超声中级职称核心考点多普勒

《超声中级职称核心考点多普勒》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超声中级职称核心考点多普勒（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第一节频谱多普勒一、多普勒基本概念（一）多普勒效应的公式即用以计算血流速度的公式如下：fd=2Vcosefo/cV=fdc/2f0cose多普勒效应是说明振动源与接受体之间存在运动时，所接收的振动频率发生改变的物理现象。上式中V为接收体运动速度，fd为多普勒效应产生的频移，C为振动源发出的振动在介质中的传播速度， f。为振动源发生的振动频率，。为振动源发出的振动传播方向与接收体运动方向间的夹角 、振动源与接收体互相对向运动时，接受的振动频率增高 、如两者互相背离运动时，接收的振动频率减低 、振源不动，接收体向着振源运动，接收的振动频率增高 、振源不动，但接收体背离振源运动，接收的振动频率减低

2、、接收体不动，振源运动。朝向接收体运动时，接收的振动频率增高；背离接收体运动时接收的振动频 率减低在超声医学诊断中，V即红细胞的运动速度，c探头发射的超声在人体组织中的传播速度，f。为探头发射 的超声频率，fd为多普勒效应所产生的红细胞散射回声的频移（二）脉冲多普勒超声探头间歇式发射超声，在发射间歇期，探头可选择性接收所需位置的回声信号。所需检测位置的深度用延迟电路完成，检测取样的大小用取样容积（SV）调节。（三）连续波多普勒一一属于频谱多普勒技术探头内有两个换能器，一个连续发射超声，一个连续接收回声信号。无选择检测深度的功能，但可测很高速度的血流，不会产生混叠伪像。（四）高脉冲重复频率多普勒

3、 脉冲重复频率（PRF）是探头在每秒时间发射超声脉冲群的次数，因为在发 射超声的间歇期才能接收到频移回声信号，所以能测量的最大频率fd与PRF的关系是fd=PRF/2,即fd的 大小受到PRF的限制，为了增大脉冲波多普勒检测高速血流的能力，需要增大PRF，这就是高脉冲重复频 率（HPRF）在使用HPRF技术时，在多普勒超声取样线上可显示两个或两个以上的取样容积多普勒频谱曲线分析基础 多普勒超声所检测的不是一个红细胞，而是众多的红细胞，各个红细胞的 运动速度及方向不可能完全相同，因此，出现众多不同的频移信号，被接收后成为复杂的频谱分布（波形）， 对它用快速傅立叶转换技术（FFT）进行处理后，把复

4、杂的频移信号分解为若干个单频信号之和，以流速- 时间曲线波形显示，以便于从中了解血流的方向、速度、时相、血流性质等问题。二、脉冲波多普勒技术的局限性 脉冲重复频率与最大测量速度 最大频移值也即最大速度值受脉冲重复频率的限制（fd=PRF/2）当被 检测目标的运动速度即频移超过PDF/2时，回声信号被截断为两部分，即发生频谱混迭或倒错。 脉冲重复频率与检测速度 PRF与检测深度（d）的关系为PRF=C/2d，即d=c/2PRF，说明检测深度受到 PRF的影响。 深度测量与速度测量互相制约 检测深度d与速度V的乘积公式如下：Vd=c2/8cosS c （超声传 播速度）、f0（发射超声频率）在公式

5、中是恒定值，Vd是常数，即V增大d就必须减少，反之亦然，不能 兼顾。 多普勒回声信号混迭 当被检测目标的运动速度即频移超过fd=PRF/2时，回声信号被截断为两部 分，在零位基线反方向一侧显示被截断的多普勒流速曲线频谱，这种多普勒流速曲线回声信号的显示称为 混叠或倒错。三、增大脉冲多普勒技术检测血流速度、检测深度的方法（一）降低发射频率 计算流速的公式是V=fdC/2f0COS 0，即发射超声频率f0与检测速度V成反比，因此 减低发射频率，就可提高检测速度的能力。（二）移动零位基线 对正向的多普勒流速曲线，把零位基线从纵坐标的中央位置下移到底部，就能把测 量的速度范围增大一倍。（三）减低取样深

6、度 已知速度V与深度d相乘是常数，如把深度d减小，就可使检测的速度范围增大。（四）增大超声入射角 在测量计算速度的公式中，速度V与超声入射角的余弦值呈反比，已知cos 0的 角度越大，其余余弦值越小，因此，增大超声入射角，即把0角增大，而实际的cos 0值减小，可使测量 的速度值增大。但入射角是三维立体角，从二维图像上难以准确调节；cos0在分母位置，值越小计算出的 速度值误差越大，所以此法不可取。（五）超声入射角的余弦值入射角为0、.20、60、90时，cos0为入射角余弦值01.0000200.9373600.5000900.0000以上数据说明，入射角为0 -20时，cos0为1.00.

7、9,对fd、V值的计算不产生明显影响，入射角60 时，cos。为0.5,对计算产生明显影响，入射角90时，cos。为0,即无多普勒效应产生。（六）用高脉冲重复频率（HPRF）的频谱多普勒，就能增大测量频移fd的最大值fd=HPRF/2o第二节彩色多普勒一、彩色多普勒技术原理（一）彩色多普勒血流成像原理 以脉冲多普勒技术为基础，用运动目标显示器（MTI）,自相关函数计算 数字扫描转换，彩色编码等技术，达到对血流的彩色显像。彩色多普勒血流显像仪中自相关技术的作用是血流信息于灰阶图像叠加成完整的彩色血流图。（二）彩色多普勒的三基色与二次色原理三基色是红蓝绿，各种彩色都是由三基色构成。三基色混合时可产

8、生其他的彩色，这称为二次色，例如红 色与绿色混合，产生黄色。在彩色多普勒显像技术中，以红色表示正向血流，如流速很高，单纯红色不能 表达血流的高速，红色加绿色产生黄色，就以红黄表示正向高速血流。二、彩色多普勒技术的种类（一）速度型彩色多普勒 以红细胞运动速度为基础，用彩色信号对血流显像，其技术特点为：1、彩色表示血流方向，例如以红色表示流向探头的血流，蓝色表示背离探头流动的血流。2、彩色信号的色调（彩色的明亮度）粗略表示血流平均速度的快慢，彩色越明亮表示流速越快，色调越暗 淡，表示流速越慢。（二）能量型彩色多普勒 此技术是以红细胞散射能量（功率）的总积分进行彩色编码显示，其技术 特点如下1、成像

9、对超声入射角的相对非依赖性，超声入射角的变化，只改变红细胞运动的功率谱-时间曲线的特性， 曲线下的面积即能量不变，因而成像相对不受超声入射角的影响。2、对血流的显示只取决于红细胞散射的能量（功率）存在与否，因而能显示低流量、低速度的血流，即使 灌注区的血流平均速度为零，而能量积分不等于零，也能用能量多普勒显示。3、不能显示血流方向。4、不能判断血流速度的快慢。5、不能显示血流性质。6、对高速血流不产生彩色信号混迭。7、增加动态范围10-15dB，因而对血流检测灵敏度提高。（三）速度能量型彩色多普勒即以能量型多普勒显示血流，同时又能表示血流的方向三、彩色多普勒血流显示方式（一）速度一方差显示以彩

10、色及其色调表示血流方向及速度。当血流速度超过仪器所能显示的极限及（或） 血流方向明显紊乱时，在血流的红色或蓝色信号中夹杂其他彩色，例如绿色的斑点状信号，这就是速度一 方差显示，因为彩色多普勒血流显像是以自相关技术中计算的方差表示取样部位的流速值范围，因此称为 方差方式。速度方差值越大，绿色斑点的亮度就越明显，否则，绿色的亮度越小，常见于湍流及高速血流。 根据三基色与二次色原理，速度一方差显示时，朝向探头的血流可变为黄色信号，背离探头的高速血流可 变为青蓝色信号。（二）速度显示以红色显示血流朝向探头，蓝色表示血流背离探头，彩色信号的明亮度表示流速的快慢。（三）方差显示当血流速度超过仪器检测的极限

11、及（或）血流方向极度紊乱时，彩色信号从单一彩色变为 多种朦胧色即所谓五彩镶嵌，更多见于高速血流的显示，例如瓣口狭窄的射流即室水平的分流等。（四）能量显示即能量型朦胧色多普勒显示，彩色信号的明亮度表示血流运动的多普勒振幅（能量）大小，适用于对低速 血流的表示如淋巴结血流的显示方式。四、彩色多普勒血流显像技术的局限性（一）超声入射的影响1）、速度型彩色多普勒技术受入射角的影响，入射角与血流流动方向成90时，因cos。为0，不能对血 流成像。2）、以横向走行显示较长管道的血流时，流入管道的血流时，流入管道的血流因朝向探头显示为蓝色信号， 在近中央处因超声入射角成90无彩色信号，而实际上血流方向并未改

12、变也未中断。3）超声入射角即cos。值的大小，影响所计算的频移（速度）值，对流速恒定的血流，因cos。的变化可 使彩色信号的色调产生变化，但并不等于血流速度也在变。（二）超过尼奎斯特频率极限时的彩色信号混叠尼奎斯特频率极限即PRF/2时，超过能测的最大速度， 因而发生彩色信号的倒错也即混迭，表现为多彩信号，辨别不清血流方向。能量型彩色多普勒不受此影响。（三）检测深度与成像帧频及可检测流速间的互相制约巳知深度d与速度V相乘是常数，这两者相互制约； 此外加大检测深度，就增加了每条扫描线上需处理的信号数量，延长了成像时间，使帧频降低。（四）对二维图像质量的影响彩色多普勒血流显像是叠加在二维黑白灰阶图

13、像之上。因彩色多普勒需处理 的数据量很大，为了获得实时的图像显示，即较高的帧频，要用较小扫查角度，影响到二维图像的成像质 量。如用多通道多相位同时分别处理彩色多普勒与二维成像，可提高彩色多普勒显像的帧频及保持二维灰 阶成像的质量。（五）湍流显示的判断误差方差显示方式是由于血流速度过快，超过尼奎斯特频率极限或血流反方向紊乱 所致。湍流的主要特点是血流的多方向性。因此，当湍流以方差显示时，出现绿色的斑点信号；但绿色斑 点出现在方差显示，不一定就是湍流，也可能只是由于血流速度过快。彩色多普勒成像不可以与心腔超声造影技术并用第三节频谱多普勒技术的应用一、血流动力学基础知识（一）血流流动的一般规律血液为

14、黏性流体，其流动状态可为层流与湍流两大类。1、层流流体以相同的方向呈分层的有规律的流动，流层间没有横向的交流，同一层流体的流速相同，不 同层流体的流速不相同。正常人心脏瓣膜口、门静脉、和动脉血管中血流呈层流。2、流体以比较恒定的速度及方向流动时称为稳流；层流以这种状态流动，称为稳定层流，例如人体的门 静脉血流。流体内质点运动速度与方向均随时间而变化，称为非稳流，在层流时称非稳定层流，例如人体的动脉血 流。按泊肃叶公式的推导，层流的流速分布规律，在管道轴线处流速最高，越近管道壁处流速越低，管壁处流 速为零，因此，其速度分布剖面呈抛物线形状。层流的流动还受流体加速度，管道的形状，例如管道弯曲、管道

15、膨大、管道缩窄，流体的粘滞性等因 素的影响，可从抛物线形状变为多种形状流速剖面。流体在弯曲管道的流动，流体进入管道的弯曲部分时，流体因向心加速度的作用，流体在管腔内侧处 的流速较快。在管道的弯曲部分，变为管道中央部分流速增快，近管壁处的流速降低。绕过管道的弯曲部 分后，管道外侧缘处流速增高，内侧缘处流速低。流体在弯曲管道中的流速变化，形成流体在管道内的横 向循环（流体增快从内侧缘一中央一外侧缘）或称为二次流动。人体血流从升主动脉到主动脉弓，从 主动脉弓到降主动脉的流动，是血流在弯曲管道流动的例子。流体在扩张管道的流动，时在管道中央部分仍然是均匀的稳定层流，在扩张（膨大处）近管壁处的流 体流动表现出与管道中央部分的层流分离，成漩涡状流动。流体在狭窄管道的流动，流体在管道中流过局部狭窄区时，在通过狭窄区之前仍为层流，在狭窄区流 体的流速剖面从锥削形改变为活塞性，但流速明显增高，称为射流；通过狭窄区后，流体扩散，流动方向 改变，在管道壁处流体的方向改变最明显，呈漩涡流动，此处的流体流动称为反向旋流。流体中部流速增 高至雷诺数2000时，即成为湍流状态。再往远处延伸，湍流逐渐恢复为层流。2、湍流流体的流速及流动方向都呈多样化杂乱无章的不规则流动，即流体不分层，流体成分互相混杂交错。 湍流经常在流