彩色多普勒技术

1彩色多普勒技术•多普勒种类•多普勒用途•多普勒成像的调节2多普勒超声技术•频谱多普勒•彩色多普勒连续波脉冲波高脉冲重复频率彩色多普勒血流成像彩色多普勒能量图多普勒分类3•脉冲波频谱多普勒(pulse)–在其取样线上设置取样容积，可定位检测血流。被检测血流速度过高时，可出现混叠现象。•连续波频谱多普勒(continus)–在取样线的全长收集血流信号，用于检测高速血流，可定点检测最高速血流，无血流信号混叠现象。4567频谱多普勒技术的用途•测量血流速度参数–可以测量收缩期峰植速度(VS),平均速度(Vm)，舒张期速度(Vd),收缩期与舒张期速度之比值S/D–速度时间积分（VTI），包括收缩期，舒张期及全心周期的VTI：VTIS，VTId,VTIt–搏动指数PI，阻力指数RI–加速度Acc，减速度Dcc。•确定血流方向–从零位基线向上的血流频谱为朝向探头的血流，从零位基线向下的则为背离探头的血流。8•判断血流的种类，性质–脉动性即有尖峰脉冲波的为动脉血流。–呈连续不断的为静脉血流，但血流速度可因深呼吸而有起伏或方向倒错，–层流是血流方向，速度均无变化，–射流为高速血流，–湍流为方向较杂乱的血流，在频谱多普勒上表现为零位线上下有杂乱的信号出现。频谱多普勒技术的用途9101112多普勒作人体血流测量时应注意以下几点•根据–在超声波入射角（θ）恒定时，fd决定于fo,fo越小，则可测量的血流速度V越大，欲测高速血流，fo就应选择较低的发射频率。–当fo一定时，血流速度V发生变化，fd也发生变化，因为fd与V成正比关系。foCVfdcos2多普勒13•θ角改变时与血流方向的对应关系–θθ900,cosθ为正值，f↑,fd为正–900〈θ〈1800时，cosθ为负值，f↓,fd为负–当θ=θ0或θ=1800时，cosθ=±1，fd最大–当θ=900时，cosθ=0，此时血流方向与声束垂直，则fd=0,检测不出fd。•如血流速度、fo、C都保持恒定，影响fd只有cosθ，在改变声速入射角时，fd将随cosθ值的变化而变化。Fd的大小取决于入射角的大小、速度V,与入射角无关。多普勒14脉冲多普勒局限性•脉冲重复频率与最大测量速度–脉冲重复频率－PRF–为了正确显示频移大小和方向，PRF必须大于d的2倍，即PRF2d，或写成d1/2PRF，1/2PRF称为尼套斯特频率极限，如果多普勒频率（或换算为血流速度）超过这一极限，会产生频率失真，或频率混淆（折返）。所以要测量高速血流，PRF必须快。多普勒15多普勒1617•脉冲重复频率与最大采样深度–最大采样深度dmax=c/2PRF–如脉冲重复频率（PRF）愈高，两个脉冲间隔时间愈短，采样深度也愈小；反之则采样深度愈大。•距离测量与速度测量–最大测量速度Vmax与最大深度dmax的关系为Vmax.dmaxc2/8fo(常数)–所以探测深度越深，则可测的速度范围便越小，两者互相制约。脉冲多普勒局限性多普勒18•无法定位•无法定量•高速血流测量受限CW的局限性多普勒Color的局限性19彩色多普勒的调节技术•彩色图（colormap）–两种色彩显示血流方向–三种色彩（例如红黄绿）可显示高速血流并把血流的慢速与快速区分开，用于心血管用于较低速血流如腹部血流的显示。20•滤波器（filter）低通滤波可使低速血流显示，适用于查低速血流，高通滤波可“切掉”低速血流，在查高速血流时不致受低速运动的干扰。彩色多普勒的调节技术彩色多普勒21•速度标尺(scale)高速标尺适用于高速血流检查，低速标尺适用于低速血流检查。用低速标尺检查告诉血流易使血流信号受到低频运动信号的干扰，用高速标尺查低速血流，可使低速血流不被显示。彩色多普勒的调节技术彩色多普勒22•取样容积彩色多普勒检查也有取样容积，应选择适当大小，取样容积过大，可使血流信号增强，“溢”出到血管外（如增益也使用较高）。取样容积过小，则彩色多普勒显示血流的敏感性可能降低。彩色多普勒的调节技术彩色多普勒2324•消除彩色信号的闪烁(flash)闪烁性干扰信号一般可选择较高的滤波条件，较高的速度标尺来避免闪烁干扰。彩色多普勒的调节技术彩色多普勒来源：如呼吸，腹肌运动等表现：大片状或块状的不规律彩色信号2526频谱多普勒技术的调节•脉冲波，连续波多普勒–高速血流（2m/s）选用连续波多普勒，较低速血流选用脉冲波多普勒•滤波条件（从略）•速度标尺•以上二，三的使用可参照彩色多普勒技术。27•取样容积大小–取样容积大小选择应小于被检的血管，不能超过血管的内径，在心腔内检查时取样容积也宜选用适当的大小，过大则不能精确地检测瓣口血流。•防止频谱多普勒信号混叠–用高速滤波及高速标尺，可防止因被检测的血流速度过大而出现信号混叠。•超声入射角校正–心血管系的检查，超声入射角不能大于20度，腹部，四肢等的外周血管检查，超声入射角不能大于60度，如实际角度大于60度，必须校正到60度。频谱多普勒技术的调节28彩色多普勒的临床应用•与二维超声、M型超声、频谱多谱勒并用•和负荷超声实验并用:提高了CDFI的敏感性•和造影并用:血流敏感性提高,心腔轮廓清晰,心肌血流易于成像彩色多普勒技术与负荷超声并用的优越性：提高对血流显示的敏感性彩色多普勒技术使血流速度增快可使药物负荷的剂量减小可减小负荷试验的副作用彩色多普勒技术使血流速度减慢29•调节彩色标尺的基线，使其向红色方向移动，其结果是：–红色增多，正向血流测速范围扩大蓝色增多，反向血流测速范围扩大对检测血流显示无明显变化使二维图像的灰度增强图像更清晰使能量图显示更鲜明•下列哪项技术属于频谱多谱勒技术:–M型彩色多普勒连续波多普勒彩色多普勒能量图伪彩色编码二维超声显像彩色多普勒血流显像•彩色血流成像调节描述不对的–彩色显示框(角度)越大，显示帧频下降检测深部的血流，只能显示较低的血流PRF调节高了，深部的血流难以显示改变探头的角度彩色能量图显示也随之改变基线上下调节后扩大反正向血流显示范围•血管狭窄处的超声表现不包括–频带增宽管腔狭窄流速增高混叠层流•应用壁滤波器的目的是：–去除运动的组织的高频多普勒频移去除反向血流信号去除高速血流的高速多普勒频移测量血流去除运动的组织的低频多普勒频移•彩色多普勒技术检测低速血流(0.05m/s)的正确方法是：–高速标尺深呼吸低速标尺高通滤波器用最大的取样框•检测高速血流(2m/s)应用下列技术可以测量血流速度又不出现信号混叠：超声造影连续波多普勒脉冲波多普勒多普勒能量图彩色多普勒血流显像30•心血管系–检查瓣膜口的狭窄性射流，关闭不全的返流，心腔间、心腔与大血管间、大血管的分流等。•腹部及盆腔器官–检测其正常血流及异常血流，如肿瘤的新生血管的血流。•表浅器官–与腹部及盆腔器官相同。•外周血管–检测动脉血流：有无管腔狭窄，闭塞，血栓，动脉瘤形成。–检测静脉有无血栓形成，静脉瓣功能不全。–检测有无动静脉瘘。31物理基础•概念–多普勒效应1942年奥地利物理学家克里斯丁.越翰，多普勒首先提出：振动源与观察者作相对运动时出现振动频率变化的现象。–多普勒频移振动频率变化的数值称（Dopplershift）多普勒32多普勒33多普勒34•多普勒方程–多普勒频移可用公式表达为上式为多普勒方程，它反映接收到的或多普勒系统显示出来的超声频率变化关系fd。多普勒）公式1(cos2foCVfdfofR35•作为人体血流测定时，上述公式可改写为–根据上述公式，多普勒技术可提供体特定部位有关血流的速度和方向信息。cosfo2)fdCV（36多普勒血流频谱分析基础•多普勒血流频谱分析是给出一种显示，它的两个正交轴分别代表时间（水平轴）和频率（垂直轴），而相应的信号幅度则用密度或亮度表示。•在多普勒超声血流测量中，FFT技术是频谱分析的主要方式。多普勒3738彩色多普勒血流成像•是脉冲波多普勒信号以彩色编码显示，多条取样线及多个取样容积可显示血流的流动。•技术特点:（1）显示血流的流动方向•流向探头方向为红色•背离探头方向为蓝色（2）标志流速的快慢•彩色信号明亮——流速快•彩色信号暗淡——流速慢39404142彩色多普勒血流成像（3）动脉静脉血流的判断•彩色信号持续呈现——静脉血流•彩色信号有规律的闪现——动脉血流（4）层流、射流和湍流的判断•彩色信号均匀无深浅（色调）或颜色的变化——层流•高速血流有彩色倒错——射流•色彩杂乱——湍流（5）超声束与血流束之间的夹角•90——血流不能显示•流速过高，超过了Nyquist极限——出现彩色型号混叠43彩色多普勒能量图•以彩色多普勒反射回声的能量进行成像•对超声入射角度只有相对非依赖性•能显示低流量、低流速的血流，既使血流平均速度为零，也能显示其血流。•显示的信号动态范围广，不出现彩色血流信号混叠。•不能显示血流的方向•不能标志血流速度的快慢•不能标志血流的性质44第二节彩色多普勒技术的用途一、与二维超声、M型超声、频普多谱勒并用。二、和超声负荷实验并用•因负荷实验时使血流速度增快，血流量增大，彩色多普勒技术对显示敏感性提高。三、和心腔超声造影、心肌超声造影并用•心腔显影时，彩色多普勒可使心内膜的界限清晰；心肌显影时，彩色多普勒也使心肌血流更成像。45第三节彩色多普勒的调节技术一、彩色图（colormap）•彩色图有两种:•1.只有两种色彩显示血流方向——用于较低速血流如腹部血流的显示。•2.另一种有三种色彩（例如红黄绿），后者用于心血管，可显示高速血流并把血流的慢速与快速分开；前者用于较低速血流如腹部血流的显示。46第三节彩色多普勒的调节技术二、滤波器(filter)•低通滤波可使低速血流显示，适用于查低速血流，高通滤波可“切掉”低速血流，在查高速血流时不致受低速运动的干扰。三、速度标尺(scale)•高速标尺适用于高速血流检查，低速标尺适用于低速血流检查。用低速标尺检查高速血流易使血流信号受到低平频运动信号的干扰，用高速标尺查低速血流，可使低速不被显示。47第三节彩色多普勒的调节技术四、取样容积•彩色多普勒检查也有取样容积，应选择适当大小，取样容积过大，可使血流信号增粗，“溢”出到血管外（如增益也使用较高）。取样容积过小，则彩色多普勒显示血流的敏感性可能降低。48第三节彩色多普勒的调节技术五、消除彩色信号的闪烁(flash)•闪烁性干扰是在被显示的血流信号出现时，有闪烁出现的大片状或快状的不规律色彩信号，因此遮盖或影响血流的观擦察。一般可选择较高的滤波条件，较高的速度标尺来避免闪烁干扰。因这种干扰多来自低频运动信号，如呼吸、腹肌运动等。最佳的方法是令患者屏住呼吸。49第四节彩色多谱勒的临床应用一、心血管系•狭窄性射流•关闭不全的返流•分流二、腹部及盆腔器官•检测其正常血流及异常血流，如肿瘤的新生血管的血流。50第四节彩色多谱勒的临床应用三、表浅器官•与腹部及盆腔器官相同。四、外周血管•检测动脉血流：有无管腔狭窄、闭塞、血栓、动脉瘤形成。•检测静脉有无血栓形成、静脉瓣形成。•检测有无动静脉瘘。51第五节频谱多普勒技术的种类一、脉冲波频谱多普勒•在其取样线上有取样容积，可定位检测血流。被检测血流速度过高时，可出现混叠现象。二、连续波频谱多普勒•在取样线的全长收集血流信号，用于检测高速血流，可定点检测最高速血流，无血流信号混叠现象。52第六节频谱多普勒技术的用途一、测量血流速度参数•可以测量收缩期速度（Vs）平均速度（Vm）舒张期速度（Vd）、速度时间积分（VTI），包括收缩期、舒张期及全心动周期的VIT:VTIs、VTId、VTIt，搏动指数PI、阻力指数RI、收缩期与舒张期速度之比值S／D。53第六节频谱多普勒技术的用途二、确定血流方向•从零位基线向上的血流频谱为朝向探头的血流，从零位基线向下的血流频谱则为背离探头的血流54第六节频谱多普勒技术的用途三、判断血流的种类、性质•脉动性的即有尖峰脉冲波的为动脉血流。呈连续不断出现的为静脉血流，但血流速度可因深呼吸而有起伏或方向倒错，层流是血流方向、速度均无变化，射流为高速血流，湍流为方向较