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1、血栓的多普勒檢測
超聲探頭發(fā)出一定強度的超聲波,當(dāng)超聲波遇見運動的血液時,
將產(chǎn)生超聲多普勒頻移。 超聲波的波長大于血液中的紅細胞的 (血液
成分中紅細胞直徑最大)直徑,超聲波遇見紅細胞時將發(fā)生散射,而
超聲回波信號僅為紅細胞散射回來的部分聲強; 當(dāng)血液中出現(xiàn)與紅細
胞直徑不同的血栓時, 血栓與血流形成界面, 在兩種介質(zhì)間的界面反
射回來的超聲波聲強與這兩種介質(zhì)之間的聲阻差成正比。 兩種介質(zhì)的
密度差越大, 所接收的回波信號越強。 這樣血液與血栓之間的反射波
聲強明顯大于散射聲強, 因此通過超聲多普勒可以檢測出血液中的血
栓。
論文對血栓多普勒信號的特征提取方法進行了研究,
2、 主要探討了
三種方法:
1、在傳統(tǒng)的多普勒信號頻譜分析方法的基礎(chǔ)上,選取表征信號
功率的參數(shù)rmps的最大值、帶寬f的最小值和rmps與f的比值的
最大值作為信號的特征參數(shù)。
2、將小波包分析法引入血栓的檢測中,利用小波包分解血栓多
普勒信號, 然后計算每一子帶信號的時間散度, 并提取表征時間離散
度分布的特征參數(shù);
3、將信息量的概念引入血栓檢測中,首先計算出血栓多普勒信
號的Margenau--Hill時頻分布,并將該分布的三階Renyi信息量作 為信號的特征來進行血栓檢測。
仿真實驗和臨床試用表明: 傳統(tǒng)的聲譜分析法對于檢測正常血流
信號比較有效,而小波包分析法和
3、
Renyi信息量分析法對于檢測血栓和噪聲的效果比聲譜分析法有 改善。因此,綜合這三種方法,有望得到更為準(zhǔn)確的血栓檢測。
短時傅里葉的血栓信號檢測
由血栓檢測系統(tǒng)理論知識可知, 血栓存在與否,會導(dǎo)致超聲頻移 處的功率是否會增強,短時傅里葉變換是一種分析血栓信號的有效方 法。一般非平穩(wěn)隨機信號都是指全局非平穩(wěn)性,在局部可以把它看成 平穩(wěn)的過程,多普勒信號也是如此。因此設(shè)定一個時間窗,令其滑動, 在窗滑動的任意時刻,在窗內(nèi)的信號可以認(rèn)為是平穩(wěn)的, 這樣隨著窗 的滑動就可以計算出非平穩(wěn)隨機信號任意時刻的局部頻譜, 這就是短
時傅里葉變換,可以用符號 STFT( t ,f ) 來表示,短時傅里葉的計
算公式為:
+ 00
STFT (/,/)= — %
-00
其中h(t)為窗函數(shù),短時傅里葉的物理意義就是設(shè)置窗函數(shù),通 過h(t'-t) 取出分析點處附近的一個切片,進行傅里葉變換得到局部 頻譜信息,通過分析窗得到時頻分析的 STFT。
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