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超声多普勒基础彩色血流显像彩超与彩阶第一节超声多普勒基础一、多普勒基本概念1、多普勒效应多普勒频移可用公式表达为ƒd=ƒr-ƒo=±(2vcosθ/c)׃o式中,υ为血流速度，单位m/s或cm·s-1;±为血流方向；fd和θ可以通过仪器测定。c为软组织中的平均声速1540m/s2、血流测量在做人体血流检查时，多普方程式改写为v=c(±ƒd)/2ƒocosθ超声多普勒技术提供了人体内部有关血流的速度和方向的信息二、探头安放角度与血流信息检测的关系1、在超声波入射角（θ）恒定时，频移仅决定于原始发射的频率（ƒo）；ƒd=±(2vcosθ/c)׃o2、对于一定的ƒd，ƒo越小，可测量的血流速度υ就越大。欲测高速血流，就应选择较低频率的探头。v=c(±ƒd)/2ƒocosθ3、角度改变时与血流方向的对应关系（1）当0°＜θ＜90°时，cosθ为正值，即血流方向迎着超声探头而来，频率增高,ƒd为正向频移；(红色信号)（2）当90°＜θ＜180°时，cosθ为负值，即血流方向背离探头而去，频率变低，ƒd为负向频移；（蓝色信号）（3）当θ=0°或θ=180°时，cosθ=±1这时ƒd最大，即血流方向与声束在同一线上相向或背向运动；（4）当θ=90°时，cosθ=0此时血流方向与声束垂直，则ƒd=0，检测不到多普勒频移。4、如血流保持一个恒定的流速(如100cm/s)以及恒定的ƒo和c，能够影响多普勒频移的参数只有cosθ，在改变声束的入射角时，频移ƒd将随cosθ值的变化而变化。ƒd=±(2vcosθ/c)׃o5、检测的血流速度与实际血流速度之间的关系由于检测血流速度受cosθ的影响，所以检测的血流速度值是相对值。血流方向与超声束之间的夹角θ称为多普勒角，多普勒角愈小时，误差愈小，多普勒角在30度之内，检测血流速度为实际流速的0.87-1.00倍；临床诊断时，使多普勒角度小于60度，小角度扫查，测得的血流速度相对准确。6、两种多普勒方式（1）连续波多普勒（CW）：采用两个超声换能器获得有关血流资料。（2）脉冲波多普勒（PW）：采用单个换能器，在很短的脉冲期发射超声波。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。（一）频谱分析基础（1）因为所有的血红细胞运动速度都不尽相同；（2）具有相同流速的红细胞的数量不一样；（3）由于血流脉动的影响，信号频率和振幅将随时间而变化。所以血流信息是空间和时间的函数。（二）频谱显示方式1、速度/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s；纵轴代表速度（频移）大小，单位为cm/s；“收缩峰”指在心动周期内达到收缩频率和峰值流速的位置；“舒张期末”是将要进入下一个收缩期和舒张期最末点；“窗”为无频率显示区域；“中间水平线”(横轴线)代表零频移线（基线）；2、血流方向显示图（三）多普勒信号指数1、收缩峰值流速(vs)，舒张期末流速(vd)2、平均流速(vm)3、阻力指数RI=vs-vd/vs4、脉动指数PI=vs-vd/vm5、收缩/舒张比值SD=vs/vd图四、提高脉冲多普勒检测血流速度的方法1、选择超声频率较低的探头；2、增加脉冲重复频率(PRF)；(PRF是指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一、彩色血流显像的品质评价图像质量取决于（1）空间分辨力——细微分辨；（2）速度分辨力——对比分辨；（3）动态分辨力——帧速率；（4）灵敏度——对低速血流检测；（5）图像均匀性及穿透力；（6）彩色显示效果等方面。图1图2二、彩色血流显像原理彩色多普勒血流显像是使用一种运动目标显示器（movingtargetindicator，MTI），测算出血流中血细胞的动态信息，并根据红细胞的移动方向、速度、分散情况，调配红、蓝、绿三基色，变化其亮度，叠加在二维扫描图像上。三、彩色多普勒血流显示的临床应用彩色多普勒临床应用：心血管系、浅表器官、腹腔脏器、泌尿、妇产科及外周血管的检查，也用于室壁及瓣膜运动信息的检测（组织多普勒成像TDI技术）。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（二）二维图像质量受到影响（三）湍流显示不确定性五、彩色多普勒能量图（CDE）CDE的主要特点（1）相对于角度的非依赖性：声束入射与血流的夹角改变，能量的总和不发生变化。（2）增加动态范围，可显示低流量、低流速血流。（3）不会发生混叠现象。（4）不能显示血流方向和血流速度的大小，脏器活动时，会造成闪烁伪像。图六、组织多普勒成像（TDI）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50帧/s，无混叠，显示速度范围0.03-0.01m/s，提供组织速度，加速度和能量信息，对声学造影剂比较敏感。第三节彩超与彩阶一、彩色基础各种彩色是不同波长光混合的结果。红色、绿色、蓝色为三种基本颜色，即三基色。基色叠加后构成二次色，如品红色（红加蓝），青色(绿加蓝)和黄色（红加绿）。二、彩色多普勒血流显像（CDFI）描述要点实时彩色显示血流方向，血流速度，血流分散；“近”流用红色表示血流方向；“远”流用蓝色表示血流方向；多普勒频移的大小（流速）用不同强度的颜色色调表示；多普勒频移分散（湍流）用绿颜色或红、蓝混合色表示。当血流速度增快，流量大，彩色多普勒成像的敏感度也提高图小结1：超声多普勒技术提供了人体内部有关血流的速度和方向的信息。２：探头安放角度与血流信息检测密切相关。３：频谱分析可取得更为准确的数据。４：彩色多普勒能量图检测血流更敏感。５：红色、绿色、蓝色为三种基本颜色，即三基色。基色叠加后构成二次色。６：彩色多普勒血流显像描述血流方向，血流速度，血流分散。课堂练习题１：心血管系检查时，超声的入射角应（）Ａ：小于９０º；Ｂ：小于６０º；Ｃ：小于３０º；Ｄ：小于１５º；Ｅ：与角度无关。２：能量多普勒技术的临床应用特点，下列那一项是错误的（）Ａ：显示湍流的能力明显提高；Ｂ：显示血流方向性提高；Ｃ：不受声束与血流交角的影响；Ｄ：低速血流检测的敏感度增高数倍；Ｅ：无彩色血流信号混叠现象。本次课重点内容１、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要点；２、掌握彩色多普勒能量图的主要特点；掌握三基色、二次色的概念；掌握彩色多普勒血流显像描述的要点。３、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。下次课讲解：超声诊断的临床运用价值和新进展