血管狭窄是一种临床常见的动脉血管疾病。临床研究表明,在人体动脉的高度弯曲处、分岔口、汇合处是动脉硬化症的高发部位。动脉硬化会引起血管内壁环境的改变,形成动脉狭窄,其与临近血管内细胞组织异常增生、血栓形成及远端血管供血不足等有密切的联系。最新研究表明,动脉血管内壁周围微小血流状态异常的检出,对血管狭窄疾病的治疗及预防具有极为重要的作用。超声诊断技术是目前一种十分重要的获取血管系统血流动力学信息的方法。利用超声技术诊断血管狭窄及斑块等疾病时,诊断的准确性不仅取决于设备的硬件性能,而且还与超声血流信号处理及诊断特征提取算法密切相关。由计算机仿真模型合成的超声血流信号是评价信号分析及特征提取算法性能的重要试验手段之一,在超声血管狭窄及斑块诊断方法研究中具有广泛应用。基于上述背景,本文提出双边轴对称狭窄血管超声多普勒血流信号的解析仿真模型并基于此模型提取轻度狭窄血管中靠近管腔内壁周围微小血流信号进行分析。论文中所涉及的解析仿真模型综合考虑了双边轴对称狭窄血管内非平稳血流速度、声学和采样容积几何特性等因素对超声多普勒血流信号的影响。该模型首先根据双边轴对称狭窄血管上游均匀段轴向非平稳血流速度并通过求解纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程,获得不同程度双边轴对称狭窄血管内非平稳血流速度。其次将采样容积沿轴向及径向分割为不同的子空间,然后使用总体分布非参数估计方法估计各子空间的功率谱密度并将其累加得到理论时变功率谱密度。使用Mo和Cobbold建立的多普勒信号仿真模型合成不同狭窄程度血管内超声多普勒脉动血流信号。最后,基于此模型提取轻度狭窄血管中靠近管腔内壁周围的微小、低速血流信号进行分析。实验结果一方面表明该模型仿真的不同程度双边轴对称狭窄血管内非平稳血流信号与临床上采集的实际信号具有相同的特征；另一方面说明了轻度狭窄血管内靠近管腔内壁周围的血流信号具有如下特征：轻度狭窄血管中,狭窄下游中心区域血流为正常层流；但管腔内壁周围既有正向也有反向血流,狭窄程度越大反向血流速度越快,正向血流速度越慢,表现出与正常血管中靠近管腔内壁周围血流流速不同的分布特征。本文实验为临床上早期诊断血管狭窄疾病提供了有应用前景的理论结果。