便攜式經(jīng)顱多普勒系統(tǒng)設(shè)計(jì)及信號(hào)處理技術(shù)的研究.pdf

1、腦血管病的主要誘因包括心律不齊、高血壓、血管中形成栓子（血細(xì)胞聚集形成的細(xì)胞團(tuán)）和血管壁附著沉積物等，它們導(dǎo)致了局部血流動(dòng)力學(xué)狀況改變。對(duì)頸內(nèi)動(dòng)脈顱內(nèi)段(ICA)、大腦中動(dòng)脈(MCA)、大腦前動(dòng)脈(ACA)、大腦后動(dòng)脈(PCA)和基底動(dòng)脈(BA)等腦動(dòng)脈的血流狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的檢測(cè)，對(duì)腦血管病的診斷具有重要價(jià)值[1-3]。經(jīng)顱多普勒技術(shù)[4-6]能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)腦動(dòng)脈血流狀況，該方法具有無創(chuàng)、便捷、可重復(fù)的優(yōu)點(diǎn)，適于一般性檢查。
　

2、　研制的便攜式經(jīng)顱多普勒系統(tǒng)硬件具有便攜、高精度等特點(diǎn)，快速進(jìn)行超聲發(fā)射與接收、回波處理、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮?。硬件的模擬電路部分從血流回波信號(hào)中提取多普勒頻移信號(hào)，將其調(diào)整為兩路正交信號(hào);數(shù)字電路部分以FPGA和USB芯片為核心，對(duì)正交信號(hào)進(jìn)行數(shù)字采樣并通過USB與系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信。系統(tǒng)軟件接收硬件傳輸?shù)臄?shù)字頻移信號(hào)，計(jì)算信號(hào)的功率譜，通過頻率分量的功率強(qiáng)度計(jì)算相應(yīng)的流速分布;軟件同時(shí)將系統(tǒng)控制參數(shù)傳輸給硬件，通過改變F

3、PGA產(chǎn)生的時(shí)序信號(hào)間接控制硬件的功能。
　　本文使用滑動(dòng)離散傅里葉變換、自回歸模型和離散小波三種方法計(jì)算血流頻移信號(hào)的功率譜，比較不同方法計(jì)算的流速分布。針對(duì)血流可能出現(xiàn)不同流向的特點(diǎn)，使用Hilbert變換從正交信號(hào)中分離不同流向的頻移信號(hào)，再計(jì)算不同流向的流速分布。由于頻移信號(hào)中豐富的頻率分量和噪聲會(huì)對(duì)Hilbert變換產(chǎn)生干擾，將正交信號(hào)合成復(fù)數(shù)信號(hào)計(jì)算功率譜，使不同流向的頻率分量分處于功率譜兩側(cè)，可以更加快速、準(zhǔn)確地計(jì)算