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高速血流信号延迟显示方法、装置、超声设备及存储介质与流程

2022-12-06 19:17:40 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及超声技术领域,特别涉及一种高速血流信号延迟显示方法、高速血流信号延迟显示装置、超声设备及计算机可读存储介质。


背景技术:

2.血管狭窄的生成原因是血管内皮受到损伤,血液中的胆固醇沉积在内皮中形成粥样硬化斑块,使得血管变窄,及时发现血管狭窄有很重要的医学意义。由于血液流量固定,因此在血管较窄的位置,血液的流速较高,能量较大,因此可以通过观测血流速度、能量等判断是否存在血管狭窄情况。相关技术为实时显示方式,即按照正常时间顺序在疑似具有血管狭窄的部位实时获取数据并显示血流流动变化,而血管较窄位置的血流为瞬时高速血流,其维持时间极短,这使得其在显示过程中一闪而逝,很容易被忽视,因此相关技术存在瞬时高速血流显示不清楚的问题。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本技术的目的在于提供一种高速血流信号延迟显示方法、装置、超声设备及计算机可读存储介质,对高速血流进行延时显示,使用户清楚观察到是否检测到了瞬时高速血流。
4.为解决上述技术问题,本技术提供了一种高速血流信号延迟显示方法,包括:
5.获取原始超声数据;
6.对所述原始超声数据进行自相关处理,得到血流检测区域内各个空间位置在当前时刻下的初始血流物理参数值;
7.获取各个所述空间位置对应的若干个历史血流物理参数值,并利用所述初始血流物理参数值和所述历史血流物理参数值,得到反应所述血流物理参数值整体变化情况的分类参数;
8.若所述分类参数处于目标区间,则根据所述历史血流物理参数值和所述初始血流物理参数值确定在当前时刻下的最终血流物理参数值。
9.可选地,所述分类参数用于反映血流方向变化频率,血流能量变化幅度,或血流速度方差变化幅度。
10.可选地,所述初始血流物理参数值为当前时刻下的血流速度;所述利用所述初始血流物理参数值和所述历史血流物理参数值,得到反应所述血流物理参数值整体变化情况的分类参数,包括:
11.对所述血流速度和各个历史血流速度按照时间先后排序,得到速度序列;
12.对所述速度序列进行过零点检测,得到过零点数量,并将所述过零点数量确定为所述分类参数。
13.可选地,所述根据所述历史血流物理参数值和所述初始血流物理参数值确定在当前时刻下的最终血流物理参数值,包括:
14.对各个所述历史血流物理参数值进行方向检测,得到正向历史血流速度和负向历史血流速度;
15.确定各个所述空间位置分别对应的当前血流方向;
16.对所述血流速度,以及与所述当前血流方向相匹配的正向历史血流速度或负向历史血流速度进行平均计算,得到所述最终血流物理参数值。
17.可选地,所述对所述速度序列进行过零点检测,得到过零点数量,包括:
18.利用所述速度序列中任意相邻的两个所述血流速度相乘,得到多个乘积值;
19.将小于零的所述乘积值的数量确定为所述过零点数量。
20.可选地,所述初始血流物理参数值为初始血流能量值或初始血流速度方差;所述利用所述初始血流物理参数值和所述历史血流物理参数值,得到反应所述血流物理参数值整体变化情况的分类参数,包括:
21.利用初始血流能量值和历史血流能量值得到对应的血流能量离均差平方和,或利用初始血流速度方差和历史血流速度方差得到对应的血流速度离均差平方和,并将所述血流能量离均差平方和或所述血流速度离均差平方和确定为所述分类参数。
22.可选地,所述根据所述历史血流物理参数值和所述初始血流物理参数值确定在当前时刻下的最终血流物理参数值,包括:
23.将所述血流能量离均差平方和,或所述血流速度离均差平方和确定为所述最终血流物理参数值。
24.可选地,还包括:
25.判断参数值队列是否已满;
26.若所述参数值队列未满,则将所述最终血流物理参数值放入所述参数值队列;
27.若所述参数值队列已满,则将所述参数值队列中首个历史血流物理参数值删除,前移所述参数值队列中的其他历史血流物理参数值,并将所述最终血流物理参数值放入所述参数值队列的队尾。
28.可选地,还包括:
29.获取待测部位信息;
30.基于队列长度对应关系,利用所述待测部位信息确定所述参数值队列的队列长度。
31.可选地,还包括:
32.利用所述最终血流物理参数值构成当前显示数据包;
33.分别利用不同时刻的所述历史血流物理参数值构成历史显示数据包;
34.对所述当前显示数据包和所述历史显示数据包按照时间顺序进行可视化显示。
35.本技术还提供了一种高速血流信号延迟显示装置,包括:
36.超声数据获取模块,用于获取原始超声数据;
37.自相关处理模块,用于对所述原始超声数据进行自相关处理,得到血流检测区域内各个空间位置在当前时刻下的初始血流物理参数值;
38.分类参数获取模块,用于获取各个所述空间位置对应的若干个历史血流物理参数值,并利用所述初始血流物理参数值和所述历史血流物理参数值,得到反应所述血流物理参数值整体变化情况的分类参数;
39.参数值修正模块,用于若所述分类参数处于目标区间,则根据所述历史血流物理参数值和所述初始血流物理参数值确定在当前时刻下的最终血流物理参数值。
40.本技术还提供了一种超声设备,包括存储器和处理器,其中:
41.所述存储器,用于保存计算机程序;
42.所述处理器,用于执行所述计算机程序,以实现上述的高速血流信号延迟显示方法。
43.本技术还提供了一种计算机可读存储介质,用于保存计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的高速血流信号延迟显示方法。
44.本技术提供的高速血流信号延迟显示方法,获取原始超声数据;对原始超声数据进行自相关处理,得到血流检测区域内各个空间位置在当前时刻下的初始血流物理参数值;获取各个空间位置对应的若干个历史血流物理参数值,并利用初始血流物理参数值和历史血流物理参数值,得到反应血流物理参数值整体变化情况的分类参数;若分类参数处于目标区间,则根据历史血流物理参数值和初始血流物理参数值确定在当前时刻下的最终血流物理参数值。
45.可见,该方法并不利用单个当前时刻下的原始超声数据判断是否检测到高速血流,而是综合多个历史时刻的超声数据的总体情况进行判断。在进行瞬时高速血流检测时,获取原始超声数据,并对其进行自相关处理。由于原始超声数据覆盖的血流监测区域内存在多个空间位置,且每个空间位置的状态不同,因此自相关处理可以得到各个空间位置在当前时刻下的初始血流物理参数值。初始血流物理参数可以表示血流在当前时刻下的情况,由于高速血流数据具有速度快、能量高的特点,与噪声等信号差异较大,因此若原始超声数据记录了瞬时高速血流,则其对应的初始血流物理参数必然与未记录到瞬时高速血流的初始血流物理参数具有较大差异。
46.在得到初始血流物理参数后,利用其与历史血流物理参数得到分类参数,分类参数可以综合原始超声数据和历史超声数据,反映各个空间位置的血流物理参数的总体变化情况,即可以表示当前时刻或历史时刻下的原始超声数据中是否存在某一个记录了瞬时高速血流的超声数据。若分类参数处于目标区间,则说明当前时刻或某一历史时刻对应的原始超声数据记录了瞬时高速血流。在这种情况下,可以基于历史血流物理参数值和初始血流参数对初始血流物理参数值进行修正,得到最终血流物理参数值。该方法根据历史血流物理参数值对当下时刻的血流物理参数进行赋值,起到延迟成像的效果。通过延迟成像的方式,使得用户能够了解到存在或存在过瞬时高速血流,避免在单一时刻内显示瞬时高速血流进而导致用户没有了解到这一情况的问题,解决了相关技术存在的无法使用户清楚了解是否检测到了瞬时高速血流的问题。
47.此外,本技术还提供了一种高速血流信号延迟显示装置、超声设备及计算机可读存储介质,同样具有上述有益效果。
附图说明
48.为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
49.图1为本技术实施例提供的一种高速血流信号延迟显示方法流程图;
50.图2为本技术实施例提供的一种血管狭窄部位示意图;
51.图3为本技术实施例提供的一种噪声速度波形图;
52.图4为本技术实施例提供的一种血流速度波形图;
53.图5为本技术实施例提供的一种噪声能量波形图;
54.图6为本技术实施例提供的一种血流能量波形图;
55.图7为本技术实施例提供的一种高速血流信号延迟显示装置的结构示意图;
56.图8为本技术实施例提供的一种超声设备的结构示意图。
具体实施方式
57.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
58.人体血流具有周期性规律,血流速度通常与正弦曲线相合。由于同一条血管中各处的血液流量相同,而血液想要通过血管狭窄位置处则需要更大的压力。在这种情况下,血管狭窄位置处通常会存在高速血流,血流速度较快,持续时间较短,因此还可以称其为瞬时高速血流。在进行血管狭窄检测时,通常利用超声设备对疑似存在血管狭窄的部位进行血流成像,即尝试获取该部位的血流信号并进行成像,若存在高速血流则可以确定存在血管狭窄情况。由于血流成像为实时获取数据,实时生成视频帧并成像的,而瞬时高速血流的持续时间极短,因此能够记录瞬时高速血流的视频帧数量很少,在成像显示时也是一闪而逝,使得用户非常容易忽视该视频帧,不利于用户观测瞬时高速血流,进而造成漏诊。
59.为了解决上述问题,本技术提供了一种高速血流信号延迟显示方法,能够在检测到高速血流信号后在连续的多个图像帧的时间内进行显示,延长其显示时长,避免用户没有观测到瞬时高速血流。请参考图1,图1为本技术实施例提供的一种高速血流信号延迟显示方法流程图。该方法包括:
60.s101:获取原始超声数据。
61.在本实施例中,原始超声数据是指当前时刻下获取到的超声数据,与其对应的还有历史超声数据,历史超声数据是指当前时刻之前获取到的超声数据。需要说明的是,历史超声数据与原始超声数据相邻,即所有历史超声数据的获取时刻均早于其他任意已经被获取但没有被确定为历史超声数据的原始超声数据的获取时刻。
62.本实施例并不限定原始超声数据的具体获取方式,可以确定,原始超声数据和历史超声数据均通过超声设备获取。在一种具体的实施方式中,可以利用超声探头获取原始超声数据,超声探头的具体型号不做限定。
63.s102:对原始超声数据进行自相关处理,得到血流检测区域内各个空间位置在当前时刻下的初始血流物理参数值。
64.自相关是指信号在1个时刻的瞬时值与另1个时刻的瞬时值之间的依赖关系,自相关处理可以对输入的iq信号(i是指in-phase,同相,q是指quadrature,正交,即一组矢量方
向相同且正交的信号),即超声信号,进行处理,对其对应的物理参数值进行估算,得到对应的初始血流物理参数值。自相关处理的具体处理过程不做限定,根据采用的自相关算法的不同和血流物理参数值实际类型的不同,其处理过程也可以不同,具体可以参考相关技术。
65.由于原始超声数据对应于一个血流检测区域,该区域内包括多个空间位置,各个空间位置分别对应的数据均记录于原始超声数据中。因此在进行自相关处理后,可以得到多个初始血流物理参数值,各个初始血流物理参数值分别对应于各个空间位置,表征各个空间位置处的血流物理状态。
66.初始血流物理参数值是指能够基于原始超声数据得到的用于表征原始超声数据的血流物理状态的参数值,其具体类型和数量不做限定,可以根据需要进行设定,例如可以为血流速度,或者可以为血流能量,或者可以为血流速度方差。需要说明的是,本技术所提到的血流物理状态包括有血流和无血流,而无血流即对应于噪声,即当超声数据记录了噪声时,可以认为其对应于无血流的状态,在这种情况下,初始血流物理参数值实际上是噪声对应的物理参数值。
67.请参考图2,图2为本技术实施例提供的一种血管狭窄部位示意图。由于血液流入一个血管和流出该血管的容量相同,因此在一个血管内各个部位的血液流量相同,在血管较宽阔的位置,血流速度相对较慢,而在血管较狭窄的位置,血流速度相对较快,即在一个血流周期中在很短的时间内快速流过大量血液,其携带的能量也较大。因此记录了瞬时高速血流的超声数据对应的初始血流物理参数值,与未记录瞬时高速血流的超声数据(即仅记录了噪声的超声数据)对应的初始血流物理参数值的区别较大。
68.s103:获取各个空间位置对应的若干个历史血流物理参数值,并利用初始血流物理参数值和历史血流物理参数值,得到反应血流物理参数值整体变化情况的分类参数。
69.其中,历史血流物理参数值即为历史超声数据对应的最终血流物理参数值,即对历史超声数据直接得到的初始血流物理参数值进行修正后得到的参数值。本实施例并不限定历史血流物理参数值的具体数量,其可以为零个、一个或多个,且可以根据实际情况进行变化。例如原始超声数据为最先获取到的超声数据时,其对应的历史血流物理参数值为零个;或者原始超声数据为第二个获取到的超声数据时,其对应的历史血流物理参数值为一个;或者在获取原始超声数据之前已经获取了足够多的超声数据,则可以获取预设数量的历史血流物理参数值。在一种具体的实施方式中,可以设置历史血流物理参数值上限,并在生成分类参数时尽可能多地获取历史血流物理参数值。
70.在得到初始血流物理参数值和历史血流物理参数值后,反映血流物理参数值的整体变化情况。根据血流物理参数值的实际类型的不同,对应的分类参数也不同,相应的,分类参数的具体生成方式也不同。在本实施例中,分类参数可以用于反映血流方向变化频率,或者可以用于反映血流能量变化幅度,或者可以用于反映血流速度方差变化幅度。
71.在一种实施方式中,若初始血流物理参数值为血流速度,则瞬时高速血流对应的速度与噪声对应的速度存在较大差异。具体的,请参考图3和图4,图3为本技术实施例提供的一种噪声速度波形图,图4为本技术实施例提供的一种血流速度波形图。对于噪声来说,其通常在速度零线周围反复跳动,而对于血流来说,其通常是在速度零线的单侧运动一段时间后再更换方向。在这种情况下,分类参数用于反映血流方向变化频率,具体的,从速度的角度看,噪声与血流的差异可以通过其过零点数量进行区分,因此可以将分类参数确定
为过零点数量。
72.在另一种实施方式中,若初始血流物理参数值为血流能量,则瞬时高速血流对应的能量大小与噪声对应的能量大小也存在较大差异。请参考图5和图6,图5为本技术实施例提供的一种噪声能量波形图,图6为本技术实施例提供的一种血流能量波形图。对于噪声来说,其能量相对稳定,且整体处于比较低的水平。而对于血流来说,其能量变化与血流周期相关,在同一周期内,血流的能量相差较大,且血流速度越高,血流能量就越大。在这种情况下,分类参数用于反映血流能量变化幅度,具体的,从能量的角度看,噪声与血流的差异可以通过其能量大小进行区分,因此可以将分类参数确定为平均能量大小,或者利用能量大小计算得到的离均差平方和。离均差平方和(ss,sum of squares of deviation from mean)的含义是计算每个观察值与平均数的差,将其平方后相加。离均差平方和是统计离散趋势的重要指标之一。离散数据的总体变异程度越大,离均差平方和就越大,方差也就越大。
73.s104:若分类参数处于目标区间,则根据历史血流物理参数值和初始血流物理参数值确定在当前时刻下的最终血流物理参数值。
74.在得到分类参数后,可以判断其是否处于目标区间,根据分类参数的具体类型的不同,对应的目标区间也不同。目标区间是指表示存在至少一个历史血流物理参数值或初始血流物理参数值记录了高速瞬时血流的参数评估区间,其具体大小可以根据需要进行设置。目标区间的具体大小不做限定,根据分类参数的类型的不同,其大小也可以不同。例如当分类参数为过零点数量时,由于瞬时高速血流的血流速度比噪声对应的速度具有更少的过零点,因此目标区间可以为过零点数量下限值到正无穷。或者当分类参数为血流能量值时,由于瞬时高速血流比噪声具有更大的能量,因此当检测到瞬时高速血流时,能量值组成的序列对应的离散程度较大,离均差平方和较大,因此可以将目标区间设置为离均差平方和下限值到正无穷。
75.若分类参数处于目标区间,则说明在原始超声数据或者历史血流物理参数值对应的历史超声数据记录了高速瞬时血流,在这种情况下,为了避免用户没有观测到该高速瞬时血流,错误地认为没有检测到高速瞬时血流,造成漏诊,可以根据历史血流物理参数值对初始血流物理参数值进行修正,得到在当前时刻下的最终血流物理参数值。最终血流物理参数值用于进行可视化显示,在原始超声数据未记录到高速瞬时血流而历史超声数据记录有高速瞬时血流时,通过对初始血流物理参数值进行修正,可以使得最终血流物理参数值接近于记录有高速瞬时血流的历史超声数据所对应的历史血流物理参数值。因此在进行可视化显示时,虽然当前时刻并不一定是高速瞬时血流,然而最终血流物理参数值仍然保持为比较大的值,以在瞬时高速血流在检测后的一段时间内对其进行显示,实现了延迟显示的效果。
76.应用本技术实施例提供的高速血流信号延迟显示方法,综合多个历史时刻的超声数据的总体情况进行判断。在进行瞬时高速血流检测时,获取原始超声数据,并对其进行自相关处理。由于原始超声数据覆盖的血流监测区域内存在多个空间位置,且每个空间位置的状态不同,因此自相关处理可以得到各个空间位置在当前时刻下的初始血流物理参数值。初始血流物理参数可以表示血流在当前时刻下的情况,由于高速血流数据具有速度快、能量高的特点,与噪声等信号差异较大,因此若原始超声数据记录了瞬时高速血流,则其对
应的初始血流物理参数必然与未记录到瞬时高速血流的初始血流物理参数具有较大差异。
77.在得到初始血流物理参数后,利用其与历史血流物理参数得到分类参数,分类参数可以综合原始超声数据和历史超声数据,反映各个空间位置的血流物理参数的总体变化情况,即可以表示当前时刻或历史时刻下的原始超声数据中是否存在某一个记录了瞬时高速血流的超声数据。若分类参数处于目标区间,则说明当前时刻或某一历史时刻对应的原始超声数据记录了瞬时高速血流。在这种情况下,可以基于历史血流物理参数值和初始血流参数对初始血流物理参数值进行修正,得到最终血流物理参数值。该方法根据历史血流物理参数值对当下时刻的血流物理参数进行赋值,起到延迟成像的效果。通过延迟成像的方式,使得用户能够了解到存在或存在过瞬时高速血流,避免在单一时刻内显示瞬时高速血流进而导致用户没有了解到这一情况的问题,解决了相关技术存在的无法使用户清楚了解是否检测到了瞬时高速血流的问题。
78.基于上述实施例,本实施例将对上述实施例中的若干步骤进行具体的阐述。其中,在一种实施方式中,为了能够尽可能多地获取历史血流物理参数值,可以设置参数值队列,该队列用于存储历史血流物理参数值。具体的,在生成当前时刻下的最终血流物理参数值后可以包括如下步骤:
79.步骤11:判断参数值队列是否已满。
80.由于超声数据按照固定的获取频率获取,对应时刻的最终血流物理参数值也按照该获取频率生成,其为按照血流成像的视频帧率进行获取,而参数值队列用于对历史血流物理参数值的数量上限进行限制,其采用先入先出模式,因此参数值队列实际上是对瞬时高速血流的延迟显示时长进行限制。具体的,在生成当前时刻下的最终血流物理参数值后,需要将其作为新的历史血流物理参数值放入参数值队列,以便在后续作为历史血流物理参数值被获取。本实施例并不限定参数值队列的具体长度,即并不限定单次延迟显示时长的大小。需要注意的是,延迟显示时长,即数据针对列长度,应当为合适长度,若太短,则延迟提醒的效果较差;若太长,由于瞬时高速血流周期性出现,因此可能出现一旦发现一次瞬时高速血流就不间断提醒的情况,在通常情况下,每一时刻对应的原始超声数据以及基于其生成的最终血流物理参数值均用于组成血流视频中的一个视频帧,参数值队列的长度可以小于或等于血流视频的帧频。若血流视频的帧频为60,则参数值队列的长度应当小于或等于60。
81.步骤12:若参数值队列未满,则将最终血流物理参数值放入参数值队列。
82.若参数值队列未满,则说明当前已有的历史血流物理参数值的数量较少,检测开始的时长较短。在这种情况下,可以将当前血流物理参数值放入参数值队列,以便为后续获取的超声数据提供历史血流物理参数值。
83.步骤13:若参数值队列已满,则将参数值队列中首个历史血流物理参数值删除,前移参数值队列中的其他历史血流物理参数值,并将最终血流物理参数值放入参数值队列的队尾。
84.若参数值队列已满,则说明当前已存在足够多的历史血流物理参数值。在这种情况下,为了得到准确的检测结果,需要对参数值队列进行更新。由于队列采用先入先出模式,因此将队列中的第一个历史血流物理参数值删除,将队列中的其他的历史血流物理参数值前移并将当前时刻下的最终血流物理参数值放入队列的队尾,完成队列更新。通过设
置参数值队列,可以尽可能的延长延迟提醒的时长。
85.进一步的,由于人体不同部位出现血管狭窄这一现象对人体健康的危害情况不同,因此可以根据待测的部位确定参数值队列的长度,决定延迟提醒的时长大小。具体的,在确定参数值队列的长度时,还可以包括如下步骤:
86.步骤21:获取待测部位信息。
87.步骤22:基于队列长度对应关系,利用待测部位信息确定参数值队列的队列长度。
88.对上述两个步骤进行综合说明。由于人体不同部位出现血管狭窄这一现象对人体健康的危害情况不同,例如当心脏、动脉等部位出现血管狭窄时危害较高,而静脉、小型器官出现血管狭窄时危害较低。而参数值队列越长,检测所需的计算时长和计算资源就越多。因此为了提高提醒效果,同时提高检测速度,避免消耗过多计算资源,可以根据待测的部位决定参数值队列的长度,即在进行检测前,先获取待测部位信息,其具体形式不做限定,例如可以为待测部位名称或序号。队列长度对应关系为待测部位信息与参数值队列长度之间的对应关系,在得到待测部位信息后,利用其筛选队列长度对应关系,得到对应的队列长度。具体的,在一种实施方式中,可以为心脏设置较长的队列长度,即在检测心脏时采用较长的参数值队列,一旦检测到瞬时高速血流则进行较长时间的延迟提醒,尽最大可能避免用户错过本次提醒。具体的,若血流视频的帧频为60帧,则小型器官对应的队列长度可以为20,心脏对应的队列长度可以为60,肝脏肾脏等器官对应的队列长度可以为20。
89.基于上述实施例,在实际应用中,可以根据需要设置血流物理参数的具体类型,以便可以从不同的角度进行高速血流信号延迟显示。在一种可行的实施方式中,初始血流物理参数值可以为血流速度,在这种情况下,利用初始血流物理参数值和历史血流物理参数值,得到反应血流物理参数值整体变化情况的分类参数的过程具体可以包括如下步骤:
90.步骤31:对血流速度和各个历史血流速度按照时间先后排序,得到速度序列。
91.在本实施例中,由于血流物理参数值为血流速度,因此历史血流物理参数值实际上为历史血流速度。由于噪声对应的速度值通常在速度零线周围反复跳动,而血流对应的速度值通常是在速度零线的单侧运动一段时间后再更换方向,因此各个时刻下的血流速度和历史血流速度沿时间轴的排布会影响到过零点的数量,如果没有严格按照时间顺序将各个血流速度和历史血流速度进行排序,则会导致过零点数量比实际数量更多或更少的情况出现,因此血流速度和历史血流速度在时间上的分布情况同样影响了检测准确性。为了保证分类参数的可靠性,在得到血流速度和历史血流物理参数(即历史血流速度)后,将其按照时间先后进行排序,血流速度和历史血流速度所处的时刻即为其对应的超声数据对应的生成时刻。在按照血流速度进行排序后,可以得到对应的速度序列。
92.步骤32:对速度序列进行过零点检测,得到过零点数量,并将过零点数量确定为分类参数。
93.在得到速度序列后,则检测该序列中的过零点,并统计其数量,得到过零点数量。由于过零点数量基于速度序列生成,而速度序列是血流速度和各个历史血流速度按照时间先后排序得到,同时,基于上述说明,可以确定高速瞬时血流和噪音信号在一段时间内得到的速度参数具有明显区别,因此可以确定,过零点数量能够准确说明在过去一段时间内存在某个超声数据记录了瞬时高速血流,或者可以说明在过去一段时间内没有任何超声数据记录了瞬时高速血流,即所有超声数据均记录了噪声,因此可以将其作为分类参数。本实施
例并不限定过零点检测的具体方式,例如在一种可行的实施方式中,可以判断速度序列中相邻的两个血流速度的方向是否一致,若不一致,则可以确定检测到一个过零点。
94.在另一种实施方式中,为了提高过零点检测的速度,对速度序列进行过零点检测,得到过零点数量的过程具体可以包括如下步骤:
95.步骤41:利用速度序列中任意相邻的两个血流速度相乘,得到多个乘积值。
96.步骤42:将小于零的乘积值的数量确定为过零点数量。
97.对上述两个步骤进行综合说明。请参考图3和图4,速度序列在二维坐标轴中利用正负值表示血流速度的方向,因此可以将相邻的两个血流速度相乘,得到对应的乘积值。若血流速度的方向不同,则二者之间的乘积值小于零,且可以确定,这两个相邻的血流速度中间必然存在一个过零点,因此可以将小于零的乘积值的数量确定为过零点数量。该方法可以快速高效地进行过零点检测,得到过零点数量。
98.相应的,在这种情况下,由于血流速度为标量数据,其具有方向,因此根据历史血流物理参数值,根据所述历史血流物理参数值和所述初始血流物理参数值确定在当前时刻下的最终血流物理参数值,包括:
99.步骤51:对各个历史血流物理参数值进行方向检测,得到正向历史血流速度和负向历史血流速度。
100.步骤52:确定各个空间位置分别对应的当前血流方向。
101.步骤53:对血流速度,以及与当前血流方向相匹配的正向历史血流速度或负向历史血流速度进行平均计算,得到最终血流物理参数值。
102.每个空间位置均对应于多个历史血流物理参数值(在本实施例中,其具体为历史血流速度),在生成最终血流物理参数值时,可以对各个空间位置对应的历史血流物理参数值分别进行方向检测,将其划分为正向历史血流速度和负向历史血流速度。对于方向检测的具体方式,在实际应用中,通常采用正数表示方向为正的数据,利用负数表示方向为负的数据,数据的具体数值表示数据的标量大小,数据的正负符号表示数据的方向。因此在方向检测时,可以将正数划分为正向历史血流速度,将负数划分为负向历史血流速度。
103.同时,对各个空间位置对应的血流速度进行方向检测,确定各个空间位置分别对应的当前血流方向。对于当前血流方向的具体确定方式,可以参考上述方向检测的方式,即当某一空间位置上的血流速度为正数时,确定方向为正向,否则确定其为负向。
104.在确定了当前血流方向且完成对历史血流物理参数的方向检测后,则可以确定与当前血流方向相匹配的正向历史血流速度或负向历史血流速度,利用与当前血流方向相匹配的正向历史血流速度或负向历史血流速度进行平均计算,得到最终血流物理参数值。
105.具体的,可以利用data(n)表示当前时刻下获取到的、序号为n的原始超声数据,用vel_data(n)表示其对应的血流速度,vel_data(1)至vel_data(n-1)均为历史血流速度。vel_pos_count为正向历史血流速度的数量加一,sum(vel_pos_data)为正向历史血流速度和当前时刻下的血流速度的和,vel_neg_count为负向历史血流速度的数量加一,sum(vel_neg_data)为负向历史血流速度和当前时刻下的血流速度的和。在进行高速血流信号延迟显示时,依次将从vel_data(1)到vel_data(n)的任意两个相邻的数据相乘。若乘积小于0,则变量count计数加1。在历遍完成后,若count小于等于设置好的阈值vel_thres,则说明其处于目标区间,利用历史血流物理参数值对其进行修正得到最终血流物理参数值。反之判
断为噪声信号,并将当前时刻下的最终血流物理参数值赋值为0。具体的,可以例如如下代码进行上述操作:
106.for i=1:n-1
107.if vel_data(i)*vel_data(i 1)《0
108.vel_count ;
109.end
110.end
111.if vel_count《vel_thres
112.diplay_data(n)=sum(vel_pos_data)/vel_pos_count
113.or
114.diplay_data(n)=sum(vel_neg_data)/vel_neg_count
115.else
116.diplay_data(n)为噪声,置0;
117.end
118.基于上述实施例,在另一种实施方式中,初始血流物理参数值为初始血流能量值或初始血流速度方差。在这种情况下利用初始血流物理参数值和历史血流物理参数值,得到反应血流物理参数值整体变化情况的分类参数的过程具体可以包括如下步骤:
119.步骤61:利用初始血流能量值和历史血流能量值得到对应的血流能量离均差平方和,或利用初始血流速度方差和历史血流速度方差得到对应的血流速度离均差平方和,并将血流能量离均差平方和或血流速度离均差平方和确定为分类参数。
120.均差平方和的具体计算过程为计算每个能量值或血流速度方差与平均能量值和/或平均血流速度方差之间的差值,将并将各个差值进行平方计算后相加。离均差平方和是统计离散趋势的重要指标之一。离散数据的总体变异程度越大,离均差平方和就越大,方差也就越大。由于噪声的能量变化和速度变化幅度较小,而瞬时高速血流与噪声在能量和速度变化方面差异较大,因此利用离均差平方和的方式可以准确地反映超声数据之间能量或速度变化之间的差异,若其较大则可以表明某一超声数据记录了瞬时高速血流。
121.相应的,在这种情况下,由于血流能量值或血流速度方差为标量数据,不具有方向,因此根据所述历史血流物理参数值和所述初始血流物理参数值确定在当前时刻下的最终血流物理参数值的过程具体可以包括如下步骤:
122.步骤71:将血流能量离均差平方和,或血流速度离均差平方和确定为最终血流物理参数值。
123.本实施例中,可以直接将分类参数(即血流能量离均差平方和或血流速度离均差平方和)确定为最终血流物理参数值即可,由于分类参数基于初始血流物理参数值和历史血流物理参数值生成,因此直接将分类参数确定为最终血流物理参数的过程同样可以视为利用初始血流物理参数值和历史血流物理参数值进行参数值修正。需要说明的是,上述实施例仅为一种具体的实施方式,本实施例并不限定是否采用其他计算方式进行参数值修正。
124.具体的,以血流能量值为例,可以利用pow_data(n)表示当前时刻下的初始血流能量值,在进行高速血流信号延迟显示时,pow_data(1)至pow_data(n-1)为历史血流能量值,
首先求出1至n共n个超声数据对应的血流能量值的能量值均值pow_aver,并求所有pow_data与pow_aver的差值的平方的和,得到离均差平方和pow_count。如果pow_count大于设置好的阈值pow_thres,则判定处于目标区间。反之判断为噪声信号,并赋值为0。具体的,可以例如如下代码进行上述操作:
125.pow_aver=sum(pow_data)/n;
126.for i=1:n
127.pow_count=pow_count (pow_data(i)-pow_aver)^2;
128.end
129.if pow_count》pow_thres
130.diplay_data(n)=pow_count为血流;
131.else
132.diplay_data(n)为噪声,置0;
133.end
134.基于上述实施例,可以利用各个时刻下的最终血流物理参数构成各个时刻分别对应的显示数据包,以便利用各个时刻对应的显示数据包进行可视化显示。具体的,还可以包括如下步骤:
135.步骤81:利用最终血流物理参数值构成当前显示数据包。
136.步骤82:分别利用不同时刻的历史血流物理参数值构成历史显示数据包。
137.步骤83:对当前显示数据包和历史显示数据包按照时间顺序进行可视化显示。
138.具体的,利用当前时刻的最终血流物理参数值构成当前时刻下的显示数据包,即当前显示数据包。同时利用不同时刻对应的历史血流物理参数值构成不同时刻对应的显示数据包,即历史显示数据包。在得到若干个显示数据包后,将其按照时间顺序进行可视化显示,其中,时间顺序是指各个显示数据包中的历史血流物理参数值的生成时间顺序。通过利用延时显示的方式确定各个时刻对应的最终血流物理参数值,可以在显示数据包可视化显示的动态血流视频中对瞬时高速血流进行延时显示。
139.下面对本技术实施例提供的高速血流信号延迟显示装置进行介绍,下文描述的高速血流信号延迟显示装置与上文描述的高速血流信号延迟显示方法可相互对应参照。
140.请参考图7,图7为本技术实施例提供的一种高速血流信号延迟显示装置的结构示意图,包括:
141.超声数据获取模块110,用于获取原始超声数据;
142.自相关处理模块120,用于对所述原始超声数据进行自相关处理,得到血流检测区域内各个空间位置在当前时刻下的初始血流物理参数值;
143.分类参数获取模块130,用于获取各个所述空间位置对应的若干个历史血流物理参数值,并利用所述初始血流物理参数值和所述历史血流物理参数值,得到反应所述血流物理参数值整体变化情况的分类参数;
144.参数值修正模块140,用于若所述分类参数处于目标区间,则根据所述历史血流物理参数值和所述初始血流物理参数值确定在当前时刻下的最终血流物理参数值。
145.可选地,所述分类参数用于反映血流方向变化频率,血流能量变化幅度,或血流速度方差变化幅度。
146.可选地,所述初始血流物理参数值为当前时刻下的血流速度;分类参数获取模块130,包括:
147.排序单元,用于对所述血流速度和各个历史血流速度按照时间先后排序,得到速度序列;
148.过零点检测单元,用于对所述速度序列进行过零点检测,得到过零点数量,并将所述过零点数量确定为所述分类参数。
149.可选地,参数值修正模块140,包括:
150.方向检测单元,用于对各个所述历史血流物理参数值进行方向检测,得到正向历史血流速度和负向历史血流速度;
151.当前方向确定单元,用于确定各个所述空间位置分别对应的当前血流方向;
152.平均计算单元,用于对所述血流速度,以及与所述当前血流方向相匹配的正向历史血流速度或负向历史血流速度进行平均计算,得到所述最终血流物理参数值。
153.可选地,过零点检测单元,包括:
154.相乘子单元,用于利用所述速度序列中任意相邻的两个所述血流速度相乘,得到多个乘积值;
155.数量确定子单元,用于将小于零的所述乘积值的数量确定为所述过零点数量。
156.可选地,所述初始血流物理参数值为初始血流能量值或初始血流速度方差;分类参数获取模块130,包括:
157.离均差平方和计算单元,用于利用初始血流能量值和历史血流能量值得到对应的血流能量离均差平方和,或利用初始血流速度方差和历史血流速度方差得到对应的血流速度离均差平方和,并将所述血流能量离均差平方和或所述血流速度离均差平方和确定为所述分类参数。
158.可选地,参数值修正模块140,包括:
159.确定单元,用于将所述血流能量离均差平方和,或所述血流速度离均差平方和确定为所述最终血流物理参数值。
160.可选地,还包括:
161.队列判断模块,用于判断参数值队列是否已满;
162.第一放入模块,用于若所述参数值队列未满,则将所述最终血流物理参数值放入所述参数值队列;
163.第二放入模块,用于若所述参数值队列已满,则将所述参数值队列中首个历史血流物理参数值删除,前移所述参数值队列中的其他历史血流物理参数值,并将所述最终血流物理参数值放入所述参数值队列的队尾。
164.可选地,还包括:
165.信息获取模块,用于获取待测部位信息;
166.长度确认模块,用于基于队列长度对应关系,利用所述待测部位信息确定所述参数值队列的队列长度。
167.可选地,还包括:
168.第一构成模块,用于利用所述最终血流物理参数值构成当前显示数据包;
169.第二构成模块,用于分别利用不同时刻的所述历史血流物理参数值构成历史显示
数据包;
170.显示模块,用于对所述当前显示数据包和所述历史显示数据包按照时间顺序进行可视化显示。
171.下面对本技术实施例提供的超声设备进行介绍,下文描述的超声设备与上文描述的高速血流信号延迟显示方法可相互对应参照。
172.请参考图8,图8为本技术实施例提供的一种超声设备的结构示意图。其中超声设备100可以包括处理器101和存储器102,还可以进一步包括多媒体组件103、信息输入/信息输出(i/o)接口104以及通信组件105中的一种或多种。
173.其中,处理器101用于控制超声设备100的整体操作,以完成上述的高速血流信号延迟显示方法中的全部或部分步骤;存储器102用于存储各种类型的数据以支持在超声设备100的操作,这些数据例如可以包括用于在该超声设备100上操作的任何应用程序或方法的指令,以及应用程序相关的数据。该存储器102可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,例如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,eeprom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory,eprom)、可编程只读存储器(programmable read-only memory,prom)、只读存储器(read-only memory,rom)、磁存储器、快闪存储器、磁盘或光盘中的一种或多种。
174.多媒体组件103可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏,音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如,音频组件可以包括一个麦克风,麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器102或通过通信组件105发送。音频组件还包括至少一个扬声器,用于输出音频信号。i/o接口104为处理器101和其他接口模块之间提供接口,上述其他接口模块可以是键盘,鼠标,按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件105用于超声设备100与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信,例如wi-fi,蓝牙,近场通信(near field communication,简称nfc),2g、3g或4g,或它们中的一种或几种的组合,因此相应的该通信组件105可以包括:wi-fi部件,蓝牙部件,nfc部件。
175.超声设备100可以被一个或多个应用专用集成电路(application specific integrated circuit,简称asic)、数字信号处理器(digital signal processor,简称dsp)、数字信号处理设备(digital signal processing device,简称dspd)、可编程逻辑器件(programmable logic device,简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述实施例给出的高速血流信号延迟显示方法。
176.下面对本技术实施例提供的计算机可读存储介质进行介绍,下文描述的计算机可读存储介质与上文描述的高速血流信号延迟显示方法可相互对应参照。
177.本技术还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的高速血流信号延迟显示方法的步骤。
178.该计算机可读存储介质可以包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
179.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
180.本领域技术人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应该认为超出本技术的范围。
181.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
182.最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系属于仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语包括、包含或者其他任何变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
183.本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
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