17 多普勒彩超原理和应用

17.1 原理

\[ f = \frac{v+v_r}{v-v_s}f_0 \]

当相互靠近时

具体的测量公式推导见医学物理导论11.1节，下面直接给出
\[ \Delta f = -\frac{v}{c}(\cos\phi_i + \cos\phi_r)f_0 \]
其中\(v,c\)分别是血液流速和声速；不能垂直测，一般测量中\(\phi_i = \phi_r\)

17.2 超声多普勒成像系统

连续超声多普勒成像仪

缺点：所有运动目标产生的信号混合在一起，没有辨识深度的信息

改进：收发分离；声束交叉域法

脉冲式

多了一个距离选通门

17.3 图谱解读

血流运动状态的彩色显示方法

一般而言都是红色正向（靠近），蓝色背向（远离），这和物理上的红移蓝移相反

颜色越亮，速度越快

湍流用绿色，表示流速方差的大小

扇形探头会有这个问题

将在视野内的血液称为取样容积，回波信号越大，这个信号区间显示出来更亮，说明更多血细胞流速在这个区间内

为了准确显示频移大小和方向，PRF必须大于多普勒频移的两倍，由采样定理可知

17.4 多普勒血液测量信号处理

回波频率成分

是一个频带，需要进行调制解调

在频谱搬移后，先低通得到多普勒频移，再用壁滤波器消除低频杂波，是一个高通滤波器

信号处理流程如下

变化的频率是远小于超声频率的，分离信号后用低通过滤出来，然后用时域自相关法进行频率估计

时域自相关法：估算某一信号在不同时刻的相位差，由此获得信号的平均频率，进而推算出多普勒频移的频率