超声多普勒诊疗和成像.pptx

第七章超声多普勒诊疗与成像超声多普勒效应
多普勒原理在超声医学诊疗中应用
超声血流检测物理学基础
D型超声成像诊疗仪及其应用范围和特点（超声多普勒血流成像仪、能量多普勒血流成像）血流成像发展
连续波超声血流成像
脉冲波超声血流成像
多通道脉冲波超声血流成像
超声多普勒血流成像1842年奥地利物理学家多普勒（Doppler）发觉并研究了声波“频移”现象，后被命名为“多普勒效应”。
多普勒效应是指波源将某一频率f波以一个固定传输速度向外辐射时,假如波源与接收系统产生相对运动，则所接收到波频率f′会发生改变（即频移），即两个频率差值：超声多普勒效应超声多普勒效应二、多普勒原理在超声医学诊疗中应用多普勒原理在超声医学诊疗中应用多普勒原理在超声医学诊疗中应用多普勒原理在超声医学诊疗中应用多普勒原理在超声医学诊疗中应用频率偏移大小：当超声发射体(探头)和反射体之间有相对运动时，回声频率有所改变，此种频率改变称之为频移。距离变近则频率增加，距离变远则频率降低。
检测出多普勒频偏，就能够得出运动器官或血流运动速度，而超声多普勒频偏正负能够反应出运动方向。利用由运动结构反射回来超声波束多普勒频移来提供人体器官或物体（如心脏壁和血液）运动速度信息超声多普勒方法，已被广泛应用于人体运动结构临床诊疗中，而且含有相当高诊疗价值。多普勒原理在超声医学诊疗中应用多普勒原理在超声医学诊疗中应用应用种类：
多普勒超声听诊法
多普勒超声频谱诊疗法与彩色多普勒超声
经颅多普勒越声诊疗法及彩色三维经颅多普勒超声诊疗法
彩色多普勒血流成像法
彩色多普勒能量图法彩色多普勒超声普通是用自相关技术进行多普勒信号处理，把自相关技术取得血流信号经彩色编码后实时地叠加在二维图像上，即形成彩色多普勒超声血流图像。
由此可见，彩色多普勒超声（即彩超）既含有二维超声结构图像优点，又同时提供了血流动力学丰富信息，实际应用受到了广泛重视和欢迎，在临床上被誉为“非创伤性血管造影”。主要优点：
能快速直观显示血流二维平面分布状态。
可显示血流运行方向。
有利于区分动脉和静脉。
有利于识别血管病变和非血管病变。
有利于了解血流性质。
能方便了解血流时相和速度。
能可靠地发觉分流和返流。
能对血流束起源、宽度、长度、面积进行定量分析。三、超声血流检测物理学基础超声血流检测物理学基础超声血流检测物理学基础四、D型超声成像诊疗仪1、连续波多普勒(CWD)
探头中一个换能器发射出某一频率连续超声波信号，当声波碰到运动目标血流中红细胞群，则反射回来信号已是改变了频率超声波。1、连续波多普勒(CWD)
混频、解调
声音、波形或血流图多普勒频谱
频谱处理中，波束成形数字信号经过数字滤波，并经过正交本振信号(LO，频率为发射频率)混频至基带信号，然后以发射脉冲重复频率(PRF)进行采样。
利用复杂快速傅里叶变换(FFT)取得多普勒频谱，以重现接收信号速度信息。多普勒频谱
FFT输出每个二进制信号幅度经过计算和压缩，使其到达显示图像所要求动态范围。最终信号幅度作为时间函数，显示在超声设备显示器上。
在连续波多普勒(CWD)成像系统中，信号处理过程基本相同。
多普勒频谱
除了处理这些显示信号外，频谱处理器还产生左、右声道立体声音频信号，表示正向和负向运动。
DAC对这些信号进行转换，驱动外部扬声器和耳机。1、连续波多普勒(CWD)
多数心脏检验和一些通用超声成像系统中，经常使用连续波多普勒CWD以确保准确测量心脏内高速流动血液。
CWD模式下，超声传感器单元以传感器孔径为中心分割成对等两部分。二分之一单元用于发射，产生CWD聚焦波束；另二分之一单元用于接收，产生聚焦接收波束。1、连续波多普勒(CWD)
发射单元驱动波形为多普勒频率方波，频率范围通常为1MHz至7.5MHz。
发射波形抖动必须足够小，以预防相位噪声对多普勒频移检测影响。
经过正确调整发射波形相位，实现发射波束聚焦。
类似地，经过正确调整接收波形相位并进行叠加，实现CWD接收信号聚焦。1、连续波多普勒(CWD)
在此模式下，发射和接收同时进行，有用多普勒信号频率和不移动人体组织在发射基波频率下产生强反射信号频率相差只有几kHz。
处理如此大信号所需要动态范围已经超出了图像接收通道VGA、AAF和12位ADC能够承受范围。所以，CWD必须使用其它高动态范围接收处理方案。1、连续波多普勒(CWD)
CWD接收机通常使用两种方法处理CWD信号。
第一个方法是高性能超声系统在LNA输出端提取接收到CWD信号。
本振频率等于发送频率混频器对信号进行波束成形，再混频至基带进行处理。
I/Q本振信号能够逐通道调整相位，对接收到CWD信号相位进行偏移。混频器输出相叠加，经带通滤波器，最终进入ADC进行采样。1、连续波多普勒(CWD)
CWD接收机通常使用两种方法处理C