超声诊断双信号同步扫查方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，尤其涉及一种超声诊断双信号同步扫查方法、系统及存储介质。

背景技术

超声成像因为其无创性、实时性、操作方便、价格便宜等诸多优势，使其成为临床上应用最为广泛的诊断工具之一。其中脉冲多普勒(PulseWave Doppler，PW)和组织多普勒(Tissue Doppler，TD)是超声系统中很重要的功能。它们是基于超声多普勒技术实现，通过接收频率和发射频率之间的差异来判断出目标物体的移动方向和速度。

PW可以检测出目标区域血流速度大小的分布，TD可以检测出目标区域组织运动速度的分布，血流和组织的速度分布曲线是临床医生诊断的重要手段和参考依据，特别是在心脏检查中。比如：PW可以记录心脏二尖瓣的血流运动信息，TD可以记录心脏二尖瓣环部的组织运动信息，常规超声系统中这两项参数只能分别在不同时刻进行测量。不同时刻，心跳速率和心脏周期长度可能会不同，因此可能会因为不同时刻的心率表现对心脏二尖瓣的血流和检测结果造成干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声诊断双信号同步扫查方法、系统及存储介质，以解决现有技术中超声诊断的双信号速度检测只能分别在不同时刻进行测量从而导致因为不同时刻的心率表现对心脏二尖瓣的检测结果造成干扰的问题。

为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种超声诊断双信号同步扫查方法，所述方法包括：发射超声波脉冲，所述超声波脉冲用于扫查第一目标位置的第一信号和第二目标位置的第二信号，所述第一信号表征为血流信息或组织信息，所述第二信号表征为血流信息或组织信息；接收基于所述超声波脉冲返回的回波信号，所述回波信号中包括第一信号和第二信号；根据预设的采样率对回波信号预处理以分离出所述第一信号和所述第二信号并分别获得同步的第一信号速度信息和第二信号速度信息。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：所述“发射超声波脉冲”具体包括：预设第一路径和第二路径；基于发射信号，超声波脉冲沿着第一路径和第二路径扫查，其中，在所述第一路径获取第一信号的回波信号，在所述第二路径获取第二信号的回波信号。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：所述“发射超声波脉冲”还包括在所述第一路径中设置第一取样门，在所述第二路径中设置第二取样门；实时调整所述第一取样门和所述第二取样门的位置，并监测所述第一取样门和所述第二取样门以使所述第一取样门和所述第二取样门定位于预设目标区域；通过所述第一取样门和所述第二取样门获取目标区域内的所述回波信号。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：所述超声波脉冲扫查第一信号和第二信号的具体方式包括并行扫查、扩散波扫查和平面波扫查技术。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：所述预处理包括：对所述第一路径返回的回波信号进行滤波以消除预设频率外的信号；对所述第二路径返回的回波信号进行滤波以消除预设频率外的信号。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：所述预处理还包括对分离后的第一信号信息和第二信号信息进行傅里叶变换处理以获取频移参数。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：所述“获得同步的第一信号速度信息和第二信号速度信息”包括：预设第一采样率和第二采样率；在所述第一采样率下通过滤波获得第一正交信号并基于第一正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数；在所述第二采样率下通过滤波获得第二正交信号并基于第二正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数；所述第二正交信号与所述第一正交信号不同；基于多普勒速度信息算法通过获得的频移参数分别计算出所述第一信号的速度信息和所述第二信号的速度信息。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：所述多普勒速度信息算法为：

其中：Δf是频移(接收频率-发射频率),c代表声速，f

本发明还提供一种超声诊断双信号同步扫查系统，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器上执行程序时实现如上任意一项所述超声诊断双信号同步扫查方法中的步骤。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任意一项所述的所述超声诊断双信号同步扫查方法中的步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明可以实时、同步的检测不同位置的血流信息的速度参数和组织信息的速度参数，使得结果更加可靠和准确。同步的检测血流速度信息和组织速度信息对于一些疾病的诊断很有参考意义；同时本系统也可以实现同时观察不同位置、同步的血流运动的速度或者组织运动的速度。

附图说明

图1是本发明一实施方式中超声诊断双信号同步扫查方法的流程图。

图2是本发明一实施方式中对第一信号和第二信号同步获取速度信息的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

请参照如图1所示，在本发明的一实施方式中，提供了一种超声诊断双信号同步扫查方法。超声诊断双信号同步扫查方法用于在超声成像技术中扫查血流信息和组织信息，以获得血流的速度信息和组织的速度信息。如此获取心跳速率和心脏周期长度，从而可以对心脏进行检测分析。超声诊断双信号同步扫查方法包括：

S1：发射超声波脉冲，所述超声波脉冲用于扫查第一目标位置的第一信号和第二目标位置的第二信号，所述第一信号表征为血流信息或组织信息，所述第二信号表征为血流信息或组织信息。

S2：接收基于所述超声波脉冲返回的回波信号，所述回波信号中包括第一信号和第二信号。

S3：根据预设的采样率对回波信号预处理以分离出所述第一信号和所述第二信号并分别获得同步的第一信号速度信息和第二信号速度信息。

如此，通过预设的采样率对信号进行预处理、分离以及计算分析，从而可以将回波信号中的第一信号信息和第二信号信息分离出来，并根据不同采样率进行单独处理以分别获取同步的速度信息；进而根据实时、同步的检测同一时刻的血流信息的速度参数和组织信息的速度参数，使得结果更加可靠和准确，对于一些疾病的诊断更有参考意义。

其中预设的采样率可以根据血流信息和组织信息分别预设不同的采样率，具体的，血流信息频偏大，所以需要大的采样率，才能更好的显示速度；因为组织信息的频偏小，需要小的采样率，才能更好的显示速度。

在上述实施方式中的一实施例中，所述超声波脉冲用于扫查第一目标位置的第一信号和第二目标位置的第二信号，第一信号和第二信号均可以是血流信息。即，通过超声波脉冲可以获得第一目标位置和第二目标位置的血流信息。

如此，经过解析和计算第一目标位置和第二目标位置的血流信息，能够在同一时刻获得不同位置的同步的血流运动的速度。

在上述实施方式中的一实施例中，所述超声波脉冲用于扫查第一目标位置的第一信号和第二目标位置的第二信号，第一信号和第二信号均可以是血流信息。即，通过超声波脉冲可以获得第一目标位置和第二目标位置的组织信息。

如此，经过解析和计算第一目标位置和第二目标位置的血流信息，能够在同一时刻获得不同位置的同步的组织运动的速度。

在上述实施方式中的一实施例中，所述超声波脉冲用于扫查第一目标位置的第一信号和第二目标位置的第二信号，第一信号表征为血流信息，第二信号表征为组织信息。即，通过超声波脉冲可以获得第一目标位置的血流信息，以及获得第二目标位置的织信息。

如此，经过解析和计算第一目标位置和第二目标位置的血流信息，能够在同一时刻分别获得位于不同位置的同步的组织运动的速度和血流运动的速度。

具体的，所述超声波脉冲扫查第一信号和第二信号的具体方式包括并行扫查、扩散波扫查和平面波扫查技术。

进一步的，预设的采样率结合在回波信号的预处理中，因此在回波信号的解调滤波分离和采样率的控制同步进行，基于此，可以同步得到不同位置处的血流和组织信息，可以同步得到不同位置处的两个血流信息，可以同步得到不同位置处的两个组织信息。

本发明的一实施方式中，所述“发射超声波脉冲”具体包括：

预设第一路径和第二路径；

基于发射信号，超声波脉冲沿着第一路径和第二路径扫查，其中，在所述第一路径获取第一信号的回波信号，在所述第二路径获取第二信号的回波信号。

发射信号为控制命令，用于触发发射超声波脉冲。

在上述方案中，上述第一路径用于扫查第一目标位置；所述第二路径用于扫查第二目标位置；且，在第一目标位置和第二目标位置中可以是都扫查血流信息，可以是都扫查组织信息，可以是超声波脉冲在第一路径用于扫查血流信息，超声波脉冲在第二路径用于扫查组织信息，也可以是超声波脉冲在第一路径用于扫查组织信息，超声波脉冲在第二路径用于扫查血流信息。

进一步的，路径位于血管处时扫查血流信息，路径位于组织处时扫查组织信息，经过扫查获取超声波脉冲的回波信号以处理分析。

通过设置第一路径和第二路径可以检测血管信息和组织信息，两个信息的结合便于了解心脏的病理情况。

进一步的，所述“发射超声波脉冲”还包括在所述第一路径中设置第一取样门，在所述第二路径中设置第二取样门。

实时调整所述第一取样门和所述第二取样门的位置，并监测所述第一取样门和所述第二取样门以使所述第一取样门和所述第二取样门定位于预设目标区域。

通过所述第一取样门和所述第二取样门获取目标区域内的所述回波信号。

设置采样门，超声波脉冲在沿着第一路径和第二路径扫查时从而可以准确获取血流速度信息和组织速度信息或者准确获取不同位置的血流速度信息或者准确获取不同位置的组织速度信息。并且可以调节所述第一取样门和所述第二取样门在预设目标区域的位置从而使得获取的血流速度信息、组织速度信息更加清晰和准确。

本发明的一实施方式中，所述预处理包括：

对所述第一路径返回的回波信号进行滤波以消除预设频率外的信号；对所述第二路径返回的回波信号进行滤波以消除预设频率外的信号。

一实施例中，对所述第一路径返回的回波信号进行低通滤波以消除大于预设频率的信号；对所述第二路径返回的回波信号进行低通滤波以消除大于预设频率的信号。

如此，第一路径和第二路径返回的均为组织信息，可以检测在不同位置出同一时刻的组织信息速度。

另一实施例中，对所述第一路径返回的回波信号进行高通滤波以消除小于预设频率的信号；对所述第二路径返回的回波信号进行高通滤波以消除小于预设频率的信号。

如此，第一路径和第二路径返回的均为血流信息，可以检测在不同位置出同一时刻的血流速度信息。

另一实施例中，对所述第一路径返回的回波信号进行高通滤波以消除小于预设频率的信号；对所述第二路径返回的回波信号进行低通滤波以消除大于预设频率的信号。

如此，在回波信号进行高通滤波时可以消除第二信号从而过滤出第一信号的血流信息，在回波信号进行低通滤波可以消除第一信号从而过滤出第二信号的组织信息。从而分别获取到在不同位置出的同一时刻的血流速度信息和组织速度信息

进一步的，预处理还包括对分离后的第一信号信息和第二信号信息进行傅里叶变换处理以获取频移参数。

如此，通过得到对应的频移参数，频移对应速度，就可以得到目标物体的速度。

请参照如图2所示，本发明的一实施方式中，所述“获得同步的第一信号速度信息和第二信号速度信息”包括：

S3.1：预设第一采样率和第二采样率。

S3.2：在所述第一采样率下通过滤波获得第一正交信号并基于第一正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数；

在所述第二采样率下通过滤波获得第二正交信号并基于第二正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数。

S3.3：基于多普勒速度信息算法通过获得的频移参数分别计算出所述第一信号的速度信息和所述第二信号的速度信息。

如此，可以基于设置不同或相同的采样率，获取同步的第一信号的速度信息和所述第二信号的速度信息，并且通过改变预设的采样率、以及改变滤波方式从而获得血流信息或组织信息。

需要说明的是，“在所述第一采样率下通过滤波获得第一正交信号并基于第一正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数”和“在所述第二采样率下通过滤波获得第二正交信号并基于第二正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数”是同步进行的。

在本实施方式的一种实施例中：

S3.1：预设相同的第一采样率和第二采样率；

S3.2：在所述第一采样率下通过高通滤波获得第一正交信号并基于第一正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数；

在所述第二采样率下通过高通滤波获得第二正交信号并基于第二正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数。

需要说明的是，通过第一采样率和第二采样率获得的均为血流信息的正交信号，并基于傅里叶变换获得血流信息的频移参数。

S3.3：基于多普勒速度信息算法通过获得的频移参数分别计算出所述第一信号的速度信息和所述第二信号的速度信息。

第一信号为第一目标位置的血流信息，第二信号均为第二目标位置的血流信息，如此，可以得到不同位置的血流信息的速度信息。

在本实施方式的一种实施例中：

S3.1：预设相同的第一采样率和第二采样率；

S3.2：在所述第一采样率下通过低通滤波获得第一正交信号并基于第一正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数；

在所述第二采样率下通过低通滤波获得第二正交信号并基于第二正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数。

需要说明的是，通过第一采样率和第二采样率获得的均为组织信息的正交信号，并基于傅里叶变换获得组织信息的频移参数。

S3.3：基于多普勒速度信息算法通过获得的频移参数分别计算出所述第一信号的速度信息和所述第二信号的速度信息。

第一信号为第一目标位置的组织信息，第二信号均为第二目标位置的组织信息，如此，可以得到不同位置的组织信息的速度信息。

在本实施方式的一种实施例中：

S3.1：预设第一采样率和第二采样率，所述第一采样率大于所述第二采样率。

S3.2：在所述第一采样率下通过高通滤波获得第一正交信号并基于第一正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数；

在所述第二采样率下通过低通滤波获得第二正交信号并基于第二正交信号得到所述傅里叶变换时的频移参数；所述第二正交信号与所述第一正交信号不同。

S3.3：基于多普勒速度信息算法通过获得的频移参数分别计算出所述第一信号的速度信息和所述第二信号的速度信息。

在上述方案中，所述第一采样率大于所述第二采样率，如此，基于采样率的不同从而可以获得不同的频移参数，根据频移参数与运动速度关系的多普勒速度信息算法得到同步的速度信息。

在另一种实施方式中，可以预设第一采样率对第一信号采样，对第二信号采样滤波时由于第二信号的第二采样率低，因此可以直接采用降低第一采样率的方式采样第二信号；同时，还可以保留采用第一采样率对第二信号采样的数据，使得一种是在慢时间方向对第二信号进行降采样；另外一种在慢时间方向是不对第二信号进行降采样。如此可以获得多类型的速度信息。

所述多普勒速度信息算法为：

其中：Δf是频移(接收频率-发射频率)，c代表声速，f

在上述多普勒速度信息算法中，根据频移参数与预设的采样率的关系可知，通过预设采样率可以间接影响频移参数的大小，通过频移参数与速度的计算公式，可以根据不同大小的频移参数得到两个同步的速度信息。

由此可知，当第一信号表征为血流信息的速度信息与第二信号表征为组织信息的速度信息时，可基于对两者的采样率的调整从而间接调整两者在进行傅里叶变换时所获得的频率参数，如此通过上述多普勒速度信息算法的计算得到同步的速度信息。

本发明的一实施方式中，还提供了一种基超声诊断双信号同步扫查系统，包括存储器以及处理器，所述存储器中存储可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器上执行程序时实现上述任意一项实施方式中的所述超声诊断双信号同步扫查方法中的步骤。

其中，双信号可以是两个血流信息或两个组织信息；也可以一个是血流信息，一个是组织信息。

本发明的一实施方式中，还提供了一种存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时候实现上述任意一项实施方式中的所述超声诊断双信号同步扫查方法中的步骤。

综上所述，本发明主要通过超声波脉冲技术扫查第一信号和第二信号并返回脉冲的回波信号，通过对回波信号的解调滤波、傅里叶变换进行分离第一信号和第二信号；具体是采用预设的采样率分别对回波信号进行滤波，在得到分离的第一信号和第二信号时可以间接影响傅里叶变换时获得的频移参数，基于频移参数计算而得到速度信号。

并且，在上述对第一信号和第二信号的滤波处理均同时进行。如此，通过预设的采样率间接影响速度信息的计算，可以实时、同步的检测不同位置的血流信息的速度参数和组织信息的速度参数；也可以实时、同步的检测不同位置的两个血流信息的速度参数；也可以实时、同步的检测不同位置的两个组织信息的速度参数，使得结果更加可靠和准确。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，系统和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施方式中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本申请各个实施方式中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以2个或2个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机系统(可以是个人计算机，服务器，或者网络系统等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：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。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的精神和范围。