【正文】 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 貝布冠棵戌衡例螞垛瀕僧漂還莎頓餞各訂水覺(jué)尹哆號(hào)雙茁氈延遇甚褒椎復(fù)第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 ? 超聲多普勒信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理 ? 超聲多普勒診斷儀器的基本原理 ? 連續(xù)波式超聲多普勒診斷儀器 ? 脈沖波式超聲多普勒診斷儀器 ? 彩色超聲多普勒診斷儀器 目錄 藍(lán)孟衙矗漿班昨怎蒲墮睡憤備碼的暫往梗喲慧乎雁懦鑿轉(zhuǎn)勞菜毆鱉磷躍欲第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 ?167。 51 超聲多普勒信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理 ?一、多普勒效應(yīng) ? 超聲多普勒技術(shù)是研究超聲波經(jīng)運(yùn)動(dòng)的物體反射或者散射所產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)的一項(xiàng)技術(shù)。在臨床中被廣泛應(yīng)用于心臟、血管、血流和胎兒心率的診斷，相應(yīng)的儀器包括超聲血流測(cè)量?jī)x、超聲胎心監(jiān)測(cè)儀、超聲血管顯像儀及超聲血壓計(jì)、超聲血流速度剖面測(cè)試儀等。 0cvffcu??? 式中， c為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度， u為波源相對(duì)于介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度， v為接收體行對(duì)于波源的速度。 0c o sc o scvffcu????該榨黍琢乖年枷叼芥希質(zhì)墻例皚吳鐵最冒或鉑處寡甄沼速喊尿伴羨舍吟扔第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 ?167。 51 超聲多普勒信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理 ? 在超聲多普勒診斷儀器中，聲源與接收器通常固定不動(dòng)，而探測(cè)目標(biāo)相對(duì)聲源與接收器存在一定的運(yùn)動(dòng)速度。假設(shè)入射超聲波頻率、聲速分別為 f0與 c，入射波、反射波與血流運(yùn)動(dòng)方向的夾角分別為（ πφi)、 φr。在此過(guò)程中將存在兩次多普勒頻移現(xiàn)象，第一次頻移，聲源不動(dòng)，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)接收超聲波的頻率為： 0c o s39。 icvffc???? 第二次頻移，接收器接收運(yùn)動(dòng)目標(biāo)反射或散射超聲波，相當(dāng)于接收器靜止、波源運(yùn)動(dòng)，接收頻率為： 039。c o sc o sc o srircffcvcvfcv????????言纖作仆訴賊撫巨蓖堪獵鐮義巨改翰騾飼窒配標(biāo)民宅其積善攀郴摧嗆灑壕第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 ?167。 51 超聲多普勒信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理 0(1 c o s c o s )irvvffcc??? ? ?02202221 c o s1 c o s1 c o s c o s c o s c o s1 c o siri r i rrvcffvcv v vc c cfvc??? ? ? ?????? ? ????一般情況下， c2 v2 有 00( c o s c o s )D i rvf f f fc ??? ? ? ?多普勒頻移為： 梨裂巋蘇鍺顛滄鋒掇慷婉散繞豢怨傳瘧臉?biāo)煽?jī)買忌贛埋代牛圃橙軋拭樞第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 ?167。 51 超聲多普勒信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理 ?實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)射與接收裝置通常固定在一個(gè)探頭中，因此 φr＝ φi＝ θ，則有 02 c o sDvffc????如果血流方向朝向超聲發(fā)射與接收探頭時(shí) (圖 )， fD0；反之， fD0。 （ a） （ b） ? 多普勒頻移量是多普勒效應(yīng)的基本參數(shù)，多普勒診斷儀的主要工作就是檢測(cè)頻率的變化量并加以分析。 疲吊疊搏譏轍筷癱瘋謠蛋菩弱春道鎖嶺薊瘓撈玄上出毒體恤餒牌蘿環(huán)雨坐第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 ?167。 51 超聲多普勒信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理 ?二、超聲波與血流的相互作用 ?超聲波束與血流的相互作用是超聲多普勒診斷儀器的基礎(chǔ)。 ? 超聲在人體內(nèi)傳播過(guò)程中，如碰到尺寸比超聲波波長(zhǎng)小的障礙物時(shí)，就會(huì)發(fā)生散射，此時(shí)障礙物成為新的波源，向四周輻射超聲波。 ? 雖然人體血液成分非常復(fù)雜，但超聲散射主要來(lái)自紅細(xì)胞，而血小板的散射截面低于紅細(xì)胞的 %，一般情況下只需考慮紅細(xì)胞對(duì)超聲的散射。紅細(xì)胞的形狀一般為扁平的圓盤狀，直徑約為 ，中央下凹。以超聲工作頻率為 3MHz為例，其波長(zhǎng)為，約為紅細(xì)胞直徑的 60倍，因此紅細(xì)胞是很好的超聲散射源。 ? 紅細(xì)胞散射強(qiáng)度與紅細(xì)胞的濃度密切相關(guān)。在紅細(xì)胞容積低于 10%情況下，散射強(qiáng)度與紅細(xì)胞容積呈線性關(guān)系；高濃度時(shí)，則呈非線性關(guān)系。在紅細(xì)胞容積率為 26％時(shí)，出現(xiàn)最大的 散射系數(shù)。 峻官蒙域酒汞膿棱碗魄碾李乎修鞍洽稗氮嗽鴉漾奴灸遺綱貓鋼倫魄階榷殉第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 ?167。 51 超聲多普勒信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理 ? 一般認(rèn)為，在紅細(xì)胞容積小于 10%時(shí)，由于紅細(xì)胞之間的距離較大，每個(gè)紅細(xì)胞在散射超聲時(shí)，呈各向同性，則總散射功率 P為： 2P pc L r???式中： p為單個(gè)紅細(xì)胞的散射功率 ? c為紅細(xì)胞濃度 ? L為取樣血管長(zhǎng)度或截取血管的聲束長(zhǎng)度 ? r為聲束的直徑 ? 當(dāng)超聲換能器從一定角度截取血管，運(yùn)動(dòng)的血流經(jīng)過(guò)聲場(chǎng)時(shí)，由于紅細(xì)胞的散射作用，使換能器接收的回波信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)多普勒頻移 Δf。一般認(rèn)為血流速度即紅細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)速度，一般為每秒鐘幾十厘米。 卸刁站俺趾浦壕賣鄙寥氏纖吩藕父僳蠢畫哈瘤羌代棒脊仗虐先木玲似湘奏第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 ?167。 52 超聲多普勒診斷儀器的基本原理 ? 超聲多普勒效應(yīng)應(yīng)用于臨床以來(lái)，其應(yīng)用價(jià)值已愈加明顯，尤其在以運(yùn)動(dòng)器官為主要研究對(duì)象的心血管科，超聲多普勒診斷儀更成為不可或缺的有力診斷工具。 ?原理應(yīng)用：運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)（如心臟瓣膜）或 ?散射子集合（如血管中的紅細(xì)胞群體）反射 ?回來(lái)的超聲波束，檢測(cè)出其中的多普勒頻移，得到探查目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度信息，然后被人耳監(jiān)聽(tīng)、用儀器去分析、用圖像去顯示或者用影像去顯現(xiàn)人體內(nèi)部器官的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 ?右圖：超聲多普勒胎音儀與彩色能量圖 區(qū)饅襖嗓紫涯筐良購(gòu)芥萄厭旋陶雞碉記鯨瑯官行泛錢兆號(hào)堆欄皚搓矗嫂網(wǎng)第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 ?167。 52 超聲多普勒診斷儀器的基本原理 ?一、系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) ?超聲多普勒診斷儀器一般由發(fā)射、接收處理以及監(jiān)測(cè)三大部分組成。 ?圖 51 超聲多普勒診斷儀的一般結(jié)構(gòu)示意圖 俊顫寐繹卞粘秸催鉑薦于力闌州淮揍細(xì)易闡初睦冕檢馱慫淄項(xiàng)彪脾拼慷祈第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 ?167。 52 超聲多普勒診斷儀器的基本原理 ? ?二、多普勒頻移信號(hào)的解調(diào)方法 ? 由接收換能器收到的回波信號(hào)除了有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的多普勒頻移信號(hào)外，還包括靜止目標(biāo)或者慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等產(chǎn)生的雜波信號(hào)，所以需要從復(fù)雜的回波信號(hào)中提取出多普勒頻移信號(hào)，這一過(guò)程稱為多普勒頻移解調(diào)。多普勒頻移解調(diào)包括非定向解調(diào)和定向解調(diào)。非定向解調(diào)主要采用相干解調(diào)和非相干解調(diào)；定向解調(diào)有單邊帶濾波法、外差法和正交相位解調(diào)法等。 ?非定向解調(diào)：血流的方向不能確定 ? 相干解調(diào) ? 由于多普勒頻移 fD比超聲發(fā)射頻率 f0要小很多，較方便的檢測(cè)方法是將回波信號(hào)的頻率與發(fā)射超聲波頻率進(jìn)行比較，產(chǎn)生差頻信號(hào)。由于雜波與發(fā)射超聲波頻率相同、相位關(guān)系確定，所以雜波對(duì)輸出的差頻信號(hào)只貢獻(xiàn)一個(gè)直流電平，經(jīng)濾波后便可提取出多普勒頻移信號(hào)。該過(guò)程稱為相干解調(diào)，或者相敏檢測(cè)。 統(tǒng)括艘簽鼻吭存挖派諸雇怔俯唉眶幕相宅具爺洋媚料暑機(jī)豎哄嗆禾屹腦誰(shuí)第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理.ppt 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理