Page 26 - IFM_201405_v9.indd

vol. 3 5/2014 Inżynier i Fizyk Medyczny 240
artykuł \ article ultrasonografia \ ultrasonography
poziom odniesienia przewyższający amplitudą szumy i określono tym
samym nowy punkt, od którego następowało zliczanie. Stało się to
kosztem małych sygnałów dopplerowskich, których amplituda znaj-
dowała się poniżej poziomu odniesienia i traktowane były jako szum.
Dla poprawnego funkcjonowania układu pomiarowego amplituda
sygnału użytecznego powinna być kilkukrotnie większa od amplitu-
dy szumów.
Częstotliwość maksymalna
Częstotliwość maksymalna odpowiada maksymalnej prędkości krwi-
nek w środkowej strefie naczynia.
Pomiar częstotliwości maksymalnej
Pomiar częstotliwości maksymalnej jest utrudniony z powodu od-
działywania widma użytecznego z widmem szumu. Mimo to uważa
się, że częstotliwość maksymalna lepiej przybliża zmiany przepływu
krwi niż częstotliwość średnia.
Istnieje wiele definicji częstotliwości maksymalnej:
–Hatle i Angeles – ich pomysłem było, aby przy pomocy dwóch
okien o stałej odległości od siebie, poszukać na części opadają-
cej obwiedni takiej częstotliwości, dla której moc widma sygna-
łu objętego jednym i drugim oknem była stała. W takim ustawie-
niu początkowa częstotliwość drugiego okna przyjmowana jest
za maksymalną częstotliwość;
–metoda percentyli – częstotliwość maksymalną wyznacza się
z całki po obwiedni i ma ona najczęściej wartość, przy której moc
spada do 10% całkowitej mocy sygnału;
–metoda progowa – częstotliwość maksymalna to taka, dla której
amplituda widma spada do 0,1 maksymalnej amplitudy;
–metoda hybrydowa – częstotliwość maksymalna to punkt przegię-
cia całki z widma, z założeniem gaussowskiego charakteru szumu;
–metoda geometryczna – częstotliwość maksymalna to punkt
przegięcia całki z widma, gdzie widmo szumu nie musi mieć cha-
rakteru gaussowskiego.
Poszerzenie widma
Poszerzenie widma dopplerowskiego zależy od skończonego czasu
przepływania krwinki przez obszar objęty wiązką ultradźwiękową
– tp . Im jest on krótszy, tym mniej dokładny jest pomiar przepływu,
a widmo poszerza się o wartość:
∆f d = 1 / tp
Czas tp zależy od prędkości przemieszczania się krwinki w polu ob-
jętym wiązką ultradźwiękową – v oraz średnicy przetwornika L :
tp = L/ v
Im węższa jest wiązka i większa jest prędkość przepływu, tym
większe jest poszerzenie widma.
Rozmyte widmo wokół częstotliwości maksymalnej wynika także
z poszerzenia geometrycznego. Krwinka płynąca w polu ultradźwię-
kowym oddziałuje ze składowymi fal ultradźwiękowych pod różnymi
kątami, innymi emitowanymi z krańców przetwornika i inną dla fali
w osi przetwornika.
Kolejna przyczyna poszerzenia widma i jego wpływu na ocenę
częstotliwości maksymalnej wiąże się ze zmianą kierunku przepływu
przez niesymetryczne zwężenie tętnic. Kierunek lokalnych wekto-
rów strumieni krwi w miejscu zwężenia może odbiegać od osi naczy-
nia, co uniemożliwia korekcję kąta.
Bibliografia
1. M. Jędrzejewska, P. Jankowski, B. Węckowski: Podstawy obra-
zowania USG. Część 1, Inżynier i Fizyk Medyczny, 3, 2014, 59-65.
2. M. Jędrzejewska, P. Jankowski, B. Węckowski: Podstawy obrazo-
wania USG. Część 2, Inżynier i Fizyk Medyczny, 4, 2014, 140-141.
3. M. Jędrzejewska, P. Jankowski, B. Węckowski: Podstawy pomia-
rów klinicznych w USG część 3, Inżynier i Fizyk Medyczny, 4, 2014,
229-231.
4. A. Nowicki: Wstęp do ultrasonografii – podstawy fizyczne i instru-
mentacja, Medipage, Warszawa 2003.
5. F. Jaroszczyk: Biofizyka medyczna, Wydawnictwo Uczelniane
Akademii Medycznej im. Karola Marcinkowskiego, 1993.
6. M. Nałęcz (red.): Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 2000 fi-
zyka Medyczna, 9, 2000, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT.
7. M. Nałęcz (red.): Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 2000
– obrazowanie biomedyczne, 8, 2000, Akademicka Oficyna Wy-
dawnicza EXIT.
8. B. Pruszyński (red.): Diagnostyka obrazowa. Podstawy teoretycz-
ne i metody badań, wydanie I, Wydawnictwo Lekarskie PZWL,
Warszawa 2000.
9. R. Tadeusiewicz i P. Augustyniaka (red.): Podstawy Inżynierii Bio-
medycznej, 1, Wydawnictwo AGH, Kraków 2009.
10. E. Dmoch-Gajzlerska: USG dla położnych, 1, Wydawnictwo
PZWL, Warszawa 2014.
reklama