多普勒超声伪像的识别及其意义

多普勒超声伪像的识别及其意义
多普勒血流显示的方式有彩色多普勒成像（CDI）和频谱图两种，它们在二维超声即声像图基础上增加了丰富的、很有用的血流信息。

另一方面也应看到，无论彩色多普勒或频谱多普勒，超声伪像也是很多见的。

认识多普勒超声有关的伪像，可以帮助我们对多普勒检查更好地解释和判断，正确地评价多普勒超声所见，避免误诊，甚至有可能适当地加以利用。

一. 怎样识别多普勒超声伪像？
从事多普勒超声诊断的超声工作者应当首先学习并掌握有关多普勒超声临床应用的基础知识，其次还应了解并熟悉仪器有关的各种调节功能和操作。

这样，便容易理解多普勒超声伪像的多种表现及其处理。

此外还应认识到，多普勒超声技术本身受所用设备条件如灵敏度的限制很大，也受操作者技术因素的影响，它们均可以成为伪差（伪像）产生的来源。

二. 多普勒超声伪像的分类
彩色多普勒超声伪像是多种多样的。

大致可分为以下四类：1.有血流的部位无彩色或少彩色信号。

2.有血流部位出现过多彩色信号。

3.无血流的部位出现彩色信号。

4.彩色信号或其鲜艳程度（shade of color）改变，因而引起血流方向和速度的误解（表1）。

表1 彩色多普勒超声伪像分类
一. 有血流，彩色信号过少或缺失
多普勒超声衰减伪像：彩色信号分布不均，即“浅表血供多，深方少血供或无血供”；深部器官血流如肾实质、股深静脉较难显示
频谱滤波（filter）设置过高
测低速血流时，不适当的采用较低频率探头
二. 有血流，彩色信号过多
多普勒增益过高（彩色外溢）
仪器专门设置“彩色优先”（color priority）
使用声学造影剂
三. 无血流，出现彩色信号
频谱滤波（filter）设置过低
多普勒增益过高
镜面反射伪像
闪烁伪像：心搏、呼吸、大血管搏动
组织震颤（高速血流、被检者发音）
快闪伪像（twinkling artifact，尿路结石、人工骨表面等）
四. 血流方向、速度表达有误
彩色混叠（aliasing）：PRF过低、测高速血流时采用过高频率探头或较高Doppler 频率
方向翻转键设置不当/ 探头倒置
血管自然弯曲走行（仪器不会识别θ角度）
临床常用的多普勒超声有：1.常规彩色多普勒成像（CDI）；2.彩色多普勒能量图（CDE 或DPI）；3.多普勒频谱图（Doppler spectrum）。

三维多普勒能量图目前尚少临床应用。

上
述这些种类的多普勒超声均可产生不同程度的伪像，我们将重点讨论临床上最常用的且彩色伪像也相当多见的CDI，仅适当提及DPI。

三. 多普勒超声伪像的主要来源及其表现：
1.衰减和穿透力——频率与距离因素
多普勒频移来自微弱的红细胞背向散射。

多普勒超声频率愈高，它通过组织衰减亦愈多。

因此，往往表浅的器官组织血流易于显示，较深部位的器官、组织内血流信号较少甚至无法显示。

这就容易产生“浅部多血供（血管），深部少血供（少血管）或无血供（无血管）”的CDI/DPI伪像。

这种多普勒超声衰减伪像十分常见且不可能根本解决，但有可能设法加以改善。

例如：（1）选用频率偏低的探头。

（2）适当降低多普勒超声频率（通常高档彩色超声诊断仪才有此调节钮）。

（3）检查聚焦是否适当。

（4）利用声学造影剂，检验是否真正无血供或少血供。

2.频率滤波调节（壁滤波器filter）
滤波频率过高容易将低速血流信号滤掉；反之，过分降低滤波频率，则噪音信号干扰图像显示。

3.脉冲重复频率的调节与混叠现象（aliasing, 亦称“彩色镶嵌”）
采用脉冲多普勒超声测量血流速度（频移），受脉冲重复频率（PRF）的限制。

为了准确显示频移（fd）的大小和方向，PRF必须大于fd的2倍，即fd<1/2PRF。

1/2PRF亦称为Nyquist 频率极限。

超过此极限，就会产生血流方向倒错表达——混叠现象。

（1）过分降低脉冲重复频率，可以人为造成混叠，而非代表真正的异常高速湍流。

检测心脏以及周身各部位动静脉血流时，必须正确使用适当的脉冲重复频率（PRF）。

（2）采用较高多普勒频率的探头（>5~7MHz），适合测量如乳腺等小器官病变的低速血流。

若用于测量高速血流容易增加混叠，例如心脏血流宜选用2~2.5MHz探头。

4.多普勒取样角度
频谱和常规彩色多普勒血流成像（幅度显示）取决于多普勒（取样）角度（Doppler angle）即声束与血流方向（血管）入射角度，亦称角度依赖性。

探头声束与血流方向呈90°时（cosθ=0）,频谱和CDI均无血流信号显示，即使大血管如主动脉也无例外。

通常至少应将角度调整在60°以下。

频谱多普勒测速时若θ角为0°，则频移（△F）最高；若θ角为60°，频移降低50%。

可见，利用Doppler技术测定血流速度，调整取样线与血流夹角极为重要。

θ角宜保持<30°，否则可以产生严重伪差（通常是测值过低或流速测量的可重复性差）。

常规CDI彩色血流（幅度）显示的角度依赖性过大，易产生血管内“无血流”伪像。

采用彩色多普勒能量图CDE（color Doppler energy）或DPI（Doppler power imaging）显示方法，可以显著改善。

5.人为因素使频谱增宽
（1）过多加大仪器增益或改变灰阶动态范围，可能使频谱增宽。

（2）取样容积过大，则频谱增宽。

（3）取样容积太靠近血管壁。

6.取样容积的大小
取样容积过大时，容易带来血管壁运动产生的噪音信号；取样容积过小时，所测的多普勒血流信号如大血管血流速度的代表性较差，因为靠近管壁的血流速度偏低而血管中央的流
速最高。

7.彩色取样框的设置
彩色取样框的设置（即“感兴趣区”）不宜过大，因为过大时彩色血流的敏感度会降低以至无法显示正常或异常血流。

必要时可以采用使小取样框移动搜查的方法，来了解较大范围内的血流信号分布及其特点。

8.彩色血流信号“外溢”的伪像
由于多普勒增益过高或脉冲重复频率（PFR）设置过低，常引起彩色血流信号从血管腔内“外溢”的伪像。

还有不少仪器“彩色”键具有彩色优先（color priority）以提高彩色血流信号的敏感性，可使灰阶超声看不到的微细血管显示其血管内血流。

尽管它高度敏感，但其空间分辨力较差，使任何细小的动静脉血管在CDI或CDE（DPI）显示时，都失真地变成粗大的彩色血流——彩色外溢伪像。

因此，对于血管径线的测量应以血管的灰阶声像图为依据。

如果声像图上未能清楚显示诸如细小的肝动脉、脾动脉、视网膜中央动静脉、肿瘤滋养血管、睾丸动静脉时，即使CDI清楚显示出这些血管及其血流，依据CDI所见径线的测量和定量血流测定均是不可靠的。

适当降低多普勒增益并正确设置PRF，可以减少彩色“外溢”伪像。

然而，由于仪器条件限制，时常会有困难。

9.多普勒镜面伪像及旁瓣所致对称性频谱伪像
彩色多普勒的镜面伪像比较常见，其产生条件与声像图镜面伪像产生条件相似，即高反射性界面的存在。

在重度精索静脉曲张患者做CDI结合Valsalva试验时，容易在阴囊壁的上方和下方出现对称性的彩色血流信号。

笔者还遇一例正常腹主动脉在经腹壁纵断和横断时，因出现镜面伪像酷似“重复性腹主动脉”，侧动探头方向则上述现象消失。

频谱多普勒基线上方如果出现正向血流频谱，基线下方呈现其“倒影”图形，即在基线上下呈完全对称的图形，可用声束较宽和其旁瓣同时接收反向散射信号加以解释。

10.多普勒的闪烁伪像（flash artifact）
心脏、大血管强烈的机械搏动与呼吸运动可使得相邻的器官如肝脏左叶、肾脏等图像产生杂乱的搏动性彩色信号干扰（clutter），其内的肿瘤血管、肝静脉和门静脉的分支和双肾血管难以显示和检测。

消除此类伪像相当困难。

通常能量多普勒成像PDI的闪烁伪像比CDI更为突出。

少数高档数字化彩色超声诊断仪由于采取特殊技术似可使闪烁伪像减少到最低程度。

利用组织谐波成像功能（按动键钮）也可望消除闪烁伪像（clutter rejection）。

这是因为谐波成像的组织特异性超过了机械运动的缘故。

11.彩色多普勒快闪伪像（twinkling artifact），多见于表面有结晶的、不光滑的尿路结石（彩色信号位于结石回声的表面及声影内）。

快闪伪像对于识别尿路结石，判别其性质可能有一定帮助。

12.声学造影与多普勒超声伪像
静脉注射新型声学造影剂如Levovist等，可以使器官组织的频谱多普勒幅度和CDI/DPI的信号显著增强。

频移由于散射强度增加表现为频谱多普勒的波幅增加。

然而，波幅增加或CDI血流信号的增强，并非代表血流速度的真正增加或血流灌注的实际增长。

另一方面，如CDI心肌造影可能表现为近场血流信号较强，而远场信号较弱，它不应造成“浅表心肌血供正常而深部心肌供血不足”的误解。

此外，由于微气泡在超声作用下的破裂，亦会产生多普勒血流频谱图的不规则噪音信号和CDI的繁花怒放伪像（blooming artifact）。

利用这种造影增强和繁花怒放伪像，在临床上可用于疾病诊断。

如发现更小的肝肾肿瘤结节，了解心肌
灌注和有无缺血等。