一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法、装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法、装置、电子设备及存储介质，属于超声回波识别技术领域，该方法包括：在多个检测位置获取动脉血管前后壁的超声回波；基于互相关算法对超声回波进行分析得到动脉血管的直径变化波形；基于多个检测位置之间的距离和对应的直径变化波形之间的时间差计算局部脉搏波速。该方法降低了脉搏波速的检测难度，提高了脉搏波速的检测精度。提高了脉搏波速的检测精度。提高了脉搏波速的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法、装置


[0001]本申请属于超声信号处理
，具体涉及一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]脉搏波速度(Pulse wave velocity，PWV)，即血液波通过动脉树的传输速度，直接受动脉的弹性的特性影响，是临床诊断动脉硬化的重要指标，它的测量的对动脉硬化的早期诊断和有效预防具有重要意义。不同于在距离较远的两个动脉位置(例如颈动脉
‑
股动脉、桡动脉
‑
脚踝动脉)测量得到的全局PWV，在特定动脉位置的较短距离内(一般认为5cm以内)测量的局部脉搏波速(Local pulse wave velocity,LPWV)可以反映特定动脉的力学状态，提供了有关特定动脉位置的病理生理学意义。
[0003]LPWV的测量一直受到学术界和医学界的关注，近几十年出现了多种测量技术，其中，基于皮肤表面脉搏传递时间的方法具有代表性，通过多通道光体积描记、压力、磁和加速度等信号捕获小段浅动脉的脉搏波形，根据脉搏波之间的时间差和测量距离计算LPWV。然而，由于从动脉到皮肤表面的不均匀距离以及从动脉到不同传感器的传输时间(组织传输时间)不一致可能会导致LPWV估计的不准确。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法、装置、电子设备及存储介质以解决现有的局部脉搏波速检测精度低的问题。
[0005]根据本申请实施例的第一方面，提供了一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法，该方法可以包括：
[0006]在多个检测位置获取动脉血管前后壁的超声回波；
[0007]基于互相关算法对所述超声回波进行分析得到所述动脉血管的直径变化波形；
[0008]基于所述多个检测位置之间的距离和对应的所述直径变化波形之间的时间差计算局部脉搏波速。
[0009]在本申请的一些可选实施例中，基于互相关算法对所述超声回波进行分析得到所述动脉血管的直径变化波形，包括：
[0010]基于所述超声回波的质量生成目标窗长；
[0011]获取所述超声回波两帧之间的预估位移范围；
[0012]在第k帧的超声回波上截取中心为峰值且窗长为所述目标窗长的固定回声窗；
[0013]在第k+1帧的超声回波上截取窗长为所述目标窗长的比较回声窗；
[0014]在所述预估位移范围内滑动所述比较回声窗并计算所述固定回声窗和所述比较回声窗的互相关值；
[0015]基于所述互相关值最大时，固定回声窗和所述比较回声窗之间的距离得到动脉血管前后壁在第k帧和第k+1帧之间的位移；
[0016]基于所述位移生成所述动脉血管的直径变化波形。
[0017]在本申请的一些可选实施例中，基于所述超声回波的质量生成目标窗长，包括：
[0018]当所述超声回波的信噪比大于或等于15dB且小于20dB时，目标窗长为所述超声回波的6个周期；
[0019]当所述超声回波的信噪比大于或等于20dB时，目标窗长为所述超声回波的3个周期；
[0020]当所述超声回波的信噪比小于15dB时，生成调整探头警报。
[0021]在本申请的一些可选实施例中，获取所述超声回波两帧之间的预估位移范围，包括：
[0022]在所述超声回波的初始帧中获取追踪点；
[0023]在所述超声回波的后续帧中持续追踪所述追踪点以获得所述追踪点的位移范围；
[0024]基于所述位移范围生成所述预估位移范围。
[0025]在本申请的一些可选实施例中，在所述超声回波的初始帧中获取追踪点，包括：
[0026]在所述超声回波的初始帧中获取前后壁的感兴趣区域；
[0027]在所述感兴趣区域内搜索最大值点作为所述追踪点。
[0028]在本申请的一些可选实施例中，基于所述位移范围生成所述预估位移范围，包括：
[0029]判断所述位移范围是否小于预设范围；
[0030]若是，则将所述位移范围作为所述预估位移范围；
[0031]若否，则在动脉血管前后壁的生理位移范围上叠加预计探头位移得到所述预估位移范围。
[0032]在本申请的一些可选实施例中，在多个检测位置获取动脉血管前后壁的超声回波，包括：
[0033]在多个检测位置获取动脉血管前后壁的原始超声回波；
[0034]将所述原始超声回波抽取为低帧率超声回波；
[0035]对所述低帧率超声回波进行评估得到每个心动周期的感兴趣区域；
[0036]从所述原始超声回波中截取所述感兴趣区域得到所述超声回波。
[0037]在本申请的一些可选实施例中，从所述原始超声回波中截取所述感兴趣区域得到所述超声回波，包括：
[0038]通过与所述心动周期一一对应的线程分别截取所述超声回波并进行后续处理。
[0039]根据本申请实施例的第二方面，提供了一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测装置，该装置可以包括：
[0040]获取模块，用于在多个检测位置获取动脉血管前后壁的超声回波；
[0041]分析模块，用于基于互相关算法对所述超声回波进行分析得到所述动脉血管的直径变化波形；
[0042]数据处理模块，用于基于所述多个检测位置之间的距离和对应的所述直径变化波形之间的时间差计算局部脉搏波速。
[0043]根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，该电子设备可以包括：
[0044]处理器；
[0045]用于存储处理器可执行指令的存储器；
[0046]其中，处理器被配置为执行指令，以实现如第一方面的任一项实施例中所示的基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法。
[0047]根据本申请实施例的第四方面，提供一种存储介质，当存储介质中的指令由信息处理装置或者服务器的处理器执行时，以使信息处理装置或者服务器实现如第一方面的任一项实施例中所示的基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法。
[0048]本申请的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0049]本申请实施例方法是基于超声回波检测动脉血管前后壁的位移，能够精准地判断动脉血管的直径变化，进而提高脉搏波速计算的精度。
附图说明
[0050]图1是本申请一实施例中基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法流程示意图；
[0051]图2为图一中基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法步骤S102的流程示意图；
[0052]图3是本申请实一实施例中基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法的测量原理图；
[0053]图4是本申请一实施例中互相关算法的原理图；
[0054]图5是本申请一实施例中互相关窗长和搜索范围确定的流程图；
[0055]图6是高低帧率结合的LPWV评估流程图；
[0056]图7是本申请一示例性实施例中基于多阵元超声的局部脉搏波速检测装置结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法，其特征在于，包括：在多个检测位置获取动脉血管前后壁的超声回波；基于互相关算法对所述超声回波进行分析得到所述动脉血管的直径变化波形；基于所述多个检测位置之间的距离和对应的所述直径变化波形之间的时间差计算局部脉搏波速。2.根据权利要求1所述的一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法，其特征在于，基于互相关算法对所述超声回波进行分析得到所述动脉血管的直径变化波形，包括：基于所述超声回波的质量生成目标窗长；获取所述超声回波两帧之间的预估位移范围；在第k帧的超声回波上截取中心为峰值且窗长为所述目标窗长的固定回声窗；在第k+1帧的超声回波上截取窗长为所述目标窗长的比较回声窗；在所述预估位移范围内滑动所述比较回声窗并计算所述固定回声窗和所述比较回声窗的互相关值；基于所述互相关值最大时，固定回声窗和所述比较回声窗之间的距离得到动脉血管前后壁在第k帧和第k+1帧之间的位移；基于所述位移生成所述动脉血管的直径变化波形。3.根据权利要求1所述的一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法，其特征在于，基于所述超声回波的质量生成目标窗长，包括：当所述超声回波的信噪比大于或等于15dB且小于20dB时，目标窗长为所述超声回波的6个周期；当所述超声回波的信噪比大于或等于20dB时，目标窗长为所述超声回波的3个周期；当所述超声回波的信噪比小于15dB时，生成调整探头警报。4.根据权利要求2所述的一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法，其特征在于，获取所述超声回波两帧之间的预估位移范围，包括：在所述超声回波的初始帧中获取追踪点；在所述超声回波的后续帧中持续追踪所述追踪点以获得所述追踪点的位移范围；基于所述位移范围生成所述预估位移范围。5.根据权利要求4所述的一种基于多阵元超声的局部脉搏波速检测方法，其特征在于，在所述超声回波的初始帧中获取追踪点，包括：在所述超声回波的初始帧中获取前后壁的感兴趣区...

【专利技术属性】
技术研发人员：方震，许立锐，杜利东，王鹏，陈贤祥，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：