1.一种心脏功能评估装置,其特征在于,包括:
图像选取单元,用于选取N幅连续的心脏左心室超声图像,其中,N大于等于3;
位移矢量获取单元,用于对所述N幅连续的心脏左心室超声图像进行纹理匹配分析,以获取不同时刻心脏左心室内血液流动的位移矢量图;
速度矢量计算单元,用于根据所述不同时刻心脏左心室内血液流动的位移矢量图,和超声图像获取的时间间隔,计算得到不同时刻心脏左心室内的血液速度矢量分布图;
涡旋参数计算单元,用于根据所述不同时刻心脏左心室内的血液速度矢量分布图,计算得到心脏左心室内的涡旋参数;
评估单元,用于根据计算得到的心脏左心室内的涡旋参数,对心脏功能进行评估;
其中,涡旋参数计算单元具体用于根据所述不同时刻心脏左心室内的血液速度矢量分布图,按照以下公式计算得到N-1幅超声图像中每一点的涡量:其中,ω表示涡量,vx表示某一点x方向的速度分量,vy表示某一点y方向的速度分量;
按照以下公式,根据对所述N-1幅超声图像相同位置的涡量值组成的序列进行傅里叶变化,得到超声图像各个位置的零阶谐波ω0和一阶谐波ω1:根据零阶谐波ω0,计算涡旋的位置和形状信息;
根据一阶谐波ω1和零阶谐波ω0,计算整个心室区域的涡旋相对强度和涡旋区域的涡旋相对强度;
其中,根据零阶谐波ω0计算涡旋的位置和形状信息,包括:按照以下公式,对零阶谐波ω0进行积分:
Ω0=∫ω0(x,y)dxdy
根据积分结果Ω0,按照以下公式,计算涡旋的深度VD:根据积分结果Ω0,按照以下公式,计算涡旋横向的位置VT:根据积分结果Ω0和涡旋的深度VD,按照以下公式,计算涡旋的长度VL:根据积分结果Ω0和涡旋横向的位置VT,按照以下公式,计算涡旋的宽度VW:其中,Hlv表示左心室长轴方向顶部和底部之间的距离,x、y表示笛卡尔坐标,h、s表示生物学坐标,其中,h表示左心室的底部和顶部之间的方向,s表示与左心室的底部和顶部之间的方向垂直的方向;φ1表示一阶谐波的相位,φk表示k阶谐波的相位,T表示各阶谐波不同的周期,t表示时间参量。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述位移矢量获取单元,包括:窗口划分子单元,用于将所述N幅连续的心脏左心室超声图像中的每幅图像按照相同方式划分为多个分析窗口;
相关计算子单元,用于从第一幅超声图像开始,重复执行以下操作,直至获得N-1幅超声图像的二维位移矢量分布图:将当前的超声图像的每个分析窗口与该超声图像的下一幅图像对应的分析窗口,进行二维互相关运算,获得当前的超声图像的所有分析窗口所代表的血流的位移矢量图,然后对得到的位移矢量图进行多次迭代:先通过位移梯度来精确计算位移,再利用二维标准互相关算法采用比前一迭代小的分析窗口来获得比前一次迭代高的空间分辨率,且在每一次位移计算后,都通过错误矢量剔除算法来获得更高精度的位移估计;
位移矢量确定子单元,用于将获得的N-1幅超声图像的二维位移矢量分布图,作为不同时刻心脏内血液流动的位移矢量图。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述涡旋参数包括:涡旋的涡量、涡旋的深度、涡旋的横向位置、涡旋的长度、涡旋的宽度、整个心室区域的涡旋相对强度、和涡旋区域的涡旋相对强度。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,根据一阶谐波ω1和零阶谐波ω0,计算整个左心室区域的涡旋相对强度和涡旋区域的涡旋相对强度,包括:按照以下公式,对零阶谐波ω0进行积分:
Ω0=∫ω0(x,y)dxdy:
根据积分结果和一阶谐波ω1,按照以下公式,计算整个左心室区域的涡旋相对强度RS:其中,S1表示整个心脏左心室区域;
根据积分结果和一阶谐波ω1,按照以下公式,计算涡旋区域的涡旋相对强度VRS:其中,S2表示心脏左心室内存在涡旋的区域。
5.如权利要求1至4中任一项所述的装置,其特征在于,所述N幅连续的心脏左心室超声图像为N幅连续的打入超声造影微泡的心脏左心室长轴切面图像。
6.如权利要求1至4中任一项所述的装置,其特征在于,所述N幅连续的心脏左心室超声图像涵盖至少三个心动周期内超声系统所采集的图像。