彩色多普勒基本知识ppt课件

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➢ 根据PW原理，前一个脉冲波发射后，必须接收到 在选定距离上的回声信号后，才能发射下一次超声 脉冲，否则将引起识别上的混乱。所以每次发射的 时间间隔必须足够长，即脉冲重复频率（PRF）必 须足够低。这就限制了采样的最大深度Dmax。 PRF越高，Dmax就愈小；反之，Dmax就愈大。
➢ 因此，PW所能接收的最大频移值必须小于 1/2PRF。1/2PRF称为尼奎斯特频率极限。 （Nyquist frequency limit）。若多普勒频移超 过这一极限，脉冲多普勒所测量的频率就会出现大 小和方向的伪差，即频率失真，或称为频谱混叠。
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经过数学推导：fd＝f1－f0＝±（V/C）·f0
V为界面运动速度，f0为探头发射频率，f1为接收频率，C为声速。
若接收器的运动方向与声束成角度，此时发生多 普勒效应的运动速度不是V而是V在超声传播速度上 的投影V·Cos。
医用超声中，探头发射的超声波往返一次，故产生 两次多普勒效应。即fd＝±（2V Cos/C）·f0
• （4）由上式可推导出：V=(fd·C)/(2 f0 ·Cos) 此取 为利用多普勒效应求人体心血管内血流速度等信息的基 本原理。
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二 超声多普勒的输出方式（显示方式）
一般有三种方式： • 音频输出 • 频谱显示 • 彩色血流显示
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1、音频输出
探头以检测到的血流频移值多在1～2MHz 之间，该频率正好在人耳可听范围之内，因此 把这些信号变为音频信号，根据音调、响度等 能初步判断血流的速度和性质。
彩色多普勒基本知识
宝鸡市中心医院功能科 顿国亮
一 多普勒效应（Doppler effect）
• 当振源（声源）与接收器之间出现相对运动 时，接收到的振动（声波）频率与振源（声 源）的发射频率有一定的差异，这种现象称 为多普勒效应。这个频率的变化称为频移 （fd）
• 它是奥地利学者JC·Doppler 于1842年发 现的，故名。
CDFI（Color Doppler Flow Imaging）
• 把血流的多普勒信号加以量化，进行彩色编 码，实时地重叠显示在二维黑白图像上，这 种彩色为伪彩色，与组织的实质颜色无关。 其工作原理是脉冲式多普勒。
• 能提供以下血流信息：
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• （1）血流方向：血流的多普勒信号以正红负蓝 （亦或相反）的彩色编码来显示。即朝向探头 的正向血流以红色表示，而背离探头的负向血 流以蓝色表示。
• （2）频移大小：以纵坐标表示，代表血流 速度的大小。
• （3）频移方向：以频谱中间的零位基线区 分，基线以上的频移信号为正值，表示血 流朝向探；基线以下的频移值为负值，表 示血流方向背离探头。
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• （4）频率范围（频带宽度）：以频谱在纵 坐标上的宽度表示，代表某一瞬间取样区 中血细胞速度的分布范围。
上式即是超声诊断中广泛使用的多普勒方程。
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由上式fd＝±（2V Cos/C）·f0可知：
• （1）多普勒效应发生的基本条件是声源和接收器发生相 对运动。
• （2）频移fd的大小与发射超声频率f0，相对运动速度V 成正比。
• （3）fd的大小与角密切相关，在C、V、f0一定的条件 下，fd的大小取决于Cos， 当＝0，Cos＝1时，fd最大； 当＝90，Cos＝0时，fd＝0。 故使用多普勒仪器时，要注意探头位置，控制声束与 血流方向的夹角尽可能小。一般小于60°。
• （2）血流速度：红细胞散射频移的大小反映血 流速度的快慢，以色调的高低即色彩的亮度来 表示。流速越快，色彩越亮；反之，色彩愈淡。
• （3）血流性质：层流 颜色色调纯净；湍流、涡 流呈五彩镶嵌状。
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红色朝向探头，色调纯静，为层流。
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红色朝向探头，色调纯静，为层流。
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蓝色背离探头，色调纯静，为层流。
层流 速度范围小，频谱呈“空窗”。
湍流 速度范围大，频谱“空窗”消失， 呈充填性。
• （5）频谱灰度：表示某一瞬间取样区内速 度相同的血细胞数目的多少。
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正向频谱
正
频带宽度
基线
负
频移时间
频 移 大 小
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负向层流频谱
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负向层流频谱
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正向湍流频谱
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负向湍流频谱.17 Nhomakorabea3、彩色血流显示
➢ 以一定的频率间隔发射短脉冲超声波，每秒钟 发射的短脉冲的个数称脉冲重复频率（PRF）， 通常为数千Hz。
➢ 不是接收所有回声信号，而是用电子开关控制 其接收回声的时间T和每次接收的持续时间t，即 实现了距离选通，可定点采样。
➢ 取样容积（Sample Volume, SV） 取样线上 一个泪珠状的小体。
• 湍流 粗糙刺耳； • 层流 平滑有乐感。
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2、频谱显示（速度/频移—时间显示谱图）
在屏幕上，将超声频移大小在基线上、下显 示为波幅高低不平的曲线，。谱图上横轴代表时 间，即持续时间，纵轴代表速度（频移）大小， 以频移为零为基线，上方为正值，下方为负值。 分析频谱可以得到以下信息：
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• （1）频移时间：以横坐标的数值表示，代 表血流出现和持续的时间。
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• 在弹性介质相对静止的情况下，当声源以一定 速度接近接受体时，接受体单位时间内接收到 的周波数就多于声源发出的周波数，即探测到 的频率增高。当声源以一定速度远离接受体时， 接受体单位时间内接收到的周波数就少于声源 发出的周波数，即探测的频率减低。
• 具体到超声检查过程中，若探头朝向探头运动 时，回声频率高于发射频率，称为正频移；若 界面背离探头运动时，回声频率低于发射频率， 称为负频移。
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负向五彩镶嵌血流信号，为湍流。
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正向五彩镶嵌血流信号，为湍流。
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三 频谱多普勒的分类
• 依工作原理不同，可分为两类 即： 脉冲式多普勒 PW （Pulse Wave Doppler） 连续式多普勒 CW （Continuous Wave Doppler）
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（一）PW：
➢ 一组晶片 ，发射兼接收。
➢ 总之，PW的优点：定点准确彩样； 不足：不能
测量高速血流。
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提高脉冲多普勒检测血流速度的方法：
1.选择超声频率较低的探头； 2.增加脉冲重复频率（PRF）； 3.减小取样深度； 4.移动零位线。