4.11. Ультразвуковые системы с цветовым допплеровским картированием

Цветовое допплеровское картирование (режим CFM) построено аналогично черно-белому изображению, получаемому в УЗ сканерах, работающих в В-режиме, но в определенной части серошкального изображения выводится в цвете информация о скорости движения структур в каждом из элементов изображения.

В процессе сканирования датчик излучает УЗ импульсы и принимает эхо-сигналы, приходящие с различных направлений и различных глубин, обеспечивая получение черно-белого изображения неподвижных структур. В обычном В-режиме кровоток не виден из-за недостаточного уровня эхо-сигналов, отраженных от элементов крови. СFМ-режим характеризуется более высокой энергией излучаемых сигналов и позволяет наблюдать эти эхо-сигналы.

В эхо-сигналах, отраженных движущимися структурами имеет место допплеровский сдвиг частоты. В каждом элементе изображения, в котором имеет место допплеровский сдвиг частоты эхо-сигнала, аппаратура определяет знак этого сдвига и среднее значение частоты сдвига, по которому вычисляется среднее значение скорости движения кровотока в сосуде, т.е. проекцию скорости на ось УЗ луча. В соответствии с направление скорости элемент изображения окрашивается в красные (прямой кровоток) или синие (обратный кровоток) тона, которые в зависимости от скорости меняют цвет от темно-красного до красного, оранжевого и желтого – для прямого кровотока, и от темно-фиолетового до голубого и зеленого – для обратного кровотока.

Структурная схема системы цветового допплеровского картирования приведена на (рис. 55). Она содержит устройства, имеющиеся в сканерах, рассмотренных ранее (рис. 41, 49, 50) а также устройство оценки скорости по результатам измерения направления и средней величины допплеровского сдвига частоты в элементах анализируемой области.

Рис. 55. Цветовое допплеровское картирование (режим CFM). Схема и устройства системы излучения и обработки сигналов

Для измерения скорости в режиме CFM используется пачечный сигнал, применяемый в режиме PW, но общая длительность сигнала и число импульсов в пачке в режиме CFM существенно меньше.

Существует несколько модификаций метода цветового картирования, расширяющих его возможности и сферы применения.

Энергетическая допплеровская эхография позволяет отображать двухмерную картину расположения и формы сосудов, выделяя их одним цветом на фоне обычного изображения в В-режиме. Метод не дает информацию о средней скорости кровотока в отдельных элементах изображения, а регистрирует только наличие кровотока. В то же время оттенки цвета несут информацию об интенсивности сигналов, отраженных движущимися элементами крови.

Допплеровская визуализация тканей (тканевый допплер) – используется для регистрации движения тканей путем отображения на двухмерной картине пространственного распределения скоростей движения отдельных элементов тканей, исключая при этом с помощью фильтров информацию о кровотоке.

Контрольные вопросы к четвертой главе

1. Частотный диапазон УЗ колебаний, используемый в терапии и диагностике?

2. Какие виды исследований проводятся с использованием А, В, М режимов работы?

3. Основные конфигурации УЗ диагностических преобразователей?

4. Суть линейного и конвексного электронного сканирования?

5. Принципы реализации фазированного электронного сканирования?

6. Что характеризует продольная и поперечная разрешающая способность УЗ сканера?

7. Способы фокусировки УЗ луча?

8. Основные отличия непрерывноволновой и импульсноволновой допплеровской систем.

9. На чем основана работа УЗ сканера с цветовым допплеровским картированием?