第四章

多普勒血流顯像

（了解）定義：當(dāng)聲源與接收器作相對運(yùn)動時，接收器接收的聲波頻率與聲源發(fā)出的頻率不一致，這一現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。入射超聲遇到活動的小界面或大界面后，散射或反射回聲的頻率發(fā)生改變，名多普勒頻移。即：散射的運(yùn)動子對入射超聲的回聲產(chǎn)生頻移。多普勒效應(yīng)探頭工作時，換能器發(fā)出超聲波，由運(yùn)動著的紅細(xì)胞發(fā)出散射回波，再由接收換能器接收此回波。若界面是靜止的，回聲信號的頻率不變的；若界面是運(yùn)動的，則回聲信號的頻率發(fā)生改變；運(yùn)動越劇烈，頻率改變越大。多普勒效應(yīng)數(shù)學(xué)表示聲源運(yùn)動速度為μ，接收器運(yùn)動速度為ν，聲速為c，聲源發(fā)出頻率為f0的聲波，接收頻率為f相向運(yùn)動時：f＝（c＋v）/λ＝（c＋v）/（c-μ）f0背離運(yùn)動時：f＝（c-v）/λ＝（c-v）/（c＋μ）f0多普勒效應(yīng)多普勒超聲診斷應(yīng)用臨床上利用多普勒效應(yīng)可以檢測組織器官（心臟、血液、胎兒等）的運(yùn)動情況。

設(shè)目標(biāo)運(yùn)動方向與超聲聲束方向夾角為θ，探頭發(fā)出頻率f0的超聲，反射超聲頻率為fr，接收頻率差為fd的信號，被檢目標(biāo)運(yùn)動速度為v，超聲聲速為c。

多普勒效應(yīng)的數(shù)學(xué)表示：fd＝fr-f0＝±(2vcosθ)/c×f0

目標(biāo)運(yùn)動速度：V＝±(fd×c)/(2f0cosθ)因此：測量速度的準(zhǔn)確性受目標(biāo)運(yùn)動方向與聲束夾角影響。

多普勒效應(yīng)討論：利用多普勒效應(yīng)可以獲得運(yùn)動目標(biāo)的速度及運(yùn)動方向多普勒效應(yīng)的應(yīng)用要考慮夾角的影響多普勒超聲顯像方式有兩種：頻譜多普勒（PW、CW、HPRF）彩色編碼多普勒1、血流方向顯示：血流朝向探頭，正頻移，零線上方。血流背離探頭，負(fù)頻移，零線下方。2、血流時間：即血流持續(xù)時間，頻譜圖的橫軸（s）3、血流速度：縱軸代表速度即頻移大小（cm/s）頻譜顯示4、頻帶寬度：頻移在垂直方向上的寬度，即某一瞬間采樣血流中血細(xì)胞速度分布范圍的大小。如速度分布范圍大，頻帶則寬。5、頻譜灰階：即信號強(qiáng)度，某時刻采樣容積內(nèi)血流速度相同的血細(xì)胞數(shù)目的多少（血細(xì)胞多-回聲強(qiáng)-灰階亮-圖像亮）6、血流狀態(tài)：層流-窄帶型（血流速度差別小），湍流-填充型（血流速度差別大）頻譜顯示第二節(jié)脈沖多普勒1.脈沖頻譜多普勒PW單晶片探頭、單方向檢查顯示一維頻譜信號局限性：檢查目標(biāo)運(yùn)動速度不能太快優(yōu)點(diǎn)：采用距離選通

可以選擇不同的檢查深度用于多個目標(biāo)的檢查脈沖頻譜多普勒一、工作原理

發(fā)射短脈沖超聲，接收發(fā)射差頻信號，

處理得到檢查目標(biāo)的運(yùn)動情況，顯示差頻聲像圖。二、顯示

單方向頻譜聲像圖三、特點(diǎn)

1.距離選通：可進(jìn)行多目標(biāo)檢查

2.取樣門：選定的檢查區(qū)域，取樣門大小受脈沖超聲發(fā)射時間間隔和聲束聚焦方式限制

3.奈奎斯特頻率極限：受脈沖超聲信號的脈沖頻率限制，對目標(biāo)運(yùn)動速度的檢查局限于一定的范圍。脈沖頻譜多普勒PW脈沖頻譜多普勒PW脈沖頻譜多普勒PW脈沖頻譜多普勒PW第三節(jié)連續(xù)多普勒2.連續(xù)頻譜多普勒CW雙晶片探頭、單方向檢查顯示一維頻譜信號優(yōu)點(diǎn)：檢查目標(biāo)運(yùn)動速度沒有限制局限性：不具備距離選通

不能選擇檢查深度用于單個目標(biāo)的檢查連續(xù)頻譜多普勒CW一、工作原理

雙晶片探頭連續(xù)發(fā)射超聲，接收發(fā)射差頻信號，

處理得到檢查目標(biāo)的運(yùn)動情況，顯示差頻聲像圖。二、顯示

單方向頻譜聲像圖三、特點(diǎn)

1.記錄全部差頻信號，但沒有距離選通,用于單個運(yùn)動目標(biāo)檢查。

2.目標(biāo)的運(yùn)動速度檢查沒有局限性。

3.測量速度的準(zhǔn)確性受目標(biāo)運(yùn)動方向與聲束夾角的影響。連續(xù)頻譜多普勒CW連續(xù)頻譜多普勒CW第四節(jié)高脈沖重復(fù)頻率多普勒HPRF一、工作原理

單晶片探頭發(fā)射短脈沖超聲，在回聲信號到達(dá)探頭之前再次發(fā)射超聲脈沖，接收發(fā)射差頻信號，處理得到檢查目標(biāo)的運(yùn)動情況，顯示差頻信號聲像圖。二、顯示單方向頻譜聲像圖三、特點(diǎn)

1.高脈沖重復(fù)頻率多普勒與脈沖頻譜多普勒的技術(shù)特點(diǎn)基本相同

2.實(shí)際上介于CW和PW之間的一種技術(shù)，雖能測量較高速血流，但最大可測血流速度仍不及CW，定位診斷又不及PW.彩色編碼多普勒一、工作原理

探頭發(fā)射短脈沖超聲，利用自相關(guān)技術(shù)在目標(biāo)檢測區(qū)逐點(diǎn)采集差頻信號，并對信號進(jìn)行彩色編碼，處理得到檢查目標(biāo)的運(yùn)動情況。二、顯示多方向多點(diǎn)斷層聲像圖用于心臟和血管檢查速度：灰階表示方向：顏色編碼表示性質(zhì)：層流、湍流三、特點(diǎn)

1.實(shí)現(xiàn)解剖結(jié)構(gòu)與目標(biāo)運(yùn)動狀態(tài)相結(jié)合的顯示

2.目標(biāo)運(yùn)動檢查受運(yùn)動夾角和奈奎斯特頻率極限的影響血流方向：

紅色代表朝向探頭方向的血流；藍(lán)色代表背離探頭方向的血流。血流速度：用灰階表示。色彩明亮-快速；深暗-慢速；但有角度依賴性，超聲束與血流方向夾角應(yīng)＜60°。

（Fd=2Vcosθ×f0/C則血流速度V=C*fd/（2f0cosθ））局限性：當(dāng)血流速度超過尼奎斯特頻率極限時，正常的朝向探頭的紅色，變成藍(lán)色，而背離探頭的變成紅色。彩色多普勒顯示（CDFI）血流性質(zhì)：用速度方差表示。若速度超過儀器所設(shè)定的閾值時，圖像中則出現(xiàn)附加的綠色斑點(diǎn)，表明有湍流存在，在有明顯血流紊亂時，出現(xiàn)色彩斑點(diǎn)血流圖像，稱鑲嵌圖形。PW、CW、CDFI、HPRF的特點(diǎn)PW:優(yōu)點(diǎn)：可距離選通，定位探查；局限性：不能對高速血流進(jìn)行分析。CW:優(yōu)點(diǎn)：最大可測血流速度不受限制；局限性：不能定位、無深度分辨力。CDFI：優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用彩色編碼，可實(shí)時顯示血流方向、流速、狀態(tài)；局限性：當(dāng)流速超過1/2PRF時易出現(xiàn)混迭現(xiàn)象，不能定量分析。HPRF：定位不及PW，測高速不及CW。第六節(jié)彩色編碼多普勒技術(shù)要點(diǎn)一、彩色多普勒顯示技術(shù)方法（自學(xué)）

1.彩色圖標(biāo)調(diào)節(jié)改變編碼色彩及范圍

2.超聲頻率選擇根據(jù)檢查部位和探頭選擇超聲頻率

3.濾波器轉(zhuǎn)換根據(jù)目標(biāo)運(yùn)動速度選擇濾波器

4.速度標(biāo)尺調(diào)節(jié)顯示灰階

5.增益調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)總增益及信號顯示增益

6.取樣框調(diào)節(jié)移動、縮放檢查區(qū)域

7.零位基線移動改變色標(biāo)零位

8.余輝調(diào)節(jié)選擇不同的余輝

9.TGC調(diào)節(jié)改變深度增益彩色編碼多普勒技術(shù)要點(diǎn)二、彩色多普勒顯示注意事項(xiàng)（自學(xué)）

1.根據(jù)檢查部位選擇合適探頭

2.選擇適當(dāng)?shù)某曨l率

3.增益調(diào)整要明暗適中、層次豐富

4.高速血流檢查選用高通濾波

5.調(diào)節(jié)濾波器和速度量程以顯示穩(wěn)定的血流聲像圖

第七節(jié)正常多普勒血流特征一、正常血流性質(zhì)

層流，中間快，靠近血管壁的血流速度稍慢二、血流方向血流方向固定，動脈中血流由大血管向外流動三、血流時