据多普勒角度和最大多普勒位移，估计峰 值收缩期速度。
[0057] v = (FsXc)/(2XFtXcos Θ )，
[0058]其中匕为多普勒频移，c为声音在身体中的速度（假设名义地为1540m/s)，F,为 入射波束的频率，并且Θ为波束入射与流动方向的角度。
[0059]湍流以谱学展宽为特征，其常见于在血管的分支处或在小直径血管中存在高流速 时。谱学展宽能够通过估计谱学的带宽一一也被称作谱学宽度一一来估计。湍流通过估计 谱学宽度以及因此提取谱图的包络的上下迹线来表征。在本发明的实施方式中，湍流是通 过使用在上下谱学迹线之间的面积作为在上谱学迹线之下的面积的比例来估计的，如图10 所描述的。该图5图示涉及到的计算步骤，并且在图11中示出对跟踪的多普勒谱图的图示。 该标准具有增加的优点，即，在相对于它们的峰的相同基础上放置三个动脉一一颈总动脉、 颈内动脉和颈外动脉。其抵消了峰高度对谱学宽度的估计的影响。如果仅使用在上下包络 之间的宽度，则这可能因颈外动脉和颈总动脉具有比颈内动脉更高的峰，而导致错误估计。 因此，湍流通过以下来估计：
[0060]
[0061]图9的方法的最后确定是向用户报告对颈动脉分叉点的发现（92)、对狭窄的指示 (90)、或正常颈动脉（96)。这些确定是通过在比较步骤98a、98b和98c中将来自步骤84的 对谱学宽度SW的湍流估计和来自步骤88的PSV估计与湍流阈值Ts和速度阈值Tp进行比 较，来做出的。名义速度阈值Tp为125cm/sec，并且名义湍流标准为0. 5。然后在显示屏上 向用户呈现这些比较的结果。
[0062]总之，本发明的实施方式提供了一种无需对血管的任意成像，用于探测和表征颈 动脉中的感兴趣片段的方法。本发明的技术利用上文描述的非成像二维阵列多普勒探头和 前文描述的血管定位的方法，连同多普勒角度估计一起，用于探测狭窄并估计其严重度。本 发明的主要要素包括计算在颈动脉结构中的各个点处的湍流并利用有区分性的狭窄的程 度来表征湍流；组合对湍流和PSV的估计以识别颈动脉中的感兴趣片段；并组合湍流和PSV 估计，以在狭窄的程度方面自动表征血管片段的狭窄。
【主权项】
1. 一种用于空间对齐血管的超声数据的不同子体积的方法，包括： 利用超声换能器元件的二维阵列中的元件根据由每个换能器元件对向的空间不同的 扫描深度，采集血管的时间离散信号，所述阵列在所述采集期间被定位于相对于所述血管 的第一位置； 对从每个换能器元件接收的所述时间离散信号进行多普勒处理，以产生由每个换能器 元件对向的所述扫描深度的谱学多普勒数据； 产生所述谱学多普勒数据在空间关系上到所述阵列相对于所述血管的所述位置的第 一三维映射； 利用所述超声换能器元件的所述二维阵列中的元件根据由每个换能器元件对向的空 间不同的扫描深度，采集所述血管的时间离散信号，所述阵列在所述采集期间被定位于相 对于所述血管的第二位置； 对从每个换能器元件接收的所述时间离散信号进行多普勒处理，以产生由每个换能器 元件对向的所述扫描深度的谱学多普勒数据； 产生所述谱学多普勒数据在空间关系上到所述阵列相对于所述血管的所述位置的第 二三维映射； 在两个映射的匹配的谱学多普勒数据的一个或多个区域的基础上，对齐所述第一三维 映射与所述第二三维映射；以及 根据所对齐的第一三维映射和第二三维映射，产生所述血管的血流的组合三维映射。2. 如权利要求1所述的方法，还包括： 当所述阵列被定位于相对于所述血管的额外的位置时，利用所述二维阵列采集所述血 管的额外的时间离散信号； 对所述额外的信号进行多普勒处理，以产生额外的谱学多普勒数据； 产生所述额外的谱学多普勒数据在空间关系上到所述阵列相对于所述血管的所述额 外位置的额外的三维映射； 在匹配的谱学多普勒数据的基础上，对齐所述额外的三维映射中的每个与至少一个其 他三维映射；并且 根据所述第一三维映射、所述第二三维映射和所述额外的三维映射，产生组合三维映 射。3. 如权利要求1所述的方法，其中，所述匹配的谱学多普勒数据还包括时域多普勒数 据。4. 如权利要求3所述的方法，其中，所述时域多普勒数据还包括峰值收缩期速度数据。5. 如权利要求1所述的方法，其中，产生的每个三维映射还包括在每个换能器元件前 方的深度维度上延伸的多个体素。6. 如权利要求5所述的方法，其中，在所述深度维度上延伸的多个体素还包括一列体 素，每个体素均具有多普勒流值。7. 如权利要求6所述的方法，其中，对齐还包括匹配一个三维映射中具有多普勒流值 的一列体素与另一三维映射中具有相似多普勒流值的一列体素。8. 如权利要求6所述的方法，其中，所述多普勒流值还包括流速值。9. 如权利要求1所述的方法，其中，对齐三维映射还包括在空间基础上将一个三维映 射的所述数据与另一三维映射的所述数据相关。10. 如权利要求1所述的方法，其中，采集还包括利用非成像二维阵列中的元件来采集 血管的时间离散信号。11. 如权利要求1所述的方法，其中，产生第一三维映射和第二三维映射还包括产生部 分空间交叠的第一三维映射与第二三维映射。12. 如权利要求1所述的方法，还包括对经对齐的第一三维映射与第二三维映射进行 插值或平滑化。
【专利摘要】一种用于空间对齐血管的超声数据的不同子体积的方法，包括：利用超声换能器元件的二维阵列中的元件根据由每个换能器元件对向的空间不同的扫描深度，采集血管的时间离散信号，所述阵列在所述采集期间被定位于相对于所述血管的第一位置；对从每个换能器元件接收的所述时间离散信号进行多普勒处理，以产生由每个换能器元件对向的所述扫描深度的谱学多普勒数据；产生所述谱学多普勒数据在空间关系上到所述阵列相对于所述血管的所述位置的第一三维映射；利用所述超声换能器元件的所述二维阵列中的元件根据由每个换能器元件对向的空间不同的扫描深度，采集所述血管的时间离散信号，所述阵列在所述采集期间被定位于相对于所述血管第二位置；对从每个换能器元件接收的所述时间离散信号多普勒处理，以产生由每个换能器元件对向的所述扫描深度的谱学多普勒数据；产生所述谱学多普勒数据在空间关系上到所述阵列相对于所述血管的所述位置的第二三维映射；在两个映射的匹配和谱学多普勒数据的一个或多个区域的基础上，对齐所述第一三维映射与所述第二三维映射；并且根据所对齐的第一三维映射和第二三维映射，产生所述血管的血流的组合三维映射。
【IPC分类】A61B8/06, G01S15/89, A61B8/08, A61B8/00
【公开号】CN105407808
【申请号】CN201480041677
【发明人】S·戈文纳哈里萨提恩安娜拉亚娜, R·S·西索迪亚, N·布萨, K·帕拉尼萨米, V·巴萨瓦劳伊帕蒂尔欧卡里, S·塞特拉曼, J·彼得鲁齐洛, S·周, A·阿南德, R·Q·埃尔坎普, S·M·文凯特桑
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年7月14日
【公告号】EP3024397A1, US20160151038, WO2015011599A1