多普勒超声原理简介课件

,#,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,编辑母版标题样式,多普勒超声原理,多普勒效应,频谱多普勒,彩色多普勒,第,1,页,/,共,49,页,多普勒超声原理多普勒效应第1页/共49页,1,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）,第,2,页,/,共,49,页,多普勒效应波源或接收者相对介质运动时引起频移第2页/共49页,2,多普勒效应的计算,接收者运动,波源运动,频差,第,3,页,/,共,49,页,多普勒效应的计算接收者运动频差第3页/共49页,3,速度的计算,f,o,：发射频率，取决于仪器发射参数,f,d,：频差，仪器根据接收信号提取，与,f,0,有关,c,： 声速，固定值,：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）,第,4,页,/,共,49,页,速度的计算fo ：发射频率，取决于仪器发射参数多普勒超声的作,4,多普勒效应,频谱多普勒,彩色多普勒,第,5,页,/,共,49,页,多普勒效应第5页/共49页,5,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),第,6,页,/,共,49,页,频谱多普勒脉冲波多普勒(PW)第6页/共49页,6,脉冲波多普勒,具有距离选通能力，可以选择来自不同深度的血流信号,第,7,页,/,共,49,页,脉冲波多普勒具有距离选通能力，可以选择来自不同深度的血流信号,7,脉冲波多普勒,第,8,页,/,共,49,页,脉冲波多普勒第8页/共49页,8,脉冲多普勒原理,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,第,9,页,/,共,49,页,脉冲多普勒原理合解频显接收滤波检波功率谱密度函数图像映射第9,9,频谱,方向,速度,声窗,频带,强度,第,10,页,/,共,49,页,频谱 方向第10页/共49页,10,脉冲多普勒相关参数,PRF,（脉冲重复频率）,SV,（采样容积）,（角度）,f,0,（发射频率）,第,11,页,/,共,49,页,脉冲多普勒相关参数 PRF（脉冲重复频率）第11页/共49,11,PRF,（脉冲重复频率）,当所测频偏,f,d, 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 f,d,- -,根据公式,第,12,页,/,共,49,页,PRF（脉冲重复频率）当所测频偏fd PRF/2时，频谱,12,Nyquist,限制,0,15,30,45,60,0,30,60,90,120,第,13,页,/,共,49,页,Nyquist限制0153045600306090120第1,13,Nyquist,限制（时域）,f=0.25Hz,f=0.25Hz,4S,4S,抽样频率,f,1Hz,抽样频率,f,0,.,5Hz,第,14,页,/,共,49,页,Nyquist限制（时域）f=0.25Hzf=0.25Hz4,14,Nyquist,限制（频域）,f,d,0 f,d,2PRF PRF 0 PRF 2PRF,频域信号,频谱扩展,PRF2f,d,PRF=2f,d,PRF2f,d,第,15,页,/,共,49,页,Nyquist限制（频域）fd 0 fd,15,SV(,采样容积,),SV,即为距离选通时间的长短,血流,第,16,页,/,共,49,页,SV(采样容积)SV即为距离选通时间的长短血流第16页/共4,16,SV(,采样容积,),第,17,页,/,共,49,页,SV(采样容积)第17页/共49页,17,夹角增加时，计算得到的血流速度,与真实值误差增大。,（角度）,0 15 30 45 60 75 90,每度误差,（）,10,8,6,4,2,第,18,页,/,共,49,页,夹角增加时，计算得到的血流速度（角度）0 15,18,连续波多普勒,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,第,19,页,/,共,49,页,连续波多普勒无距离选通能力第19页/共49页,19,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,增加脉冲重复频率,在接收时序上作处理,第,20,页,/,共,49,页,高脉冲重复频率多普勒最大可测速度增加增加脉冲重复频率,在接收,20,HPRF,1,2,3,1,3,5,2,4,PRF,HPRF,探测深度,d,20cm,10cm,16cm,16cm,16cm,16cm,8cm,8cm,8cm,8cm,8cm,8cm,8cm,8cm,16cm,16cm,16cm,第,21,页,/,共,49,页,HPRF12313524PRFHPRF探测深度d20cm10,21,多普勒效应,频谱多普勒,彩色多普勒,第,22,页,/,共,49,页,多普勒效应第22页/共49页,22,黑白图像和彩色血流显示,黑白二维图像,彩色血流显示,第,23,页,/,共,49,页,黑白图像和彩色血流显示黑白二维图像彩色血流显示第23页/共4,23,彩色多普勒成像,将彩色血流显示叠加在二维的黑白图像上。临床上可以同时得到组织解剖结构和血流的运动信息,第,24,页,/,共,49,页,彩色多普勒成像将彩色血流显示叠加在二维的黑白图像上。临床上可,24,B+C+D,显示,第,25,页,/,共,49,页,B+C+D显示第25页/共49页,25,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,90,o,时仍能成像,缺点：不包含方向信息，不能判断血流的方向,第,26,页,/,共,49,页,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第26页,26,能量多普勒,第,27,页,/,共,49,页,能量多普勒第27页/共49页,27,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,第,28,页,/,共,49,页,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,28,方向能量显示,第,29,页,/,共,49,页,方向能量显示第29页/共49页,29,彩色映射（,MAP,）,第,30,页,/,共,49,页,彩色映射（MAP）第30页/共49页,30,彩阶,第,31,页,/,共,49,页,彩阶第31页/共49页,31,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,第,32,页,/,共,49,页,壁滤波运动目标显示器（MTI），其实质为壁滤波器。第32页/,32,自相关算法,自相关,算法,速度,能量,方差,第,33,页,/,共,49,页,自相关算法自相关速度能量方差第33页/共49页,33,彩色多普勒原理,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,第,34,页,/,共,49,页,彩色多普勒原理壁速度正交波束射频放大TGCcos(wt)si,34,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,第,35,页,/,共,49,页,临床指标空间分辨率充盈不溢出第35页/共49页,35,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,速度分辨率,色彩视觉效果,第,36,页,/,共,49,页,影响CDFI的参数取样框时间分辨率，帧频速度分辨率色彩视,36,取样框,第,37,页,/,共,49,页,取样框第37页/共49页,37,彩色增益,增益过大,增益过小,第,38,页,/,共,49,页,彩色增益增益过大增益过小第38页/共49页,38,频谱增益,增益过大 增益过小 增益适中,第,39,页,/,共,49,页,频谱增益 增益过大 增益过小,39,彩色壁滤波,壁滤波过高,壁滤波适中,第,40,页,/,共,49,页,彩色壁滤波壁滤波过高壁滤波适中第40页/共49页,40,频谱滤波,滤波过高,滤波适中,第,41,页,/,共,49,页,频谱滤波滤波过高滤波适中第41页/共49页,41,PRF,过低,PRF,过高,PRF(,脉冲重复频率,),第,42,页,/,共,49,页,PRF过低PRF过高PRF(脉冲重复频率)第42页/共49页,42,彩色、频谱混叠,第,43,页,/,共,49,页,彩色、频谱混叠第43页/共49页,43,角度,夹角过大,夹角适中,第,44,页,/,共,49,页,角度夹角过大夹角适中第44页/共49页,44,角度,第,45,页,/,共,49,页,角度第45页/共49页,45,彩色聚焦,焦点位置适当,焦点位置不当,聚焦点应随时跟踪被检测血管的深度,第,46,页,/,共,49,页,彩色聚焦焦点位置适当焦点位置不当聚焦点应随时跟踪被检测血管的,46,彩色优先,第,47,页,/,共,49,页,彩色优先第47页/共49页,47,彩色余晖,第,48,页,/,共,49,页,彩色余晖第48页/共49页,48,谢谢！,第,49,页,/,共,49,页,谢谢！第49页/共49页,49,