血管超声基础①

周围血管多普勒超声检查(基础)上海华泰医院超声科.李贵传(整理)[e-mail]多普勒超声的临床意义●无创无放射快捷价廉●与血管造影相比具有独特的优势阻塞动脉的远段显示阻塞静脉的近段显示彩色多普勒超声的基本原理●静止探头与流动红细胞间发生多普勒频移迎向探头—正性频移背向探头—负性频移●自相关技术获得的血流信号经伪彩色编码实时叠加在二维图象上彩色多普勒血流分析●血流方向与彩色类别朝向探头正向血流—红色背离探头负向血流—蓝色●血流速度与彩色辉度流速越快—红蓝色彩越鲜亮流速越慢—红蓝色彩越暗淡彩色多普勒血流分析●血流离散度与色调纯净度离散度小色调单一如层流,离散度大则色调混乱如涡流;绿色代表离散度大的紊乱血流,绿色辉度强弱代表血流紊乱的程度;血流紊乱程度轻者—绿色暗淡血流紊乱程度重者—绿色鲜亮正向血流紊乱—黄色反向血流紊乱—青色彩色多普勒血流分析●五色镶嵌血流当血流进入狭窄的孔隙流入一较大的空腔时,线流立即分散,中心处的线流继续向前,而旁侧血流向各个方向离散,部分流线甚至向后折返,形成多个很小的涡流。血流在此处有正有负、有快有慢，离散度极大，彩色多普勒显示红、黄、蓝、绿、青，五彩缤纷。称五彩镶嵌血流。血流朝向探头血流背向探头彩色多普勒血流频谱分析•超声多普勒血流频谱的形成：•血管腔中的血流速度是不均等的，管壁处速度为0，管中央速度为最大，取样容积内含有许多红细胞，其速度各不相同，一种速度对应一个频移，探头接收到的不是一个单频信号，而是各种不同频率的混合性复杂信号，这些复杂信号经过超声仪上的快速富里叶（FFT）变换，写入数字扫描转换器（DSC）中，以实时频谱形式显示。•血流频谱分析的内容：•频移时相:以横坐标数值表示,单位为秒(s),在不同的,横坐标相邻两点间距离,常有0.25s、0.50s、1.00s。•频移幅度:以纵坐标数值表示，代表血流数值的大小，单位有两种，一种以频移单位千赫兹（KHz）表示，一种是以速度的单位米/秒（m/s）。•频移方向:以频谱上的零位基线为准，基线上方的频移信号为正，表示血流方向朝向探头，基线下方的频移为负，表示血方向背向探头。•频移辉度:以频谱的亮度表示，反映取样容积内或声束内具有相同流速的红细胞相对数量的多少。速度相同的红细胞数量越多，频谱的灰阶也就越深（亮），反之，速度相同的红细胞数量越少，频谱的灰阶就越浅（暗）。•频移离散度:以频谱在垂直距离上的宽度表示，代表某一瞬间取样容积内或探测声束内红细胞速度分布范围的大小。速度分布范围大，则频谱增宽，反之，速度分布范围小，则频谱较窄。抛物线形分布的速度梯度大，因此，频谱较宽。湍流状态时，速度梯度更大，频谱进一步增宽，当频谱增宽到整个频谱度度时，则空窗消失（充填）。不同状态血流的彩色血流图及频谱图•层流：血流在粗细均匀的管腔内前进，其速度剖面上，中心处血流最快，边缘处血流最慢，中心到边缘血流速以次递减，各流线速度相差很小，互相平行，各行其道，无干扰回旋现象，如正常的颈动脉、腹主动脉，四肢大血管内的血流均为层流。•湍流：血流进入严重狭窄处，狭窄处流线集中，经过狭窄后进入宽大的管腔时流线将会放散，有的流线继续向进，速度很快，有的流线偏向旁侧，速度减慢，有的流线在边角处回旋。其特点是血流速度虽然相差较大，但其方向大致相似而单一。•涡流：血流进入严重狭窄处，通过后进入较大的空腔，其流线发生显著的差异，形成许多小的涡流，部分流线向前，部分流线向后，速度剖面上有快有慢，有正有负，方向非常杂乱。•旋流：当血流进入一大的空腔时，其主流方向朝前，到达空腔顶壁后折返，在主流旁侧形成一反方向血流，此时腔内血流有正有负，各有一定的范围。彩色多普勒表现•层流：色彩单纯，中心鲜亮，旁侧依次变暗的清晰图像。层流主要见于管腔一致的血管，说明血流途径上无任何障碍，能顺利通过。•湍流:可检测到五彩镶嵌血流。•涡流:出现双向血流，正负交错，显示为红、黄、蓝、绿杂乱分布的五彩镶嵌血流信号。•旋流:在彩色多普勒图像中易识别，色彩红蓝各半，即一侧呈红色，另一侧为蓝色，其界限清晰，互不渗透。层流：肱动脉纵切彩色血流图，显示管腔内血流充盈良好，边缘整齐，色彩单一，呈红色、中心明亮，近管壁呈暗红色。湍流：为胫前动静脉瘘瘘口处彩色血流图像，显示瘘口处彩血流倒错，红蓝交错，当仪器速度范围已调到96cm/s时，仍出现色彩倒错，说明该处血流很快，超过纳奎斯特极限，本例频谱检测速度为225cm/s。涡流：显示为红、黄、蓝、绿杂乱分布的五彩镶嵌血流。旋流：为右锁骨下动脉瘤彩色血流图，显示动脉瘤体内红蓝各半彩色血流。脉冲多普勒表现•层流：速度递度小，频谱窄，频谱光点密集，包络比较光滑，频谱与基线间一般有明显的空窗，音频平滑而有乐感。•湍流:可取样容积内各点的血流速度相差甚远，其离散度很大，Y轴上的曲线明显弥散，有的近顶峰，有的近零线，频谱空窗消失，频带宽、光点疏散，包绕不整，呈毛刺状。•涡流:本质上还是湍流，具有湍流的频谱特征，涡流最典型特征是红细胞运动无规律性，故在一取样容积内，部分朝向探头，部分背离探头，产生双向血流频谱。•旋流:为管腔内分成两部分方向不同的血流，频谱取样仅能取到其中一部分血流，因此常表现为单向血流频谱，若取样容积置于蓝色血流区域时，则为反向血流频谱；若取样容积置于红色血流区域内，则为正向频谱。层流频谱：图为肱动脉中央取样的血流频谱，频带窄，空窗清晰，包绕光滑。湍流频谱：图为下颌部动静脉瘘瘘口处取样获得的血频谱，频带宽，包络不光滑，空窗变小，血流加快，峰值达202cm/s。涡流频谱：图为胫前动静脉瘘血流频谱图，显示血流频谱空窗消失，包络不光滑，呈毛刺状，为双向频谱。旋流频谱：图为椎动脉VA起始部倒流血汇入锁骨下动脉SCA后旋流频谱，在蓝色血流区域取样，呈反向血流频谱。彩色多普勒超声仪器的调节●MTI滤波器：滤掉非血流产生的低频信号，让回声强度低而速度高的血流信号通过.周围血管检查时，应选择让低速血流通过的条件。●彩色增强器：彩色的亮度与血流速度高低成正比，速度高彩色亮度强，速度低则彩色亮度弱，如果血流速度低，彩超显示器上亮度很弱（即很暗），为此设置彩色增强器，以增强低速血流的显像亮度，此项调节在小血管检查时很重要。滤波对血流检测的影响图1图2图1：低频虑波过度使低速血流显示不良。图2：低频虑波适当调到允许低频信号通过。●声速-血流夹角：声束与血流夹角越小，越有利于彩色血流的显示，相反这一夹角越大，彩色血流信号越弱，当夹角为90°则无多普勒信号。一般要求小于60度。角度对脉冲多普勒血流频谱的影响表现在角度增大时，频谱的幅度被压缩。如频谱压缩不严重，对诊断不会有影响，当频谱被严重压缩，不仅影响对血流的分析，还会产生假阴性的诊断结果。角度对彩色血流显像的影响，由于血流方向决定血流色彩（正红负蓝），同一方向的血流在不同角度时血流色彩也不同，（如图所示）。图1图2图3夹角与血流显像的关系图图1：血流方向朝向声束方向；图2：血流方向垂声束方向；图3：血流方向背离声束方向；●帧速调节：公式：nTNF=1n：在同一方向上发射脉冲个数；T：脉冲的间隔（脉冲重复频率的倒数）N：组成一帧图像的线数F：帧速提高帧速F（成像速度）的办法：降低n和N，即减少取样范围（缩小取样框、取样长度）提高脉冲重得频率（即减小探测深度）。●速度范围：减低脉冲重复频率，可以显示慢速血流；提高脉冲重复频率，可消除色彩倒错，准确显示速度更快的血流；提高脉冲重复频率，必然缩短脉冲间期，减小了探测深度，其结果是虽然能观察到浅层结构内的高速血流，但却失去了深层结构及血流信息。速度范围应根据实际血流速度进行动态调节，如浅表血管选择的速度范围较大时，能显示很高和血流速度，但浅表血管的血流速度均较低，特别是静脉，因此会造成彩色血流显示不良。为了显示低速血流，必须适当减小速度范围；若速度范围调节过小，会出现彩色血流倒错现象。出现彩色血流倒错的原因是：血流速度的最大频移超过脉冲重复频率的1/2，超过阈限部分的频移即显示为相反的色彩。其特点是外周处的色彩较暗，向内逐渐增强，色彩非常鲜明，形成最光亮的光环，继而出现色彩的转变。（如图所示）肱动脉彩色血流图像血流速度56cm/s。图1：色彩范围设定在77cm/s；图2：色彩范围设定在48cm/s；图3：色彩范围设定在6cm/s；图1图2图3●彩色零线的移动：当彩色多普勒出现色彩倒错时，除上述改变速度范围加以心善外，还可以像频谱多普勒上移动零线减少频谱倒错一样，上下移动彩色多普勒的零线，来消除或减轻色彩倒错。●血流增益：彩色多普勒图像上红蓝两色的亮度代表血流速度，此亮度又受增益旋钮的控制，顺时钟旋转使彩色血流增大，逆时钟旋转则彩色血流亮度变暗；增益过大会出现多彩色干扰成分，增益过小会失去血流信号。动脉血管彩色多普勒检查适应证•动脉粥样硬化症，包括动脉闭塞狭窄、动脉瘤、夹层动脉瘤等。•动脉炎：包括血栓闭塞性脉管炎、多发性大动脉炎等。•动脉血栓和动脉血栓形成。•动脉创伤，如断裂、假性动脉瘤、创伤性动-静脉瘘。•肿瘤性疾病，包括血管瘤、软组织肿瘤。•先天性发育异常，如畸形、缺如、异位、先天性动-静脉瘘。•动脉受压疾病，如胸廓出口综合征、腘动脉压迫综合征等。•某些动脉功能性疾病，如Raynaud病等。•动脉手术后随访，如人造血管动脉移植、栓塞治疗。静脉血管彩色多普勒检查适应证•静脉炎、静脉血栓形成。•静脉瓣关闭功能不全、浅静脉曲张。•肿瘤浸润、压迫或其它原因的外界压迫，如髂静脉受压综合征等。•先天性静脉发育异常，缺如、瘤样扩张（如颈静脉扩张）等。•不明原因的肢体肿胀鉴别诊断。•静脉瘤、海绵状血管瘤。•静脉手术或非手术治疗后随访。周围血管检查的内容二维超声检查：●血管结构：血管壁厚薄、回声强弱、有无夹层、内膜是否光滑、有无局限性膨大、狭窄、测量管径。●血管腔内有无异常回声：如斑块、血栓、支架等，部位、大小、性质。●血管周围有无异常回声：确定异常回声的性质。囊性：与血管有无相通、波动否实性：对血管压迫程度●静脉瓣回声及运动，加压探头是否被压瘪。周围血管检查内容彩色多普勒检查：●血管内彩色血流充盈状态：有无缺损、边缘是否整齐、有无变细。●彩色血流色彩是否单一，有无五彩镶嵌血流，有无倒错及逆转。●彩色血流明暗程度，大致估计血流速度，确定PW取样容积的位置。●检查小血管时，应首先用彩色多普勒检查，有助显示。周围血管检查内容频谱多普勒检查：取样容积置于彩色显示区管腔1/2左右，声束与血流方向夹角＜60°，选定较稳定的频谱进行各项血流参数测量，并进行定量分析：●有无频带增宽、频窗消失●有无节段性动脉血流速度快慢变化●动脉血流收缩期加速度是否加快或减慢●肢体动脉频谱舒张期反向血流是否消失●肢体双侧是否存在差异●Valsalva试验或挤压远侧肢体试验，静脉频谱是否发生相应变化。周围血管检查注意事项●常规应进行病侧与健侧比较检查；●一般由近心端向远心端沿血管走行寻找血管长轴，显示不清时，可先横扫加上彩色血流显像，有助于确定动脉与伴随静脉的位置；●取样容积置于管腔中央，中央流速一致，频带窄，近管壁取样，频带宽，血流慢，影响检查结果；●多普勒增益要适当，以免引起频带增宽；●探头压力适当，压力大血流速度加快，浅清血管更易出现此现象；●静脉血栓形成的急性期，加压试验要慎重，以免引起肺梗塞；●病人要放松，以免肌肉紧张影响血流参数的测定；●实时操作时，根据实际情况调节好速度范围、滤波器、彩色增强器、聚焦点位；谢谢！