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第五章

超声多普勒诊断仪器根本原理

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目录

超声多普勒信号的产生机理

超声多普勒诊断仪器的根本原理

连续波式超声多普勒诊断仪器

脉冲波式超声多普勒诊断仪器

彩色超声多普勒诊断仪器

第五章超声多普勒诊断仪器根本原理

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§5-1超声多普勒信号的产生机理

超声多普勒技术是研究超声波经运动的物体反射或者散射所产生的多普勒效应

的一项技术。在临床中被广泛应用于心脏、血管、血流和胎儿心率的诊断，相应的

仪器包括超声血流测量仪、超声胎心监测仪、超声血管显像仪及超声血压计、超声

血流速度剖面测试仪等。

一、多普勒效应

式中，c为超声波在介质中的传播速度，u为波源相对于介质的运动速度，

v为接收体行对于波源的速度。

第五章超声多普勒诊断仪器根本原理

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§5-1超声多普勒信号的产生机理

在超声多普勒诊断仪器中，声源与接收器通常固定不动，而探测目标相对声

源与接收器存在一定的运动速度。假设入射超声波频率、声速分别为f0与c，入

射波、反射波与血流运动方向的夹角分别为〔π-φi)、φr。在此过程中将存在两

次多普勒频移现象，第一次频移，声源不动，运动目标接收超声波的频率为：

第二次频移，接收器接收运动目标反射或散射超声波，相当于接收器静止、

波源运动，接收频率为：

第五章超声多普勒诊断仪器根本原理

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§5-1超声多普勒信号的产生机理

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一般情况下，cv有

多普勒频移为：

第五章超声多普勒诊断仪器根本原理

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§5-1超声多普勒信号的产生机理

实际应用中，发射与接收装置通常固定在一个探头中，因此φr＝φi＝θ，那么

有

如果血流方向朝向超声发射与接收探头时(图a)，f0；反之，f0。

DD

（a）（b）

多普勒频移量是多普勒效应的根本参数，多普勒诊断仪的主要工作就是检测

频率的变化量并加以分析。

第五章超声多普勒诊断仪器根本原理

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§5-1超声多普勒信号的产生机理

二、超声波与血流的相互作用

超声波束与血流的相互作用是超声多普勒诊断仪器的根底。

超声在人体内传播过程中，如碰到尺寸比超声波波长小的障碍物时，就

会发生散射，此时障碍物成为新的波源，向四周辐射超声波。

虽然人体血液成分非常复杂，但超声散射主要来自红细胞，而血小板的散

射截面低于红细胞的0.1%，一般情况下只需考虑红细胞对超声的散射。红细胞

的形状一般为扁平的圆盘状