[发明专利]使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法

说明书

公开了使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法。该装置包括：以二维方式布置有多个换能器的二维换能器阵列；声学窗口检测部分，配置为通过驱动多个换能器中的一些换能器来发射和接收超声信号，对多普勒信号进行检测，并确认与所检测到的多普勒信号中具有高强度的多普勒信号相对应的换能器；血流检测部分，配置为使用包括所确认的换能器在内的多个相邻的换能器通过波束转向而关于多个转向矢量对多普勒信号进行检测，并配置为确认与所检测到的多普勒信号中具有最高强度的多普勒信号相对应的转向矢量；以及多普勒处理部分，配置为通过使用所确认的转向矢量而执行波束转向来对多普勒信号进行检测，并且从所检测到的多普勒信号中获取血流信息。

技术领域

本发明涉及超声诊断，并且更具体地涉及使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法。

背景技术

一般而言，血管中的血流速度的测量通常用于诊断疾病。通常使用利用多普勒效应的超声诊断系统。

使用超声波的多普勒效应来测量血流的方法具有能够实时地非侵入性(无创)地测量血流的速度的特征，并且通常用于现代医学的诊断中。

在使用多普勒效应的超声诊断系统中，通过以下确定对象的速度：向目标诸如红血细胞发射超声信号，接收从对象反射的信号，以及然后检测由对象的移动引起的所接收信号的频率偏移。

也就是说，具有特定频率的超声波入射到人体，并且检测由流过血管的红血细胞反射的超声波。在此，由于所检测到的超声波的频率与入射的超声波的频率不同，所以通过检测这样的频率变化来测量血流速度。

在使用超声信号测量血流速度的原理的简要描述中，超声信号通过超声探头发射到目标，并且由目标反射的超声信号通过超声探头获取。

在此，当目标移动时，所反射信号的中心频率从所发射信号的中心频率发生改变。目标的移动速度可以根据所反射信号的中心频率的变化来计算。在此，目标的移动速度与由目标反射的信号的多普勒频移成比例。

在患有心血管疾病诸如中风等的患者的情况下，有必要通过测量血管的血流速度来监测疾病的状态。为此，使用多普勒超声测量血流速度。例如，经颅多普勒(transcranialDoppler,TCD)超声检查是一种使用2MHz低频的超声波来测量颅腔内的血管中的血流速度和多普勒频谱波形的方法。在TCD中，将超声波发射到颅骨中，分析由血管的红血细胞反射的回波，并且将多普勒频移转换成速度并且示出为多普勒频谱。

然而，由于超声信号通常难以穿过颅骨，所以在TCD中有必要通过为颅骨的较薄部分(例如，颞叶太阳穴附近)的声学窗口测量血流。由于声学窗口是超声信号在解剖学上容易穿过的颅骨的相对较薄部分并且包括颞(temporal)窗口、眼窝(orbital)窗口、枕下(suboccipital)窗口、下颌下(submandibula)窗口、下颌后(retromandibular)窗口等。

然而，由于声学窗口的面积狭窄，并且每个人的解剖位置略有不同并且不能用裸眼看到，所以有必要根据用户的经验来检测该位置并且通常伴随着反复试验。此外，即使当超声探头位于声学窗口中时，为了获取精确的多普勒信号，用户也有必要在解剖学上很好地理解血管存在的方向并且允许超声探头的方向面对血管存在的方向。

因此，TCD等的血流测量只能由熟练的专家来执行，并且有必要根据患者的运动或姿势实时地执行校正，从而需要大量的时间和精力来进行测量。

发明内容

本发明旨在提供一种能够在使用多普勒超声测量血流的同时显著地减少用于检测声学窗口和血管方向的时间和精力的使用多普勒超声的血流测量装置，以及一种对该血流测量装置进行操作的方法。

本发明的各方面不限于上述方面，并且本领域技术人员将从以下描述中理解本发明的其他未述方面。