5003

5003

تخمين سرعت جريان خون با استفاده از اطلاعات زماني -مكاني سيگنال داپلر اولتراسوند

كارشناسي ارشد

برق - گروه مهندسي پزشكي

1383

1383

دكتر احمد آيت اللهي

08

در ميان كميتهاي قابل للل اندازه گيري در بدن ،سرعت جريان خون داراي اهميت بسياري است .كاهش يا افزايش سرعت خون نسبت به ميزان طبيعي آن در برخي بافتهاي بدن ،حتي به ميزان بسيار كوچك نيز مي تواند سبب بروز عوارض گوناگوني گردد كه گاه جبران ناپذيرند .با اندازه گيري سرعت خون و بررسي الگوهاي جريان در سيستم قلبي و عروقي ،مي توان از بروز چنين عوارضي جلوگيري كرد .روشهاي متعددي براي اندازه گيري سرعت جريان خون به كمك اولتراسوند گسترش داده شده است ،كه هريك مزايا و معايب خاص خود را دارند .اغلب روشهاي موجود ،اطلاعات فضايي موجود در سيگنال داپلر را ناديده گرفته و لذا تخمينهاي ناپايدار و باياسي را به دست مي دهند .يك بهبود محسوس در دقت تخمين سرعت خون مي تواند با پردازش هم زمان اطلاعات زماني و فضايي به دست آمده از يك نمونه حجمي حاصل شود .استفاده از اطلاعات فضايي به خصوص هنگامي مهم مي شود كه وضوح زماني محدود شده باشد .دخيل كردن اطلاعات فضايي منجر به يك بهره اطلاعاتي بزرگتر مي شود .اين بهره به خصوص هنگامي كه تعداد پالسهاي انتقالي محدود است ،نقش بسيار مهمي در به دست آوردن دقت و ووضوح بالاتر دارد .با استفاده از يك دنباله دو بعدي از برداشتهاي سيگنال داپلر نمونه برداري شده فضايي ،يك تخمين بهتر از ماتريس همبستگي داپلر به دست مي آيد .روشهاي بر مبناي مقادير ويژه كه از بررسي مقادير ويژه ماتريس همبستگي داده هاي داپلر كه در مقاطع مختلف رگ نمونه برداري شده اند ،استخراج مي شود ،دقت مطلوب و وضوح بالايي دارند و علاوه بر آن تخمينهاي پايداري به دست مي دهند .آنها نسبت به تعداد نمونه ها و درصد سيگنال به نويز كم حساسيت كمتري دارند .پردازش داده هاي داپلر به كمك الگوريتمهايي همچون Minimum Norm و MUSIC در اين حالت ،طبيعت گستره وسيع سرعت گلبولهاي قرمز توزيع شده را مورد توجه قرار داده و منجر به كاهش محسوسي در لكه طيفي مي شود .همچنين در اين پروژه به دليل آنكه اطلاعات فضايي موجود در نمونه حجمي را نيز در محاسبه فركانس مود دخيل مي كنيم ،به نوعي عمل متوسط گيري را بر روي طيف انجام مي دهيم .لذا يك تخمين پايدار براي فركانس مود داپلر به دست مي آيد .با استفاده از اين تخمين پايدار ،يك اندازه گيري پايدار و با دقت و وضوح بالا از سرعت جريان خون حاصل مي شود .