取变换后的频域复数信号；基于每一个阵元扫描线方向与血管的角度，通过变换后的频域复数信号获取与每个通道数据对应的血流速度，并基于血流速度生成目标区域的血流图像。

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，尤其涉及一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法和系统。

背景技术

传统的超声多普勒成像系统通常基于超声多普勒现象来实现。例如，运动的组织或血流会造成超声频率发生偏移，通过对频率偏移的计算可以用以估计组织或血流运动的速度情况。典型的应用包括超声多普勒D模式成像、超声多普勒C模式成像等，这些成像模式的结果对心血管相关疾病有着重要的指导意义。现有的超声多普勒成像技术是通过超声换能器阵元发射超声波，接收对应的回波信号以获取通道数据，并对通道数据进行波束合成，然后获得采样线，用以估计血流的速度。传统成像技术需要进行波束合成，这意味着对于同一个位置的血流速度估计需要使用到不同位置的阵元发射出来的超声波累加获得，而在频域变化过程中，存在假设扫描方向与血流方向的唯一夹角为θ角度，这会明显的与物理的阵元发射实际夹角存在误差，从而导致血流速度估计不准确的问题。

发明内容

本发明的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法和系统，能够通过对不同阵元对应的通道数据，单独估算血流速度，而后通过角度相位对齐和叠加的方式，提高血流信号的信噪比，进而提高血流速度估计的准确性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下各方面。

一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法，其包括：

发射超声波，从接收的回波信号采集与每个阵元对应的通道数据；对每一个通道数据，进行解调变换，获取复数信号；对获取复数信号进行滤波处理，以在时间方向上滤除组织多普勒速度成分；对滤除组织多普勒速度成分的复数信号进行滑动窗口快速傅里叶变换，以获取变换后的频域复数信号；

基于每一个阵元扫描线方向与血管的角度，通过变换后的频域复数信号获取与每个通道数据对应的血流速度，并基于血流速度生成目标区域的血流图像。

一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像系统，其包括：具有多个阵元的换能器，与换能器依次连接的回波信号处理器、通道数据处理器、复数信号处理器、血流速度处理器、图像编码处理器、存储器、以及显示器；

其中，换能器，用于发射超声波，并接收回波信号；

回波信号处理器，用于从接收的回波信号采集与每个阵元对应的通道数据；

通道数据处理器，用于对每一个通道数据，滤除通道数据在通道数据的长度方向的直流分量，获取滤波后的通道数据；并对滤波后的通道数据进行数据插入，以保持插入数据后的通道数据的相位和信噪比不变；

复数信号处理器，用于对插入数据后的通道数据进行解调变换，获取复数信号；对获取复数信号进行滤波处理，以在时间方向上滤除组织多普勒速度成分；并对复数信号进行滑动窗口快速傅里叶变换，以获取变换后的频域复数信号；

血流速度处理器，用于基于每一个阵元扫描线方向与血管的角度，通过变换后的频域复数信号获取与每个通道数据对应的血流速度；

图像编码处理器，用于基于血流速度生成目标区域的血流图像。