[发明专利]一种基于超声的血管硬度测量方法

说明书

本发明公开了一种基于超声的血管硬度测量方法，步骤包括：选择取样门并矫正基线；解调得到IQ信号；划分成为M个子门；计算每一个子门中得被求和的时间系列的频谱；确定频带有效区域并计算血流速度；计算频带范围的平均速度；计算血流量速度‑时间曲线；计算位移‑时间矩阵；计算血管横截面积‑时间曲线；划分心动周期并计算舒张末期血管直径；计算脉冲波速度；计算血管壁厚度；计算血管的弹性模量；本发明使用多取样门技术提高了计算血流量速度的精确度，避免了传统使用M模式数据计算血管直径的同步困难，克服了传统弹性成像只能得到不同区域相对软硬变化和对组织运动敏感等不适合血管硬度测量的问题，实现了局部血管硬度的精确测量。

技术领域

本发明属于血管硬度测量领域，特别涉及一种基于超声的血管硬度测量方法。

背景技术

目前，心血管疾病的死亡率长期在城乡居民总死亡中高居首位，心血管疾病的及时防治成为当前政府迫在眉睫的任务。当前中国的心血管疾病患病率以及死亡率都仍处于上升阶段，研究报告推断现阶段我国现有心血管病患者人数超过了2.9亿，其中高血压患者约为2.45亿，脑卒患者约为1300万,冠心病患者约为1100万,肺原性心脏病患者约为500万,心力衰竭患者约为450万,风湿性心脏病患者约为250万,先天性心脏病患者约为200万。国家统计数据显示：心血管疾病死亡率高于肿瘤及其他疾病，位居所有死亡原因的首位，其中每5例死亡中就有 2例死于心血管病。如何及时的发现和诊断心血管疾病，如何能够及时快速的诊断心血管疾病的工作已经迫在眉睫。在所有的医学诊断中，超声医学诊断对于心血管疾病诊断有着极其明显的优势。超声医学诊断系统的血流检查，尤其是超声诊断系统的超声脉冲波多普勒成像技术，可以非常有效及时的对各种血流或血管疾病做出准确的早期分析。鉴于超声设备的无伤害和实时的特性，使得超声医学检查能够成为心血管疾病筛查的第一步。由此可见超声成像技术的发展尤其是超声多普勒技术的发展对心血管疾病的预防和诊断有着重要的意义。

传统医疗超声系统使用超声回波的信号观测组织结构，可以检测血栓、心肌等组织的病变和发展情况，另一方面，基于超声多普勒效应的血流成像模式也可以用伪彩的方式显示血管内血流的分布情况，但这些无法反映血管的硬化情况。血管的软硬度与诸多心血管疾病如高血压、糖尿病等的关系非常密切，已经成为评价心血管疾病的一项重要指标，例如动脉硬化是动脉的一种非炎症性病变，可使动脉管壁增厚、变硬，失去弹性、管腔狭窄，伴随着高血压以及受累器官缺血等病症，对于早期的动脉硬化患者，大多数患者几乎无任何临床症状。对于中期的动脉硬化患者，大多数患者都或多或少有心悸、胸痛、胸闷、头痛、头晕、四肢凉麻、四肢酸懒、跛行、视力降低、记忆力下降、失眠多梦等临床症状。因此通过检测血管硬度早期发现和干预血管硬化的进程，对于预防和治疗心血管疾病具有十分重要的意义。

近年来，以超声弹性成像、声辐射力成像以及剪切波速成像等显示组织弹性技术的发展，可以定性或定量的反映检测区域软硬度，其中超声弹性成像和声辐射力成像可以得到定性的相对应变比反映不同区域的相对软硬度，而剪切波速成像通过测定剪切波在水平方向的传播速度，进而计算得到剪切模量和杨氏模量，实现定量的硬度测量，但剪切波波速测定结果容易受组织运动的影响，一般临床上主要用于肝脏纤维化的分级诊断。颈动脉的弹性成像主要用于测量血管斑块在血压作用下的运动和形变，观测斑块的弹性分布情况。而针对血管的硬度测量一般基于脉冲波速度来计算。

临床上通常采集基于两点测量法测量血管的脉冲波速度。首先，采集两处血管(一般是颈动脉与股动脉，另有颈动脉与桡动脉、肱动脉与踝动脉等)的压力曲线(也有采集血流曲线、血管运动曲线等)。然后，计算两处血管压力曲线之间的时间延迟，即脉搏在血管中传播的时间差。两测量点间血管的长度通过体表测量得到，脉冲波速度由血管长度除以时间延迟得到。传统测量方法通常是测量血管系统上相距较远的两点间的脉冲波传播速度，并且假设两测量点间的血管走向为直线，得到的是血管硬度的整体平均值或全局值。实际上，血管硬度在血管系统内并不是均匀分布的；另外，一些血管病变(如动脉粥样硬化斑块、腹主动脉瘤等)也会显著地改变局部血管的硬度。因此，局部血管硬度的测量更能反映动脉壁的病理变化特征。

发明内容