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논문 상세정보

펄스 초음파 도플러 속도계의 제작에 관한 연구

Construction of Ultrasound Pulsed Doppler Velocimeter

초록

심장 벽의 운동속도와 혈관내 혈구의 유속을 측정하기 위해, 단일 채널 3.1MHz 펄스 도플러 속도계를 제작하였다. 도플러 속도계에 사용된 초음파 펄스의 폭과 펄스 반복주파수(PRF)는 각각 1$\mu$s과 6kHz이고, 후방 산란된 반향신호의 도플러 편이는 완전간섭성(coherent) 복조방식을 이용하여 위상 측정기에 감지된다. 위상 측정기의 출력신호로부터 레인지 게이트와 샘플 홀더, 대역여파기를 이용하여 작은 영역내에 있는 초음파 산란체의 평균속도에 해당하는 도플러 신호가 얻어진다. 도플러 신호의 평균 주파수는 영점교차의 카운터에 의해 측정되며 시간의 함수로 산란체의 순간 속도를 디스플레이한다. 채널 수와 거리 분해능을 증가시키면 혈관내의 혈류속도 분포도와 총 유량 그리고 혈류가속도를 측정할 수 있다.

Abstract

To measure the velocity of heart wall and local flow transctaneously in blood vessels, we have developed a single channel 3.1 MHz pulsed ultrasonic Doppler velocity meter. Ultrasound pluse width and repetition frequency (PRF) used in the velocity meter is 1 ${\mu}$sec 6kHz reapectively, and the Doppler shift of the backscattered echo signal is sensed in a phase detector by coherent demodulation method. From the output of the phase detector, the Doppler signal corresponding to the mean velocity of acoustic wave scatterers over a small region is obtained by using a range gate, sample holder and band-pass filter. Mean frequency of Doppler signal is estimated by zero-crossing counter and the instantaneous velocity of scatters is displayed as a function of time. It is possible to estimate velocity profile, volume flow and flow acceleration of vessels in man if the number of channels and range resolution in increased.

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