[发明专利]改进的直径速度环方法测量升主动脉脉搏波速度的方法

说明书

本发明公开改进的直径速度环方法测量升主动脉脉搏波速度的方法，包括以下步骤：利用心电图的R波波峰分别对升主动脉的M模式超声图像、D模式超声图像分割心动周期；从分割好心动周期的M模式超声图像中提取升主动脉的直径波形；再从分割好心动周期的D模式超声图像中提取升主动脉的血流速度波形；分别获取直径波形和血流速度波形中的上升点，并利用RANSAC计算PWV值。本发明通过改进的结合梯度计算和重心法的直径波形提取方法，降低原始的ln(D)U‑loop方法在通过超声M模式的图像数据计算直径波形时过多的人工干预，并能有效缩短直径波形提取的处理时间和减少误差；从而提高其计算直径波形时的容错率。

技术领域

本发明涉及改进的直径速度环方法测量升主动脉脉搏波速度的方法。

背景技术

心血管疾病(CVD)是世界范围内死亡的主要原因。早期发现和风险评估心血管疾病有助于降低心血管疾病相关的总体发病率和死亡率。据《中国心血管病报告2018》报道，中国心血管病患病率及死亡率仍处于上升阶段，推算心血管病现患人数2.9亿，其中脑卒中1300万，冠心病1100万，高血压2.45亿，占居民疾病死亡构成的40％以上。动脉硬化被广泛认为与心血管风险相关，为心血管风险评估提供了一个强有力的指标。因此，采用一种简单、无创的方法来准确评估动脉硬度具有重要的临床意义。

国内对于脉搏波速度的研究大多是关于脉搏波速度与动脉硬化、年龄、冠状动脉病变以及高血压等之间的相关性联系，并且使用的脉搏波速度大部分是肱-踝PWV、颈-股PWV、股-踝PWV等，这些方法反应的是两个检测点之间的平均PWV，不能反应局部血管病变的硬度，并且其测量两点间距离是以血管在人体呈直线的前提，这就具有了测量测量误差。关于局部动脉的PWV测量主要是钱林学、李尚等人，先后发表关于局部PWV与性别年龄、内中膜厚度等之间的关系。并对颈动脉局部脉搏波速度测量技术的可靠性做了研究，主要实验了：基于超快速梳齿状聚焦波束发射与接收序列的动脉血管局部PWV检测技术，该方法通过相邻扫描线血管壁的相移波形之间的相对时延和相邻扫描线的距离计算PWV，但是在动脉迂曲时，很难检测PWV。所以对于升主动脉PWV测量，该方法不适合。

脉搏波成像技术(PWI)是基于分析超声图像片段的基础上，追踪脉搏波沿动脉壁的传播来估计局部PWV。2012年罗建文等人将PWI方法测量了8名健康青年人的颈动脉PWV值，验证该方法的可行性。并在2014年任天玲、罗建文等人使用PWI方法，对模拟数据进行实验，探究了超声成像的帧率、扫描线数量、图像宽度等关键参数对PWV值测量的精度影响，对局部PWV测量参数优化提供了重要参考。

QA-loop方法和ln(D)U-loop方法是通过对早期的Bramwell-Hill公式变换而来。Rabben等人通过超声计算血流的流量和血管的横截面积将QA-loop方法实验到人和狗的劲动脉，并与foot-to-foot方法对比分析可行性。Feng和Khir在2010年通过测量动脉的直径和血流速度的变化，使用ln(D)U-loop方法测量了人的劲动脉和狗的升主动脉的局部PWV。Negoita使用该方法测量了13个健康人的升主动脉PWV，并在2018年完善动脉直径和血流速度的提取方法，并测量了10个健康人的升主动脉的PWV，但是该方法仍然存在提取直径波形时对数据图像要求高，实验数据范围窄等问题。

发明内容

本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出改进的直径速度环方法测量升主动脉脉搏波速度的方法。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：改进的直径速度环方法测量升主动脉脉搏波速度的方法，包括以下步骤：

步骤S10、利用心电图的R波波峰分别对升主动脉的M模式超声图像、D模式超声图像分割心动周期；

步骤S20、从分割好心动周期的M模式超声图像中提取升主动脉的直径波形；

步骤S30、再从分割好心动周期的D模式超声图像中提取升主动脉的血流速度波形；