一种多普勒超声血流检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多普勒超声血流检测系统，包括壁滤波器1、自相关处理模块1、壁滤波器2、自相关处理模块2、速度变化率处理模块、血流检测模块、扫描转换处理模块和显示模块。一种多普勒超声血流检测系统的检测方法，包括以下步骤，初步判定；速度变化率(Vel Chg)的测定；最终判定；血流信号扫描转换处理；血流和组织信号的合成显示。本发明专利技术初步判定为血流的情况下，需要进一步测定速度变化率(Vel Chg)，血流检测模块通过速度变化率(Vel Chg)最终确定是血流还是组织，可以明显降低血流检测的错误率，又不会降低超声设备的血流检测灵敏度。

Doppler ultrasonic blood flow detection system and detection method thereof

The invention discloses a Doppler ultrasonic flow detection system, including wall filter 1, the autocorrelation processing module 1, wall filter 2, the autocorrelation processing module 2, the rate of change in velocity of flow processing module, detection module, scan conversion module and display module. A detection method for Doppler ultrasound blood flow detection system, which comprises the following steps, preliminary determination; rate of change (Vel Chg) determination; final judgment; signal scanning conversion; synthesis display blood flow and tissue signal. The invention relates to a preliminary determination of flow condition, need further determination of the rate of change in velocity (Vel Chg), blood flow detection module through the speed change rate (Vel Chg) is ultimately determined the blood or tissue can significantly reduce blood flow detection error rate, and will not reduce the flow sensitivity of ultrasonic equipment.

【技术实现步骤摘要】
一种多普勒超声血流检测系统及其检测方法
本专利技术具体涉及一种多普勒超声血流检测系统及其检测方法。
技术介绍
通常的彩色多普勒超声成像的处理流程如图1所示。当取得正交解调后的超声血流数据后，将其送入壁滤波器，以衰减低速运动的组织信号的能量。壁滤波结束后进行自相关处理，在每一个超声扫查的空间位置，使用壁滤波后的数据来估算平均速度(Vel)和能量(Pwr)。在取得这两个超声血流相关参数后，分别对这些参数进行空间和时间上的平滑处理以去除噪声，然后送入血流检测模块使用血流相关参数以及B模式图像亮度(Env)来判断该位置是组织还是血流。如果是组织则将该点值设为0，如果是血流则设为血流速度值。然后，对表示组织的黑白信号和表示血流的彩色信号进行扫描转换处理，将这两种信号转换为直角坐标或极坐标系的信号。最后的显示模块将转换后的彩色和黑白信号在重叠在一帧图像中显示，如果是血流则根据血流速度显示彩色信号，如果是组织则根据B模式亮度显示黑白信号。在彩色多普勒超声的处理流程中，血流检测是一个很重要的模块，它很大程度影响着超声设备的血流灵敏度和彩色噪声水平。在通常的检测中，我们使用的血流的相关参数以及B模式图像亮度(Env)来判断当前位置是组织还是血流。现有的血流检测模块的判决逻辑为：B模式图像亮度(Env)大于界定值，则该点为组织，否则为血流；平均速度(Vel)小于界定值，则该点为组织，否则为血流；能量(Pwr)小于界定值，则该点为组织，否则为血流；如果以上三个判断结果都为血流，那么该点最终会判定为血流。这样的逻辑组合能区分大部分情况下的组织和血流，但是当遇到一些特殊情况，则有可能检测错误。如图2所示，左侧为一种情况的功率谱图，能量高的部分为组织，低能量部分为血流，如果我们设置一个归一化截止频率为0.2的壁滤波器，那么自相关后我们能得到一个能量比较高的，归一化平均速度为0.4的信号。如果该位置处的B模式亮度(Env)和能量(Pwr)都满足判断为血流的条件，且血流速度的阈值为0.25的话，那么现有的血流检测模块会很自然的把当前点判断为血流。但是对于图2右侧的信号，由于壁滤波器的截止频率为0.2，所以会有一部分组织信号通过壁滤波器而到自相关的测定模块，这样也会得到一个能量比较高的，归一化平均速度为0.3的信号。在同样的检测阈值条件下，现有的血流检测模块仍然会把该点判断为血流，但实际上该点是一个组织运动信号，造成现有的血流检测模块做出了一个错误的判断。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种多普勒超声血流检测系统及其检测方法，以解决在前述特殊情况下，现有的血流检测模块错误的将组织运动信号判断为血流的问题。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一方面，提供一种多普勒超声血流检测系统，包括壁滤波器1，用于衰减正交解调后的超声血流数据(IQ_Data)中低速运动的组织信号的能量；自相关处理模块1，在每一个超声扫查的空间位置，使用壁滤波器1处理后的数据来测定平均速度(Vel)和能量(Pwr)；还包括壁滤波器2，其截止频率与壁滤波器1不同，用于衰减正交解调后的超声血流数据(IQ_Data)中低速运动的组织信号的能量；自相关处理模块2，使用壁滤波器2处理后的数据来测定平均速度(Vel2)；速度变化率处理模块：采用平均速度(Vel2)和平均速度(Vel)，来测定不同截止频率的壁滤波器1和壁滤波器2处理后的速度变化率(VelChg)；血流检测模块，采用平滑处理后的平均速度(Vel)和能量(Pwr)，以及B模式图像亮度(Env)和速度变化率(VelChg)，来判定该位置是组织还是血流并测定血流速度值(Vel1)，并输出表示组织的黑白信号和表示血流的彩色信号。作为优选，还包括扫描转换处理模块，对表示组织的黑白信号和表示血流的彩色信号进行扫描转换处理，将这两种信号转换为直角坐标或极坐标系的信号。作为优选，还包括显示模块，将扫描转换处理模块输出的表示组织和血流的信号重叠在一帧图像中显示。作为优选，还包括平滑处理模块1，对自相关处理模块1输出的平均速度(Vel)和能量(Pwr)进行空间和时间上的平滑处理，以去除其中的噪声；平滑处理模块2，对自相关处理模块2输出的平均速度(Vel2)进行空间和时间上的平滑处理以去除噪声。作为优选，所述壁滤波器1和壁滤波器2均为高通滤波器。作为优选，所述壁滤波器2的截止频率大于壁滤波器1。另一方面，提供一种多普勒超声血流检测系统的检测方法，包括以下步骤，S1，初步判定：通过壁滤波器1衰减正交解调后的超声血流数据(IQ_Data)中低速运动的组织信号的能量；通过自相关处理模块1在每一个超声扫查的空间位置，使用壁滤波器1处理后的数据来测定平均速度(Vel)和能量(Pwr)；血流检测模块采用平滑处理后的平均速度(Vel)、能量(Pwr)和B模式图像亮度(Env)，来判定该位置是组织还是血流，其判断逻辑如下B模式图像亮度(Env)，大于界定值为组织，小于界定值为血流；平均速度(Vel)，小于界定值为组织，大于界定值为血流；能量(Pwr)，小于界定值为组织，大于界定值为血流；在B模式亮度(Env)、平均速度(Vel)和能量(Pwr)三个数值全部判定为组织或判定不一致时，将该位置的血流速度值(Vel1)设为0，并输出表示组织的黑白信号；还包括S2，速度变化率(VelChg)的测定：在血流检测模块采用平滑处理后的平均速度(Vel)、能量(Pwr)和B模式图像亮度(Env)均判定为血流时，进行速度变化率(VelChg)的测定；通过截止频率与壁滤波器1不同的壁滤波器2，衰减正交解调后的超声血流数据(IQ_Data)中低速运动的组织信号的能量；自相关处理模块2采用壁滤波器2处理后的数据来测定平均速度(Vel2)；速度变化率处理模块采用平均速度(Vel)和平均速度(Vel2)，来测定不同截止频率的壁滤波器1和壁滤波器2处理后的速度变化率(VelChg)，其测定公式为S3，最终判定：血流检测模块采用速度变化率(VelChg)最终判定是组织还是血流，并测定血流速度值(Vel1)，其判断逻辑如下，速度变化率(VelChg)，大于界定值为组织，小于界定值为血流；判定为组织时，将该位置的血流速度值(Vel1)设为0，并输出表示组织的黑白信号；判定为血流时，将该位置的血流速度值(Vel1)设为平滑处理后的平均速度(Vel)，并输出表示血流的彩色信号。作为优选，还包括以下步骤，S4，血流信号扫描转换处理：扫描转换处理模块对表示组织的黑白信号和表示血流的彩色信号进行扫描转换处理，将这两种信号转换为直角坐标或极坐标系的信号。作为优选，还包括以下步骤，S5，血流和组织信号的合成显示：显示模块将扫描转换处理模块输出的表示组织和血流的信号重叠在一帧图像中显示。作为优选，所述步骤S1中，通过平滑处理模块1对平均速度(Vel)和能量(Pwr)进行空间和时间上的平滑处理，以去除其中的噪声；所述步骤S2中，通过平滑处理模块2对平均速度(Vel2)进行空间和时间上的平滑处理以去除其中的噪声。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术在B模式图像亮度(Env)、平均速度(Vel)和能量(Pwr)三个数据均判定为血流的情况下，通过壁滤波器2、自相关处理模块2、平滑处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多普勒超声血流检测系统，包括壁滤波器1，用于衰减正交解调后的超声血流数据(IQ_Data)中低速运动的组织信号的能量；自相关处理模块1，在每一个超声扫查的空间位置，使用壁滤波器1处理后的数据来测定平均速度(Vel)和能量(Pwr)；其特征在于，还包括壁滤波器2，其截止频率与壁滤波器1不同，用于衰减正交解调后的超声血流数据(IQ_Data)中低速运动的组织信号的能量；自相关处理模块2，使用壁滤波器2处理后的数据来测定平均速度(Vel2)；速度变化率处理模块：采用平均速度(Vel2)和平均速度(Vel)，来测定不同截止频率的壁滤波器1和壁滤波器2处理后的速度变化率(Vel Chg)；血流检测模块，采用平滑处理后的平均速度(Vel)和能量(Pwr)，以及B模式图像亮度(Env)和速度变化率(Vel Chg)，来判定该位置是组织还是血流并测定血流速度值(Vel1)，并输出表示组织的黑白信号和表示血流的彩色信号。

【技术特征摘要】
1.一种多普勒超声血流检测系统，包括壁滤波器1，用于衰减正交解调后的超声血流数据(IQ_Data)中低速运动的组织信号的能量；自相关处理模块1，在每一个超声扫查的空间位置，使用壁滤波器1处理后的数据来测定平均速度(Vel)和能量(Pwr)；其特征在于，还包括壁滤波器2，其截止频率与壁滤波器1不同，用于衰减正交解调后的超声血流数据(IQ_Data)中低速运动的组织信号的能量；自相关处理模块2，使用壁滤波器2处理后的数据来测定平均速度(Vel2)；速度变化率处理模块：采用平均速度(Vel2)和平均速度(Vel)，来测定不同截止频率的壁滤波器1和壁滤波器2处理后的速度变化率(VelChg)；血流检测模块，采用平滑处理后的平均速度(Vel)和能量(Pwr)，以及B模式图像亮度(Env)和速度变化率(VelChg)，来判定该位置是组织还是血流并测定血流速度值(Vel1)，并输出表示组织的黑白信号和表示血流的彩色信号。2.根据权利要求1所述的多普勒超声血流检测系统，其特征在于，还包括扫描转换处理模块，对表示组织的黑白信号和表示血流的彩色信号进行扫描转换处理，将这两种信号转换为直角坐标或极坐标系的信号。3.根据权利要求1所述的多普勒超声血流检测系统，其特征在于，还包括显示模块，将扫描转换处理模块输出的表示组织和血流的信号重叠在一帧图像中显示。4.根据权利要求1所述的多普勒超声血流检测系统，其特征在于，还包括平滑处理模块1，对自相关处理模块1输出的平均速度(Vel)和能量(Pwr)进行空间和时间上的平滑处理，以去除其中的噪声；平滑处理模块2，对自相关处理模块2输出的平均速度(Vel2)进行空间和时间上的平滑处理以去除噪声。5.根据权利要求1所述的多普勒超声血流检测系统，其特征在于，所述壁滤波器1和壁滤波器2均为高通滤波器。6.根据权利要求1或5所述的多普勒超声血流检测系统，其特征在于，所述壁滤波器2的截止频率大于壁滤波器1。7.一种多普勒超声血流检测系统的检测方法，包括以下步骤，S1，初步判定：通过壁滤波器1衰减正交解调后的超声血流数据(IQ_Data)中低速运动的组织信号的能量；通过自相关处理模块1在每一个超声扫查的空间位置，使用壁滤波器1处理后的数据来测定平均速度(Vel)和能量(Pwr)；血流检测模块采用平滑处理后的平均速度(Vel)、能量(Pwr)和B模式图像亮度(Env)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴哲，王权泳，王文平，
申请(专利权)人：成都优途科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51