BÀI GIẢNG DOPPLER CĂN BẢN

DOPPLERCĂN BẢN
BS ĐỖ THỊ NGỌC HiẾU


DOPPLER LÀ GÌ?.
Tên của nhà vật lý học, toán học người Áo Christian Doppler
 1942 Ông báo cáo 1 hiện tượng vật lý “Màu
của các sao đôi”, về sau được gọi là hiệu ứng
Doppler
 Hiệu ứng Doppler: Là sự thay đổi tần số sóng
khi có chuyển dịch tương quan giữa nguồn
phát sóng và người quan sát: tăng lên khi lại
gần nhau, giảm xuống khi đi xa nhau
 Áp dụng cho tất cả các loại sóng: âm thanh,
ánh sáng…



DOPPLER ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC
117 năm sau hiệu ứng Doppler
 Ghi sự thay đổi tần số xảy xa khi chùm siêu
âm phản xạ trên những vật di động ( hồng
cầu...) – gọi là độ lệch hay tần số Doppler.
 Công thức Doppler:










∆f hay fd= fr – fo = 2fo. V .cos θ /C
Fo: tần số sóng phát.
Fr: tần số sóng nhận ( r: reiceived, reflected).
C: vận tốc lan truyền sóng âm # 1540m/s.
θ: góc giữa chùm tia siêu âm và dòng chảy.
V: vận tốc dòng chảy cần khảo sát
Biết frV


CÁC YẾU TỐ LIÊN QUAN TRONG
CÔNG THỨC DOPPLER
∆f = fr- fo=2fo.V.cos θ/C
 Fr có thể lớn hoặc nhỏ hơn fo
∆f có thể (+) hoặc (-)



Fo:




Thấp: xuyên thấu sâu, độ tập
trung kém
Cao: xuyên thấu ít, độ tập trung
cao, hiệu ứng Doppler cao.
Fo ↑ → ∆f ↑

CÁC YẾU TỐ LIÊN QUAN TRONG
CÔNG THỨC DOPPLER

∆f = fr- fo=2fo.V.cos θ/C
 cos θ:




cos θ= 0 khi θ = 900
cos θ= 1 khi θ = 00
cos θ <60 ít sai số nhất


CÁC KIểU DOPPLER
Doppler
 Doppler
 Doppler
 Doppler


liên tục.
phổ.
màu.
năng lượng.


DOPPLER LIÊN TỤC- CW DOPPLER.
Đầu dò có 2 tinh thể,

phát và thu liên tục
 Ghi được vận tốc cao.
 Không xác định được vận
tốc tại 1 điểm, ghi tốc độ
TB



DOPPLER XUNG- PW DOPPLER
Đầu dò 1 tinh thể
- phát rồi nhận.
 Ghi vận tốc tại điểm xác định
đặt cửa sổ (sample volume).
 Giới hạn vận tốc
do tần số tái lập xung PRF
(pulse repetition frequency)


DOPPLER XUNG- PW DOPPLER
TầN Số TÁI LậP XUNG PRF
Là số lần mỗi giây mà chùm s.âm đi và về từ đầu dò
đến dòng chảy.
PRF max= c/ 2d
c: 1540m/s; d: chiều sâu mmáu
Máy chỉ nhận được tốt các tần số
fd

DOPPLER XUNG- PW DOPPLER
TẦN SỐ NGƯỠNG -NYQUIST LIMID

 Tần số ngưỡng Nyquist - fd Vượt ngưỡng= aliasing
 Chống vượt ngưỡng:
 Giảm fd:
(fd=2fo. V .cos θ/c)
Giảm fo.
 Giảm cos θ = tăng góc .




Tăng PRF: (PRF max= c/2d)
Chỉnh PRF thiết bị.
 Giảm khoảng cách d = ép đầu dò




Dịch chuyển đường nền


DOPPLER MÀU-COLOR DOPPLER.
Là Doppler xung mã hóa
màu, nhiều vị trí lấy mẫu
(sample volume) trên mỗi
đường (scan line).
 Hộp màu:


Region Of Interest (ROI)

 Kích thước và chiều sâu của
hộp màu ảnh hưởng tốc độ
tạo hình (frame rate)



DOPPLER MÀU-COLOR DOPPLER.


Biểu hiện:
Hướng dòng chảy: xanh hoặc đỏ.
 Vận tốc:
 Cao – màu sáng.
 Thấp – màu tối.
 Aliasing và đảo chiều



DOPPLER NĂNG LƯỢNGPOWER DOPPLER
Cho biết có dòng chảy, phát hiện dòng chảy
vận tốc thấp
 Không tùy thuộc góc.
 Không biểu hiện hướng, vận tốc.
 Nhiều xảo ảnh



TÍN HIỆU DOPPLER
Âm thanh
 Phổ

 Biến đổi Fourier ( FFT- Fast Fourier Transform).
 Cho các thông tin:
 Tần số, vận tốc: trục dọc.
 Thời gian: trục ngang.
 Phân bố các tần số trong lòng phổ: độ sáng
tối
 Hướng dòng chảy



PHổ DOPPLER


CÁC YếU Tồ ảNH HƯởNG
TÍN HIệU DOPPLER
Hộp màu ( color box).
 Đường Doppler - Góc ( angle corect).
 Cổng thu tín hiệu ( sample volume, gate).
 Scale, PRF ( pulse repetition frequency).
 Gain.
 Độ lọc thành (wall filter).
 Đường nền ( baseline)
 Tốc độ quét(sweep speed)



HỘP MÀU



Góc ( beam, steering)
Hướng của hộp màu = hướng chùm tia.
 Có hình dạng khác nhau tùy loai đầu dò
 Đối với đầu dò linear có thể bẻ góc (steer)25 độ về
2 bên




Độ lớn, sâu (size, deepth) thích hợp


HộP MÀU


ĐƯờNG DOPPLER VÀ CHỉNH GÓC
Tính theo chiều dòng chảy .
Chỉnh góc tối ưu khi cần đo vận tốc chính xác


ĐƯờNG DOPPLER VÀ CHỉNH GÓC


GÓC


CổNG THU TÍN HIệU
Vị trí vùng PW thu thập tín hiệu phản hồi.
 Để gate ở trung tâm, = 1/3 đường kính động
mạch:



Khi cần đo chính xác vận tốc
 Phổ sắc gọn, lấy thành phần có vận tốc cao nhất.




Để gate rộng:
Cần tìm mạch máu, khảo sát tĩnh mạch
 Lấy tín hiệu tất cả các hồng cầu (chảy châm ở
sát thành và nhanh ở trung tâm)-> vận tốc trung
bình, mất cửa sổ phổ



CổNG THU TÍN HIệU


GAIN
Kiểm soát cường độ tín hiệu phản hồi.
 Gain cao: nhiễu, tăng vận tốc.
 Gain thấp: mất tín hiệu



GAIN