多普勒超声成像的原理及其特点 |
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曹兵生 |
多普勒超声就是我们通常所称的彩超。其基本原理是依据多普勒现象成像的。
1842 年,奥地利物理学家,数学家,天文学家 Doppler,Johann Christian 在天文观察中发现,当球体朝向地球运动时,其颜色变为偏蓝色,当球体远离地球运动时, 其颜色偏向红色(图 1 )。后来,他用数学的方法证实当物体朝向观察者运动时,观察者检测到的频率增加,反之,频率减 低。这一现象称为 Doppler
现象。
1845 年,多普勒现象在生活中得到证实(图2),多普勒现象广泛存在于生活当中,如今,多普勒现象也广泛应用与科研和生活的各个领域。如交通上用的雷达测速仪等。
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图 1 |
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图 2 |
1955 年,日本学者 Shigeo Satomura 首先应用 Doppler 现象研究心脏运动, 1962 年日本学者 Kata 利用 Doppler 现象检测血流。
因此, Doppler 超声主要是检测运动信息的一种检查手段。
在超声检查中,超声探头发出超声波,声波遇到运动的红细胞会发生散射,被红细胞散射回的声波的频率就会发生改编,当红细胞的朝向探头运动时,其接收频率高于发射频率,当红细胞远离探头运动时,其接收频率低于发射频率。频率变化的大小与红细胞的运动速度成正比。因此,多普勒超声可检测血液的运动方向和运动速度。
根据显像方式不同,可分为彩色 Doppler (彩超)显像,脉冲 Doppler 显像,连续 Doppler 显像和能量 Doppler 显像等。因此,我们通常所说的彩超是将血流信息叠加在灰阶超声(解剖结构信息)图像上显示。用颜色表示血流的方向(通常红色表示血流朝向探头运动,蓝色表示血流背离探头运动)。颜色的明暗表示血流的速度。
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