timation of Vector Velocity"的美国专利6, 859, 659B1中,描述了基于自相关确定轴向速度分量和侧 向速度分量的适当方式的范例,在此通过引用将其全文并入。本文也考虑了用于确定轴向 速度分量和侧向速度分量和/或横向于Vx和Vz的横向分量Vy的其他方式。
[0034] 流体参数确定器120接收速度处理器118的输出作为输入,并采用一组算法122 中的一个或多个流体参数算法,其基于输入生成一个或多个流体参数。在一种情况下,一个 或多个算法122包括用于根据矢量流成像信息确定轴向平均速度、轴向最大速度、平均速 度、最大速度、平均体积流量、时间均值平均速度流量、心搏体积、速度方差、速度标准偏差、 峰值收缩速度、舒张末期速度、阻力指数、体积流量脉管截面面积和/或其他基于流量和/ 或基于非流量的信息中的一个或多个的算法。
[0035] 绘制引擎124经由显示器126和/或其他显示器视觉上呈现一幅或多幅(由图像 处理器114生成的)图像、(由速度处理器118生成的)矢量流信息和/或(由流体参数 处理器120)生成的一个或多个流体参数。在一种情况下,一个或多个流体参数被视觉上呈 现为数值和/或以图形方式呈现为曲线图或曲线,其被实时更新,或者呈现为数据,所述数 据由换能器阵列102采集并通过射束形成器110、预处理器112、速度处理器118和流体参 数处理器120处理。
[0036] 作为非限制性范例,图3同时示出了 B模式图像302、叠加于B模式图像302上的 矢量流成像信息304以及图示了根据时间的最大速度的曲线踪迹306。在图3中,以灰度 等级显示矢量流成像信息304,灰度水平表示流量大小,上方叠加箭头标记表示方向。灰度 级条308将灰度水平映射到预定流量范围。其他标记(诸如颜色、箭头长度和/或其他标 记)能够额外地或备选地用于示出大小和/或方向。图3还视觉上呈现数字信息310,例如 体积流量、峰值收缩速度、舒张末期速度、阻力指数和体积流量脉管横截面面积。
[0037] 速度处理器118能够在产生超声数据时处理超声数据,流体参数处理器120能够 在产生速度流成像信息时处理速度流成像信息,并且绘制引擎能够在产生速度流成像信息 和至少一个流体参数时视觉上显示速度流成像信息和至少一个流体参数。这样一来,能够 实时更新速度流成像信息和至少一个流体参数。此外,图像处理器114能够在产生超声数 据时处理超声数据,这样一来,能够实时更新一幅或多幅图像。
[0038] 返回图1,绘制引擎124还能够视觉上显示根据时间的速度或体积流量轮廓曲线 中的至少一个相对于通过管状结构的轴向或侧向距离中的至少一个之间的关系。绘制引擎 124还能够视觉上显示根据时间的速度或体积流量轮廓曲线中的至少一个相对于通过管状 结构的空间线之间的关系。在一种情况下,视觉上显示的至少一个流体参数指示管状结构 之内的流向。此外,视觉上显示的至少一个流体参数指示管状结构的横截面积。此外,能够 针对预定感兴趣区域来确定至少一个流体参数,该预定感兴趣区域为管状结构的子区域或 整个管状结构。
[0039] 用户接□ (UI) 128包括一个或多个输入设备(例如,按钮、旋钮、滑块、触控板、鼠 标、跟踪球、触摸屏等)和/或一个或多个输出设备(例如,显示屏、灯、音频发生器等),允 许用户和超声成像系统1〇〇之间进行交互。
[0040] 控制器130控制控制台104的部件中的一个或多个。这样的控制能够基于工作模 式(例如B模式和具有自动曲线踪迹的VFI模式等)和/或其他。
[0041] 存储设备132能够用于存储接收到的一组回波和/或由射束形成器110、预处理 器112、图像处理器114、频谱处理器116、速度处理器118、流体参数处理器120或绘制引擎 124中的一个或多个输出的数据中的一个或多个。接收到的一组回波和/或由射束形成器 110、预处理器112、图像处理器114、频谱处理器116、速度处理器118、流体参数处理器120 或绘制引擎124中的一个或多个输出的数据中的一个或多个也能够被存储于便携式存储 设备上、通过网络传输、拍照、印刷和/或通过其他方式被利用。
[0042] 要认识到,可以经由执行被编码或嵌入于诸如物理存储器或其他非暂态介质上的 计算机可读存储介质上的一个或多个计算机可读指令的一个或多个处理器来实现射束形 成器110、预处理器112、图像处理器114、频谱处理器116、速度处理器118、流体参数处理器 120或绘制引擎124等部件中的一个或多个。额外地或备选地,能够由载波、信号或其他暂 态介质承载指令中的至少一个。
[0043] 如本文论述的,流体参数处理器120能够确定各种基于流量的信息。接下来结合 管状结构或诸如血管的对象论述这种情况的非限制性范例。对于本范例而言,流体测量方 向(即,感兴趣血管的取向)是已知的。能够由终端用户手动地设置血管的取向或从B模 式图像自动导出或通过在一个或多个心跳周期内对VFI流信息求平均值和/或通过其他方 式设置血管的取向。
[0044] 给定流体测量方向(即,沿血管指向的单位矢量),对于预定感兴趣区域之内的每 条扫描线,且对于所有非零矢量速度样本,基于方程1能够确定带符号的投影轴向平均速 度(V""7?)):
[0045] 方程 1 :
[0046]
[0047] 其中m表不扫描线编号,n表不样本编号,i表不帧编号,g"表不流体测量方向单位 矢量,并且N表示每条扫描线的样本数量并且能够被确定为:
[0048]
[0049] 在方程1中,带符号的轴向平均速度是带符号的,并且被计算为轴向平均速度矢 量在测量方向矢量上的投影的平均值。
[0050] 带符号的轴向最大速度(vjn(m))能够被确定为感兴趣区域之内且针对每条扫描 线的所有样本,每条扫描线的轴向速度矢量在测量方向矢量上的最大投影,如方程2所示:
[0051] 方程 2:
[0052]
[0053] 其中
。这样提供了采集时这条扫描 线交叉的脉管之内带符号最大速度的估计值。
[0054] 带符号平均速度(i))能够被确定为每条扫描线的轴向平均速度矢量在测量 方向矢量上的投影的横向平均值,如方程3中所示:
[0055] 方程 3 :
[0056]
[0057] 与方程1不同,方程3的带符号平均速度在感兴趣区域之内的所有扫描线上取平 均值,因此在感兴趣区域跨越的整个采集时间内取平均值。在一种情况下,这样相对于方程 1提供了平均速度估计值的改进质量。
[0058] 图4图示了带符号平均速度曲线踪迹402的范例图,其中x轴404表示时间(例 如,以秒为单位),并且y轴406表示平均速度(例如,以每秒厘米或cm/s为单位)。
[0059] 带符号的最大速度能够被确定为带符号轴向最大值的横向平均值,如方程4中所 示:
[0060]方程 4:
[0061]
[0062]与方程2不同,方程4的带符号最大速度在感兴趣区域之内的所有扫描线上取平 均值,因此在感兴趣区域跨越的整个采集时间内取平均值。在一种情况下,这样相对于方程 2提供了最大速度估计值的改进质量。
[0063] 图5图示了带符号最大速度曲线踪迹502的范例图,其中x轴504表示时间(例 如,以秒为单位),并且y轴506表示最大速度(例如,以每秒厘米或cm/s为单位)。
[0064] 采集时血管之内的带符号平均体积流量(q(i))能够被确定为平均速度和血管 (具有或大致具有纵向旋转对称性)横截面积(A)的乘积,如方程5所示:
[0065]方程 5:
[0066] q(i) = Av平均⑴,
[0067] 其中A表示血管的横截面积(例如,n r2)。
[0068] 图6图示了带符号平均体积流量曲线踪迹602的范例图,其中x轴604表示时间 (例如,以秒为单位),并且y轴606表示平均体积流量速度(例如,以每秒毫升或ml/s为 单位)。
[0069] 如方程6所示能够确定一个心脏周期之内带符号时间均值平均体积流量 (%A ⑴):
[0070]方程6 :
[0071]
[0072] 其中I表示每个平均心脏周期内的帧数,并且变量k的和表示心脏周期之内的帧。
[0073] 图7图示了带符号时间均值平均体积流量踪迹702的范例图,其中x轴704表示 时间(例如,以秒为单位),并且y轴706表示时间均值平均速度(例如,以每分钟毫升或 ml/min为单位)。
[0074] 如方程7所示能够确定带符号心搏体积(Q (i)):
[0075]方程 7:
[0076]
[0077] 其中FR表示帧速率。
[0078] 图8图示了带符号心搏体积踪迹802的范例图,其中x轴804表示时间(例如,以 秒为单位),并且y轴806表示心搏体积(例如,以毫升或ml为单位)。
[0079] 本文