Ultrasound Physics & Instrumentation
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31.1 Color Power Doppler Encoding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
31.2 Disadvantages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
31.3 Advantages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
32. Understanding the Behavior of Color Wall Filters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
32.1 Digital Filtering. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
32.2 Comparing Spectral Doppler Wall Filters with the Color Wall Filter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
32.3 Color Wall Filters and Nyquist. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
32.4 Effect of Signal Strength on Color Wall Filtering. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
32.5 Angle Correction Error (10 Degree Error). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
CHAPTER 8 - Artifacts
1. Categorizing Artifacts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
1.1 Image Detail Resolution Related. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
1.2 Locational Artifacts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
1.3 Attenuation Artifacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
1.4 Phase Related . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
1.5 Doppler Artifacts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
2. Detail Resolution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
2.1 Lateral and Axial Resolution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
3. “Locational” Artifacts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
3.1 Refraction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
3.2 Reverberation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
3.3 Multi-Path Artifact. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
3.4 Side Lobe (Single Element) and Grating Lobe (Arrays) Artifacts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
3.5 Speed Error Artifact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
3.6 Range Ambiguity Artifact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
3.7 Mirror Artifact. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
4. Attenuation Artifacts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
4.1 Shadowing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
4.2 Enhancement Artifact. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
5. Phase Related Artifacts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
5.1 Speckle Basics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
5.2 Beam Aberration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
6. Doppler and Color Doppler Artifacts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
6.1 Aliasing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
6.2 Range Ambiguity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
6.3 Spectral Mirroring. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
6.4 Spectral Spread (Broadening) Artifact. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
6.5 Blossoming. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
6.6 Color Blossoming (Bleeding). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
6.7 Wall Filter Saturation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
6.8 Color and Power Doppler Flash Artifact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
6.9 Doppler Spectral Dropout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
7. Color Doppler Dropout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
8. Conceptual Questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
CHAPER 9 - Bioeffects
1. Mechanisms of Bioeffects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
1.1 Thermal Bioeffects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
1.2 Mechanical Bioeffects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
1.3 The Concept of a Threshold Effect. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
2. The Desire to Safeguard the Patient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
2.1 Confirming Safe Levels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
3. Research and Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
