一种基于超声多普勒原理的血流速度方向的测量方法技术

一种基于超声多普勒原理的血流速度方向的测量方法，属于超声波检测技术领域。本发明专利技术利用多普勒效应的角度特性，设置探头中各阵元的发射和接收延时，使超声波束以不同的角度对目标区域进行测量；由回波信号的频率偏移量得到血流速度矢量在各角度方向上的速度分量，再依据最小二乘原理估算出血流速度的方向。与其他检测方法相比，此方法可以针对一个小区域单独进行测量，且充分利用各角度条件下的测量数据，测量精度高，具有抗干扰性、检测廉价、无创等优点。

A method of measuring the direction of blood flow based on ultrasonic Doppler principle

A method for measuring the direction of blood flow based on the ultrasonic Doppler principle belongs to the field of ultrasonic testing. The invention uses the Doppler effect angle characteristics, set the probe transmitting and receiving delay of each element, the ultrasonic beam to measure the target area from different angles; obtain velocity vector in the direction of blood flow velocity on the frequency offset of the echo signal, then according to the principle of least squares estimation of the direction of blood flow velocity. Compared with other detection methods, this method can measure independently for a small area, and make full use of the measured data under different angle conditions. The measurement accuracy is high, and it has the advantages of anti-interference, low cost and non-invasive detection.

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声多普勒原理的血流速度方向的测量方法
本专利技术涉及一种基于超声多普勒原理的血流速度方向的测量方法，具体地说，涉及一种人体血流速度的检测方法，属于超声波检测

技术介绍
血液流速反映了人体新陈代谢水平和血液循环系统功能。高血压、血栓、动脉粥样硬化等心血管疾病患者在病变处的血液流速往往存在异常。血液流速的检测可以为医生诊断病情提供重要依据。血流速度方向的测量是血液流速检测的重要内容。对于血液流速的检测，超声多普勒测速法已广泛应用于医疗彩超设备。相比于光学多普勒测速法、图象测速法、生物电阻抗法等，超声多普勒测速法具有廉价、无创、检测深度大等优点。超声多普勒效应是指超声波源与被观测物之间相对运动使回波产生频率偏移的物理现象。由于血液流速(一般低于10m/s)远低于超声波速(1540m/s量级)，回波的频率偏移量与相对运动在声波传播方向上的速度分量具有线性关系。利用此线性关系，通过检测回波的频率偏移量，可测得血流速度在声波传播方向上的速度分量，该速度分量可以进行彩色编码显示或转化为音频输出。由于速度分量与速度的大小和角度都有关，当角度变化时，该速度分量并不能全面、准确地体现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超声多普勒原理的血流速度方向的测量方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：1)建立坐标系：以垂直于皮肤的方向为x轴、以平行于皮肤的方向为y轴，在目标区域建立平面直角坐标系O‑xy；目标区域的血流速度矢量记为

【技术特征摘要】
1.一种基于超声多普勒原理的血流速度方向的测量方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：1)建立坐标系：以垂直于皮肤的方向为x轴、以平行于皮肤的方向为y轴，在目标区域建立平面直角坐标系O-xy；目标区域的血流速度矢量记为在坐标系O-xy内与x轴的夹角记为θ，θ即为血流速度方向。2)超声波束对目标区域进行多角度测量：采用多阵元探头，探头中相邻阵元之间的距离记为p；超声波束在人体内的传播速度记为常数c；在超声波束可偏转的角度极限内，选取超声波束与x轴的夹角θ[0],θ[1],…,θ[k],…,θ[N-1]，其中N为测量的总次数，k为序号，k＝0,1,…,N-1；设置各阵元发射和接收的延迟时间，使相邻阵元的延迟时间相差那么合成的超声波束会以角度θ[k]发射和接收；3)计算各角度对应的频率偏移量：测得的回波信号通过频谱分析仪或经过傅里叶变换，从时域变换到频域；选取回波信号在频域的中心频率，该频率与发射信号频率相减，即为频率偏移量；由回波信号计算各角度对应的频率偏移量，将N次测量的回波频率偏移量分别记为fd[0],fd[1],…,fd[k],…,fd[N-1]；4)依据最小二乘原理估算血流速度的方向：血流速度方向θ的估计值记为依据最小二乘原理计算

【专利技术属性】
技术研发人员：胡金春，朱煜，尚恩垚，杜胜武，田畅，尹文生，张鸣，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11