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龙图腾网获悉复旦大学申请的专利一种基于行列寻址阵列的三维超声矢量多普勒成像方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119655789B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411796016.8，技术领域涉及：A61B8/06；该发明授权一种基于行列寻址阵列的三维超声矢量多普勒成像方法是由许凯亮;孙乾东;郭远洋;付亚鹏;闫少渊;林都督设计研发完成，并于2024-12-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于行列寻址阵列的三维超声矢量多普勒成像方法在说明书摘要公布了：本发明属于超声多普勒血流成像技术领域，具体为基于行列寻址阵列的三维超声矢量多普勒成像方法。本发明结合高帧率二维非聚焦波发射序列和最小平方多角度多普勒速度估计器的行列寻址阵列RCA，实现三维超声矢量多普勒成像；具体包括：从每个倾斜非聚焦波发射中分别获取射频数据，然后进行IQ解调和波束成形、杂波滤波；通过RCA对结果进行高帧率多角度矢量多普勒分析和速度估计；进行双波长抗混叠处理。本发明能够实现千帧以上的成像速度，显著提高对低速流动的敏感性和对高速流动的测量准确性，并进行了临床环境实验验证；适用于临床应用尤其是在大血管的血流动态监测中，能够为血流动力学研究和临床诊断提供重要支持。

本发明授权一种基于行列寻址阵列的三维超声矢量多普勒成像方法在权利要求书中公布了：1.一种基于行列寻址阵列的三维超声矢量多普勒成像方法，其特征在于，采用行列寻址超声阵列RCA，结合高帧率正交二维非聚焦波发射序列和多角度三维多普勒速度估计算法，实现三维高帧率超声成像和三维血流矢量多普勒成像；其中： 所述的行列寻址超声阵列，是一种二维探头阵列，具体是由两个正交的长阵元线阵列组成的超声阵列，采用行列交替发射的方式；接收信号是行与列回波信号的组合；通过将二维面阵分解为两个长尺寸线阵，实现行与列阵元交错发射，复合采集体空间图像； 所述高帧率正交二维非聚焦波发射序列，是基于RCA阵列实现每秒发射20帧以上的正交多角度倾斜非聚焦波，实现每秒20帧以上的三维高帧率超声成像；发射正交多角度倾斜非聚焦波具体为：行阵列发射沿x方向倾斜的非聚焦波，列阵列发射沿y方向倾斜的非聚焦波； 所述多角度三维多普勒速度估计算法，是通过比较不同角度测量信号回波的多普勒频率偏移量，实现回波信号的三维频率偏移量提取和三维矢量化血流速度成像，包括基于RCA阵列对结果进行高帧率多角度矢量多普勒分析和速度估计，以及双波长抗混叠处理； 所述三维高帧率超声成像，是对不同时刻接收到的超声波数据大小，经由延时叠加波束合成步骤，完成被测量对象行方向和列方向的空间定位，并实现三维高帧率超声成像； 所述三维血流矢量多普勒成像，是对不同时刻接收到的超声波数据大小，经由延时叠加波束合成步骤以及多角度三维多普勒速度估计算法，实现对血流的速度、方向的成像； 成像方法具体步骤为： 步骤S1，从每个倾斜非聚焦波发射中分别获取射频数据，然后进行IQ解调和波束成形、杂波滤波； 步骤S2，通过RCA阵列对结果进行高帧率多角度矢量多普勒分析和速度估计； 步骤S3，双波长抗混叠处理； 步骤S2中所述的进行高帧率多角度矢量多普勒分析，具体为：多普勒速度Vθi采用滞后一阶自相关相位算法进行估计，其计算公式为： 其中，PRFeff为有效复合帧频，f0为中心频率，c为声速，{SIQf1，SIQf2，...，SIQfM}为集合长度为M的滤波复数信号，*代表共轭运算，R{n}为其滞后n阶自相关值，0＜n≤5，arg‑表示复数的参数；上式中的推导值代表沿声束轴线的速度，它满足以下关系式： 其中，|v|为实际速度大小，α为流动方向与探头表面法线之间的夹角，也称为波束与流动的夹角，θ和分别为发射波束角和接收波束角； 考虑在一个横向上倾斜的发射非聚焦波，即沿x或y方向倾斜；沿x方向倾斜的发射波束角θ，多普勒速度Vθ由以下公式求得： 接收光束角通常设为0，于是式4简化为： 2Vθ＝vzcosθ+1+vxsinθ               5两个单独的速度分量vx和vz通过构建一个线性方程组来求解，具体使用两个以上的发射波束角度来构建一个超定方程组，以求解vx和vz： 速度矩阵的求解可视为最小二乘法拟合问题，其估计值的均方误差最小；将上式中的矩阵符号改写为Av＝u形式，通过伪逆运算求解流量矢量v： 其中，伪逆项是一个可以预先计算的常数矩阵；通过发射y方向倾斜的非聚焦波求解vy和vz的过程与上述过程相同，即通过发射沿相应横向倾斜的非聚焦波，分别求解两个横向速度分量vx和vy； 步骤S2中，所述的基于RCA的速度估计，具体为：由于行阵列只能发射沿x方向倾斜的非聚焦波，行发射列接收RC只估算vx和vz；同理，列发射行接收CR只估算vy和vz；为了减少vx和vy估计值之间的时间差，RC和CR在发射每一个倾斜非聚焦波后进行互换；序列由两类区块组成：UVD块和B模式块； 对于UVD块，每个UVD块包含2K次发射，其中K代表倾斜角的数量；UVD块连续执行M次，以减轻速度估计的偏差，即M为集合长度；体积率由PRF2K决定，K取较小值，以确保高容积率；利用自动相关法，在一次倾斜非聚焦波发射后分别估算每个多普勒速度vi；然而，没有多角度非聚焦波复合的RC或CR没有沿发射方向的动态聚焦；这表明，vi无法区分发射平面上的不同目标，即RC对应的xz平面和CR对应的yz平面；随后，通过将不同倾斜非聚焦波的所有多普勒速度结合起来，用最小二乘法求解横向速度；使用正交非聚焦波复合方案对RC和CR进行复合，以获得功率多普勒，作为区域选择的掩码； 对于B模式块，包含更多的转向角，在UVD块之后执行；为了获得高质量的B模式图像，同样采用正交非聚焦波复合技术；由于B模式块在一个速度估计周期内只执行一次，它对容积率的影响几乎可以忽略不计；此外，当集合长度M太短时，会使杂波滤波复杂化，并使速度估计更容易受到噪声干扰；因此，速度估算的阻滞率PRF2KM严重受限于集合长度M，使得UVD方法难以捕捉高速血流的快速变化；为了获取随时间变化的更多速度细节，在UVD块上采用滑动窗口法；集合长度M保持不变，但集合单元相互重叠，滑动步长为L； 步骤S3中所述双波长抗混叠处理，具体为：由于流速有限，在估算高流速时不可避免地会出现混叠现象；无混叠情况下可测量的最大速度的绝对值，称为奈奎斯特速度VN，由PRFeff和中心频率f0决定，如下式所示： 即可测量的多普勒速度VD受[‑VN:VN]约束；无混叠多普勒速度与VD的关系如下式： 其中，nN是奈奎斯特数，nN∈Z，只有当nN＝0时，多普勒速度才不存在混叠现象；nN用以下公式表示： 其中，floor‑代表小于或等于的最大整数；如果知道相应的奈奎斯特数，多普勒速度可以去锯齿化；根据双波长策略，从两个去锯齿的速度VD1和VD2得出奈奎斯特数；相应的奈奎斯特速度VN1和VN2的选择遵循以下规则： 其中，p为正整数，奈奎斯特速度扩展为pVN1；将上式结合起来得到以下方程： 其中，nN1和nN2都是未知数；由于nN1和nN2都是整数，于是11式可以改写为： 其中，nint‑是最接近的整数；奈奎斯特数nN1和nN2以扩展的最大奈奎斯特速度pVN1或pVN2为界，于是得到以下附加约束条件： 上述约束条件确保解法在定义的范围内的唯一性；通过构建一个查找表来求解无混叠速度；对原始数据执行两个带通滤波器，以产生多普勒速度VD1和VD2；两个带通滤波器的中心频率f1和f2位于超声探头的带宽范围内；根据VN＝cPRF4f0，f1和f2的选择满足关系式： 扩展奈奎斯特速度只与p值有关，p选为3或4。

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