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前言 估计做超声成像设备研发的人一看这题目就该笑了，超声成像设备除去超声功能部分，剩下的基本就是CPU+各种外设（可以认为是台手机，电脑，等等）。如果愿意的话，很多超声设备只需要软件升级，就完全可以变身游戏机，工作之余可以打个DOTA，或挂个QQ，老蒋团伙开发的便携彩超四叶草还可以把“摇一摇”加上（这样子是不是就可以算移动医疗了？）。SO，只要设备上带扬声器，对于工程人员，想加上播放音乐太简单不过。这么容易的事情还专门写篇文章，欺骗文科妹子好像都不太够。 老蒋当然不干这么LOW 的事情，而是考虑如何造福广大一线的超声医生，让他们在工作间隙，直接利用手边的设备，放一段舒心的音乐，遇到医闹没准还可以缓解一下对方情绪……要说咱们干医疗的人就是实在，很多超声设备选扬声器完全不惜工本——很多手机一年号称颠覆了世界好几次，整机成本却可能还不如超声设备上的一套扬声器。超声设备的扬声器利用得好，播放音乐效果一定是不差的（现在是不是该有点羡慕眼神了？） 多普勒成像模式与音乐播放 所有临床使用的超声成像检查，需要播放声音来辅助诊断的只有频谱多普勒模式，可能是脉冲多普勒（PWD）或者连续波多普勒（CWD），所以本文讲的内容和频谱多普勒成像当然会有关系。
上面视频是医生们比较熟悉的多普勒成像结果，图中由左到右每一条竖线，表示了不同的时刻，医生所关注位置（比如上图是某一根动脉内）血流速度的分布（如果全黑，表示血流在那一刻基本不动）。由于心脏有节律的搏动，动脉血管中的血流也和心脏收缩同步，速度有节奏地变慢、变快，周而复始；同时，在设备上的扬声器也会同步播放出代表血流速度快慢的声音（播出的声音频率高也就代表血流速度高）。 利用多普勒成像播放音乐 接下来聊如何利用多普勒模式来播放音乐,一定要先看看视频：
上面这段视频是上周末老蒋用四叶草播放的音乐，效果比较一般，基本能听出《红颜旧》旋律，而显示的多普勒频谱图显然也是和音乐声同步的，能看懂乐谱的人，对着乐谱应该能发现显示的乐普勒频谱图和乐谱其实是相互对应的。 现在要戳穿谜底了——所有看似有意思的现象一经揭谜往往变得一钱不值，实在是伤心！——看看老蒋用的超声音响系统。 整个装置实际就是一套超声成像设备（带PWD或者CWD功能，建议用低频探头比如大凸或者相控阵），可以通过耳机播放音乐的任何东西，我这里用的就是手机，另外就是一个盛水的容器，水杯、脸盆啥都可以。 实验过程非常简单：(1)把插在手机上的耳机，有金属膜的一面朝上，固定在水里；(2)超声探头也浸入水中，置于耳机上方（见下图）；(3)在超声B 图像中，把PWD/CWD的取样门放置在耳机显示所在位置，进入PWD/CWD模式，根据听的音乐类型不同，PRF调高或者调低一些；(4)然后让手机播放音乐，同时超声设备也就开始播放出手机里正在播放的音乐。
所以整个过程是，手机播放音乐到耳机——》耳机反射超声探头发射的超声信号，超声信号回到到超声探头——》超声设备处理信号，还原出手机播放的音乐——》播放。需要说明，在任何一台质量正常的设备上都应该可以做这个实验，当然，也很有可能意外发现一些设备上不太容易出现的毛病（希望明年超声成像设备的投诉率不会因此增加）。 这样干是不是有病？ 估计有人会忍不住了，“除非我有病，我干毛这样听音乐！”说得没错，老蒋在比较正常的时候，一般也不会这样听音乐（画外音：你正常过吗？），而且诚实地说，这样的音乐效果是不可能非常好： 1 音乐最直接的源是来自于耳机，所以无论后面怎么处理，也不太可能好于耳机本身的音效，而正常人显然不会把好耳机泡在水里； 2 超声成像设备的音频电路和扬声器，应该不会有人特意为听音乐去做优化； 3 音源来自于单个耳机，所以立体声之类的效果就别想了（老蒋其实也琢磨过怎么还原出立体声效果，我们的设备本身支持两个以上取样门同时工作，所以两个耳机的信号都能取到，但之后信号处理还需要一些特别处理，常规超声做不到，这里就不讲了。） 那为毛这样搞呢？（画外音：你有病呗）其实这东西是老蒋去年想出来的一个简易测试装置。测试方法很简单，如果一个系统的频谱多普勒成像模式是正确的，那么通过这个装置播放出来的音乐，至少听上去应该是正常的（音乐学院的毕业生找不到工作，是不是可以考虑一下来我司做测试工作？），如果听上去象当年睡在你上铺兄弟的嚎叫，虽然很怀旧，一定是哪里有问题，换句话，设备在实际临床测血流速度的时候就可能会不准。熟悉工程开发的人都知道，实际测试频谱多普勒准确性有标准的测试装置——多普勒体模。多普勒体模种类很多，形态各异，基本原理都是用一个电控阀来控制体模管道里面仿血流的流速，然后用频谱多普勒来测量这些血流的流速，对比测出的流速和理论的流速来确认设备的准确性。这样做当然没什么问题，但也有麻烦，质量好的多普勒体模非常贵，保养费用也不少，而质量一般的本身流速控制就不稳定，想依赖它来确认频谱多普勒的准确性，可能会更糟。 而用本文中的测试系统（不好意思继续说音响系统了），首先是简易，可以快速判断系统有没有问题，另外，由于在水里的耳机是强反射体，信号非常强，这样强的信号在常规使用中是不太容易出现的，相当于顺便做了个系统极限条件测试；还有最最有诱惑力的一点，那就是——太省钱了！如果不是医疗设备体系要求必须用标准体模，我都一度想把这方法推广到公司的质检体系，可惜……. 为什么音乐能还原？ 需要强调一下这还是一篇科普文章，解释一下这样七拐八绕，为什么音乐能从超声设备中还原出来。 所有耳机都有一个振动膜，在电流作用下产生振动，这是人耳能听到音乐的原因；而这种振动也能对发射到振动膜上的超声波产生影响，频谱多普勒成像技术本身就是检测信号里这些变化的：超声波发射到耳机上，耳机在反射回超声波同时，自身的振动也调制进了超声波；超声波回到系统后，系统先去掉原来发射出来的部分，看剩下了什么，这时剩下的自然就是音乐，所以，播放出来的就是耳机里的音乐，而显示的频谱其实对应了音乐的乐谱。类似的实验还可以这样做，把探头放在人的声带上方，打开PWD/CWD，随便说点啥 ，也会听到超声设备里同步播放同样的话语，这时候声带就取代了耳机的振动膜。 搞通信的可能一下子就明白了，这不就类似于早期收音机用的调频吗！说对了，所以我也不用把公式列出来一步一步推了，有兴趣的同学查查教科书，就可以理解得更深一些，比如，回过头去看前面那几张图，为什么显示的频谱总是对称的？另外，老蒋似乎无意识中发明了一种新的通信手段，然并卵…… |
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