2018.4多普勒超声基础
【超声微课堂】频谱多普勒基础
【超声微课堂】频谱多普勒基础在进行多普勒频谱分析前，首先要获得可靠的多普勒频谱。
血管疾病的多普勒频谱分析主要包括两个方面：形态和定量。
多普勒频谱形态分析人体动脉与静脉的频谱形态不同，不同部位的动脉与静脉血流频谱也不同，都有各自的特征。
如：门静脉系统血流频谱形态呈带状，血流速度变化较小，而肝静脉血流频谱随心房压力改变而速度和方向不断变化；内脏动脉如肝、肾动脉为低搏动性波形，整个舒张期存在较多血流信号；而静息状态下的四肢动脉为高搏动性波形，舒张早期常有反向波存在。
所以，依据血流频谱的特征，可以帮助推断血流的性质。
频谱形态分析对血管疾病的诊断也很有帮助。
如：正常肾动脉血流频谱收缩早期存在“切迹”，这个“切迹”消失常可可提示肾动脉存在狭窄；又如四肢动脉血流频谱反向波消失,可提示动脉狭窄程度≥50%；假性动脉瘤瘤颈部具有特征性的'离开与回来'的多普勒频谱。
人体内血流状况不仅可以通过多普勒频谱进行形态方面观察和分析，还可以进行定量分析。
在检查血管时，常用的多普勒频谱定量指标如下：1、血流速度的时间测量峰值血流速度（Vmax）是指取样容积内运动最快的红细胞的速度。
对于动脉，往往是在收缩期快速射血期末达到峰值流速。
他可以通过视觉判断直接在血流频谱图上测量。
舒张末期血流速度（EDV）是指心动周期末的血流速度。
也可以通过视觉判断直接在频谱图上测量。
平均血流速度（Vmean）是指血流速度积分除以心动周期时间。
它是计算体积血流普遍使用的参数。
2、血流指数的测量阻力指数（RI）＝（Vmax－Vmin）/Vmax其中Vmax为收缩期峰值流速， Vmin为舒张期最低流速。
搏动指数(PI)=（Vmax－Vmin）/Vmean其中Vmean为平均血流速度收缩期与舒张期流速之比(s/d)=Vmax/Vmin3、流量的测定是指单位时间内流经血管某一截面或瓣口的血流量。
其计算公式为：血流量Q=V(平均)×A×T其中V(平均)为平均血流速，A为瓣口或者血管的横截面积，T为时间。
周围血管多普勒超声检查 ppt课件
夹角与血流显像的关系图
图1 图2
图1：血流方向朝向声束方向； 图2：血流方向垂声束方向； 图3：血流方向背离声束方向；
图3
●帧速调节：公式：nTNF=1 n：在同一方向上发射脉冲个数； T：脉冲的间隔（脉冲重复频率的倒数） N：组成一帧图像的线数 F：帧速 提高帧速F（成像速度）的办法： 降低n和N，即减少取样范围（缩小取样框、取 样长度）
血流朝向探头
血流背向探头
彩色多普勒血流频谱分析
• 超声多普勒血流频谱的形成： • 血管腔中的血流速度是不均等的，管壁处速度为0，
管中央速度为最大，取样容积内含有许多红细胞， 其速度各不相同，一种速度对应一个频移，探头 接收到的不是一个单频信号，而是各种不同频率 的混合性复杂信号，这些复杂信号经过超声仪上 的快速富里叶（FFT）变换，写入数字扫描转换 器（DSC）中，以实时频谱形式显示。
血流紊乱程度轻者—绿色暗淡 血流紊乱程度重者—绿色鲜亮 正向血流紊乱—黄色 反向血流紊乱—青色
彩色多普勒血流分析
● 五色镶嵌血流 当血流进入狭窄的孔隙流入一较大的空腔时,线流立 即分散,中心处的线流继续向前,而旁侧血流向各个方 向离散,部分流线甚至向后折返,形成多个很小的涡流。 血流在此处有正有负、有快有慢，离散度极大，彩 色多普勒显示红、黄、蓝、绿、青，五彩缤纷。称 五彩镶嵌血流。
• 血流频谱分析的内容： • 频移时相:以横坐标数值表示,单位为秒(s),在不同的,横坐标
相邻两点间距离,常有0.25s、0.50s、1.00s。 • 频移幅度:以纵坐标数值表示，代表血流数值的大小，单位
有两种，一种以频移单位千赫兹（KHz）表示，一种是以 速度的单位米/秒（m/s）。 • 频移方向:以频谱上的零位基线为准，基线上方的频移信号 为正，表示血流方向朝向探头，基线下方的频移为负，表 示血方向背向探头。
多普勒超声
多普勒超声多普勒超声心动图是利用多普勒效应原理，来探测心血管系统内血流的方向、速度、性质、途径和时间等血流动力学信息。
多普勒超声心动图分为彩色多普勒血流显像技术（CDFI）和频谱多普勒技术两大类，后者又包括脉冲多普勒（PW）和连续多普勒（CW）。
(一)多普勒超声基本原理多普勒原理由奥地利物理学家Doppler于1842年首次提出。
声学多普勒效应指声源与接收器相互接近时声频增加，而两者相互远离时声频减小。
当声速、发射频率和声束血流夹角相对不变时，超声频移与血流速度成正比。
实际工作中，声束与血流之间可能存在一定角度，影响计算结果，为了减少误差，应尽量使声束与血流平行，并可使用仪器的角度校正功能。
（二）多普勒超声检查方法一般在二维切面超声心动图的基础上进行彩色多普勒血流显像和频谱多普勒测量。
彩色多普勒血流显像通常以红色代表朝向探头方向的血流，蓝色代表背离探头方向的血流，色彩越鲜亮代表血流速度越快。
临床上主要用于观察正常心腔内血流，检出各种异常血流的起源、走行方向和性质。
脉冲多普勒定位准确，但最大探测速度较小。
临床上主要用于探测静脉、房室瓣和半月瓣口血流频谱。
连续多普勒能测定高速血流，但采集声束方向上的所有频移信号，无法准确定位。
临床上用于测定心内瓣膜狭窄或反流以及心内分流的速度和压差。
（三）正常多普勒超声心动图1.腔静脉（图1-1-3-1）图1-1-3－1下腔静脉血流A: 下腔静脉和肝静脉彩色多普勒血流；B: 下腔静脉多普勒频谱下腔静脉检查多采用剑下四腔切面、剑下双房上下腔静脉切面，上腔静脉探查多采用胸骨上窝主动脉弓短轴切面、剑下四腔切面及心尖四腔切面。
胸骨上窝主动脉弓短轴切面上腔静脉内血流方向背离探头，显示为蓝色血流束；剑下四腔切面上腔静脉内血流朝向探头，故显示为红色血流束进入右房。
剑下四腔及右肋缘下纵行扫查下腔静脉内血流均背离探头，故彩色多普勒显示蓝色血流束注入右房。
下腔静脉为典型三相静脉血流频谱，由负向的S峰、D峰及一较小的正向波a峰组成。
超声基础知识1.docx
第一章、超声诊断物理基础第一节超声波的概念一、超声波的基本概念1、声波的性质超声波是指频率超过人耳听觉范围(20〜20000HZ)的高频声波,即:频率>20000HZ的机械(振动)波。
超声波不能在真空屮传播，超声波的振态在固体屮有纵波、横波、表面波、瑞利波、板波等多种振态，而在液体和气体中只有纵波振态，在超声诊断中主要应用超声纵波。
2、诊断常用的超声频率范围2~1OMHZ(1MHZ=1O6HZ)3、超声波属于声波范畴它具有声波的共同物理性质①方式一一一必须通过弹性介质进行传播在液体、气体和人体软组织中的传播方式为纵波(疏密波) 具有反射、折射、衍射、散射特性，以及在不同介质屮(空气、水、软组织、骨骼)分别具有不同的声速和不同的衰减等②声速-…-在不同介质屮，声速有很大差别：空气(20°C)344m/s，水(37°C) I524m/s,肝1570m/s,脂肪1476m/s撷骨3360ni/s人体软组织的声速平均为1540m/s,与水的声速相近。
骨骼的声速最高相当于软组织平均声速的2倍以上二、基本物理量声学基木物理量波长、频率、声速及三者的关系x = c/f声速：不同介质的声速空气(20°C)344m/s、水(37°C) 1524m/s、肝脏\血液1570m/s、脂肪组织1476m/s、颅骨3360m/s<>人体软组织平均声速掌握1540m/s三、声场（一）超声场概念超声场是指发射超声在介质中传播时其能量所达到的空间。
超声场简称声场，又可称为声束。
（二）声场特性1、① 扫描声朿的形状、大小（粗细）及声束本身的能量分布，随所用探头的形状、大小、阵元数及其排列、工作频率（超声波长）、有无聚焦以及聚焦的方式不同而有很大的不同②声束还受人体组织不同程度吸收衰减.反射、折射和散射等彩响即超声与人体组之间相互作用的影响。
2、声朿苗一个大的主瓣和一些小的旁瓣组成超声成像主要依靠探头发射高度指向性的主瓣并接收冋声；旁瓣的方向总有偏差，容易产生伪像。
多普勒超声基本概念 38页PPT文档共40页文档
2பைடு நூலகம்、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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超声基础知识ppt课件
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2. 超声成像模式 – B模式 (亮度/辉度 brightness) 图像
B模式表现为亮度指示模式。B模式是一种组合成像模式，它可以把人体内不同的组织类型和界面在图像上显示出来。
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
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2. 超声成像模式 – B模式
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当超声波遇到朝相同方向运动的目标时, 反射回波是以相对较低的频率返回的
当超声波遇到静止目标时，反射的回波是以相同的频率返回的
当超声波遇到朝相反方向运动的目标时, 反射回波是以相对较高的频率返回的
2. 超声成像模式 – 彩色多普勒效应
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这幅图象是用彩色来表示平均速率。
通常情况下的超声波束
此区域为 红色, 所以流向超声波束的方向, 方向从左到右
此区域为 蓝色, 所以背向超声波束的方向, 方向从右到左
2. 超声成像模式 – 彩色多普勒效应
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使用强度来代替速率标识血流的信息。我们称之为能量多普勒 (PDI)。彩色血流是没有角度依赖性的, 而且不会产生混叠。
吸收是声波在人体内传播或反射的过程中，由于体内组织的特性使声能耗失，耗失的能量转换为热能的现象。
1. 超声基础知识
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频率与灵敏度和衰减性是相关的
能量/声强与灵敏度和衰减性是相关的
回声强度
cm深度
噪声
回声强度
cm深度
无TGC
有TGC
TGC
TGC - Time Gain Compensation 时间增益补偿
彩超基础Word版
第一节多普勒超声基础一、多普勒基本概念1、多普勒超声血流检测技术主要用于测量血流速度，确定血流方向，确定血流种类：如，层流、射流等；获得速度、时间积分，压差等有关血流的参数。
2、多普勒方式表达血流速度的公式如下：⑴ COSQ是血流与声束夹角的余弦函数，当相对固定时，则fd与流速成正比，fd即影响流速值V。
⑵当多普勒入射角（Q）恒定时，频移fd 仅决定于发射频率fo。
对于某一定的fd，fo越小，则可测的血流速度V就越大。
欲测高速血流，fo就应选择低频率的探头。
⑶当血流速度保持恒定时，如：100 cm/ s（以及恒定的fo和C），那影响fd的参数只有COSQ，即频移的数值依赖于入射角的变化，而速度的数值与入射角无关。
Q角改变的一般规律：a) 当OO＜Q＜900时，COSQ为正值，即血流迎超声探头而来，频率增加，fd为正向频移。
b) 当900＜ Q＜1800时, COSQ为负值,即血流背离超声探头而去，频衰减低，fd为负向频移。
c) 当时Q=0或Q=1800时, COSQ= ±1,即血流与声束在同一线上相向或背向运动，这时fd最大。
d) 当时Q=900,COSQ=0时, 即血流方向与声束垂直，此时fd =0，检不出多普勒频移。
3、三种多普勒方式(1)连续波多普勒(CW)采用两种超声换能器,一个发射恒定的超声波,另一个换能器恒定地接收其反射波(或后向散射波), 沿声束出现的血流和组织运动多普勒频移全部被接受,分析,显示出来。
CW不能提供距离信息,即不具有距离选通性,不受深度限制,能测深部血流,无折返现象,可测高速血流。
连续波多普勒在取样线上有符号标记，其符号仅表示波束发射声束与接受声束的焦点，或声束与血流的焦点。
(2)脉冲波多普勒(PW)、采用单个换能器,在很短的脉冲期发射超声波,而在脉冲间期内有一个”可听期”。
脉冲多普勒具有距离选通能力,可设定取样容积的尺寸,并调节其深度、位置，利用发射与反射的间歇接受频移信号，测值相对准确，但检查深部及高速血流受到限制。
多普勒超声诊断基础ppt课件
ppt课件
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第一节 超声多普勒基础
一、多普勒基本概念
1、多普勒效应
多普勒频移可用公式表达为
ƒd=ƒr-ƒ o=±( 2vcosθ / c)׃ o
式中,υ为血流速度，单位m/s或cm·s-1; ±
为血流方向； fd和θ可以通过仪器测定。 c为软组织中的平均声速1540 m/s
2、对于一定的ƒd ， ƒo越小，可测量的血 流速度υ就越大。欲测高速血流，就应
选择较低频率的探头。
v=c(±ƒd)/ 2ƒ ocosθ
ppt课件
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3、角度改变时与血流方向的对应关系
（1）当0°＜θ＜90°时，cosθ为正值，即血流 方向迎着超声探头而来，频率增高, ƒ d为正向频移； (红色ห้องสมุดไป่ตู้号)
５：红色、绿色、蓝色为三种基本颜色，即三 基色。基色叠加后构成二次色。
６：彩色多普勒血流显像描述血流方向，血流 速度，血流分散。
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课堂练习题
１：心血管系检查时，超声的入射角应（ ） Ａ：小于９０º；Ｂ：小于６０º；Ｃ：小于３０º； Ｄ：小于１５º； Ｅ：与角度无关。 ２：能量多普勒技术的临床应用特点，下列那一项是
所以血流信息是空间和时间的函数。
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（二）频谱显示方式
1、速度/频移一时间显示谱图 谱图上横轴代表时间，即血流持续时间，单位为s；
纵轴代表速度（频移）大小，单位为cm/s； “收缩峰”指在心动周期内达到收缩频率和峰值流
速的位置； “舒张期末”是将要进入下一个收缩期和舒张期最
末点； “窗”为无频率显示区域； “中间水平线”(横轴线)代表零频移线（基线）；
多普勒超声基本概念
高搏动性：典型波形：收缩期峰高而尖，舒张期血流逆转或消失。如 正常的下肢动脉为典型三相波：高尖的收缩峰（第一相）之后是一个 短暂的反向波（第二相），然后又是一个短暂的正向波（第三相）。 表明血管外周阻力很高。
谐波能量与基波能量呈非线性关系。弱的基波几 乎不产生谐波能量，而强的基波产生较大的谐波 能量。因此频率为中心频率的基波产生谐波的能 量最强，而旁瓣产生的谐波能量就很弱。
组织谐波成像
采用滤波技术，去除基波而利用组织谐波进行成 像的方法，成为组织谐波成像(THI)。
利用组织谐波的特性，消除基波的噪声和干扰， 以及旁瓣产生的混响，就可以消除进场伪像干扰 和进场混响，明显改善信噪比，提高图像质量和 对病灶的检测能力。尤其适用于传统基波成像困 难的病人，对心内膜和心肌的以及腹部深部血管 病变边界的显示，血栓的轮廓，腹部占位病变、 含液脏器内病变及囊性病变的内部回声有明显改 变。
彩色多普勒成像优点
技术效率：当有血液流动时，血管被“点亮”， 很容易地定位和跟踪血管，并能确定血流的有无， 血流方向等。
有助于区分血管和非血管结构 相对于脉冲多普勒而言，观察范围大，可显示整
条血管的血流情况；可迅速确定异常血流位置。 可直视下测量动脉狭窄 鉴别重度狭窄或闭塞
CDFI的局限性
入射超声能量＝反射能量+ 折射能量（能量守恒）。
散射与绕射（声波与障碍物相互作用，使一部分
声波偏离原来传播方向而产生）
散射：超声波仅绕过障碍物的边缘前进，小障碍物又会成为新的声源， 并向四周所有方向发射而形成（探头所接受的散射能量与入射角无明显 关系）主要发生在小物体如红细胞等微小结构。故利用反射只能观察到 脏器轮廓，利用散射才能弄清脏器内部结构。
多普勒超声诊断基础
技 术
o
计 5、检测的血流速度与实际血流速度之间的 算 关系 机 由于检测血流速度受cosθ的影响，所以检 网 测的血流速度值是相对值。 络 血流方向与超声束之间的夹角θ称为多普勒
安 角，多普勒角愈小时，误差愈小，多普勒角 全 在30度之内，检测血流速度为实际流速的 技 0.87-1.00倍； 术 临床诊断时，使多普勒角度小于60度，小
技 （5）图像均匀性及穿透力；
术 （6）彩色显示效果等方面。
计 算 机 网 络 安 全 技 术
图1
计 算 机 网 络 安 全 技 术
图2
二、彩色血流显像原理
计
算
彩色多普勒血流显像是使用一种运动目标显示 器（moving target indicator，MTI），测算出血 流中血细胞的动态信息，并根据红细胞的移动方向、
计 算
机 多普勒超声诊断基础
网 络 安 全 技 术
计
讲述主要内容提示
算 超声多普勒基础
机
网 彩色血流显像
络
安 彩超与彩阶
全
技
术
计第一节 超声多普勒基础
算一、多普勒基本概念
机 1、多普勒效应
网
多普勒频移可用公式表达为
络
安 全 技
ƒd=ƒr-ƒ o=±( 2vcosθ / c)׃ o 式中,υ为血流速度，单位m/s或cm·s-1; fd和θ可以通过仪器测定。
全
技 （三）湍流显示不确定性
术
五、彩色多普勒能量图（CDE）
计 CDE的主要特点
算 （1）相对于角度的非依赖性：声束入射与血流的 机 夹角改变，能量的总和不发生变化。
网 （2）增加动态范围，可显示低流量、低流速血流。 络 （3）不会发生混叠现象。 安 （4）不能显示血流方向和血流速度的大小，脏器 全 活动时，会造成闪烁伪像。
《超声基础》ppt课件
取得的信息量丰富
能发挥管腔造影功能，不需造影剂可显示管腔结构
能取得各个方位的切面图像
能准确判定各种心血管畸形的病变性质和部位
功能检测：可检测心脏功能，胆囊收缩功能和胃排空功能
可对病变进行动态随访观察
可以快速获得结果
超声诊断的基础和原理
第一节 诊断超声的物理特性
汇报时间：12月20日
Annual Work Summary Report
全反射(total reflection)如第二介质声速大于第一介质，当 入射角大于临界角时，折射声束完全返回第一介质，称全反射。全反射时不能使声束进入第二介质，该区因失照射而出现折射声影,。
折射（refraction）由于人体各种组织、脏器中的声速不同， 声束在经过这些组织的大界面时，产生声束前进方向的改变，称为折射。
6后壁增强效应（posterial wall enhancement effect）：在常规DGC（depth gain complement）系统下所发生的图象显示效应。当液性区声衰减特别小时，后壁因“过补偿”而回声增强。 常见于：囊肿，脓肿，有些小肿瘤。 后方回声增强
7声影（acoustic shadow）：常规DGC调节下，组织或病灶后方低弱或无回声区。 常见于： 高反射系数物体（如气体） 高吸收系数物体（如骨骼、结石、瘢痕）
脉冲回声式
A型(amplitude modulation)振幅调制: 以探头接收到的反射超声脉冲信号的幅度为纵坐标，而以超声脉冲的传播时间为横坐标的一种显示方式 超声诊断仪的显示方式主要有2类5型 脉冲回声式：A、B、M 差频回声式：D型、 D型彩色描绘
B型（brightness modulation）辉度调制型。将单条声束传播途径中遇到的各个界面所产生的一系列散射和反射回声，在示波屏时间轴上以光点的辉度表达
彩超基础
第一章彩色多普勒基础第一节多普勒超声基础一、多普勒基本概念1、多普勒超声血流检测技术主要用于测量血流速度，确定血流方向，确定血流种类：如，层流、射流等；获得速度、时间积分，压差等有关血流的参数。
2、多普勒方式表达血流速度的公式如下：c(±fd)V= ―――――2cosQ fo式中C为声速（1540m/s）fo：发射频率（已知）⑴：COSQ是血流与声束夹角的余弦函数，当相对固定时，则fd与流速成正比，fd即影响流速值V。
⑵：当多普勒入射角（Q）恒定时，频移fd 仅决定于发射频率fo。
对于某一定的fd，fo越小，则可测的血流速度V就越大。
欲测高速血流，fo就应选择低频率的探头。
⑶：当血流速度保持恒定时，如：100 cm/ s（以及恒定的fo和C），那影响fd的参数只有COSQ，即频移的数值依赖于入射角的变化，而速度的数值与入射角无关。
Q角改变的一般规律：a)当OO<Q<900时，COSQ为正值，即血流迎超声探头而来，频率增加，fd为正向频移。
b)当900< Q<1800时, COSQ为负值,即血流背离超声探头而去，频衰减低，fd为负向频移。
c)当时Q=0或Q=1800时, COSQ= ±1,即血流与声束在同一线上相向或背向运动，这时fd最大。
d)当时Q=900,COSQ=0时, 即血流方向与声束垂直，此时fd =0，检不出多普勒频移。
3、三种多普勒方式(1)连续波多普勒(CW)采用两种超声换能器,一个发射恒定的超声波,另一个换能器恒定地接收其反射波(或后向散射波), 沿声束出现的血流和组织运动多普勒频移全部被接受,分析,显示出来。
CW不能提供距离信息,即不具有距离选通性,不受深度限制,能测深部血流,无折返现象,可测高速血流。
连续波多普勒在取样线上有符号标记，其符号仅表示波束发射声束与接受声束的焦点，或声束与血流的焦点。
(2)脉冲波多普勒(PW)采用单个换能器,在很短的脉冲期发射超声波,而在脉冲间期内有一个”可听期”。
一文带你入门多谱勒超声
一文带你入门多谱勒超声经颅多普勒超声 (transcranial doppler，TCD) 是利用颅骨薄弱部位作为检测声窗，应用多普勒频效应研究脑底动脉主干血流动力学的一种无创的检测技术。
TCD 的基本原理TCD 是利用超声波的多普勒效应，采用低频脉冲式超声探头，超声波束穿透颅骨，利用频移信号测得血流流速 V。
TCD 在颅内血管监测时所用的声窗包括眶窗、颞窗、枕窗。
相关参数及临床意义血流速度参数主要包括：收缩期峰流速Vs，舒张末期流速Vd，平均流速Vm =(Vs-Vd)/3 +Vd。
血流方向迎向探头频谱在基线上，背离探头频谱在基线下。
如若侧枝循环建立充分，血流速可在正常范围，只有血流频谱的改变和 PI 值减低。
（2）PI 指数增高见于高阻力型血流频谱，分生理性和病理性两种，分析时应加以区别。
小于 1 岁的小儿和大于 60 岁的老年人，其 PI 可生理性增高，前者是由于脑血管发育不成熟所致；而后者则反映了老年人的脑动脉弹性生理性减退，血管阻力增加。
病理性PI 增高最多见于严重的脑动脉硬化、高血压、低碳酸血症、颅内压增高等。
凡是能引起脑阻力血管收缩的疾患均可出现PI 值增高。
频窗正常情况下血管内血液处层流状态下，血管中央反射的多普勒能量最大，频谱周边部分信号强度高。
血管侧边部分反射的能量少，频谱中下部信号强度低。
此低强度信号区在收缩期面积较大，类三角形，称为「频窗」，如下图。
当血管内出现红细胞涡流时，频谱表现为对称分布在基线两侧的簇状高声强信号，一般局限于收缩期，但与收缩期开始有一短暂的时间差。
此信号多见于动脉分叉处，音质粗糙，也可见于动脉狭窄。
其产生多数是由于在较高的血流速和雷诺数状态下产生不规则的涡旋喷射，冲击血管壁，导致血管及其周围结构的振动。
频谱形态是分析颅内动脉弹性、血管搏动性，判断颈动脉病变导致颅内动脉脑血流灌注异常的重要指标。
（1）正常频谱形态：近似直角三角形，占据一个心动周期（收缩期和舒张期），收缩期有两个峰（S1 和 S2 峰)，S1 峰>S2 峰， S2 峰之后为舒张峰（D 峰）。
多普勒超声课件
表面成像模式：通过三维立体数据库选择感兴 趣区域进行成像，非感兴趣区可以去除；采用 合适的滤过功能，可以滤过周围低回声，使图 像突出。
§例如去除羊水内的低回声，突出胎儿表面高回声， 滤过高时还可以突出胎儿骨骼结构，显示出高回 声结构的立体图像
§三维立体重建
透明成像模式：将实质性的组织结构的所 有三维回声数据进行处理，选择性地显示 出高回声或低回声结构的特征。能将组织 内部情况以透明立体方式表现出来。采用 这种模式要求感兴趣结构的回声特征较周 围组织回声高或低，例如骨骼、血管或囊 性结构。
1.工作原理
系统在接收到发射来的回声信号后，先进入相位检波器与 原始振荡信号进行相位比较，再将一路信号送入脉冲多普勒 信号处理通道；另一路则经过低通滤波器去除没有意义的杂 波信号。
1.工作原理
滤过后的信号经A/D模数转换后，再进行自相关处理。这 一步骤是将前后2个脉冲产生回声的时间差换算成相位差，再 根据相位差与目标运动状态的关系处理成血流方向和速度结果。
§D型超声成像诊断仪（Doppler Ultrasound, D超） 即超声多普勒诊断仪，是利用声学多普勒原理， 对运动中的脏器和血液所反射回波的多普勒频 移信号进行检测并处理，转换成声音、波形、 色彩和辉度等信号，从而显示出人体内部器官 的运动状态。
• 发展的主要阶段 1. 连续波式多普勒系统(continuous wave doppler)
§ 以人体内血流的运动状态检测为例：
§ 声波的发射源与接收器均为超声探头自身，在检测时 刻探头是固定不动的。
§ 超声波向着流动中的红细胞集合体传播，遇到声障
（红细胞）时，相对于流动中的红细胞，声波f已经产
生了一次多普勒频移（f′），频移量Δf′＝f′－f；而声障
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彩超与彩阶
• • • • 一、彩色基础 各种彩色是不同波长光混合的结果。 红色、绿色、蓝色为三种基本颜色，即三基色。 基色叠加后构成二次色，如品红色（红加蓝），青色(绿加蓝)和 黄色（红加绿）。
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二、彩色多普勒血流显像（CDFI）描述要点 实时彩色显示血流方向，血流速度，血流分散； “近”流用红色表示血流方向； “远”流用蓝色表示血流方向； 多普勒频移的大小（流速）用不同强度的颜色色调表示； 多普勒频移分散（湍流）用绿颜色或红、蓝混合色表示。 当血流速度增快，流量大，彩色多普勒成像的敏感度也提高
小结
• 1：超声多普勒技术提供了人体内部有关血流的速度和方向的信息。
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２：探头安放角度与血流信息检测密切相关。
３：频谱分析可取得更为准确的数据。 ４：彩色多普勒能量图检测血流更敏感。
•
５：红色、绿色、蓝色为三种基本颜色，即三基色。基色叠加后构成二次
色。
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６：彩色多普勒血流显像描述血流方向，血流速度，血流分散。
• 3、角度改变时与血流方向的对应关系 （1）当0°＜θ＜90°时，cosθ为正值，即血流方向迎着超 声探头而来，频率增高, ƒ d为正向频移；(红色信号) （2）当90°＜θ＜180°时，cosθ为负值，即血流方向背离 探头而去，频率变低，ƒd为负向频移；（蓝色信号） （3）当θ=0°或θ=180°时，cosθ=±1这时ƒd最大，即血流 方向与声束在同一线上相向或背向运动； （4）当θ=90°时，cos θ=0此时血流方向与声束垂直，则 ƒd=0，检测不到多普勒频移。
多普勒超声诊断基础
一、多普勒基本概念
• • • • 1、多普勒效应 多普勒频移可用公式表达为 ƒd=ƒr-ƒ o=±( 2vcosθ / c)׃
o
式中 ,υ 为血流速度，单位 m/s或cm·s-1; ±为血流方向； fd 和 θ 可以通 过仪器测定。c为软组织中的平均声速1540 m/s
• • •
科及外周血管的检查，也用于室壁及瓣膜运动信息的检测（组织多普勒成
像TDI技术）。
• 彩色血流显像的局限性
（一）彩色血流显像与声束入射角度的关系
（二）二维图像质量受到影响
（三）湍流显示不确定性
彩色多普勒能量图（CDE）
• CDE的主要特点
• （1）相对于角度的非依赖性：声束入射与血流的夹角改变，能量的总和
速度值是相对值。 血流方向与超声束之间的夹角θ称为多普勒角，多普 勒角愈小时，误差愈小，多普勒角在30度之内，检测血 流速度为实际流速的0.87-1.00倍；
临床诊断时，使多普勒角度小于60度，小角度扫查测得
的血流速度相对准确。
• 6、两种多普勒方式
（1）连续波多普勒（CW）：采用两个超声换能器获得
• 4、如血流保持一个恒定的流速(如100cm/s)以及恒定的
ƒo和c，能够影响多普勒频移的参数只有cosθ，在改变
声束的入射角时，频移ƒd将随cosθ值的变化而变化。 ƒd=±( 2vcosθ / c)׃
• 5、检测的血流速度与实际血流速度之间的关系
由于检测血流速度受cosθ的影响，所以检测的血流
2、血流测量 在做人体血流检查时，多普方程式改写为v=c(±ƒd)/ 2ƒ ocosθ
超声多普勒技术提供了人体内部有关血流的速度 和方向的信息
二、探头安放角度与血流信息检测的关系
• 1 、在超声波入射角（θ）恒定时，频移仅决定于原始
发射的频率（ƒo） • ƒd=±(2vcosθ/c)׃
o
• 2、对于一定的ƒd ， ƒo越小，可测量的血流速度υ就越 大。欲测高速血流就应选择较低频率的探头。 • v=c(±ƒd)/ 2ƒ ocosθ
• 彩色血流显像原理
• 彩色多普勒血流显像是使用一种运动目标显示器（ moving target indicator，MT向、速度、分散情况，调配红、蓝、绿三基色，变化其亮度，叠加在 二维扫描图像上。
• 彩色多普勒血流显示的临床应用
• 彩色多普勒临床应用：心血管系、浅表器官、腹腔脏器、泌尿、妇产
有关血流资料。 （2）脉冲波多普勒（PW）：采用单个换能器，在很短 的脉冲期发射超声波。
• 频谱显示方式
1、速度/频移一时间显示谱图 谱图上横轴代表时间，即血流持续时间，单位为s； 纵轴代表速度（频移）大小，单位为cm/s；
多普勒信号指数 • 1、收缩峰值流速(vs)，舒张期末流速(vd) • 2、平均流速(vm) • 3、阻力指数RI=vs -vd /vs • 4、脉动指数PI=vs -vd /vm • 5、收缩/舒张比值SD=vs /vd
不发生变化。 • （2）增加动态范围，可显示低流量、低流速血流。
•
•
（3）不会发生混叠现象。
（4）不能显示血流方向和血流速度的大小，脏器活动时，会造成闪烁伪 像。
• 组织多普勒成像（TDI）
滤除高频低幅度的血流信号提取低频高幅度的室壁
多普勒信号，帧频50帧/s，无混叠，显示速度范围 0.03-0.01m/s，提供组织速度，加速度和能量信息，对 声学造影剂比较敏感。