用于颈动脉狭窄的自动筛查的非成像二维阵列探头和系统

摘要

一种用于颈动脉诊断的非成像诊断超声系统，具有二维阵列探头，所述二维阵列探头具有低的元件数量和相对大的元件尺寸，其能够覆盖在其分叉处的颈动脉的区域。所述元件被无定相地独立操作，并且探测空间地在每个元件下面的多普勒流。所述系统已二或三维产生颈动脉血流图，并且当在血管上方移动探头时，通过匹配颈动脉流的段能够组合血流的延伸视图。一旦已经定位了颈动脉，通过峰值收缩速度和血流湍流的自动测量评估狭窄的程度。

说明书

技术领域

本发明涉及医学诊断超声系统，并且具体地，涉及用于颈动脉狭窄的 自动筛查的非成像多普勒探头系统。

背景技术

卒中是全世界死亡的第三主要原因。根据世界卫生组织统计，在2002 年，卒中造成超过5.5百万人死亡，这些死亡中的大约50％发生在中国和印 度。尽管在发达国家中的发生率正在下降，然而在美国卒中仍造成163000 例死亡。这些死亡中的很大部分被认为是颈动脉分叉中的疾病的结果。颈 动脉分叉，在该位置处颈总动脉(CCA)分支成内部(ICA)和外部(ECA) 颈动脉，是动脉粥样硬化疾病的常见部位。ICA的狭窄或变窄，将血液供 应到脑部的分支早已被证实与缺血性卒中的发生有关。颈动脉狭窄的严重 性的使用已经演变为卒中风险的替代测量。

颈动脉硬化的发生率以及与卒中相关联的死亡率在发展中国家越来越 成为问题。在这些国家中，能够在低资源环境中使用的颈动脉筛查设备通 过提供若干特征将解决这一日益严重的问题。首先，在这些环境中常常缺 乏技术人员，因此所述设备应当能够以最小的训练和指导使用。第二，所 述设备应当是廉价的，以便在这些环境中是能够负担的起的。第三，所述 设备应当能够以高度自动化的方式对颈动脉中的狭窄的程度进行分类，而 无需使用在乡下环境中不可获得的高端双超声扫描器。

发明内容

根据本发明的原理，用于颈动脉诊断的诊断超声系统包括简单的、非 成像多普勒超声探头。所述探头具有换能器元件的二维阵列，所述换能器 元件的二维阵列具有相对大尺寸的少数元件，其能够覆盖在颈动脉的分叉 处的颈动脉的区域。所述大尺寸的元件被独立地操作而无定相(phasing)， 从而降低了多普勒系统的成本。本发明的探头和系统能够以二或三维产生 颈动脉血流的表示，并且当探头在血管上方移动时，通过匹配颈动脉流的 段，能够组合流的延伸视图。一旦已经定位了颈动脉，通过对峰值收缩速 度和血流湍流的自动测量来评估狭窄的程度。

附图说明

在附图中：

图1以方框图的形式图示了根据本发明的原理构建的超声系统。

图2图示了本发明的探头的阵列换能器的元件的尺寸和维度。

图2a图示了为了良好的多普勒接收对图2的阵列的换能器元件的角度 调节。

图3图示了引导操作员在颈动脉上进行适当的探头放置的本发明的超 声系统的探头放置显示。

图4图示了在元件的离散行中的本发明的多普勒探头的操作。

图5图示了由本发明的超声系统产生的二维血管图。

图6图示了由本发明的超声系统产生的三维血管图。

图7图示了通过利用本发明的探头和系统扫描产生的三维血管图的渐 次组合。

图8图示了在颈动脉中遇到的流状况的谱多普勒显示。

图9是在本发明的系统中对湍流和峰值收缩速度的自动评估的流程图。

图10是根据本发明的流分析的基本步骤的图表。

图11图示了具有其包络被跟踪的上或下极限的多普勒谱。

具体实施方式

首先参考图1，以方框图的形式示出了根据本发明的原理构建的超声系 统。超声探头10包含换能器元件的换能器阵列12，换能器元件将超声波发 送到身体内并接收返回的回波信号以用于多普勒处理。通过控制系统射束 形成器14的射束形成器控制器16提供对超声发送和接收的控制和计时。 当不以定相的方式操作换能器阵列时，射束形成器14不是传统的延迟与求 和射束形成器。替代地，每个元件被单独地致动以将超声波从其前表面直 接发送到身体内，并且个体地接收来自所述波的反射。射束形成器控制每 个换能器的连续发送-接收间隔(脉冲重复间隔或PRI)的计时，使得通过 在感兴趣的深度范围上的连续深度处的每个换能器元件来接收时间上间隔 开的回波的组合，所述感兴趣深度范围是颈动脉所位于的标称深度。然后， 回波采样的每个组合能够是多普勒处理以检测在每个换能器元件前面的流 状况。正交带通滤波器18将回波信号处理成正交I和Q分量。单独分量由 多普勒角度估计器20用于估计在多普勒询问要被执行的每个换能器元件前 面的深度处的多普勒信号的相位或频率移位。备选地，可以估计多普勒功 率。通过多普勒角度估计器20产生的在每个换能器前面的深度处的多普勒 频率或强度能够被直接映射到在那些深度位置处的流的速度值或多普勒功 率。该多普勒数据被耦合到流图像处理器30，其将所述数据空间地处理成 二维或三维图像格式，其中，所述速度值被颜色或强度编码。该空间多普 勒血管图由显示处理器36进行处理，并且被显示在显示器52上以图示阵 列换能器下面的解剖结构中流发生的位置以及通过颜色编码的所述流的速 度和方向或通过强度调制的多普勒功率。多普勒数据也被耦合到谱多普勒 处理器32，其产生针对峰值收缩速度对多普勒数据的谱分析和如下文描述 的湍流分析。如下文所描述的，多普勒角度处理器40以针对多普勒询问的 角度的处理为条件，所述多普勒询问的角度优选通过倾斜换能器元件的波 发送的方向来设置。图形处理器34被提供以在显示的图像上覆盖血管图坐 标和诸如患者姓名的其他图形数据。如文下所描述的，体积绘制器24执行 对三维血管图数据的体积绘制，以用于产生三维血管图。通过用户控制50 来操作整个系统。

图2图示了用于本发明的探头10的换能器阵列12。该实施例是针对具 有总共80个元件的探头的阵列，每个元件测量3mm乘3mm，其被布置在 包含10行乘8列的二维矩阵中。在这样的配置中，覆盖的面积是30mm乘 24mm。具有小量元件和相对大的个体尺寸的元件的换能器阵列比更精细间 隔的阵列元件更容易切成块，使得该阵列易于以高产量制造，并且因此制 造相对廉价。在选择元件的数量中考虑的因素包括覆盖率、分辨率和与标 准超声探头相比较提供可接受的精确度的数量。从3mm乘3mm至6mm 乘6mm范围的元件尺寸已经被发现对于与颈动脉的标称深度使用的非聚 焦元件是可接受的。大约40mm的阵列尺寸已经被发现适合于覆盖颈动脉 的分支。如图2图示的，探头旨在被放置为在颈动脉上方抵靠患者的颈部。 当探头孔径与颈动脉纵向一致并且动脉的分叉处在视场之内时，换能器将 覆盖在一端具有颈总动脉(CCA)并且在另一端具有内部(ICA)和外部 (ECA)分支的颈动脉的可感知区域。在探头中的元件被放置成角度以提 供30-60度的多普勒角度。众所周知，当血流的方向正交于超声波的方向时， 不能够获得多普勒信号，并且当将波指向与流一致时获得最大信号。由此， 如果阵列12的元件笔直地瞄准到身体内，从紧接在阵列下面的颈动脉流将 实现很少或者没有多普勒信号。如在图2a中图示的，为了考虑该方向敏感 性，阵列12的元件的角度被调整为与正交偏移30-60度的角度。大约30 度的倾斜已经被发现产生可接受的结果。在扫描期间通过将探头关于皮肤 表面倾斜能够提供额外的测角。该附图示出了以选定的多普勒角度倾斜并 且由换能器透镜材料层11的覆盖层保留在位的元件的前四行的端元件 12-1、12-2、12-3和12-4，所述换能器透镜材料层11一般是聚合橡胶类材 料，诸如RTV。RTV透镜的厚度可以是跨阵列换能器一致的，或者可以是 厚度渐缩的以提供倾斜中的一些或所有，以便设置标称的多普勒角度。元 件所成的角度的多普勒角度能够从探头个性化芯片自动地或从用户控制手 动地输入到超声系统中以决定系统的条件从而考虑要被用于探头元件的多 普勒角度的适当的角度校正。系统也可以期望包括由处理多普勒返回信号 的强度的算法控制的多普勒角度反馈指示符，并且检测不利的多普勒角度， 建议用户将探头手动重新定位在更有利的角度。

利用激励脉冲来激励阵列换能器的元件以便以脉冲波模式进行工作。 在脉冲波模式中，可能提供多普勒信号的深度分辨率。例如，3mm乘3mm 的元件尺寸一般提供足够的分辨率以采样和获得在具有狭窄的颈动脉中产 生的高速喷射的狭窄区域中的速度。在射束形成器14的控制下，在自定义 发射序列中，非定相换能器阵列12的元件被同时或独立地发射。

本发明的探头和系统的操作进行如下。元件的序列(整个探头的小子 部分)被同时发射。在每个元件的前面的多普勒流询问的采样体积被连续 增加以覆盖深度的范围。在图4的实施例中，其中，探头包含96个元件的 阵列，能够同时激活4行，例如在附图中示出的，行#1、#5、#8和#12。在 这些行的每个中从8个元件中的每个连续采集多普勒谱。在采集多普勒流 数据的至少3个循环之后，流图像处理器30计算总图(在例如300Hz至 1500Hz的指定频带中的多普勒功率的积分)。总图值的幅度启用直接在被 识别的血管之上的元件。例如，换能器元件12-25不在颈动脉的部分之上并 且将不感测流(将产生可忽略的功率多普勒信号)。另一方面，换能器元件 12-61直接在颈动脉之上，并且将产生显著的功率多普勒信号。如在图4和 5中指示的，然后流图像处理器30能够产生在探头下面的颈动脉分支的定 位和位置的网格状图。当通过对应的换能器元件检测到显著的多普勒信号 时，在8乘12的显示网格中的每个盒子用亮度或颜色填充，并且当大体上 未检测到多普勒信号时，不点亮所述盒子。在图4中，例如，响应于通过 在那些颈动脉分支之上在所述行中的那些元件对在ICA和ECA中的血流的 检测，点亮在网格的第一行中的第三、第四、第七和第八个盒子。从在行5 中的元件34、35、38和39获得类似结果。对应于行8的元件59-63的盒子 被点亮，这是因为他们检测到在颈动脉分叉下面的CCA中的流，对于对应 于行12中的元件92-94的盒子也是这种情况。如图4图示的，这将呈现在 阵列换能器下面的颈动脉中的血流的简单二维网格血管图。如在图5中示 出的，在深度维度也能够获得类似的结果。这示出了来自在阵列12的顶行 和底行中的元件下面的六个离散深度的深度门控多普勒信号采样的结果。 到阵列图示的右侧的横向图示出了在六个深度处的细微点亮的方块，其中 在顶行中的第二、第三、第七和第八元件已经检测到在ICA和ECA中的流。 更低的图示出了，在其中已经检测到元件的底行的中心三个元件的被点亮 的深度方块的集合越宽、越多，在元件的所述行下面的CCA中的流越强。 如果需要，在每列的这些垂直深度方块的值能够以各种方式被组合以获得 在示出在横向图的左侧的纵向显示中的盒子的显示值。

本发明实施的目的是向用户提供实时反馈，从而引导用户将探头放置 在颈部上，以便其覆盖颈动脉的分叉。由于这是基于非图像的系统，通过 在屏幕上的指示符的集合能够向用户给出反馈，所述指示符的集合引导用 户在适当的方向移动探头。在该范例中，如图4所示，探头的理想放置是 在流图像检测器检测在网格显示的行8&12处的单一血管分支(CCA)和在 网格的行1&5中的两个分离的血管分支(ICA和ECA)时。在这些行中的 元件连续发射，并且流图像处理器实时计算由每个元件接收的信号的累积 多普勒功率。响应于显著多普勒信号返回而被点亮的网格方块通知系统为 了获得良好探头放置所需要的放置调整。如果放置是良好的，在图3的探 头引导显示中高亮“好”指示符。如果不是，在引导显示中的箭头中的适 当一个被高亮以引导用户进行探头放置。当示出深度累积的多普勒功率的 显示网格(图4)指示在颈动脉分叉中的血管段的分离时，实现探头的最佳 定位。在引导显示的底部的“探头放置”和“血管映射”显示按钮告诉用 户当前的操作模式，或探头放置或血管映射。如果用户处在血管映射模式 中并且想要重新调整探头在颈动脉上的定位，用户轻敲探头放置显示按钮 以将系统返回到所述模式并且探头放置按钮通过点亮进行响应。由于针对 单一迭代要求多普勒数据的近似3秒的代价，在3秒的时间能够确定和更 新引导指示。实现在颈动脉上的探头的可接受的放置的最大时间取决于将 探头成功放置在针对颈动脉狭窄检测的合适位置所要求的迭代的数量。

一旦探头被放置，下一步骤是获得来自在探头阵列中的所有元件的超 声多普勒数据，并且根据检测流的元件映射血管。如以上结合图5所描述 的，针对感兴趣的深度计算累积多普勒功率以生成颈动脉血管的3D表示。 从通过所有元件检测的深度值产生3D表示并且通过体积绘制器21将所述 3D表示处理成3D显示图。如图6所示，显示分叉血管的3D显示图60。

跟随在或者二维(图4)或者三维(图6)中的血管映射，从所有元件 采集多普勒数据以提取能够辅助对狭窄的分类的峰值收缩速度。额外地， 如下文所描述的，如果需要，能够在狭窄的怀疑点处提取多普勒谱以进一 步辅助诊断。

当探头10具有小孔径时，在单一采集中其可能不能够采集颈动脉、其 分支和分叉的足够大小的部分。在这种情况下，多个体积采集被用于通过 沿着颈部移动探头来采集在子区域或子体积中的颈动脉的段，然后将较小 的段缝合在一起以形成期望的血管图。探头的手动移动暗示没有校准，重 叠区域可以在两个连续的采集之间变化，并且在信号采集的角度和质量中 也存在潜在的变化。由此，代替在一个体积中采集所有数据，在多个子体 积中采集数据以覆盖整个颈动脉解剖结构。从多个采集，颈动脉血管解剖 结构必须被重建以核实是否对整个颈动脉解剖结构进行了扫描，并且因此 必须将这些子体积缝合在一起。这通过在重叠区域中对齐其匹配数据以将 连续采集的、空间不同但是重叠的子体积“缝合”在一起来实现。从个体 换能器元件获得的时域多普勒的匹配确定每个子体积的重叠区域。作为简 单范例，一个子体积可以具有0、3、5、3和0cm/秒的血流速度值的体素 列。当在重叠子体积中的体素的匹配列被发现具有相同或类似的多普勒值 时，基于相继体素值的该识别将子体积对齐。其他多普勒谱特征，代替或 除了速度之外，能够被用于进行匹配。因为关于颈部的探头的相对位置不 容易获得，基于信号特征仅仅执行该缝合。

精确的血管缝合是关键的，以便重建血管解剖结构，从而评估跨探头 的一个扫视的多个体积的受声波作用的角度。这使得能够确定跨解剖结构 的峰值收缩速度。峰值收缩速度是临床接受的诊断指示符，以根据以下共 识准则对狭窄分级：

狭窄的程度 PSV(cm/s) 正常或<50％ <125 50％-69％ 125-230 >70％ >230 总闭塞 无流

由于探头10是非成像的，对于用户而言难以理解探头的扫视已经覆盖 了在调查中的多少动脉簇。从通常采样的子体积，例如，图7的(a)(b) 或(c)中的任一个的重建，利用来自单一体积的解剖提示，难以解释是否 已经覆盖了动脉结构。因此，来自多个体积的数据被缝合在一起以完全地 重建血管解剖结构并且提供用于动脉识别的解剖基础。来自所生成的子体 积的血管图的解剖提示以及信号特征被用于完成血管解剖结构重建。当多 普勒信号是足够信噪比的，足以在脉动流中获得完整的解剖重建，并且探 头在调查中的动脉结构上不一致地被移动，根据本发明可以采用以下步骤 来重建完全的解剖结构。首先，探头10被放置在位置L1，导致对采样体积 V1的采集。探头被手动移动到位置L2，邻近L1，使得所得到的新的采集 采样体积V2与V1部分重叠。在该范例中，每个体积是包含返回的超声回 波数据的三维矩阵。接下来，以相同的方式采集另外的采样体积Vn，使得 完全覆盖感兴趣的血管结构。由于这是非成像方法，获知血管图重建的完 成是不可能的，直到处理的结束。

接下来，如图7所示，对于每个体积Vi，通过点亮在血管的3D空间 中的不同段来识别体积中的信号。血管图识别被用于识别在给定体积中的 血管段。假定VM＝使用先前步骤识别的唯一血管段的列表。血管段VM_i的数量在采样体积之间进行比较。这有助于使用来自重建的解剖信息来清 楚地识别区域的数量不一致的采样体积，诸如包含颈动脉的分叉点的体积 中的重叠区域。其也给出了搜索匹配信号数据，例如在图7(b)和图7(c) 之间的重叠的地方能够仅仅是在图7(b)中具有两个不同血管的地方的指 示。

按顺序提取来自一个采样体积中的每列的最顶行的所有良好谱的数 据，并且将其与后续(相邻)体积的行中的每个的数据关联。与在行k处 关联的穗型(spike)指示来自行k到探头的最后行的所有数据在重叠区域。 由于噪声对信号的影响不可预测，可能发生这样的情况，即重叠体积的采 集中的一个比其他的更加受噪声污染。在这种情况下，重叠区域被分配到 该区域具有更多可分析谱的体积。如果这样的谱的数量是相等的，重叠区 域能够被分配到任一体积。

假定存在p行匹配解剖提示(或者在切片中的区域的数量)。假定在示 出脉动流的所有深度处的这些p行的每个换能器的信号(来自血流的信号) 是T_ij。假定换能器的第i行的脉动信号是R_i：

$R_i={\Sigma }_{j=1}^C{T}_{ij}---\left(i\right)$

其中，c是列的数量。获得行信号的矩阵RM为：

RM＝[R₁R₂R₃…R_k…R_p](ii)

假定在先前体积的第一行上的信号为FS：

$FS={\Sigma }_{j=1}^C{T}_{1j}---\left(iii\right)$

其中，c是列的数量。通过将行信号矩阵与FS互相关如下来获得重叠区域 的起始：

CV＝CrossCorr(RM，FS)

$CV={\Sigma }_{n=-\inf }^{\inf }RM{(i+n)}^{\prime }FS\left(k\right)---\left(iv\right)$

其中，RM(i+k)是

CV是互相关的向量

k＝Max(|(CV)|)(v)

并且R_k是对应于索引k的行。由于假设运动的方向是一致的，并且执行相 关以找到重叠区域的起始，我们获知R_k至R_p是重叠区域。从R_k至R_p的体 积数据被分配到对应的体积。这产生要被缝合的体积作为S₁、S₂和S₃。在 运动的方向堆叠并且通过插值和/或平滑化连接要被缝合的体积。

在颈动脉中的血流能够是层流或湍流。层流是一致的，所有的血液细 胞以相对相同的速度并且在相同的方向移动。湍流的特征在于随机混沌漩 涡，其中，在血管内的血液细胞在许多方向移动，但是通常具有净前向流。 层流的多普勒谱表现为谱线的增宽和谱窗的填充。湍流样式表现为具有在 基线以下的分量的谱增宽。谱增宽是被应用到表示湍流的波形改变的术语。 如由图8的多普勒流谱图图示的，其被定义为在多普勒谱中呈现的频率的 增加的分布。在颈动脉中，在分叉点(即，颈动脉球，相当于流特征的观 察点)和在血管的变窄或狭窄处呈现这种类型的湍流。

区分这两种湍流情况的主要方式是通过对峰值收缩速度(PSV)的测量。 狭窄存在的通常特征在于升高的PSV伴随湍流。血小板的危险水平的准则 一般与狭窄的百分比有关；同样的，通过血液的峰值速度确定狭窄的程度 如下：

检测由增加的速度引起的多普勒移位能够确定是否有危险血小板存在。

区分颈动脉的分叉的特征与狭窄的特征能够如下实现：

情况/特征 PSV 湍流(谱增宽) 分叉(颈动脉球) 正常 高 狭窄 高 高

该关系示出了通过估计在谱增宽和PSV方面的湍流，在PSV和谱增宽的适 当阈值的帮助下，能够容易地识别感兴趣的段(如分叉和狭窄喷射)。本发 明使用该信息来检测感兴趣的段，而无需对颈动脉进行任何成像。此外， 本发明提供自动方法来表征在具有狭窄的差异化程度的颈动脉簇中呈现的 湍流。实验结果已经示出，在感兴趣的段中的狭窄的该评估，连同湍流与 峰值收缩速度的组合提供用于评估狭窄的鲁棒的技术。

谱多普勒超声速度测量涉及对组成多普勒信号的频率的谱的系统分 析。对于临床使用获得的多普勒信号包括具有变化的幅度内容的频率范围。 因此，在计算多普勒移位频率之前，要求系统的处理。图9的系统的处理 估计两个最重要的参数以针对狭窄评估、PSV和湍流进行估计。

在方框72中，如上文所描述的，采集来自颈动脉的体积区域的多普勒 信号，并且对多普勒信号进行预处理(74)以去除不想要的噪声信号分量。 血管定位步骤76识别所采集的多普勒信号是否包含血管信息(CCA、ICA、 ECA或交叉点)。这在针对多普勒功率的预定义功率阈值的帮助下实现。针 对颈动脉的所有采样体积计算在时域中的功率(所有值的平方和除以信号 长度)。然后计算来自所有采样体积的平均功率。最后呈现在平均值以上的 最高功率的采样体积被认为是具有血管信息的段。

在步骤82处的谱分布提取涉及两个步骤：(i)使用谱多普勒处理器32 计算谱图，以及(ii)处理谱图(平滑、阈值化、噪声去除等)以获得良好 的谱分布。使用具有20毫秒汉明窗的基于傅里叶变换(FFT)的功率谱获 得谱图，所述20毫秒汉明窗使用256个数据点和50％重叠。在这之后，从 所生成的谱图中提取光滑并且可再现的最大频率包络。为了获得高质量的 最大频率包络，第一阶无限冲击响应(IIR)滤波器被初始地应用到所获得 的谱图。接下来，2D中值滤波器被应用到从IIR滤波器获得的脉冲波形。 中值滤波器的输出被用于提取谱频率包络。

在步骤88中，为了估计PSV，如先前所描述的，在步骤78中，首先 从识别的血管信息创建3D血管图。从所述血管图，在步骤86中，通过从 血管图获得的颈动脉血管结构的几何中心的分段线性拟合来估计多普勒角 度。从估计的谱分布也计算最大多普勒移位频率。

在步骤88中，使用标准多普勒方程v＝(F_s×c)/(2×F_t×cosθ)从多普勒角度 和最大多普勒移位来估计峰值收缩速度，其中，F_s是多普勒频率移位，c是 身体中的声音的速度(假设标称是1540m/s)，F_t是入射射束的频率，并且 θ是射束入射到流方向的角度。

湍流的特征在于谱增宽，在血管的分支处或者在小直径血管中存在高 流速度的情况下一般可见所述谱增宽。通过估计谱的带宽，也被称为谱宽 度，能够估计谱增宽。湍流的特征在于估计谱宽度并且因此提取谱图的包 络的上和下迹线两者。在本发明的实施中，如图10所描述的，通过使用在 上和下谱迹线之间的面积与上谱迹线下方的面积的比来例估计湍流。该绘 图5图示了所涉及的计算步骤，并且在图11中示出了所追踪的多普勒谱图 的图示。该准则具有关于其峰值将三个动脉：颈总动脉、内部和外部颈动 脉放置在平等地位的额外优点。其否定关于对谱宽度的估计的峰值高度的 影响。如果仅仅使用在上和下包络迹线之间的宽度，由于外部和颈总动脉 比内部颈动脉具有更高的峰值，这会导致错误的估计。因此，通过下式估 计湍流：

图9的方法的结论性确定是向用户报告颈动脉分叉点(92)的发现、 狭窄(90)或正常颈动脉(96)的指示。通过在比较步骤98a、98b和98c 中将来自步骤84的谱宽度SW的湍流估计和来自步骤88的PSV估计与湍 流阈值T_s和速度阈值T_p进行比较，进行这些确定。标称的速度阈值T_p是 125cm/秒，以及标称的湍流准则是0.5。然后在显示屏幕上将这些比较的结 果呈现给用户。

总之，本发明的实施提供用于检测和表征在颈动脉中的感兴趣的段、 而无需对血管进行任何成像的方法。所创新的技术利用上述非成像的二维 阵列多普勒探头和先前描述的血管定位的方法，连同用于检测狭窄和估计 其严重性的多普勒角度估计。本发明的主要要素包括计算在颈动脉结构中 的各个点处的湍流和利用狭窄的差异化程度表征湍流；组合湍流和PSV的 估计以识别在颈动脉中的感兴趣的段；以及组合湍流和PSV估计以自动表 征在狭窄程度方面的血管段的狭窄。