二尖瓣反流的超声成像模拟

摘要

二尖瓣反流(MR)是心血管临床常见的疾病，彩色多普勒血流技术是临床医生诊断二尖瓣反流最重要的工具，该技术具有操作方便、无副作用、成本低等特点。但是目前基于多普勒血流成像评价二尖瓣返流，特别是偏心反流的定量评价方法存在以下问题：首先，血流的RF信号无法直接从超声仪器上获得，使得无法从信号分析的角度进行研究；其次，从超声多普勒成像原理可以看出，血流和探头的角度不同，超声检测的结果也不同，这将直接影响速度和返流量的准确计算；最后，对于心脏中的异常血流，由于流场的复杂性，缺乏相关的流场模型。因此迄今为止，对于临床二尖瓣返流的定量评价没有金标准。本研究旨在利用Field Ⅱ软件，模拟二尖瓣中心反流和偏心反流的情况，对于建立临床二尖瓣反流定量评价模型和制定评价金标准提供一定的依据，目前国内外还未见相关研究报道。 本研究根据二尖瓣反流的反流瓣口形状、反流束长度、反流的流场等特征，寻求建立有效的二尖瓣偏心、中心反流血流速度的数学模型。对于中心反流，以轴对称自由紊动射流和三维紊动射流为基本模型，将反流瓣口的形状简化为圆形和矩形，并根据反流流场将中心反流简化为三种情况：(1)类型Ⅰ，完全射向一边的反流；(2)类型Ⅱ，中心射向一边，边缘射向另一边的反流；(3)类型Ⅲ，上半部分射向一边，下半射向另一边的反流。其中类型Ⅰ是模拟没有负压出现的情况，类型Ⅱ、Ⅲ是模拟有负压出现的情况。对于偏心反流以壁面射流为基本模型，根据反流流场，将偏心反流简化为方形瓣口的三维壁面射流。利用超声成像模拟软件Field Ⅱ，模拟以上几种模型在不同成像角度下的反流情况，采用频移技术估计血流速度，进行彩色多普勒显示。对于获得的RF信号进行时域和频域的分析以及时频分析，比较偏心反流和中心反流信号特征的差异，分析探讨信号与角度因素的关系。 实验结果表明，对于不同的成像角度和不同的模型都能得到很好的彩色多普勒显示图。从估计的血流速度可以看出随着超声波束与血流角度的减小，检测到速度增加。在时域上获得了RF信号的时域图，并从时移角度分了成像角度的影响。在频域上获得了信号的频谱图，从频域的角度分析成像角度的影响。同时在频域上还引入了双谱分析，获得了信号的双谱图。对于信号的时频分析，采用短时傅立叶变换，获得信号的时频图。本文的研究对于指导建立临床二尖瓣反流定量评价标准具有指导意义。

目录

文摘

英文文摘

1文献综述及研究设想

2二尖瓣反流的模型

3 二尖瓣反流多普勒显像的模拟

4 RF信号的分析

5全文总结

参考文献

攻读硕士学位期间的科研情况

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