一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法和系统，能够通过对不同阵元对应的通道数据，单独估算血流速度，而后通过角度相位对齐和叠加的方式，提高血流信号的信噪比，进而提高血流速度估计的准确性。所述方法包括：发射超声波，从接收的回波信号采集与每个阵元对应的通道数据；对每一个通道数据，进行解调变换，获取复数信号；进行滤波处理，以在时间方向上滤除组织多普勒速度成分；对滤除组织多普勒速度成分的复数信号进行滑动窗口快速傅里叶变换，以获取变换后的频域复数信号；基于每一个阵元扫描线方向与血管的角度，通过变换后的频域复数信号获取与每个通道数据对应的血流速度，并基于血流速度生成目标区域的血流图像。

A Doppler blood flow velocity imaging method and system based on ultrasonic channel data

The invention discloses a Doppler flow velocity imaging method and system based on the ultrasonic channel data. The blood flow velocity can be estimated separately by the channel data corresponding to different array elements, and then the signal to noise ratio of the blood flow signal is improved by the angle phase alignment and superposition, and the accuracy of the blood flow velocity estimation is improved. Sex. The method includes: transmitting ultrasonic wave, collecting channel data corresponding to each element from received echo signal, demodulating the complex signal for each channel data, obtaining the complex number signal, filtering and filtering, filtering the Doppler velocity component in the time direction, and restoring the composition of the Doppler velocity component of the filter tissue. The number signal carries out the fast Fourier transform of the sliding window to obtain the complex signal in the frequency domain. Based on the direction of the scan line and the angle of the blood vessel, the blood flow velocity corresponding to each channel data is obtained by the transformed frequency domain complex signal, and the blood flow image of the target area is generated based on the blood flow velocity.

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法和系统
本专利技术涉及超声成像
，尤其涉及一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法和系统。
技术介绍
传统的超声多普勒成像系统通常基于超声多普勒现象来实现。例如，运动的组织或血流会造成超声频率发生偏移，通过对频率偏移的计算可以用以估计组织或血流运动的速度情况。典型的应用包括超声多普勒D模式成像、超声多普勒C模式成像等，这些成像模式的结果对心血管相关疾病有着重要的指导意义。现有的超声多普勒成像技术是通过超声换能器阵元发射超声波，接收对应的回波信号以获取通道数据，并对通道数据进行波束合成，然后获得采样线，用以估计血流的速度。传统成像技术需要进行波束合成，这意味着对于同一个位置的血流速度估计需要使用到不同位置的阵元发射出来的超声波累加获得，而在频域变化过程中，存在假设扫描方向与血流方向的唯一夹角为θ角度，这会明显的与物理的阵元发射实际夹角存在误差，从而导致血流速度估计不准确的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法和系统，能够通过对不同阵元对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法，其特征在于，所述方法包括：发射超声波，从接收的回波信号采集与每个阵元对应的通道数据；对每一个通道数据，进行解调变换，获取复数信号；对获取复数信号进行滤波处理，以在时间方向上滤除组织多普勒速度成分；对滤除组织多普勒速度成分的复数信号进行滑动窗口快速傅里叶变换，以获取变换后的频域复数信号；基于每一个阵元扫描线方向与血管的角度，通过变换后的频域复数信号获取与每个通道数据对应的血流速度，并基于血流速度生成目标区域的血流图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声通道数据的多普勒血流速度成像方法，其特征在于，所述方法包括：发射超声波，从接收的回波信号采集与每个阵元对应的通道数据；对每一个通道数据，进行解调变换，获取复数信号；对获取复数信号进行滤波处理，以在时间方向上滤除组织多普勒速度成分；对滤除组织多普勒速度成分的复数信号进行滑动窗口快速傅里叶变换，以获取变换后的频域复数信号；基于每一个阵元扫描线方向与血管的角度，通过变换后的频域复数信号获取与每个通道数据对应的血流速度，并基于血流速度生成目标区域的血流图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：在进行解调变换之前，对每一个通道数据，滤除通道数据在通道数据的长度方向的直流分量，获取滤波后的通道数据；并对滤波后的通道数据进行数据插入，以保持插入数据后的通道数据的相位和信噪比不变。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括：对于N个通道数据C中的第n个通道数据Cn，使用经典的巴特沃斯滤波器滤除直流分量，获取的滤波后的通道数据表示为：其中，K为时延参量，a，b为参数相量；M是根据超声探测的深度，通过延时接收获得的通道数据的长度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括：采用repmat函数将滤波后的通道数据矩阵复制K块作为插入数据后的通道数据C′n的元素，并通过式获取插入数据后的通道数据C′n。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法包括：使用希尔伯特变换对插入数据后的通道数据C′n进行解调变换：其中，其中Fc是发射信号的中心频率，Fs是系统的采样率；将第n个通道数据解调得到复数信号In和Qn表示为IQn信号，将第n个通道在t时刻获得的IQn表示为IQn，t，在连续时间段T，得到三维矩阵的复数信号IQ，其大小为M*N*T，M是t时刻第n个通道数据的长度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：使用无限脉冲响应IIR高通滤波器，在时间方向上滤除组织多普勒速度成分，获取滤除组织多普勒速度成分的复数信号且其中，Z为时延参量，a，b为参数向量。7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘西耀，刘鑫，刘东权，
申请(专利权)人：声泰特成都科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51