超声彩色血流成像中血流信号提取方法研究

发布时间：2024-05-07 23:55

　　超声彩色血流成像作为一种非介入性的血流信息可视化方法,具有无伤害和低成本等优点。软组织蠕动产生的高能低频杂波信号往往使得血流流速估计出现偏差,进而提升心血管疾病的误诊率。研究能精确提取够被杂波淹没的血流信号的检测方法具有重要意义。研究表明,如下两个原因使得准确估计血流流速变得困难:第一,为满足成像的帧率需求,超声探头接收的回波信号只包含8-16个采样数;第二,由于呼吸和心跳作用下,杂波的频率表现为宽带特性。传统血流信号提取方法的效果由事先选定参数决定,而不依赖于实际接收的超声回波信号。这种非自适应方法往往造成血流估计精度的下降。为突破上述限制,本文以超声彩色血流检测与成像为应用背景,分别对参数化和非参数化的自适应血流信号提取方法开展研究。为解决传统高通滤波器不能充分抑制杂波或者错误地去除部分血流信号的问题,建立了一种基于松弛算法的参数化血流信号提取方法。该方法通过将输入的信号近似为指数模型,并结合对偶式的参数估计算法,不仅能够有效地提取血流信号,同时能够去除白噪声的影响。仿真结果表明,通过松弛算法估计的血流信号频率在均值和方差上优于传统的高通滤波器。对比其他参数化方法,松弛算法的反馈式...

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1超声彩色血流成像系统图

或将采用一个参数化的方法由接收的回波数据中直接估计出血流信号的多普勒频率。多普勒频率被转化为血流流速后，通过一些列图像处理手段，例如图像插值、平滑处理，最后基于一个彩色棒形图映射成血流的形态。由成像系统图1-1可以发现，我们对于血流信号提取的研究将集中在信号处理部分。波形02

图1-2采样数据示意图

图1-2采样数据示意图Fig.1-2Diagramofsamplevolume，CFI的目标是计算并显示血流流速。血流流速定平均速度。如之前所论述，CFI的原理是利用发射成像深度

图1-3多普勒彩色流成像原理

图1-4本文框架图

解和套索回归解，设计了两种自适应的杂波滤波器。最终，为实现理论方法向实际应用的转化，在第5章中，比较了本论文所提出的血流信号提取方法的计算复杂度和优缺点，并通过2组实际超声回波数据对上述方法加以实验研究。论文的研究框图如图1-4所示。参数化方法松弛算法

本文编号：3967185