IKT 2.2
Echografie
College 1 doppler fysica 1
Met doppler kun je de snelheid van bloed meten. Overal waar stroming is kun je de snelheid
meten.
Dit komt doordat de frequentie die je zendt, anders is dan de frequentie die je ontvangt. Het
verschil heet de doppler shift. Dat is rechtevenredig met de snelheid.
Als het naar je toe beweegt, kleinere golflengte en hoge frequentie hoge dopplershift =
positief.
Als het van je af beweegt, grotere golflengte en lage frequentie lage dopplershift =
negatief.
c=λ×f
Als er beweging ontstaat (v) is er een dopplershift. Doppler shift is lineair afhankelijk van de
zendfrequentie (fz). Als je het verschil bepaalt tussen zenden en ontvangen, heb je de
snelheid bepaald van het object.
f d =2f z v/c
Doppler effect een geringe toe- of afname van de ontvangstfrequentie van de echo ten
opzichte van de zendfrequentie veroorzaakt door beweging van de reflector of verstrooier.
Frequentie wordt hoger – beweging naar je toe
Frequentie wordt lager – beweging van je af
Frequentie blijft hetzelfde – geen beweging
Reflectie
De reflectie gebeurt tegen de rode bloedcellen. Als de hoek van beweging en waarnemen
loodrecht is kun je geen doppler shift meten. De doppler shift is dan 0, maar er is wel
beweging. Bloed stroomt ongeveer 1 m/s.
In de praktijk wordt gemeten tussen 30º en 60º, dit geeft de beste verhouding tussen
anatomie (positie transducer) en betrouwbaarheid meting.
Doppler shift = de verandering in frequentie van een gereflecteerde golf ten gevolge van
beweging tussen reflector / verstrooier en transducer hoorbaar!
,Doppler formule
2 • f z • v • cos
fd = c
o Fd = dopplershift
o Fz = uitgezonden frequentie
o V = snelheid van de reflector
o Cos 0 = hoek tussen uitgezonden geluidsbundel en de stroomrichting
o C = snelheid van het geluid
Duplex beeld = zowel een zwart wit beeld (B-mode) als doppler. Je kunt de hoek dus zien
en corrigeren. Hoek moet kleiner zijn dan 60, anders wordt de meet fout niet meer
acceptabel.
Als de snelheid van het bloed hoger wordt dan een bepaalde drempel, weet je dat het
bloedvat smaller is, dan gaat het bloed sneller stromen. Je kunt dus afwijkingen vinden aan
de hand van snelheid van het bloed.
Spectrum
Horizontale as – tijd
Verticale as – frequentie / snelheid snelheid gaat omhoog en omlaag, evenredig met
hartslag.
Iedere arterie heeft zijn eigen spectrum. Als het bloed naar de transducer toe beweegt is het
spectrum positief. Als het bloed van de transducer af beweegt is spectrum negatief. Op de x-
as is doppler shift 0.
Doppler technieken
CW (continuous wave) – 2 elementen. Een element zendt continu en een element ontvangt
continu. Geen enkele techniek om beelden te maken. alleen geluid.
waar de zendbundel en ontvangstbundel samen komen = sample volume. Dat is je meet
gebied.
o Technisch simpel
o Goedkoop
o Hoge snelheden meetbaar
o Geen exacte diepte informatie, wel richting gevoelig
o Bijmenging signalen omgeving
o Geeft geluid + geluidsspectrum en richting
o Anatomische kennis onderzoeker!
o Bijvoorbeeld doptone (foetaal hart)
, Demodulatie CW
Zwevende frequentie = doppler shift. Door de demodulator wordt deze zweving
gelijkgericht, gefilterd.
Bi-directionele doppler kijkt nog naar faseverschil van de ontvangen golf ten opzichte
van referentie golf : demodulatie met betrekking tot kwadratuurdetector.
Hogere frequentie = hogere dopplershift zo hoog mogelijke frequentie gebruiken.
PW / PD(pulsed wave doppler) – steeds zwart wit beeld en soms een doppler meting. Je
krijgt een geluid en spectrum. Zwart wit beeld combineer je dus met doppler geluid.
Kleuren doppler – snelheid die je ziet wordt afgebeeld met een kleur. Bloedvaten krijgen dus
een kleur. Je ziet verschil in kleur tussen wat naar je toe loopt en wat van je af loopt.
College 2 Doppler fysica 2
Continuous wave = gebeurt met een pencil transducer. Je hebt alleen geluid en geen beeld.
De hoek weet je niet. Het gebied dat zenden en ontvangen samen komt (sample volume)
moet niet te groot en niet te klein zijn. als het te klein is, is het moeilijk om het bloedvat te
vinden. Als het te groot is hoor je ook andere dingen dan alleen het bloedvat.
Pulsed wave = je hebt zwart wit beeld en doppler geluid. Pulsed wave is met een normale
transducer, die bestaat uit een rij elementen. Je frame rate (# beelden per sec) gaat omlaag,
want steeds als je doppler geluid aan zet heb je even geen beeld. De beeldlijnen worden niet
ingevuld.
PW doppler
Hetzelfde element (groepje) voor beurtelings zenden en ontvangen. Je gebruikt alle
elementen om af en toe doppler te sturen. Je kunt dynamisch veranderen.
o Meetgebied = sample volume – (zowel plaats en grootte zelf instelbaar)
Door zwart wit beeld kun je zien waar je het neer zet en kun je de hoek corrigeren.
o Tijdsinterval = puls repetitie frequentie. Bepaalt de luisterdiepte.
ga je voor zwart wit frame rate of voor doppler metingen? Hoe vaker je doppler aan
zet, hoe slechter je zwart wit beeld wordt.
- 5000 Hz = 5000 keer per seconde doe je een meting.
- Maximale puls referentie frequentie is afhankelijk van de diepte. Bij grotere diepte
wordt PRF lager.
- Hoekcorrectie plaatsen in vat om correcte snelheidsmeting te kunnen verrichten.
Continuous Wave Pulsed Wave
beter geluid minder geluid door gebroken
trilling
gemengd signaal, door demodulatie je krijgt in blokken de data binnen.
kun je het ontleden naar wat je Stapsgewijs fragmenten
hoort. terugkijken die iets zeggen over
het geluid.
hoe meer metingen, hoe beter de
reconstructie. hoe meer
meetpunten, hoe meer samples,
hoe nauwkeuriger het beeld.
Demodulatie = frequenties van elkaar onderscheiden
, Aliasing
Aliasing is het verschijnsel dat verschillende signalen bij bemonstering tot hetzelfde monster
leiden. De bemonsteringsfrequentie moet minstens 2 maal zo hoog zijn als de hoogste in het
signaal aanwezige frequentie om het origineel zonder fouten te kunnen reproduceren.
Het effect van een verkeerde reconstructie van het doppler signaal ten gevolge van
en te lage PRF.
Samplen = bemonsteren.
Aliasing – je object is groter dan FOV. De bovenkant is weggevallen naar de onderkant. De
meting wordt dus onbetrouwbaar. Als je de schaal aanpast kun je de meting wel goed
uitvoeren. Dit doe je door PRF aan te passen. Beeld moet passen tussen de assen.
o PRF
o Baseline
o Frequentie
o Hoek veranderen
PRF
zet de baseline goed, selecteer hoogst mogelijke PRF, verlaag PRF tot er aliasing ontstaat,
ga weer 1 trap omhoog = hoogst meetbare dopplershift.
Te laag = te weinig metingen, aliasing, hoge snelheden onjuist weergegeven
Te hoog = het spectrum wordt niet beeldvullend weergegeven, onderschatting laagste
snelheden.
schaal moet overeenkomen met de snelheid die je verwacht.
Demodulatie PW
Grote overeenkomsten met demodulatie CW
Verschil zit in het nemen van samples uit de omhullende frequentie (doppler shift), en deze
te reconstrueren. Bij PW ga je brokstukken vormen en uiteindelijk een nieuw geheel. Het
systeem moet in staat zijn om een vloeiende lijn te maken, dus je moet genoeg metingen
hebben.
o Intern continue signaal = referentie signaal
o Tijdsinterval
o Uitgezonden puls op tijdsinterval
o Verschil ontvangsttijd = diepte
o Ontvangstsignaal
o Demodulatie van het ontvangstsignaal en referentie signaal = doppler shift.
De omhullende frequentie geeft de frequentie verschuiving aan. Dopplershift ligt binnen de
menselijke gehoorgrens. luidsprekers
fase verschil tussen referentie- en ontvangstsignaal geeft ook hier de richting aan.
Echografie
College 1 doppler fysica 1
Met doppler kun je de snelheid van bloed meten. Overal waar stroming is kun je de snelheid
meten.
Dit komt doordat de frequentie die je zendt, anders is dan de frequentie die je ontvangt. Het
verschil heet de doppler shift. Dat is rechtevenredig met de snelheid.
Als het naar je toe beweegt, kleinere golflengte en hoge frequentie hoge dopplershift =
positief.
Als het van je af beweegt, grotere golflengte en lage frequentie lage dopplershift =
negatief.
c=λ×f
Als er beweging ontstaat (v) is er een dopplershift. Doppler shift is lineair afhankelijk van de
zendfrequentie (fz). Als je het verschil bepaalt tussen zenden en ontvangen, heb je de
snelheid bepaald van het object.
f d =2f z v/c
Doppler effect een geringe toe- of afname van de ontvangstfrequentie van de echo ten
opzichte van de zendfrequentie veroorzaakt door beweging van de reflector of verstrooier.
Frequentie wordt hoger – beweging naar je toe
Frequentie wordt lager – beweging van je af
Frequentie blijft hetzelfde – geen beweging
Reflectie
De reflectie gebeurt tegen de rode bloedcellen. Als de hoek van beweging en waarnemen
loodrecht is kun je geen doppler shift meten. De doppler shift is dan 0, maar er is wel
beweging. Bloed stroomt ongeveer 1 m/s.
In de praktijk wordt gemeten tussen 30º en 60º, dit geeft de beste verhouding tussen
anatomie (positie transducer) en betrouwbaarheid meting.
Doppler shift = de verandering in frequentie van een gereflecteerde golf ten gevolge van
beweging tussen reflector / verstrooier en transducer hoorbaar!
,Doppler formule
2 • f z • v • cos
fd = c
o Fd = dopplershift
o Fz = uitgezonden frequentie
o V = snelheid van de reflector
o Cos 0 = hoek tussen uitgezonden geluidsbundel en de stroomrichting
o C = snelheid van het geluid
Duplex beeld = zowel een zwart wit beeld (B-mode) als doppler. Je kunt de hoek dus zien
en corrigeren. Hoek moet kleiner zijn dan 60, anders wordt de meet fout niet meer
acceptabel.
Als de snelheid van het bloed hoger wordt dan een bepaalde drempel, weet je dat het
bloedvat smaller is, dan gaat het bloed sneller stromen. Je kunt dus afwijkingen vinden aan
de hand van snelheid van het bloed.
Spectrum
Horizontale as – tijd
Verticale as – frequentie / snelheid snelheid gaat omhoog en omlaag, evenredig met
hartslag.
Iedere arterie heeft zijn eigen spectrum. Als het bloed naar de transducer toe beweegt is het
spectrum positief. Als het bloed van de transducer af beweegt is spectrum negatief. Op de x-
as is doppler shift 0.
Doppler technieken
CW (continuous wave) – 2 elementen. Een element zendt continu en een element ontvangt
continu. Geen enkele techniek om beelden te maken. alleen geluid.
waar de zendbundel en ontvangstbundel samen komen = sample volume. Dat is je meet
gebied.
o Technisch simpel
o Goedkoop
o Hoge snelheden meetbaar
o Geen exacte diepte informatie, wel richting gevoelig
o Bijmenging signalen omgeving
o Geeft geluid + geluidsspectrum en richting
o Anatomische kennis onderzoeker!
o Bijvoorbeeld doptone (foetaal hart)
, Demodulatie CW
Zwevende frequentie = doppler shift. Door de demodulator wordt deze zweving
gelijkgericht, gefilterd.
Bi-directionele doppler kijkt nog naar faseverschil van de ontvangen golf ten opzichte
van referentie golf : demodulatie met betrekking tot kwadratuurdetector.
Hogere frequentie = hogere dopplershift zo hoog mogelijke frequentie gebruiken.
PW / PD(pulsed wave doppler) – steeds zwart wit beeld en soms een doppler meting. Je
krijgt een geluid en spectrum. Zwart wit beeld combineer je dus met doppler geluid.
Kleuren doppler – snelheid die je ziet wordt afgebeeld met een kleur. Bloedvaten krijgen dus
een kleur. Je ziet verschil in kleur tussen wat naar je toe loopt en wat van je af loopt.
College 2 Doppler fysica 2
Continuous wave = gebeurt met een pencil transducer. Je hebt alleen geluid en geen beeld.
De hoek weet je niet. Het gebied dat zenden en ontvangen samen komt (sample volume)
moet niet te groot en niet te klein zijn. als het te klein is, is het moeilijk om het bloedvat te
vinden. Als het te groot is hoor je ook andere dingen dan alleen het bloedvat.
Pulsed wave = je hebt zwart wit beeld en doppler geluid. Pulsed wave is met een normale
transducer, die bestaat uit een rij elementen. Je frame rate (# beelden per sec) gaat omlaag,
want steeds als je doppler geluid aan zet heb je even geen beeld. De beeldlijnen worden niet
ingevuld.
PW doppler
Hetzelfde element (groepje) voor beurtelings zenden en ontvangen. Je gebruikt alle
elementen om af en toe doppler te sturen. Je kunt dynamisch veranderen.
o Meetgebied = sample volume – (zowel plaats en grootte zelf instelbaar)
Door zwart wit beeld kun je zien waar je het neer zet en kun je de hoek corrigeren.
o Tijdsinterval = puls repetitie frequentie. Bepaalt de luisterdiepte.
ga je voor zwart wit frame rate of voor doppler metingen? Hoe vaker je doppler aan
zet, hoe slechter je zwart wit beeld wordt.
- 5000 Hz = 5000 keer per seconde doe je een meting.
- Maximale puls referentie frequentie is afhankelijk van de diepte. Bij grotere diepte
wordt PRF lager.
- Hoekcorrectie plaatsen in vat om correcte snelheidsmeting te kunnen verrichten.
Continuous Wave Pulsed Wave
beter geluid minder geluid door gebroken
trilling
gemengd signaal, door demodulatie je krijgt in blokken de data binnen.
kun je het ontleden naar wat je Stapsgewijs fragmenten
hoort. terugkijken die iets zeggen over
het geluid.
hoe meer metingen, hoe beter de
reconstructie. hoe meer
meetpunten, hoe meer samples,
hoe nauwkeuriger het beeld.
Demodulatie = frequenties van elkaar onderscheiden
, Aliasing
Aliasing is het verschijnsel dat verschillende signalen bij bemonstering tot hetzelfde monster
leiden. De bemonsteringsfrequentie moet minstens 2 maal zo hoog zijn als de hoogste in het
signaal aanwezige frequentie om het origineel zonder fouten te kunnen reproduceren.
Het effect van een verkeerde reconstructie van het doppler signaal ten gevolge van
en te lage PRF.
Samplen = bemonsteren.
Aliasing – je object is groter dan FOV. De bovenkant is weggevallen naar de onderkant. De
meting wordt dus onbetrouwbaar. Als je de schaal aanpast kun je de meting wel goed
uitvoeren. Dit doe je door PRF aan te passen. Beeld moet passen tussen de assen.
o PRF
o Baseline
o Frequentie
o Hoek veranderen
PRF
zet de baseline goed, selecteer hoogst mogelijke PRF, verlaag PRF tot er aliasing ontstaat,
ga weer 1 trap omhoog = hoogst meetbare dopplershift.
Te laag = te weinig metingen, aliasing, hoge snelheden onjuist weergegeven
Te hoog = het spectrum wordt niet beeldvullend weergegeven, onderschatting laagste
snelheden.
schaal moet overeenkomen met de snelheid die je verwacht.
Demodulatie PW
Grote overeenkomsten met demodulatie CW
Verschil zit in het nemen van samples uit de omhullende frequentie (doppler shift), en deze
te reconstrueren. Bij PW ga je brokstukken vormen en uiteindelijk een nieuw geheel. Het
systeem moet in staat zijn om een vloeiende lijn te maken, dus je moet genoeg metingen
hebben.
o Intern continue signaal = referentie signaal
o Tijdsinterval
o Uitgezonden puls op tijdsinterval
o Verschil ontvangsttijd = diepte
o Ontvangstsignaal
o Demodulatie van het ontvangstsignaal en referentie signaal = doppler shift.
De omhullende frequentie geeft de frequentie verschuiving aan. Dopplershift ligt binnen de
menselijke gehoorgrens. luidsprekers
fase verschil tussen referentie- en ontvangstsignaal geeft ook hier de richting aan.
