医学影像技术成像原理(精选6篇)
1.医学影像技术成像原理 篇一
《生物医学光学原理与技术》课程简介
课程名称:生物医学光学原理与技术
英文名称:biomedical optics
先修课程:几何光学
总 学 时:32
理论学时:32实验(上机)学时:0
学分: 2
适用专业:光信息科学与技术
课程简介
生物医学光学原理与技术从光和生物组织体相互作用的基本现象入手,系统、深入地介绍了所涉及的基本概念、基本原理和方法,通过介绍生物医学光子学中重要的应用实例,提供了一个关于本学科知识和技术的简明的主线。通过本课程的学习,学生能对组织光学的基本概念、基本原理和典型系统有较为深刻的认识,为设计生物医学光子学检测仪器和从事光学研究打下坚实的基础。本课程的主要内容包括:
1、光和组织体相互作用的基本形式及其数学描述。
2、掌握生物组织体的光学参数及其数学描述。
3、光学参数的离体和在体测量方法。
4、生物医学光学中常用的微弱光检测方法。
5、光谱分析的主要数学方法及光谱在无创血糖检测和血氧检测中的 应用。
6、漫射光光学层析成像和相干层析成像的原理和应用。
7、光子学在生物检测、医学诊断、医学治疗、医药开发中的其它最 新应用。
英文简介
This program covers the area of tissue optics.After the fundamentals of photon transport in biological tissues are established, various optical imaging techniques for biological tissues are covered.The imaging modalities include ballistic imaging, quasi-ballistic imaging(optical coherence tomography), diffusion imaging, etc.A wide variety of biomedical photonic technologies are also introduced.参考教材
《生物医学光子学》(第二版),徐可欣,高峰,赵会娟,科学出版社,2011年 《生物医学光子学新技术及应用》,张镇西,科学出版社,2008年
撰写人:
2.医学影像技术成像原理 篇二
1.3D成像技术原理分析
现阶段,电视行业中应用最为广泛的是4K、8K技术,其目的是进一步提高电视画面的分辨率,同时对电视节目的一些细节内容进行一定的改善,增加观众的视觉感受,而3D成像技术与这些传统的电视技术相比具有一定的优势,即3D技术的应用极大地提高了观众在观看电视节目过程中的观感体验,使观众有一种身临其境的感觉。3D成像技术在最近几年应用于影视产业中,而它基本原理内容如下。
3D成像技术的基础来自于20世纪初科学家发明的“视差产生立体”原理。而“视差产生立体”的基本原理是人在对一个事物进行观察的过程中,两眼所看到的画面是存在着细微差异的,这是因为两眼观察事物过程中其位置和角度是存在一定不同的,由此产生的这种细微差异也称之为视差位移,而我们的大脑会对这种差异进行一定的处理,最终会让我们产生一种立体视觉感。通过以上对“视差产生立体”基本原理的分析可知,立体感的产生主要是因为“视差”的存在,因而3D成像技术的关键是“视差”的制造。从相关理论方面分析,“制造视差”主要有色差式、主动快门式及偏光式三种。其中偏光式3D成像技术是当下主流3D技术,其核心原理为偏振分光技术。偏振分光技术其实质上是在特殊光学结构(如偏光膜)的作用下将一些无用的光波滤除,只有特定振动方向的光波可以通过的一种光波选择技术。单从理论方面分析,图像可以分为两组画面,即垂直向偏振和水平向偏振,而光线在经过滤光片之后会将所得的两组画面分别投射至左右眼,但是左右眼仅可以观看到两组画面的中的一组,即产生了视差。之后的立体感形成工作则由大脑完成。在这一过程中特别注意的是,我们的两只眼睛只能观看到屏幕一半的画面,因此画面的清晰度和3D效果也会在一定程度上减弱。但是偏振式技术与其他两种成像方式相比仍占据一定的优势。首先偏正式技术在应用过程中不会发生画面闪烁的现象,即使观看者长时间的观看也不会发生头晕恶心等不良症状。其次,在同一时间段内,偏振式技术的应用不会因刷新慢而发生画面拖拉的现象。最后偏振式3D技术操作简单,成本较低,综上这些偏振式成为了主流3D技术应用技术,观众只要在观影过程中佩戴相应的眼镜就可以获得立体感的观影体验,但是3D成像技术在电视节目中的应用存在着一定的问题,如观众在家中观看电视节目中时刻佩戴眼镜有一定的不便之处,同时电视节目的时间较长,观众对观看舒适度的要求也比较高,仅凭电影中3D成像技术在电视节目中的运用远远不能满足观众的观看要求,因此3D成像技术在电视产业中的具体应用仍旧面临着诸多的问题。
2. 浅析3D成像技术在电视产业中的应用
通过以上的介绍分析可知,3D成像技术在电影领域中的成功运用给电视产业立体观看体验的发展及实现提供了一定参考,但是3D电影与3D电视相比存在着一定的不同之处,照搬3D电影的3D技术实现很难满足观众对电视节目的观看要求,因此3D技术在电视产业中的应用具有其独特的地方。
2.1 眼镜式的3D显示技术在电视产业应用分析
现阶段从实用角度分析,眼镜式3D显示技术在电视产业中应用具有一定的局限性。目前眼镜式3D成像技术主要以红蓝滤光技术、主动快门式3D技术和偏振式3D技术为主,其中前两种3D技术由于成像效果差、成本高,同时观众在观影过程中容易产生视觉疲劳等缺陷并未得到了实际的推广及应用,而当下电影3D技术发展中主要以偏振式3D技术应用为主,在实际的应用过程中电影观看者仍旧需要佩戴被动式的偏光眼镜,且这种眼镜的成本比较高,在电视产业发展中是用具有一定的弊端。首先人们在家观看电视节目时间比较长,佩戴眼镜进行电视节目不方便。其次偏光眼镜的成本较高,在推广过程中会遇到了一定的瓶颈。因此眼镜式的3D显示技术在电视产业中应用还不成熟。
2.2 裸眼式3D成像技术
裸眼式3D成像技术与眼镜式3D显示技术相比在电视产业中应用及推广具有一定的优势,如裸眼式3D成像技术让观看者在欣赏电视节目的过程中摆脱了偏光眼镜的束缚,提高了观看者的观看舒适度,三维立体影像也比较真实。就现阶段而言,裸眼3D成像技术主要有三种,即光屏障式技术、柱状透镜技术及指向光源技术。但是从其原理方面分析,裸眼式3D成像技术在画面分辨率、可视角度、可视距离等方面存在着一定的问题。
2.2.1 光屏障式3D成像技术
光屏障式3D成像技术的原理是在电视屏上有一层光栅层,且这种光栅层是由偏振膜和高分子液晶层搜形成的。在观看电视节目的过程中人的左右眼的视角是存在微小差别的,而在这种光栅层的影响下进入到人左右眼的光线也会发生一定的偏差,进而导致人的左右眼产生不同的电视画面,3D视感由此产生。从其3D成像原理可以发现,光屏障式技术与偏光式3D技术的成像原理是类似的,其不同主要集中在前者是以电视屏幕为产生视差的媒介,因此在实际的应用过程中仅需对用户原来的电视屏进行改造即可,但是它的应用也有一定的缺陷,如电视画面的亮度不足,导致其分辨率较低,影响电视画面的效果。
2.2.2 柱状透镜式3D成像技术
柱状透镜式3D成像技术在具体的应用过程中是在用户电视液晶显示屏的前面增加了一层柱状透镜,这样做的目的是让电视液晶屏像平面置于透镜焦平面之上,进而使每个柱状透镜下的像素得到分成多个子像素,而这些子像素又被投射至到不同的方向,继而产成了视差,使观看者获得3D视觉体验。柱状透镜式3D成像技术在应用过程中金使用透镜就可以达到3D视觉效果,因此电视液晶屏面的亮度不会受到过多的影响,但是由于柱状透镜具有一定的曲光特异性,造成电视画面的分辨率较差。另外这种3D成像技术电视液晶屏幕的生产与传统液晶屏幕的生产具有一定的差异,因此在实际生产中必须对电视屏幕生产线进行一定的改造,生产成本较高,很难在实际应用中得到应用及推广。
2.2.3 指向光源3D成像技术
目前指向光源3D成像技术在电视产业中还处于实验阶段,其基本原理为利用两组LED光源,同时在LCD面板和驱动方法的作用下,使3D电视显示内容以排序的方式投射至观看者的眼睛中,这样以来观看者眼睛会产生一定的视差,并最终获得3D视觉体验。该种3D成像技术无论是在分辨率还是在透光率方面都可以满足观看者的视觉要求,但是该项技术还处于试验阶段,并未得到实际的应用及推广。
3.3D成像技术在电视技术应用发展分析
据统计调查发现,3D成像技术在电视产业中也得到了一定的推广及应用,如部分家庭为了享受3D视觉效果购买了3D视频设备,但是从电视产业整体方面分析,3D成像技术发展仍旧处于研究起步阶段。就我国3D成像技术水平分析,在历经多年研究和技术更新后,3D成像技术在社会生活中得到了一定程度的使用,但是在电视产业中只有少部分电视节目制造商拥有3D节目制造的基本条件。另外通过对现阶段3D视频采集、传输、回放以及存储设备等市场价格分析,发现其生产成本与普通电视节目相比高出许多,这也是限制其在电视节目中应用的主要因素之一。因此我国电视节目制造企业应当转变电视节目制作的传统观念,对自身电视频道的实际情况进行一定的调查分析,利用有限的资源确立高技术、高起点、专业性较强的电视节目定位,另外我国相关部门也应当加大对3D电视显示技术的重视及投入力度,为3D电视技术的推广制定一系列的鼓励政策,并利用现有的各种资源对其进行宣传及推广,为今后3D电视节目的推广奠定坚实的基础。另外3D电视技术制造厂家应当加大对裸眼3D成像技术的研究力度,突破技术瓶颈,降低生产成本,为3D电视技术的发展、普及、推广提供必要条件
4. 结论
综上所述,通过以上的探讨分析可知,3D成像技术的基本原理就是“制造视差”,其中眼镜式3D成像技术在电视产业应用中具有一定的局限性,而裸眼式3D成像技术发展还不成熟,因此相关电视产业制造商应当加大研究和投入力度,为电视产业中3D成像技术的应用打下坚实的基础。
参考文献
[1]刘颖林.3D电视的原理与发展现况[J].通讯世界,2016(03).
3.医学影像技术成像原理 篇三
关键词:医学成像技术;翻转课堂;教学模式;创新性人才
基金项目:南京邮电大学教学改革项目(JG03215JX87)
中图分类号:G642
一、引言
翻转课堂教学模式是一种以学生自主学习,老师指导辅助的一种新颖的授课模式。随着互联网的普及和计算机技术在教学领域的应用,使得“翻转课堂式”的教学模式被应用到很多国内外的教学实践中,并取得了良好的教育效果。由于课程性质的不同,翻转课堂教学模式被进行了不同程度的延伸和改变以适应不同的课程性质与教学目的。因此,我们针对具体课程教学过程中存在的问题进行授课模式的探索,将翻转课堂教学模式的思想应用到实际的教学实践中,探讨结合翻转课堂教学特点的课程设计及应用。
二、当前课程中存在的问题分析
《医学成像技术》是生物医学工程专业必修的一门重要的专业基础课[1-3]。该课程针对临床广泛使用的CT、核磁共振、超声等医学成像设备的成像原理和基本成像算法进行了系统化的讲授。其内容既包括理论公式的推导,又含有算法程序设计的讲解和实验,为在医学图像处理领域学习的本科生的就业和继续深造打下了坚实的基础。该课程包括成像原理部分和图像处理实验设计两大部分内容,是一门能够直接应用于工程实际的技术课程。关于成像原理部分,现有的课程教材内容学科性、理论性较强,所涉及的学科知识点较复杂和概括,学生学习该门课程的原理部分一般只能针对课本中所给出的数学模型和数学公式对成像算法进行比较浅显的表层理解。关于图像处理实验部分,该课程教材给出了两个算法设计实验,学生针对这两种算法进行简单的编程实现,这使得学生形成了一种固有的实验思维,对编程能力以及算法理解存在着片面性和局限性。因此,如何能够使学生通过这门课程的学习,更好的理解和掌握医学成像的原理和技术方法,使学生能够跳脱固有的思维定式,运用已掌握的知识解决遇到的医学图像处理问题成为这门课程的授课重点。
三、翻转课堂模式在实际教学中的应用
翻转课堂的学习模式在现代的教学应用中一般是让学生在课前利用丰富的网络教学资源在教师的指引下,按照一定的学习主题,阅读相关的背景资料,尝试对知识进行理解,并在实际的课程学习中,带着之前学习所产生的疑问与授课老师进行探讨和分析。这样的学习模式有助于帮助学生形成良好的学习态度,帮助学生驾驭复杂而系统的学科知识。
由于本课程涉及到的理论背景知识复杂,学科专业交叉等特点,我们从课件设计,本专业的学生分析以及教学实践三个方面来进行授课模式的构建研究。
(一)课件设计
针对本课程的教学重点和实际要求,通过对国内文献调研和国外相关课程教材的学习研究,我们发现运用丰富的计算机工具和多媒体设备可以很好地完善医学成像教学课件的理论知识内容。普遍性的单一的演示文稿教学课件往往会使学生的注意力下降,单纯的文字说明并不能让学生对课程本身产生浓厚的学习兴趣,特别是在成像原理部分关于公式的推导和分析很难让学生有一个深刻的理解和认识。因此,通過动画演示、视频讲解等多媒体辅助,可以使数学公式变为画面直观的呈现给学生,这种形象的说明能够充分的表现出原理部分的基本特性,更有助于学生的理解。
(二)学生分析
生物医学工程专业是一门具有高度综合性的交叉学科。作为生物医学工程专业的学生,我们侧重培养学生自主学习的能力以及发散性的思维,提高锻炼学生发现问题,分析问题和解决问题的能力。而将翻转课堂理念应用于该专业学生的专业课教学中,可以更好的提高学生的综合技能,使即将步入社会的本专业学生能够更快更广地适应社会的需求,也使得进一步深造的学生具备更强的自主科研能力。
(三)教学实践
本课程的教学实践环节分为课堂教学和课内编程实验教学两部分。在实际的课堂教学实践环节中,通过结合翻转课堂教学模式,我们对《医学成像技术》课程的教学过程进行调整。首先,在教学过程中,学生以小组的形式对分段知识点进行自学研究并制作出PPT进行公开发表,这些PPT可作为课后的复习补充材料,在对已经学过的知识点进一步巩固和深化理解,同时,由于在实际教学活动中,安排了相应的课题发表环节,使得学生的口语表达能力和团队协作能力得到了提升。
四、结论
《医学成像技术》课程具有学科交叉融合、知识点抽象、内容枯燥等特点,通过借鉴翻转课堂教学模式,本课程的教学流程和授课模式改变了传统教学模式中教师单纯利用单一教学课件教学的授课模式,充分调动学生的学习自主性,利用为课件中添加演示动画等影音资料等方式将枯燥的专业理论知识变得既生动形象又简单易懂,使学生既能够便捷的进行有目的地理论知识学习,又有利于培养对于实际问题的解决能力。另外,在翻转课堂教学模式下的课件演示动画展示及综合实验程序设计等都能够更真实地反映学生对知识点的掌握程度。
翻转课堂教学模式与各种其他教学模式一样都同时具有先进性和局限性。翻转课堂教学模式在提高学生自主学习能力等方面有一定优势。然而,这种教学模式对课程、教师、学生以及学校软硬件的配备上都有一定的要求,并不是所有的情况都能够适用翻转课堂这种教学模式。因此,在翻转课堂教学实践中,我们要选择合适的课程、教师、学生和学校,要把握好翻转课堂的“度”,尽可能地发挥传统课堂教学的优势,避免由盲目运用翻转课堂所带来的不利影响,从而更有利地促进教育改革的深入发展。
参考文献:
[1]梁高峰,景爱华,宋卫东等.现代医学成像技术课程教学的改革和实践[J].医教科研,2014,11(24):76-78.
[2]戴修斌,王俊,晏善成等.医学成像课程教学改革探讨和研究[J].时代教育,2011,7(9):36-38.
[3]高上凯.医学成像系统[M].北京:清华大学出版社,2010.
4.望远镜与显微镜成像原理区别 篇四
望远镜的作用
1、放大远处物体的张角,使人眼能看清角距更小的细节。
2、把物镜收集到的比瞳孔直径(最大8毫米)粗得多的光束,送入人眼,使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。
望远镜的原理
5.医学影像技术成像原理 篇五
全球经济的恶化已经使发展中的医疗器械公司在研发上的经费暂时停了下来, 但是, 尽管存在经济危机, 有一项技术还是在快速发展, 那就是超宽带技术 (UWB) 。在过去两年中, UWB已经是一个热门话题, 不仅因为UWB已经进入病人监测和医学图像领域, 还因为一些新的供应商进入了这一市场。随着新的管理法规的出台以确保该技术能系统和平稳的使用, 这一技术的利基市场 (niche market) 的逐步产生将是必然的。当一些小公司带着他们的创新产品进入UWB医疗器械市场时, 在未来几年中, 是否会有更多的兼并和收购呢?UWB技术是否会接管远程放射和重要生命信息监测的角色?
UWB技术和它在医疗上的应用
UWB这一名称来源于可在非常宽的带宽, 即超宽的带宽上传输信号。所谓超宽的带宽, 美国联邦通信委员会 (FCC) 给的定义是:比中心频率高25%或者是大于500 MHz的带宽。举个例子来说, 一个中心频率在4GHz的信号将跨越从3.5 GHz (或更低) 至4.5 GHz (或更高) , 如图1所示, 能达到这个范围的才能称得上是UWB信号。UWB信号的传输和接收采用的是短脉冲或短脉冲群形式 (在时域上) , 而现在的无线技术用的是连续正弦波 (在频域上) 。UWB的关键技术主要包括:产生脉冲信号串 (发送源) 的方法, 脉冲串的调制方法, 适用于UWB有效的天线设计方法及接收机的设计方法等。
有关UWB技术, 读者可从网络或相关书刊上查阅其细节。总的来说, 它是一种与其它技术有很大不同的无线通信技术, 与现有的无线通信技术有着本质的区别, 这种原来专属军方使用的技术随着2002年2月美国联邦通信委员会 (FCC) 正式批准民用而备受世人关注。
UWB技术在医疗上的应用早在上世纪90年代后期起就在对其作出评估。在过去两年中, 考虑到商业上的可行性, 这一技术的潜能已经有效地得到应用。UWB在医疗器械领域中的主要应用是无创地测定生命信息, 感受运动以及无线感受其它医学信号。近些年来, 许多研究机构以及商业性的医疗器械供应商一直在开发基于UWB技术的医学图像技术。研究人员一直在试图利用这样一个事实, 即活性组织的电介质特性差异是很大的, 因此在以UWB为基础的图像中就会给出一个很大的反差, 最明显的是, 通过观察电介质反差和射频电导可以看到乳癌, 和健康组织相比, 这些量要高出5倍。UWB在医疗领域中其它可能的应用包括水下和空间医学测量和医学存储器的监测。
基于UWB的医疗器械在商业上的进展
医疗器械商业领域中风险投资投向UWB现在正在成为现实。一些UWB供应商一直为开发高价值产品在努力工作, 瞄准的目标是低端和中端病人监测市场和医学图像市场。进入这一市场的新成员如Micro Impulse公司、Kai Sensors公司和Wireless 2000公司, 已经开发出了重要生命信息监测器械, 可以无需接触地感受呼吸和呼吸率。美国Life Wave公司是一家医疗器械供应商, 现在也在开发相似的以UWB为基础的传感器, 可以测量心率, 逐拍心输出量和偏移数据。劳伦斯利弗莫尔国家实验室的工程师们也在用UWB传感技术开发低成本便携式器械用于急救监护。这些器械可以用于军事人员, 作为穿戴的头盔来感受重要生命信号, 并把这些信号中转给医疗指挥机构。
是否会对现在的市场造成冲击?
一些潜在的在医学上的应用以及基于UWB技术的监护和医学图像产品的蓄势待发, 医疗器械业可能看到了会有重大变化。UWB医疗传感产品的最大优点之一是成本低。长期以来, 欧美医疗器械市场的发展受制于预算, 因此, 低成本的产品很可能被接受。
然而, UWB技术是否能够逐步吞噬传统的生命信息监测器械市场, 这一点仍有待确定。大多数使用UWB技术的市场新进人员把目标定在非传统的终端用户群, 而不是传统的高端医院市场。主要的终端用户群包括家庭医护, 医院中的低危重病区, 以及用于军事部门。眼下看来, 应用UWB技术的医疗产品开辟的还只是一个利基市场 (niche market, 缝隙市场/小众市场) , 而不是打进传统市场。但是, 当更多的新公司带着更有价值的产品——特别是在医学图像和远程放射学方面——进入市场时, 这些器械可能很快在医院中与传统产品形成竞争。
管理法规是否对UWB市场潜力的发挥带来困难?
与一些成像和病人监测技术相比, 欧洲政府管理法规对于基于UWB技术的医疗器械的影响是积极的。在美国, 联邦通讯委员会已经颁布, 使用UWB技术时带宽在3.1到10.6 GHz内, 功率电平为-41 d B/MHz。另一方面, 在医疗中使用UWB技术时, 没有严格的强制使用某个带宽的规定。2007年2月, 欧洲委员会 (EC) 建议, 使用UWB技术时的带宽在4.2 to 4.8 GHz之内。此外, 由于大多数医院中的器械的工作频率远低于UWB, 所以由这些器械产生的电磁干扰的可能性也是最小的。这就为供应商说服最终用户提供方便, 最终用户相信这些器械是安全的, 经济实惠的, 从而也就比较容易接受。
对未来的预测和结论
6.医学影像技术成像原理 篇六
关键词:彩色多普勒血流成像 成像技术 自相关技术 MTI滤波器
中图分类号:TB517 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)12(a)-0254-01
1 工作原理
彩色多普勒血流显像获得的回声信息来源和频谱多普勒一致,血流的分布和方向呈二维显示,不同的速度以不同的颜色加以别。双功多普勒超声系统,即是B型超声图像显示血管的位置。多普勒测量血流,这种B型和多普勒系统的结合能更精确地定位任一特定的血管。为了提高成像速度,必须在几十毫秒内处理相关数据,所以自相关技术比傅里叶变换更具有优势。
1.1 自相关技术
自相关技术可以在毫秒级时间内测出需要的多普勒頻移数据,并计算出所需要的各项数据。但是该技术也有一些缺陷,比如不能得出该取样点的瞬时流场分布,也不能得出速度的最值。
由于超声诊断目前都用兆赫(MHz)以上的超声频率,因为高频信号的处理比较困难,所以通过一个正交检测器把回声信号转换成低频范围。
经过正交检测器和相位差检测的回声信号,最后通过自相关检测处理,才能得到血流信号的显示。
1.2 MTI滤波器
MTI滤波器即Motion target indication filter,目的是过滤掉因为血流流动产生的噪声,例如:血管壁、瓣膜等产生的低频运动,这些信号通常较大,可干扰血流运动的信号,因而需要在自相关检测器和正交检测器之间插入一个MTI滤波器用以过滤掉多余信号干扰。因为MTI滤波器的多频率响应特性,可以用来检测静脉血流、心脏和大血管流。频率响应高的MTI滤波器可以调节静脉血流;频率响应低的MTI滤波器可以调节心脏和大血管。
1.3 彩色增强器
彩色多普勒血流成像技术是以彩色显示血流信号,伪彩色编码由红蓝绿三种基本颜色组成。目前均设定红色表示朝向探头的血流,蓝色表示背离探头的血流。血流速度与彩色辉度有关,速度高,彩色亮度强,速度低,彩色亮度弱,例如朝向探头的血流速度低时,信号为暗红色,背离探头的血流速度低时,信号为暗蓝色,如血流速度很低,彩色信号的亮度很弱即颜色很暗,从荧光屏上分辨困难。因此,需要增加一个彩色增强器用以改善低速血流的彩色信号亮度。为了准确快速的表达血流速度,有时用三种颜色表示血流速度的快慢,用从暗红到明亮的红色信号表示朝向探头的血流,如血流速度更快,就从红色变为黄色,黄色再变绿色,三种颜色并存表示不同的流速。以青色、绿色来表示背离探头的血流的更快流速。超声仪器上把彩色图(Color map)设置为两种:一种用于非心血管系的血流检测,只有红、黄及蓝、青两种彩色;另一种用于心血管系的血流检测在每个方向上有两至三种彩色。
2 仪器检验
(1)彩色图(Color Map)的设定心、腹两用的超声仪,彩色图都有两种设定,以双色显示血流速度快、慢的用于腹部、外围血管的检测,用彩色的亮度表示血流速度的快、慢,如朝向探头的血流为暗红→鲜亮红色→黄色。以三色显示血流速度快、慢的用于心血管,除红、黄及蓝、青色外,以绿色表示最快的探头朝向的血流速度,以绿色表示最快的探头背向的血流速度,可减少混叠(Aliasing)现象的出现。
(2)彩色信号的增益调节增大增益调节,可使彩色的亮度增大,便于观察,但增益增大后,噪音信号也被放大,干扰对彩色血流信号的观察。对低速低流量的血流检测,增益应适当增大,以便这些血流能清晰地显示,但同时应注意避免因增益过大而出现噪音信号,影响对血流的观察,甚至造成假象。
(3)取样框大小的调节电子相控阵探头的扇形扫查角度,在有些超声仪是可变的,例如30°、45°(50°)、60°、90°(80°)。当使用超声仪的彩色多普勒血流成像这一功能时,有一取样框用以观察感兴趣区的血流,取样框的大小也可调节。扇扫角度或取样框大小(主要调节取样框的角度)的调节,主要与图像的帧速有关。帧速即帧频的快慢,在心血管检测时非常重要,帧速太慢,时间分辨力下降,直接影响彩色血流成像的清晰度。有关帧速的公式如下:
nTNF=1
上式中N为组成一帧图像的扫描线数,T为发射脉冲的间隔时间(T=1/PRF);n为在同一方向上发射超声脉冲多普勒的数量,F为帧速。因此,如想提高帧速,可通过降低T即提高脉冲重复频率PRF来达到,但PRF提高后,能检测的最大深度变小。降低n和N,即减少单位时间内发射脉冲多普勒的数量和减少每帧图像的扫描线数,后者即为缩小扇扫的角度或取样框的角度。
(4)探头频率的选择在脉冲重复频率的设定中提及脉冲重复频率与检测最大深度和最大检测速度的关系公式:
PRF=C/2R
合并上述两式:
Fd=C/4R
多普勒频移的经典公式为:
Fd一2fVCosθ/C
将Fd=C/4R代人多普勒频移公式得下式:
RV=C2/8f0
从上式可知:发射超声频率f与能检测的最大深度(R)及最大速度(V)成反比,即超声频率越高,能检测的最大深度及速度都降低。因此,检测深部的血管需用较低的超声频率,例如:2.0~3.5 MHz,检测高速血流也需用较低的超声频率,成人心血管常用2.0~3.5 MHz的探头,表浅部位或探头距病变部位距离近,例如甲状腺、乳腺及经直肠检测前列腺、经阴道检测子宫及附件时,可用高至6.0~7.0 MHz的超声频率,对低速血流在能达到被检测血流的深度的前提下,也应使用尽可能高的超声频率。
参考文献
[1]王新房.彩色多普勒血流成像的发展前景[J].中国医学影像技术,1990(1):41-42.
[2]杜娟,廖婷婷,陆华.热断层成像技术(TTM)的应用综述[C]//全国第八次中医妇科学术研讨会论文汇编.2008.
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