彩色多普勒血流成像讲解

医用物理学医用物理学彩色多普勒血流成像彩色多普勒血流成像为了获得二维超声切面内的全部血流信息，人们发明了彩色多普勒血流仪。

彩色多普勒血流成像原理图基本原理：二维灰阶声像图为背景相位检测与相控阵扫描结合获得一个断面众多取样容积上的回波信号解调获得多普勒频移信号运动目标指示器滤去运动迟缓的壁层成分低频信号自相关技术处理，获得速度大小、方向及方差信息彩色编码，转变为红色、蓝色、绿色的色彩显示彩色多普勒血流成像单道相位检测示意图如图vP是血流速度,时间差为发射周期内发射声波为则质点P的回波信号为一、单道相位检测单道相位检测示意图是第二个脉冲周期时，换能器和质点P

的距离，由于质点运动,不等于。下一个脉冲发射周期，即T=t2–t1第一脉冲周期内相位改变：一、单道相位检测单道相位检测示意图求出相位差，即可测得质点运动速度一个周期内质点位移Dx与速度vP关系

Dx=TvP因此一个发射接收周期内，相位差随时间按vp分布变化求解出相位差分布变化，便可获得vp的分布变化一、单道相位检测二、运动目标指示器原理运动目标指示器原理示意图频移信号z(t)=x(t)+jy(t)混合乘法器延迟电路延迟时间T正交信号信号计算正交信号输入输入三、自相关技术三、自相关技术自相关信号处理示意图彩色多普勒血流成像扫查方式在每一个扫查角度上发射N次脉冲(4≤N≤16)，然后换一个角度再发射N次脉冲，直到把一个扇形断面扫查完成。探头在每一扫查角度上必须发射脉冲达N次，以满足自相关计算要求。三、自相关技术自相关技术处理过的多普勒频移信号，色彩编码后，转换成彩色实时叠加在B型黑白图像上。血流的彩色显示规律四、信号输出的显示方式四、信号输出的显示方式1.速度方式显示血流速度大小和方向红、蓝色及其亮度表示彩色多普勒血流成像的速度图2.方差方式方差大小表示血流紊乱或湍流的程度，用绿色色调表示。血流的方差方式显示四、信号输出的显示方式五、彩色多普勒血流成像特点1.彩色多普勒与B型超声B型超声不能有效显示血流彩色多普勒色彩显示血流信息，获得血流速度轮廓2.彩色多普勒与频谱多普勒不直接显示血流图像定量测定血流2)彩色多普勒1)频谱多普勒直观显示血流了解流速分布辨别湍流六、彩色多普勒血流成像的局限1.显示血流速度范围受脉冲重复频率影响显示高速血流出现色彩重叠及镶嵌图像2.受每秒帧数范围限制每秒帧数减少实时程度减低每秒帧数提高扫描角度缩小3.二维图像质量与血流现象互相兼顾血流显示清晰图像质量减低4.血流显像受仪器性能影响5.采用自相关技术采样频率极限低易出现彩色逆转不提供流速的瞬时分布6.假二维图像显示方式角度二维信息血流矢量角度一维信息不能定量分析峰值流速六、彩色多普勒血流成像的局限1.衰减伪像由于组织对超声信号的衰减，使较深部位组织内血流信号较少或无显示，产生彩色信号分布不均、浅表血供多、深部血供少或无血供的伪像。深方较浅方的信号少衰减伪像（肾）七、伪像七、伪像2.角度依赖伪像多普勒频移信号存在角度依赖性，声束与血流的方向呈90°时，有血流的部位无彩色血流信号显示，易产生血管内无血流或血流不均伪像，通过调整探头角度可以改善。角度依赖伪像(腹主动脉)彩色多普勒能量成像(腹主动脉)3.彩色混叠彩色多普勒血流图像也受尼奎斯特频率的限制，当血流速度超过检测范围，会出现彩色混叠。(a)速度量程不足，出现混叠；(b)调整基线后，混叠消失彩色混叠伪像(颈总动脉)七、伪像4.彩色外溢当多普勒增益过高或PRF设置过低，会使彩色血流信号从血管腔内外溢，而使较细的血管失真显示为粗大的彩色血流，或将两条并行的小血管误认为是一条粗血管。降低增益或提高PRF可以减少或消除彩色外溢伪像。(a)增益过高足，出现混叠与彩色外溢；(b)调整增益后，混叠与彩色外溢消失彩色外溢(颈总