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血流成像的基礎(chǔ)都是多普勒效應(yīng)。簡單來說：
當(dāng)聲源（超聲探頭的晶片）和反射體（血液中的紅細(xì)胞）之間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，反射回來的聲波頻率會(huì)發(fā)生改變。
朝向探頭運(yùn)動(dòng)的血流：反射頻率會(huì)增高（正向頻移）。
背離探頭運(yùn)動(dòng)的血流：反射頻率會(huì)減低（負(fù)向頻移）。
ＤＵ８－Ｍ２的任務(wù)就是精確地發(fā)射和接收這些聲波，并分析其中微小的頻率變化，從而將其轉(zhuǎn)化為可視化的血流信息。
捕捉心臟血流信號的詳細(xì)步驟
第一步：發(fā)射超聲波束
探頭選擇：檢查心臟通常使用相控陣探頭。這種探頭小而扁平，適合通過肋間隙觀察心臟。它內(nèi)部有數(shù)百個(gè)微小的晶片，可以獨(dú)立控制發(fā)射和接收。
脈沖波發(fā)射：ＤＵ８－Ｍ２以極高的頻率（通常每秒數(shù)千次）向心臟區(qū)域發(fā)射短促的脈沖超聲波，而不是連續(xù)波。這是為了實(shí)現(xiàn)“距離選通”，即精確知道回聲來自哪個(gè)深度。
電子聚焦與偏轉(zhuǎn)：通過精確計(jì)算施加到每個(gè)晶片上的微小時(shí)間延遲，設(shè)備可以：
聚焦：將聲波能量匯聚在特定深度，提高圖像分辨率和靈敏度。
偏轉(zhuǎn)：快速改變聲束的方向，對整個(gè)心臟切面進(jìn)行“掃描”。
第二步：接收和處理回聲信號
回聲接收：發(fā)射脈沖后，探頭會(huì)立即切換到接收模式，監(jiān)聽從心臟組織、心肌以及流動(dòng)的血液中紅細(xì)胞反射回來的微弱回聲。
“全數(shù)字”處理的關(guān)鍵：ＤＵ８－Ｍ２的“全數(shù)字”特性體現(xiàn)在這里。接收到的模擬回聲信號會(huì)立即被模數(shù)轉(zhuǎn)換器以極高的采樣率（通常數(shù)十兆赫茲）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。這樣做的好處是：
信號保真度高：數(shù)字信號在后續(xù)處理中不會(huì)衰減或引入噪聲。
處理靈活性大：可以運(yùn)用復(fù)雜的數(shù)字算法進(jìn)行各種優(yōu)化。
第三步：信號分離與多普勒分析
這是捕捉血流信號最核心的一步。設(shè)備需要從強(qiáng)大的組織回聲（低頻、高幅度）中提取出微弱的血流信號（高頻、低幅度）。
壁濾波：心臟的室壁和瓣膜也在運(yùn)動(dòng)，它們產(chǎn)生的多普勒信號（稱為“雜波”）非常強(qiáng)，會(huì)完全淹沒血流信號。ＤＵ８－Ｍ２內(nèi)置了高性能的數(shù)字壁濾波器。
這個(gè)濾波器是一個(gè)高通濾波器，它會(huì)濾除掉由緩慢運(yùn)動(dòng)的組織產(chǎn)生的低頻雜波，只保留由高速流動(dòng)的血液產(chǎn)生的較高頻率的多普勒信號。
現(xiàn)代設(shè)備允許操作者實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)濾波器的“截止頻率”，以在保留低速血流和抑制雜波之間取得最佳平衡。
自相關(guān)處理：這是彩色多普勒技術(shù)的核心算法。對于圖像中的每一個(gè)“像素”（或稱為“采樣點(diǎn)”），設(shè)備會(huì)連續(xù)發(fā)射和接收多個(gè)脈沖（例如８－１６個(gè)）。
通過比較連續(xù)回聲信號的相位變化，自相關(guān)器可以快速計(jì)算出該點(diǎn)的平均血流速度和血流方向。
相位變化快?。健∷俣雀?。
相位超前 ＝ 朝向探頭。
相位滯后?。健”畴x探頭。
第四步：信息編碼與可視化
計(jì)算出的血流速度和方向信息需要被直觀地顯示出來。
彩色編碼：
方向：通常用紅色表示朝向探頭的血流，用藍(lán)色表示背離探頭的血流。（記憶口訣：ＢＡＲＴ －?。拢欤酰濉。粒鳎幔。遥澹洹。裕铮鳎幔颍洌螅?/p>
速度：用顏色的亮度／色調(diào)來表示。顏色越亮、越純，代表速度越快；顏色越暗、越混雜，代表速度越慢。屏幕側(cè)邊的彩色標(biāo)尺會(huì)明確顯示顏色與速度的對應(yīng)關(guān)系。
湍流：當(dāng)血流紊亂時(shí)（如瓣膜狹窄），會(huì)產(chǎn)生超出正常顯示范圍的速度（即“尼奎斯特極限”），設(shè)備會(huì)用綠色、黃色或馬賽克樣的混合色來表示湍流。
疊加顯示：最終，計(jì)算出的彩色血流圖會(huì)以半透明的形式，疊加在二維黑白的心臟結(jié)構(gòu)圖像（Ｂ模式圖像）上。這樣，醫(yī)生就能同時(shí)看到心臟的解剖結(jié)構(gòu)和其內(nèi)部的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。
ＤＵ８－Ｍ２可能采用的高級技術(shù)
作為一款“全數(shù)字”高端設(shè)備，ＤＵ８－Ｍ２很可能還集成了以下技術(shù)來提升血流捕捉能力：
高幀率技術(shù)：心臟是快速運(yùn)動(dòng)的器官。為了實(shí)時(shí)、流暢地顯示血流，設(shè)備需要極高的成像幀率。ＤＵ８－Ｍ２可能采用并行處理或多波束形成技術(shù)，一次發(fā)射就能接收多條掃描線的信息，從而在不犧牲圖像質(zhì)量的前提下，將幀率提升至每秒數(shù)十甚至上百幀。
復(fù)合成像技術(shù)：通過從不同角度發(fā)射和接收聲波，然后將多幅圖像融合，可以有效減少偽像，提高血流信號的連續(xù)性和真實(shí)性。
空間復(fù)合成像：專門用于優(yōu)化血流顯示，減少因聲束角度不佳導(dǎo)致的信號丟失。
高級動(dòng)態(tài)范圍與靈敏度控制：強(qiáng)大的數(shù)字后端處理器可以實(shí)時(shí)調(diào)整信號的動(dòng)態(tài)范圍，既能清晰顯示微小的低速血流，又不會(huì)讓高速血流信號過載飽和。
一鍵優(yōu)化功能：內(nèi)置的智能算法可以自動(dòng)分析當(dāng)前圖像，并一鍵調(diào)整發(fā)射功率、增益、壁濾波、彩色標(biāo)尺等參數(shù)，快速獲得最佳的血流圖像。
總結(jié)
ＤＵ８－Ｍ２全數(shù)字彩色多普勒超聲診斷儀捕捉心臟血流信號的過程可以概括為：
發(fā)射：相控陣探頭電子化發(fā)射聚焦的脈沖超聲波束，快速掃描心臟。
接收：高靈敏度地接收來自組織和血細(xì)胞的微弱回聲，并立即進(jìn)行全數(shù)字化轉(zhuǎn)換。
處理：運(yùn)用強(qiáng)大的數(shù)字壁濾波器濾除組織雜波，再通過自相關(guān)算法精確計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)的血流速度和方向。
顯示：將計(jì)算結(jié)果用標(biāo)準(zhǔn)的紅藍(lán)編碼和亮度變化，以彩色圖的形式疊加在二維結(jié)構(gòu)圖上，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)心臟內(nèi)部的復(fù)雜血流狀況。
整個(gè)過程在毫秒級別內(nèi)完成，依賴于高度集成的硬件和精密復(fù)雜的軟件算法，最終為醫(yī)生提供診斷心臟疾病（如瓣膜病、先天性心臟病、心肌病等）的關(guān)鍵血流動(dòng)力學(xué)信息。
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