多普勒系统参数与多普勒信号

一、引 言 血流多普勒检测技术基于多普勒效应。多普勒效应是指当波源和接收仪器在连续介质中作相对运动时,仪器所接收到的振动频率不同于震源所辐射的频率,其频率差与相对运动的速度有关,以多普勒效应公式表示为:其中f_d为多普勒频率迁移,u为血液中红细胞或红细胞类聚体的运动速度,θ为超声声束和血流速度的夹角,c为超声波在血液中传播的速度,f_0为超声波的发射频率。因此只要测出多普勒频率迁移,就可以算出血液的运动速度也就是血流速度。     

小器官疾病的彩超诊断要点(连载一)——第一章 眼球及眼眶疾病

第一节 血管性病变 一、视网膜中央动脉阻塞(Central RetinalArtery Occlusion) 灰阶声图像:一般无变化,有时可在视神经处见动脉内的呈强回声的小光点或光团。 频谱多普勒:视网膜中央动脉血流速度明显减慢或无动脉性频谱。部分病例频谱出现主峰后移现象,舒张期血流速度明显减慢。 彩色多普勒:彩色血流显示不良,血流束变细,边缘不整,连续性差或无彩色血流显示。阻塞部位可出现在视网膜中央动脉的相应部位。     

新超声医学术语(四)

71.多普勒增益(钮)Doppler Gain 用于调整频谱分析电路(单一或二维多普勒仪)或整个多普勒电路(彩色多普勒仪)中输入信号的强弱。原则是在频谱或彩色血流图显示清楚的情况下尽量减少噪音信号。72.范围压缩(钮)Range Compression 用于调整压缩多普勒的信号振幅范围,使其最强和最弱信号之间的频谱灰阶差距变小。通常可分4级,级数越大则低幅信号增益也大,更易显示于频谱图。一般仅用于高速射流时,将此钮调向最大级使最大流速显示清楚。73.壁滤波器(钮) Wall filter 用于调整脉冲波或连续波多普勒低频信     

两种鼠耳蝠回声定位叫声的比较

对鼠耳蝠属两种蝙蝠飞行状态下的声发射进行了比较研究.结果表明两种鼠耳蝠声发射信号的声谱图都呈调频(FM)型,但在波形及频率范围上有明显差异.大鼠耳蝠(四川亚种)的声脉冲宽度很小(1.6±0.3ms),能率环较低(4.0%),其主频率(DF=44.6±4.3kHz)也较低;而水鼠耳蝠的声脉冲宽度较大(4.2±1.6ms),能率环(9.6%)及主频率(DF=83.0±4.0kHz)也较高.文中结合两种蝙蝠的形态及食性分析了回声定位对捕食生境及捕食策略的适应性.     

肝,胆系统疾病的彩超诊断要点

第一节 肿瘤性病变 一、肝脏炎性假瘤 灰阶声图像:肿块不规则,多为葫芦状,一大一小,有时可呈多结节;后方回声无明显改变;一般无肝硬化征象。 频谱多普勒:病灶周边部的彩色血为动脉型频谱。 彩色多普勒:大部分无任何彩色血流,少部分在病灶周边部显示彩色血流。 二、肝脏血管瘤     

基于多普勒频移和频带展宽的自相关光声流速矢量测量

为了测量碳颗粒悬混溶液的流速矢量,将自相关方法引入了光声多普勒流速测量。纵向和横向速度分量分别由多普勒频移和多普勒频带展宽得到。光声信号由波长532 nm,重复频率20 Hz的脉冲激光激励,由中心频率10 MHz的点聚焦压电超声换能器采集。由微量注射泵驱动的碳颗粒悬混液模拟血液的流动。时域光声信号由希尔伯特变换为复信号后进行自相关计算。多普勒频移和多普勒频宽的标准偏差由若干独立A扫的自相关平均得到。对比之前采用序列A扫的互相关方法,自相关中的信号时移大小可自定义,避免了对高重复频率脉冲激光的要求,有利于探测深度的提高。该方法的可行性通过对流速为16-32 mm/s、多普勒角度为50°的碳颗粒悬混液流速矢量的测量得到了初步验证。     

基于血流多普勒原理的血压测量系统设计

血流信号的采集可基于超声多普勒技术。利用多普勒超声探头在肢体主动脉脉搏处采集到血流多普勒频移信号,对信号电压进行放大,一方面直接输入扬声器转变为音频信号,得到多普勒音;同时用频率/电压变换器LM331变换多普勒频移信号,得到脉搏波信号。基于此原理,设计了使用无创、直观的方法获得肢体血流参数,并经PC机处理,最终在显示器上显示脉搏波形和血压数值的方法。     

下丘神经元声信号处理过程中的频谱整合

自由声场条件下,采用特定双声刺激、双电极同步记录方法研究了下丘神经元的频谱整合作用。实验在6只大棕蝠(Eptesicus fuscus)上进行,共获得22对频谱整合相关的配对神经元。结果显示：(1)81．8％(36／44)的配对神经元产生相互抑制性频谱整合,18．2％(8/44)为相互易化性频谱整合;(2)频谱整合的范围主要在20～30kHz之间,其中约一半(45．5％,20/44)的配对神经元其最佳频率差小于2kHz,但也可见最佳频率差大于10kHz的配对神经元(13．6％,6/44)产生频谱整合;(3)下丘神经元的频率及强度选择性受频谱整合作用的调制。推测等频层内及等频层之间的下丘神经元在声信号处理过程中存在相互作用机制,以利于对复杂声信号的加工。     

稳恒流下腹主动脉旁瘤超声多普勒血流信号的仿真分析

腹主动脉旁瘤超声多普勒血流信号的仿真研究,可以为采用超声多普勒技术检测腹主动脉旁瘤的形成、生长过程和估计动脉旁瘤瘤体大小提供指导。先通过有限元数值计算方法得到稳恒流下腹主动脉旁瘤区域内的血液流场分布,然后采用余弦叠加的合成方法仿真出相应的超声多普勒血流信号,最后对仿真信号进行频谱分析,计算其平均频率,并研究它与腹主动脉旁瘤瘤体大小的关系。结果表明：当动脉旁瘤较小时,平均频率的幅度变化较小;当动脉旁瘤较大时,平均频率的幅度变化较大。因此,采用平均频率的幅度变化可以在一定程度上估计动脉旁瘤的瘤体大小。     

大蹄蝠多普勒正负补偿效应的声波特征与比较

利用单摆装置模拟大蹄蝠的飞行状态并实时记录其回声定位信号,以研究其多普勒频移补偿行为。与其静息状态下的超声波特征比较,发现大蹄蝠在接近目标的过程中有多普勒正补偿效应:叫声频率随相对速度改变而成正相关变化;当相对速度最大时,其叫声频率相对静息状态频率降低最多,而相对速度为零时,叫声频率回复到静息时频率。而当大蹄蝠远离目标时,有多普勒负补偿效应:叫声频率随相对速度改变成正相关变化,叫声频率在相对速度最大时,升高最多,但相同速度下升高之值较正补偿值低得多。另外,负补偿效应出现的频率较正补偿值低,这可能是由蝙蝠生理结构的限制以及自然状态下罕见的多普勒负补偿条件所决定。     

基于时频分析检测EEG中癫痫样棘/尖波的方法

提出了一种基于Ｃｈｏｉ－Ｗｉｌｌｉａｍｓ分布检测ＥＥＧ中癫痫样棘波／尖波的方法。该方法通过计算ＥＥＧ信号的时频分布,得到一段信号在各个时刻上沿频率方向上的能量分布。这种能量分布相当于一种瞬时频谱,反映了ＥＥＧ信号在局部时间范围里的波形特征。以一段ＥＥＧ信号在各个时刻的瞬时频谱的平均作为这段脑电的背景信号频谱,通过计算每一时刻的瞬时频谱与背景信号频谱之间的频谱差,检测这段信号中的棘波／尖波。对临床Ｅ     

用双超声束多普勒效应定量测定血流速度的技术和仪器

超声多普勒血流测量技术已逐渐被广泛地应用于超声诊断中,但由于声束和血流间夹角影响(速度的)测量结果,使这种无损伤测量技术逊色不少。为了克服夹角的影响,使超声多普勒技术能用来定量地测定血流速度,目前国外已有几种方案的报道,但都有其     

小器官疾病的彩超诊断要点（二）

第一节 涎腺占位性病变 一、混合瘤(Mixed Tumor) 灰阶声图像:腺内见圆形、椭圆形或分叶形低回声肿块,边界可清晰、欠清晰或呈过度型,内部回声均匀～欠均匀,后方回声稍增强。 频谱多普勒:阻力指数为0.61～1.10,收缩期峰值速度<35CM/S。 彩色多普勒:血流强度为中等型,80％在Ⅱ～Ⅲ级之间,具有特征性的是血管呈周边蓝边状包绕型分布,占40—70％。     

肾脏疾病的彩超诊断要点

第一节 占位性病变 一、肾内恶性占位病变 ·灰阶声图像:肿块呈圆形或椭圆形,边界清晰,内部回声不均匀,回声据肿块的大小而异,肾门附近可有肿大的淋巴结。 ·频谱多普勒:多为动脉型频谱,少数为动脉型及静脉型频谱。动脉血流峰值流速为21.7—153CM/S,平均52.9CM/S,阻力指数     

抑制性频谱整合对大棕蝠下丘神经元声强敏感性的影响

自由声场条件下 ,采用特定双声刺激方法研究了不同频率通道之间的非线性整合对下丘神经元声强敏感性的调制作用。实验在 1 2只麻醉与镇定的大棕蝠 (Eptesicusfuscus)上进行 ,双电极同步记录 2个配对神经元的声反应动作电位。主要结果如下 :1 )所获 1 1 0个 (5 5对 )配对神经元中 ,85 5 %表现为抑制性频谱整合作用 ,其余 1 4 5 %为易化性频谱整合 ;2 )阈上 1 0dB (SPL)放电率抑制百分比与神经元最佳频率 (BF)及记录深度呈负相关 ;3)抑制效率随声刺激强度升高而逐步下降 ;4 )当掩蔽声分别位于神经元兴奋性频率调谐曲线(FTC)内 (MSin) /外 (MSout)时 ,其抑制效率存在差异。前者的放电率抑制百分比及声反应动力学范围(DR)下降百分比均显著高于后者 ;5 )抑制性频谱整合导致 3类DR改变 :6 1 6 %为下降、 1 0 9%增加、另有2 7 5 %变化小于 1 0 %。本结果进一步支持如下设想 :下丘不同频率通道之间的抑制性频谱整合参与了对强度编码的主动神经调制活动     

基于光学相干检测的非接触式光声多普勒流速仪

在临床应用中,许多患处血液流速的测量都需要在无菌操作下进行。而传统的基于超声换能器实现的光声流速测量方式都需要在检测区域与探头之间填充超声耦合介质,从而无法实现无菌操作,限制了这种检测方式在临床上的应用。本文报道了一种非接触式光声多普勒流速仪,利用低相干的麦克尔逊干涉仪探测光声信号实现了流速测量。与超声探头为探测装置的光声多普勒血流仪相比,该方法可以实现非接触式的光声流速测量。在模拟血液样品实验中,定量的测量了横向流速,其速度范围在0. 2-3 mm/s,同时获得了截面流速图像。另外,活体小鼠耳部流速图像证明了该方法可以非接触、定量的测量血流信息。     

四川梅花鹿产仔换茸期声行为的研究

2009年4～9月在四川省若尔盖县铁布自然保护区,对四川梅花鹿Cervusnippon sichuanicus产仔换茸期的声行为进行了较系统的研究。四川梅花鹿产仔换茸期的声行为可以分为报警声、惊叫声、吼叫声、母子召唤声等20种鸣声。通过声谱分析获得了各种鸣声的语谱图及其频谱特征,并通过野外观察初步确定了这些声行为的生物学意义。在遇到危险或潜在危险时,成年雄鹿往往第一个发出报警鸣声,而雌鹿的报警声大约是雄鹿的两倍多。成年个体的主动防御鸣声频次要多于亚成体,而幼体未见有该类鸣声。对梅花鹿不同亚种和不同季节的几种声行为进行了比较。     

两种扁颅蝠回声定位叫声的比较

对扁颅蝠 (Tylonycterispachypusa)和褐扁颅蝠 (T robustula)在飞行状态下的回声定位叫声进行了比较研究。结果表明 ,2种扁颅蝠的回声定位叫声的声谱图均呈调频 (FM)型 ,且波形相似 ;但叫声的最低频率、最高频率和主频率差异极显著 (P <0 0 1)。扁颅蝠的频率范围较高 ,为 6 2 4～ 91 6kHz ,主频率为 (76 5± 2 1)kHz ;褐扁颅蝠的频率范围较低 ,为 4 2 7～ 72 4kHz ,主频率为 (49 2± 1 8)kHz ;而 2种蝙蝠的声脉冲时程、声脉冲间隔和声脉冲重复率差异不显著 (P >0 0 5 )。回声定位叫声差异与其体型、所处的生境有关     

褐飞虱求偶鸣声中有效声段及其特征

对褐飞虱Nilaparvata lugens (Stal) 雌、雄虫播放求偶鸣声信号的不同声段及其组合,结果表明在它们求偶识别过程中,由多个规则连续的声脉冲所组成的声段是有效的。播放不同声脉冲重复频率和主振频率组合的模拟信号,表明褐飞虱雌、雄虫求偶信号的声脉冲重复频率是它们识别异性的敏感声学特征参数,其敏感范围较窄,分别为70～90 Hz和22 Hz左右;而对主振频率的敏感范围较宽,分别为200 ～1 700 Hz和100～300 Hz。     

城市噪声使树麻雀鸣唱的最低频率升高

随着城市化进程的不断加快,城市噪声水平显著升高。噪声会掩盖鸟类的声音信号,这无疑会影响鸟类的交流。在嘈杂的城市环境中,鸟类通常以高频率鸣唱来避免声信号被掩蔽。然而,较低的发声频率才是雄性品质的重要表征,提高发声频率可能会影响声信号对雌性的吸引力。因此,鸟类会在提高发声频率和保持较低频率之间进行权衡。为确定城市噪声对树麻雀(Passer montanus)鸣唱行为的影响,在沈阳市选取6个研究地点,比较了沈阳市区和近郊不同噪声水平下树麻雀繁殖期的鸣唱特征。在2019年4月至7月,使用定向麦克风录制了320只繁殖期树麻雀的鸣唱,并使用声级计测定噪声水平。研究结果显示,城市研究地点的噪声水平显著高于郊区研究地点。与安静郊区相比,城市嘈杂环境中的树麻雀鸣唱的最高频率、最低频率和主峰峰频显著较高,频宽更大,而时长没有差别。树麻雀鸣唱的最高频率、频宽、主峰峰频和时长均与噪声水平无显著相关,而最低频率与研究地点的噪声水平呈显著正相关。上述结果说明,在噪声环境中,树麻雀选择提高最低频率以利于声信号的传输。