一种估算流体速度的系统和方法
【专利摘要】本申请公开了一种估算流体速度的系统和方法，包括定位装置，用于通过超声成像确定待检测流体的位置，确定待检测速度剖面，在剖面上选取多个信号采样点；换能器用于在处理器的控制下，向流体发射超声波并接收脉冲回波信号；处理器，还用于对脉冲回波信号进行处理，计算出多个信号采样点的流体速度，并对多个信号采点的流体速度值进行曲线拟合，得到流体速度的剖面曲线。本申请由于使用处理器，如FPGA，可对血管内不同深度的血流速度同时采样测量，数据可并行处理，计算出多个采样点的流体速度，通曲线拟合得到流体速度的剖面曲线，从而可得到各点的血流速度，能实时反映血流异常，信号处理的实时性和计算精度更高，可为血管病变提供诊断依据。
【专利说明】一种估算流体速度的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及医疗超声成像技术，尤其涉及一种估算流体速度的系统和方法。
【背景技术】
[0002] 医疗超声成像技术是一种基于超声波的影像技术。随着医学、材料、计算机、电子 工程等技术的飞速发展，医疗超声成像设备的性能不断提高、功能不断完善、用途不断扩 展。超声成像诊断具有高空间分辨率、实时快速成像、操作方法简便、无禁忌、无损伤、可重 复、可提携和经济等特点，已经广泛的用于各种医学应用当中。它与CT和MRI -起构成了 临床医学中必不可少的影像诊断技术。
[0003] 大量临床研究表明，人体主要血管的血流动力学参数能够直接反映人体的生理功 能，可以作为辅助临床诊断的重要测量指标。血流速度的检测，无论是对于血管疾病的早期 诊断、治疗方案的确定、疗效的评估，还是对人体器官的生理、病理研究都具有十分重要的 意义。
[0004] 流经血管的血液流速可以用各种方法进行估计，一种以简便而著称的最流 行的技术就是通过B型超声成像确定血管位置，然后用脉冲多普勒测出血管中间位 置的血流速度，如图1所示，其中1为血管壁，2为血管内的血液,3为换能器。超 声脉冲多普勒采用共用式的换能器，换能器受高压脉冲激励向血管发射频率为
【权利要求】
1. 一种估算流体速度的系统，其特征在于，包括定位装置、换能器、脉冲发生器、接收电 路和处理器； 所述定位装置，用于通过超声成像确定待检测流体的位置，确定待检测速度剖面，在所 述剖面上选取多个信号采样点； 所述换能装置，包括换能器，所述换能器用于在所述处理器的控制下，向流体发射超声 波并接收脉冲回波信号； 所述处理器，还用于对所述脉冲回波信号进行处理，计算出所述多个信号采样点的流 体速度，并对所述多个信号采点的流体速度值进行曲线拟合，得到流体速度的剖面曲线。
2. 如权利要求1所述的估算流体速度的系统，其特征在于，所述换能装置还包括脉冲 发生器和接收电路； 所述脉冲发生器，用于在所述处理器的控制下，向所述换能器发出电气脉冲激励； 所述接收电路，用于接收所述脉冲回波信号，并将所述脉冲回波信号发送给所述处理 器。
3. 如权利要求2所述的估算流体速度的系统，其特征在于，所述接收电路包括依次连 接的放大器、滤波器和模数转换器； 所述放大器，用于对所述脉冲回波信号进行放大； 所述滤波器，用于对所述放大后的脉冲回波信号进行滤波； 所述模数转换器，用于对滤波后的脉冲回波信号进行模数转换，将经过放大和滤波的 脉冲回波信号转换为数字信号。
4. 如权利要求3所述的估算流体速度的系统，其特征在于，所述处理器包括依次连接 的数字滤波器、正交解调器、选通模块和频谱提取模块； 所述数字滤波器，用于对所述数字信号进行滤波； 所述正交解调器，用于对滤波处理后的信号进行解调以获取同相和正交的解析信号； 所述选通模块，用于从所述解析信号中提取不同流体深度的信号数据； 所述频谱提取模块，用于根据所述不同流体深度的信号数据计算流体多普勒频移信息 以获取流体速度。
5. 如权利要求4所述的估算流体速度的系统，其特征在于，所述正交解调模块包括希 尔伯特变换单元和低通滤波单元。
6. 如权利要求5所述的估算流体速度的系统，其特征在于，频谱提取模块包括依次连 接的窗函数、傅里叶变换单元和取模运算单元。
7. 如权利要求6所述的估算流体速度的系统，其特征在于，所述处理器包括FPGA或 ARM处理器。
8. -种估算流体速度的方法，其特征在于，包括： 通过超声成像确定待检测流体的位置，确定待检测速度剖面，在所述剖面上选取多个 信号米样点； 使用处理器对超声换能器发出激励脉冲，所述超声换能器向流体发射超声波并接收脉 冲回波信号； 所述处理器对所述脉冲回波信号进行处理，计算出所述多个信号采样点的流体速度； 对所述多个信号采点的流体速度值进行曲线拟合，得到流体速度的剖面曲线。
9. 如权利要求8所述的估算流体速度的方法，其特征在于，所述处理器包括FPGA或 ARM处理器。
10. 如权利要求8所述的估算流体速度的方法，其特征在于，所述流体包括血管中的血 流。
【文档编号】A61B8/06GK104146731SQ201410348514
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】邱维宝, 叶宗英, 郑海荣 申请人:深圳先进技术研究院