多普勒分析和总结.docx

一．多普勒频谱（spectral）

多普勒频谱是利用多普勒效应（Dopplereffect，）提取多普勒频移（Dopplershift）信号，并用快速富立叶变换（fastFouriertransform，FFT）技术进行处

理，最后以频谱形式显示。

多普勒频移可用下列公式得出：

2ＶCosθ

fd=± ——————fo

C

式中fd=频移；V=血流速度；C=声速（1540m/s）；

fo=探头频率，Cosθ=声束与血流方向的夹角余弦值。测得了多普勒频移就可用上述公式，求得血流速度：

fdC

V=±——————

2foCosθ

图1-1-5为颈动脉的多普勒频谱，频谱的横轴代表时间，纵轴代表频移的大小（用KHz表示），中间水平轴线代表零频

移线，称为基线（baseline）。通常在基线上面的频移为正，表示血流方向迎着换能器而来；基线下面的频移为负，表示血流方向远离换能器而去。

频谱幅值即频移大小，表示血流速度，其值在自动测量或手工测量时，可在屏幕上读出。频谱灰度（即亮度），表示某一时刻取样容积内，速度相同的红细胞数目的多少，速度相同的红细胞多，则散射回声强，灰度亮；速度相同的红细胞少，散射回声弱，灰度暗。

频谱宽度即频移在垂直方向上的宽度，表示某一时刻取样血流中红细胞速度分布范围的大小，速度分布范围大，频谱宽，速度分布范围小，频谱窄。人体正常血流是层流，速度梯度小，频谱窄；病变情况下血流呈湍流，速度梯度大，频谱宽。频谱宽度是识别血流动力学改变的重要标志。

从超声多普勒实时频谱上，可以得到许多有用的血流动力学资料。如：①收缩期峰速（Vs）；

②舒张末期流速（Vd）；③平均流速（Vm）；④阻力指数（RI）；

⑤搏动指数（PI）；⑥加速度（AC）和⑦加速度时间（AT）。

多普勒频谱的获得有脉冲波和连续波二种。脉冲多普勒的换能器兼顾超声的发射和接收，换能器在发射一束超声后，绝大部分时间处于接收状态，并利用门电路控制，有选择地接收被检测区血流信号，其优点是有深度的定位能力，但它的缺点是受尼奎斯特极限（Nyquistlimit）的影响，在测量高流速血流时，产生频谱的混迭（aliasing）现象（图1-1-6）。连续波多普勒的换能器由二片相邻的晶片组成，一片

发射超声，另一片接收超声，其优点为可测量高速血流而不发生频谱的混迭，但无深度定位功能，故只有测量高速血流时用。

二．彩色血流成像（colorflowimaging）或称彩色超声血流图（简称彩超）有三种：

(一) 彩色多普勒血流成像（colorDopplerflowimaging,CDFI）（图1-1-7）是利用Doppler原理，提取Doppler频移（Dopplershift），作自相关处理，并用彩色编码（频域法frequeydomain）。常规把迎着换能器方向（即入射声束方向）而来的血流显示为红色，远离换能器（入射声束）而去的血流为蓝色。血流速度快（即Doppler频移值大），彩色显示亮而色淡；血流速度慢（即Doppler频移值小），彩色显示暗而色深。

把上述彩色血流叠加在二维声像图上能确定血流的方位、与周围组织器官的关系，从而作出疾病的诊断或帮助多普勒取样，显示频谱作进一步对血流动力学的分析。彩色多普勒血流显示的不足主要是：① 显示的信号受探测角度的影响较大；② 当显示的频移超过Nyquist极限时，图像色彩发生混迭，出现五彩镶嵌的血流信号。

(二) 彩色多普勒能量图（colorDopplerenergy,CDE）（图1-1-8）又称彩色能量血管造影图（colorpowerangio,CPA）

彩色多普勒能量图利用血流中红细胞散射的能量成像

（能量法），即提取多普勒回波信号的能量（即强度），用积分法计算，然后也用彩色编码成像。彩色多普勒能量图有以下几种优点：① 不受探测角度的影响；② 灵敏度提高3~5倍，能显示低流量、低流速的血流；③血流可以显示平均速度为零的肿瘤灌注区；④显示的信号动态范围广；⑤不受尼奎斯特极限频率（Nyquistlimitfrequeney）的影响，不出现混迭（Aliasing）现象。

彩色多普勒能量图的不足是怕组织移动，本法显示信号的动态范围广，故对组织的微小移动也会出现闪烁伪像，对近心、近膈部位的诊断，闪烁伪像干扰尤为明显。

(三)彩色血流速度成像此法不用多普勒原理，而是由计算机根据反射回声中红细胞群在某一时间内的位移（时域法,timedomain），用互相关系原理计算出血流的方向和速度，再把信号伪彩色编码，成为彩色血流图。此法可消除血管壁搏动回声的干扰，且不出现混迭。

三．三维超声成像