基于多普勒图像信息的心脏流场平面流线可视化描述方法

摘要

本发明公开了一种基于多普勒图像信息的心脏流场平面流线可视化描述方法，该方法以二维彩色多普勒超声图像信息为基础提取二维观测平面内沿声束方向的血流速度分量，再通过计算二维探测平面流场的“多普勒流函数”和“多普勒流距离函数”，并用点源和点汇来表示三维流动；采用单位流量q对“多普勒流距离函数”进行量化，根据量化结果和多普勒血流速度分布情况确定点源和点汇的位置；以点源和点汇分别作为平面流线的起点和终点，根据平面流流函数值相等原则连接相应的起点和终点从而绘制出平面流线。该方法能够有效实现在探测平面内对心脏流场运动状态的可视化描述，为心脏流场流体力学状态的有效可视化观察和精确量化评价奠定了坚实的基础。

主权项

一种基于多普勒图像信息的心脏流场平面流线可视化描述方法，其特征在于：包括如下步骤：A、根据彩色多普勒心脏血流图像中的速度标尺提取心脏流场沿声束方向的速度分量信息；B、以声束方向的速度分量信息计算心脏流场内各血液质点的“多普勒流函数”和“多普勒流距离函数”；C、选定一个单位流量q，并采用单位流量q对“多普勒流函数”和“多普勒流距离函数”进行量化，q值的大小决定流线的稀密程度，q值越大流线越稀；D、根据量化的“多普勒流距离函数”确定点源和点汇与探头位置的距离r的大小，点源位于量化的“多普勒流距离函数”阶跃下降的位置，点汇位于量化的“多普勒流距离函数”阶跃上升的位置；E、在同一半径r圆弧上，多普勒速度的变化率为负，其8‑邻域范围内多普勒血流速度方差值最大的那个点为点源，多普勒速度的变化率为正，其8‑邻域范围内多普勒血流速度方差最大值的那个点为点汇；F、计算点源、点汇在各血液质点的流函数值，并进行叠加得到源流函数值，从“多普勒流函数”中减去源流函数，即可得到平面流流函数；G、以点源为起点，点汇为终点，连接具有相同平面流流函数值的血液质点，即可构成一系列平面流线，在平面流线之间具有相同流函数的血液质点连接形成的封闭曲线为涡流流线。