处理超声彩色血流成像的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供处理超声彩色血流成像的系统和方法。一方面，本发明专利技术涉及超声成像系统、波束合成器和超声数据调解系统。超声成像系统包含被配置的超声接收器，用来接收从组织或血液中实时散射出来的超声信号。在一个实例中，超声成像系统还包含被配置的处理系统，用于处理解调扫描的数据、生成超声图像、进行血流处理、显示超声图像数据以及相关的血流速度。通过使用相位滤波器和解析信号变换，可以分离接收信号中包括正、负向血流信号的信号。通过使用第一、第二自相关信号处理阶段，可以生成平均正、负向血流和方差值。

【技术实现步骤摘要】
处理超声彩色血流成像的系统和方法
本专利技术涉及超声彩色血流成像领域，尤其涉及处理超声彩色血流成像的系统和方法。
技术介绍
在众多的医疗成像技术中，超声成像技术具有对人体无损伤、安全、经济实用、便于操作等优点。通过使用短脉冲机械波，将超声波发射至人体内。超声波在人体内遇到组织会反射产生回声，回声经过处理后形成了显示组织和血流信息的二维或三维图像。通常情况下，无损伤医疗超声成像系统的频率范围是1MHz-15MHz。超声图像为实时显示。因此，超声医生或临床医生可以进行即时诊断，或者，可以将该诊断用于日后的对比研究。超声数据采集的一部分数据用于检测血流。通过多普勒成像模式可以进行这种血流检测。探头包含一个或多个传感器，用于发射声波至取样兴趣区，并且接收取样兴趣区的散射波。从取样后向散射的波或回声包含了取样特性和组成信息。当检测一个取样的血流时，后向散射的声波可以与频率基准进行对比，以此来判定是否出现了多普勒频移。在后向散射的声波中，多普勒频移出现的原因是取样中有移动出来的散射成分(比如，动脉中的血细胞)。进一步来说，使用超声系统进行检测时，可以将对应相移的频移与取样中的血流联系起来。通过测量相移可以计算出来血流速度。当血流流向探头时，后向散射频率的变化增大；血流背流探头时，后向散射频率的变化减小。彩色血流图像是指在解剖B模式的灰阶图像上叠加运动物质(比如血液)速度的彩色图像。在通常情况下，彩色血流模式同时显示数以百计的相邻的取样容积，每个叠加在B模式图像上的取样容积代表相应取样容积的速度。当动脉相邻时，图像的叠加区域难以解析，血流方向也很难判定。因此，急需一种方法来解决此问题，并能改善彩色血流成像技术。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种可改善彩色血流成像技术的处理超声彩色血流成像的系统和方法。一方面，本专利技术涉及使用超声系统来检测正、负向血流速度的系统和方法。在一个实例中，本专利技术涉及一种当使用探头扫描到两根相邻血管时的血流检测的方法。因此，从探头的角度来看，即使是血流叠加，本专利技术也可以判定正、负向血流。一方面，本专利技术涉及一个包含正交解调系统在内的超声数据处理系统。正交解调系统使用被配置的第一个Hilbert变换来操作实信号，并且将这种实信号转换为解析信号。在一个实例中，在正交相位(Q)通道上的一个或多个信号上使用了第一个Hilbert变换。在一个实例中，在同相(I)通道中的一个或多个信号上使用了一个零度全通滤波器。在某种程度上来说，本专利技术还涉及结合使用加法器和正交混频器的第二Hilbert变换(这里也称为Hilbert滤波器)。此处的加法器适于在超声系统的信号处理后，添加和提取信号；此处的混频器用于分离I和Q通道中的正、负向血流信号。另一方面，本专利技术还涉及将使用一个或多个Hilbert变换对作为信号处理阶段，用于解决超声彩色血流成像中的血流叠加问题。第二Hilbert变换输出或输出子集可以用于进行自相关处理，并借此来判定平均正、负向血流。另一方面，本专利技术涉及对解析信号和负向血流信号所进行的自相关过程，其中，解析信号是由处理正向血流所得，负向血流信号是由一个或多个Hilbert变换后所得。通过这种方法，自相关算法可以用于计算平均信号值和与正、负向血流的方差信号值。此方法可以解决相邻血流流径(相邻的动脉)的解析问题。相应地，平均信号值和/或方差信号值可用于生成标识或标记(比如，彩色血流成像中用于映射平均正、负向血流的颜色)。在一个实例中，本专利技术涉及解决同一取样容积(比如，肾脏或心室中)中，正、负血流问题。在一个实例中，通过选用范围在1KHz-50KHz的重复脉冲频率可以进行相邻血流的解析，使用一个变换(比如，Hilbert变换)可以使包含血流数据的信号在时域(比如，通过自相关过程)中进行处理，以减少在扫描过程中所采集到的数据点数。通过这种方法，包含血流数据的信号可以通过关联自身来判定相关的血流数据。在所给出的彩色血流成像中，本专利技术的一个实例没有限定血流值的全光谱，而是限定了一个或两个方向上的平均血流速度和有关的速度方差值。一方面，本专利技术涉及超声成像系统、声波合成器和超声数据解调系统。超声成像系统包含被配置的超声接收器，用来接收从组织或血液中实时散射出来的超声信号。在一个实例中，超声成像系统还包含被配置的处理系统和显示器。处理系统用于处理解调扫描过的数据、生成超声图像和进行血流处理，显示器用于显示超声图像数据和图像数据相关的血流速度。在一个实例中，血流处理是指，通过软件模块、电路或被配置的特定集成电路来检测血流速度或正、负向血流。在一个实例中，血流速度的检测是在每条色线信号的基准上进行的。在一个实例中，色线是指在具体波束方向的扫描线。此扫描线从进入人体内的声波向外延伸，并且沿着色线朝向探头回响，扫描线上不同颜色对应不同的参数(比如，血流、湍流、均值、方差或其它参数)。在一个实例中，根据在每条色线信号的基准上处理过的超声数据，生成彩色血流成像并形成二维的彩色血流图像。在一个实例中，血流速度是双向血流速度。在一个实例中，此双向血流速度是指采集到色线信息中正、负向血流的平均速度。在一个实例中，可以将具有不同均值的双向血流编码为代表一个方向的一种颜色(比如，红色代表正方向)，另一种颜色代表另一个方向(比如，蓝色代表负方向)，第三种颜色(比如，紫色)代表正、负向的混流。在一个实例中，使用自相关方法可以在分离血流方向后进行双向血流均值或方差计算。使用一个或多个标识(比如，颜色)可以对双向血流均值或方差进行编码。在一个实例中，可以使用彩条或其它的彩色视觉元素显示在超声图像上的彩色血流信息，此超声图像是通过探头扫描生成的。一方面，本专利技术涉及超声彩色血流成像的一种方法。此方法包含使用第一组Hilbert变换分离超声数据中的正、负向血流信号、使用第二组Hilbert变换将所分离的正、负向血流信号转换为解析信号、自相关正向血流解析信号以获取平均正向血流速度、自相关负向血流解析信号以获取平均负向血流速度、使用平均正、负向血流速度进行彩色血流成像。此方法还包含使用自相关处理过程判定血流速度方差。在一个实例中，进行彩色血流成像还包含使用血流速度方差。权利要求所述的方法包含使用探头采集超声数据。所述的方法还包含选取在2ms-32ms内使用探头采集超声数据的采集期。所述的方法还包含减少所选取数据采集期间的频谱干扰。所述的方法还包含使用代表正、负血流解析信号时域所进行的自相关步骤。所述的方法还包含对应平均正向血流的第一超声图像数据标识的应用，以及，对应平均负向血流的第二超声图像数据标识的应用。所述的方法还包含显示超声图像数据和叠加于B模式图像上的第一、第二标识。所述的方法还包含指定第一种颜色代表平均正向血流、指定第二种颜色代表平均负向血流、指定第三种颜色代表正、负向血流的混流。在一个实例中，超声数据包含一个或多个RF信号，还包含壁滤波一个或多个RF信号以去除血管壁运动，使用混频器频移正、负向血流解析信号。此方法还包含从为探头选用范围在1KHz-50KHz的重复脉冲频率。在一个实例中，第一组中的一个Hilbert变换的一个相位角被设置为0度，第一组中的另一个Hilbert变换的一个相位角被设置为90度。一方面，本专利技术涉及超声彩色血流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声彩色血流成像方法，包括：使用第一对Hilbert变换分离超声数据中的正、负向血流信号；使用第二对Hilbert变换将所述分离出的正、负向血流信号转换成可以解析的正、负向血流信号；自相关所述可解析的正向血流信号，以获取平均正向流速；自相关所述可解析的负向血流信号，以获取平均负向流速；使用所述平均正、负向流速进行彩色血流成像。

【技术特征摘要】
2013.08.09 US 13/963,5091.一种超声彩色血流成像方法，包括：使用第一对Hilbert变换和加法器分离超声数据中的正、负向血流信号；使用第二对Hilbert变换将所述分离出的正、负向血流信号转换成可以解析的正、负向血流信号；自相关所述可解析的正向血流信号，以获取平均正向流速；自相关所述可解析的负向血流信号，以获取平均负向流速；使用所述平均正、负向流速进行彩色血流成像。2.根据权利要求1所述的方法，还包括使用一个自相关过程来确定流速的方差。3.根据权利要求2所述的方法，所述进行彩色流成像还包括使用血流速度的方差。4.根据权利要求1所述的方法，还包括使用探头采集超声数据。5.根据权利要求4所述的方法，还包括选取在2ms-32ms范围内探头采集超声数据的数据采集期。6.根据权利要求5所述的方法，还包括减少为响应数据采集周期而生成的频谱增宽干扰。7.根据权利要求1所述的方法，还包括使用代表可解析的正、负向血流信号执行自相关步骤。8.根据权利要求1所述的方法，还包括使用第一标识标记对应平均正向流速的超声图像数据；使用第二标识标记对应平均负向流速的超声图像数据。9.根据权利要求8所述的方法，还包括显示超声图像数据和叠加在B模式图像上的第一、第二标识。10.根据权利要求8所述的方法，还包括为平均正向流速指定第一颜色、为平均负向流速指定第二颜色、为平均正、负向流速指定第三颜色。11.根据权利要求1所述的方法，所述的超声数据包括一个或多个RF信号，并且还包括壁过滤所述一个或多个RF信号，以去除血管壁运动；使用一个混频器频移可解析的正、负向流信号。12.根据权利要求4所述的方法，还包括在1KHz-50KHz范围内，为探头选取一个脉冲重复频率。13.根据权利要求1所述的方法，所述第一对中的一个Hilbert变换的相位角被设定为大约0度，另一个Hilbert变换的相位角被设定为约90度。14.一种超声彩色血流成像的方法，包括：使用第一Hilbert变换将超声探头中的一个或多个RF信号转换为一个或多个解析信号；使用一个复混频器频移一个或多个解析信号至基带；壁过滤一个或多个频移过的解析信号，以去除血管壁运动；分离出一个或多个壁滤波过的信号中的第一血流信号，以此生成第一血流信号；使用第二Hilbert变换将第一血流信号转换为可解析的第一血流信号；自相关可解析的第一血流信...

【专利技术属性】
技术研发人员：林圣梓，
申请(专利权)人：深圳市开立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44