超声多普勒血流信号的特征分析

超声多普勒血流信号的特征分析为医学临床提供了诊断的依据，是超声多普勒技术的重要组成部分。本文着重介绍了几种特征分析的方法：时域波形估计、频域频谱分析、几何域特征提取和模型应用。     

方向型超声多普勒血流测量

作者研制了一种方向型超声多普勒血流测量仪。它用比较两路信号相位来判断血流的方向。为增加接收Doppler信号的调制度,使用了丙类放大。血流速度和加速度都可被检测。上海两个著名医院已将本仪器用于临床。     

医学超声信号及其特征提取

医学电子学是生物医学工程学一级学科下属的一个二级学科,涉及生物医学工程学中的电子学领域,对信号/信息的研究是其重要内容之一.人体信号(包括人体超声信号)具有强随机性和强背景噪声的特点.医学超声诊断技术经过超声发射与接收、信号检测与处理、结构与运动图像显示等几个环节,应用现代科技中的一些概念、方法、技术,提取医学超声中与诊断有关的特征参数,使诊断更准确、迅速和有效.本文首先简要地介绍了医学电子学中人体超声信号的检测、处理及其特征提取所采用的方法及其技术特点.通过介绍医学超声信号检测和处理中所涉及的特有技术、方法和实施,对它们的未来发展方向进行展望.然后概要地介绍了医学超声信号在时域、频域(变换域)、几何域和模型应用等方面的特征提取方法,并说明其应用.在信号的时域特征提取方面,以超声多普勒血流信号的Teager能量参数提取为例进行说明.在信号的频域(变换域)特征提取方面,分别以短时傅里叶变换提取超声多普勒血流信号频谱参数、小波变换提取颈动脉超声多普勒血流信号最大频率曲线特征为例进行说明.在信号的几何域特征提取方面,给出了利用分形方法分析超声多普勒血流信号的例子.在应用模型提取信号特征方面,以超声多普勒血流信号零极点模型的特征提取为例进行说明.这些特征提取工作均为作者的科研成果.     

利用超声多普勒技术检测血液的湍流和涡流

利用超声多普勒技术检测血流湍流和涡流，对临床诊断血管疾病有十分重要的意义。使用传统的短时快速傅里叶变换进行超声多普勒信号分析时，窗函数和信号非平稳性的展宽效应将导致频谱宽度估计值过大。结合使用频谱宽度校正法，可以提高表征湍流的特征参数：频谱宽度的估计准确性。用合适的滤波器从估计出的平均频率曲线中可以得到涡流的波形，并且计算表征涡流的特征参数：涡流经过频率和幅度。对已知特性的模拟超声多普勒信号的分析发现：该技术可以用于对湍流和涡流超声多普勒信号的分析。     

利用超声多普勒技术检测血流的湍流和涡流

利用超声多普勒技术检测血流湍流和涡流,对临床诊断血管疾病有十分重要的意义。使用传统的短时快速傅里叶 变换进行超声多普勒信号分析时,窗函数和信号非平稳性的展宽效应将导致频谱宽度估计值过大。结合使用频谱 宽度校正法,可以提高表征湍流的特征参数,频谱宽度的估计准确性。用合适的滤波器从估计出的平均频车曲线 中可以得到涡流的波形,并且计算表征涡流的特征参数:涡流经过频率和幅度。对已知特性的模拟超声多普勒信 号的分析发现:该技术可以用于对湍流和涡流超声多普勒信号的分析。     

超声多普勒自相关彩色血流成像原理和数字实现技术研究

分析了自相关方法构成的多普勒彩色血流成像的基本原理,采用数字技术对算法的具体实现进行了研究,提出了一种完整的超声成像系统的彩色血流成像自相关估计器的设计和具体实现方法,该方法理论充分,计算精度较高,系统实现简单灵活,为彩色超声多普勒血流成像临床应用提供了基础。     

胎儿超声多普勒脐带血流频谱分析仪的研制

本文阐述了胎儿超声Doppler脐带血流频谱分析仪的设计，重点分析了Doppler频移信号采样和血流频谱参数的算法。由于在AD板上不使用DSP芯片，大大简化了硬件设计，提高了系统稳定性；在计算血流频谱参数过程中，采用幅度阈值动态更新技术和超时控制避免算法锁死，因此算法自适应强，稳定性好。     

关于方向性Doppler血流检测中接收线路非线性问题

本文在血流 Doppler 接收信号一般表达式的基础上,提出了一个易于模拟的简化模型。在运用非线性电路方法进行分析后,得出了关于线路非线性影响 Doppler 仪方向性能、血流速度谱分析及速度唐定量测量准确性的三点具体结论,为方向性 Doppler 的设计提供了依据。     

单边带直接分离式双向超声多普勒血流检测

双向超声多普勒(Doppler)在血流的经皮测量中具有优越性,因为当一根血管中同时存在向前与向后流动的两种血流成份时,这种多普勒能够分离这两种速度信号成份,并分别输出. 作者研制了一台单边带直接分离式双向多普勒血流仪,其两个方向通道分离比大于50(34db)。本文叙述了仪器的基本原理和线路设计要点,然后报告了对仪器进行的各种试验的结果以及该仪器临床应用的典型例子,最后讨论了有待进一步改进的几个问题。     

超声Doppler血流信号AR谱分析系统的研制

本文介绍了以IBM-PC/XT机为基础的超声Doppler血流信号自回归(AR)谱分析系统,并给出了该系统的处理结果。实验表明,AR谱估计比FFT谱估计具有分辨率高,随机起伏误差小等优点。     

基于DSP的脉冲多普勒血流测量系统

目的:提高血糖无创检测的精度,以利于诊断和治疗血管疾病。方法:以DSP为控制核心,采用收发一体的多普勒探头,研制一种血流测量系统。该系统基于多普勒效应,采集超声回波信号,通过多普勒频差计算血流速度。结果:通过采集与分析回波信号,该系统可以对预定目标深度的血流进行检测。结论:该系统极大简化了电路规模,提高了检测精度,对糖尿病的临床诊断和其他便携超声仪器的研制都具有重要的实用价值。     

B超诊断仪中的多普勒技术

在B式超声诊断仪中,多普勒功能一般可分为连续波多普勒(CW Doppler)脉冲波多普勒(PW Doppler)以及彩色血流多普勒成象(CFM)三种。在中档B超中,由于是黑白显示,一般具有前面二种即CW、PW功能。在高档B超中,尤其是采用相控阵技术的B     

经阴道彩色多普勒超声对子宫内膜病变诊断的临床分析

目的:探讨经阴道彩色多普勒超声诊断子宫内膜病变的价值。方法:对138例不规则阴道出血的患者行阴道彩色多普勒超声检查,重点观察内膜厚度及内膜血流,与诊刮的内膜组织病理诊断对照。结果:超声诊断符合率为93.4%(129/138)。良性病变血流信号显示率低,血流频谱RI平均0.56±0.03;内膜癌彩色血流信号多丰富,血流显示率高,RI平均0.34±0.07;二维超声诊断浅肌层浸润的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为60%、41%、53%、20%,深肌层浸润的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为87%、86%、80%、56%,两者比较有统计学意义。结论:经阴道彩超对子宫内膜疾病有较高的诊断率,彩色多普勒超声对子宫内膜良、恶性病变有鉴别诊断价值,二维超声诊断子宫内膜癌深肌层浸润优于浅肌层浸润。     

经阴道彩色多普勒超声诊断子宫内膜疾病的临床价值

目的:探讨经阴道彩色多普勒超声诊断子宫内膜疾病的价值。方法:对98例经阴道彩色多普勒超声诊断为子宫内膜疾病的患者资料进行分析,对患者子宫内膜厚度、血流、血流阻力指数、浸润肌层程度与诊刮后的内膜组织病理诊断进行对照。结果:超声诊断符合率为89.1%,良性病变血流信号显示率低,血流阻力指数RI平均0.58±0.04,内膜癌彩色血流信号丰富,血流阻力指数RI平均为0.36±0.06。结论:经阴道彩色多普勒超声对子宫内膜疾病的诊断,尤其对子宫内膜良、恶性疾病的诊断有鉴别价值,确定内膜疾病浸润肌层深度,对该病的诊治有重要的临床意义。     

超声造影对肝细胞癌血流灌注特征的定量分析

目的 探讨超声造影在检测肝细胞癌血流灌注特征中的应用价值.方法 78例肝细胞癌患者行彩色多普勒血流显像(CDFI)和能量多普勒(PDI)检查,比较注射造影剂前后肿瘤血管显像情况,分析血流平均密度(FMD),定量比较血流信号增强效应.结果 造影后CDFI和PDI显示肝细胞癌病灶内部及周边血流信号明显增强,血管形态较造影前清晰完整.造影前PDI FMD为0.104±0.081,造影后为0.234±0.172,差异有统计学意义(P＜0.0l).造影前CDFI FMD为0.084±0.099,造影后为0.172±0.114,差异有统计学意义(P＜0.01).造影前后PDI和CDFI FMD比较差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 超声造影的应用有助于更准确地评价肝细胞癌的血供情况,超声造影后PDI血流显像优于CDFI,对肝细胞癌的诊断有重要价值.     

基于神经网络的超声背散射零差K成像脂肪肝评价方法研究

目的 ：针对传统超声背散射零差K模型参数估计方法存在复杂度较高的问题，提出一种基于神经网络的超声背散射零差K模型参数估计方法，并在此基础上提出一种基于神经网络的超声背散射零差K成像脂肪肝评价方法。方法：首先，利用蒙特卡罗仿真得到模拟的超声背散射包络信号样本，然后提取特征参数并输入到训练好的神经网络模型中，即可得到零差K模型参数的估计结果。其次，利用滑动窗口法估计窗口内局部背散射包络信号的零差K模型参数值，对零差K模型参数估计值矩阵进行扫描变换、颜色映射和感兴趣区域设置，将感兴趣区域内的参数图像叠加显示到B超图像中，实现超声背散射零差K成像。最后，通过计算机仿真实验验证基于神经网络的超声背散射零差K模型参数估计方法的估算精度，通过临床实验验证基于神经网络的超声背散射零差K成像评价脂肪肝的性能。结果：计算机仿真实验结果表明，基于神经网络的超声背散射零差K模型参数估计方法估计零差K模型lg α参数、k参数的相对均方根误差分别为0.505和0.408，相比传统估计方法整体上提高了估算精度。临床实验结果表明，基于神经网络的超声背散射零差K模型参数αNN、kNN诊断脂肪肝≥S1、≥S2、≥S3的A...     

乳腺癌患者腋窝淋巴结转移声像图分析

目的：探讨超声诊断乳腺癌腋窝转移性淋巴结的临床应用价值。方法：采用二维超声和CDFI对96例乳腺癌伴同侧腋窝淋巴结肿大患者的声像图进行分析,分析淋巴结的数目、形态、大小、纵横比、淋巴门、血流信号分析等。结果：腋窝淋巴结转移组与淋巴结无转移组淋巴结门、内部回声、血流分布类型均有不同。结论：超声是评估腋窝淋巴结状态的有效检查方法,对乳腺癌手术方式的选择及预后的估计具有重要参考价值。     

不同磁共振T2WI信号对子宫肌瘤患者术前超声造影血流灌注的评估价值

目的:探究不同磁共振T2WI信号对子宫肌瘤患者术前超声造影血流灌注的评估价值。方法:回顾性分析本院122例行高强度聚焦超声(HIFU)治疗的子宫肌瘤患者临床资料,根据术前磁共振(MRI)T2WI信号分为高信号组、等信号组、低信号组,比较3组术前超声造影参数中的达峰时间(TTP)、达峰强度(PI)、平均渡越时间(MTT)及治疗相关指标;消融率≥70%为消融满意组,消融率70%为部分消融组,评估术前超声造影参数与消融率相关性。结果:122例患者根据T2WI信号分为高信号组(35例)、等信号组(27例)、低信号组(60例),高信号组TTP、消融率低于等信号组和低信号组,而PI、MTT及治疗时间、治疗功率、热剂量高于等信号组和低信号组(均P0.05),等信号组与低信号组TTP、PI、MTT及治疗时间、治疗功率、热剂量、消融率比较无差异(P0.05)。消融满意组88例(72.1%),部分消融组34例(27.9%),消融满意组TTP高于部分消融组,PI、MTT低于部分消融组(均P0.05)。经Pearson相关分析,HIFU治疗消融率与TTP呈正相关(r=0.352,P0.05),与PI、MTT呈负相关(r=-0.311、-0.394,P0.05)。结论:T2WI信号评估不同子宫肌瘤患者术前超声造影血流灌注有较高应用价值,超声造影参数与HIFU消融率有相关性,可作为HIFU治疗指导手段。     

彩色多普勒超声对诊断甲状腺良恶性肿瘤的鉴别分析

目的:研究彩色多普勒超声对诊断甲状腺良恶性肿瘤的鉴别分析。方法:选取某院甲状腺良、恶性肿瘤病人共100例作为调查研究对象。对所有病人进行彩色多普勒超声检查,检查内容包括甲状腺结节的血流信号分布、钙化、回声等指标,比较超声与病理诊断结果并分析符合率。结果:86%的彩色多普勒超声诊断结果与甲状腺肿瘤病理诊断结果一致,超声诊断结果显示,血流信号分布差异较为突出,不同性质的甲状腺肿瘤的血流信号分布差异有统计学意义(P0.05);并且钙化、低回声、RI≥0.65对甲状腺癌的诊断准确性、特异性及敏感性均大于60%。结论:彩色多普勒超声能提高甲状腺肿瘤的诊断准确率,并且在临床上取得的效果较为满意,是简单可靠的辅助诊断方法。另外,确诊甲状腺癌可通过观察其结节的钙化情况及血流。     

阴道彩色多普勒血流成像在异位妊娠药物保守治疗中的监测价值

目的观察异位妊娠(ectopic pregnancy,EP)药物保守治疗中血清β-人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,hCG)值及彩色多普勒血流成像(color Doppler flow imaging,CDFI)的相关性,探讨彩色多普勒血流成像在异位妊娠药物保守治疗转归中的监测价值。方法选择2004年10月至2006年2月在暨南大学附属第一医院妇产科确诊为异位妊娠的90例患者为研究对象。其中,74例采取药物保守治疗(化疗)+强化治疗成功(其中47例为单次保守治疗成功,18例为2～3次保守治疗成功,9例为保守治疗+强化治疗成功),16例为药物保守治疗失败后,行手术治疗成功。对90例患者治疗前、后行彩色多普勒血流成像检查及血清β-人绒毛膜促性腺激素检测。采用测定血清β-人绒毛膜促性腺激素值辅以彩色多普勒血流成像动态检测周围血流信号,观察二者相关性及治疗结局(本研究遵循的程序符合暨南大学附属第一医院人体试验委员会所制定的伦理学标准,得到该委员会批准,并与之签署临床研究知情同意书)。结果治疗前,血清β-人绒毛膜促性腺激素值与附件包块彩色多普勒超声血流信号级别间呈正相关;二者比较,差异有显著意义(P=0.000)。药物保守治疗成功与否,与附件包块彩色多普勒超声血流信号级别有关。结论血清β-人绒毛膜促性腺激素测定和彩色多普勒超声,是检测滋养细胞活力的两项有价值指标。由于血清β-人绒毛膜促性腺激素值变化的特殊性和较长半衰期,在判断即时疗效上,彩色多普勒超声可作为异位妊娠的常规辅助监测手段。