Локальные эффекты формирования ультразвукового доплеровского отклика биологических сред

Abstract

Решения параболического уравнения дифракции для ультразвуковых пучков волн, излучаемых преобразователями с аподизированной апертурой, использованы для оценки доплеровских спектров и определения их ширины при зондировании биологических сред нефокусированными, фокусированными и импульсными волнами. Показано, что при импульсном излучении ширина спектров от линии тока неинвариантна по отношению к глубине зондирования и зависит от взаимного расположения измерительного объема и реального фокуса. Доказана зависимость модальной доплеровской частоты от положения линии тока в измерительном объеме. Найдены спектры доплеровских сигналов для аксиально-симметричных потоков с различным профилем скоростей. Развитая теория обобщена на случай пространственно неоднородного движения, что дает возможность оптимизации методов ультразвуковой доплеровской эхоскопии.

Рішення параболічного рівняння дифракції для ультразвукових пучків хвиль, що випромінюються перетворювачами з аподизованою апертурою, використані для оцінки допплерівських спектрів і винайдення їх ширини при зондуванні біологічних середовищ нефокусованими, фокусованими та імпульсними хвилями. Показано, що при імпульсному випромінюванні ширина спектру від лінії току неінваріантна по відношенню до глибини зондування і залежить від взаємного розташування вимірювального об'єму і реального фокуса. Доказана залежність модальної допплерівської частоти від розташування лінії току у вимірювальному об'ємі. Винайдені спектри допплерівських сигналів для аксіально-симетричних потоків з різним профілем швидкості. Теорія, що розвинена, узагальнена на випадок просторово неоднорідного руху, що дає можливість оптимізації методів ультразвукової допплерівської ехоскопії.

The closed solutions of parabolic diffraction equation for ultrasound wave beams irradiating by transducers with apodized apertures are used for estimation of Doppler spectra and evaluation of their bandwidth under nonfocused, focused and pulsed probing of biological media. It has been shown that under pulsed irradiation the Doppler spectrum from the flow-line is not invariant with sounding depths and depends on the positional relationship of the sample volume and the real focal point. The spectra of Doppler signals from axially-symmetrical flows with different velocity profiles were established. The developed theory is generalized on the case of spatially nonuniform movement that gives the possibility to optimize the methods of ultrasound Doppler echoscopy.