多普勒频谱的分析方法和显示技术

由于声源和接收体之间的相对运动而引起声波频率发生改变的现象是奥地利物理学家克理斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)首先发现,后来把这一物理学效应命名为多普勒效应(Doppler effect).在医学诊断中利用这一效应可探查心脏、血管、横膈的活动以及血流速度和胎儿的呼吸等.超声脉冲波进入人体后,将产生一系列复杂的频移信号,这些信号被接收器接收并处理后,还须经过适当的频率分析和显示,才能转变为有用的血流信息.     

经颅多普勒检测118例心律不齐频谱分析

目的：探讨经颅多普勒(TCD)检测对无任何心脏疾病临床症状的心血管患者的早期诊断。经TCD检测出心律不齐频谱图形,对于鉴别器质性心脏病和心脏神经官能症所致的TCD频谱改变有着十分重要的早期诊断价值,达到全面降低心血管事件的最终目标。方法本文收集了118例青中年心律不齐频谱患者的TCD资料,回顾性分析并与ECG作对比分析。结果发现118例青中年心律不齐的早期TCD频谱异常率为98.8%,ECG异常88.9%。两者差异有非常显著意义(<0.01),并均有不同程度的血流动力学改变。结论由于TCD能无创伤地穿透颅骨,其操作简便,重复性好,可以对患者进行连续、长时的动态观察。更重要的是它可以提供MRI、DSA、PET、SRECT等影像技术所测不到的重要血流动力学资料。     

基于小波变换估计的超声多普勒血流频谱中频带展宽及修正

利用脉冲多普勒技术检测血流时，信号的频谱带宽是诊断疾病的重要依据之一。与传统的短时傅立叶变换比较，小波变换使用了不同宽度的函数窗，具有多分辨能力，对多普勒血流信号频谱的估计可以获得更精确的时频分辨率。但是，基于小波变换的频谱带宽中仍然包含有分析窗口和信号自身非平稳性引入的误差。本研究针对小波变换中窗口宽度变化的多分辨特点，给出了窗口效应和信号非平稳性频谱均方根带宽的表达式，提出了两种修正频谱带宽中窗口和非平稳展宽误差的方法。通过对模拟多普勒信号的修正实验，两种方法都取得了很好的修正效果。     

多普勒血流信号中频谱展宽效应产生的原因及其影响因素

在连续波多普勒血流测量系统中，实际接收到的频移信号是血流束祺矢量的综合反映，是速度矢量在各方面上产生频移信号的叠加，本文建立一个模型来分析在连续波多产为勒血流测量系统中频谱展宽产生的原因以及其影响因素，并且对于圆形探头给出了详细的讨论结果。     

动态模式多普勒显示及其实验研究

动态模式多普勒仪是一种新型脑血流状况分析仪器.它采用波束方向上连续采样点的深度能量彩色编码直观地显示血流状况的二维信息,较业已成熟的经颅多普勒仪能够更加全面地获取和分析血流动力学参数,因而性能优越.本文结合经颅多普勒仪阐述动态模式显示的原理,对照频谱图介绍其显示方式和功能,并以显示实验来探索M-mode显示的实现方法.     

眼部血流多普勒信号的检测研究

研制以超声波为载体的电路系统,探测眼部血流多普勒信号,并进行频谱分析。硬件设计包括:信号控制、超声波发射/接收、高频放大、正交检波以及距离选通等电路;将检测信号数字化后,进行数字信号处理并绘制频谱分析图。同时,构建物理仿真模型验证系统功能;对人体正常眼组织的检测,获得眼动脉中血流信号的频谱分析图。结果表明,系统有效实现了血流流速的检测、血流方向的辨别和距离选通等功能;对人体正常眼组织检测所获得的频谱分析图中三峰双切迹状明显,与正常人体眼动脉血流参数吻合。作为专用眼科超声多普勒诊断仪的前期探索性研究,本设计能够准确的提取被测血流的多普勒频移信号,具有很好的应用前景。     

胎儿脐带血流超声多普勒频谱分析仪的研制

阐述了胎儿脐带血流超声Ｄｏｐｐｌｅｒ频谱分析仪的设计，重点分析了Ｄｏｐｐｌｅｒ频信号采样和血流频谱参数的算法。由于在ＡＤ板上不采用ＤＳＰ芯片，大大简化了硬件设计，提出了系统稳定性；     

宫外孕破裂的多普勒超声声像图和血流频谱特征及临床鉴别诊断

目的:探讨宫外孕破裂的多普勒超声声像图和血流频谱特征以及超声在临床鉴别诊断中的价值.方法:收集经手术病理证实的宫外孕破裂患者(62例)和卵巢黄体破裂患者(50例),分别记为宫外孕破裂组与卵巢黄体破裂组.比较2组阴道超声检查情况,总结宫外孕破裂的超声声像图和血流频谱特征,观察阴道超声对宫外孕破裂的鉴别诊断价值.结果:宫外...     

彩色及频谱多普勒超声在检查肝移植术后微血管的应用

目的 采用彩色及频谱多普勒超声检查肝脏移植术后的移植肝脏，探讨对术后早期血管并发症诊断的临床价值。方法对我院的7例肝移植、l例肝肾联合移植手术的患者术后进行二维及多普勒超声检查，观察移植患者肝实质和胆管声像图改变，并着重观察肝脏动静脉血流情况，必要时对术后的胸腹水的处理及肝脏活检提供必要的引导及监测。结果对8例术后的移植肝脏进行了为期三个月的检查随访，发现布加综合征1例，未发现肝动脉、门静脉血栓等其他并发症。结论彩色及频谱多普勒超声检查对肝移植术后早期的血管并发症的诊断有重要的临床意义。     

ChirP-z变换在超声多普勒血流声谱图中的应用

本文将Chirp-z变换方法用于超声多普勒血流信号的测量,利用该方法的局部频谱分析能力,有效实现了血流声谱图的局部放大。该方法可以在高采样频率条件下实现低流速 血流信号的局部可视化,同时由于局部范围内采样分辨率的提高,将获得更细致的血流声谱图,训测试该方法的有效性,将实测超声血流数据用该方法进行处理,成功地将低流速 血流信号进行了局部放大。     

On methods for preprocessing direction Doppler signals to allow display of directional blood-velocity waveforms by spectrum analysers

Two processors are described, either of which may be used before spectral analysis to allow unambiguous display of directional blood-velocity waveforms by the spectrum analyser. The relevant circuit details are presented.     

Quantitative Measurement of Blood Flow Dynamics in Embryonic Vasculature Using Spectral Doppler Velocimetry

The biophysical effects of blood flow are known to influence the structure and function of adult cardiovascular systems. Similar effects on the maturation of the cardiovascular system have been difficult to directly and non‐invasively measure due to the small size of the embryo. Optical coherence tomography (OCT) has been shown to provide high spatial and temporal structural imaging of the early embryonic chicken heart. We have developed an extension of Doppler OCT, called spectral Doppler velocimetry (SDV), that will enable direct, non‐invasive quantification of blood flow and shear rate from the early embryonic cardiovascular system. Using this technique, we calculated volumetric flow rate and shear rate from chicken embryo vitelline vessels. We present blood flow dynamics and spatial velocity profiles from three different vessels in the embryo as well as measurements from the outflow tract of the embryonic heart tube. This technology can potentially provide spatial mapping of blood flowand shear rate in embryonic cardiovascular structures, producing quantitative measurements that can be correlated with gene expression and normal and abnormal morphology. Anat Rec, 2009. © 2008 Wiley‐Liss, Inc.     

组织多普勒超声心脏图像的动态三维重建

传统的超声心脏图像三维重建技术只限于描述三维及动态三维解剖结构,不能对心脏动态功能做出准确有效的评价。本研究将建立组织多普勒超声心脏图像的动态三维重建方法,通过超声医学图像三维重建技术和组织多普勒超声成像技术的结合,重建心脏运动的动态三维加速度场,为心脏功能的准确评价提供一条新的途径。论文解决了加速度矢量场重建过程中关键的矢量插值和融合显像的问题,从组织多普勒加速度图像中分别重建心肌运动三维加速度场和三维解剖结构,并进行融合显像。试验结果证明了二者之间相对空间位置正确,该方法可以为心脏疾病的诊断和心脏功能的评价提供更多信息,在心脏靶点起搏和心内消融等领域有潜在的应用价值。     

胃缺血和再灌注时胃表面激光多谱勒血流图像的显示

目的：连续检测和显示胃脏缺血和再灌注图像，研究胃脏血液供应血管的分布及激光多谱勒血流成像新技术在内脏血循环检测中的价值。方法：对大鼠胃右动脉进行结扎和松解，用激光多谱勒血流灌注成像仪（LDPI）对该过程中的胃脏整体表面循环予以图像显示，分析结扎和松解时胃血流的改变。结果：（1）胃脏表面的血流灌注图像显像清晰，呈现出从胃小弯向胃大弯放射状血流分布的扇形特征；（2）胃右动脉结扎后，激光多谱勒血流图上胃表面血流灌注下降非常显著，一直持续到松解结扎；（3）松解结扎后，血流即刻骤升，前10min内血流灌注量可超过结扎前水平，随后逐渐平稳。结论：结扎胃右动脉可以形成胃脏缺血和再灌注模型，LDPI能将胃脏的血循环状态以图像的形式大范围显示。     

Value of the spectral broadening index in continuous wave Doppler measurements

In an experimental study the value of the spectral broadening index (SBI) in continuous-wave (CW) Doppler measurements has been evaluated. The minimum SBI-value per heart beat (i.e. during systole) was calculated from intraoperatively obtained near-field and far-field Doppler spectra of the infrarenal aorta of 10 dogs. Near-field Doppler spectra show the same shape as far-field Doppler spectra but have a significantly different SBI. The minimum SBI of CW Doppler only contains useful information if the Doppler measurements are performed in the far field using a wide ultrasound beam (low emitting frequency). In that case the velocity profile in the blood vessel can be deduced from the SBI. The SBI depends strongly on the distance between the main axis of the ultrasound beam and the centre of the insonated blood vessel. A proper centring of the ultrasound beam corresponds with SBI-curves during the heart cycle which shown minimal spectral broadening. A real-time display of the SBI-curve on the spectrum analyser provides the means of securing optimal CW Doppler spectra by minimising the SBI-curve during acquisition.     

浅表动脉超声血流仪的设计

本文介绍了一种便携式浅表动脉超声多普勒血流仪的研制.该仪器可以打印出平均血流速度曲线图,也可以对多普勒血流声进行监听.文章介绍了血流速度测量原理并给出了硬件结构图和程序框图.该仪器在临床上具有广泛的用途.