多普勒超声诊断基础

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1、 多普勒超声诊断基础多普勒超声诊断基础 讲述主要内容提示讲述主要内容提示 超声多普勒基础超声多普勒基础 彩色血流显像彩色血流显像彩超与彩阶彩超与彩阶第一节超声多普勒基础第一节超声多普勒基础 一、多普勒基本概念一、多普勒基本概念l1 1、多普勒效应、多普勒效应l 多普勒频移可用公式表达为多普勒频移可用公式表达为l d d= =r r- - o o=( =( 2vcos2vcos / c) / c) o ol式式中中, ,为为血血流流速速度度，单单位位m/sm/s或或cmscms-1-1; ; 为血流方向；为血流方向； f fd d和和可以通过仪器测定。可以通过仪器测定。l c c为软组织中的平均

2、声速为软组织中的平均声速1540 1540 m/sm/sl2 2、血流测量、血流测量l l 在在做做人人体体血血流流检检查查时时，多多普普方方程程式式改改写为写为v=c(v=c(d d)/ 2)/ 2 o ocoscosl 超超声声多多普普勒勒技技术术提提供供了了人人体体内内部部有有关关血血流流的的速速度度和和方方向向的的信信息息二、探头安放角度与血流信息检测的关系二、探头安放角度与血流信息检测的关系l1 1、在在超超声声波波入入射射角角（）恒恒定定时时，频频移移仅决定于原始发射的频率（仅决定于原始发射的频率（o o）；）；l d d= =(2vcos(2vcos/c)/c) o ol2 2、

3、对对于于一一定定的的d d ， o o越越小小，可可测测量量的的血血流流速速度度就就越越大大。欲欲测测高高速速血血流流，就就应选择较低频率的探头。应选择较低频率的探头。l v=c( v=c(d d)/ 2)/ 2 o ocoscosl 3 3、角度改变时与血流方向的对应关系、角度改变时与血流方向的对应关系 （1 1 1 1）当）当）当）当000090909090时，时，时，时，coscoscoscos为正值，即血流为正值，即血流为正值，即血流为正值，即血流方向迎着超声探头而来，频率增高方向迎着超声探头而来，频率增高方向迎着超声探头而来，频率增高方向迎着超声探头而来，频率增高, , , , d

4、d d d为正向频移；为正向频移；为正向频移；为正向频移；( ( ( (红色信号红色信号红色信号红色信号) ) ) ) （2 2 2 2）当）当）当）当90909090180180180180时，时，时，时，coscoscoscos为负值，即血为负值，即血为负值，即血为负值，即血流方向背离探头而去，频率变低，流方向背离探头而去，频率变低，流方向背离探头而去，频率变低，流方向背离探头而去，频率变低， d d d d为负向频移；为负向频移；为负向频移；为负向频移；（蓝色信号）（蓝色信号）（蓝色信号）（蓝色信号） （3 3 3 3）当）当）当）当=0=0=0=0或或或或=180=180=180=18

5、0时，时，时，时，coscoscoscos=1=1=1=1这时这时这时这时 d d d d最最最最大，即血流方向与声束在同一线上相向或背向运动；大，即血流方向与声束在同一线上相向或背向运动；大，即血流方向与声束在同一线上相向或背向运动；大，即血流方向与声束在同一线上相向或背向运动； （4 4 4 4）当）当）当）当=90=90=90=90时，时，时，时，coscoscoscos =0 =0 =0 =0此时血流方向与声束此时血流方向与声束此时血流方向与声束此时血流方向与声束垂直，则垂直，则垂直，则垂直，则 d d d d=0=0=0=0，检测不到多普勒频移。检测不到多普勒频移。检测不到多普勒频移

6、。检测不到多普勒频移。 4 4、如血流保持一个恒定的流速、如血流保持一个恒定的流速( (如如100100cm/s)cm/s)以及恒定的以及恒定的o o和和c c，能够影响多普能够影响多普勒频移的参数只有勒频移的参数只有coscos，在改变声束的入在改变声束的入射角时，频移射角时，频移d d将随将随coscos值的变化而变化。值的变化而变化。 d d=( =( 2vcos2vcos / c) / c) o o5、检测的血流速度与实际血流速度之间的、检测的血流速度与实际血流速度之间的关系关系 由于检测血流速度受由于检测血流速度受cos的影响，所以的影响，所以检测的血流速度值是相对值。检测的血流速度

7、值是相对值。 血流方向与超声束之间的夹角血流方向与超声束之间的夹角称为多普称为多普勒角，多普勒角愈小时，误差愈小，多普勒勒角，多普勒角愈小时，误差愈小，多普勒角在角在30度之内，检测血流速度为实际流速度之内，检测血流速度为实际流速的的0.87-1.00倍；倍； 临床诊断时，使多普勒角度小于临床诊断时，使多普勒角度小于60度，度，小角度扫查，测得的血流速度相对准确。小角度扫查，测得的血流速度相对准确。6 6、两种多普勒方式、两种多普勒方式（1 1）连续波多普勒（）连续波多普勒（CWCW）：）：采用两个超声换采用两个超声换能器获得有关血流资料。能器获得有关血流资料。（2 2）脉冲波多普勒（）脉冲波

8、多普勒（PWPW）：）：采用单个换能器，采用单个换能器，在很短的脉冲期发射超声波。在很短的脉冲期发射超声波。 三、多普勒血流频谱分析基础三、多普勒血流频谱分析基础 频谱分析的目的是产生一种显示，它的水平轴频谱分析的目的是产生一种显示，它的水平轴代表时间，垂直轴代表频率，而相应的信号幅度则代表时间，垂直轴代表频率，而相应的信号幅度则用高度表示。频谱分析可取得更为准确的数据。用高度表示。频谱分析可取得更为准确的数据。（一）频谱分析基础（一）频谱分析基础（1 1）因为所有的血红细胞运动速度都不尽相同；）因为所有的血红细胞运动速度都不尽相同；（2 2）具有相同流速的红细胞的数量不一样；）具有相同流速的

9、红细胞的数量不一样；（3 3）由于血流脉动的影响，信号频率和振幅将随时）由于血流脉动的影响，信号频率和振幅将随时间而变化。间而变化。所以血流信息是空间和时间的函数。所以血流信息是空间和时间的函数。 （二）频谱显示方式（二）频谱显示方式1 1、速度、速度/ /频移一时间显示谱图频移一时间显示谱图 谱图上横轴代表时间，即血流持续时间，单位为谱图上横轴代表时间，即血流持续时间，单位为s s；纵轴代表速度（纵轴代表速度（频移）大小，单位为频移）大小，单位为频移）大小，单位为频移）大小，单位为cm/scm/scm/scm/s；“收缩峰收缩峰收缩峰收缩峰”指在心动周期内达到收缩频率和峰值流指在心动周期内达

10、到收缩频率和峰值流指在心动周期内达到收缩频率和峰值流指在心动周期内达到收缩频率和峰值流速的位置；速的位置；速的位置；速的位置；“舒张期末舒张期末舒张期末舒张期末”是将要进入下一个收缩期和舒张期最是将要进入下一个收缩期和舒张期最是将要进入下一个收缩期和舒张期最是将要进入下一个收缩期和舒张期最末点；末点；末点；末点；“窗窗窗窗”为无频率显示区域；为无频率显示区域；为无频率显示区域；为无频率显示区域；“中间水平线中间水平线中间水平线中间水平线”(”(”(”(横轴线横轴线横轴线横轴线) ) ) )代表零频移线（基线）；代表零频移线（基线）；代表零频移线（基线）；代表零频移线（基线）；2 2 2 2、血

11、流方向显示、血流方向显示、血流方向显示、血流方向显示图l（三）多普勒（三）多普勒信号信号指数指数l1 1、收缩峰值流速、收缩峰值流速( (v vs s) )，舒张期末流速舒张期末流速( (v vd d) )l2 2、平均流速平均流速( (v vm m) )l3 3、阻力指数阻力指数RI=RI=v vs s - -v vd d / /v vs sl4 4、脉动指数脉动指数PI=PI=v vs s - -v vd d / /v vm ml5 5、收缩收缩/ /舒张比值舒张比值SD=SD=v vs s / /v vd d图四、提高脉冲多普勒检测血流速度的方法四、提高脉冲多普勒检测血流速度的方法1、选

12、择超声频率较低的探头；2、增加脉冲重复频率(PRF)； ( (PRFPRFPRFPRF是指是指单位时间内发射脉冲波的个数单位时间内发射脉冲波的个数单位时间内发射脉冲波的个数单位时间内发射脉冲波的个数) ) ) )3、减小取样深度；4、移动零位线。第二节彩色血流显像第二节彩色血流显像一、彩色血流显像的品质评价一、彩色血流显像的品质评价图像质量取决于图像质量取决于（1 1）空间分辨力）空间分辨力细微分辨细微分辨；（2 2）速度分辨力）速度分辨力对比分辨对比分辨；（3 3）动态分辨力）动态分辨力帧速率；帧速率；（4 4）灵敏度）灵敏度对低速血流检测；对低速血流检测；（5 5）图像均匀性及穿透力；）图

13、像均匀性及穿透力；（6 6）彩色显示效果等方面。）彩色显示效果等方面。图1图2l二、彩色血流显像原理二、彩色血流显像原理l彩彩色色多多普普勒勒血血流流显显像像是是使使用用一一种种运运动动目目标标显显示示器器（moving moving target target indicatorindicator，MTIMTI），测测算算出出血血流流中中血血细细胞胞的的动动态态信信息息，并并根根据据红红细细胞胞的的移移动动方方向向、速速度度、分分散散情情况况，调调配配红红、蓝蓝、绿绿三三基基色色，变变化化其其亮度，叠加在二维扫描图像上。亮度，叠加在二维扫描图像上。l三、彩色多普勒血流显示的临床应用三、彩色多

14、普勒血流显示的临床应用l彩彩色色多多普普勒勒临临床床应应用用：心心血血管管系系、浅浅表表器器官官、腹腹腔腔脏脏器器、泌泌尿尿、妇妇产产科科及及外外周周血血管管的的检检查查，也也用用于于室室壁壁及及瓣瓣膜膜运运动动信信息息的的检检测测（组组织织多多普普勒勒成成像像TDITDI技术）。技术）。四、彩色血流显像的局限性四、彩色血流显像的局限性（一）彩色血流显像与声束入射角度的关系（一）彩色血流显像与声束入射角度的关系（二）二维图像质量受到影响（二）二维图像质量受到影响（三）湍流显示不确定性（三）湍流显示不确定性l五、彩色多普勒能量图五、彩色多普勒能量图（CDECDE）lCDE的主要特点的主要特点l（

15、1 1）相相对对于于角角度度的的非非依依赖赖性性：声声束束入入射射与与血血流流的的夹角改变，能量的总和不发生变化。夹角改变，能量的总和不发生变化。l（2 2）增加动态范围，可显示低流量、低流速血流。）增加动态范围，可显示低流量、低流速血流。l（3 3）不会发生混叠现象。）不会发生混叠现象。l（4 4）不不能能显显示示血血流流方方向向和和血血流流速速度度的的大大小小，脏脏器器活动时，会造成闪烁伪像。活动时，会造成闪烁伪像。图六、组织多普勒成像（六、组织多普勒成像（TDITDI）滤除高频低幅度的血流信号提取低频高滤除高频低幅度的血流信号提取低频高幅度的室壁多普勒信号，帧频幅度的室壁多普勒信号，帧频

16、5050帧帧/ /s s，无混叠，无混叠，显示速度范围显示速度范围0.03-0.010.03-0.01m/sm/s，提供组织速度，提供组织速度，加速度和能量信息，对声学造影剂比较敏感。加速度和能量信息，对声学造影剂比较敏感。 l第三节彩超与彩阶第三节彩超与彩阶l一、彩色基础一、彩色基础l各种彩色是不同波长光混合的结果。各种彩色是不同波长光混合的结果。l红红色色、绿绿色色、蓝蓝色色为为三三种种基基本本颜颜色色，即即三三基基色。色。l基基色色叠叠加加后后构构成成二二次次色色，如如品品红红色色（红红加加蓝蓝），青色，青色( (绿加蓝绿加蓝) )和黄色（红加绿）。和黄色（红加绿）。l二、彩色多普勒血流

17、显像（二、彩色多普勒血流显像（CDFI）描述要点描述要点l实时彩色显示实时彩色显示血流方向血流方向，血流速度，血流分散；，血流速度，血流分散；l“近近”流用红色表示血流方向；流用红色表示血流方向；l“远远”流用蓝色表示血流方向；流用蓝色表示血流方向；l多多普普勒勒频频移移的的大大小小（流流速速）用用不不同同强强度度的的颜颜色色色色调调表示；表示；l多多普普勒勒频频移移分分散散（湍湍流流）用用绿绿颜颜色色或或红红、蓝蓝混混合合色色表示。表示。l当血流速度增快，流量大，彩色多普勒成像的敏当血流速度增快，流量大，彩色多普勒成像的敏感度也提高感度也提高 图l小结小结l1：超超声声多多普普勒勒技技术术提

18、提供供了了人人体体内内部部有有关关血血流流的速度和方向的信息。的速度和方向的信息。l：探头安放角度与血流信息检测密切相关。：探头安放角度与血流信息检测密切相关。l：频谱分析可取得更为准确的数据。：频谱分析可取得更为准确的数据。l：彩色多普勒能量图检测血流更敏感。：彩色多普勒能量图检测血流更敏感。l：红红色色、绿绿色色、蓝蓝色色为为三三种种基基本本颜颜色色，即即三三基色。基色叠加后构成二次色。基色。基色叠加后构成二次色。l：彩彩色色多多普普勒勒血血流流显显像像描描述述血血流流方方向向，血血流流速度，血流分散。速度，血流分散。课堂练习题课堂练习题：心血管系检查时，超声的入射角应（）：心血管系检查时

19、，超声的入射角应（）：小于：小于；：小于；：小于；：小于；：小于；：小于：小于； ：与角度无关。：与角度无关。：能能量量多多普普勒勒技技术术的的临临床床应应用用特特点点，下下列列那那一一项项是是错误的（）错误的（）：显示湍流的能力明显提高；：显示湍流的能力明显提高；：显示血流方向性提高；：显示血流方向性提高；：不受声束与血流交角的影响；：不受声束与血流交角的影响；：低速血流检测的敏感度增高数倍；：低速血流检测的敏感度增高数倍；：无彩色血流信号混叠现象。：无彩色血流信号混叠现象。 l本次课重点内容本次课重点内容l、掌握多普勒的基本概念；掌握探头安放角度与、掌握多普勒的基本概念；掌握探头安放角度与血流信息检测的关系；掌握多普勒血流频谱分析的血流信息检测的关系；掌握多普勒血流频谱分析的要点；要点；l、掌握彩色多普勒能量图的主要特点、掌握彩色多普勒能量图的主要特点 ；掌握三；掌握三基色、二次色的概念；掌握彩色多普勒血流显像描基色、二次色的概念；掌握彩色多普勒血流显像描述的要点述的要点 。 l、熟悉提高脉冲多普勒检测血流速度的方法、熟悉提高脉冲多普勒检测血流速度的方法 。了解彩色血流显像的局限性了解彩色血流显像的局限性 。l下次课讲解：下次课讲解：ll超声诊断的临床运用价值和新进展超声诊断的临床运用价值和新进展