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多普勒超音波

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多普勒超音波檢查, 雙工超音波檢查
頸總動脈頻譜雙工掃描
MeSHD018616
MedlinePlus003433
頸總動脈彩色超音波多普勒聲像圖(雙工掃描)

多普勒超音波檢查是一種利用多普勒效應組織體液(通常是血液)的運動以及組織體液超音波換能器之間的相對速度進行成像的醫學超音波檢查[1]

多普勒超音波大大提高了醫學超音波檢查的能力,它利用多普勒效應判斷某結構(通常是血流)是否朝向或背離探頭運動,並計算出其相對速度。通過計算部分樣本容積的頻率漂移(例如心臟瓣膜上方的噴射血流),可以確定其方向、速度,並顯示出來。這對心血管方面的研究特別有用,對其他的一些醫學領域也是必要的,比方說診斷肝臟門脈高壓症時的血流逆行。多普勒信息的圖形化顯示可以使用頻譜多普勒,也可以使用彩色多普勒或者能量多普勒。通常此信息利用立體聲揚聲器表現出來:是一種雖然為人工合成,但是特徵明顯的聲音。彩色多普勒超音波在中國大陸亦稱彩超。

嚴格說來,大多數現代超音波儀並不使用多普勒效應來測定流速,而是依賴脈衝多普勒(PW)技術。機器發出超音波脈衝,然後再切換至接收模式。這樣,接收到的反射脈衝並沒有頻率漂移,聲學效應也不連續。但是,經過多次測量,這些序貫的測量的相變可以用來得到頻率漂移(因為頻率是相變的速度)。為了從發射信號和接收信號得到相變漂移信息,通常使用2種算法中的一種:自相關技術或者相關性技術。更舊的機器,採用連續多普勒(CW)技術,按上述方式顯示多普勒效應。為了做到這點,機器的發射和接收換能器必須是分立的。採用連續多普勒技術的機器,其主要缺點在於不能獲得距離信息(而這正是脈衝多普勒系統的主要優點——發射和接收脈衝所花的時間在知道聲速的情況下可以換算成距離信息)。

在超音波領域(但不是指信號處理領域),術語多普勒超音波兼指脈衝多普勒和連續多普勒系統,而忽視速度測量的不同機理。

參考文獻

  1. ^ L'Investigation vasculaire par ultrasonographie doppler. Masson. 1978. ISBN 2-225-63679-6.