CORRELATION FUNCTION AND THE POWER SPECTRUM OF THE DOPPLER ULTRASOUND RESPONSE SIGNAL OF UNIFORMLY ACCELERATED SCATTERERS IN FLUID FLOW
Анотація
Within the continuum model of the ultrasound wave scattering from inhomogeneties in fluid flow, the analytical expression for the correlation function of mass density and compressibility fluctuations has been obtained in the present work.Using the Gaussian window function, the practically important approximated closed-form expression has been derived for the Fourier transform of the correlation function. The analysis of the latter allowed to come to some conclusions about the frequency response characteristics of Doppler response power spectra. It is shown that the spectrum width, unlike its mean frequency, depends on the duration of the data sample. The relationship has been found between the optimal duration of the measurement, the acceleration of scatterers in a flow and the wave vector of the probing ultrasound field.Завантаження
Посилання
Ku D.N. Blood Flow in Arteries // Annu. Rev. Fluid Mech. – 1997. – Vol. 29. – P.399–434.
Yared K., Noseworthy P., Weyman A.E., McCabe E., Picard M.H., Baggish A.L. Pulmonary Artery Acceleration Time Provides an Accurate Estimate of Systolic Pulmonary Arterial Pressure during Transthoracic Echocardiography // Journal of the American Society of Echocardiography. – 2011. - Vol. 24. – No.6 – P. 687-692.
Scoutt L.M., Grant E.G. Carotid Ultrasound // Ultrasound: Practical Sonography for the Radiologist – 2009 ARRS Categorical Course. – P.99–111.
Cardoso J.C.S., Ruano M.G., Fish P.J. Nonstationarity broadening reduction in pulsed Doppler spectrum measurements using time-frequency estimator // IEEE Trans. Biomed. Engineering. – 1996. – P.1176-1186.
Bastos C.A.C., Fish P.J., Vaz F. Spectrum of Doppler Ultrasound Signals from Nonstationary Blood Flow // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. – 1999. –Vol. 46. – No.5. – P. 1201-1216.
Fish P.J. Nonstationarity broadening in pulsed doppler spectrum measurements // Ultrasound in Medicine and Biology. – 1991. – Vol. 17. – Issue 2. – P.147-155.
Barannik E.A. Optimum resolution of pulsed Doppler systems // Acoustical Physics. – 1997. – Vol. 43. – No.4. – P.387-390.
Barannik E.A. Pulsed Doppler flow-line spectrum for focused transducers with apodized apertures // Ultrasonics. – 2001. – Vol.39. – No.2. – P.311-317.
Skresanova I.V., Barannik E.A. Correlation functions and power spectra of Doppler response signals in ultrasonic medical applications // Ultrasonics. – 2012. – Vol. 52. – No.5. – P.676-684.
Sveshnikov A. G., Tikhonov A. N. Teoriya funktsii kompleksnoi peremennoi, 5-e izd. - M.: Nauka, 1999.
Marple S.L. Digital Spectral Analysis: With Applications. – Prentice-Hall Series in Signal Processing, 1987.
Fish P.J. Doppler methods // In Hill C.R. Physical principles of medical ultrasonics. – Chichester: Ellis Horwood Limited, 1986. – P.338-376.
Levin B.R. Teoreticheskie osnovy statisticheskoi radiotekhniki. Kn. 2. – M.: Sovetskoe radio, 1975. – 392s.
Van Tris G. Teoriya obnaruzheniya, otsenok i modulyatsii. T.3. Obrabotka signalov v radio- i gidrolokatsii i priem sluchainykh gaussovykh signalov na fone pomekh. – M.: Sovetskoe radio, 1977. – 663s.
Gilson W., Orphanoudakis S. Error bounds for wide-band high resolution Doppler ultrasound blood flow measurement // Proc. 10th Annu. Int. Conf. IEEE Eng. Med. and Biol. Soc. – 1988. – Pt. 1/4. – P. 473-474.
Gardin J.M., Burn C.S., Childs W.J., Henry W.L. Evaluation of blood flow velocity in the ascending aorta and main pulmonary artery of normal subjects by Doppler echocardiography // Am. Heart J. – 1984. – Vol. 107(2).
Barannik E.A., Kulibaba A.A., Girnyk S.A., Tolstoluzhskiy D.A., Skresanova I.V. Displacement spectra under isometric muscle contraction: spectral Doppler study and theoretical models of ultrasound response and muscle contraction // J. Ultrasound Med. – 2012. – Vol. 31. – P. 1959-1972.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
