多普勒参数实时自动标记的方法
【专利摘要】本发明公开一种多普勒参数实时自动标记的方法，其包括步骤：对包络曲线的各个包络点进行最大值滤波；搜索包络曲线开始上升时的包络点，将该包络点作为当前单调上升区间的起始点并进行记录；当搜索到包络曲线开始出现下降的包络点时，将该包络点作为当前单调上升区间的终点并进行记录；对当前单调上升区间进行判定，找出包络曲线的包络峰值点。本发明可以更快速、更准确的对流速包络曲线峰值进行标记，而且能够避免一些幅值较大杂波的干扰，有利于实时测量。
【专利说明】多普勒参数实时自动标记的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声技术，特别涉及利用频谱多普勒效应测量流体速度的超声技术，尤其涉及一种超声诊断仪中多普勒参数实时自动标记的方法。
【背景技术】
[0002]在超声诊断系统中，多普勒效应被广泛用于人体血流的无损检测与测量。临床超声检查中心脏、血管的血流动力学参数都需要从多普勒声谱图中提取，该参数包括:收缩期峰流速，舒张期末峰流速，平均峰流速，阻力指数，脉动指数等。这些参数都是基于声谱图包络曲线进行标记计算得到的。
[0003]图1是一个典型的多普勒超声诊断系统的信号处理流程图。超声回波信号经过模拟放大和 AD 采样之后，正交解调成 I (In-phase Component)、Q (Quadrate Component)两路信号。分别对1、Q信号进行低通滤波、距离选通和壁滤波后，得到以血流回波信号为主的两路分量。将这两路分量送往谱估计模块，利用谱估计方法得到声谱图。从声谱图的包络曲线上可以计算出诊断所需的血流动力学参数。
[0004]传统血流动力学参数的标记方法是:操作者判断声谱图满足性能要求后，冻结该声谱图，手工描记出收缩期峰流速、舒张期末峰流速等标记点，再由软件计算其它相关参数。它的缺点是:重复性差，估计精度低，无法实时估计。随着数字计算机技术的高速发展，研究者提出了许多参数自动标记的方法。
[0005]在美国专利US6，050, 948中，描述了一种流速包络峰值点标记的方法:从给定的一段流速包络曲线中估计出一个阈值，在大于阈值的曲线中搜索最大值，并把它作为流速包络峰值点。该方法的优点是计算量小，搜索效率高。缺点是只采用单一阈值，对于一些幅值较大杂波的干扰可能引起误判。
[0006]在专利CN200710074477.4中，流速包络峰值点标记方法如下:先预存一段包络曲线数据，进行准心动周期估计；然后在准心动周期内确定包络峰值点搜索阈值，进行包络峰值点的判定和标记。该方法的优点是可以避免单个心动周期内多个波峰引起的误判。缺点是没有利用血液流速包络曲线的先验信息，对于幅值较大的杂波，同样容易引起误判。而且，准心动周期的估计，至少需要两个心动周期的数据才能进行计算，在实时标记时会有一定的延迟。
[0007]上述现有技术的主要不足在于:没有利用流速包络曲线的先验信息，对幅值较大的杂波容易引起误判；参数估计所需数据较长，实时标记时有一定的延迟。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提出一种超声诊断仪中多普勒参数实时自动标记的方法，能够更快速、更准确的对流速包络曲线峰值点进行标记，有利于实时测量。
[0009]本发明采用如下技术方案实现:一种多普勒参数实时自动标记的方法， 其包括步骤:
[0010]A.对包络曲线的各个包络点进行最大值滤波；
[0011]B.搜索包络曲线开始上升时的包络点，将该包络点作为当前单调上升区间的起始点并进行记录；
[0012]C.当搜索到包络曲线开始出现下降的包络点时，将该包络点作为当前单调上升区间的终点并进行记录；
[0013]D、对当前单调上升区间进行判定，找出包络曲线的包络峰值点。
[0014]其中，所述步骤D中，依据下列公式对当前单调上升区间进行判定:
[0015]^ = ΛTT+4Λ+^4λ j+ λ 2+ λ 3+ λ 4 = I,其中，Ys 代表波峰起始点幅
值，Ye代表峰值点幅值，Ua代表上升幅度，Ut代表上升时间，Pp P2、P3> P4分别代表波峰起始点幅值、峰值点幅值、上升幅度、上升时间的判定阈值，λ” λ2、λ3、λ 4代表它们各自的权重系数；
[0016]当P值大于常数Q时，则判定当前单调上升区间的峰值点为包络峰值点。
[0017]其中，当连续N个单调上升区间的峰值点均未判定出包络峰值点时:
[0018]P1 = (Ymi+YmeJ/2
[0019]P2 = (Vmax+V_)/2，其中，Vmin代表上一个包络峰值点至当前包络点之间的最小
`[0020]P3 = P2-P1
[0021]值，Vmean代表上一个包络峰值点至当前包络点的包络平均值，Vmax代表上一个包络峰值点至当前点的包络最大值。
[0022]其中，当搜索到所述包络峰值点后，依据该包络峰值点信息更新波峰起始点幅值、峰值点幅值、上升幅度、上升时间的判定阈值P1、P2、P3和P4。
[0023]其中，将原判定阈值P1、P2、P3和P4分别与搜索到的包络峰值点的对应参数进行平均，作为新的判定阈值。
[0024]其中，所述步骤A的具体包括:
[0025]将当前包络点放入长度为M的环形缓冲区；
[0026]将当前包络点重置为缓冲区内数据的最大值。
[0027]其中，长度M为常数。
[0028]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0029]本发明可以更快速、更准确的对流速包络曲线峰值进行标记，而且能够避免一些幅值较大杂波的干扰，有利于实时测量。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是典型的多普勒超声诊断系统的信号处理流程图；
[0031]图2是颈动脉血流包络曲线示意图；
[0032]图3是经过最大值滤波后的颈动脉血流包络曲线示意图；
[0033]图4是流速包络峰值点的判定示意图；
[0034]图5是本发明多普勒参数实时自动标记的流程图。【具体实施方式】
[0035]下面结合附图所示之最佳实施例进一步阐述本发明。
[0036]本发明的基本构思为:根据先验信息设定流速包络曲线的波峰起始点幅值、峰值点幅值、上升幅度、上升时间参数，然后对实时获得的流速包络点进行最大值滤波，针对最大值滤波后的包络曲线进行后 续判断，当最大值包络出现下降趋势时，判断当前记录到的单调上升区间是否满足上述4个参数的判断条件。若满足则认为搜索到了当前心动周期的峰值点，并根据峰值点的位置和幅值，计算其它相关参数；若不满足，则继续搜索。
[0037]图2是一段颈动脉血流包络曲线示意图，横坐标代表时间，纵坐标代表流速。实际检测过程中，这些包络点按照时间顺序依次进入峰值判定环节。
[0038]为了避免包络曲线上一些小的杂波对于后续判定环节的干扰，需要对包络曲线进行最大值滤波。需要将包络点放入长度为M的环形缓冲区，然后将当前包络点重置为环形缓冲区的最大值。图3是经过最大值滤波后的颈动脉血流包络曲线，所述最大值滤波处理依下述公式进行:
[0039]
【权利要求】
1.一种多普勒参数实时自动标记的方法，其特征在于，包括步骤: A.对包络曲线的各个包络点进行最大值滤波； B.搜索包络曲线开始上升时的包络点，将该包络点作为当前单调上升区间的起始点并进行记录； C.当搜索到包络曲线开始出现下降的包络点时，将该包络点作为当前单调上升区间的终点并进行记录； D.对当前单调上升区间进行判定，找出包络曲线的包络峰值点。
2.根据权利要求1所述多普勒参数实时自动标记的方法，其特征在于，所述步骤D中，依据下列公式对当前单调上升区间进行判定:
3.根据权利要求2所述多普勒参数实时自动标记的方法，其特征在于，当连续N个单调上升区间的峰值点均未判定出包络峰值点时:
PI = (Vmin+Vmean) / 2
F*2= (Vmax+Vmean) /2,
P3 = P2-P1 其中，Vmin代表上一个包络峰值点至当前包络点之间的最小值，Vfflean代表上一个包络峰值点至当前包络点的包络平均值，Vfflax代表上一个包络峰值点至当前点的包络最大值。
4.根据权利要求3所述多普勒参数实时自动标记的方法，其特征在于，当搜索到所述包络峰值点后，依据该包络峰值点信息更新波峰起始点幅值、峰值点幅值、上升幅度、上升时间的判定阈值P1、P2、P3和P4。
5.根据权利要求4所述多普勒参数实时自动标记的方法，其特征在于，将原判定阈值P1^ P2> P3和P4分别与搜索到的包络峰值点的对应参数进行平均，作为新的判定阈值。
6.根据权利要求1所述多普勒参数实时自动标记的方法，其特征在于，所述步骤A的具体包括: 将当前包络点放入长度为M的环形缓冲区； 将当前包络点重置为缓冲区内数据的最大值。
7.根据权利要求6所述多普勒参数实时自动标记的方法，其特征在于，长度M为常数。
【文档编号】A61B8/06GK103505246SQ201210200603
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月18日 优先权日:2012年6月18日
【发明者】齐敏超, 张官喜, 张羽 申请人:深圳市蓝韵实业有限公司