Hvad er Doppler-ultralyd?
Doppler-ultralyd er teknologien til at udsende en højfrekvent tone for at måle dens "bounce" fra et objekt med forskellige tætheder samt bevægelse og hastighed af noget inden i objektet. Det har applikationer inden for forskellige områder, herunder militær og industriel, men det er bedst kendt som et middel til medicinsk billeddannelse. En gravid kvindes bækkenområde har halvfast ben, tæt muskelvæv og vandig væske. Ultralyd kan skelne mellem disse. Den ekstra kapacitet til at måle “Doppler-skiftet” i den reflekterede lydbølge kan endvidere bestemme for eksempel, om blodet, der pumpes ud af hjertet af en ufødt baby, er udviklingsmæssigt tilstrækkeligt og sundt.
Det grundlæggende princip for ultralyd er ekkoloddet - flagermus og delfiners ekkolokationsevne til at "se" ikke ved syne, men ved at udsende et højt klik eller skrige og derefter evaluere egenskaberne ved dets refleksion fra overfladerne og tingene i deres bolig. Et eksempel på Doppler-effekten er en bil, der kører forbi en stationær fodgænger. Når bilen nærmer sig, høres lyden fra dens motor stigende til en mærkbart højere tonehøjde; og når bilen passerer og går tilbage, falder lyden tilsvarende i tonehøjden. Dets hastighed og lyd er uændret konstant; men lydbølgerne genereret af motoren komprimeres eller strækkes faktisk ved dens bevægelse. En blind fodgænger kan evaluere egenskaberne ved dette skiftende toneleje og foretage en god bestemmelse af bilens bevægelsesretning og hastighed.
Doppler-effekten blev teoretisk formuleret af en østrigsk fysisk fysiker, der blev navngivet i 1842, men det var ikke i endnu hundrede år, at sonografi, visuelt grafisk eller viser lyd, blev et energisk videnskabeligt felt. Doppler-sonografi, der kræver kontinuerlig måling af minutændringer i reflekterede lydfrekvenser over tid, krævede tilsvarende mere præcise og hurtige elektriske og elektroniske systemer. Forbedringer i medicinsk udstyr, der bruger Doppler-ultralyd, udvikles fortsat, især i deres kontaktsonde og deres datavisning.
Den bundne sonde af ultralyd er elektroakustiske transducere, der omdanner elektrisk energi til lydenergi og vice versa. Lyden, der genereres af dem, kan ikke høres eller mærkes af mennesker - fra 1 til 18 megahertz i frekvens, der varierer til at trænge dybere ind i menneskets væv. En Doppler-ultralyd udsender muligvis en kontinuerlig tone, men de fleste modeller transmitterer tonen og modtager dens ekko som en række meget hurtige impulser. Fordelen ved sidstnævnte er, at en enkelt puls også kan analyseres, såsom at oversætte ekkoens tidsforsinkelse til afstand og skabe mere nøjagtige tredimensionelle billeder.
De fleste Doppler-sonogram-skærme er digitale beregninger af de elektronisk kodede lyddata til den bedste rekreation af ægte kropsanatomi. Et område i den igangværende sonografiforskning er at finjustere og udtømme nøjagtigt, hvordan enhver type humant væv absorberer nogle og reflekterer nogle af alle frekvenser inden for disse instrumenters rækkevidde. Computerprogrammerne til displayoversættelse opdateres i overensstemmelse hermed med ny, mere sand information.
En medicinsk Doppler-ultralydenhed måler retningen og hastigheden af ting i den menneskelige krop med en høj grad af præcision. Den mest almindelige anvendelse er evaluering af blodbevægelse, såsom den formindskede strømning af et hjertes blokerede arterie eller den modsatte tilbagestrømning af en af dens svækkede ventiler. Det er også et værdifuldt tilføjet værktøj til at overvåge udviklingen af et foster i livmoderen ved både at måle dets egen blodcirkulation såvel som den sunde hastighed for væskeudveksling med sin mor.