close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Эффект Доплера - Томский политехнический университет

код для вставкиСкачать
Томский политехнический университет
Кафедра промышленной и медицинской электроники
Лектор: Болотина Ирина Олеговна
ЭФФЕКТ ДОПЛЕРА
Дисциплина
«Применение ультразвука в медицине»
Введение
1. Определение эффекта Доплера.
2. Доплеровский сдвиг (доплеровское смещение)
fd f f0
3. Возможности использования эффекта Доплера:
- диагностика заболеваний сосудов;
- сужение, закупорка сосудов;
- измерение скорости кровотока;
- регистрация направления кровотока;
- определение профиля скоростей;
- контроль работы сердечных клапанов;
- в акушерстве;
- одновременная визуализация сосудов и регистрация
кровотока (дуплексный сканер);
- в ветеринарии.
2
Принцип возникновения эффекта Доплера
3
Теоретические основы
Зонд
φ
Приемный
преобразователь
Передающий
преобразователь
Измерительный объем
Θ
Рассеиватель
Доплеровское смещение
fd f f0 2f 0 V
cos Θ
C
4
Теоретические основы
fd f f0 2f 0V
cos Θ
(*)
C
1. Частота доплеровского сдвига f d пропорциональна
частоте излучения. Увеличение затухания и возрастание
мощности рассеянного сигнала с ростом частоты и ширины
пучка делает оптимальным выбор диапазона f 0 2 20 МГц.
При этом частоты доплеровского сдвига находятся в
звуковом диапазоне;
2. f d пропорциональна скорости движения отражателя;
3. f d обратно пропорциональна скорости ультразвука в
биологической ткани;
4. f d зависит от углов, образуемых вектором скорости с
направлениями излучения и приема;
в частности, при 900 , f d 0
5
Доплеровский прибор
непрерывного излучения (ДПНИ)
Генератор
Усилитель
ВЧ
Смеситель
УНЧ и
полосовой фильтр
Частотомер
Громкоговоритель
или наушники
Зонд
Самописец
Кровеносный сосуд
Измерительный объем
6
x s ( t ) cos 0 t
x r ( t ) cos
,
.
1
2
0
d t 1 cos( d t 1 ) cos(
x d (t ) 1
2
(1)
.
2 0t d t 1 ) cos( d t 1 )
(2)
(3)
(4)
7
Фильтрация боковых полос
От генератора 0
Полосовой
фильтр
Х
УНЧ и
полосовой
фильтр
Х
УНЧ и
полосовой
фильтр
Положительное
доплеровское
смещение
От приемного
усилителя
Полосовой
фильтр
Отрицательное
доплеровское
смещение
8
Демодуляция со сдвигом
несущей частоты
0+1
От приемного
усилителя ВЧ
.
Х
Усилитель,
полосовой
фильтр и
режекторный
фильтр (ω1)
Доплеровские
сигналы,
сдвинутые
на 1
9
Квадратурная демодуляция сигналов
0
От
приемного
усилителя
ВЧ
Х
УНЧ и
полосовой
фильтр
i(t)
синфазный
Доплеровские
сигналы
+900
Х
i (t ) 1
2
cos( d t 1 ) (5)
УНЧ и
полосовой
фильтр
q (t ) q(t)
квадратурный
1
2
sin( d t 1 ) (6)
10
Импульсно-доплеровский прибор
Генератор
Времязадающие
цепи
Ключ
Задержка
Усилитель
ВЧ
Смеситель
Частотомер
Кровеносный сосуд
УНЧ и полосовой
фильтр
Громкоговоритель или
наушники
Самописец
Измерительный объем
11
Достоинства ДПНИ
- лучшие частотные характеристики при обнаружении высоких
скоростей кровотока;
- лучшее соотношение сигналов к шуму;
- более легкая идентификация сосуда вследствие более широкого
ультразвукового луча и отсутствия необходимости определять
глубину расположения артерии;
- лучшие соотношения между результатами диагностики и
затратами средств и времени;
- проще и надежнее эксплуатационные характеристики.
Достоинства импульсного прибора
- позволяют детально изучать профиль скорости потока;
- получать изображение сосуда в реальном масштабе времени;
- вычислять диаметр и объемную скорость потока крови по
сосуду.
12
Недостатки существующего оборудования
- недостаточная глубина инсонации (что важно
при исследовании через кожу мелких сосудов);
- сложность получения четкого спектра от
сосудов малого диаметра ввиду того, что
контрольный объем оказывается больше
сосуда;
- большие погрешности из-за некорректного
угла озвучивания.
13
ACCUVIX - ультразвуковой сканер Medison
энергетический Доплер
Доплеровская визуализация
тканей
14
Спасибо за внимание !
15
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
449
Размер файла
553 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа