【摘 要】
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颈动脉作为沟通心脑的桥梁,一旦发生硬化便会影响脑组织的供血。患者在患病初期只会出现头晕这类的轻度症状,此时如果不加以治疗则极有可能诱发缺血性脑卒中等脑血管疾病,所以颈动脉硬化的早期诊断和预防至关重要。已有研究表明,局域脉搏波速（Pulse Wave Velocity,PWV）是定量评估颈动脉是否发生硬化的优选指标。传统的超声传输时间（Transit Time,TT）法通过检测脉搏波在一段长度已知的
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颈动脉作为沟通心脑的桥梁,一旦发生硬化便会影响脑组织的供血。患者在患病初期只会出现头晕这类的轻度症状,此时如果不加以治疗则极有可能诱发缺血性脑卒中等脑血管疾病,所以颈动脉硬化的早期诊断和预防至关重要。已有研究表明,局域脉搏波速（Pulse Wave Velocity,PWV）是定量评估颈动脉是否发生硬化的优选指标。传统的超声传输时间（Transit Time,TT）法通过检测脉搏波在一段长度已知的颈动脉上传播的延迟时间来测量局域PWV。然而,由于颈动脉超声回波信号中的样本点不足,导致运用运动追踪算法对回波信号进行处理得到的脉搏波曲线是不连续的。而不连续的曲线影响了脉搏波传播延迟时间的检测,进而降低了颈动脉局域PWV的测量精度。针对上述问题,本文提出了一种结合插值的运动追踪方法来估计脉搏波曲线,以提高人体颈动脉局域PWV的测量精度。第一步运用一维归一化互相关算法对颈动脉血管管壁的超声回波信号进行运动追踪,得到表示参考信号（第1帧）与比较信号（第n帧）之间相似性的归一化互相关函数;第二步运用插值算法在归一化互相关函数的每两个原有样本之间插入新的样本,据此得到更加精确的函数峰值,而峰值对应的移动长度即为第n帧（时刻）血管管壁搏动的位移量;最后通过组合所有帧的管壁径向位移量得到脉搏波曲线。在得到被测颈动脉各个超声扫描位置上的脉搏波曲线之后,运用TT法测量颈动脉局域PWV。为了评估本文提出的脉搏波曲线估计方法的有效性,组织了仿真实验和临床实验;两个实验均设置了三个对照组（年轻组、中年组、老年组,每组各10名）。仿真实验结果表明,运用三次样条插值算法在归一化互相关函数的每两个原有样本之间插入1个新样本后,脉搏波曲线和局域PWV的估计值与理论值之间的归一化均方根误差均值分别从1.25%,15.58%下降至0.74%,12.51%;运用重构插值算法的误差均值分别从1.14%,7.48%下降至0.60%,4.61%。临床实验结果表明,本文所提方法具有更好的可重复性和更低的变异性。通过分析两个实验的结果可以得出,结合插值的运动追踪方法能够提高脉搏波曲线的估计精度,进而使运用TT法得出的颈动脉局域PWV更加精确,这有助于医生和患者及时了解颈动脉的硬化情况,进而预防脑血管疾病的发生。除此之外,运用所提方法对取自不同年龄的数据进行处理得出的估计结果具有良好的一致性,因此该方法适用于估计沿不同硬化程度的颈动脉传播的脉搏波曲线。
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