[发明专利]超声多普勒血流成像的处理方法及处理系统

说明书

本发明提供一种超声多普勒血流成像的处理方法及处理系统，所述方法包括：获取回波RF信号；并对其做希尔伯特变换以形成正交IQ复信号；在慢时间方向上，对正交IQ复信号做滤波处理，以获得对应的滤波变换信号；在快时间方向，对获得的滤波变换信号做短时傅里叶变换，使其结果形成频域矩阵；获取当前频域矩阵中，每个快时间方向上的频率分量；根据一维自相关算法，估计当前频域矩阵中每列数据在其对应频率分量上的平均速度和能量；对当前频域矩阵中对应频率分量的平均速度和能量进行线性拟合，获取用于最终的频谱显示的最终能量和最终速度。本发明考虑组织衰减对超声信号的影响，基于宽带发射，提供更好的分辨率，进而提升了超声图像的质量。

技术领域

本发明属于医疗超声技术领域，主要涉及一种超声多普勒血流成像的处理方法及处理系统。

背景技术

彩色超声诊断仪(B超机)的彩色血流成像，以其独有的实时动态特性，成为现代医学不可或缺的辅助诊断的手段之一，在临床诊断中成为某些病症的判断标准。

当前彩色血流成像普遍采用自相关技术；根据多普勒效应，散射子运动导致的频移大小正比于发射信号频率和散射子运动速度的乘积。

传统的一维自相关技术，通过在回波信号慢时间方向上的自相关来估算散射子在发射信号频率上导致的相位差，从而估算出散射子的运动速度；该估计算法是建立在窄带信号的模型基础上，也就要求发射波形较长来保证符合窄带模型，其速度估计性能，尤其是对快速运动的散射子的速度估计能力，随发射信号的带宽的增加而显著恶化；同时，当发射波形较长时，血流散射子的成像分辨率会下降。

另外，由于超声在组织内传播时，存在的非线性频率衰减，随着声速在组织内的传播距离增加导致的频率成分不同衰减，传统一维自相关血流成像技术因为是基于固定的发射信号中心频率和固定带宽而进行计算，所以其估算速度的性能也随传播距离的增加而下降。

如上所述，对于传统的一维自相关血流成像技术，由于技术理论基础是基于窄带信号模型而得出，这就需要发射信号脉宽较长，从而影响了图像的分辨率。另外，超声在组织内存在非线性频率衰减现象，随着超声传播距离的增加，其信号的频带带宽和中心频率都会因此而偏移，传统的自相关技术，只能在基于固定的发射信号中心频率进行速度估算，所以随着深度增加时，其估算的速度误差也会增大。

相应的，当前公开的互相关血流成像技术和蝶型搜索成像技术基于宽带信号模型，解决了上述一维自相关技术与分辨率的矛盾，但也存在计算复杂度高，不易实时实现，和不能有效解决频率衰减导致的速度偏差问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声多普勒血流成像的处理方法及处理系统。

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式的超声多普勒血流成像的处理方法，所述方法包括以下步骤：

S1、分别获取每个扫查包下、每条扫查线上、每个采样点对应的回波RF信号；分别对获取的回波RF信号做希尔伯特变换以形成正交IQ复信号；

S2、在慢时间方向上，分别对获得的正交IQ复信号做滤波处理，以获得对应的滤波变换信号；

S3、在快时间方向，分别对获得的滤波变换信号做短时傅里叶变换，使其结果形成频域矩阵；

S4、获取当前所述频域矩阵中，每个快时间方向上的频率分量；

S5、根据一维自相关算法，估计当前频域矩阵中每列数据在其对应频率分量上的平均速度和能量；

S6、对当前频域矩阵中对应频率分量的平均速度和能量进行线性拟合，获取用于最终的频谱显示的最终能量和最终速度。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述步骤S3具体包括：