【摘要】：血流量是反映人體血流循環(huán)的一個(gè)重要參數(shù),例如血流量測(cè)量是評(píng)估心功能不全和心血管病的重要方法、也是評(píng)估動(dòng)靜脈瘺成熟度過程中不可或缺的一步,更重要的是,由于缺血性腦中風(fēng)的生理表現(xiàn)是腦血流量異常,所以大腦血管的血流量已成為腦中風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的潛在預(yù)測(cè)因子。近年來準(zhǔn)確無創(chuàng)地血流量測(cè)量一直是有關(guān)研究學(xué)者積極探索的課題。在超聲領(lǐng)域,傳統(tǒng)的血流量測(cè)量是通過將血管的橫截面積和血流的平均速度相乘,或者將橫截面積的每個(gè)面積元和該面積元處的血流速度的乘積的進(jìn)行累積。但是,這兩種方法都很受橫截面積和血流速度的測(cè)量精度影響,所以本文提出了一種新的基于超聲多普勒血流聲譜圖的血流量測(cè)量算法,該方法不需要測(cè)量血管的橫截面積,所以本方法對(duì)于一些很難測(cè)量血管橫截面積的成像位置,利用本方法可以很方便的進(jìn)行血流量測(cè)量。本文主要對(duì)這個(gè)算法和超聲多普勒系統(tǒng)進(jìn)行了研究,主要的研究工作如下:1、提出了一種基于多普勒聲譜圖的血流量測(cè)量方法,在該方法中,血流量的大小可以用聲譜圖的二重積分表示,我們從理論上分析了基于多普勒血流聲譜圖的血流量測(cè)量算法的可行性。2、為了驗(yàn)證該算法的可行性和準(zhǔn)確性,本文用SonixTouch超聲系統(tǒng)對(duì)超聲多普勒仿血流體模進(jìn)行成像,對(duì)其成像之后獲得的聲譜圖采用該算法進(jìn)行研究,通過最小二乘法分析該算法的可行性,通過對(duì)系統(tǒng)定標(biāo)獲得修正系數(shù),利用修正系數(shù)修正測(cè)量結(jié)果并計(jì)算誤差,本文在體模上對(duì)比了傳統(tǒng)血流量測(cè)量方法和本方法的準(zhǔn)確性,最后在人體也進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該算法的可行性。3、提出了一種新的單通道Doppler信號(hào)解調(diào)方案,該方案通過線性系統(tǒng)信號(hào)頻譜頻移原理,采用一路乘法器實(shí)現(xiàn)Doppler信號(hào)的解調(diào),本文將該方案用于設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易便攜式連續(xù)波頻譜多普勒系統(tǒng)中。本文主要進(jìn)行了系統(tǒng)的電路模塊設(shè)計(jì),包括超聲發(fā)射電路、前置放大電路、單通道解調(diào)電路、二級(jí)放大和電壓提升電路、AD采集和USB傳輸模塊等,并對(duì)各模塊的可行性進(jìn)行了電路仿真或?qū)嶒?yàn)測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步表明了各模塊的可行性和正確性。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R445.1;O426.9
【圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文塊、超聲接收模塊和監(jiān)測(cè)顯示模塊。超聲發(fā)射模塊主要是通過產(chǎn)生一定頻率和定功率的信號(hào)激勵(lì)超聲發(fā)射探頭的超聲換能器產(chǎn)生超聲波；而超聲接收模塊一包括超聲接收換能器、前置放大、正交解調(diào)、低通濾波等模塊，除了通過超聲能器將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)以便后續(xù)電路處理之外，還包括對(duì)超聲多普勒流信號(hào)的后續(xù)處理從而獲得低頻的血流信號(hào)；監(jiān)測(cè)顯示模塊則是實(shí)現(xiàn)對(duì)血流信的輸出、顯示和存儲(chǔ)等功能，如對(duì)濾波之后的血流信號(hào)直接采用低頻放大則可實(shí)現(xiàn)直接將多普勒血流信號(hào)通過揚(yáng)聲器輸出，濾波之后的數(shù)據(jù)也可以進(jìn)行存，而最主要的是對(duì)超聲多普勒血流信號(hào)進(jìn)行分析得到二維彩色血流圖像或聲譜顯示在屏幕上，用于輔助臨床醫(yī)生進(jìn)行臨床診斷。如圖 2.1 為超聲多普勒系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)。

2.2 SonixTouch 超聲系統(tǒng)聲譜圖生成程序流程ram generation program flow chart of SonixTouchh 超聲系統(tǒng)對(duì)工作在恒流模式下的超聲多 為 SonixTouch 超聲系統(tǒng)保存的成像結(jié)果果。與此同時(shí)，我們基于 MATLAB 按血流信號(hào)的射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，圖 2.4 為

圖 2.2 SonixTouch 超聲系統(tǒng)聲譜圖生成程序流程圖pectrogram generation program flow chart of SonixTouch ultrasoixTouch 超聲系統(tǒng)對(duì)工作在恒流模式下的超聲多普勒仿圖 2.3 為 SonixTouch 超聲系統(tǒng)保存的成像結(jié)果的聲譜顯示結(jié)果。與此同時(shí)，我們基于 MATLAB 按照上述多普勒血流信號(hào)的射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，圖 2.4 為處理結(jié)

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