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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

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中国医疗器械杂志 2001年第1期25卷 1-5页

作者：张平刘影高兴斌北京遥测技术研究所北京 100076 哈尔滨市第一医院内分泌科黑龙江哈尔滨 150010 汕头超声仪器研究所广东汕头 515000

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。

关键词：自相关函数彩色血流成像超声多普勒信号超声波诊断

数字化彩色血流成像系统中若干关键技术的研究

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数字化彩色血流成像系统中若干关键技术的研究

作者：赵珩清华大学

学位级别：硕士

作为一种非介入性无损检测方法,彩色血流成像既能够在较大范围内实时的显示人体血流分布情况,又兼有组织结构成像和多普勒流速检测等功能,成为目前高端超声诊断设备中不可缺少的部分。数字化的彩色血流成像系统相对模拟系统而言其性能... 详细信息

作为一种非介入性无损检测方法,彩色血流成像既能够在较大范围内实时的显示人体血流分布情况,又兼有组织结构成像和多普勒流速检测等功能,成为目前高端超声诊断设备中不可缺少的部分。数字化的彩色血流成像系统相对模拟系统而言其性能更加稳定、计算处理能力更强、更容易升级,是目前超声诊断仪高端产品中的主流。本文首先介绍了课题的重要意义和国内外彩色血流成像技术的发展情况,接着分析了彩色血流成像的基本原理,并介绍了相关的信号处理知识。然后引入了Field II软件产生射频血流回波信号,通过仿真计算对系统各环节主要信号处理方法进行了比较和研究。最后通过设计物理实验获得水流回波信号对仿真计算的结论进行了验证。综合仿真计算和物理实验的结果,除了具有速度距离乘积限制及纵向分辨率较低以外,窄带相域系统在血流估计的精确性、敏感度、抗干扰能力和计算量等方面的表现均优于时域检测方法,是小型数字化彩色血流成像系统设计方案的首选。此外本文还在发射信号、解调方法、杂波滤除、流速估计及阈值设定等各环节给出了性能较好的处理算法,为系统的设计与实现提供了参考。

关键词：彩色血流成像数字化系统 Field II 窄带系统

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数字化超声内窥彩色血流成像系统的研究

数字化超声内窥彩色血流成像系统的研究

作者：李妍天津大学

学位级别：硕士

随着人类社会进步和医疗技术的发展,医学超声内窥诊断技术成为人类战胜疾病的利器。医学超声诊断技术具有可重复检查、无损、无痛和无离子辐射等优点,因而被广泛应用于临床医学领域。超声内窥彩色血流成像系统经食管导入探头,对各脏器... 详细信息

随着人类社会进步和医疗技术的发展,医学超声内窥诊断技术成为人类战胜疾病的利器。医学超声诊断技术具有可重复检查、无损、无痛和无离子辐射等优点,因而被广泛应用于临床医学领域。超声内窥彩色血流成像系统经食管导入探头,对各脏器内流动的血液进行检测,得到血流速度、方向等血流动力学参数信息,在临床上可用于对食管和胃底静脉曲张进行检测,也可辅助血管疾病诊断。医学超声内窥彩色血流成像系统在超声内窥镜的基础上,结合B型超声成像和多普勒血流成像,利用多普勒效应对血流中散射子的运动敏感性对疾病进行诊断。本文在课题组超声脉冲多普勒系统研究的基础上,针对超声内窥彩色血流成像提出了全数字化的信号处理与解决方案,设计了模拟前端电路和数字信号处理电路板,对超声换能器接收的回波信号进行处理,利用现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array, FPGA）进行系统时序控制和信号处理,搭建基于多普勒效应的物理模型实验装置,进行系统联调实验,通过系统仿真和模拟血流速度检测实验,验证了本系统设计的正确性和有效性。本论文主要的工作包括: （1）确定超声内窥彩色血流成像系统方案。通过对超声彩色血流成像原理以及多普勒信号特点的详细分析,确定基于FPGA的数字化超声多普勒回波信号处理方案,使用正交解调从载波中解调出基带信息,设计壁滤波器抑制血管壁信号的影响,利用自相关算法估算血流动力学参数。利用超声成像仿真软件Field II进行系统旋转扫描成像仿真。（2）调试前端模拟电路、设计系统数字电路,获取超声多普勒回波信号。设计前置放大电路和抗混叠滤波电路,完成以FPGA为核心的6层数字电路的PCB设计与电路调试。（3）完成基于FPGA的系统程序设计。在Quartus II软件环境下,使用Verilog HDL语言编写程序,实现FPGA对系统的时序控制,并在FPGA中实现相应算法和信号处理方法,利用FPGA中的IP核和宏功能模块实现解调、滤波、自相关运算等功能。（4）搭建了由蠕动泵、模拟血管、模拟血液等组成的超声多普勒实验系统,通过对多普勒血流模型进行实验,验证了系统的正确性和有效性。

关键词：超声内窥多普勒彩色血流成像自相关算法 FPGA

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彩色血流成像中几种壁滤波器的比较

医疗设备信息 2006年第8期21卷 39-41,16页

作者：翟伟王红莉沈毅刘林凯大庆油田总医院黑龙江大庆163001 威海金海湾医院山东威海264209 哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

本文建立了多普勒血流信号与壁信号的时域仿真模型,通过仿真研究详细比较了几种壁滤波器的性能,所得结论对壁滤波器的设计有重要的指导意义。

关键词：彩色血流成像多普勒信号模型壁滤波器

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超声彩色血流成像仪的原理应用及维修

医疗装备 1995年第8期8卷 30-32页

作者：张臣舜昆明医学院附二院

本文简要介绍现代超声彩色血流成像仪的基本工作原理、性能特点、临床应用情况及主要的维护工作。

关键词：彩色血流成像滤波自相关三基色

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基于多普勒成像的彩色血流成像技术

中国医疗设备 2008年第4期23卷 43-47页

作者：翟伟王红莉苏重清大庆油田总医院黑龙江大庆163001

本文详细论述了基于多普勒成像的彩色血流成像技术,对于彩超的研制有着重要指导意义。

关键词：多普勒成像技术彩色血流成像脉冲重复频率

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基于空间矩阵束的超声彩色血流成像算法分析

技术与市场 2009年第2期16卷 13-14页

作者：潘云登四川大学计算机学院成都610064

利用广义特征值和矩阵降秩原理的矩阵束算法近来被用于超声彩色血流成像。基于自适应秩选择方法,该算法能够直接估算血流速度,而不需要壁滤波处理,从而比传统自相关算法更精确。本文利用空间信号进行平均,用以消除由噪声引入的混叠现象... 详细信息

利用广义特征值和矩阵降秩原理的矩阵束算法近来被用于超声彩色血流成像。基于自适应秩选择方法,该算法能够直接估算血流速度,而不需要壁滤波处理,从而比传统自相关算法更精确。本文利用空间信号进行平均,用以消除由噪声引入的混叠现象,并且在低信噪比的环境下提供更精确的估算。基于合成信号的实验表明,该方法能够有效地抑制噪声,并且消除混叠效应。

关键词：矩阵束广义特征值降秩原理秩选择方法彩色血流成像

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选购超声彩色血流成像仪应注意的若干问题

中国医疗器械信息 1996年第5期2卷 7-9页

选购超声彩色血流成像仪应注意的若干问题国家医疗器械评审专家委员会超声诊断仪器专业组部分在京专家委员超声彩色血流成像仪（简称彩超或彩色多普勒）技术由日本阿洛卡（Ａｌｏｋａ）公司于１９８３年推出。据统计，自１９８５年至今... 详细信息

选购超声彩色血流成像仪应注意的若干问题国家医疗器械评审专家委员会超声诊断仪器专业组部分在京专家委员超声彩色血流成像仪（简称彩超或彩色多普勒）技术由日本阿洛卡（Ａｌｏｋａ）公司于１９８３年推出。据统计，自１９８５年至今的１０余年内，已有２６个厂家先后制...

关键词：彩色血流成像全数字化成像仪新技术超声诊断仪器数字化仪器超声仪器仪器性能数字化前端心血管病医院

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多普勒彩色血流成像中流速估计方法的研究

现代生物医学进展 2009年第14期9卷 2724-2727页

作者：尚为进胡争李彬东南大学信息科学与工程学院江苏南京210096

目的:探讨多普勒彩色血流成像中流速估计的方法。方法:对多普勒彩色血流成像中流速估计的两种算法-相域自相关和时域互相关进行了理论分析,在FieldII软件平台上对两种算法进行仿真。分别在中心流速为0.5m/s(中低速)和0.5m/s(高速)时进... 详细信息

目的:探讨多普勒彩色血流成像中流速估计的方法。方法:对多普勒彩色血流成像中流速估计的两种算法-相域自相关和时域互相关进行了理论分析,在FieldII软件平台上对两种算法进行仿真。分别在中心流速为0.5m/s(中低速)和0.5m/s(高速)时进行血流速度仿真,得出了各自不同中心流速的血流速度分布曲线,并对其进行了对比分析。结果:相域自相关方法对中低速血流进行流速估计的精确度和稳健性都强于时域互相关方法;对于高速血流相域方法估计结果产生了混叠,但时域方法可以通过加大最值的搜索范围仍然能够得到正确的估计结果。结论:两种方法各有优缺点,互为补充。在实际应用中可以考虑结合使用两种方法,充分利用二者的优点。

关键词：彩色血流成像相域自相关时域互相关超声多普勒信号