Anatomie a Fyziologie
Dopplerův jev se týká změny v pozorované zvukové vlny, frekvence vzhledem k pohybu. V případě duplexního ultrazvuku je zdroj zvukových vln a měření změny obsažen v sondy snímače. Snímač obsahuje piezoelektrické krystaly, které přeměňují elektrickou aktivitu na ultrazvukové vlny a naopak. Sonda měří frekvenční posun v důsledku odrazů od podkladových tkání., Tento Dopplerův posun se vypočítá jako:
Rovnice 1: f(d) = f(t) – f(r) = f(t) * 2 *
Kde f(d) je Dopplerův posun, f(t) je přenášené frekvence, f(r) je návratem frekvence, c je rychlost ultrazvukové vlny a u*cos(theta) je složku rychlosti odrazu ve směru ultrazvukového paprsku s úhlem theta měří mezi dráze pohybu odrážeče a snímače paprsku. Tato rovnice vysvětluje, proč Dopplerovské obrazy degradují pod úhlem větším než 70 stupňů, když se cos(theta) blíží 0 při 90 stupních., Je-li znám přesný úhel, mohl by být Dopplerův výstup přeložen přímo do rychlosti, ale protože je to často, neznámé výstupy zůstávají jako Dopplerův posun. Tento posun je interpretován pomocí frekvenčního analyzátoru do zvukových nebo vizuálních zobrazení.
elektronická brána je důležitým aspektem ultrasonografie. Všechny duplexní a dopplerovské ultrazvuky jsou vybaveny předem určeným štítem, který řídí hloubku, ve které jsou data interpretována. To umožňuje zvýšenou a sníženou penetraci, kterou lze upravit podle potřeby z anatomických důvodů nebo jasnosti.,
existuje celá řada metod pro generování vln. Patří mezi ně kontinuální vlna, pulzní vlna, vysoká frekvence opakování, barva a výkon. Jak název napovídá, kontinuální vlnový ultrazvuk je kontinuální cyklická generace vln. Jak se vlny rozptýlí a setkávají se s pohyblivými strukturami, procházejí posunem, který se vrací k detektorům. Objekty pohybující se směrem k převodníku mají za následek sníženou frekvenci, zatímco ty, které se pohybují od zvýšené frekvence., Ty jsou pak přeloženy do vizuálních obrazů s červenou tradičně představující pohyb směrem k převodníku a modrou představující pohyb pryč. Když se Dopplerovy posuny stanou, vysoká rekonstrukce může být nepřesná a směry proudění se mohou obrátit. Tento jev je znám jako aliasing artefakt, nebo stav nejasnosti, a řídí Nyquistova limitu, který uvádí, že nejednoznačnost bude dojít, pokud Dopplerův posun je větší než dvojnásobek vzorkovací frekvence. Ultrazvuk pulzní vlny zvýšil maximální měřitelnou rychlost minimalizací překrytí mezi echo vlaky., Zatímco používá podobné principy jako kontinuální vlnový ultrazvuk, zvukové vlny jsou generovány v pravidelném intervalu s přestávkami. V systémech pulsních vln je maximální rychlost měřitelná přístrojem určena frekvencí opakování impulzů (PRF). Proto se maximální přesná rychlost, V(m), vypočítá podle:
rovnice 2: V(m) = C^2 /
R je rozsah nebo vzdálenost od snímače. To se dále zvyšuje zavedením vysoké frekvence opakování impulzů, která využívá pulzní vlny při dvou až pěti různých ultrazvukových výbojích ke zvýšení vzorkovací frekvence., Mezi další Dopplerovské modality patří barevné dopplerovské zobrazování a Power Dopplerovské zobrazování. V barevném Dopplerově zobrazování jsou průtoky a směr toku zobrazeny jako střední Dopplerův posun. Tato metoda je silně závislá na úhlu paprsku ve vztahu k nádobě a je tedy otevřena významné chybě. Naopak, Power Doppler je ovlivněn velmi málo úhlem. To poskytuje vynikající anatomické obrázky v důsledku sníženého šumu v pozadí, ale méně informací o rychlosti toku v plavidlech., Často se používá k vizualizaci vaskulatury zájmu před aplikací jiných analytických metod.