Vad är Doppler-ultraljud?
Doppler-ultraljud är tekniken för att avge en högfrekvent ton för att mäta dess "studsa" från ett objekt med olika täthet, såväl som rörelsen och hastigheten för allt inom objektet. Den har applikationer inom olika områden, inklusive militär och industriell, men det är bäst känt som ett medel för medicinsk avbildning. En gravid kvinnas bäckenområde har halvfast ben, tät muskelvävnad och vattnig vätska. Ultraljud kan skilja dessa. Den ytterligare förmågan att mäta ”Doppler-skiftet” i den reflekterade ljudvågen kan dessutom bestämma, till exempel, om blodet som pumpar ut ur hjärtat av ett ofött barn är utvecklingsmässigt tillräckligt och friskt.
Den grundläggande principen för ultraljud är ekolod - fladdermöss och delfiners ekolokationsförmåga att "se" inte i sikte, utan genom att avge ett högt klick eller skrik och sedan utvärdera egenskaperna för dess reflektion från ytorna och sakerna i deras bostadsområde. Ett exempel på Doppler-effekten är en bil som kör förbi en stillastående fotgängare. När bilen närmar sig hörs ljudet från sin motor att öka till en märkbart högre tonhöjd; och när bilen passerar och sjunker minskar ljudet på samma sätt i tonhöjden. Dess hastighet och ljud är oförändrat konstant; men ljudvågorna som genereras av motorn komprimeras eller sträckes faktiskt av dess rörelse. En blind fotgängare kan utvärdera egenskaperna hos denna växlande tonhöjd och göra en bra bestämning av bilens rörelseriktning och hastighet.
Doppler-effekten artikulerades teoretiskt av en österrikisk fysiker som heter 1842, men det var inte ytterligare hundra år som sonografi, visuellt grafiskt eller visat ljud, blev ett kraftfullt vetenskapligt område. Doppler-sonografi, som kräver kontinuerlig mätning av minutförändringar i reflekterade ljudfrekvenser över tid, krävde motsvarande mer exakta och snabba elektriska och elektroniska system. Förbättringar av medicinsk utrustning som använder Doppler-ultraljud fortsätter att utvecklas, särskilt i deras kontaktsond och deras datavisning.
Den bundna sonden av ultraljud är elektroakustiska givare som omvandlar elektrisk energi till ljudenergi och vice versa. Ljudet som genereras av dem kan inte höras eller kännas av människor - från 1 till 18 megahertz i frekvens, variabelt för att tränga djupare in i mänskliga vävnader. En Doppler-ultraljud kan avge en kontinuerlig ton, men de flesta modeller överför tonen och får dess ekon som en följd av mycket snabba pulser. Fördelen med det senare är att en enda puls också kan analyseras, såsom att översätta ekotens tidsfördröjning till avstånd och skapa mer exakta tredimensionella bilder.
De flesta Doppler-sonogramskärmar är digitala beräkningar av den elektroniskt kodade ljuddata till en bästa återskapande av sann kroppsanatomi. Ett område med pågående sonografiforskning är att förfina och uttömma exakt hur varje typ av mänsklig vävnad absorberar vissa och reflekterar några av alla frekvenser inom dessa instrument. Datorprogrammen för displayöversättning uppdateras i enlighet med ny, sannare information.
En medicinsk Doppler-ultraljudsapparat mäter riktningen och hastigheten för saker i människokroppen med hög precision. Den vanligaste tillämpningen är att utvärdera blodrörelse, till exempel det minskade flödet av en hjärtas blockerade artär eller det omvända flödet av en av dess försvagade ventiler. Det är också ett värdefullt verktyg för att övervaka utvecklingen av ett foster i livmodern genom att både mäta sin egen blodcirkulation såväl som den sunda hastigheten för vätskeutbyte med sin mor.