[发明专利]对血管狭窄的超声测量

说明书

一种超声系统用于根据残留管腔面积来测量血管狭窄百分比。在狭窄部位附近的血管的无阻塞点处进行体积血流量测量。在狭窄处进行经时间平均化的平均血流速度测量。计算这两个值的商以产生残留管腔面积和阻塞部位狭窄百分比的估计值。

技术领域

本发明涉及医学诊断超声系统，并且具体涉及使用超声系统来测量血管狭窄、血管阻塞百分比。

背景技术

斑块和其他物质的堆积会阻塞血管，从而阻止向身体的组织和器官供应足够的营养血液。因此，期望能够检测和测量血管阻塞，通常以狭窄百分比表示由斑块引起的正常流动管腔减小的百分比。由于难以获得正确的图像平面以进行正确的测量，因此利用超声对阻塞进行可视化和测量对于二维(2D)超声来说是个问题。三维(3D)超声将消除该问题，但是会因斑块钙化阴影和分辨率不足而受到阻碍。量化血管阻塞的最常见的方法不是通过超声，而是通过血管造影。由于血管造影照片是投影图像，因此可以用于评估血管直径的减小，而不能用于流动管腔面积的变化。图1图示了利用投影图像来评估管腔尺寸的困难之处。在图1中，如由流动向量F所示，血液在血管10中流动。在该示例中，血管10完全没有受到阻塞，但是具有如图所示的弯曲。如果平行于流动方向F拍摄投影图像，则结果得到的管腔图像将表现出如图1a中的管腔70所示的那样。因此，可以将血管10的该视图视为阻塞的血管的视图。血管造影照片通常不是如图1所示的那样平行于流动方向拍摄的，而是法向于如图1所示的血管的长度的方向拍摄的，但是它们的重建原理相同。结果得到的血管造影照片将受到血管内的斑块的旋转取向和血管的曲折路径的强烈影响，并且由于这些原因，通常会在不同的血管观察方向上采集大量的血管造影照片。通过比较不同的视图，通常使用NASCET标准对狭窄程度进行评估，该NASCET标准将在狭窄处感知的残留管腔直径与血管中的无阻塞点处的血管管腔直径进行关联。然而，即使从多个角度观看血管，利用血管造影照片也常常会低估狭窄程度。尽管如此，这种测量仍然优于用于评估狭窄的当前超声方法，后者测量狭窄处的峰值血流速度，然后基于已知的先前测量结果将该速度与血管直径减小量相关联。但是超声简单易用，并且不像血管造影术那样涉及使用放射性造影剂。因此，如果可以获得准确可靠的超声技术，则期望能够使用超声对血管狭窄执行初步评估。由于已经发现狭窄的血液动力学效应与残留的管腔面积而不是管腔直径更紧密相关，因此对于这样的评估还期望测量管腔面积的减小量而不是管腔直径的减小量。

发明内容

根据本发明的原理，描述了用于根据管腔面积减小量来测量血管的狭窄百分比的超声系统和超声测量技术。在阻塞部位附近的血管的无阻塞点处进行体积血流量测量。在狭窄处进行对血流速度的测量。计算这两个值的商以产生残留的管腔面积与阻塞部位处的狭窄百分比的估计值。优选使用3D超声进行体积血流量测量。

附图说明

在附图中：

图1图示了曲折的无阻塞的血管。

图1a图示了在血流方向上拍摄的图1的血管管腔的投影图像。

图2图示了颈总动脉和颈内动脉中的具有要根据本发明的原理测量其狭窄百分比的狭窄区域的颈动脉。

图3图示了具有要测量其血流量的横截面的血管。

图4图示了对通过超声换能器前面的虚拟表面的体积血流量的测量。

图5图示了为什么图4的体积流量测量技术不需要角度校正。

图6图示了在若干心动周期上跟踪其平均速度的谱多普勒显示。

图7是根据本发明的原理构造的超声系统的框图。

具体实施方式