多普勒血流显像专家讲座

何彩云

.09.22多普勒血流显像多普勒血流显像专家讲座第1页学习目标

一、掌握：

多普勒效应概念二、熟悉：

彩色多普勒血流显像

PW/CW优缺点三、了解：

高脉冲重复频率多普勒显像组织多普勒显像能量多普勒显像多普勒血流显像专家讲座第2页一、多普勒效应定义：

当声源与接收器作相对运动时，接收器接收声波频率与声源发出频率不一致，这一现象称为多普勒效应。→←↑←→↓

多普勒血流显像专家讲座第3页生活中多普勒效应多普勒血流显像专家讲座第4页入射频率f0，反射频率fr，频移fd，超声速度c，目标运动速度v多普勒频移fd与血流速度V之间关系，血流速度：

多普勒血流仪多普勒公式：多普勒血流显像专家讲座第5页接收频率与发射频率差异，就是多普勒频移fd。假如血流即红细胞朝向探头方向运动，则频率增加；血流背向探头方向运动，则频率减低。

→←↑←→↓多普勒血流显像专家讲座第6页

多普勒角度θ意义设目标运动方向与探头发射超声方向夹角为θ；角度从0~90°，cosθ发生改变；多普勒血流显像专家讲座第7页⑴θ=0°时，cosθ最大，即频移最大，对应地声束与血管内血流平行，这种情况在实践中极少到达；⑵θ=90°时，cosθ=0，表示血流与多普勒声束垂直，此时探测不到多普勒血流频移信号；⑶在实际工作中，测量血流时保持多普勒声束角度在30~60°可取得可靠多普勒频移信号是很主要；多普勒血流显像专家讲座第8页⑷临床工作中，努力使角度在这个范围，不要超出60°。这就是频谱多普勒角度校正。

多普勒血流显像专家讲座第9页多普勒超声临床应用范围心脏瓣膜病变及先天性心脏病阻塞动脉（动脉闭塞）动脉缩窄（狭窄）血栓（深静脉血栓）静脉曲张（静脉功效不全）动静脉畸形心脏壁运动多普勒血流显像专家讲座第10页人体产生多普勒效应条件：相对运动，反射源及散射源————

血流中红细胞是很好散射体。

利用红细胞在血管内运动。多普勒血流显像专家讲座第11页

人体血流速度为几十厘米到几米／秒，发射超声频率普通为3MHz～5MHz，用公式求得频移范围约是几百到几千Hz，在可听声频率范围，故可经过频移输入到仪器，能够输出多普勒血流声。

低频多普勒信号去除：心壁、腱索、瓣膜及血管壁，能产生低频多普勒信号，对检测血流信号是干扰信号，仪器中设置一个低频滤波器滤除。

多普勒血流显像专家讲座第12页

惯用频谱多普勒超声显像方式：脉冲（PW)连续（CW)彩色编码多普勒（CDFI）多普勒血流显像专家讲座第13页多普勒超声类型

1.狭义上指彩色多普勒血流显像(CDFI)2.广义上包含有：⑴彩色多普勒血流显像(CDFI)

⑵彩色多普勒组织成像(CDTI)

⑶经颅彩色多普勒血流显像(TCD)

⑷彩色多普勒能量图(CDE)

⑸频谱多普勒：脉冲型多普勒(pw)、连续型多普勒(cw)其基本原理是依赖于多普勒效应。多普勒血流显像专家讲座第14页连续波与脉冲波概念多普勒血流显像专家讲座第15页二、脉冲多普勒（PW）概念：采取单个换能器按照一定时间间隔发射、接收超声波脉冲多普勒超声频率有两种：1.探头工作频率：压电晶体发生超声波频率；2.脉冲重复频率PRF：探头每秒钟内发射脉冲个数，及取样频率。多普勒血流显像专家讲座第16页探测目标速度过快，就会出现频率失真。奈奎斯特常数为脉冲重复频率1/2。为了让取样信号代表原始波形，晶体发出原始超声波频率ｆ必须小于或等于二分之一取样频率（脉冲重复频率）：ｆ≤PRF/2，称为奈奎斯特极限频率假如血流速度很高，高于奈奎斯特极限频率，则出现频谱倒错，亦称为频谱混叠、频率失真等。

脉冲多普勒不能检测高速血流性质及测量速度。多普勒血流显像专家讲座第17页多普勒血流显像专家讲座第18页混叠处理：⑴调整基线；⑵提升速度刻度；⑶降低发射频率；多普勒血流显像专家讲座第19页临床应用1.临床要求：心血管疾病中，经常需要检测心血管内某一小区域血流，如瓣膜口某侧血流，以判断疾病；这项技术叫区域选通；2.操作要求：⑴把心脏或血管二维图像与脉冲多普勒技术有机结合，取样容积可在二维图像监视下调整；取样容积位置，决定了检测部位，大小决定了血流量；⑵经过角度校正：角度校正位于取样容积中央，调整指向血管腔内血流方向，计算探测到绝对血流速度；多普勒血流显像专家讲座第20页脉冲多普（PW）优点和缺点：⑴优点：定点检测血流；实时分辨率（对心动周期中血流速度分布能详细分析）；计算血流速度⑵缺点：易发生混叠、不能探测最大速度；角度依赖多普勒血流显像专家讲座第21页取样容积PW特点有一定取样容积距离选通反应取样容积这一部分血流状态测高速血流时频谱混叠现象多普勒血流显像专家讲座第22页多普勒血流显像专家讲座第23页三、连续多普勒（CW）㈠工作原理

双晶片探头连续发射超声，接收发射差频信号，处理得到检验目标运动情况。㈡显示单方向频谱声像图㈢特点

1.统计全部差频信号但没有距离选通,用于单个运动目标检验

2.目标运动速度检验没有不足

3.测量速度准确性受目标运动方向与声束夹角影响多普勒血流显像专家讲座第24页CW特点无取样容积无距离选通反应取样线血流状态能测高速血流，不出现频谱混叠现象多普勒血流显像专家讲座第25页四、高脉冲重复频率多普勒㈠工作原理

单晶片探头发射短脉冲超声，在回声信号抵达探头之前再次发射超声脉冲，接收发射差频信号，处理得到检验目标运动情况。㈡显示

单方向频谱声像图㈢特点

1.高脉冲重复频率多普勒与脉冲频谱多普勒技术特点基本相同

2.因为是双脉冲信号，相当于脉冲频率提升一倍，奈奎斯特极限频率增加，增大了目标运动速度检验范围

3.优点：保留了脉冲多普勒定位诊疗特点，增加了连续多普勒成像对高速血流测量优势。多普勒血流显像专家讲座第26页高脉冲重复频率多普勒保留PW定位诊疗优点，填补测量速度有限缺点；PW、CW结合；对PW一个改进；实际上，三倍PW测速；定位、频谱质量较PW差。

多普勒血流显像专家讲座第27页五、彩色多普勒显示方式（CDFI）㈠工作原理：与脉冲多普勒原理相同，但采取多点采样，对每一点频移大小和方向进行彩色编码，将二维彩色信息叠加在二维灰阶图像对应区域。

㈡显示红色代表朝向探头方向血流，蓝色代表背离探头血流，亮度代表血流平均速度，以五彩代表湍流。多普勒血流显像专家讲座第28页㈢特点优点：直观，最适合显示分流及反流缺点：1.与脉冲多普勒相同，受声束入射夹角和奈奎斯特极限频率影响，超出奈奎斯特极限频率值时，出现混叠现象；高速射流，因为混叠及湍流出现，出现多色镶嵌血流图像；2.帧频降低，二维图像质量下降；3.采取自相关技术，得到是平均速度，定量分析不如PW/PW。多普勒血流显像专家讲座第29页㈣彩色多普勒血流成像操作

1.彩色框：由很多处理扫描线上单个取样容积组成，所以，取样框大，彩色血流处理时间长，帧频低；

2.彩色刻度：与脉冲多普勒相同；

3.角度意义：与脉冲多普勒相同；转变声束，调整声束与血管之间足够小角度，才能得到可靠多普勒信号；

4.混叠：颜色翻转。为了组成准确信号，必须有足够取样，取样频率提升。提升帧频，混叠降低；

5.脉冲重复频率意义：即取样频率，仪器经过提升彩色刻度到达。但取样深度受限；

6.深度意义：深度增大，延迟时间延长，脉冲重复频率降低，测量频移信号最大值降低。多普勒血流显像专家讲座第30页㈤彩色多普勒观察与分析1.图像形成：彩色血流信号显示在对应二维黑白图像液性暗区内。2.彩色编码方式：正红负蓝或正蓝负红3.血流速度与彩色辉度：由亮到暗，速度由高到低4.流速离散度显示：离散度小，颜色纯净。紊乱血流增加绿色成份，辉度强弱代表紊乱程度。正向血流紊乱呈黄色，负向血流紊乱呈青色。5.五彩镶嵌血流图像形成：五彩混杂，交互出现。见于涡流等。多普勒血流显像专家讲座第31页㈥彩色多普勒显示技术方法

1.彩色图标调整改变编码色彩及范围

2.超声频率选择依据检验部位和探头选择超声频率

3.滤波器转换依据目标运动速度选择滤波器

4.速度标尺调整显示灰阶

5.增益调整调整总增益及信号显示增益

6.取样框调整移动、缩放检验区域3—8mm

7.零位基线移动改变色标零位

8.余辉调整选择不一样余辉

9.TGC调整改变深度增益多普勒血流显像专家讲座第32页CDFI特点取样框内血流状态各点血流方向和速度反应血流性质：层流、湍流高速血流或湍流时出现五彩镶嵌多普勒血流显像专家讲座第33页六、彩色多普勒技术使用关键点1.探头选择

2.多普勒增益及信号抑制调整：就低标准；

3.滤波器调整：依据目标运动速度调整滤波器；

4.速度标尺

5.增益调整调整总增益及信号显示增益

6.取样框调整移动、缩放检验区域

7.零位基线移动改变色标零位

8.余辉调整选择不一样余辉

9.消除闪烁多普勒血流显像专家讲座第34页七、正常多普勒血流特征㈠正常血流性质及多普勒血流特征1.层流；2.层流血流性质：血流性质为中间快，靠近血管壁血流速度稍慢；3.频谱特征：速度梯度小，频谱窄。频谱光点密集，包络光滑，频谱与基线之间有显著空窗。血流声柔和有乐感。彩色多普勒显示为朝向探头方向红色，背离探头方向蓝色，中间比周围亮。正常情况下，心脏及血管内血流速度均在一定范围内。多普勒血流显像专家讲座第35页CDFI特点取样框内血流状态各点血流方向和速度反应血流性质：层流、湍流高速血流或湍流时出现五彩镶嵌多普勒血流显像专家讲座第36页㈡异常血流1.湍流：血流性质：血流方向及速度紊乱，红细胞呈无规则状态。频谱特征：速度梯度大，频谱增宽，频谱光点疏散，包络不光滑，频谱与基线之间空窗消失。血流声粗糙刺耳。彩色多普勒显示花色血流。2.涡流：血流性质：最经典特征是红细胞无规则运动，涡流本质是湍流。湍流频谱特征：产生双向血流频谱。彩色多普勒显示为红蓝花色血流。多普勒血流显像专家讲座第37页知识拓展——多普勒血流显像专家讲座第38页能量多普勒显示方式（CDE）1.能量多普勒又称：能源多普勒、振幅多普勒、多普勒血管造影；2.原理：背向散射多普勒信号量度，如能源，瞬间信号强度计算并叠加到B型成像中。3.优势：对血流愈加敏感，不发射混叠，边界显示更佳；4.缺点：不能显示速度及方向，没有时间分辨力，对运动及其敏感。多普勒血流显像专家讲座第39页多普勒血流显像专家讲座第4