动脉局域脉搏波速的超声检测研究及发展趋势
赵伟佳, 张榆锋
云南大学 信息学院,云南 昆明 650091
通信作者:张榆锋(1965-),男,云南人,教授,博士生导师,主要研究方向:数字信息处理理论与微弱信号检测、超声医学工程等.E-mail:yfengzhang@yahoo.com.

作者简介:赵伟佳(1993-),女,黑龙江人,硕士生,主要研究方向:超声动脉局域脉搏波速检测.E-mail:1064508174@qq.com.

摘要

心脑血管病已成为人类健康的首要威胁,其主要病理基础是动脉硬化,动脉僵硬度与发病率和死亡率相关.脉搏波传导速度(Pulse Wave Velocity,PWV)与动脉弹性模量直接相关,能够定量地反映动脉硬化程度,是心血管事件的独立预测因子.超声技术因其操作简单、无创、实时性好等优点,已成为目前动脉局域PWV检测的主要手段.对相关检测方法进行了归纳总结,阐述了各方法的基本原理,讨论了各自的优点和存在的局限性,展望了未来研究的发展趋势.

关键词: 动脉硬化; 局域脉搏波传导速度; 超声; 检测方法; 综述
中图分类号:R445.1 文献标志码:A 文章编号:0258-7971(2018)06-1108-08
Research progress and development trend of ultrasound-based detection of local pulse wave velocity in arteries
ZHAO Wei-jia, ZHANG Yu-feng
School of Information Science and Engineering,Yunnan University,Kunming 650091,China
Abstract

Cardio-cerebrovascular diseases have become one of the largest threats to human health.Atherosclerosis is now recognized as the major pathological basis.Arterial stiffness is associated with morbidity and mortality.As an independent predictor of cardiovascular events,the pulse wave velocity (PWV) is directly related to the elastic modulus,and thus can accurately reflect the degree of stiffness.Ultrasound technique is extensively used in detecting local PWV because of its advantages of simple operation,non-invasive and good real-time performance.The present study presents a summary on the ultrasound-based detection methods for local PWVs regarding to their principles,benefits,limitations and potential trends of the research and development in future.

Keyword: arterial stiffness; local pulse wave velocity; ultrasound; detection method; review

心脑血管病发病率高、预后差, 已成为危害人类健康的主要疾病[1, 2].其主要病理基础是动脉硬化[3, 4], 表现为动脉血管壁增厚、变硬而逐渐失去弹性的病理过程.动脉僵硬度又称动脉弹性、动脉顺应性, 是对动脉硬化的客观度量方式之一, 可反映动脉结构和功能的变化[5].多种危险因素通过损伤血管内皮导致内膜下脂质沉积、内膜灶状纤维化、粥样斑块形成、管腔狭窄、管壁结构成分改变、管壁僵硬度增高[6, 7]等.因此, 动脉僵硬度的早期检测是预防心脑血管病的重点, 也是评价干预性治疗的疗效和指导用药的依据等.

作为评估动脉僵硬度的经典指数之一, 脉搏波传导速度 (Pulse Wave Velocity, PWV)与动脉弹性模量直接相关, 能够及时准确反映动脉硬化程度[8, 9].2003年欧洲高血压/心脏协会发布的高动脉压管理指南首次提出, 脉搏波速测量可能有助于高血压血管损害的发现[10].2007年的欧洲高血压指南 [11]及中国高血压防治指南2009年基层版[12]则明确将脉搏波速度列为实验室检查项目之一.研究表明, 作为心血管事件的独立预测因子, PWV是动脉硬化定量评价的优选指标[13, 14].由于动脉硬化早期好发于一些特定位置的动脉管段如颈动脉, 冠状动脉等, 因此, 这些部位的局域动脉管壁弹性存在明显差异, 近年来针对动脉局域管段PWV检测已成为早期定量评价动脉硬化的研究热点[15, 16].

超声检测因其操作简便、安全、无创, 特别是高帧频扫描, 实时性好, 不仅能够提供组织的结构信息, 还可以实时提供检测目标的运动信息, 如超声心动矢量成像、组织弹性实时成像及高速血流多普勒成像[17, 18, 19, 20]等, 广泛应用于活体组织的运动状态检测.应用超声扫描测量血管管腔半径的脉动变化、血流速度变化等参量估计PWV, 是目前动脉局域PWV检测的主要手段[21, 22, 23, 24].近年来, 利用超声平面波技术的成像扫描, 帧频可高达20000Hz[25], 能够同时提高时间空间分辨率, 具有较高成像对比度与信噪比等优势, 为临床心脑血管疾病诊断提供更有效的检测方法, 促进了超声在动脉局域PWV检测研究中的发展[26, 27].目前临床上常用超声检测动脉局域PWV的方法主要分为2类:传输时间(Transit Time, TT)法和环路(Loop)法.其中环路法包括压力-速度环(PU-loop)、直径-速度环(ln(D)U-loop)和流量-面积环(QA-loop)等.本文对相关检测方法进行了归纳总结, 阐述了各方法的基本原理, 讨论了各自的优点和局限性, 展望了超声动脉局域PWV检测未来研究的发展趋势.

1 基于超声TT法的动脉局域PWV检测
1.1 基本原理

超声TT法通过超声扫描采集动脉血管段的管腔直径、血流速度等脉动变化波形, 计算由于脉搏波传播引起的血管段距离为Δ L的2点间波形的时间延迟Δ t, 如图1所示.

图1 脉搏波测量原理图Fig.1 The measurement principle for PWV

其中A, B两点分别为波形记录点, Δ L为这2个记录点的脉搏波传导距离, Δ t为从AB的传导时间, 则AB段内的平均PWV为[28]:

PWV= ΔLΔt. (1)

1.2 检测方法

超声TT法检测动脉局域 PWV 时, 首先利用线阵超声探头, 以n线声束沿脉搏波传播方向从左到右对一段颈总动脉血管进行扫描, 如图2所示.对射频回波信号利用移动互相关算法估计n个声束位置的脉动位移曲线, 再根据移动互相关算法估计声束1与其余n-1个声束位置2点间的脉搏波传输时间, 计算2点间的PWV 值.最后对整段血管两两点估计的结果线性拟合获得 PWV 的平均值.利用移动互相关算法检测脉动位移或脉搏波传播时间的方法中, 令RNCC为最大相关系数, 其定义式可表示为[29]:

RNCC= m=μμ+ω-1f(m)g(m+τ)m=μμ+ω-1f2(m)m=μμ+ω-1g2(m+τ), (2)

其中, m表示信号采样数, τ 表示信号位移量, ω 为窗口大小, μ 为窗口起始点, f(m)与g(m)分别表示2个相对运动的目标信号和参考信号.

图2 16线声束超声扫描(a)及不同时刻脉搏波传播至声束1(b)和声束16(c)位置示意图Fig.2 Ultrasonic scanning of 16-line sound beam (a) and the propagation of pulse waves at different times to the position of sound beam 1 (b) and sound beam 16 (c)

基于超声TT法检测存在的问题及应用, 研究者开展了具有不同针对性的研究.Benthin等[30]采用基于互相关分析的散斑跟踪方法, 对原始的超声射频信号进行处理, 计算出管壁的脉动位移, 从不同位置的血管壁运动曲线检测出对应延时, 即脉搏波传播的时间.通过超声图像测量传播距离, 从而计算出平均PWV; Hartley等[31]利用20MHz的脉冲超声多普勒测量仪检测小鼠主动脉弓和下游4cm的腹主动脉的血流速度, 并同时记录ECG信号.速度波的上行冲程在每个位点相对于ECG的R波进行计时, 并通过分离距离除以R波的时间差来计算PWV; Sorensen等[32]利用脉冲重复频率为4KHz的超声平面波采集一名正常男性的颈动脉B超序列图像, 利用移动互相关原理估计动脉壁的相对运动, 上下管壁相对运动之间的差异即为管壁径向脉动位移(DWF).作者进一步比较了用第i个声束位置与第i+1个对应的DWF 进行互相关, 以及利用第i个声束位置与第i+4个对应的 DWF 进行互相关延迟时间来估计PWV.结果表明, 后者延迟时间估计的PWV更接近文献报道.Luo等[33] 使用彩色超声诊断系统临床采集正常人体一段颈总动脉的B超序列图像, 然后利用互相关算法对超声射频回波信号提取不同位置的管壁脉动位移曲线, 并对该结果再次利用互相关算法估计脉搏波传输延迟时间, 最后对所获序列延迟时间进行线性拟合估算 PWV.

1.3 优点与局限性

TT法作为一种无创的超声检测方法, 能实时检测出动脉特定距离段内的平均PWV.该方法原理简单, 操作方便, 重复性高, 背景因素影响少.方法中利用脉冲多普勒检测动脉血管中的血流速度时, 因声束角度不会显著影响上行冲程的相对时间, 对多普勒角度引起的伪影相对不敏感[34].TT法可用于评估动脉僵硬度的系统性变化, 例如随年龄增长而自然发生的血管系统性变化[35].该方法也常用于早期动脉硬化的检测, 但检测动脉局域管段中的平均PWV也可能掩盖微小病灶处的PWV突变.例如在动脉粥样硬化早期, 分布在血管壁上毫米大小的硬化斑块, 利用TT法估计该血管段的平均PWV就难以检测出这些微小的病变.此外, 该方法还会受多普勒时间分辨率的限制.传播距离越短, 所需的脉冲重复频率越高, 例如当检测只有3~4cm的肺主动脉PWV时, 该方法并不适用[36].研究表明, TT法测量两点间平均PWV的最短距离应大于5cm[37], 并且在血管发生弯曲或者动脉段的长度超过视野均会导致传输距离估计不准确, 进而导致PWV估计产生误差.此外, 基于超声射频信号的TT法估计PWV时需要综合设定扫描帧频和声束密度, 检测参数与处理环节相互影响也会造成结果存在较大差异[27, 38].在对血管段进行超声扫描过程中由于受测对象呼吸产生的抖动, 操作者探头用力不平衡、不稳定等都会导致PWV估计结果产生误差.如何恰当地识别检测波形上的时间基准点作为估计传播延迟时间的参考点也是PWV估计出现误差的主要原因[5].

2 基于超声环路法的动脉局域PWV检测
2.1 PU环路法基本原理

在流体力学中, 由于液体的可压缩性和管壁弹性引起不稳定流动现象, 压力会随流体速度的改变而变化, Kries[39]将此现象应用到血液动力学研究中, 其水锤方程为:

dP± =ρ cdU± , (3)

其中, P代表动脉血管压力, U代表血流速度, ρ 代表血液密度, c代表脉搏波速, + 代表入射波, -代表反射波.Khir[36]进一步检测动脉血管特定位置在一个心动周期内的血管压力和血流速度, 建立压力-速度曲线, 即PU环, 如图3(a)所示.在该环的无反射波阶段, 动脉的局域PWV为:

PWV=c= dPρdU. (4)

图3 PU环, QA环和ln(D)UFig.3 PU-loop, QA-loop and ln(D)U-loop

2.2 QA环路法基本原理

根据血液动力学的波动方程, 动脉的PWV为[40, 41]:

PWV= A̅ρ1CA, (5)

其中, ρ 为血液密度, A̅为时间期间内平均血管横截面积, CA为血管局部顺应性, 定义为:

CA= dAdP, (6)

其中, A为血管的横截面积, P为动脉血管压力.

当动脉系统中无反射波存在时, 动脉的特性阻抗为[40, 41]:

ZC= dPdQ. (7)

将(6)式代入到(7)式中, 得到特性阻抗与顺应性的关系为:

ZC= dPdAdAdQ= 1CAdAdQ. (8)

另一方面, 根据波动方程, 特性阻抗也可以通过下式计算 [40, 41]:

ZC= ρA̅1CA. (9)

将(5)式与(9)式相乘, 得到:

PWVZC= 1CA. (10)

然后将(8)式中的特性阻抗ZC代入到(10)式中, 整理得到:

PWV= dQdA. (11)

Rabben等[42]通过超声检测动脉血管特定位置的血流量和血管横截面积在一个心动周期内的变化, 建立血流量-横截面积曲线, 即QA环, 如图3(b)所示, 在该环的无反射阶段, 根据(11)式计算动脉的局域PWV.

2.3 ln(D)U环路法基本原理

根据血液动力学的波动方程, 对 (5) 式平方得到:

C2= Aρ1CA= AρdPdA. (12)

将血管视为直径为D的圆管, 则:

dAA= 2dDD. (13)

将(13)式代入到(12)式中, 整理得:

dP=ρ c2 2dDD. (14)

将(3)式的水锤方程代入(14)式中, 并用管腔中心血流速度U近似代替血管压力P得到:

dU=c 2dDD. (15)

则动脉血管局域PWV为:

PWV=c= dU2dln(D). (16)

Feng等[21]通过超声检测动脉血管特定位置一个心动周期的血流速度和管壁脉动位移曲线, 并据此建立直径对数-速度曲线, 即ln(D)U环, 如图3(c)所示, 在该环的无反射阶段, 动脉的血流速度变化与管腔直径对数变化之比是PWV的2倍.

2.4 检测方法

基于环路法检测动脉局域PWV时, 首先利用脉冲多普勒超声测量仪检测动脉血管特定位置的血管和血流超声射频回波信号, 根据射频回声跟踪技术和脉冲多普勒技术分别估计管壁脉动位移曲线和血流速度曲线.射频回声跟踪技术估计管壁的脉动位移中, 根据移动互相关算法找到最大相关系数来估计管壁的脉动位移.相关系数的定义已由(2)式给出.超声脉冲多普勒技术估计血流速度时, 根据自相关算法估计N次超声脉冲回波复包络信号的平均相移, 记为[43]:

ϕ (d)=arctan

i=2NI(i, d)r(i-1, d)-r(i, d)I(i-1, d)i=2Nr(i, d)r(i-1, d)+I(i, d)I(i-1, d). (17)

进一步使用超声多普勒公式计算径向深度d处血流速度:

v(d)=- cfprf4πf0ϕ (d), (18)

其中r(i, d)与I(i, d)分别为第i次反射超声脉冲复包络信号在经向位置d的同相和正交分量, c为声速, fprf表示超声脉冲发射频率.

对于动脉血管压力, 通常使用压平眼压计, 或者使用袖套式压力计测量结果来代替相关局部动脉压, 也可以使用超声技术测量管壁脉动位移曲线, 将直径的脉动变化转化为血管的压力变化.根据检测到的压力曲线、血流速度曲线和直径脉动变化曲线, 计算血流量和血管的横截面积, 建立压力-速度曲线(PU环)、血流量-横截面积曲线(QA环)和血管直径的对数-速度曲线(ln(D)U环), 在环的线性无反射阶段, 通过线性拟合确定斜率, 计算PWV结果.

在基于超声环路法检测动脉局域PWV研究中, Swillens等[22]利用脉冲多普勒超声仪检测37位健康受试者颈动脉的血流速度和管壁脉动位移曲线, 并同时利用压平眼压计检测颈动脉的血管压力曲线, 据此建立PU环、QA环和ln(D)U环, 估计并比较了PWV的检测性能.结果表明, 3种环路法均能有效检测动脉的局域PWV, 但PU法高估PWV, 而QA法和ln(D)U法均低估PWV.Alastruey等[44]通过建立含有人体55个动脉部位的1维纯弹性和粘弹性数值血管模型, 根据PU法、QA法和ln(D)U法估计不同部位的PWV, 并与模型理论值进行对比.结果表明3种方法均能有效检测PWV, 但QA法和ln(D)U均低估PWV, 而PU法高估PWV, 在粘弹性较弱的情况估计误差较小.Khir等[45]利用汞压力计和超声流量计检测了11只麻醉狗的血管压力和血流速度, 并在上胸部、膈肌、腹部和左髂动脉4个部位人工产生持续3min的闭塞, 以此检测动脉闭塞对PU回路的影响.结果表明对于闭塞的动脉血管, PU环路法能够有效检测其PWV.Williams等[16]根据超声高帧频可追溯的彩色血流成像技术检测7只小鼠的左颈动脉, 通过对每一帧彩色图像中血流流过的区域进行积分得到血管管腔横截面积, 血管的横截面积乘以平均速度得到血流量, 据此建立QA环并估计对应的PWV, 结果表明QA法能有效检测PWV, 尤其适用于结构较特殊的动脉段.Di等[46]通过超声仪检测10只幼年鼠和9只老年鼠的腹主动脉B超图像和脉冲多普勒血流图像, 分别利用边缘检测及斑点追踪技术估计血管直径脉动变化曲线和血流速度曲线, 并建立ln(D)U环估计对应的PWV, 结果表明 ln(D)U法能有效检测PWV, 其中老年组的PWV值高于幼年组的结果.Khir等[36]通过检测全身和肺动脉系统的血管压力和血流速度, 并利用PU环路法估计PWV, 同时分离血管压力和血流速度的入射波和反射波.结果表明, PU环路法不仅能有效检测PWV, 而且能够实现入射波和反射波的分离.结果有助于认识在整个心动周期内动脉波的传播方式.Borlotti等[23]通过超声仪测量了1774个健康人的颈动脉和股动脉的血流速度和血管直径, 利用ln(D)U环路法估计PWV, 并据此研究动脉扩张性、最大入射波强度、最小反射波强度和反射系数.结果表明, 股动脉系统的PWV值高于颈动脉的值, 而股动脉的扩张性低于颈动脉的扩张性.

2.5 优点与局限性

基于环路法的动脉局域PWV检测通过检测动脉血管一个特定位置的血管压力、血流速度和管腔直径估计PWV, 避免了TT法难以测量短距离动脉段PWV的局限性, 局域性优势更明显, 特别适合于生理结构复杂的动脉系统, 如颈动脉分叉和肺动脉等[22].研究表明, PU法对于正常血管和闭塞血管均能有效检测PWV, 鲁棒性好[36], 但是动脉血管压力的无创测量是难点.动脉系统中不同部位的血管压力是变化的[41], 利用肱动脉压代替局部动脉压力并不准确.虽然压平眼压计测量效果较好, 但获得合理的颈动脉波形通常需要30min或更长时间, 并且同时进行超声和压平眼压计测量实际上也是不可能的[37], 即难以同步测量动脉血管压力和血流速度.研究表明如果速度滞后于压力, PU回路的初始斜率将产生不正确的偏高波速, 反之又将产生不正确的偏低波速[47].此外, 因冠状动脉受主动脉和微循环末端的影响, PU法不适于其波速分析[24]; 而 QA法和ln(D)U法避免了动脉血管压力的测量, 只需使用超声扫描测量管壁脉动变化和血流速度即可估计PWV, 操作简单, 方便, 精确度高.但在QA法中, 通常将血管理想化为刚性长直均匀的圆形管, 据此计算血管的横截面积和血流量, 然而对于出现管腔狭窄病变的血管, 该方法并不适用.而ln(D)U法通过超声检测血流速度和血管直径直接建立ln(D)U环, 无需其他参量, 减少了估计误差, 该方法尤其适用于管腔狭窄血管的检测.但研究表明该方法对于使用管腔的内径或外径很敏感[22], 会对估计的PWV结果产生一定影响.在基于环路法估计PWV时, 心动周期的收缩期上冲段被认为是不受反射波影响, 据此来计算PWV.实际上, 在收缩期上冲段, 反射波还存在一定影响, 尤其在PWV较大时.环路法对该段的线性拟合结果很敏感, 现行方法均通过主观选取拟合区域来确定环的线性部分斜率, 对估计的结果会产生误差.

3 总结与展望

PWV与血管壁的弹性模量直接相关, 能及时准确反映动脉血管的硬化程度.本文对目前临床上常用超声检测动脉局域PWV的TT法和环路法进行了归纳总结.作为一种无创的超声检测方法, TT法能实时检测出动脉特定距离段内的平均PWV, 原理简单, 操作方便, 重复性高, 背景因素影响少, 常用于早期动脉硬化的检测.但该方法受多普勒时间分辨率的限制, 不适于检测短距离的动脉段.环路法通过检测动脉血管一个特定位置的血管压力、血流速度或管腔直径估计PWV, 避免了TT法测量短距离动脉段PWV的局限性, 局域性优势更明显, 特别适合于生理结构复杂的动脉系统.但在环路法中, 血管压力的无创测量, 低速血流的检测和确定无反射波线性段是难点.由于TT法和环路法在估计动脉局域PWV时各有利弊, 所以应根据实际的临床需求来选择合适的检测方法.未来在超声检测动脉局域PWV的TT法中, 针对反射波的影响及超声斑点的随机干扰, 如何准确地识别脉搏波上的时间基准点改善脉搏波传输延迟时间的估计是提高检测精度的研究重点.而在基于环路法检测动脉局域PWV时, 需要准确检测管腔内血流流态分布, 特别是靠近血管壁的低速血流速度, 从而改善血流量及平均流速的估计.另外, 如何准确客观地确定无反射波干扰线性上冲段也是后续研究的重点.

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] MACHADO C A. Social mobilization for cardiovascular disease prevontion and control[M]. Springer International Publishing, 2015: 245-249. [本文引用:1]
[2] 马丽媛, 吴亚哲, 王文, . 《中国心血管病报告2017》要点解读[J]. 中国心血管杂志, 2018, 23(1): 3-6.
MA L Y, WU Y Z, WANG W, et al. Interpretation of the report on cardiovascular diseases in China (2017)[J]. Chinese Journal of Cardiovascular Medicine, 2018, 23(1): 3-6. [本文引用:1]
[3] COHN J N. Arterial stiffness, vascular disease, and risk of cardiovascular events[J]. Circulation, 2006, 113(5): 601-603. [本文引用:1]
[4] 李悦梅. 国际动脉粥样硬化学会预防动脉粥样硬化性心血管疾病临床指南(摘要)[J]. 中国动脉硬化杂志, 2003, 11(5): 484-492.
LI Y M. Harmonized clinical guidelines on prevention of atherosclerosis vascular disease of international atherosclerosis Society(Abstract)[J]. Chinese Journal of Arteriosclerosis, 2003, 11(5): 484-492. [本文引用:1]
[5] LAURENT S, COCKCROFT J, VAN B L, et al. Expert consensus document on arterial stiffness: methodological issues and clinical applications[J]. European Heart Journal, 2006, 27(21): 2588-2605. [本文引用:2]
[6] ROSS R. The pathogenesis of atherosclerosis: a perspective for the 1990s[J]. Nature, 1993, 362(6 423): 801-809. [本文引用:1]
[7] LUSIS A J. Atherosclerosis[J]. Nature, 2000, 407(6801): 233-241. [本文引用:1]
[8] TANAKA H, MUNAKATA M, KAWANO Y, et al. Comparison between carotid-femoral and brachial-ankle pulse wave velocity as measures of arterial stiffness[J]. Journal of Hypertension, 2009, 27(10): 2022-2027. [本文引用:1]
[9] TSUCHIKURA S, SHOJI T, KIMOTO E, et al. Brachial-ankle pulse wave velocity as an index of central arterial stiffness[J]. Journal of Atherosclerosis & Thrombosis, 2010, 17(6): 658-665. [本文引用:1]
[10] GUIDELINES SUBCOMMITTEE. 2003 European society of hypertension-european society of cardiology guidelines for the management of arterial hypertension[J]. Comprehensive Hypertension, 2003, 4(1): 5-10. [本文引用:1]
[11] RABASSEDA X. New joint european society of hypertension/european society of cardiology guidelines for the management of arterial hypertension[J]. Timely Topics in Medicine Cardiovascular Diseases, 2007, 11(6): E18. [本文引用:1]
[12] 刘力生. 中国高血压防治指南2010[J]. 中华高血压杂志, 2011, 19(8): 701-737.
LIU L S. 2010 Chinese guidelines for the management of hypertension[J]. Chinese Journal of Hypertens, 2011, 19(8): 701-737. [本文引用:1]
[13] LIU X N, GAO H Q, LI B Y, et al. Pulse wave velocity as a marker of arteriosclerosis and its comorbidities in Chinese patients[J]. Hypertension Research Official Journal of the Japanese Society of Hypertension, 2007, 30(3): 237-242. [本文引用:1]
[14] BEN-SHLOMO Y, SPEARS M, BOUSTRED C, et al. Aortic pulse wave velocity improves cardiovascular event prediction: An individual participant meta-analysis of prospective observational data from 17, 635 Subjects[J]. Journal of the American College of Cardiology, 2014, 63(7): 636-646. [本文引用:1]
[15] STEINKE W, ELS T, HENNERICI M. Compensatory carotid artery dilatation in early atherosclerosis[J]. Circulation, 1994, 89(6): 2578-2581. [本文引用:1]
[16] WILLIAMS R, NEEDLES A, CHERIN E, et al. Noninvasive ultrasonic measurement of regional and local pulse-wave velocity in mice[J]. Ultrasound in Medicine & Biology, 2007, 33(9): 1368-1375. [本文引用:2]
[17] DOUGLAS P S, DECARA J M, DEVEREUX R B, et al. Echocardiographic imaging in clinical trials: american society of echocardiography stand ards for echocardiography core laboratories: endorsed by the american college of cardiology foundation[J]. Journal of the American Society of Echocardiography Official Publication of the American Society of Echocardiography, 2009, 22(7): 755-765. [本文引用:1]
[18] PELIVANOV I, AMBROZINSKY L, SONG S, et al. Real-time, non-contact, non-invasive imaging of elasticity properties in soft tissues using the combination of light and air-coupled ultrasound[J]. Journal of the Acoustical Society of America, 2016, 140(4): 2979. [本文引用:1]
[19] KETTERLING J A, URS R, SILVERMAN R H. In vivo imaging of ocular blood flow using high-speed ultrasound[C]//Ultrasonics Symposium, IEEE, 2016: 1-4. [本文引用:1]
[20] BERCOFF J, MONTALDO G, LOUPAS T, et al. Ultrafast compound doppler imaging: providing full blood flow characterization[J]. IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics & Frequency Control, 2011, 58(1): 134-147. [本文引用:1]
[21] FENG J, KHIR A W. Determination of wave speed and wave separation in the arteries using diameter and velocity[J]. Journal of Biomechanics, 2010, 43: 455-462. [本文引用:2]
[22] SWILLENS A, TAELMAN L, DEGROOTE J, et al. Comparison of non-invasive methods for measurement of local pulse wave velocity using FSI-simulations and in vivo data[J]. Annals of Biomedical Engineering, 2013, 41(7): 1567-1578. [本文引用:4]
[23] BORLOTTI A, KHIR A W, RIETZSCHEL E R, et al. Noninvasive determination of local pulse wave velocity and wave intensity: changes with age and gender in the carotid and femoral arteries of healthy human[J]. Journal of Applied Physiology, 2012, 113(5): 727-735. [本文引用:2]
[24] DAVIES J E, WHINNETT Z I, FRANCIS D P, et al. Use of simultaneous pressure and velocity measurements to estimate arterial wave speed at a single site in humans[J]. Am J Physiol Heart CircPhysiol, 2006, 290(2): H878-H885. [本文引用:2]
[25] BOUAKAZ A, FERIN G, CERTON D, et al. Ultrafast imaging of the arterial pulse wave[J]. Irbm, 2011, 32(2): 106-108. [本文引用:1]
[26] LI F, HE Q, HUANG C, et al. High frame rate and high line density ultrasound imaging for local pulse wave velocity estimation using motion matching: A feasibility study on vessel phantoms[J]. Ultrasonics, 2016, 67: 41-54. [本文引用:1]
[27] HUANG C, REN TL, LUO J. Effects of parameters on the accuracy and precision of ultrasound-based local pulse wave velocity measurement: a simulation study[J]. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control, 2014, 61(12): 2001-2018. [本文引用:2]
[28] GILLER C A, AASLID R. Estimates of pulse wave velocity and measurement of pulse transit time in the human cerebral circulation[J]. Ultrasound in Medicine & Biology, 1994, 20(2): 101-105. [本文引用:1]
[29] LUO J, KONOFAGOU E E. A fast normalized cross-correlation calculation method for motion estimation[J]. Ultrasonics Ferroelectrics & Frequency Control IEEE Transactions on, 2010, 57(6): 1347-1357. [本文引用:1]
[30] BENTHIN M, DAHL P, RUZICKA R, et al. Calculation of pulse-wave velocity using cross correlation--effects of reflexes in the arterial tree[J]. Ultrasound in Medicine & Biology, 1991, 17(5): 461-469. [本文引用:1]
[31] HARTLEY C J, TAFFET G E, MICHAEL L H, et al. Noninvasive determination of pulse-wave velocity in mice[J]. Am J Physiol, 1997, 273(2): 494-500. [本文引用:1]
[32] SORENSEN G L, JENSEN J B, UDESEN J, et al. Pulse wave velocity in the carotid artery[C]//Ultrasonics Symposium, IEEE, 2008: 1386-1389. [本文引用:1]
[33] LUO J, LI R X, KONOFAGOU E E. Pulse wave imaging of the human carotid artery: an in vivo feasibility study[J]. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control, 2012, 59(1): 174-181. [本文引用:1]
[34] WILLIAMS R, NEEDLES A, CHERIN E, et al. A retrospective method for pulse-wave velocity measurement in the mouse[C]// Ultrasonics Symposium IEEE, 2005, 1(4): 381-384. [本文引用:1]
[35] VERMEERSCH S J, RIETZSCHEL E R, DE B D, et al. Age and gender related patterns in carotid-femoral PWV and carotid and femoral stiffness in a large healthy, middle-aged population[J]. Journal of Hypertension, 2008, 26(7): 1411-1419. [本文引用:1]
[36] KHIR A W, O’BRIEN A, GIBBS J S R, et al. Determination of wave speed and wave separation in the arteries[J]. Journal of Biomechanics, 2001, 34: 1145-1155. [本文引用:4]
[37] HARADA A, OKADA T, NIKI K, et al. On-line noninvasive one-point measurements of pulse wave velocity[J]. Heart & Vessels, 2002, 17(2): 61-68. [本文引用:2]
[38] 邓丽, 张榆锋, 杨丽春, . 超声传输时间法颈动脉脉搏波速估计精度及影响因素研究[J]. 电子与信息学报, 2017, 39(2): 316-321.
DENG L, ZHANG Y F, YANG L C, et al. Accurate performance and associated influence factors for pulse wave velocity measurement of carotid arteries based on ultrasonic transit time method[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2017, 39(2): 316-321. [本文引用:1]
[39] TIJSSELING A S, ANDERSON A. Johannes von Kries and the history of water hammer[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 2007, 133(1): 1-8. [本文引用:1]
[40] MILNOR, BIRCH B D. Hemodynamics. Second Edition[J]. Yale Journal of Biology & Medicine, 1989, 62(1): 50-51. [本文引用:3]
[41] CZUWALA P J. McDonald's blood flow in arteries: Theoretical, experimental and clinical principles[J]. Echocardiography, 2010, 8(3): 405-406. [本文引用:4]
[42] RABBEN S, STERGIOPULOS N L, SMISETH O, et al. An ultrasound-based method for determining pulse wave velocity in superficial arteries[J]. Journal of Biomechanics, 2004, 37(10): 1615-1622. [本文引用:1]
[43] OLHEDE S C, WALDEN A T. Noise reduction in directional signals using multiple morse wavelets illustrated on quadrature Doppler ultrasound[J]. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2003, 50(1): 51-57. [本文引用:1]
[44] ALASTRUEY J. Numerical assessment of time-domain methods for the estimation of local arterial pulse wave speed[J]. Journal of Biomechanics, 2011, 44(5): 885-891. [本文引用:1]
[45] KHIR A W, ZAMBANINI A, PARKER K H. Local and regional wave speed in the aorta: effects of arterial occlusion[J]. Medical Engineering & Physics, 2004, 26(1): 23-29. [本文引用:1]
[46] DI LN, STEA F, KUSMIC C, et al. Non-invasive assessment of pulse wave velocity in mice by means of ultrasound images[J]. Atherosclerosis, 2014, 237(1): 31-37. [本文引用:1]
[47] KHIR A W, PARKER K H. Measurements of wave speed and reflected waves in elastic tubes and bifurcations[J]. Journal of Biomechanics, 2002, 35(6): 775-783. [本文引用:1]