Kas ir Doplera ultraskaņa?

Ultraskaņas pamatprincips ir sonārs – sikspārņu un delfīnu eholokācijas spēja “redzēt” nevis pēc skata, bet izdodot augstu klikšķu vai kliedzienu un pēc tam izvērtējot tā atstarošanas īpašības no virsmām un lietām savā dzīves telpā. Doplera efekta piemērs ir automašīna, kas brauc garām stāvošam gājējam. Automašīnai tuvojoties, tiek dzirdama tā dzinēja skaņa, kas arvien vairāk paceļas uz manāmi augstāku toni; un, automašīnai braucot garām un attālinoties, skaņa attiecīgi samazinās. Tā ātrums un skaņa ir nemainīgi; bet dzinēja radītos skaņas viļņus patiesībā saspiež vai izstiepj tā kustība. Akls gājējs var novērtēt šī pārslēgšanas soļa īpašības un labi noteikt automašīnas kustības virzienu un ātrumu.

Doplera efektu 1842. gadā teorētiski formulēja austriešu fiziķis, kuram ir tāds pats vārds, taču tikai pēc simts gadiem sonogrāfija, vizuāli attēlojot vai attēlojot skaņu, kļuva par enerģisku zinātnes jomu. Doplera sonogrāfijai, kas prasa nepārtrauktu atstaroto skaņas frekvenču minūšu izmaiņu mērījumus laika gaitā, bija nepieciešamas attiecīgi precīzākas un ātrākas elektriskās un elektroniskās sistēmas. Medicīnisko ierīču, kurās izmanto Doplera ultraskaņu, uzlabojumi turpinās, jo īpaši to kontaktzondē un datu displejā.

Piesietā ultraskaņas zonde ir elektroakustiskie devēji, kas pārvērš elektrisko enerģiju skaņas enerģijā un otrādi. To radīto skaņu cilvēki nevar ne dzirdēt, ne sajust — no 1 līdz 18 megaherciem, mainīga, lai iekļūtu dziļāk cilvēka audos. Doplera ultraskaņa var izstarot nepārtrauktu signālu, taču lielākā daļa modeļu pārraida toni un uztver tā atbalsis kā ļoti ātru impulsu virkni. Pēdējā priekšrocība ir tā, ka var analizēt arī vienu impulsu, piemēram, pārvēršot atbalss laika aizkavi attālumā un veidojot precīzākus trīsdimensiju attēlus.

Lielākā daļa Doplera sonogrammu displeju ir elektroniski kodētu skaņas datu digitāli aprēķini, lai vislabāk atspoguļotu patieso ķermeņa anatomiju. Viena no notiekošo sonogrāfijas pētījumu jomām ir precizēt un izsmelt, kā katrs cilvēka audu veids absorbē daļu un atspoguļo daļu no visām šo instrumentu diapazonā esošajām frekvencēm. Displeja tulkošanas datorprogrammas tiek attiecīgi atjauninātas ar jaunu, patiesāku informāciju.

Medicīniskā Doplera ultraskaņas iekārta ar augstu precizitātes līmeni mēra lietu virzienu un ātrumu cilvēka ķermenī. Visizplatītākais lietojums ir asins kustības novērtēšana, piemēram, samazināta sirds bloķētās artērijas plūsma vai viena no tās novājinātajiem vārstiem apgrieztā atpakaļplūsma. Tas ir arī vērtīgs papildu instruments, lai uzraudzītu augļa attīstību dzemdē, mērot gan viņa paša asinsriti, gan veselīgo šķidruma apmaiņas ātrumu ar māti.