高频超声的数字化多门多普勒技术：性能验证与平台实现

本文主要探讨了高频超声领域的创新技术——数字多门多普勒方法，这是一种在高频超声成像中广泛应用的技术，特别是在评估微循环系统的血流情况。传统的高频超声系统通常依赖模拟混频器，但本文提出了一种数字化的解决方案，即移除模拟组件，采用数字混频器，这使得整个系统设计更为紧凑且更具灵活性。 核心部分是基于希尔伯特变换的正交解调方案，这种技术使得多普勒采集过程更加精确和高效。正交解调是数字信号处理中的关键环节，它能够有效地从复杂信号中提取出多普勒信息，对于高频超声来说，这有助于提高血流速度和方向的测量精度。多门脉冲波（PW）多普勒技术在此背景下被实现，通过分隔多个独立通道，能够同时获取不同深度或角度的血流信息，从而提供更全面的血流动态图像。 此外，文章介绍了一个可编程的高频超声平台，这个平台的设计目的是促进多门流动的可视化，用户可以根据研究需求进行定制化设置，以适应各种复杂的临床场景。平台的灵活性和可扩展性对于研究者和临床医生来说是一个重要的进步，因为它能够满足不同实验条件下对血流分析的精准要求。 实验结果显示，这种方法在实际应用中表现出良好的性能，能够准确地捕捉到容器内抛物线速度梯度以及具有不同时隙的速度曲线，进一步验证了多门多普勒技术的有效性。不仅如此，它还能记录壁慢运动，这对于监测组织边界处的微小血流变化具有重要意义。 这项研究不仅提升了高频超声在微循环评估中的技术水平，而且推动了医学成像设备的发展，使得非侵入性、实时的血流分析变得更加精确和便捷。这对于心血管疾病、外周血管疾病、以及组织氧合状况的研究具有重大意义。未来，随着技术的不断进步，这种数字化多门多普勒方法有望在更多医疗领域得到广泛应用。