多普勒声谱图包络主波提取与特征识别.pdfVIP

( ) 第 43 卷 　第 1 期 复 旦 学 报 自然科学版 Vol. 43 No. 1 ( ) 2004 年 2 月 Journal of Fudan University Natural Science Feb. 2004 ( ) 　　文章编号 2004 多普勒声谱图包络主波提取与特征识别 蔡晓冬 , 汪源源 , 王威琪 (复旦大学 电子工程系 ,上海 　200433) 摘　要 : 超声多普勒血流信号声谱图包络是声谱参数提取的基础 ,能为临床心血管疾病的诊断提供重要信息. 基于格雷厄姆扫描算法提出声谱图包络主波提取的新方法 ,并用改进的角度探测方法进行包络特征的识别. 临 床试用结果表明 ,该方法能够自动、准确地获取超声多普勒血流声谱参数 ,从而为血流状态的临床检测提供了一 种实用方法. 关键词 : 医学超声 ; 声谱图 ; 包络 ; 主波 ; 特征识别 ; 格雷厄姆扫描 ; 角度探测 中图分类号: TB 559 　　文献标识码 : A 超声多普勒血流检测是目前临床上常用的无损血流检测技术 ,能够提供心血管系统的血流信息 ,对心 血管系统的疾病诊断具有重要的参考价值. 血流多普勒信息常以声谱图的形式进行显示 ,供临床诊断之 ( ) 用. 血流多普勒声谱图中 ,横坐标代表时间 ,纵坐标代表频率 对应于血流速度 ,每一点的灰度或色彩代 ( ) 表该时间、频率处的频谱强度 对应于相应时间以相应速度运动的血细胞相对数量 . 因此 ,声谱图能够实 时显示血管内血流速度的位置分布及其随时间变化的情况. 研究表明1 ,血流声谱图包络即最大频率曲线通常包含重要的信息 , 由其上的特征点得到的声谱参 数 ,计算相对简便 ,生理解释清晰 ,可直接作为临床疾病诊断的依据. 可见 ,声谱图包络的有效提取是正确 获取声谱参数的关键. 手工描绘可获得声谱图包络 ,提取特征点 ,从而计算声谱参数. 但这种方式受医生经验的影响较大 , 重复性和效率较差. 近年来 ,应用数字频率估计方法提取声谱图包络取得了较大进展 ,典型的方法有 :百 2 3 4 分比法 、改进百分比法 、小波变换法 等. 这些方法较大地提高了包络提取的速度和效率 ,但抗噪声 能力有限 ,且无法正确提取出声谱图包络的主波 ,所以需要进一步发展新的方法 ,用于更精确的包络提取 和特征识别. ( ) 本文在采用小波变换法提取出声谱图包络后 ,基于格雷厄姆扫描 Graham scan 算法提出了进一步提 取包络主波的新方法 ,随后采用改进的角度深测方法识别包络上的特征点 ,最后根据特征点计算声谱参 数 , 以供临床诊断之用. 1 　原理与方法 1. 1 　声谱图包络提取与主波 数字频率估计方法可自动提取声谱图包络. 从百分比法到改进百分比法再到小波变换法 ,虽然包络 提取的抗噪声性能有所增强 ,准确性有所改善 ,但是包络主波的提取问题还是不能较好解决. 包络主波 ,是