测量血管直径的方法、装置、存储介质和电子设备与流程

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1.本发明涉及血管参数测量的技术领域,特别是涉及一种测量血管直径的方法、装置、存储介质和电子设备。


背景技术:



2.随着医学成像设备的不断发展,影像处理技术在血管参数测量中得到了广泛的应用。其中,血管成像设备主要有电子计算机断层扫描ct(computed tomography)、核磁共振、单光子断层成像、正电子断层成像、数字减影血管造影dsa(digital subtraction angiography)和超声等等。各种设备由于成像原理不同而导致获得的医学图像存在一定的差异,但是基本都能够基于获得的医学图像来确定血管图像。同一根血管的管径随着近心和远心的不同而有粗有细,必要时,也需要通过测量血管直径来完善血管参数。
3.相关技术中,血管直径测量一般需要用户在医学图像上手动选择横切血管边缘上的点并拖动以形成线段,该线段的长度即为横切血管直径。但是由于医学图像上所显示的横切血管不一定为标准形状,这种测量方法会造成较大的误差而导致测量准确度不高。当然,现阶段也存在一些计算血管直径的算法,但基本都需要基于成像设备才能够实施测量。


技术实现要素:



4.有鉴于此,本技术实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种测量血管直径的方法、装置、存储介质和电子设备。
5.第一方面,本技术实施例提供了一种测量血管直径的方法,所述方法包括:根据超声多普勒传感器检测到的待测血管的血流信号确定该传感器的测量位置;若所述传感器发出脉冲波,动态调整确定测量位置之后的传感器的脉冲扫描深度以检测所述待测血管的血流信号,并记录两个脉冲扫描深度,其中的一个脉冲扫描深度h0根据检测的血流信号由无到有记录,另一个脉冲扫描深度h1根据检测的血流信号由有到无记录;根据记录的两个脉冲扫描深度计算所述待测血管的直径d。
6.结合本技术的第一方面,在一可选实施方式中,所述根据超声多普勒传感器检测到的待测血管的血流信号确定该传感器的测量位置,包括:若所述传感器发出连续波,则对所述传感器检测到的血流信号进行包络处理,得到包络波形;根据所述包络波形上连续的脉搏周期的数量是否在预设数量以上来确定所述传感器的位置是否为测量位置。
7.结合本技术的第一方面,在一可选实施方式中,所述动态调整确定测量位置之后的传感器的脉冲扫描深度以检测所述待测血管的血流信号,并记录两个脉冲扫描深度,包括:在脉冲模式下,持续性检测所述待测血管的血流信号;
判断第一脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则减小脉冲扫描深度;否则,继续判断上一个第一脉冲周期是否检测到血流信号,若是则记录所述脉冲扫描深度h0并增加脉冲扫描深度,否则增加脉冲扫描深度;在记录所述脉冲扫描深度h0并增加脉冲扫描深度之后,判断第二脉冲周期是否检测到血流信号,若否,则减小脉冲扫描深度;若是,则继续判断上一个第二脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则增加脉冲扫描深度,否则记录所述脉冲扫描深度h1;其中,在减小或增加脉冲扫描深度之后,判断新的脉冲周期是否检测到血流信号。
8.结合本技术的第一方面,在一可选实施方式中,所述脉冲扫描深度的增加量x与减小量y的比值在预设倍数以上,所述预设倍数大于或等于3。
9.结合本技术的第一方面,在一可选实施方式中,所述持续性检测所述待测血管的血流信号,包括:根据所述待测血管设置初始脉冲扫描深度,其中的初始脉冲扫描深度小于所述脉冲扫描深度h0;从所述初始脉冲扫描深度开始,动态调整不同的脉冲扫描深度以持续性地检测血流信号。
10.结合本技术的第一方面,在一可选实施方式中,同一脉冲扫描深度的测量时间满足至少两个脉动周期或预设测量时长。
11.结合本技术的第一方面,在一可选实施方式中,所述根据记录的两个脉冲扫描深度计算所述待测血管的直径,包括:求解所述传感器的探测夹角θ的正弦;将所述脉冲扫描深度h1与所述脉冲扫描深度h0的差值乘以所述探测夹角θ的正弦,即得所述待测血管的直径d。
12.第二方面,本技术实施例提供了一种测量血管直径的装置,所述装置包括:定位模块,其被配置为根据超声多普勒传感器检测到的待测血管的血流信号确定该传感器的测量位置;记录模块,其被配置为若所述传感器发出脉冲波,动态调整确定测量位置之后的传感器的脉冲扫描深度以检测所述待测血管的血流信号,并记录两个脉冲扫描深度,其中的一个脉冲扫描深度h0根据检测的血流信号由无到有记录,另一个脉冲扫描深度h1根据检测的血流信号由有到无记录;计算模块,其被配置为根据记录的两个脉冲扫描深度计算所述待测血管的直径d。
13.第三方面,本技术一实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有指令,当所述指令由电子设备的处理器执行时,使得所述电子设备能够执行上述第一方面中任意一项所述的测量血管直径的方法。
14.第四方面,本技术一实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:处理器;用于存储计算机可执行指令的存储器;所述处理器,用于执行所述计算机可执行指令,以实现上述第一方面中任意一项所述的测量血管直径的方法。
15.本技术实施例所提供的一种测量血管直径的方法,首先,通过超声多普勒传感器
对待测血管的血流信号进行检测来确定传感器的测量位置,其中的测量位置能够使传感器获得与待测血管的直径相关的参数数据;之后,借助于超声多普勒传感器中脉冲波测量模式的深度扫描来确定待测血管的两个边界所对应的脉冲扫描深度;最后,确定的两个脉冲扫描深度结合待测血管的两个边界与直径的几何关系求解得到待测血管的直径。本技术实施例在超声多普勒传感器测量血流的基础上,通过动态调整脉冲波的扫描深度来检测血流进而能够获得待测血管的两个边界以计算出待测血管的直径,无需改变超声多普勒传感器的硬件结构,同时,在超声多普勒传感器获得血管直径之后还能够结合血流以得到更多的血流参数,例如每博量、血流量等。
16.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1为本技术一实施例提供的测量血管直径的方法的流程示意图;图2为本技术一实施例提供的超声多普勒传感器的结构示意图;图3为本技术一实施例提供的测量血管直径的方法的部分具体流程示意图;图4为本技术一实施例中血管直径与记录的两个脉冲扫描深度在待测血管上的几何关系示意图;图5为本技术一实施例提供的测量血管直径的装置的结构示意图;图6为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
18.为使本发明的技术方案和有益效果能够更加明显易懂,下面通过列举具体实施例的方式进行详细说明。其中,附图不一定是按比例绘制的,局部特征可以被放大或缩小,以更加清楚的显示局部特征的细节;除非另有定义,本文所使用的技术和科学术语与本技术所属的技术领域中的技术和科学术语的含义相同。
19.如图1所示,本技术实施例提供了一种测量血管直径的方法,方法包括:步骤s100:根据超声多普勒传感器检测到的待测血管的血流信号确定该传感器的测量位置;步骤s200:若传感器发出脉冲波,动态调整确定测量位置之后的传感器的脉冲扫描深度以检测待测血管的血流信号,并记录两个脉冲扫描深度,其中的一个脉冲扫描深度h0根据检测的血流信号由无到有记录,另一个脉冲扫描深度h1根据检测的血流信号由有到无记录;步骤s300:根据记录的两个脉冲扫描深度计算待测血管的直径d。
20.常见的超声多普勒传感器(以下简称:传感器)多用于获取血流信号,主要通过连续波测量模式或脉冲波测量模式来检测血流,并不能直接进行血管的直径测量。而相关技术中血管直径的测量多通过成像设备进行获取,当需要的血管参数多而不同时,则需要较多的测量设备,无形之中提高了测量成本和测量效率。
21.本技术实施例所提供的一种测量血管直径的方法,首先,将传感器平置在用户的身体表面,先通过传感器对待测血管的血流信号进行检测,根据检测的结果来调整传感器的位置直至能够检测到稳定的血流信号,当传感器能够检测到稳定的血流信号即可确定传感器当前位置为测量位置,其中的测量位置能够使传感器获得与待测血管的直径相关的参数数据;之后,借助于超声多普勒传感器中脉冲波测量模式的深度扫描来确定待测血管的两个边界所对应的脉冲扫描深度(脉冲扫描深度h0和脉冲扫描深度h1);最后,根据待测血管的两个边界与直径的几何关系求解得到待测血管的直径。
22.很明显地,本技术实施例在超声多普勒传感器测量血流的基础上,通过动态调整脉冲波的扫描深度来检测血流进而能够获得待测血管的两个边界以计算出待测血管的直径,借助于超声多普勒传感器来对待测血管进行血管直径的测量,其中的待测血管可以为颈动脉、颈静脉或桡动脉等,无需改变超声多普勒传感器的硬件结构,在超声多普勒传感器获得血管直径之后还能够结合血流以得到更多的血流参数,例如每博量、血流量等。
23.在一个可选的实施例中,步骤s100包括:若传感器发出连续波,则对传感器检测到的血流信号进行包络处理,得到包络波形;根据包络波形上连续的脉搏周期的数量是否在预设数量以上来确定传感器的位置是否为测量位置。
24.在本实施例中,通过启动传感器的连续波测量模式来定位待测血管的位置,当测量到连续三个或超过连续三个脉搏周期的血流包络波形,则认定传感器当前能够定位出待测血管,传感器当前位置视为测量位置,此后的测量保持传感器的位置不变。若测量到的血流包络波形中的连续脉搏周期少于三个,那么则继续调整传感器的位置。
25.进一步地,在确定传感器的测量位置中,连续测量的多普勒血流信号能够分析出脉搏的波形周期,将该波形周期记录下来作为后续确定待测血管的参考模板,能够保证后续测量过程中的探测血流信号有效性,如遇到与参考模板不匹配就可认定当前的血流是异常的,进而能够剔除异常的血流信号以确保测量的可靠性。
26.在本实施例中,确定传感器的测量位置或者说是定位待测血管的位置是使用的连续波测量模式,连续多普勒信号是一个晶元发射一个晶元接收。
27.在另一个可选的实施例中,步骤s100包括:通过超声多普勒传感器的脉冲波测量模式来检测待测血管的血流信号,确定该传感器的测量位置。
28.在本实施例中,由超声多普勒传感器在脉冲波测量模式下采集超声信号,对采集的超声信号数据进行预处理并进行数字滤波、fft计算等常规操作之后,再进行频谱包络计算是否有血流。也就是说,本技术实施例在整个血管直径的测量过程中,是可以全程使用脉冲波进行测量的,然而脉冲波测量是有扫描深度限制的,其在定位待测血管的位置的过程中不如连续波定位方便。
29.需要进一步说明的是,脉冲多普勒信号可以是同一个晶元分时进行发射和接收。
30.如图2所示,超声多普勒传感器的内部结构包括处理器,以及分别与处理器连接的超声发射电路、adc(analog-to-digital converter,即模数转换器)、数据通讯接口和显示模块,其中,超声发射电路的另一端还连接有超声发射晶元,adc的另一端则依次连接有超
声连续波接收信号模块和超声接收晶元,以及adc的另一端还通过超声脉冲波接收信号模块与超声发射晶元相连,还包括为上述各器件提供工作电压的供电系统。具体地,工作时,处理器上电,并触发超声发射电路向超声发射晶元发射扫描超声波以执行扫描。若传感器发出的是连续波,则超声接收晶元利用超声发射晶元的逆效应而进行工作,超声波扫描目标(如颈动脉)并作用到超声接收晶元上时,使得超声接收晶元产生对应的压电效应或压磁效应,进而使得超声连续波接收信号模块能够检测到超声接收晶元的压电效应或压磁效应,从而产生交变电势。若传感器发出的是脉冲波,则超声发射晶元在发射脉冲波之后,超声波扫描目标并继续作用到该超声发射晶元上,进而使得超声脉冲波接收信号模块能够产生交变电势。adc则对超声连续波接收信号模块或超声脉冲波接收信号模块的交变电势进行模数转换,并将模数转换后的结果传输至处理器,由处理器进行处理后得到目标的超声信号(如颈动脉超声图谱),并将超声信号通过显示模块显示,同时还可以通过数据通讯接口将超声信号传输到其他设备进行处理。
31.在本实施例中,传感器先进入连续波测量模式,发生连续超声波来识别出待测血管,再切换到脉冲波测量模式,通过脉冲模式进行血流信号检测。
32.在一个实施例中,在步骤s200中,包括:在脉冲模式下,持续性检测待测血管的血流信号,其中包括:根据待测血管设置初始脉冲扫描深度,其中的初始脉冲扫描深度小于脉冲扫描深度h0;从初始脉冲扫描深度开始,动态调整不同的脉冲扫描深度以持续性地检测血流信号。
33.如图3所示,进一步地,步骤s200还包括:步骤s201:判断第一脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则转至步骤s202,否则转至步骤s203;步骤s202:减小脉冲扫描深度,再转至步骤s201;步骤s203:继续判断上一个第一脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则转至步骤s204,否则转至步骤s205;步骤s204:记录脉冲扫描深度h0,并转至步骤s206;步骤s205:增加脉冲扫描深度,再转至步骤s201;步骤s206:增加脉冲扫描深度,再转至步骤s207;步骤s207:判断第二脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则转至步骤s208,否则转至步骤s209;步骤s208:继续判断上一个第二脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则转至步骤s206,否则转至步骤s210;步骤s209:减小脉冲扫描深度,再转至步骤s207;步骤s210:记录脉冲扫描深度h1。
34.需要说明得是,第一脉冲周期、第二脉冲周期均为脉冲周期,两者的实质是一样的,在待记录脉冲扫描深度h0的过程中定义为第一脉冲周期;在记录了脉冲扫描深度h0之后,待记录脉冲扫描深度h1的过程中定义为第二脉冲周期。
35.在本技术实施例中,在脉冲波测量模式下进行血管直径测量时,脉冲扫描深度设
定一个初始脉冲扫描深度,该初始脉冲扫描深度达到不了待测血管,逐渐加大扫描深度才能够测到血流。其中的初始脉冲扫描深度可以根据不同的血管设定为不同的值,例如,颈动脉血管的深度一般为皮下10mm左右,则初始脉冲扫描深度设置为5mm。
36.从初始脉冲扫描深度开始进行血流检测,最开始是测量不到血流的,当逐渐增加扫描深度,检测结果会先由“检测到无血流”变为“检测到有血流”来确定待测血管的上边界,继续增加扫描深度,检测结果会再由“检测到有血流”变为“检测到无血流”来确定待测血管的下边界。
37.进一步地,脉冲扫描深度的增加量x是固定的,那么上下边界如仅仅是不断通过扫描深度的增加来确定,那么能够初步确定待测血管的上下边界,但是仍然存在一定的精度误差,故而还设置一个脉冲扫描深度的减小量y,其中的增加量x明显大于减小量y即可实现精度要求。当首次检测到血流后,能够确定实际的上边界略小于当前的脉冲扫描深度,再进行精细地扫描深度调节,即减小脉冲扫描深度;同样地,在待测血管的下边界进行查时的原理是相同的,故而不再详细赘述。优选地,脉冲扫描深度的增加量x与减小量y的比值在预设倍数以上,优选地,其中的预设倍数大于或等于3。
38.在本实施例中,脉冲扫描深度的增加量x设为1mm,脉冲扫描深度的减小量y设为0.2mm,当x明显大于y时,能够使得上下边界的确定更为准确,即能够更准确地测量待测血管的直径。
39.优选地,在记录脉冲扫描深度h1之后,停止检测待测血管的血流信号。如使用超声多普勒传感器获得到脉冲扫描深度h0和h1之后即可通过简单的数学计算即可求得血管直径,故而在没有其他的测试项目前提下及时停止血流信号的继续检测能够有效避免资源浪费。
40.在一个实施例中,同一脉冲扫描深度的测量时间满足至少两个脉动周期或预设测量时长。
41.在本技术实施例中,为了避免单次测量的偶然误差,通过在同一个脉冲扫描深度上探测两次,或者是在时长超过两个脉动周期的时间中进行测量,比如5s。
42.如图4所示,一般来说,传感器在测量工作时具备有一个探测夹角θ,该探测夹角θ与传感器自身的规格相关,是一个已知量;探测夹角θ也可近似看作是传感器在脉冲波测量模式下的脉冲扫描方向与待测血管所形成的夹角。故而,步骤s300的具体步骤包括:步骤s301:求解传感器的探测夹角θ的正弦;步骤s302:将脉冲扫描深度h1与脉冲扫描深度h0的差值乘以探测夹角θ的正弦,即得待测血管的直径d。
43.如图4所示,脉冲扫描深度h0或脉冲扫描深度h1都是在“检测到有血流”与“检测到无血流”临界时得到的数据,而脉冲扫描深度h0是根据检测的血流信号由无到有记录的,脉冲扫描深度h1是根据检测的血流信号由有到无记录的,因此脉冲扫描深度h1与脉冲扫描深度h0的距离在待测血管横截面上的投影即为待测血管的直径d,那么,待测血管的直径d与脉冲扫描深度h1和脉冲扫描深度h0满足以下的数学公式:d=(h1-h0)
·
sinθ,式中,d为待测血管的直径,h0为根据检测的血流信号由无到有记录的脉冲扫描深度,h1为根据检测的血流信号由有到无记录的脉冲扫描深度,θ为传感器的探测夹角。
44.在测得待测血管的直径d之后,按照圆形的面积公式来计算待测血管得面积即可,以供其他需要使用到血管面积得血流参数使用。
45.本技术实施例提供的一种测量血管直径的方法,有别于超声成像测量或者是超声回波测距,使用超声多普勒传感器中与测量血流速度同样的电路就能够测得血管直径,无需增加额外的硬件设施,且测量方法简单易于操作。
46.应该理解的是,虽然图1和图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图1和图3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
47.与前述应用功能实现方法实施例相对应,本技术还提供了一种测量血管直径的装置及相应的实施例。
48.如图5所示,本技术实施例提供了一种测量血管直径的装置,装置包括:定位模块100,其被配置为根据超声多普勒传感器检测到的待测血管的血流信号确定该传感器的测量位置;记录模块200,其被配置为若传感器发出脉冲波,动态调整确定测量位置之后的传感器的脉冲扫描深度以检测待测血管的血流信号,并记录两个脉冲扫描深度,其中的一个脉冲扫描深度h0根据检测的血流信号由无到有记录,另一个脉冲扫描深度h1根据检测的血流信号由有到无记录;计算模块300,其被配置为根据记录的两个脉冲扫描深度计算待测血管的直径d。
49.本技术实施例所提供的一种测量血管直径的装置,在进行血管直径测量时,首先,将传感器平置在用户的身体表面,先通过传感器对待测血管的血流信号进行检测,根据检测的结果来调整传感器的位置直至能够检测到稳定的血流信号,当传感器能够检测到稳定的血流信号即可确定传感器当前位置为测量位置,其中的测量位置能够使传感器获得与待测血管的直径相关的参数数据;之后,借助于超声多普勒传感器中脉冲波测量模式的深度扫描来确定待测血管的两个边界所对应的脉冲扫描深度(脉冲扫描深度h0和脉冲扫描深度h1);最后,根据待测血管的两个边界与直径的几何关系求解得到待测血管的直径。
50.本技术实施例在超声多普勒传感器测量血流的基础上,通过动态调整脉冲波的扫描深度来检测血流进而能够获得待测血管的两个边界以计算出待测血管的直径,借助于超声多普勒传感器来对待测血管进行血管直径的测量,其中的待测血管可以为颈动脉、颈静脉或桡动脉等,无需改变超声多普勒传感器的硬件结构。
51.在本实施例中,超声多普勒传感器支持连续波测量模式和脉冲波测量模式。确定传感器的测量位置或者说是定位待测血管的位置是使用的连续波测量模式,连续多普勒信号是一个晶元发射一个晶元接收。而在动态调整脉冲扫描深度则是寻待测血管直径的边界的过程,其中的脉冲多普勒信号可以是同一个晶元分时进行发射和接收。
52.如图2所示,超声多普勒传感器的内部结构包括处理器,以及分别与处理器连接的超声发射电路、adc(analog-to-digital converter,即模数转换器)、数据通讯接口和显示
模块,其中,超声发射电路的另一端还连接有超声发射晶元,adc的另一端则依次连接有超声连续波接收信号模块和超声接收晶元,以及adc的另一端还通过超声脉冲波接收信号模块与超声发射晶元相连,还包括为上述各器件提供工作电压的供电系统。具体地,工作时,处理器上电,并触发超声发射电路向超声发射晶元发射扫描超声波以执行扫描。若传感器发出的是连续波,则超声接收晶元利用超声发射晶元的逆效应而进行工作,超声波扫描目标(如颈动脉)并作用到超声接收晶元上时,使得超声接收晶元产生对应的压电效应或压磁效应,进而使得超声连续波接收信号模块能够检测到超声接收晶元的压电效应或压磁效应,从而产生交变电势。若传感器发出的是脉冲波,则超声发射晶元在发射脉冲波之后,超声波扫描目标并继续作用到该超声发射晶元上,进而使得超声脉冲波接收信号模块能够产生交变电势。adc则对超声连续波接收信号模块或超声脉冲波接收信号模块的交变电势进行模数转换,并将模数转换后的结果传输至处理器,由处理器进行处理后得到目标的超声信号(如颈动脉超声图谱),并将超声信号通过显示模块显示,同时还可以通过数据通讯接口将超声信号传输到其他设备进行处理。
53.在本实施例中,传感器先进入连续波测量模式,发生连续超声波来识别出待测血管,再切换到脉冲波测量模式,通过脉冲模式进行血流信号检测。
54.在连续波测量模式中,对传感器检测到的血流信号进行包络处理,得到包络波形;根据包络波形上连续的脉搏周期的数量是否在预设数量以上来确定传感器的位置是否为测量位置。
55.在本实施例中,通过启动传感器的连续波测量模式来定位待测血管的位置,当测量到连续三个或超过连续三个脉搏周期的血流包络波形,则认定传感器当前能够定位出待测血管,传感器当前位置视为测量位置,此后的测量保持传感器的位置不变。若测量到的血流包络波形中的连续脉搏周期低于三个,那么则继续调整传感器的位置。
56.进一步地,在确定传感器的测量位置中,连续测量的多普勒血流信号能够分析出脉搏的波形周期,将该波形周期记录下来作为后续确定待测血管的参考模板,能够保证后续测量过程中的探测血流信号有效性,如遇到与参考模板不匹配就可认定为当前的血流是异常的,进而能够剔除异常的血流信号以确保测量的可靠性。
57.在脉冲波测量模式中, 根据待测血管设置初始脉冲扫描深度,其中的初始脉冲扫描深度小于脉冲扫描深度h0;从初始脉冲扫描深度开始,动态调整不同的脉冲扫描深度以持续性地检测血流信号。
58.如图3所示,进一步地,在该脉冲波测量模式中,其测量过程还包括:步骤s201:判断第一脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则转至步骤s202,否则转至步骤s203;步骤s202:减小脉冲扫描深度,再转至步骤s201;步骤s203:继续判断上一个第一脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则转至步骤s204,否则转至步骤s205;步骤s204:记录脉冲扫描深度h0,并转至步骤s206;步骤s205:增加脉冲扫描深度,再转至步骤s201;步骤s206:增加脉冲扫描深度,再转至步骤s207;步骤s207:判断第二脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则转至步骤s208,否则
转至步骤s209;步骤s208:继续判断上一个第二脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则转至步骤s206,否则转至步骤s210;步骤s209:减小脉冲扫描深度,再转至步骤s207;步骤s210:记录脉冲扫描深度h1。
59.在本技术实施例中,第一脉冲周期、第二脉冲周期均为脉冲周期,两者的实质是一样的,在待记录脉冲扫描深度h0的过程中定义为第一脉冲周期;在记录了脉冲扫描深度h0之后,待记录脉冲扫描深度h1的过程中定义为第二脉冲周期。在脉冲波测量模式下进行血管直径测量时,脉冲扫描深度设定一个初始脉冲扫描深度,该初始脉冲扫描深度达到不了待测血管,逐渐加大扫描深度才能够测到血流。其中的初始脉冲扫描深度可以根据不同的血管设定为不同的值,例如,颈动脉血管的深度一般为皮下10mm左右,则初始脉冲扫描深度设置为5mm。
60.从初始脉冲扫描深度开始进行血流检测,最开始是测量不到血流的,当逐渐增加扫描深度,检测结果会先由“检测到无血流”变为“检测到有血流”来确定待测血管的上边界,继续增加扫描深度,检测结果会再由“检测到有血流”变为“检测到无血流”来确定待测血管的下边界。
61.进一步地,脉冲扫描深度的增加量x是固定的,那么上下边界如仅仅是不断通过扫描深度的增加来确定,那么能够初步确定待测血管的上下边界,但是仍然存在一定的精度误差,故而还设置一个脉冲扫描深度的减小量y,其中的增加量x明显大于减小量y即可实现精度要求。当首次检测到血流后,能够确定实际的上边界略小于当前的脉冲扫描深度,再进行精细地扫描深度调节,即减小脉冲扫描深度;同样地,在待测血管的下边界进行查时的原理是相同的,故而不再详细赘述。优选地,脉冲扫描深度的增加量x与减小量y的比值在预设倍数以上,其中的预设倍数大于或等于3。
62.在本实施例中,脉冲扫描深度的增加量x设为1mm,脉冲扫描深度的减小量y设为0.2mm,当x明显大于y时,能够使得上下边界的确定更为准确,即能够更准确地测量待测血管的直径。
63.在一个实施例中,同一脉冲扫描深度的测量时间满足至少两个脉动周期或预设测量时长。
64.在本技术实施例中,为了避免单次测量的偶然误差,通过在同一个脉冲扫描深度上探测两次,或者是在时长超过两个脉动周期的时间中进行测量,比如5s。
65.如图4所示,一般来说,传感器在测量工作时具备有一个探测夹角θ,该探测夹角θ与传感器自身的规格相关,是一个已知量;该探测夹角θ也可近似看作是传感器在脉冲波测量模式下的脉冲扫描方向与待测血管所形成的夹角。故而,待测血管的直径d与脉冲扫描深度h1和脉冲扫描深度h0满足以下的数学公式:d=(h1-h0)
·
sinθ,式中,d为待测血管的直径,h0为根据检测的血流信号由无到有记录的脉冲扫描深度,h1为根据检测的血流信号由有到无记录的脉冲扫描深度,θ为传感器的探测夹角。
66.如图4所示,脉冲扫描深度h0或脉冲扫描深度h1都是在“检测到有血流”与“检测到无血流”临界时得到的数据,而脉冲扫描深度h0是根据检测的血流信号由无到有记录的,脉
冲扫描深度h1是根据检测的血流信号由有到无记录的,因此脉冲扫描深度h1与脉冲扫描深度h0的距离在待测血管横截面上的投影即为待测血管的直径d。
67.在测得待测血管的直径d之后,按照圆形的面积公式来计算待测血管得面积即可,以供其他需要使用到血管面积得血流参数使用。
68.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有指令,当该指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备能够执行如上述任一实施例的测量血管直径的方法中的步骤。
69.本技术实施例可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于使处理器实现本技术的各个方面的计算机可读程序指令。计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术实施例操作的程序代码,程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如java、c++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中,通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路,例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla),该电子电路可以执行计算机可读程序指令,从而实现本技术的各个方面。
70.计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。计算机可读存储介质是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身,诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如,通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
71.这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备,或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令,并转发该计算机可读程序指令,以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
72.这里参照根据本技术实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本技术的各个方面。应当理解,流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合,都可以由计算机可读程序指令实现。
73.这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据
处理装置的处理器,从而生产出一种机器,使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时,产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中,这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作,从而,存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品,其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
74.也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上,使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤,以产生计算机实现的过程,从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
75.本技术实施例还提供了一种电子设备,该电子设备可以是终端或服务器等设备。图6所示为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图6所示,该电子设备600包括:一个或多个处理器601和存储器602;存储器602中存储有计算机可执行指令;处理器601,用于执行计算机可执行指令,以实现如上述任一实施例的测量血管直径的方法中的步骤。
76.处理器601可以是中央处理单元(central processing unit,cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元,并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。
77.存储器602可以包括一个或多个计算机程序产品,计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器601可以运行程序指令,以实现上文的本技术的各个实施例的文本识别方法中的步骤以及/或者其他期望的功能。
78.需要说明的是,本技术实施例提供的测量血管直径的方法实施例、测量血管直径的装置实施例、计算机可读存储介质实施例和电子设备实施例属于同一构思;各实施例所记载的技术方案中各技术特征之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
79.应当理解,以上实施例均为示例性的,不用于包含权利要求所包含的所有可能的实施方式。在不脱离本公开的范围的情况下,还可以在以上实施例的基础上做出各种变形和改变。同样地,也可以对以上实施例的各个技术特征进行任意组合,以形成可能没有被明确描述的本发明的另外的实施例。因此,上述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,不对本发明专利的保护范围进行限制。

技术特征:


1.一种测量血管直径的方法,其特征在于,所述方法包括:根据超声多普勒传感器检测到的待测血管的血流信号确定该传感器的测量位置;若所述传感器发出脉冲波,动态调整确定测量位置之后的传感器的脉冲扫描深度以检测所述待测血管的血流信号,并记录两个脉冲扫描深度,其中的一个脉冲扫描深度h0根据检测的血流信号由无到有记录,另一个脉冲扫描深度h1根据检测的血流信号由有到无记录;根据记录的两个脉冲扫描深度计算所述待测血管的直径d。2.根据权利要求1所述的测量血管直径的方法,其特征在于,所述根据超声多普勒传感器检测到的待测血管的血流信号确定该传感器的测量位置,包括:若所述传感器发出连续波,则对所述传感器检测到的血流信号进行包络处理,得到包络波形;根据所述包络波形上连续的脉搏周期的数量是否在预设数量以上来确定所述传感器的位置是否为测量位置。3.根据权利要求1所述的测量血管直径的方法,其特征在于,所述动态调整确定测量位置之后的传感器的脉冲扫描深度以检测所述待测血管的血流信号,并记录两个脉冲扫描深度,包括:在脉冲模式下,持续性检测所述待测血管的血流信号;判断第一脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则减小脉冲扫描深度;否则,继续判断上一个第一脉冲周期是否检测到血流信号,若是则记录所述脉冲扫描深度h0并增加脉冲扫描深度,否则增加脉冲扫描深度;在记录所述脉冲扫描深度h0并增加脉冲扫描深度之后,判断第二脉冲周期是否检测到血流信号,若否,则减小脉冲扫描深度;若是,则继续判断上一个第二脉冲周期是否检测到血流信号,若是,则增加脉冲扫描深度,否则记录脉冲扫描深度h1;其中,在减小或增加脉冲扫描深度之后,判断新的脉冲周期是否检测到血流信号。4.根据权利要求3所述的测量血管直径的方法,其特征在于,所述脉冲扫描深度的增加量x与减小量y的比值在预设倍数以上,所述预设倍数大于或等于3。5.根据权利要求3所述的测量血管直径的方法,其特征在于,所述持续性检测所述待测血管的血流信号,包括:根据所述待测血管设置初始脉冲扫描深度,其中的初始脉冲扫描深度小于所述脉冲扫描深度h0;从所述初始脉冲扫描深度开始,动态调整不同的脉冲扫描深度以持续性地检测血流信号。6.根据权利要求3所述的测量血管直径的方法,其特征在于,同一脉冲扫描深度的测量时间满足至少两个脉动周期或预设测量时长。7.根据权利要求1所述的测量血管直径的方法,其特征在于,所述根据记录的两个脉冲扫描深度计算所述待测血管的直径,包括:求解所述传感器的探测夹角θ的正弦;将所述脉冲扫描深度h1与所述脉冲扫描深度h0的差值乘以所述探测夹角θ的正弦,即得所述待测血管的直径d。
8.一种测量血管直径的装置,其特征在于,所述装置包括:定位模块,其被配置为根据超声多普勒传感器检测到的待测血管的血流信号确定该传感器的测量位置;记录模块,其被配置为若所述传感器发出脉冲波,动态调整确定测量位置之后的传感器的脉冲扫描深度以检测所述待测血管的血流信号,并记录两个脉冲扫描深度,其中的一个脉冲扫描深度h0根据检测的血流信号由无到有记录,另一个脉冲扫描深度h1根据检测的血流信号由有到无记录;计算模块,其被配置为根据记录的两个脉冲扫描深度计算所述待测血管的直径d。9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有指令,当所述指令由电子设备的处理器执行时,使得所述电子设备能够执行上述权利要求1至7中任意一项所述的测量血管直径的方法。10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:处理器;用于存储计算机可执行指令的存储器;所述处理器,用于执行所述计算机可执行指令,以实现上述权利要求1至7中任意一项所述的测量血管直径的方法。

技术总结


本发明涉及一种测量血管直径的方法、装置、存储介质和电子设备。方法包括:根据超声多普勒传感器检测到的待测血管的血流信号确定该传感器的测量位置;若传感器发出脉冲波,动态调整确定测量位置之后的传感器的脉冲扫描深度以检测待测血管的血流信号,并记录两个脉冲扫描深度,其中的一个脉冲扫描深度H0根据检测的血流信号由无到有记录,另一个脉冲扫描深度H1根据检测的血流信号由有到无记录;根据记录的两个脉冲扫描深度计算待测血管的直径D。本发明有别于超声成像测量或者是超声回波测距,借助于超声多普勒传感器来对待测血管进行血管直径的测量,无需改变超声多普勒传感器的硬件结构,测量简单易于操作。测量简单易于操作。测量简单易于操作。


技术研发人员:

丁衍 何润宝 孙东军 张跃春

受保护的技术使用者:

苏州圣泽医疗科技有限公司

技术研发日:

2022.11.25

技术公布日:

2023/2/23

本文发布于:2023-02-27 08:21:16,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/3/58111.html

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标签:脉冲   深度   血管   测量
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