[发明专利]一种基于B超信号评估呼吸和心动周期的方法

说明书

本发明公开了一种基于B超信号评估呼吸和心动周期的方法，属于医学图像处理领域。针对现有技术中存在的现有的常规呼吸和心跳监控相互独立进行，实施方式复杂的问题，本发明提供了一种基于B超信号评估呼吸和心动周期的方法，利用B超对动物腹部或胸腔成像并采集时序图像信号，计算不同参考帧和目标帧之间的互相关系数‑时间变化曲线，它可以实现常规呼吸和心跳监控，也可用于基于B超的生理门控应用，还可以用于B超图像处理、超声测温、超声弹性成像等问题中的生理运动补偿，对呼吸和心动周期的判断具有准确性高、易实施等特点。

技术领域

本发明涉及医学图像处理领域，更具体地说，涉及一种基于B超信号评估呼吸和心动周期的方法。

背景技术

呼吸和心动作为高等动物的重要生命体征，其准确监控对临床诊疗起着重要作用。现有方法中，对呼吸的监测一般基于生物体整体运动特征，对心动的监测一般基于心电信号或局部血管脉动。由于检测原理的不同，两者在临床上都是单独监控的，这就不可避免地增加了诊疗过程的复杂性和成本。

由于其非侵入性和非破坏性的特点，B型超声成像系统已被广泛应用于临床医学诊断。在对目标对象无需侵入性外科手术的情况下，B超可实时地提供目标对象的高分辨率图像。因此，B超已成为临床诊疗不可缺少的重要工具之一。考虑到呼吸和心动都会以引起生物组织、特别是胸、腹腔内的组织位移，B超成像系统有潜力同时实现呼吸和心动的测量与监控，从而减少统一诊疗场景中的设备数量需求，降低诊疗过程中发生误判的可能性。

中国专利申请号：CN201480005221.6“消除医学图像中由生理功能引起的运动影响”通过识别超声图像强反射结构位置和亮度随时间的变化来判断生理运动周期，所提取的信息限于时域信息，与本发明中结合相关系数的计算与线性调频z变换提取频域信息来获得生理运动周期有明显的不同。

中国专利申请号：CN201680053911.8“针对使用超声的四维计算机断层摄影成像的呼吸运动补偿”使用四维计算机断层摄影(4D CT)成像采集计算机断层摄影数据，然后将所采数据与超声数据同步，从而确定呼吸周期。本发明只需采集超声数据进行二维互相关，且可同步计算呼吸周期和心动周期，与之有明显不同。

中国专利申请号：CN201680075482.4“用于呼吸监视的超声方法和装置”通过采集隔膜附近的超声信号，利用第一和第二回声信号之间的差异来监测呼吸。这与本发明采集单个B超探头信号，通过频谱特性来计算呼吸周期以及确定心动周期有明显的不同。

中国专利申请号：CN201710616876.2“生成超声图像的方法、超声系统和存储介质”利用心电图(EDG)信号来确定生物的心动周期，与本发明中基于B超信号同步获取呼吸周期和心动周期有明显不同。

中国专利申请号：CN201711248270.4“用于在心回波描记术中进行相位确定的心率辅助”使用无线心率传感器采集患者的脉搏信号，根据脉搏信号来采集超声图像，利用脉搏信号确定超声图像的相位。这与本发明直接利用B超图像确定生理运动周期有明显的差别。

中国专利申请号：CN201810443553.2“心脏超声设备及其快速选择心动周期时相对应图像的方法”针对心脏超声图像进行处理，自动选择心动周期，且需要预设心动周期并与实时扫查的图像相关联，与本发明采集B超信号，通过频谱分析来计算生理运动周期有明显不同，且本发明还涉及呼吸周期的确定。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的现有的常规呼吸和心跳监控相互独立进行，实施方式复杂的问题，本发明提供了一种基于B超信号评估呼吸和心动周期的方法，它可以实现常规呼吸和心跳监控，也可用于基于B超的生理门控应用，还可以用于B超图像处理、超声测温、超声弹性成像等问题中的生理运动补偿，对呼吸和心动周期的判断具有准确性高、易实施等特点。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。