50 %重疊的20毫秒漢明窗口的功 率譜來獲得。在此之后，從所生成的譜圖提取平滑且可重現(xiàn)的最大頻率包絡(luò)線。為了獲得高 質(zhì)量的最大頻率包絡(luò)線，將一階無限沖激響應(yīng)(IIR)濾波器最初應(yīng)用于所獲得的譜圖。接下 來，將2D中值濾波器應(yīng)用于從IIR濾波器獲得的脈沖波形。中值濾波器的輸出用于提取譜頻 率包絡(luò)線。
[0053] 為了在步驟88中估計(jì)PSV，首先在步驟78中如先前所描述地根據(jù)所識(shí)別的血管信 息創(chuàng)建3D血管圖。在步驟86中，通過對(duì)從血管圖獲得的頸動(dòng)脈血管結(jié)構(gòu)的幾何形屯、的分段 線性擬合來根據(jù)血管圖估計(jì)多普勒角度。還根據(jù)所估計(jì)的譜曲線來計(jì)算最大多普勒移位頻 率。
[0054] 在步驟88中，使用標(biāo)準(zhǔn)多普勒公式根據(jù)多普勒角度和最大多普勒移位來估計(jì)峰值 收縮速度。
[0055] v=(FsXc)/(2XFtXcos白），
[0056] 其中，F(xiàn)s為多普勒頻率移位，C為身體中的聲速(標(biāo)稱上被假定為1540m/s )，F(xiàn)t為入 射波束的頻率，并且0為相對(duì)于流動(dòng)方向的波束入射角度。
[0057] 端流的特征在于在血管的分支處或在小直徑血管中存在高流速的情況下通常可 見的譜展寬。譜展寬能夠通過估計(jì)譜的帶寬來估計(jì)，也被稱為譜寬度。端流通過估計(jì)譜寬度 并且因此提取譜圖的包絡(luò)線的上軌跡和下軌跡來表征。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，如通過圖 10所描述的，端流通過使用在上譜軌跡與下譜軌跡之間的面積與在上譜軌跡下方的面積的 比例來估計(jì)。該附圖5圖示了設(shè)及的計(jì)算步驟，并且在圖11中示出了對(duì)被跟蹤的多普勒譜圖 的圖示。該準(zhǔn)則具有將=個(gè)動(dòng)脈(頸總動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈和頸外動(dòng)脈)置于相對(duì)于其峰值的相 等步調(diào)(footing)的增加的優(yōu)點(diǎn)。它使峰值高度對(duì)譜寬度的估計(jì)的作用無效。如果僅使用上 包絡(luò)線軌跡與下包絡(luò)線軌跡之間的寬度，則由于頸外動(dòng)脈和頸總動(dòng)脈具有比頸內(nèi)動(dòng)脈更高 的峰值，因此運(yùn)能夠?qū)е洛e(cuò)誤的估計(jì)。相應(yīng)地，端流通過W下來估計(jì)：
[0059] 圖9的方法的結(jié)論確定是向用戶報(bào)告對(duì)頸動(dòng)脈分叉點(diǎn)（92)的發(fā)現(xiàn)、對(duì)狹窄（90)的 指示、或正常頸動(dòng)脈(96)。運(yùn)些確定是通過在比較步驟98曰、9^3和98c中將來自步驟84的譜 寬度SW的端流估計(jì)結(jié)果和來自步驟88的PSV估計(jì)結(jié)果與端流闊值Ts和速度闊值Tp進(jìn)行比較 來進(jìn)行的。標(biāo)稱速度闊值Tp為125cm/sec，并且標(biāo)稱端流準(zhǔn)則為0.5。然后在顯示屏幕上將運(yùn) 些比較的結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。
[0060] 總之，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種用于檢測(cè)并表征頸動(dòng)脈中的感興趣節(jié)段而無 需對(duì)血管的任何成像的方法。該創(chuàng)造性技術(shù)利用W上描述的非成像二維陣列多普勒探頭和 先前描述的血管定位的方法W及用于檢測(cè)狹窄并估計(jì)其嚴(yán)重性的多普勒角度估計(jì)。本發(fā)明 的主要原理包括:計(jì)算頸動(dòng)脈結(jié)構(gòu)中的各點(diǎn)處的端流并利用差異化的狹窄程度來表征端 流;將對(duì)端流和PSV的估計(jì)結(jié)果進(jìn)行組合W識(shí)別頸動(dòng)脈中的感興趣節(jié)段;并且將對(duì)端流估計(jì) 結(jié)果與PSV估計(jì)結(jié)果進(jìn)行組合W在狹窄的程度方面自動(dòng)表征血管節(jié)段的狹窄。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于對(duì)頸動(dòng)脈的診斷的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，包括： 探頭，其包括以元件的行和列的方式布置的超聲換能器元件的二維陣列； 波束形成器，其被耦合到所述陣列的所述元件，并且適于發(fā)射脈沖并接收來自每個(gè)元 件下方的多普勒信號(hào)； 多普勒處理器，其被耦合到所述波束形成器，并且響應(yīng)于所接收的多普勒信號(hào)而產(chǎn)生 針對(duì)每個(gè)換能器元件的多普勒值； 譜多普勒處理器，其響應(yīng)于所述多普勒值而產(chǎn)生譜多普勒曲線； PSV估計(jì)器，其響應(yīng)于所述多普勒值而產(chǎn)生對(duì)峰值收縮速度的估計(jì)結(jié)果； 湍流估計(jì)器，其響應(yīng)于所述譜多普勒曲線而產(chǎn)生對(duì)流動(dòng)湍流的估計(jì)結(jié)果；以及 狹窄檢測(cè)器，其根據(jù)峰值收縮速度估計(jì)結(jié)果和湍流估計(jì)結(jié)果來產(chǎn)生對(duì)狹窄的指示。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，其中，所述湍流估計(jì)器還包括產(chǎn)生對(duì) 流動(dòng)湍流的估計(jì)結(jié)果的估計(jì)器，所述流動(dòng)湍流的估計(jì)結(jié)果與所述譜多普勒曲線的展寬有 關(guān)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，其中，所述狹窄檢測(cè)器還能用于辨別 頸動(dòng)脈分叉與頸動(dòng)脈狹窄。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，其中，所述狹窄檢測(cè)器通過正常峰值 收縮速度和高湍流來辨別頸動(dòng)脈分叉，并且通過高峰值收縮速度和高湍流來辨別狹窄。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，其中，所述譜多普勒曲線還包括譜 圖；并且 其中，所述譜多普勒處理器還提取所述譜圖的包絡(luò)線。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，其中，所述譜多普勒處理器還提取所 述譜圖的上軌跡和所述譜圖的下軌跡。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，其中，所述湍流估計(jì)器響應(yīng)于對(duì)所述 譜圖的上軌跡和下軌跡的所述提取而通過使用在所述上軌跡與所述下軌跡之間的譜圖面 積與在所述上軌跡下方的譜圖面積的比例來估計(jì)湍流。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，還包括血管定位處理器，所述血管定 位處理器響應(yīng)于針對(duì)每個(gè)換能器元件的所述多普勒值和每個(gè)換能器元件與頸動(dòng)脈的空間 關(guān)系而產(chǎn)生頸動(dòng)脈血管圖。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，還包括多普勒角度估計(jì)器，所述多普 勒角度估計(jì)器響應(yīng)于所述血管圖而估計(jì)多普勒角度。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，其中，由所述多普勒處理器產(chǎn)生的 所述多普勒值還包括速度值， 其中，所述PSV估計(jì)器根據(jù)所估計(jì)的多普勒角度和所述速度值的最大值來估計(jì)峰值收 縮速度。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，其中，所述最大值是根據(jù)所述譜多 普勒曲線來計(jì)算的。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，其中，所述譜多普勒曲線不由所述 系統(tǒng)顯示。13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非成像多普勒超聲系統(tǒng)，其中，所述對(duì)狹窄的指示還包括對(duì) 從正常到完全閉塞的范圍變動(dòng)的狹窄的程度的估計(jì)。
【專利摘要】一種用于頸動(dòng)脈診斷的非成像診斷超聲系統(tǒng)具有二維陣列探頭，所述二維陣列探頭具有較少量的元件和相對(duì)大的元件尺寸，所述二維陣列探頭能夠覆蓋頸動(dòng)脈在其分叉處的區(qū)。所述元件在非相控的情況下被獨(dú)立地操作，并且在空間上檢測(cè)每個(gè)元件下方的多普勒流動(dòng)。所述系統(tǒng)以二維或三維的方式產(chǎn)生頸動(dòng)脈血液流動(dòng)的圖，并且當(dāng)在血管上方移動(dòng)所述探頭時(shí)，能夠通過匹配頸動(dòng)脈流動(dòng)的節(jié)段來組裝所述流動(dòng)的延伸視圖。在所述頸動(dòng)脈已經(jīng)被定位后，就通過對(duì)峰值收縮速度和血液流動(dòng)湍流的自動(dòng)測(cè)量來評(píng)估狹窄的程度。
【IPC分類】A61B8/06, A61B8/08
【公開號(hào)】CN105491957
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480041333
【發(fā)明人】K·帕拉尼薩米, S·戈文納哈里薩提恩安娜拉亞娜, R·S·西索迪亞, N·布薩, S·M·文凱特桑, S·塞特拉曼, J·彼得魯齊洛, A·阿南德, S·周, R·Q·埃爾坎普, V·巴薩瓦勞伊帕蒂爾歐卡里
【申請(qǐng)人】皇家飛利浦有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2014年7月2日
【公告號(hào)】EP3024395A1, US20160157814, WO2015011585A1