In-vivo studies of new vector velocity and adaptive spectral estimators in medical ultrasound

Denne ph.d.-afhandling er baseret på fire studier udført på Radiologisk Afdeling, Rigshospitalet, og Center for Fast Ultrasound, Danmarks Tekniske Universitet.

Hastighedsbestemmelse af blodets bevægelse med Doppler-ultralyd er vinkelafhængig. Dette betyder, at estimatet ofte er korrigeret, før det aflæses. Ud over at introducere en markant fejlkilde til selve estimatet begrænser det også brugen af Doppler-ultralyd, idet der ikke kan estimeres hastigheder ved insonationsvinkler nær 90 grader.

Både color flow mapping - og spektral Doppler-ultralyd-metoder behøver mange emissioner pr. estimat for at fungere. Dette reducerer den tidslige opløsning af selve hastighedsmålingen. Samtidig reduceres opdateringshastigheden af B-mode-billedet, som benyttes til navigation under undersøgelsen.

Formålet med ph.d.-afhandlingen var at undersøge nye metoder til hastighedsbestemmelse af blodets bevægelse. Dels blev fire vinkeluafhængige vektorultralydmetoder til måling af blodets hastighed undersøgt, dels blev to hurtige adaptive spektralestimatorer undersøgt.

To studier viste, at vektorultralydmetoder producerer pålidelige volumenflowestimater in vivo sammenlignet med magnetisk resonans-skanning. Et studie viste, hvordan man med vektorultralydmetoder kan visualisere komplekse flowmønstre in vivo med høj opdateringshastighed, og at vektorultralydmetoder kan bibringe helt ny information om fluiddynamik. Et studie viste, hvordan to adaptive spektralestimatorer kan producere brugbare spektrogrammer med højere tidslig opløsning end den konventionelle metode.

De undersøgte metoder, der alle er udviklet på Center for Fast Ultrasound, Danmarks Tekniske Universitet, vil kunne optimere medicinsk Doppler-ultralyd med hurtigere og mere pålidelige estimater end nu samt bibringe helt ny viden inden for fluiddynamik.