[2018年必威体育精装版整理]2多普勒超声原理简介.ppt

多普勒超声的历史 50—70年代：多普勒频谱阶段只有频谱显示血流速度等参数，没有二维图像 80年代：创立了二维彩色多普勒显象技术。1982年，Aloka公司生产了第一台彩超，用于心脏检查。 90年代：全数字化。 彩色多普勒能量图（CDE） 彩色多普勒方向能量图（CCD） 彩色多普勒组织成像（CDT） 能量谐波成像技术（PHI） 多普勒超声原理 多普勒效应 频谱多普勒 彩色多普勒 多普勒效应 波源或接收者相对介质运动时引起频移 波源运动、接收者运动（相对介质） 多普勒效应的计算 接收者运动 波源运动 速度的计算 多普勒效应 频谱多普勒 彩色多普勒 频谱多普勒 脉冲波多普勒(PW) 连续波多普勒(CW) 高脉冲重复频率多普勒(HPRF) 脉冲波多普勒 脉冲多普勒原理 频谱 脉冲多普勒相关参数 PRF（脉冲重复频率） SV（采样容积） θ（角度） f0（发射频率） PRF（脉冲重复频率） Nyquist限制 Nyquist限制（时域） Nyquist限制（频域） SV(采样容积) SV即为距离选通时间的长短 SV(采样容积) θ（角度） 连续波多普勒 高脉冲重复频率多普勒 最大可测速度增加 介于PW和CW之间 HPRF 多普勒效应 频谱多普勒 彩色多普勒 黑白图像和彩色血流显示 彩色多普勒成像 B+C+D显示 能量多普勒 回波信号进行频谱分析后，获取其中的能量信息 优点：灵敏度高，能显示极小血管的血流，夹角为90o时仍能成像 缺点：不包含方向信息，不能判断血流的方向 能量多普勒 方向能量多普勒 弥补能量多普勒不能显示血流方向的不足，增加方向信息 不管是能量多普勒还是方向能量多普勒，反映的是血流中能量的大小，并不是速度的大小 方向能量显示 彩色映射（MAP） 彩阶 壁滤波 运动目标显示器（MTI），其实质为壁滤波器。 血流成像的质量取决于MTI的特性。 针对不同的彩色显示需要，滤除不必要的信息 自相关算法 彩色多普勒原理 临床指标 空间分辨率－－充盈不溢出 速度分辨率－－高、低速血流同时显示 时间分辨率－－帧频 灵敏度－－低速血管、小血管成像 均匀性－－图像色彩均匀 影响CDFI的参数 取样框——时间分辨率，帧频 增益——灵敏度 PRF 角度 壁滤波 彩色优先 彩色余晖 取样框 彩色增益 频谱增益 彩色壁滤波 频谱滤波 PRF(脉冲重复频率) 彩色、频谱混叠 角度 角度 彩色聚焦 焦点位置适当 彩色优先 彩色余晖 谢谢！ 自相关 算法 速度 能量 方差 壁 滤波 速度 估计 正交 解调 波束 合成 射频放大 TGC cos(wt) sin(wt) I Q 余晖 保持 频率 能量 带宽 彩色 优先 编码 数字 扫描 变换 彩色 血流 显示 灰度 图像 速度分辨率 色彩视觉效果 增益过大 增益过小 增益过大 增益过小 增益适中 壁滤波过高 壁滤波适中 滤波过高 滤波适中 PRF过低 PRF过高 夹角过大 夹角适中 焦点位置不当 聚焦点应随时跟踪被检测血管的深度 * * 频差 fo ：发射频率，取决于仪器发射参数 fd ：频差，仪器根据接收信号提取，与f0有关 c ： 声速，固定值 θ：声束与目标运动方向夹角，需要由 操作者输入用于计算 多普勒超声的作用是得到v（血流速度） 具有距离选通能力，可以选择来自不同深度的血流信号 脉冲波多普勒 合 成 解 调 频 谱 分 析 显 示 接收滤波 TGC调节 波束合成 检波 鉴相 鉴频 相交 (乘法) 功率谱密度函数 FFT 图像映射 灰度 伪彩 方向 速度 声窗 频带 强度 当所测频偏fd PRF/2时，频谱将会出现混叠 影响最大探测速度（频谱混叠） 影响最大探测深度 因此，PRF ≥ 2 fd -- --② 根据公式①②③ 0 15 30 45 60 0 30 60 90 120 f=0.25Hz f=0.25Hz 4S 4S 抽样频率f’＝1Hz 抽样频率f’＝0.5Hz fd 0 fd 2PRF PRF 0 PRF 2PRF 频域信号 频谱扩展 PRF2fd PRF=2fd PRF2fd 血流 夹角增加时，计算得到的血流速度 与真实值误差增大。 0 15 30 45 60 75 90 每度误差（％） 10 8 6 4 2 无距离选通能力 可探测血流速度范围大 弥补脉冲多普勒的不足，两者结合诊断 增加脉冲重复频率,在接收时序上作处理 1