專利名稱：自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲成像領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種用于超聲成 像系統(tǒng)的自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
脈沖波多普勒(Pulsed Wave Doppler, PW )技術(shù)被廣泛用于人體 血流的無損檢測和測量，它可以觀察人體特定區(qū)域的血流特性，得到 血流速度及分布。
圖1示出典型的多普勒成像參數(shù)優(yōu)化框圖。在PW測量中，操作 者一般在患者的二維超聲圖像中的某個(gè)位置設(shè)置一個(gè)取樣門，然后對(duì) 取樣門所在的掃描位置發(fā)射超聲信號(hào)。射入人體的超聲信號(hào)遇到人體 細(xì)胞發(fā)生散射后到達(dá)接收換能器。接收換能器將聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦?號(hào)，接收到的微弱電信號(hào)經(jīng)過低噪放大、正交解調(diào)、低通濾波，得到 同相(in-phase, I)和正交(quadrature, Q)兩^各正交信號(hào)，分別對(duì) 這兩路正交信號(hào)在取樣門位置進(jìn)行距離累積，得到當(dāng)前時(shí)刻的多普勒 信號(hào)的一個(gè)復(fù)值采樣點(diǎn)。以一定的頻率即脈沖重復(fù)頻率(Pulse Repetition Frequency, PRF )重復(fù)上述發(fā)射和接收過程，就得到隨時(shí)間 變化的多普勒信號(hào)。得到的多普勒信號(hào)經(jīng)過壁濾波濾除極低頻率的組 織和管壁回波信號(hào)。在一段給定的時(shí)間內(nèi)，對(duì)濾波后的取樣門內(nèi)的多 普勒信號(hào)作快速傅立葉變換，獲得多普勒信號(hào)的功率譜估計(jì)，從而根
據(jù)多普勒效應(yīng)獲得取樣門內(nèi)血流速度的分布狀況。隨時(shí)間變化的功率 鐠就形成了多普勒聲語圖。圖2示出人體頸動(dòng)脈血流的多普勒聲諳圖， 圖中橫坐標(biāo)代表時(shí)間，縱坐標(biāo)代表頻率(流速)。多普勒聲語圖經(jīng)過 數(shù)字掃描變換(Digital Scanning Conversion, DSC)后送到顯示器進(jìn) 行顯示。如圖1所示，如果多普勒成像參數(shù)需要優(yōu)化，則觸發(fā)參數(shù)調(diào)節(jié)單元。參數(shù)調(diào)節(jié)單元首先獲取一定時(shí)間的多普勒聲語圖(多普勒譜 線)，經(jīng)過分析，得到調(diào)節(jié)后的脈沖重復(fù)頻率和基線，然后分別反饋 給發(fā)射接收單元和譜分析單元。
當(dāng)脈沖重復(fù)頻率小于多普勒血流信號(hào)的奈奎斯特頻率或者多普 勒聲譜圖的基線位置設(shè)置不合適時(shí)，多普勒聲語圖會(huì)發(fā)生混疊。發(fā)生 混疊時(shí)，多普勒聲譜圖會(huì)在速度(頻率)刻度方向發(fā)生巻繞以致于正 向速度顯示為負(fù)向，而負(fù)向速度則顯示為正向。如果多普勒聲譜的總 帶寬小于脈沖重復(fù)頻率， 一個(gè)簡單的基線移位就可以消除混疊(稱此 時(shí)的混疊為一次混疊)。但是，如果多普勒聲譜的帶寬大于脈沖重復(fù) 頻率，僅調(diào)整基線是不可能消除巻繞的(稱此時(shí)的混疊為多次混疊)， 這時(shí)候需要增加脈沖重復(fù)頻率來擴(kuò)展速度的范圍。
傳統(tǒng)的多普勒超聲診斷儀器的操作面板上，都有調(diào)節(jié)脈沖重復(fù)頻 率和基線的按鈕。每撥動(dòng)一次按鈕，脈沖重復(fù)頻率或基線會(huì)增加或減 少 一定數(shù)值而到達(dá)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的下 一個(gè)檔位。這種操作方法穩(wěn)定性較 好，但是比較費(fèi)時(shí)，特別是當(dāng)前檔位和目標(biāo)檔位之間相差較多時(shí)，操 作者需要多次手動(dòng)調(diào)節(jié)按鈕才能達(dá)到預(yù)期的參數(shù)值。
自動(dòng)優(yōu)化脈沖重復(fù)頻率和基線是通過對(duì)一定時(shí)間的多普勒聲語 圖進(jìn)行處理，自動(dòng)判斷出多普勒聲譜圖的幅度和位置，從而決定應(yīng)該 如何調(diào)節(jié)脈沖重復(fù)頻率和基線。
在專利文獻(xiàn)US6577967[1]中，首先采集并存儲(chǔ)一段時(shí)間(至少包 含一個(gè)心動(dòng)周期)的多普勒聲譜圖。為了準(zhǔn)確地判斷多普勒聲譜圖中 信號(hào)的邊界，在該專利中提出一種基于系統(tǒng)中的平均噪聲功率的噪聲 模型，其中，系統(tǒng)中的平均噪聲功率是通過估計(jì)在不同增益下系統(tǒng)中 各部分的噪聲(包括前置放大器、AD量化噪聲等)之和得到的。在 得到系統(tǒng)中的平均噪聲功率并通過噪聲模型估計(jì)出噪聲閾值之后，通 過對(duì)采集到的、 一定時(shí)間的多普勒聲譜圖進(jìn)行逐行處理，根據(jù)處理特 性來判斷出信號(hào)的邊界，并最終調(diào)節(jié)脈沖重復(fù)頻率和基線等參數(shù)。該 專利中通過將各部分的噪聲相加來得到噪聲的平均功率，操作的復(fù)雜度較高。另外，存儲(chǔ)至少一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的所有多普勒語線，并對(duì)這 些多普勒譜線逐行作處理，運(yùn)算量和存儲(chǔ)量都很大。在專利文獻(xiàn)US6663566[2]中，首先獲得一段時(shí)間(至少包含一個(gè) 心動(dòng)周期)的多普勒聲譜圖。對(duì)這段時(shí)間的所有多普勒譜線在每個(gè)頻 率點(diǎn)求平均值，最終得到一根平均功率譜線。然后搜索該平均功率語 線的最小值，并利用方差和均值等特征來判斷該最小值是否為血流信 號(hào)。如果是血流信號(hào)，則表明頻率軸上都充滿了血流信號(hào)，需要增加 脈沖重復(fù)頻率后再作參數(shù)優(yōu)化。否則，表明頻率軸上還包括噪聲，血 流信號(hào)并未充滿整個(gè)頻率軸。此時(shí)，基于上述搜索出的該平均功率語 線的最小值，確定一個(gè)噪聲閾值。然后基于該噪聲閾值來搜索該平均 功率譜線的信號(hào)邊界。接著，基于搜索到的該平均功率i普線的信號(hào)邊 界，將該平均功率譜線分為信號(hào)區(qū)域和噪聲區(qū)域，并從中產(chǎn)生新的噪 聲閾值。之后，在上述一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的所有多普勒語線中，找出在 該平均功率語線的信號(hào)正邊界處的、強(qiáng)度最大的一根多普勒語線，并 基于該新的噪聲閾值，搜索這根多普勒語線的邊界，搜索出的邊界就 是上述一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)信號(hào)的正邊界。以類似的方法可搜索出一個(gè)心 動(dòng)周期內(nèi)信號(hào)的負(fù)邊界。在搜索出 一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)信號(hào)的正邊界和負(fù) 邊界之后，作參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化。該專利中所述的方法分不同的步驟對(duì) 一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)信號(hào)的正邊界和負(fù)邊界進(jìn)行了準(zhǔn)確的搜索，穩(wěn)定性較 好，但是同樣由于運(yùn)算量和存儲(chǔ)量的限制，不適合在小資源的設(shè)備(如 嵌入式芯片)上運(yùn)行。在專利文獻(xiàn)US6447455[3]中所述的參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化方法，主要是針 對(duì)在發(fā)生一次混疊時(shí)參數(shù)的優(yōu)化。首先采集一定時(shí)間的多普勒譜線， 計(jì)算每根多普勒譜線中正負(fù)頻率軸上的能量之和，并比較大小，認(rèn)為較大的一方就是多普勒聲譜的方向。如果多普勒聲語的方向?yàn)檎?，則 從從基線往上搜索。如果頻率點(diǎn)的值大于閾值，則更新峰值索引，否 則不更新，直至到達(dá)正頻率的最大值，然后，轉(zhuǎn)向負(fù)頻率的最大值， 繼續(xù)搜索并更新峰值索引，直到回到基線位置。此時(shí)，如果搜索到的峰值索引為也為正，即與多普勒聲語的方向一致，則認(rèn)為沒有發(fā)生一 次混疊，否則，認(rèn)為發(fā)生了一次混疊。如果多普勒聲語的方向?yàn)樨?fù)， 則從基線往下搜索，搜索步驟同上，如果搜索到的峰值索引也為負(fù)， 則沒有發(fā)生一次混疊，否則，發(fā)生了一次混疊。如果發(fā)生了一次混疊， 則需要提高脈沖重復(fù)頻率。該專利中所述的方法原理簡單，但是算法 容易受到噪聲干擾，如多普勒譜線中存在斑點(diǎn)狀的干擾信號(hào)時(shí)，會(huì)引 起誤判，另外，對(duì)基線上下都存在多普勒聲鐠的情況，該算法不能正 確地判斷是否發(fā)生了 一次混疊。在專利文獻(xiàn)US2007016073[4]中，介紹了 一種用模板匹配的方法 來判斷多普勒聲譜圖中是否發(fā)生了多次混疊，在具備了大量的多普勒 聲譜圖模板后，該算法的準(zhǔn)確性較高，但是由于多普勒聲譜圖形式的 多樣性，需要采集大量的多普勒聲譜圖模板，另外，對(duì)模板庫中不存 在的 一些特殊的多普勒聲譜圖，模板匹配的效果也不能肯定。因此，需要一種對(duì)系統(tǒng)資源要求低且具有良好穩(wěn)定性的自動(dòng)優(yōu)化 多普勒成像參數(shù)的方法和裝置。發(fā)明內(nèi)容與上述各專利的方法不同，在考慮算法的復(fù)雜度、可實(shí)現(xiàn)性及穩(wěn) 定性的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供一種自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的方法，其 中，多普勒成像參數(shù)包括脈沖重復(fù)頻率和基線中的至少一個(gè)。該方法 包括獲取步驟，用于獲取至少兩根在預(yù)定脈沖重復(fù)頻率下的特征譜 線；存儲(chǔ)步驟，用于存儲(chǔ)所獲取的至少兩根特征譜線；和優(yōu)化步驟， 用于基于所存儲(chǔ)的至少兩根特征i普線和預(yù)定噪聲平均功率來優(yōu)化多 普勒成像參數(shù)中的至少一個(gè)。在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，獲取步驟是通過實(shí)時(shí)采 集在預(yù)定脈沖重復(fù)頻率下的多普勒語線并不經(jīng)存儲(chǔ)對(duì)所采集的多普 勒鐠線進(jìn)行實(shí)時(shí)處理而獲取至少兩根特征譜線。本發(fā)明還提供一種自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的裝置，其中，多普 勒成像參數(shù)包括脈沖重復(fù)頻率和基線中的至少一個(gè)。該裝置包括獲10取模塊，用于獲取至少兩根在預(yù)定脈沖重復(fù)頻率下的特征鐠線；存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所獲取的至少兩根特征譜線；和優(yōu)化模塊，用于基于 所存儲(chǔ)的至少兩根特征譜線和預(yù)定噪聲平均功率來優(yōu)化多普勒成像 參數(shù)中的至少一個(gè)。在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，獲取模塊是通過實(shí)時(shí)采集在預(yù)定 脈沖重復(fù)頻率下的多普勒譜線并不經(jīng)存儲(chǔ)對(duì)所采集的多普勒鐠線進(jìn) 行實(shí)時(shí)處理而獲取至少兩根特征語線。在現(xiàn)有技術(shù)中，需要存儲(chǔ)一段時(shí)間(至少包含一個(gè)心動(dòng)周期)的 所有多普勒譜線，存儲(chǔ)量很大。另外，對(duì)所存儲(chǔ)的這些多普勒譜線進(jìn) 行分析，運(yùn)算量也會(huì)很大。因此，利用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)多普勒成像參數(shù)進(jìn) 行優(yōu)化時(shí)，對(duì)系統(tǒng)資源的要求較高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法 和裝置通過僅存儲(chǔ)并處理兩根特征語線和預(yù)定噪聲平均功率來實(shí)現(xiàn) 多普勒成像參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化，所以占用資源少、復(fù)雜度低且穩(wěn)定性好。


通過結(jié)合以下附圖，并且參考以下對(duì)具體實(shí)施方式
的詳細(xì)說明， 可以對(duì)本發(fā)明有更透徹的理解圖1為典型的多普勒成像參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)的框圖； 圖2為人體頸動(dòng)脈血流的多普勒聲語圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的、用于自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的方法的主 流程圖；圖4(a)為在最大功率譜線中搜索血流信號(hào)的邊界的示意圖，其中 的聲譜圖為正頻率邊界小于負(fù)頻率邊界且正負(fù)頻率邊界均在基線下 方的聲語圖；圖4(b)至圖4(i)為正頻率邊界和負(fù)頻率邊界在其它位置時(shí)的聲譜圖；圖5為圖4(a)在調(diào)節(jié)脈沖重復(fù)頻率和基線后的多普勒聲i普?qǐng)D；以 圖6為根據(jù)本發(fā)明的、用于自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的裝置的框圖。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明中，提供了一種自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的方法?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3所示根據(jù)本發(fā)明的、用于自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的方法的 主流程圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的、用于自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的方法開始于步驟 300,結(jié)束于步驟360。為了盡可能地消除多次混疊，首先在步驟305, 將脈沖重復(fù)頻率設(shè)置為當(dāng)前探測深度下的最大脈沖重復(fù)頻率值，并將 設(shè)置的脈沖重復(fù)頻率提供給超聲發(fā)射單元。假定J是當(dāng)前探測深度，C 是超聲波在人體中的傳播速度，則當(dāng)前探測深度下的最大脈沖重復(fù)頻 率定義為將脈沖重復(fù)頻率設(shè)置為/^&ax后，由于血流速度(血流頻率)范圍變寬，在大多數(shù)情況下，多普勒聲譜圖中的多次混疊都能被消除， 但是當(dāng)所測部位的血流流速較高時(shí)，多次混疊可能仍然會(huì)存在。除此之外，還可以將脈沖重復(fù)頻率設(shè)置為系統(tǒng)支持的最大脈沖重 復(fù)頻率。在當(dāng)前深度下系統(tǒng)支持的最大脈沖重復(fù)頻率可能超過尸/^，,;1、， 此時(shí)系統(tǒng)將切換到高脈沖重復(fù)頻率(HPRF)工作模式。另外，還可 以根據(jù)檢查模式來設(shè)置脈沖重復(fù)頻率。例如在小器官檢查模式下，血 流速度較低，因此可以將脈沖重復(fù)頻率設(shè)置為一個(gè)較小的值。然后，在步驟310，在1秒鐘(假設(shè)一般人的心率大于60跳/分 鐘，則1秒鐘時(shí)間長度大于一個(gè)心動(dòng)周期)的時(shí)間內(nèi)實(shí)時(shí)釆集并處理 頻鐠估計(jì)單元產(chǎn)生的多普勒譜線，得到兩根特征語線，即最大功率譜 線和平均功率譜線。1秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的多普勒諳線的數(shù)目與語更新速度 有關(guān)，用戶可以通過調(diào)整系統(tǒng)前面板上的按鈕來調(diào)整i普更新速度的大 小。々支設(shè)譜更新速度為SpecSpeed毫秒，則l秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的多普勒譜 線的數(shù)目是<formula>formula see original document page 13</formula>每根語線有N個(gè)頻率點(diǎn)，自下而上，對(duì)應(yīng)O到N-l,不同頻率點(diǎn) 代表不同的血流速度。N對(duì)應(yīng)于快速傅立葉變換(Fast Fourier Transformation, FFT )的點(diǎn)H
最大功率譜線的產(chǎn)生過程如下將當(dāng)前時(shí)刻產(chǎn)生的多普勒語線在 某個(gè)頻率點(diǎn)上的功率值與存儲(chǔ)的最大功率鐠線在對(duì)應(yīng)頻率點(diǎn)的功率 值比較，較大的一個(gè)功率值作為最大功率諳線在該頻率點(diǎn)上的新功率 值，對(duì)每個(gè)頻率點(diǎn)作同樣的處理，就得到當(dāng)前時(shí)刻的最大功率語線， 將該最大功率鐠線存入內(nèi)存中。在l秒鐘時(shí)間內(nèi)，對(duì)產(chǎn)生的每根多普 勒譜線作同樣的處理，就得到最終的最大功率語線，記為MY。最大 功率譜線在每個(gè)頻率點(diǎn)上的初始功率都是0。
平均功率語線的產(chǎn)生過程如下將當(dāng)前時(shí)刻產(chǎn)生的多普勒語線在 某個(gè)頻率點(diǎn)上的功率值與存儲(chǔ)的總功率譜線在對(duì)應(yīng)頻率點(diǎn)的功率值 相加，作為總功率語線在該頻率點(diǎn)上的新功率值。對(duì)每個(gè)頻率點(diǎn)作同 樣的處理，就得到當(dāng)前時(shí)刻的總功率語線，將該總功卑語線存入內(nèi)存 中。在l秒鐘時(shí)間內(nèi)，對(duì)產(chǎn)生的每根多普勒譜線作同樣的處理，就得 到最終的總功率譜線。最后，將得到的總功率i普線除以1秒鐘內(nèi)的多 普勒譜線的數(shù)目，就得到平均功率譜線，記為MV?？偣β收Z線在每 個(gè)頻率點(diǎn)上的初始功率都是0。
按照上述過程，得到最大功率譜線和平均功率語線。后續(xù)的所有 處理都在這兩根特征譜線上進(jìn)行。為了減少管壁和組織回波引起的低 頻高強(qiáng)度功率對(duì)多普勒成像參數(shù)優(yōu)化的影響，根據(jù)壁濾波截止頻率的 設(shè)置，在最大功率譜線和平均功率語線中，將壁濾波截止頻率范圍內(nèi) 的功率值置為無效，后續(xù)的處理將不考慮這些功率值。
在步驟320中，判斷多普勒聲鐠圖中是否存在多次混疊。首先需 要搜索最大功率譜線MY中的最小功率值所對(duì)應(yīng)的最小功率頻率點(diǎn)。 設(shè)該頻率點(diǎn)的初始值為0，則最小功率值的初始值為最大功率i普線在 第0個(gè)頻率點(diǎn)的功率。然后，從第l個(gè)頻率點(diǎn)開始，將最大功率譜線
13中當(dāng)前頻率點(diǎn)的功率值與當(dāng)前的最小功率值比較，較小的一個(gè)作為新 的最小功率值，對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)作為新的最小功率頻率點(diǎn)。依此類推， 將最大功率譜線上每個(gè)頻率點(diǎn)的功率值與最小功率值比較，直到第 N-l個(gè)頻率點(diǎn)。此時(shí)記錄的最小功率頻率點(diǎn)就是最大功率語線的最小
功率頻率點(diǎn)，記為人m。接著，判斷下式是否成立
MTV, <C1
式中，MV,,，是指平均功率譜線AW在兒,，處的值，Cl是根據(jù)預(yù)定 噪聲平均功率設(shè)置的一個(gè)閾值。Cl可以取預(yù)定噪聲平均功率的若干 倍，如2倍。而預(yù)定噪聲平均功率可以通過測量探頭懸空時(shí)多普勒聲 譜圖的平均功率來獲得。如果上式不成立，即平均功率語線在頻率點(diǎn)
./;，處的功率大于ci，則認(rèn)為/，處是信號(hào)，多普勒聲譜圖中已經(jīng)充滿
了信號(hào)，存在多次混疊；反之，如果上式成立，即平均功率語線在/:，
頻率點(diǎn)處的值小于Cl,則認(rèn)為厶, 處是噪聲，多普勒聲語圖中并未充
滿信號(hào)，不存在多次混疊。
若多普勒聲譜圖存在多次混疊，則進(jìn)行步驟340,保持原有的脈 沖重復(fù)頻率和基線不變，這是由于此時(shí)脈沖重復(fù)頻率已經(jīng)是當(dāng)前探測 深度下的最大脈沖重復(fù)頻率，無法再通過提高脈沖重復(fù)頻率來消除多 次混疊。
若多普勒聲語圖中不存在多次混疊，則進(jìn)行步驟330,在最大功 率譜線中搜索血流信號(hào)的邊界，包括正頻率邊界和負(fù)頻率邊界。下面 對(duì)此進(jìn)4于詳細(xì)描述。
首先，基于預(yù)定噪聲平均功率，確定新的噪聲閾值C2。然后在最 大功率譜線縱中，搜索血流信號(hào)的負(fù)頻率邊界。C2可以取預(yù)定噪聲 平均功率的若干倍，如10倍。
圖4(a)示出在最大功率譜線中搜索血流信號(hào)邊界的示意圖。在最 大功率譜線MY中，以L,，為起始點(diǎn)，向上搜索，如果有連續(xù)C3個(gè)頻 率點(diǎn)處的最大功率值都大于上述新的噪聲閾值C2，則認(rèn)為搜索到了血 流信號(hào)的負(fù)頻率邊界/_，否則繼續(xù)往上搜索，搜索至第N-1個(gè)頻率點(diǎn)后，轉(zhuǎn)到第0個(gè)頻率點(diǎn)繼續(xù)搜索，直到頻率點(diǎn)/,，,,，。正頻率邊界的搜 索方法和負(fù)頻率邊界的搜索方法相類似，只是搜索方向變?yōu)橄蛳滤?索，搜索到第0個(gè)頻率點(diǎn)之后，轉(zhuǎn)向第N-l個(gè)頻率點(diǎn)繼續(xù)搜索，直至 頻率點(diǎn)兒,'，搜索到的血流信號(hào)的正頻率邊界記為./+。 C3代表能分辨 的信號(hào)的最小幅度，其值越小，能分辨的信號(hào)的幅度越小，靈敏度越 高，但是，算法的魯棒性降低。因此，C3的取值應(yīng)該根據(jù)情況確定， 以達(dá)到靈敏度和算法魯棒性的平衡。例如，在本實(shí)施例中，(::3的值取 10。實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)需要取C3為小于N的正整數(shù)。
回到圖3，如果在步驟335中沒搜索到血流信號(hào)的邊界，則表明 多普勒聲譜圖中血流信號(hào)的幅度太小，需要縮小流速的顯示范圍來正 確顯示血流信號(hào)，所以轉(zhuǎn)向步驟350。在步驟350中，將脈沖重復(fù)頻 率調(diào)至當(dāng)前測量模式下的最小值，并將基線調(diào)至顯示區(qū)的中央。
如果在步驟335中搜索到血流信號(hào)的邊界，則轉(zhuǎn)向步驟345。在 步驟345 ，根據(jù)/+和/—的位置來調(diào)節(jié)脈沖重復(fù)頻率和基線。
調(diào)節(jié)脈沖重復(fù)頻率的過程如下。首先根據(jù)得到譜圖中血流信號(hào)所 在的區(qū)域及血流信號(hào)占整個(gè)頻率空間的比例，然后根據(jù)信號(hào)所占比例 和期望縮放到的比例算出新的脈沖重復(fù)頻率。
下面將根據(jù)不同的情況對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。
一.厶</-:
1. /+和/-在基線同一側(cè): (1) /+和/_都在基線下側(cè)
圖4(a)所示即為A < ,且/+和/—都在基線下側(cè)的情況下的聲語圖，
從其最大功率譜線可以看出信號(hào)區(qū)域?yàn)?W^ = iV —(/——/+)
其中，Ros表示信號(hào)區(qū)域，N表示多普勒語線的頻率點(diǎn)的個(gè)數(shù)，
即FFT的點(diǎn)數(shù)。
信號(hào)區(qū)域在整個(gè)頻率空間中所占的比例為，，則新的脈沖重復(fù)頻率由下式計(jì)算
尸7 F腳=尸胖 /(^)=尸/ i^ /丄
其中，尸i F^和P/ /^分別是調(diào)節(jié)前后的脈沖重復(fù)頻率；k是預(yù)定 義的常數(shù)，取0 1之間的小數(shù)，表示調(diào)節(jié)后的血流信號(hào)的幅度占整個(gè) 頻率空間的比例；L表示調(diào)節(jié)前的脈沖重復(fù)頻率與調(diào)節(jié)后的脈沖重復(fù) 頻率的比值。由于超聲系統(tǒng)中脈沖重復(fù)頻率是離散值，所以算出的 尸i^，需要與系統(tǒng)中允許的脈沖重復(fù)頻率相匹配，找出所有離散脈沖 重復(fù)頻率值中大于尸i /^的最小的值，作為調(diào)節(jié)后的脈沖重復(fù)頻率。
調(diào)節(jié)基線的過程如下。根據(jù)/+和/:的位置，可以對(duì)基線的位置進(jìn) 行優(yōu)化。調(diào)節(jié)后的基線位置是
1 一 A:
6twe/,'"e腳=-* jV + - /一) * A
其中，kwe/,'m 。w、 6氾￡//朋 ，分別是調(diào)節(jié)前后的基線位置，其它參 數(shù)的定義同上。同樣，超聲系統(tǒng)中的基線位置也是取一些離散值，因 此，算出的k^/,'m^也要與系統(tǒng)中可能的基線位置值逐一比較，找出 與它最接近的 一個(gè)基線位置值，作為調(diào)節(jié)后的新基線位置。
圖5所示為圖4(a)的聲譜圖在根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行脈沖重復(fù)頻率和基 線調(diào)節(jié)后的結(jié)果。由圖5可見，調(diào)節(jié)后的多普勒聲譜圖不存在混疊， 且信號(hào)幅度在整個(gè)頻率空間中所占的比例也比較合適。
/+和/一在其它位置時(shí)，對(duì)脈沖重復(fù)頻率和基線的調(diào)節(jié)與圖4(a)所 示的情況下的調(diào)節(jié)類似，下面依次進(jìn)行說明(其中部分對(duì)應(yīng)的聲譜圖 直接示出了正頻率邊界/+和負(fù)頻率邊界/:,而未示出相應(yīng)的最大功率 譜線)。
(2) /+和/_都在基線上側(cè)
如圖4(b)所示，此時(shí)，其信號(hào)區(qū)域?yàn)?/ 仍=^ —(/— — /+)
其中，Ros表示信號(hào)區(qū)域，N表示多普勒譜線的頻率點(diǎn)的個(gè)數(shù)， 即FFT的點(diǎn)數(shù)。信號(hào)區(qū)域在整個(gè)頻率空間中所占的比例為，，則新的脈沖重復(fù)
TV
頻率由下式計(jì)算
細(xì)
其中，/^i^和/^/^分別是調(diào)節(jié)前后的脈沖重復(fù)頻率；k是預(yù)定義的常數(shù)，取0 1之間的小數(shù)，表示調(diào)節(jié)后的血流信號(hào)的幅度占整個(gè)頻率空間的比例；L表示調(diào)節(jié)前的脈沖重復(fù)頻率與調(diào)節(jié)后的脈沖重復(fù)頻率的比值。同樣的，由于超聲系統(tǒng)中脈沖重復(fù)頻率是離散值，所以算出的尸i T^需要與系統(tǒng)中允許的脈沖重復(fù)頻率相匹配，找出所有離
散脈沖重復(fù)頻率值中大于的最小的值，作為調(diào)節(jié)后的脈沖重復(fù)頻率。
調(diào)節(jié)后的基線位置是
1 + A:
6os"e// e"w = 2 * W - (/+ - 6oye//weoW) * /<
其中，Z^e//m 。w、 k^/,'"e^分別是調(diào)節(jié)前后的基線位置，其它參數(shù)的定義同上。同樣的，超聲系統(tǒng)中的基線位置也是取一些離散值，因此，算出的6"化//股_也要與系統(tǒng)中可能的基線位置逐一比較，找出與它最接近的一個(gè)基線位置，作為調(diào)節(jié)后的新基線位置。
2.厶和,分別在基線兩側(cè)
設(shè)最小正頻率到基線的距離為DisFromBaseO,則設(shè)最小負(fù)頻率到基線的距離為DisFromBasel ，則
其中，6證/Zm^是調(diào)節(jié)前的基線位置。
j口果ZfeFrow5twe0 < Z)^Fro附5cwd ,則聲i普?qǐng)D具有正步貞率凈爭4正，否貝'J具有負(fù)頻率特征。
(1)聲語圖具有正頻率特征如圖4(c)所示，此時(shí)，其信號(hào)區(qū)域i os = iV — (6cwe//"e w — /+)
其中，Ros表示信號(hào)區(qū)域，N表示多普勒語線的頻率點(diǎn)的個(gè)數(shù)，即FFT的點(diǎn)數(shù)，^^/^。 是調(diào)節(jié)前的基線位置。新的脈沖重復(fù)頻率由下式計(jì)算
17<formula>formula see original document page 18</formula>
尸i Z^和/^F eM,分別是調(diào)節(jié)前后的脈沖重復(fù)頻率；k是預(yù)定義的常
工
數(shù)，取0 1之間的小數(shù)，表示調(diào)節(jié)后的血流信號(hào)的幅度占整個(gè)頻率間的比例。算出的/^尸_,與系統(tǒng)中允許的脈沖重復(fù)頻率相匹配，找出所有離散脈沖重復(fù)頻率值中大于的最小的值，作為調(diào)節(jié)后的脈
沖重復(fù)頻率。
調(diào)節(jié)后的基線位置是1 — A:
其中，6we/^"，是調(diào)節(jié)后的基線位置，其它參數(shù)的定義同上。同樣，算出的/^化//"^ ,也要與系統(tǒng)中可能的基線位置逐一比較，找出與它最接近的一個(gè)基線位置，作為調(diào)節(jié)后的新基線位置。
(2)聲譜圖具有負(fù)頻率特征
如圖4(d)所示，此時(shí)，信號(hào)區(qū)域=- (./二 — 6<xs"e//we('w)
其中，Ros表示信號(hào)區(qū)域，N表示多普勒譜線的頻率點(diǎn)的個(gè)數(shù)，即FFT的點(diǎn)數(shù)，/>"^//氣 是調(diào)節(jié)前的基線位置。新的脈沖重復(fù)頻率由下式計(jì)算
細(xì)
Pi F。w和分別是調(diào)節(jié)前后的脈沖重復(fù)頻率；k是預(yù)定義的常數(shù)，取0 1之間的小數(shù)，表示調(diào)節(jié)后的血流信號(hào)的幅度占整個(gè)頻率空間的比例。算出的尸^_與系統(tǒng)中允許的脈沖重復(fù)頻率相匹配，找出所有離散脈沖重復(fù)頻率值中大于的最小的值，作為調(diào)節(jié)后的脈沖重復(fù)頻率。
調(diào)節(jié)后的基線位置是
1 + A:
其中，^^//股_是調(diào)節(jié)后的基線位置，其它參數(shù)的定義同上。算出的6a^/,'恥^與系統(tǒng)中可能的基線位置值逐一比較，找出與它最接近的一個(gè)基線位置值，作為調(diào)節(jié)后的新基線位置。二 /+ > /—
J八J , ^八^rt/
18尸=尸W尸。w
1.厶和,在基線同一側(cè)
設(shè)最小正頻率到基線的距離為DisFromBaseO,貝'J設(shè)最小負(fù)頻率到基線的距離為DisFromBasel ，貝'J
其中，6證/Z"^是調(diào)節(jié)前的基線位置。
》口果Z)^Frow5(xye0 < Z^尸raw5wel ，貝寸聲i普?qǐng)D具有正步貞率凈爭;f正，否貝'J
具有負(fù)頻率特征。
(1)聲語圖具有正頻率特征
A. /+和/_都在基線之上
如圖4(e)所示，此時(shí)，信號(hào)區(qū)域
其中，Ros表示信號(hào)區(qū)域，6",化/^^是調(diào)節(jié)前的基線位置。新的脈沖重復(fù)頻率由下式計(jì)算
細(xì)
MF W和尸i i^分別是調(diào)節(jié)前后的脈沖重復(fù)頻率；k是預(yù)定義的常數(shù)，取0 1之間的小數(shù)，表示調(diào)節(jié)后的血流信號(hào)的幅度占整個(gè)頻率空間的比例。算出的尸i F，與系統(tǒng)中允許的脈沖重復(fù)頻率相匹配，找出
所有離散脈沖重復(fù)頻率值中大于尸i^，的最小的值，作為調(diào)節(jié)后的脈
沖重復(fù)頻率。
調(diào)節(jié)后的基線位置是
其中，^^//m^是調(diào)節(jié)后的基線位置，其它參數(shù)的定義同上。算出的與系統(tǒng)中可能的基線位置值逐一比較，找出與它最接近
的一個(gè)基線位置值，作為調(diào)節(jié)后的新基線位置。
B. /;和/—都在基線之下如圖4(f)所示，此時(shí)，信號(hào)區(qū)域
= W _ (6cwe//"e w — /+)其中，Ros表示信號(hào)區(qū)域，N表示多普勒鐠線的頻率點(diǎn)的個(gè)數(shù)，即FFT的點(diǎn)數(shù)，6"^/,>7^是調(diào)節(jié)前的基線位置。新的脈沖重復(fù)頻率由下式計(jì)算尸WF ew =尸7 F。w
細(xì)
Pi C和M/^分別是調(diào)節(jié)前后的脈沖重復(fù)頻率；k是預(yù)定義的常數(shù)，取0 1之間的小數(shù)，表示調(diào)節(jié)后的血流信號(hào)的幅度占整個(gè)頻率空間的比例。算出的尸i^，與系統(tǒng)中允許的脈沖重復(fù)頻率相匹配，找出
所有離散脈沖重復(fù)頻率值中大于的最小的值，作為調(diào)節(jié)后的脈沖重復(fù)頻率。
調(diào)節(jié)后的基線位置是
其中，6騰//股,，是調(diào)節(jié)后的基線位置，其它參數(shù)的定義同上。算
出的與系統(tǒng)中可能的基線位置逐一比較，找出與它最接近的一個(gè)基線位置，作為調(diào)節(jié)后的新基線位置。(2)聲譜圖具有負(fù)頻率特征
A. /+和/_都在基線之下，如下圖4(g)所示，此時(shí)，信號(hào)區(qū)域
其中，Ros表示信號(hào)區(qū)域，k^"m^是調(diào)節(jié)前的基線位置。新的脈沖重復(fù)頻率由下式計(jì)算
細(xì)
尸i^w和/V^，分別是調(diào)節(jié)前后的脈沖重復(fù)頻率；k是預(yù)定義的常數(shù)，取0 1之間的小數(shù)，表示調(diào)節(jié)后的血流信號(hào)的幅度占整個(gè)頻率空間的比例。算出的M7^,與系統(tǒng)中允許的脈沖重復(fù)頻率相匹配，找出所有離散脈沖重復(fù)頻率值中大于W^，的最小的值，作為調(diào)節(jié)后的脈
沖重復(fù)頻率。
調(diào)節(jié)后的基線位置是
其中，6證//附_是調(diào)節(jié)后的基線，其它參數(shù)的定義同上。算出的Z^e"rn^與系統(tǒng)中可能的基線位置逐一 比較，找出與它最接近的 一個(gè)基線位置，作為調(diào)節(jié)后的新基線位置。
B. /+和/ 都在基線之上
如圖4(h)所示，此時(shí)，信號(hào)區(qū)域
其中，Ros表示信號(hào)區(qū)域，N表示多普勒譜線的頻率點(diǎn)的個(gè)數(shù)，
P "^腳=P狀w '
20即FFT的點(diǎn)數(shù)，6騰/,'"^是調(diào)節(jié)前的基線位置，
新的脈沖重復(fù)頻率由下式計(jì)算
、* iV一
尸i /^和^i^,分別是調(diào)節(jié)前后的脈沖重復(fù)頻率；k是預(yù)定義的常 數(shù)，取0 1之間的小數(shù)，表示調(diào)節(jié)后的血流信號(hào)的幅度占整個(gè)頻率空
間的比例。算出的尸i f;，與系統(tǒng)中允許的脈沖重復(fù)頻率相匹配，找出
所有離散脈沖重復(fù)頻率值中大于戶^_的最小的值，作為調(diào)節(jié)后的脈 沖重復(fù)頻率。
調(diào)節(jié)后的基線位置是
其中，^w/,'"e,，是調(diào)節(jié)后的基線，其它參數(shù)的定義同上。算出的 kw"/恥"，與系統(tǒng)中可能的基線位置逐一比較，找出與它最接近的一個(gè) 基線位置，作為調(diào)節(jié)后的新基線位置。
2.厶和,-分別在基線兩側(cè)
如下圖4(i)所示，此時(shí)，信號(hào)區(qū)域
其中，Ros表示信號(hào)區(qū)域。 新的脈沖重復(fù)頻率由下式計(jì)算
"T恥w ^ " oW
其中，i^^和尸^^分別是調(diào)節(jié)前后的脈沖重復(fù)頻率；k是預(yù)定 義的常數(shù)，取0 1之間的小數(shù)，表示調(diào)節(jié)后的血流信號(hào)的幅度占整個(gè) 頻率空間的比例；L表示調(diào)節(jié)前的脈沖重復(fù)頻率與調(diào)節(jié)后的脈沖重復(fù) 頻率的比值。算出的尸i^，需要與系統(tǒng)中允許的脈沖重復(fù)頻率相匹配， 找出所有離散脈沖重復(fù)頻率值中大于的最小的值，作為調(diào)節(jié)后 的脈沖重復(fù)頻率。
調(diào)節(jié)后的基線位置是 1 一 /t
其中，6"化//" 、^^//";,分別是調(diào)節(jié)前后的基線位置，其它參數(shù) 的定義同上。算出的6"^//恥_與系統(tǒng)中可能的基線位置逐一比較，找 出與它最接近的一個(gè)基線位置，作為調(diào)節(jié)后的新基線位置。圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的、用于自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的裝置
600的框圖。如圖所示，裝置600包括獲取模塊610、存儲(chǔ)模塊635 和優(yōu)化模塊640。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，為實(shí)現(xiàn)多普勒成像 參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化，超聲系統(tǒng)中的超聲發(fā)射單元按照發(fā)射超聲波。 獲取模塊610通過在1秒鐘內(nèi)實(shí)時(shí)采集頻譜估計(jì)單元產(chǎn)生的多普勒語 線并不經(jīng)存儲(chǔ)對(duì)所采集的多普勒譜線進(jìn)行實(shí)時(shí)處理而得到最大功率 譜線和平均功率譜線。存儲(chǔ)模塊635存儲(chǔ)所得到的最大功率i普線和平 均功率譜線。優(yōu)化模塊640基于所存儲(chǔ)的最大功率語線、平均功率語 線和預(yù)定噪聲平均功率來優(yōu)化多普勒成像參數(shù)中的至少 一個(gè)。該預(yù)定 噪聲平均功率是事先測定的、在不同探測深度、不同取樣門寬度條件 下的噪聲平均功率。
在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，獲取模塊610包括括采集模塊 615、最大功率譜線獲取模塊620、總功率語線獲取模塊625和平均功 率譜線獲取模塊630。采集模塊615實(shí)時(shí)采集頻率估計(jì)單元產(chǎn)生的多 普勒譜線。最大功率譜線獲取模塊620在1秒鐘內(nèi)，通過選擇當(dāng)前存 儲(chǔ)的最大功率語線與當(dāng)前實(shí)時(shí)采集的多普勒語線在每個(gè)頻率點(diǎn)上的 較大值來獲取最終的最大功率譜線。總功率譜線獲取模塊625在1秒 鐘內(nèi)，通過對(duì)實(shí)時(shí)采集的多普勒譜線在每個(gè)頻率點(diǎn)上的值進(jìn)行實(shí)時(shí)累 加來獲取總功率鐠線，并將所獲取的總功率譜線提供給平均功率譜線 獲取模塊630。平均功率語線獲取模塊630通過將總功率鐠線除以1 秒鐘內(nèi)的多普勒傳線的數(shù)目來獲取平均功率謙線。
在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)化模塊640包括濾除模塊645、 確定模塊650、混疊判斷模塊655、邊界搜索模塊660和調(diào)節(jié)模塊665。 濾除模塊645將存儲(chǔ)的最大功率譜線和平均功率譜線在壁濾波截止頻 率范圍內(nèi)的功率值濾除，得到新的最大功率語線和新的平均功率譜 線。確定模塊650確定新的最大功率語線中具有最小功率值的頻率點(diǎn) ./:■?；殳B判斷模塊655通過將新的平均功率譜線在/;，處的功率值與 Cl進(jìn)行比較來判斷是否存在多次混疊，若新的平均功率譜線在/:，處的功率值大于Cl,則存在多次混疊，否則，不存在多次混疊。在不存 在多次混疊時(shí)，邊界搜索模塊660基于新的最大功率謹(jǐn)線和預(yù)定噪聲
平均功率來搜索血流信號(hào)的邊界。調(diào)節(jié)模塊665根據(jù)邊界搜索模塊的 輸出來調(diào)節(jié)多普勒成像參數(shù)。在搜索不到血流信號(hào)的邊界時(shí)，將脈沖 重復(fù)頻率調(diào)至最小值，并將基線調(diào)至顯示區(qū)的中央，而在搜索到血流 信號(hào)的邊界時(shí)，基于血流信號(hào)的邊界來調(diào)節(jié)多普勒成像參數(shù)中的至少 一個(gè)。
本發(fā)明的方法和裝置已經(jīng)在彩色多普勒診斷系統(tǒng)中驗(yàn)證可行。本 發(fā)明的方法和裝置不僅可用于實(shí)時(shí)的多普勒成像參數(shù)優(yōu)化，還可以用 于離線的多普勒成像參數(shù)優(yōu)化。
以上通過特定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本發(fā)明并 不限于上述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行各種修改和變更。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定。在本發(fā)明 的說明書和權(quán)利要求書中所用的諸如"第一"和"第二"等詞語僅僅 是為了便于描述，而不具有任何限制意義。 參考文獻(xiàn) Lany Y丄.Mo; Lihong Pan; Richard M. Kulakowski etc. "automatic adjustment of velocity scale and pulse repetition frequency for Doppler ultrasound spectrograms", US Patent 6577967, Jun. 10, 2003。 Lihong Pan; Richard Kulakowski, "method and apparatus for automatic control of spectral Doppler imaging", US Patent 6663566， Dec. 16， 2003。 Ji Hoon Bang; Cheol An Kim, "ultrasound diagnostic apparatus and method for measuring blood flow velocity using Doppler effect", US Patent 6447455, Sep. 10, 2002。 Hye Jung Kim; Ki Jong Lee etc. "apparatus and method for processing an ultrasound spectrum image", US Patent 2007016073 ， Jan. 18， 2007。
2權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的方法，所述多普勒成像參數(shù)包括脈沖重復(fù)頻率和基線中的至少一個(gè)，所述方法包括獲取步驟，用于獲取至少兩根在預(yù)定脈沖重復(fù)頻率下的特征譜線；存儲(chǔ)步驟，用于存儲(chǔ)所述至少兩根特征譜線；和優(yōu)化步驟，用于基于所存儲(chǔ)的至少兩根特征譜線和預(yù)定噪聲平均功率來優(yōu)化所述多普勒成像參數(shù)中的至少一個(gè)；其特征在于，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，所述獲取步驟是通過實(shí)時(shí)采集在所述預(yù)定脈沖重復(fù)頻率下的多普勒譜線并不經(jīng)存儲(chǔ)對(duì)所采集的多普勒譜線進(jìn)行實(shí)時(shí)處理而獲取所述至少兩根特征譜線。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定脈沖重復(fù) 頻率是系統(tǒng)支持的最大脈沖重復(fù)頻率、當(dāng)前探測深度下的最大脈沖重 復(fù)頻率或者當(dāng)前檢查模式下的最大脈沖重復(fù)頻率。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少兩根特征 譜線包括最大功率譜線和平均功率譜線。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述獲取步驟包括 采集步驟，用于實(shí)時(shí)采集在所述預(yù)定脈沖重復(fù)頻率下的多普勒語線；最大功率譜線獲取步驟，用于在所述預(yù)定時(shí)間內(nèi)，通過選擇當(dāng)前 存儲(chǔ)的最大功率譜線與當(dāng)前實(shí)時(shí)采集的多普勒譜線在每個(gè)頻率點(diǎn)上 的較大值來獲取最終的最大功率語線；總功率譜線獲取模塊，用于在所述預(yù)定時(shí)間內(nèi)，通過對(duì)實(shí)時(shí)采集 的多普勒譜線在每個(gè)頻率點(diǎn)上的值進(jìn)行實(shí)時(shí)累加來獲取總功率譜線；和平均功率譜線獲取模塊，用于通過將所述總功率語線除以所述預(yù) 定時(shí)間內(nèi)的多普勒語線的數(shù)目來獲取所述平均功率譜線。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述優(yōu)化步驟包括 濾除步驟，用于將所述最大功率譜線和所述平均功率語線在壁濾波截止頻率范圍內(nèi)的功率值濾除，得到新的最大功率譜線和新的平均 功率譜線；確定步驟，用于確定所述新的最大功率鐠線中具有最小功率值的 頻率點(diǎn)；小功率值的頻率點(diǎn)的功率值與第一閾值進(jìn)行比較來判斷是否存在多 次混疊，若所述新的平均功率譜線在所述具有最小功率值的頻率點(diǎn)的 功率值大于所述第一閾值，則存在多次混疊，否則，不存在多次混疊；邊界搜索步驟，用于在不存在多次混疊時(shí)，基于所述新的最大功 率譜線和所述預(yù)定噪聲平均功率來搜索血流信號(hào)的邊界，所述血流信 號(hào)的邊界包括血流信號(hào)的正頻率邊界和負(fù)頻率邊界；第一調(diào)節(jié)步驟，用于在搜索不到所述血流信號(hào)的邊界時(shí)，將所述脈沖重復(fù)頻率調(diào)至最小值，并將所述基線調(diào)至顯示區(qū)的中央；和第二調(diào)節(jié)步驟，用于在搜索到所述血流信號(hào)的邊界時(shí)，基于所述血流信號(hào)的邊界來調(diào)節(jié)所述多普勒成像參數(shù)中的至少 一個(gè)。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一閾值取決 于所述預(yù)定噪聲平均功率。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述邊界搜索步驟 包括負(fù)邊界搜索步驟，用于在所述新的最大功率語線中，以所述具有 最小功率值的頻率點(diǎn)為搜索起點(diǎn)，向正頻率方向搜索所述血流信號(hào)的 負(fù)頻率邊界，若連續(xù)多個(gè)頻率點(diǎn)處的最大功率值都大于第二閾值，則 搜索到所述血流信號(hào)的負(fù)頻率邊界，否則繼續(xù)向所述正頻率方向搜 索，當(dāng)搜索至最大頻率點(diǎn)后轉(zhuǎn)到最小頻率點(diǎn)繼續(xù)搜索，直至所述具有 最小功率值的頻率點(diǎn)；和正邊界搜索步驟，用于在所述新的最大功率譜線中，以所述具有最小功率值的頻率點(diǎn)為搜索起點(diǎn)，向負(fù)頻率方向搜索所述血流信號(hào)的 正頻率邊界，若連續(xù)多個(gè)頻率點(diǎn)處的最大功率值都大于所述第二閾 值，則搜索到所述血流信號(hào)的正頻率邊界，否則繼續(xù)向所述負(fù)頻率方 向搜索，當(dāng)搜索至所述最小頻率點(diǎn)后轉(zhuǎn)到最大頻率點(diǎn)繼續(xù)搜索，直至 所述具有最小功率值的頻率點(diǎn)。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二閾值取決 于所述預(yù)定噪聲平均功率。
9. 如權(quán)利要求1 - 8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述預(yù) 定時(shí)間至少等于一個(gè)心動(dòng)周期。
10. 如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 預(yù)定噪聲平均功率是事先測定的、在不同探測深度、不同取樣門寬度 條件下的噪聲平均功率。
11. 一種自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的裝置，所述多普勒成像參數(shù) 包括脈沖重復(fù)頻率和基線中的至少一個(gè)，所述裝置包括獲取模塊，用于獲取至少兩根在預(yù)定脈沖重復(fù)頻率下的特征語線；存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述至少兩根特征譜線；和優(yōu)化模塊，用于基于所存儲(chǔ)的至少兩根特征語線和預(yù)定噪聲平均功率來優(yōu)化所述多普勒成像參數(shù)中的至少 一 個(gè)；其特征在于，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，所述獲取模塊是通過實(shí)時(shí)采集在所述預(yù)定脈沖重復(fù)頻率下的多普勒譜線并不經(jīng)存儲(chǔ)對(duì)所采集的多普勒語線進(jìn)行實(shí)時(shí)處理而獲取所述至少兩根特征譜線。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)定脈沖重 復(fù)頻率是系統(tǒng)支持的最大脈沖重復(fù)頻率、當(dāng)前探測深度下的最大脈沖 重復(fù)頻率或者當(dāng)前檢查模式下的最大脈沖重復(fù)頻率。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述至少兩根特 征譜線包括最大功率譜線和平均功率i普線。
14. 如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述獲取模塊包括采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集在所述預(yù)定脈沖重復(fù)頻率下的多普勒譜線；最大功率譜線獲取模塊，用于在所述預(yù)定時(shí)間內(nèi)，通過選擇當(dāng)前 存儲(chǔ)的最大功率譜線與當(dāng)前實(shí)時(shí)采集的多普勒譜線在每個(gè)頻率點(diǎn)上的較大值來獲取最終的最大功率譜線；總功率語線獲取模塊，用于在所述預(yù)定時(shí)間內(nèi)，通過對(duì)實(shí)時(shí)采集的多普勒譜線在每個(gè)頻率點(diǎn)上的值進(jìn)行實(shí)時(shí)累加來獲取總功率語線； 和平均功率譜線獲取模塊，用于通過將所述總功率i普線除以所述預(yù) 定時(shí)間內(nèi)的多普勒語線的數(shù)目來獲取所述平均功率語線。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述優(yōu)化模塊包括濾除模塊，用于將所述最大功率鐠線和所述平均功率語線在壁濾 波截止頻率范圍內(nèi)的功率值濾除，得到新的最大功率譜線和新的平均 功率譜線；確定模塊，用于確定所述新的最大功率譜線中具有最小功率值的 頻率點(diǎn)；小功率值的頻率點(diǎn)的功率值與第一閾值進(jìn)行比較來判斷是否存在多 次混疊，若所述新的平均功率譜線在所述具有最小功率值的頻率點(diǎn)的 功率值大于所述第一閾值，則存在多次混疊，否則，不存在多次混疊；邊界搜索模塊，用于在不存在多次混疊時(shí)，基于所述新的最大功 率語線和所述預(yù)定噪聲平均功率來搜索血流信號(hào)的邊界；和調(diào)節(jié)模塊，用于在搜索不到所述血流信號(hào)的邊界時(shí)，將所述脈沖 重復(fù)頻率調(diào)至最小值，并將所述基線調(diào)至顯示區(qū)的中央，而在搜索到 所述血流信號(hào)的邊界時(shí)，基于所述血流信號(hào)的邊界來調(diào)節(jié)所述多普勒 成像參數(shù)中的至少一個(gè)。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述第一閾值取決于.所述預(yù)定噪聲平均功率。
17. 如權(quán)利要求11-16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所 述預(yù)定時(shí)間至少等于一個(gè)心動(dòng)周期。
18. 如權(quán)利要求11-16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所 述預(yù)定噪聲平均功率是事先測定的、在不同探測深度、不同取樣門寬 度條件下的噪聲平均功率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自動(dòng)優(yōu)化多普勒成像參數(shù)的方法和裝置。該方法包括獲取步驟，用于獲取至少兩根在預(yù)定脈沖重復(fù)頻率下的特征譜線；存儲(chǔ)步驟，用于存儲(chǔ)至少兩根特征譜線；和優(yōu)化步驟，用于基于所存儲(chǔ)的至少兩根特征譜線和預(yù)定噪聲平均功率來優(yōu)化多普勒成像參數(shù)中的至少一個(gè)。在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，獲取步驟是通過實(shí)時(shí)采集在預(yù)定脈沖重復(fù)頻率下的多普勒譜線并不經(jīng)存儲(chǔ)對(duì)所采集的多普勒譜線進(jìn)行實(shí)時(shí)處理而獲取至少兩根特征譜線。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法和裝置通過僅存儲(chǔ)并處理兩根特征譜線和預(yù)定噪聲平均功率來實(shí)現(xiàn)多普勒成像參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化，所以占用資源少、復(fù)雜度低且穩(wěn)定性好。
文檔編號(hào)A61B8/06GK101647715SQ20081013094
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者羽 張, 張官喜 申請(qǐng)人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司