多普勒检测（共8篇）
多普勒检测 篇1
0 引言
近年来,随着生态环境的逐步改善,鸟类的数量有了快速的增长,但鸟类的筑巢、飞行等活动对电力输送系统的安全产生了不良的影响。鸟类对电力系统及网络安全运行的危害主要表现在以下三方面:
(1)鸟类筑巢。
春季乌鸦、青鹳、喜鹊等鸟类在输电线路杆塔上筑巢,当杆塔上的鸟巢被风吹散掉落在带电导线或悬瓶上,会造成接地或跳闸事故;鸟类会口叼树枝、铁丝或杂草等物在输电线上空往返飞行,当铁丝等杂物掉落在输电设备上或反搭在导线与横担上可能引起设备的线路故障。给人们的生活造成不便和损失。
(2)鸟类飞行。
鸟类的飞行也给输电线路的正常运行带来了安全隐患。体形较大的鸟类如黑鹳在空中争斗时飞行在导线间可能造成相间短路或单相接地故障。
(3)鸟粪闪络。
鸟粪闪络是指由栖息在杆塔上的鸟类排泄物引起的闪络事故。鸟粪是一种导电混合液体,会污染瓷裙,在空气潮湿、大雾等天气状况时易发生闪络。稀粪沿瓷瓶下流时造成单相接地,或鸟粪随风吹向带电体时造成空气间隙击穿,都会引起闪络。
鉴于鸟害已严重地威胁着输电线路的安全运行,有效防治鸟害已成为输电线路安全稳定运行的关键。本文设计了一种综合利用声光和超声波的智能驱鸟装置,能在有效驱鸟的同时防止鸟类产生适应性,对电力系统以及人类生产生活具有重要的现实意义和显著的经济价值。
1 系统基本组成及硬件设计
本系统为太阳能超声波驱鸟器,是一种专门为电力部门设计的驱鸟产品,系统采用多普勒检测原理,主要由电源模块、探测模块、控制中心和执行模块四部分组成,系统硬件总体框图如图1所示。
系统的电路组成包括控制单元、探测信号电路、信号调理电路、模/数转换电路,共同完成对飞鸟信号的检测、传输和处理,并通过控制中心控制相应的执行模块进而实现整个系统功能。
系统控制单元选用MSP430 (低功耗高性能)单片机,适用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。
1.1 光伏供电系统管理
采用多晶板太阳能电池板,作为整个系统的供电来源。多晶硅的优点是方向性好,无需直接指向光源,非常适合为本系统供电。
白天直接利用太阳能电池板给整个系统供电,并将多余的电能对锂电池充电。黑夜当太阳能电池板不能发电时,利用锂电池对整个系统供电。采用大容量的锂电池,保证在连续没有光照的情况下可以使用4～5天。下图为锂电电池充电电路及升压电路。
1.2 飞鸟探测器信号处理
本系统选用微波位移传感器HB100作为飞鸟探测传感器。HB100是标准的10.525GHz微波多普勒雷达探测器,这种探测方式与其它探测方式相比具有如下的优点:非接触探测;不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响,适合恶劣环境;抗射频干扰能力强;输出功率小,对人体构不成危害;距离远(探测范围超过20m)。
当有飞鸟飞过传感器时,传感器的IF引脚会输出相应幅度和频率的脉动小信号。因此必须将脉动信号转换为单片机可以识别的TTL电平的方波信号。HB100信号处理电路如图4所示。
1.3 宽频功放电路
为保证驱鸟器在复杂的户外环境下有效地完成语音的不失真输出,采用D类功放电路。D类功放具有低噪声输入、高效率等特点。D类放大器利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号,无信号输入时放大器处于截止状态,不耗电。工作时,靠输入信号让晶体管进入饱和状态,晶体管相当于一个接通的开关,把电源与负载直接接通。理想晶体管因为没有饱和压降而不耗电,实际上晶体管总会有很小的饱和压降而消耗部分电能。这种耗电只与管子的特性有关,而与信号输出的大小无关,所以特别适用于超大功率的场合。
图5 LM48411D类集成功放典型应用(参见右栏)
1.4 语音处理
数码语音芯片选用的是ISD2500系列单片语音录
放集成电路ISD2560,它具有抗断电、音质好、使用方便、无需专用的开发系统等优点。录音时间为60s,能重复录放达10万次。芯片采用多电平直接模拟量存储专利技术,省去了A/D、D/A转换器。该系统具有运行可靠、接口简单等特点。图6是语音芯片与单片机的接口电路。
1.5 光照强度检测
光照强度检测电路的设计增强了驱鸟器驱鸟的有效性和使用性。白天利用语音芯片播放鸟类的天敌声,并驱动扇叶转动达到驱赶鸟类的效果;黑夜里用高亮度红蓝LED灯交替闪烁和扇叶转动驱鸟,语音芯片不工作。这样整个系统也避免了扰民。下图是光照强度检测的原理图,当有光照时光敏电阻的阻值会迅速减小,这样比较器LM339正输入端的电压就会下降,最终小于比较器的负输入端,Port端就会输出低电平;而没有光照时,光敏电阻的阻值很大,Port端会输出高电平。
2 系统软件设计
图8为系统软件流程图。系统软件设计的基本思想是:尽可能多地利用软件来代替硬件,使成本降低、修改方便。因此采用了模块设计的方法,整个系统是通过不断调用子程序和接受中断服务来完成工作的。由于是太阳能供电,降低功耗也是软件设计的一大任务,因而在通过软件控制硬件工作时,在空闲时间尽量使整个电路处在低功耗状态。系统启动后,先初始化各个硬件模块。由软件实现从时钟和温度模块读取时间和温度,并判断其值是否满足预设值,若满足进入正常工作模式,不满足则进入低功耗模式。正常模式时先检测是否有鸟到来,有鸟到来白天启动扇叶及语音系统进行驱鸟,夜晚启动超声波及发光二极管进行驱鸟。一段时间后,判断驱鸟是否成功,若不成功继续执行驱鸟动作。低功耗模式时,则需要通过外部中断来唤醒微控制器,从而使MSP430启动并开始工作,进入读取检测循环。
3 结论
本系统是利用多普勒检测原理设计的超声驱鸟器,结合了多种驱鸟方式,试验效果良好且具有性能稳定、判断准确、成本低、驱鸟效果持续时间长等优点,市场前景良好。可根据现场需要为系统加装无线遥控模块,使其具备报警、电池电压检测、驱鸟记录查询等远程服务,方便系统的维护和测试。本系统能有效地保证输电线路安全稳定的运行,具有很好的应用价值。
摘要：鸟类危害已严重地威胁着电力系统及网络的安全运行,为保证输电线路安全稳定的运行,设计了一种基于多普勒检测技术的智能驱鸟器。该装置由太阳能供电,利用多普勒技术对飞鸟进行检测。白天利用语音信号、机械臂驱鸟,夜晚利用发光二极管和超声信号驱鸟。经试验证明,驱鸟效果良好,可有效减少输电线路的鸟害故障,具备故障显示功能,并且具有成本低,免维护,可靠性高等优点。
关键词：驱鸟器,太阳能,超声波,多普勒技术
参考文献
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多普勒检测 篇2
【关键词】 彩色多普勒超声；糖尿病肾病；颈动脉病变
【中图分类号】R445.1 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517（2015）09-0118-01
糖尿病肾病（diabetic nephropathy ， DN）为糖尿病患者异常代谢引起的肾小球硬化症，该病的发病率随糖尿病发病率升高而不断升高，是糖尿病患者致残、致死的主要原因之一，而血管硬化病变在临床上更为常见[1]。研究表明颈动脉内-中膜厚度可作为脑卒中与冠心病的预测因素[2]。随着超声技术的迅速发展，彩色多普勒超声在全身动脉病变评估方面得到越来越广泛的应用。为了更好地对彩色多普勒超声对糖尿病肾病患者的颈动脉病变的诊断价值进行研究，笔者对104例DN患者及100例糖尿病患者行彩色多普勒超声检查，现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 以我院2012年1月至2014年6月收治的104例DN患者作为观察组，其中男64例，女41例；年龄为39～73岁，平均年龄为（51.4±9.4）岁；病程为3.2～11.7年，平均病程为（7.2±2.0）年。诊断标准：确诊为2型糖尿病；持续微量白蛋白尿超过30μg/d；经肾穿刺活检证实。排除标准：1型糖尿病患者；原因明确的继发性或原发性肾小球疾病患者；确诊为结缔组织病的患者；使用免疫抑制剂或激素超过3个月者；妊娠者。
以我院2012年1月至2014年6月收治的100例糖尿病患者作为对照组，其中男59例，女41例；年龄为35～71岁，平均年龄为（49.7±9.2）年；病程为2.8～10.1年，平均病程为（7.0±1.9）年。两组患者在性别、年龄、病程等基本资料方面差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。
1.2 检查方法 颈动脉彩色多普勒超声检查：以东芝SSA-770A及日立HI VISION AVIVS彩色多普勒超声诊断仪进行检测，线阵探头的频率为5-10MHz。患者取仰卧位，将头后仰偏向检查者的对侧，对颈总动脉、颈动脉的分叉处、颈外动脉及颈内动脉依次进行检查，对血管的短轴与长轴充分显示，认真观察是否存在斑块，以及斑块的大小、位置及回声情况。
颈动脉的内、中膜厚度的测量：于颈总动脉的远端、颈外动脉及颈内动脉的近端距离分叉处1～1.5cm部位对血管内径、血管内膜和管腔界面到中层和外膜分界面间距分别进行测量。颈部血管的超声诊断标准：正常：内膜厚度<0.9mm；增厚：内膜厚度为1～1.2mm；粥样硬化斑块形成：内膜的局部隆起厚度超过1.2mm，突进管腔，但未导致管腔狭窄。两侧颈动脉不存在斑块为动脉斑块阴性，一侧或者两侧颈动脉存在斑块为阳性，对比两组研究对象的颈动脉斑块的发生率。
彩色多普勒超声检查：把脉冲多普勒取样容积分别放在距离颈总动脉分叉约1.5mm的頸总、颈外、颈内动脉血管的中央部位，按照血管内径对取样容积大小进行调整，在测量速度时血流束与声束的夹角<60°，对颈动脉舒张末期的血流速度（EDV）、收缩期的血流速度（PSV）、平均流速（mV）及血管阻力指数（RI）进行测量。
1.3 统计学处理 以SPSS22.0软件对所得数据进行处理分析，计数资料行卡方检验，以例数百分比的形式表示；计量资料行t检验，以x±s的形式表示，P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
实验组104例DN患者中存在颈动脉斑块85例（81.73%），对照组100例患者中存在颈动脉斑块48例（48%），实验组的颈动脉斑块的发生率明显高于对照组（P<0.05）。实验组患者的颈部血管血流动力学优于对照组，见表1。
3 讨论
糖尿病会对肾小管、肾小球及肾脏间质等结构造成损害。而糖尿病肾病是糖尿病的常见并发症，常引起颈部血管病变。研究表明，颈部血管粥样病变容易引发脑梗死、脑血管疾病[3]。彩色多普勒超声检查有着方便、无创、可重复等优点，能够对DN患者的颈部血管病变进行动态观察，为临床用药提供指导。
本研究中，实验组颈动脉斑块的发生率显著高于对照组（P<0.05）， 且EDV低于对照组，颈总动脉与颈内动脉RI高于对照组（P<0.05）。提示随着糖尿病患者肾功能受到损害，患者颈部血管病变的发病率升高，相关血管动力指数也会发生变化。总而言之，彩色多普勒超声检查能够有效的预测、评估颈动脉病变的发生以及发展，能够准确反映斑块的性质、形态等，还可以通过血流动力学改变对颈动脉粥样硬化程度进行评估，是诊断心脑血管疾病的安全可靠的方法。
参考文献
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多普勒检测 篇3
1 临床资料
1.1 对象及诊断标准
328例中男110例, 女218例, 男∶女=1∶2;年龄16岁~63岁, 其中20岁以下组14例 (4.2%) , 20岁~30岁组32例 (9.8%) , 30岁~40岁组152例 (46.3%) , 40岁~50岁组74例 (22.6%) , 50岁~60岁组34例 (10.4%) , 60岁以上组22例 (占6.7%) 。各组病程1年~10年不等。诊断标准及依据[1]: (1) 50%患者有偏头痛家族史; (2) 有典型的发作性头痛、有的呈搏动性头痛, 有的可以从一侧眶上钝痛开始, 而后发展到单侧或双侧头痛, 有的伴有剧烈呕吐, 有的发作严重以致影响正常的生活、工作; (3) 临床大多无典型的神经系统体征; (4) 发作前可有诱发因素, 如月经、饮酒、噪声、精神因素等等。
1.2 检测方法
全部病例均采用深圳理邦公司生产的CBS-Ⅱ型TCD仪, 2 MHz探头, 患者取卧位, 经颞窗分别探测双侧大脑中动脉 (MCA) 、大脑前动脉 (ACA) 、大脑后动脉 (PCA) ;取侧卧位, 经枕窗探测双侧椎动脉 (VA) 及基底动脉 (BA) 。根据血流频谱的峰值、峰时、声频分析患者的血流变化。
1.3 判定标准
TCD血流速度的正常值[2]: (1) 大脑中动脉收缩期峰值为72~115 cm/s; (2) 大脑前动脉收缩期峰值为56~92 cm/s; (3) 大脑后动脉收缩期峰值为38~63 cm/s; (4) 椎动脉收缩期峰值为36~64 cm/s; (5) 基底动脉收缩期峰值为45~78 cm/s.
2 结果
328例中有164例TCD检测结果正常, 其余164例均有不同程度、不同类型的异常表现。164例共影响366支动脉, 表现为血流速度增加、血流速度减慢及双侧血流速度不对称三种情况: (1) 血流速度增加共254支动脉, 其中大脑中动脉116支, 其流速115~180 cm/s, 平均130 cm/s;大脑前动脉58支, 其流速95~150 cm/s, 平均120 cm/s;大脑后动脉16支, 流速65 cm/s以上;基底动脉26支, 流速在80~110 cm/s;椎动脉38支, 流速在70~100 cm/s; (2) 血流速度减慢共72支动脉, 其中基底动脉24支, 左椎动脉24支, 右椎动脉24支, 流速在20~40 cm/s, 平均30 cm/s; (3) 双侧血流速度不对称共20对动脉, 均为大脑前动脉。左右两侧血流速度差别大于20 cm/s为不对称。
3 讨论
关于偏头痛的发病机制, 目前认为[3]与脑内外血管和神经递质 (单胺氧化酶, 5-羟色胺, 缓激肽) 等变化有关。Diamands认为[4]偏头痛是因为不同的外在和内在因素促发了血小板释放5-羟色胺和单胺氧化酶, 导致毛细血管扩张, 颅外和某些颅内血管收缩所致。多数文献特别强调了颅内外血管运动障碍是导致偏头痛的重要原因。本组328例TCD检测结果分析, 164例TCD异常者中, 表现血流速度增加者有96例 (58.0%) , 且最多见于两侧或单侧的MCA及ACA.血流速度增加的程度较轻, 多数病例的MCA平均流速不超过130 cm/s, ACA的平均流速不超过120 cm/s.血流速度增加的原因可能与血管紧张度增高或动脉管腔的功能性狭窄有关。表现血流速度减慢的有50例 (30.0%) 均为椎基底动脉系统, 血流减慢可能为血管扩张的表现。另外本组注意到除了流速加快或减慢外, 流速不对称也是偏头痛在TCD中的一种表现, 占本组患者的6.0%, 可能由于血管功能的紊乱所致。由此可见, 偏头痛的发生与血管功能的舒缩功能有关, 亦符合颅内外血管运动障碍的发病机制。
其次, 本组中230例 (70.0%) 患者是在偏头痛发作间歇期做TCD检测的, 其中异常84例 (36.5%) ;98例 (30.0%) 患者在发作期接受TCD检测, 其中异常62例 (63.2%) , 发作期与发作间歇期的异常率有一定的差异, 说明偏头痛发作时大动脉血管的管腔有一定的改变。但由于本组患者在发作期和发作间歇期的检测结果并非同一个人, 在同一个患者的检测对比上缺乏一定的资料, 因此, 关于发作期与发作间歇期的差异问题, 有待今后进一步积累资料, 作进一步探讨。
总之, TCD的问世, 为偏头痛患者提供了无创伤性检查的方法, 对临床医生有一定的参考价值及治疗帮助。
参考文献
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多普勒检测 篇4
1. 胎儿超声多普勒脐带血流检测仪原理
1.1 多普勒效应
1842年,Christian Doppler发现,当物体A向与之相对运动的物体B发射一束频率为f0的能量波时,物体B所接受的频率f将发生改变,其变化程度与二物体间相对运动速度的大小和方向直接有关,当B向A靠近时,B所接受到的频率增高;当B与A离开时,B所接受到的频率下降,此即为多普勒效应的原则核心。这一由于相对运动而引起的频率变化称为多普勒频移。
1.2 超声多普勒技术对血流速度测定的原理
根据多普勒原理,首先,当声源静止而接收点运动时,接收到的每个波的时间(周期T´)将根据二物体间运动的方向变长或变短。此时:
注:T–声波的周期λ–声波的周长
C–声波的传导速度v–接收点运动速度
f–声波的频率F(d)–多普勒频移
f0–超声仪器固有频率
θ–超声传导方向与接受点运动方向的夹角(以下代号意义与此相同)
其次,当声源运动而接收点静止时,根据二物体间运动的方向,振源使波长变长变短。此时:
医用超声仪探头多为反射式,其收发均位于运动血流的一侧,因此,原始振源f0,即仪器探头所发射声波的固有频率,是固定的;而最终信号f"的接收点,即仪器的接受探头,其位置也是静止固定的。
超声在运动的离子或物体间传播过程中,当遇到不同声阻抗的二个物体之界面时,将发生声波的反射。当超声从探头传导到血流时,相当于振源是静止的,而接收点是运动的;反之,当超声从血流反射到探头时,振源就是运动的,接收点则是静止的。综合以上两点可见:
由于一般所用的反射式探头声波的收发均在同一个探头上,因此,探头发射的声束方向与血流的流动方向的夹角θ1,和被血流反射回探头的流动方向的夹角θ2是几乎相同的,这就是θ1=θ2=θ。并且超声的传导速度远远大于血流的速度,即v<
在实际工作中,由仪器测出F(d),而f0是已知的仪器固有性能,C在人体软组织中约为1500米/秒,在得到θ角值的前提下,就可求出血流速度V。这就是利用超声多普勒技术对血流速度进行测定的根本原理。
1.3 胎儿超声脐血流检测仪工作原理
随着超声技术发展,医学超声诊断仪层出不穷,如A型、B型、C型、D型、M型、彩色超声仪等等,按超声放射方式可分脉冲式、连续式,
连续波式D型超声仪以优越性价比适用于胎儿脐血流监测,而彩色超声仪,虽功能强大,测定准确方便,但价格昂贵,难以普及。我院使用广州三瑞公司的SRF608型胎儿脐血流检测仪属于连续波式D型超声仪。
(1)胎儿脐血流原理结构图,见图1。
(2)超声多普勒脐血流检测原理
脐血流探头(5MHZ、连续超声波形式)安放于孕妇腹表,对准胎儿脐带中段。由于脐血流(血细胞等)相对于超声波探头有运动,故发射波碰到血流后其反射波会产生频率偏移(频移),频移的符号及大小与相对运动的速度的方向和大小有关,可由此推算出脐带内血流速度、方向及其分布情况,利用现代数字信号处理技术和计算机成像技术,形成脐带血流的彩色声谱图,根据脐血流动力学理论计算出脐血流速度峰、谷之比S/D(S为收缩期末最大血流速度,D为舒张期末最大血流速度)、阻力指数RI和脉动指数PI、快速血流量比FVR、胎儿心率HR等特征指标。机内配备正常人参考值和图表,病人测试值与其比对,在正常值范围内为正常,不在正常值范围内为异常。以S/D值为主要指标。异常情况时,提醒医生及时检查诊断病人情况,预测孕妇胎儿不良状况,及早采取措施,保障母婴安全。
仪器启动功率210W,探头功率≤10Mw/cm2病人使用时伤害小,比较安全。本仪器软件功能丰富,具备强大数据处理能力,可存储5000病例以上,便于病案管理、分析、随访。采用模块化设计,方便升级,可选配FECG、FHR监护模块,实现一机多参数综合监护。
2. 仪器使用维护
产科护士操作时首先注意安全事项以保证病人及自身安全:(1)仪器三线电源是否正常接好,保证机箱安全接地,以防漏电。(2)操作时远离易燃易爆气体,不能有凝水存在,以防爆炸、漏电。(3)所有探头、按钮及其连接电缆严禁机械损坏,损坏后立即停用以防病人及自身触电。(4)不要在开机情况下,插拔各连接器以免触电。(5)仪器所在房间严禁烟火,以防爆炸。
其次,注意规范操作保证报告正确及避免仪器损坏:(1)根据步骤操作,录入孕妇资料→采集流速谱→分析流速谱→保存血流速谱→对比正常值→打印报告。(2)注意探头使用。使用时在病人皮肤上放适量超声耦合剂,以将超声导入体内。若血流方向迎着探头超声放射方向,流速谱在基线上面,若血流方向背离探头,流速谱在基线下面。若血流方向垂直于探头,将测不到流速谱,因为横向不存在多普勒效应。为了尽量降低人体组织对超声的衰减,应避开胎盘和胎儿,将探头放在孕妇皮肤上离脐带较近的位置,才能采集到脐血流速谱,探头压电晶体“娇贵”,操作时轻拿轻放,一个病人用好后用干净纸及时擦拭保持探头干燥卫生,测试结束探头放回固定架上以免跌落损坏。
注意维护以保证仪器正常操作和寿命:(1)仪器应放在通风干燥阴凉的地方,以防日晒雨淋和受潮,以免损坏仪器。(2)最好使用UPS或交流稳压器以免电压不稳定或突然断电,造成对仪器的损害。(3)远离腐蚀性气体,以免损坏仪器。(4)不可将茶水、饮料等流质饮品靠近仪器,若不小心让这些液体流进仪器的任何部分,会给仪器带来严重损害。(5)使用结束后要正常关掉主机、打印机并盖上防尘罩,保持室内空气清洁,避免灰尘侵蚀,以免损坏仪器。(6)及时整理数据信息,删除不需要信息,保证仪器操作畅通。(7)所有探头、按钮、连接电缆、仪器不用清洗、消毒,用微湿檫布清除灰尘,保持仪器干燥整洁。(8)探头切不可重压,以免损坏。
安全/规范操作维护超声多普勒脐血流检测仪是正常服务病人重要保证,我们进一步沟通厂家改进仪器:(1)“结实”探头,增加寿命。(2)联网HIS,方便护士调用病人信息、医生查看诊断报告,实施无纸化操作等。(3)不断完善系统,更好服务病人。
3.结论
脐带是连接母体和胎儿的唯一通道,因此脐带血流携带了大量胎儿发育状况的信息。胎儿脐血流检测仪集超声多普勒技术、计算机技术、频谱分析技术于一体,能无创检测胎儿脐血流速度谱,从而给出描述脐动脉血流的动力学状态一组客观指标,为判别胎儿发育是否正常提供重要依据,有助于临床上更全面的掌握胎儿宫内的安危状况,及时抓住时机及时处理,可提高围产监护质量,保障胎儿优生优育。安全/规范操作维护检测仪是我们服务病人重要保证。(下转第79页)
参考文献
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多普勒检测 篇5
1 资料与方法
1.1 临床资料
收集2000年5月～2010年6月间我院门诊或住院患者,纳入条件是临床确诊为NCS者并具有SMA及LRV超声和CT或DSA检查资料,临床及实验室检查怀疑为NCS者40例,其中10例无SMA及LRV超声检查资料而排除,符合条件者共30例,其中男22例,女8例,年龄11～30岁(平均21岁),患者均体型较瘦,反复全程无痛性肉眼血尿12例,精索静脉曲张10例,直立性蛋白尿4例,盆腔淤血综合征(pelvic congestion syndrome,PCS)4例。所有30例均无高血压及肝肾功能异常。
1.2 方法
所有患者均空腹,禁食禁水8～12小时以上,以排除肠气干扰。仪器采用PHILIPS IU22型、ACUSON SEQUOIA 512型及GE LOGIQ7型彩色多普勒超声诊断仪,腹部凸阵探头,频率2～5MHz。探头轻置于剑突下行AAO纵切面扫查,尽量避免因手法不当探头压迫腹部导致SMA与AAO夹角过小的假象,适当调节增益,清楚显示AAO和SMA的纵切图像,在二维图像上用仪器内置软件测量SMA与AAO的夹角。彩色多普勒显示AAO、SMA纵切面及LRV横切面血流图像,于LRV横切面探头旋转90显示LRV纵切面图像,平卧位测量LRV跨SMA与AAO夹角处内径(d)及峰值流速(Vd)、近肾门段内径(D)及峰值流速(VD),计算D/d比值、Vd/VD比值。必要时左侧卧位动态观察左肾静脉受压征象变化情况。保存所有图像资料于仪器内置磁盘,供以后研究分析。
2 结果
30例中28例CDFI清楚显示LRV,2例因肠胀气LRV显示不清,LRV显示率为93.3%。28例中6例SMA与AAO夹角在20°～30°之间,16例在15°～20°之间,6例<10°。28例二维图像均清楚显示LRV跨SMA与AAO夹角处受压变窄,其近肾门段扩张,呈"鸟嘴"征(图1),CDFI显示LRV受压狭窄处血流加快,呈明亮花色血流(图2),脉冲多普勒检测血流速度增大,为高速湍流频谱(图3),近肾门段血流减慢,呈暗红色血流,其血流频谱呈城墙垛样改变,随呼吸运动变化幅度小(图4)。于平卧位测量LRV跨SMA与AAO夹角处内径(d)平均(0.24 0.08)cm,其峰值流速(Vd)平均(97.9 21.3)cm/s;LRV近肾门段内径(D)平均(0.98 0.15)mm,其峰值流速(VD)平均(19.79.58)cm/s,D/d比值平均(3.86 0.69),Vd/VD比值平均(4.73 0.57)。嘱患者左侧卧位时观察LRV受压征象:16例明显减轻,D/d比值均<2.0;4例略减轻,D/d比值2.0～3.0;8例无变化。
30例行CT或DSA检查(6例行CT检查,24例行DSA检查)均显示SMA与AAO夹角内LRV受压变窄及其近肾门段扩张(图5-图9),其中24例经肾静脉造影测量IVC与LRV的压差平均(0.80.34)k Pa。30例中16例行临床保守支持疗法。2例行左肾静脉下移+下腔静脉端侧吻合术。6例行左肾静脉内支架置入术。6例行左侧精索静脉高位结扎术。所有患者均随访1年以上症状明显改善或消失,疗效良好。
3 讨论
LRV、SMA和AAO三者解剖特点与NCS发生有密切关系。LRV自肾门发出经SMA与AAO夹角间汇入下腔静脉(inferior vena cava,IVC)。正常人SMA与AAO之间夹角一般大于45°,其间有肠系膜脂肪、淋巴组织及腹膜等填充使LRV不致受压。先天或后天因素引起SMA和AA0夹角变小,压迫LRV使其变窄、瘀血导致NCS,临床上并不罕见,临床表现多见无症状性肉眼血尿的发作、腹痛、直立性蛋白尿,也可表现男性精索静脉曲张、女性盆腔静脉淤血综合征等,但并不是本病所独有,其它疾病如泌尿系炎症、肿瘤、结石及生殖系统疾病等也有类似症状,且可同时发生,临床极易误诊、漏诊或因对该病的认识不足而被忽视。故及早发现和准确诊断是NCS治疗的关键。
既往NCS主要依靠肾静脉造影来诊断,以测定LRV压力为黄金标准[4],通过肾静脉造影测量IVC与LRV的压差而获得,当两者压差≥0.4kPa时,可考虑LRV高压。本组中12例经肾静脉造影测量IVC与LRV的压差均>0.4kPa。但是造影为有创性检查,不易为患者所接受,且有辐射、价格昂贵、重复性差。多层螺旋CTA获得的原始数据可按不同的层厚和层间距进行重建,进而在工作站上进行三维重建和多平面重建,能够清楚真实地再现SMA与AAO的空间结构及立体走向,从不同角度观察其异常病理形态,进一步证实SMA与AAO分支的解剖病理异常是引起NCS的病理机制[5],但也存在明显不足:(1)病人均要承受大剂量X线照射。(2)价格昂贵。(3)静态。
与肾静脉造影及多层螺旋CTA等其他检查方法相比,彩色多普勒超声在诊断NCS方面具有明显的优越性。彩色多普勒超声检查是一种简便、无创、无辐射、可重复性强、实时动态的影像方法,可清晰显示AAO、SMA及LRV的解剖情况,同时可测得不同横断面的LRV扩张近段最大内径,亦可测量SMA与AAO夹角的变化,故一般作为诊断本病的首选检查[6]。同时,超声还可除外先天性畸形、外伤、肿瘤、结石、感染性疾病及血管异常等造成的血尿。此外,彩色多普勒超声能反映LRV血流动力学变化及随体位改变受压变化情况,有助于诊断。但NCS的诊断标准尚不一致,周永昌等提出以下诊断标准[7,8,9,10]:(1)LRV声像图平卧时D/b≥3,,脊柱后伸位15分钟D/b≥5,俯卧位5分钟扩张减轻或消失;(2)尿检可见血尿、蛋白尿及红细胞形态为多形红细胞;(3)肾功能正常;(4)排除肾脏器质性病变及相应的全身性疾病。其中第(2)-(4)项均为临床及实验室表现,本组资料均符合,仅第(1)项有所不同:Ⅰ)本组NCS患者均为平卧位配合左侧卧位检查检出LRV是否受压及其变化情况:二维图像均清楚显示LRV跨SMA与AAO夹角处受压变窄,于平卧位测量LRV跨SMA与AAO夹角处内径(d)均<4cm,其近肾门段扩张,呈"鸟嘴"征(图1),D/d比值均3.0。我们认为不必过分强调脊柱后伸位检测LRV受压情况,这是因为:(1)脊柱后伸位检查易致假阳性,正常人体型较瘦者表现尤为明显。(2)平卧位及站立位是最常见的生理体位之一,它能较客观反映正常生理状态下影响左肾静脉回流的LRV受压情况,所以具有更实用的诊断价值。在大量超声日常工作中,可将平卧位及站立位作为超声检测NCS的常用体位,配合左侧卧位或俯卧位可观察LRV受压是否减轻。Ⅱ)本组均准确检出平卧位时LRV受压血流动力学变化情况。正常LRV走行于AAO和SMA间,汇入IVC,二维声像图上可见壁光滑的线样透声管腔,彩色多普勒显示血流充盈好,血流频谱规律。本组NCS患者CDFI均清楚显示LRV受压狭窄处血流加快,呈明亮花色血流(图2),脉冲多普勒检测血流速度增大,为高速湍流频谱(图3),近肾门段血流减慢,呈暗红色血流,其血流频谱呈城墙垛样改变,于平卧位测量Vd/VD比值均>4.0,与文献报道相近[11,12]。据Jae[13]等报道,Vd/VD比值>4.8,超声诊断NCS的敏感性与特异性分别为100%与93%,由于超声检查NCS具有高度敏感性,超声可作为NCS首选的无创检查手段。另据Takebayashi[14]等报道,超声诊断NCS的敏感性达78%,特异性达100%。本组资料显示,NCS的超声诊断符合率达100%,反映了超声检测NCS具有高度的诊断准确性。
我们认为,于平卧位时CDFI检测Vd/VD比值>4.0与D/b比值>3.0能准确反映LRV是否受压,可作为NCS超声诊断标准之一,提高超声诊断准确性。这是因为:(1)在测量LRV跨SMA与AAO夹角处内径(d)及峰值流速(Vd)、近肾门段内径(D)及峰值流速(VD)时,因患者身材不同,年龄不同,其血管内径、血管走行差异及血流动力学差异不同,且检查者测量手法差异不同,故D/d比值3.0及Vd/VD比值>4.0更加客观准确。(2)SMA与AAO夹角<30°或更小对本病的诊断仅有参考价值,不具有特性,其它疾病如慢性胃肠炎、胃肠道肿瘤及正常瘦长体型者也可有此征象。而且,检查者手法不当探头压迫腹部也可导致SMA与AAO夹角假性偏小,所以在检查时手法要轻,避免人为造成SMA与AAO夹角偏小的假象。但仍有不少超声医师对NCS的声像图特征认知不足,在检查时常常忽视了观察D/b比值、Vd/VD比值,从而未能及时准确判断LRV受压征象,导致超声诊断价值降低。因此,只有同时观察SMA与AAO夹角变小并结合D/d比值3.0、Vd/VD比值>4.0,才能准确诊断NCS。此外,彩色多普勒超声还是最佳的监测手段,本组患者中3例行左肾静脉内支架置入术,一年后复查CDFI显示左肾静脉与下腔静脉内支架血流通畅,血流速度及血流频谱均正常。当然,CDFI诊断NCS也有局限性:当肠道气体过多干扰图像无法显示SMA与AAO夹角及LRV受压征象。本组中2例因肠气过多干扰无法进行超声检查。
结论
多普勒检测 篇6
资料与方法
2012年5月-2013年5月收治孕产妇270例, 均接受多普勒超声检测。孕周37~40周, 年龄20~45岁, 平均年龄24.3岁, 其中初产妇173例, 经产妇97例, 270例孕产妇身体均处健康状态, 无其他并发症。随后对所选患者进行多普勒超声脐带螺旋指数 (UCI) 检测, 并依据UCI指数将所选患者分为A组 (UCI<0.17, 共23例) 、B组 (0.17<UCI<0.37, 共228例) 以及C组 (UCI>0.37, 共19例) 。3组在年龄、孕周等一般临床资料方面差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。
检测方法:对3组使用彩色多普勒超声检测进行UCI检查。所用彩色多普勒超声检测仪Acuson Sequoia 512型, 其超声检测仪探头的检测频率2~5 MHz。随后以二维与彩色多普勒血流显像 (CDFI) 进行检查, 对产妇的脐带胎盘端至脐轮部循踪进行多切面扫描检查, 检查时以螺旋最为密集的节段作为检测重点, 最后依据扫描结果计算产妇的UC指数 (其中UCI指数0.17~0.37为正常, >0.37说明胎儿脐带螺旋过高) 。此外对胎儿的S/D比值以及胎儿在宫内的发育状况以及宫内窘迫的发生情况进行详细记录, 当孕妇分娩后, 对新生儿进行Apgar评分[2]。
判定标准: (1) 孕妇分娩后, 若新生儿的Apgar评分<7分, 则判定为新生儿窒息; (2) 若Apgar>8分, 新生儿则为正常婴儿。此外, UCI指数>0.37的胎儿, 由于脐带螺旋过高, 因此不利于胎儿营养的摄取以及气体的内外交换, 对胎儿的正常发育造成一定影响;而UCI指数0.17~0.37的胎儿, 则表明脐带螺旋度较为合适;而UCI<0.17的胎儿, 则表明其脐带螺旋度不足[3]。
统计学分析:本次研究数据采用SPSS 12.0数据处理软件进行数据分析, 其中计量数据资料采用t进行检验, 计数数据资料则采用χ2检验, P<0.05时, 数据差异具有统计学意义。
结果
B组S/D比值、IUGR例数以及胎儿窘迫发生几率显著优于C组与A组孕产妇 (P<0.05) ;此外, B组的Apgar评分显著优于A组与C组孕产妇 (P<0.05) 。见表1。讨论
胎儿脐带呈现出螺旋状属于正常情况, 呈现出螺旋状的脐带可以增加孕妇脐带对外在作用力的抗压能力, 从而对胎儿起到一定的保护作用。此外, 孕妇脐带螺旋程度对S/D比值 (脐动脉舒张压与脐动脉收缩压的比值) 有着直接影响, 所以临床产科通常通过检查S/D比值来判断胎儿是否处于正常发育状态, 因此, S/D比值是临床产科检查的重要检查指标之一;另外, 若UCI指数过高, 则表明孕妇脐带血管的螺旋程度较高, 脐带也因此在一定程度上变细, 进而对胎儿脐带的血液循环造成严重影响, 胎儿往往会因供血不足而出现胎内窒息死亡的情况;最后, 由于脐带是胎儿在母体进行营养摄取以及对外排除代谢产物的唯一通道, 因此一旦脐带变窄, 那么胎儿的营养摄取将受到影响, 胎儿往往因此出现胎内发育迟缓的情况。因此, 脐带螺旋情况与胎儿能否在宫内正常发育有着重要联系[4]。
本研究结果显示, B组的S/D比值、IUGR例数以及胎儿窘迫发生几率显著优于C组与A组孕产妇 (P<0.05) ;此外, B组的Apgar评分显著优于A组与C组孕产妇 (P<0.05) 。当胎儿脐带UCI指数处于0.17~0.37时, 能够最大限度保证胎儿在宫内进行正常发育, UCI指数对临床产科预判胎儿围生期结局有着重要帮助。
摘要：目的:针对彩色多普勒超声检测脐带螺旋指数 (UCI) 指数对围产儿结局的影响进行探讨, 从而为临床预估胎儿分娩风险提供帮助。方法:2012年5月-2013年5月收治孕产妇270例, 均接受多普勒超声检测, 随后对所选患者进行多普勒超声UCI检测, 并依据UCI指数将所选患者分为A组 (UCI<0.17, 23例) 、B组 (0.17<UCI<0.37, 228例) 以及C组 (UCI>0.37, 19例) , 分别对3组孕产妇的胎儿窘迫发生几率、宫内发育迟缓 (IUGR) 例数、患者脐动脉舒张压和收缩压的比值 (S/D) 以及Apgar评分进行记录并对比。结果:B组的S/D比值、IUGR例数以及胎儿窘迫发生几率显著优于C组与A组 (P<0.05) ;此外, B组的Apgar评分显著优于A组与C组 (P<0.05) 。结论:UCI指数对围产儿的S/D比值、Apgar评分、出现IUGR的例数以及胎儿窘迫的发生几率均有显著影响, 此外UCI指数对临床预估胎儿围生期风险与结局具有指导意义。
关键词：脐带螺旋指数,多普勒超声检测,围产结局
参考文献
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[3]刘丽华, 荆淑云.妊娠期脐带螺旋指数过高对妊娠结局的影响[J].北方药学, 2013, 10 (6) :96.
多普勒检测 篇7
近年来,电力输电系统鸟害事故已成为影响输电线路安全运行的一大隐患,供电单位每年都会花费大量人力和物力清除铁塔鸟窝。但是,由于工作人员是在线路带电情况下登塔拆除鸟窝,因此存在一定的危险性。
目前,防鸟害的措施主要是在线路铁塔上安装预警鸟类用的风车、安装防鸟刺和超声波驱鸟器等。其中,风车和防鸟刺的作用距离有限,效果不理想;单一的语音驱鸟器多是被动的定时驱鸟,短期效果明显,长时间鸟就有相应的适应性。鉴于此,本文设计的驱鸟器增加了飞鸟检测装置,可解决鸟类识别、适应的问题。
1 智能驱鸟系统设计方案
1.1 总体方案
基于多普勒检测技术的杆塔智能语音驱鸟系统框图如图1所示。该系统结合光伏供电技术、微波检测技术、GPRS通信技术和语音技术,主要包括中央处理模块、微波检测模块、电源控制模块、光伏供电模块、功率放大模块、GPRS通信模块和语音处理模块。
该智能驱鸟系统采用飞思卡尔单片机作为主控中心,利用太阳能控制系统实现电力铁塔的不间断供电,基于微波感应原理判断有无鸟类着陆铁塔,并采用高性能的语音处理及数字功放技术,实现清脆洪亮的驱鸟声音;同时检测系统周围环境的温湿度,通过GPRS了解装置工作状态。
1.2 处理器模块
由于该装置安装于线路杆塔上,环境温度恶劣,因此选用飞思卡尔的8位单片机MC9S08AC16M作为控制芯片。飞思卡尔M系列芯片抗干扰能力强,温度范围为-40～125℃。该处理器模块需要通过ADC采样,处理微波模块的信号,判断是否有鸟在附近飞行,如有则选择一段语音播放;保持与GPRS模块通信,以及时处理并与用户短信通信;另外,还要处理来自温湿度传感器的信号和时钟芯片的信号。
1.3 微波传感器模块
本装置选用工作频率在K波段的IPM165模块。该模块是德国Innosent公司推出的一款IPM系列的单通道CW多普勒雷达传感器,采用平面微带天线结构,外形十分小巧;工作时不仅能耗较低,而且非常易于集成于各种电路,其结构如图2所示。IPM系列产品适用于探测动态目标的速度信息,探测过程中只产生由多普勒效应引起的频差,即由多普勒效应引起的同一时刻发射信号和目标回波信号的频率差异。传感器的工作流程:由振荡器振荡发出一个频率为f的发射信号,该发射信号分为两路,其中一路经发射天线发射出去,另一路则又分成两路分别进入I、Q所在的通道的混频器中,其中Q通道的信号在混频之前还需先经90°的移相;接收天线接收到的回波信号,先经低噪声放大处理后,再分别经混频器与实时分流的两路信号进行混频,混频后得到的信号再经中频滤波放大处理,最终得到携带有探测目标速度信息的I、Q两路中频信号。
由于多普勒雷达传感器信号比较微弱,在送入ADC前需要经行放大和滤波,因此利用运算放大器设计了一个带通滤波器的信号调理电路,如图3所示。该电路必须遵循以下原则:
(1)根据鸟类的飞行速度,滤波器频率范围选择在100Hz～1kHz,因为在这个范围之内,可以轻易捕捉到有无鸟类的移动。
(2)整体电路的放大增益至少为60dB。
(3)输入阻抗一定要在470Ω～1kΩ。
(4)雷达传感器与后端滤波放大电路之间由排线连接,为避免过大的干扰和噪声,排线长度应控制在25cm以下。
1.4 语音储存电路
该智能驱鸟系统中的音频文件采用MP3格式,因此采用WT588D-20SS语音芯片为主控核心,其电路如图4所示。WT588D-20SS语音芯片支持32M容量的SPI-FLash,内嵌独特的语音处理器,是声音高保真的保证;采用三线的串口模式进行控制,最多可以加载500段用于编辑的语音;可随意插入静音,静音时间范围为10ms～25min;USB支持在线下载和脱机下载,即使在WT588D-U模块通电的情况下,也可以正常下载数据到SPI-FLASH。
2 系统实验分析
实验过程中,利用塑料瓶装上水模拟鸟类,然后将微波传感器的模块固定在一个比较空旷的地方,再利用尺子精确量取距离,用秒表记录模型飞行时间,并估算出模型的飞行速度。在距离传感器0.5m时,模型飞行速度约为4m/s,由输出波形图(如图5所示)可知,信号最高强度大约是1 200m V.
改变模型到传感器的距离(从0.5m变化到4m),并记录其信号强度,见表1。
由表1可知,距离越远,幅值减小;在4m位置时,幅值已经非常小,但还是可以分辨出来。
3 结束语
本文针对现有驱鸟器的特点和不足,设计基于多普勒检测技术的杆塔智能语音驱鸟系统。该系统具有智能判断功能,能够根据时间和环境进行综合判断,同时通过GPRS访问和设置系统参数。实验证明,利用微波雷达传感器可以检测鸟类飞行活动,而且比较灵敏,但检测距离还有待提高。
参考文献
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多普勒检测 篇8
1 综合灵敏度检测装置介绍
1.1 综合灵敏度检测装置原理
综合灵敏度检测装置(如图1)由函数信号发生器产生调频率和幅值的三角波信号,驱动转动装置,使钢球在充注脱气水的水槽中做规律运动,以模拟胎儿心跳,被测设备接受多普勒频移信号并计算显示。钢球的运动频率和振幅与三角波频率和幅值一致,三角波上升沿与下降沿的斜率恒定,这时钢球运动速度v、频率f、位移幅值d之间有公式:v=4d·f,根据多普勒频移原理可知,频移信号Δf与钢球运动速度v之间公式如下:
式中:fw-超声工作频率c-水中声速
为避免不必要的反射,水槽内壁与顶部均贴敷吸声材料。在被测换能器辐射面与目标之间,设置有已知衰减量的声吸收层,模拟母体腹壁、子宫和羊水等组织的衰减。声吸收可由聚氨脂橡胶制成,此材料声速1569m/s,密度为1.08g/cm3,可以有多层衰减片组成,总厚度不超过20mm。
综合灵敏度定义:在噪声电平之上,仪器检出由已知平面波发射损失的模拟点状靶(宽度小于3个波长)产生的多普勒信号能力的量度。靶的平面波反射损失定义为:在靶的180°背向反射超声场中,在至靶规定距离处的声压与将该靶移去之后,在靶的原位置处,与靶的对称轴共轴入射的平面波的声压之比值。
综合灵敏度计算公式:SMAX=A+B+C
A为钢球固有反射损失计算公式如下:
a-球靶的半径x-换能器辐射面到球靶表面的距离,YY0448-2008规定为200mm
一般测试时使用ka≥4(k=2πf/c,k-水中的园波数,f-超声频率,c-钢的声速)条件的T-45马氏体不锈钢,球靶直径2.38mm,对应的频率为800KHz,经公式计算灵敏度余值为44.5dB。
B为双程衰减量,计算公式如下:
∑a1-各层声吸收层的双层衰减量之和;a2s-声窗的双程衰减量,水槽底部结构材料兼用声窗,当其厚度δ远小于λ/4时,其衰减量可忽略不计,当厚度大于10λ时,其双程衰减量a2s公式如下:
a/f-声窗材料的衰减系数,δ-声窗材料厚度,f-超声频率
C为被测仪器的信噪比,公式如下:
Vs-有频移信号输出时的有效值
Vn-无频移信号输出时,被测仪器的噪声有效值
Vs和Vn的测试点相同,都是在声频信号输出两端测量,这是为了在相同信噪比和频移下考核综合灵敏度,测试需要控制两个必要条件:一是通过调节三角波电信号的频率保持频移信号的频率为300±50Hz,二是通过增减衰减层的衰减量来实现被测仪器的信噪比在6dB左右。
1.2 综合灵敏度检测方法
我们以国内使用较多的FS-3型超声多普勒胎儿测量仪检测装置为例,在综合灵敏度装置中首先选择探头超声频率及水温,然后确定球靶靶号,将球靶摆动幅度调整到10mm,频率调整到140±2次/min,注意调整球靶幅度时不要在Vin端子输入信号,以免影响幅度的实际值。接着选择衰减片,最多可同时使用4片,在进行信号电压测量时将附带的电缆线一头插在胎心仪的耳机插孔,另一头与检测装置的Vin插头相联,按下电机开关带动球靶上下运动,在探头上涂抹超声耦合剂,放在水槽下方与声衰减片的表面接触,注意探头、声衰减片表面的接触要好,太紧则不易调整探头与球靶相对的最佳位置,太松则在探头与声衰减片中间会有较多的超声耦合剂存在,容易引起谐振,影响测量结果准确性。慢慢移动探头支架直到信号电压最大,下一步测量噪声电压,先关闭电机,
如噪声电压超过400mV,应调节胎心仪的扬声器音量调节旋钮使输出减少,并返回上一步重新测量信号电压。完成噪声测量后信噪比自动显示并计算出的信噪比,正确数据应在6dB左右,如过大需增加衰减片继续从信号电压开始测量,系统最后给出胎心仪的综合灵敏度。
2 对综合灵敏度检测的探讨
2.1 胎心仪综合灵敏度测量的难点
水槽下方与声衰减片表面之间的耦合是测量的关键之一,耦合程度的良好与否难以目视判断。如水槽下方与声衰减片之间的紧固装置失效,造成表面接触不良,将使得测量的综合灵敏度明显偏小,对于这种情况可以通过改变紧固方式予以判断。
胎心仪多普勒信号的输出使用耳机和扬声器等音频器件,无扬声器或扬声器已被停用的胎心仪,另用一个耳机接入综合灵敏度装置的耳机接口,此接口与输入到Vin插头的信号相同,可以听取胎心仪输出到耳机的多普勒信号。耳机听取的目的是由于探头定位不准等因素,综合灵敏度装置显示的信号电压值实际有可能是噪声信号,通过人耳可以分辨噪声信号与多普勒频移信号的差别。从耳机引入检测装置Vin插头的电缆线,是将企业提供的耳机剥制而成,需要注意接线正确(有的耳机线中具有多根线)及接触良好,否则容易引起大的噪声,对检测结果影响很大。扬声器输出的胎心仪需要从扬声器两端连线上引出信号线到检测装置Vin插头。扬声器音量要适中,音量过大将造成噪声电压过大,导致测试结果不准确。如噪声电压过大,可断掉与扬声器的连接,直接将两端线引入到检测装置的Vin插头。由于测量时去除了耳机或扬声器,有些企业在将胎心仪的信号输出部分接入Vin插头时,特意在信号线两端接入一个模拟音频器件阻值的电阻,这种做法没有必要。Vin插头的作用是通过测量胎心仪输出的多普勒信号电压与噪声电压的比值计算综合灵敏度,所以在信号输出部分加一个负载对于测量的比值没有影响,还容易带来一些人为误差。
2.2 信噪比的测量
综合灵敏度检测装置要求加入衰减片后慢慢移动探头支架直到信号电压最大。YY0448–2003要求在探头和容器底部之间增加衰减片,使被测仪器的信号电压值减小,直至信噪比C近似6dB。上述内容表明检测分为两步,首先找到每种衰减片组合的最大信号电压的位置,其次确认此位置上测量信噪比在6dB左右,否则重复第一步。部分检测人员对此产生误解,较有代表性的情况:一种是在信噪比C近似6dB的位置计算综合灵敏度,而忽略了必须是此种衰减片组合最大信号电压位置的条件;另一种是找到信号电压最大位置就直接计算综合灵敏度,信噪比往往达到十几dB,这种方式易于检测到信号电压,所以出现的情况最多。两种方法都片面理解了标准及测量装置的要求,对于信噪比C要求近似6dB的原因是:在衰减片衰减量不足时,手动测量到的信号电压较大,与实际最大信号电压的偏差也大,增加衰减片衰减量减小信号电压,通过计算衰减片的衰减量比手动测量信噪比的方法计算综合灵敏度的值更为可靠。但信噪比过低,考虑到仪器测量不确定度,测量结果意义也不大。信噪比的控制是测量结果准确性的关键,其受人为因素影响较大,原因是信号电压最大位置一般难以准确判断,所以检测装置的重现性尚待提高。检测装置如能控制胎心仪探头对声吸收片平面进行二维扫描,自动定位信号电压最大值位置,检测结果将更为科学。
2.3 仪器测量的不确定度
仪器测量的误差因素有包括仪器球靶反射损失、声衰减器衰减)、信噪比不等于6dB、信号Vs和噪声Vn测量、球靶到探头距离偏离200mm、水温测量等等,对各项误差源进行合成,再包括一定估算,检测装置的总不确定度为±6dB,能够满足标准的要求。考虑到测量信噪比等人为因素的影响,加大了测量结果的不确定度,对边缘产品将难以评判。我们期待着厂家能设计出更为精密的测量装置,采用全自动扫描获取最大信号电压并计算信噪比等技术,减少人为因素对于检测结果的影响。
参考文献
[1]国家医用超声设备质量监督检测中心.YY0448-2003超声多普勒胎儿心率仪[S].北京:中国标准出版社,2003.