一種頻譜參數(shù)實時計算方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種頻譜參數(shù)實時計算方法，包括循環(huán)進行的步驟：取出一段最大流速曲線數(shù)據(jù)；對此數(shù)據(jù)進行預處理后；根據(jù)預處理后的數(shù)據(jù)求解兩個滑動平均值MAbeat與MApeak，進一步求出閾值THR1；若有連續(xù)N個最大流速點對應的THR1大于MAbeat值，則認為此區(qū)域存在最高流速點，是感興趣區(qū)域；統(tǒng)計每個感興趣區(qū)域的長度，在每個感興趣區(qū)域的長度范圍內(nèi)搜索，得到取出的這段數(shù)據(jù)中所有的最高流速點。本發(fā)明專利技術搜索閾值設置為最大流速曲線的滑動平均值，是根據(jù)最大流速曲線實時計算得到的，是完全自適應的。

A method for real-time calculation of spectrum parameters

The invention discloses a real-time calculation method of spectral parameters, including circular steps: take out a maximum velocity curve of this data; data preprocessing; data is preprocessed according to the two moving average value of MAbeat and MApeak, to calculate the threshold of THR1; if the corresponding continuous N maximum velocity point the THR1 is greater than MAbeat, that has the highest velocities in this region, is a region of interest; the statistics of each region of interest in the search for the length of each region of interest within the length of this period, get out of the data in some of the highest velocity point. The search threshold of the invention is a sliding average value of the maximum flow velocity curve, which is obtained by real-time calculation according to the maximum flow velocity curve and is completely adaptive.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種頻譜參數(shù)實時計算方法
本專利技術涉及一種計算方法，具體是一種頻譜參數(shù)實時計算方法。
技術介紹
超聲多普勒技術被廣泛用于人體血流的無損檢測和測量，連續(xù)波多普勒(CW)和脈沖波多普勒(PW)技術均屬于頻譜多普勒技術，即對多普勒血流信號進行頻譜分析，獲得其頻譜分布，從而可以估計出血管內(nèi)血流速度的分布情況。如圖7所示為人體頸動脈多普勒信號聲譜圖。由該聲譜圖上提取最大頻率(也稱最大流速)，得到最大流速曲線，即聲譜圖的包絡(上圖曲線描繪了一個周期的最大流速曲線)，從中估計一些重要的臨床參數(shù)，如心率、最高流速、平均流速等。圖7所示，曲線包絡稱為最大流速曲線，一個心動周期的最大流速曲線的峰值稱為最高流速點(圖示PS點)。相近的技術方案CN101301212B；對上述已有方案描述如下：一種實時估計多普勒參數(shù)的方法及裝置，用于超聲診斷系統(tǒng)中，對運動組織或者血流聲譜圖的流速曲線自動進行多普勒參數(shù)實時計算處理。所述方法包括循環(huán)進行的步驟：用長度預先設置的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)依次從所述流速曲線上取出一段數(shù)據(jù)，進行當前準心動周期的估計；確定最高流速的當前搜索閾值；根據(jù)所述閾值和準心動周期，搜索當前最高流速。其中，閾值的設置，是初始設置或重新設置為當前預定時間長度T的一段流速曲線所對應的流速最大值和平均值的平均值；其中T的選取確保該曲線至少包含一個心動周期，T選取為2s；波峰搜索過程：先將每個寫入緩沖區(qū)的最大流速值與搜索閾值比較，僅當連續(xù)有N2個最大流速值都大于該閾值時，以該N2個點中的第一個點對應的時刻為起點S，確定一預定長度范圍內(nèi)的時間段為所述波峰搜索期，本方案中N2對應時間長度為0.03秒，預定長度單位的時間段在本實施例中取為準心動周期的三分之一；進而，在此時間范圍內(nèi)搜索出最大曲線峰值，作為所述最高流速的估計值。再根據(jù)最高流速所在的位置實時估計包括當前心動周期、最低流速或心率在內(nèi)的其他參數(shù)。上述為確保搜索閾值的實時性和自適應性，使用剛剛計算出的當前心動周期內(nèi)的最高流速和平均流速更新搜索閾值。在某些情況下，受外部因素印象，最大流速曲線的幅度可能發(fā)生變化。例如，患者身體移動可能導致多普勒聲譜圖及最大流速曲線全部變小，則以之前更新的閾值搜索最高流速，會出現(xiàn)錯誤，所以方案中還加了對搜索閾值有效與否的判斷機制。已有的方案中的搜索閾值以及最高流速的搜索時間范圍都是根據(jù)前一個周期的參數(shù)計算得到的，在出現(xiàn)患者移動等特殊情況時，會出現(xiàn)錯誤，自適應差。對搜索閾值有效性的判斷與更新機制使運算復雜。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供一種頻譜參數(shù)實時計算方法，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種頻譜參數(shù)實時計算方法，包括循環(huán)進行的步驟：取出一段最大流速曲線數(shù)據(jù)；對此數(shù)據(jù)進行預處理后；根據(jù)預處理后的數(shù)據(jù)求解兩個滑動平均值MAbeat與MApeak，進一步求出閾值THR1；若有連續(xù)N個最大流速點對應的THR1大于MAbeat值，則認為此區(qū)域存在最高流速點，是感興趣區(qū)域；統(tǒng)計每個感興趣區(qū)域的長度，在每個感興趣區(qū)域的長度范圍內(nèi)搜索，得到取出的這段數(shù)據(jù)中所有的最高流速點。作為本專利技術再進一步的方案：所述取出的這段數(shù)據(jù)包含多個心動周期的最大流速曲線，能夠搜索出多個最高流速點。與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術搜索閾值設置為最大流速曲線的滑動平均值，是根據(jù)最大流速曲線實時計算得到的，是完全自適應的；判斷的方法不是用最大流速曲線值直接與閾值比較，而是用一段范圍的不同時間長度內(nèi)的平均值進行比較，當由于患者移動等其他情況影響，導致最大流速曲線的幅度整體變大或變小時，求出的滑動平均值也隨著變化，仍能準確判斷存在峰值點的感興趣區(qū)域，避免了由于干擾帶來的閾值無效問題，也不需要進行閾值有效與否的判斷操作。算法具有更好的自適應性，魯棒性更高，更簡便，并且在每一段存在最高流速點(PS點)的感興趣區(qū)域內(nèi)搜索時，搜索的長度也是自適應的，具有更高效率。附圖說明圖1為頻譜參數(shù)實時計算方法中PW實時描跡算法流程圖。圖2為頻譜參數(shù)實時計算方法中實時顯示最近2個周期的最大流速曲線圖。圖3為頻譜參數(shù)實時計算方法中流速曲線及其二階導數(shù)圖。圖4為頻譜參數(shù)實時計算方法中實施例1的結(jié)構框圖。圖5為頻譜參數(shù)實時計算方法中實施例2的結(jié)構框圖。圖6為頻譜參數(shù)實時計算方法中第一個周期的曲線圖。圖7為現(xiàn)有技術中實時顯示最近2個周期的最大流速曲線圖。具體實施方式下面將結(jié)合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。請參閱圖1～7，本專利技術實施例中，一種頻譜參數(shù)實時計算方法，包括循環(huán)進行的步驟：取出一段最大流速曲線數(shù)據(jù)；對此數(shù)據(jù)進行預處理后；根據(jù)預處理后的數(shù)據(jù)求解兩個滑動平均值MAbeat與MApeak，進一步求出閾值THR1；如果有連續(xù)N個最大流速點對應的THR1大于MAbeat值，則認為此區(qū)域存在最高流速點(PS點)，是感興趣區(qū)域；統(tǒng)計每個感興趣區(qū)域的長度，在每個感興趣區(qū)域的長度范圍內(nèi)搜索，可以得到取出的這段數(shù)據(jù)中所有的最高流速點(取出的數(shù)據(jù)可能包含多個心動周期的最大流速曲線，能夠搜索出多個最高流速點)。本專利技術中，設置了兩個閾值參數(shù)，THR1與THR2；THR1＝MAbeat+beta*mean；THR2＝W1；對不同的最大流速點，MAbeat的取值不同，MAbeat求解方法為：以當前的最大流速點的時間位置為中間位置，取一段長度為W2的時間段內(nèi)的最大流速點的平均值作為對應當前最大流速點的MAbeat；THR1是與當前點直接相關的，自適應強；beta是一個加權系數(shù)，取值在0～0.1之間；mean代表取出的所有數(shù)據(jù)的平均值。MApeak的求解方法：以當前的最大流速點的時間位置為中間位置，取一段長度為W1的時間段內(nèi)的最大流速點的平均值作為對應于當前最大流速點的MApeak值；如果一個最大流速點對應的MApeak的數(shù)值大于THR1的數(shù)值，則認為它在感興趣區(qū)域內(nèi)；其中MAbeat與MApeak相比，對應的時間窗長度更大；搜索閾值設置為最大流速曲線的滑動平均值，是根據(jù)最大流速曲線實時計算得到的，是完全自適應的；判斷的方法不是用最大流速曲線值直接與閾值比較，而是用一段范圍的不同時間長度內(nèi)的平均值進行比較，當由于患者移動等其他情況影響，導致最大流速曲線的幅度整體變大或變小時，求出的滑動平均值也隨著變化，仍能準確判斷存在峰值點的感興趣區(qū)域，避免了由于干擾帶來的閾值無效問題，也不需要進行閾值有效與否的判斷操作。算法具有更好的自適應性，魯棒性更高，更簡便。并且在每一段存在最高流速點(PS點)的感興趣區(qū)域內(nèi)搜索時，搜索的長度也是自適應的，具有更高效率。實施例1：本專利技術方法用于超聲診斷系統(tǒng)中，對運動組織或者血流聲譜圖的流速曲線自動進行多普勒參數(shù)實時計算處理，包括循環(huán)進行的步驟：1.根據(jù)當前參數(shù)設置的需要實時描跡的最大流速曲線的周期數(shù)，設置緩沖區(qū)長度，從最大流速曲線取出一段數(shù)據(jù)；圖1所示，設置的實時顯示最近1個周期的最大流速曲線；此時緩沖區(qū)長度對應為(1+N_period_rich)個周期；設N本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種頻譜參數(shù)實時計算方法，其特征在于，包括循環(huán)進行的步驟：取出一段最大流速曲線數(shù)據(jù)；對此數(shù)據(jù)進行預處理后；根據(jù)預處理后的數(shù)據(jù)求解兩個滑動平均值MAbeat與MApeak，進一步求出閾值THR1；若有連續(xù)N個最大流速點對應的THR1大于MAbeat值，則認為此區(qū)域存在最高流速點，是感興趣區(qū)域；統(tǒng)計每個感興趣區(qū)域的長度，在每個感興趣區(qū)域的長度范圍內(nèi)搜索，得到取出的這段數(shù)據(jù)中所有的最高流速點。

【技術特征摘要】
1.一種頻譜參數(shù)實時計算方法，其特征在于，包括循環(huán)進行的步驟：取出一段最大流速曲線數(shù)據(jù)；對此數(shù)據(jù)進行預處理后；根據(jù)預處理后的數(shù)據(jù)求解兩個滑動平均值MAbeat與MApeak，進一步求出閾值THR1；若有連續(xù)N個最大流速點對應的THR1大于MAbeat值，則認為此區(qū)...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉盼盼，胡哲，羅瑋，范兆龍，黃勇，
申請(專利權)人：深圳安盛生物醫(yī)療技術有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44