多普勒超聲成像系統(tǒng)一般包含有發(fā)射、接收處理以及監(jiān)測(cè)三大部分。多普勒超聲成像系統(tǒng)中，處理和監(jiān)測(cè)部分廣泛使用計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)、實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)、測(cè)定聲束方位的換能器定位系統(tǒng)等，從而提高測(cè)量精度，并顯示多種參數(shù)。

多普勒超聲成像系統(tǒng)的工作原理

1、超聲多普勒頻移信號(hào)產(chǎn)生的原理

所謂多普勒效應(yīng)就是接收到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)反射或散射的超聲波頻率與原發(fā)射頻率有所不同。這種由多普勒效應(yīng)引起的發(fā)射頻率與運(yùn)動(dòng)目標(biāo)反射或散射的頻率之間的頻差稱為多普勒頻移。當(dāng)考慮到聲源和接收器運(yùn)動(dòng)方向之間存在夾角時(shí)，對(duì)于多普勒超聲成像系統(tǒng)計(jì)算多普勒頻移常用公式：

對(duì)于反射式超聲多普勒診斷儀計(jì)算多普勒頻移常用公式：

式中：c為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度;為聲源和接收器運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角;v為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度;人為聲源頻率，正號(hào)表示運(yùn)動(dòng)目標(biāo)朝向探頭運(yùn)動(dòng)，負(fù)號(hào)表示運(yùn)動(dòng)目標(biāo)背向探頭運(yùn)動(dòng)。

2、多普勒頻移的解調(diào)原理

多普勒超聲成像系統(tǒng)，接收器接收到的口波信號(hào)除了有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)產(chǎn)生的多普勒頻移信號(hào)外，還有靜止目標(biāo)或慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)產(chǎn)生的信號(hào)。另外，由于實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)射和接收換能器靠得很近，所以總有一部分發(fā)射信號(hào)透過來直接耦合到接收器，這些不需要的波稱為雜波。從復(fù)雜的口波信號(hào)中提取多普勒頻移信號(hào)，完成這一任務(wù)稱為多普勒頻移解調(diào)。

由于血流的速度遠(yuǎn)小于發(fā)射波聲速，且口波中雜波分量的幅度通常比有用的多普勒頻移信號(hào)大得多，所以要求解調(diào)器既能檢出頻率在發(fā)射頻率百分之一以下的多普勒頻移信號(hào)，還要能檢出被雜波所掩蓋的多普勒頻移信號(hào)。完成這一任務(wù)的方法很多，非定向解調(diào)中有相干解調(diào)和非相干解調(diào);定向解調(diào)中有單邊帶濾波法、外差法和正交相位解調(diào)法等。

多普勒超聲成像系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

1、連續(xù)超聲多普勒診斷儀的應(yīng)用

連續(xù)超聲多普勒診斷儀通過發(fā)射與接收連續(xù)多普勒信號(hào)，來獲得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的信息。這類多普勒超聲成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，可用來觀測(cè)心壁、瓣膜、胎體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

這類多普勒超聲成像系統(tǒng)的測(cè)量也存在很大的局限性，例如不能判斷物體的運(yùn)動(dòng)方向，不能探測(cè)血流狀態(tài)。由于沒有深度分辨力，它也不能探測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的深度，因此目前除用以胎兒的檢測(cè)外，已經(jīng)很少在臨床應(yīng)用。

2、連續(xù)超聲多普勒血流計(jì)的應(yīng)用

利用連續(xù)超聲多普勒血流計(jì)可以檢測(cè)血流速度的大小與方向，尤其是在測(cè)量高速血流時(shí)連續(xù)超聲多普勒血流計(jì)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

此類多普勒超聲成像系統(tǒng)仍不能分辨探頭和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)間的距離，測(cè)量結(jié)果受聲速和運(yùn)動(dòng)方向夾角影響較大，無法了解異常血流的產(chǎn)生部位。

3、脈沖超聲波多普勒血流計(jì)的應(yīng)用

脈沖超聲波多普勒血流計(jì)發(fā)射的是超聲脈沖同時(shí)有延遲電路來控制接收器，使得這種儀器具有距離選通能力。如果采用不同的延遲時(shí)間，就可以得到沿聲束方向上不同深度的血流速度，從而構(gòu)成血流剖面圖。目前脈沖超聲波多普勒血流計(jì)與B超顯像儀進(jìn)行組合，用前者檢查血流狀態(tài)，用后者探測(cè)解剖結(jié)構(gòu)，所以能在診斷瓣口與血管狹窄、瓣膜關(guān)閉不全及先天性間隔缺損所致的分流方面取得良好的效果。

這類多普勒超聲成像系統(tǒng)也有它的缺點(diǎn)，它所測(cè)血流速度的大小即多普勒頻移大小受脈沖重復(fù)頻率的限制。當(dāng)其頻移值超過尼奎斯特頻率時(shí)，速度高的血流尖峰部分不能正常顯示，出現(xiàn)頻率倒錯(cuò)的顯像。此外，由于采樣體積范圍很小，需要在斷面上反復(fù)移動(dòng)，檢測(cè)時(shí)間較長。

4、彩色多普勒血流顯像儀的應(yīng)用

彩色多普勒血流顯像儀是通過對(duì)散射回聲多普勒信息做相位檢測(cè)并經(jīng)自相關(guān)處理、彩色灰階編碼，把平均血流速度分類以彩色顯示，它與B型圖像和M型超聲心動(dòng)圖相結(jié)合，可提供心臟和大血管內(nèi)血流的時(shí)間和空間信息。可同時(shí)顯示心臟某一斷面上全部血流束的分布及數(shù)目，腔室形態(tài)、大小;表現(xiàn)血流途徑及方向;辨別層流、湍流或渦流;測(cè)量血流束的面積、輪廓長度和寬度;清楚暗示血管結(jié)構(gòu)異常與血液動(dòng)力學(xué)異常的關(guān)系。

這類多普勒超聲成像系統(tǒng)常用于心臟瓣膜病、先天性心臟病、心肌病、心臟腫瘤的無創(chuàng)傷診斷，彩色多普勒血流顯像直觀、形象、快速檢測(cè)，診斷靈敏和準(zhǔn)確率很高。當(dāng)然，彩色多普勒血流顯像也有其局限性，它更多地作為定性診斷的方法，而對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的定量分析還需借助頻譜多普勒。

 

2018-11-24 14:10:55 1400次 http://www.yiqi.com/daogou/detail_1668.html 熱門標(biāo)簽：
凝膠成像系統(tǒng)是一種成像裝置，可將采集的圖像通過相應(yīng)的分析軟件，進(jìn)行定性和輔助定量分析。凝膠成像系統(tǒng)范圍越來越廣，可以應(yīng)用于DNA/RNA凝膠、酶標(biāo)板、薄層層析板、DNA指紋圖譜、化學(xué)發(fā)光、熒光顯影等圖像的分析和處理。

11-24

核磁共振成像儀利用核磁共振成像原理，依據(jù)所釋放的能量在物質(zhì)內(nèi)部不同結(jié)構(gòu)環(huán)境中不同的衰減，通過外加梯度磁場(chǎng)檢測(cè)所發(fā)射出的無線電波，即可得知構(gòu)成這一物體原子核的位置和種類，據(jù)此繪制物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖像。

11-24

CT機(jī)是一種應(yīng)用CT成像技術(shù)，廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)的成像儀器。CT機(jī)在檢測(cè)方面的巨大的優(yōu)勢(shì)使其在多個(gè)領(lǐng)域諸如醫(yī)學(xué)、工業(yè)、工程、農(nóng)業(yè)、安全檢測(cè)等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。

11-24

活體成像系統(tǒng)是一套非常靈敏的光學(xué)檢測(cè)儀器，能夠直接監(jiān)控活體生物體內(nèi)的細(xì)胞活動(dòng)和基因行為。通過活體成像系統(tǒng)，可以觀測(cè)活體動(dòng)物體內(nèi)腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移，感染性疾病發(fā)展過程、特定基因的表達(dá)等生物學(xué)過程。

11-24