基于Field Ⅱ的狭窄血管超声血流信号仿真与分析

发布时间：2017-10-12 17:04

  本文关键词：基于Field Ⅱ的狭窄血管超声血流信号仿真与分析

  更多相关文章： 超声多普勒方法 狭窄血管 Field Ⅱ 血流速度分布 超声射频信号方法 自相关方法

【摘要】：由于医学超声具有无创、易用、便携、安全、价廉以及实时组织二维结构成像等特点,使其成为上世纪80年代临床诊断重要方法之一并一直沿用至今。近年来,由血管狭窄或动脉瘤等引发的心脑血管疾病造成的危害越来越大,此类疾病早期病变特征的研究越来越受人们重视。针对病变血管中血流动力学数值计算研究有助于了解血管内的血液流动、内部压力等状况,因此使用计算机模拟仿真合成病变血管中血流的超声信号对于临床心脑血管疾病的分析诊断有重要意义。 目前,许多研究已经致力于病变血管中血流分布模型的计算机超声仿真图像的获取中,其中研究最多的是使用超声多普勒方法分析仿真狭窄血管内的血液流动速度分布情况。也有相关学者针对正常血管中的血液流动情况进行了研究分析,得到了正常血管内血流超声射频信号图像,但使用超声射频信号方法系统分析狭窄血管内血流速度分布的研究鲜见报道。为此,本文利用Field II工具包生成狭窄血管中血流的超声射频信号,进而得到超声射频血流速度分布图。 本文首先利用超声多普勒方法仿真得到不同狭窄程度血管中轴向血流速度分布图,然后提出了不同狭窄程度血管内血流分布Field II超声射频信号仿真模型。具体过程为利用超声测速设备检测出狭窄血管上游正常血管管轴处血液流动速度,进而使用管轴流速求解纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程计算出狭窄血管中血流的压力梯度和振荡血流速度分布。基于已知的血管轴向血流速度分布得到不同狭窄程度血管内血流的散射点模型,利用Field II对散射点血流模型处理得到振荡血液流动的超声射频信号,并对其进行Hilbert变换获得解调超声多普勒信号,最后使用自相关方法估计血流速度剖面并映射为彩超图。 实验结果表明,所生成的超声射频血流信号及其估计速度剖面图和理论结果具有较好一致性,说明利用Field II工具包所建立的关于狭窄血管内血流的超声射频信号仿真模型是有效的并具有一定的实际意义,可以用来分析和评估超声血流信号处理方法以及特征提取算法的有效性。
【关键词】：超声多普勒方法 狭窄血管 Field Ⅱ 血流速度分布 超声射频信号方法 自相关方法
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R445.1;TP391.9
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 选题的目的和意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-15
• 1.2.1 狭窄血管血流分布计算模型9-11
• 1.2.2 计算机超声血流信号仿真方法11-15
• 1.3 论文的主要工作15
• 1.4 论文的章节安排15-17
• 第二章 狭窄血管超声多普勒血流信号仿真17-28
• 2.1 狭窄血管模型17-18
• 2.2 血流速度分布18-22
• 2.2.1 血流基本方程18-19
• 2.2.2 血流速度表达式19-20
• 2.2.3 血流压力梯度20-22
• 2.3 超声多普勒血流信号22-27
• 2.3.1 血流压力梯度仿真23-24
• 2.3.2 血流速度仿真24-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 狭窄血管超声射频血流信号仿真28-42
• 3.1 波束形成原理28-29
• 3.1.1 聚焦原理28-29
• 3.1.2 变迹技术29
• 3.2 Field Ⅱ介绍29-33
• 3.2.1 Field Ⅱ结构30-31
• 3.2.2 Field Ⅱ仿真环境31-32
• 3.2.3 Field Ⅱ仿真模型32-33
• 3.3 超声射频血流信号仿真原理33-36
• 3.3.1 血流信号散射点模型33-34
• 3.3.2 超声射频血流信号34-36
• 3.4 超声射频血流信号图像36-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 超声射频血流信号仿真图像42-50
• 4.1 超声射频信号后期处理42-44
• 4.1.1 Hilbert变换解调42-44
• 4.1.2 自相关方法原理44
• 4.2 超声射频血流图像44-49
• 4.3 本章小结49-50
• 第五章 文章总结及下一步工作50-52
• 5.1 文章总结50-51
• 5.2 下一步工作51-52
• 参考文献52-56
• 硕士学位期间完成的科研成果56-57
• 致谢57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：1019871