1、第七章 超聲多普勒診斷與成像超聲多普勒效應(yīng)多普勒原理在超聲醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用超聲血流檢測(cè)的物理學(xué)基礎(chǔ)D型超聲成像診斷儀及其應(yīng)用范圍和特點(diǎn)（超聲多普勒血流成像儀、能量多普勒血流成像）主要內(nèi)容血流成像的發(fā)展連續(xù)波超聲血流成像脈沖波超聲血流成像多通道脈沖波超聲血流成像超聲多普勒血流成像一、多普勒效應(yīng)1842年奧地利物理學(xué)家多普勒（Doppler）發(fā)現(xiàn)并研究了聲波的“頻移”現(xiàn)象，后被命名為“多普勒效應(yīng)”。 多普勒效應(yīng)是指波源將某一頻率f的波以一種固定的傳播速度向外輻射時(shí),如果波源與接收系統(tǒng)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則所接收到的波的頻率f會(huì)發(fā)生變化（即頻移），即兩個(gè)頻率的差值： f = f f多普勒效應(yīng)超聲多普勒效應(yīng)

2、超聲如同聲音一樣，以確定的速度通過(guò)介質(zhì)，當(dāng)遇到兩種不同介質(zhì)的分界面時(shí)就能發(fā)生反射和折射。當(dāng)反射邊界固定不變時(shí)，反射波的頻率等于入射波的頻率；但當(dāng)反射邊界朝向聲源移動(dòng)時(shí)，反射超聲波的波長(zhǎng)就被壓縮，反之被拉伸。二、多普勒原理在超聲醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用 大多數(shù)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)反射回來(lái)的超聲波束，檢測(cè)出其中的多普勒頻移，作為探查目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度信息，然后通過(guò)監(jiān)聽(tīng)、用儀器去分析、用圖像去顯示或者用影像去顯現(xiàn)人體內(nèi)部器官的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 多普勒原理在超聲醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用 臨床上，當(dāng)聲源或發(fā)射界面移動(dòng)時(shí)，所發(fā)射或散射的超聲，可認(rèn)為是微小的聲源；當(dāng)紅細(xì)胞流經(jīng)心臟大血管時(shí)，從其表面散射的聲頻將發(fā)生改變，這種頻移可指示血流的方

3、向和速度；如紅細(xì)胞朝向探頭，發(fā)射的聲頻將提高；反之，聲頻降低；多普勒原理在超聲醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用 由于左右分流或瓣膜疾病，致使心內(nèi)血流受到干擾，各個(gè)紅細(xì)胞的移動(dòng)不平行；在受干擾的血流區(qū)各個(gè)紅細(xì)胞以不同的方向和速度移動(dòng)，所產(chǎn)生的Doppler頻移正負(fù)兼有，且頻移波動(dòng)范圍很大，出現(xiàn)頻譜較寬、音調(diào)粗糙，稱(chēng)為湍流。 多普勒原理在超聲醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用 聲源與發(fā)射界面或散射體之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的聲波信號(hào)頻率與入射聲波頻率就存在差別；頻移的幅度與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度成正比。 頻率偏移的大小：其中：C為聲速，f為超聲波傳播頻率，V為物體的運(yùn)動(dòng)速度，為聲速與物體運(yùn)動(dòng)方向的夾角；從式中可以看到，多普勒頻偏與物體運(yùn)動(dòng)

4、的速度成正比。利用由運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)反射回來(lái)的超聲波束的多普勒頻移來(lái)提供人體器官或物體（如心臟壁和血液）的運(yùn)動(dòng)速度信息的超聲多普勒方法，已被廣泛應(yīng)用于人體運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的臨床診斷中，并且具有相當(dāng)高的診斷價(jià)值。多普勒原理在超聲醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用多普勒原理在超聲醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn)：安全、無(wú)創(chuàng)、直觀(guān)可實(shí)時(shí)成像、可重復(fù)檢查能實(shí)時(shí)提供組織和檢測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)信息可提供血流動(dòng)力學(xué)信息人體血管血流形態(tài)圖流速、流動(dòng)穩(wěn)定性 應(yīng)用的種類(lèi)：多普勒超聲聽(tīng)診法多普勒超聲頻譜診斷法與彩色多普勒超聲經(jīng)顱多普勒越聲診斷法及彩色三維經(jīng)顱多普勒超聲診斷法彩色多普勒血流成像法彩色多普勒能量圖法多普勒原理在超聲醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用彩色多普勒超聲一般是用

5、自相關(guān)技術(shù)進(jìn)行多普勒信號(hào)處理，把自相關(guān)技術(shù)獲得的血流信號(hào)經(jīng)彩色編碼后實(shí)時(shí)地疊加在二維圖像上，即形成彩色多普勒超聲血流圖像。由此可見(jiàn)，彩色多普勒超聲（即彩超）既具有二維超聲結(jié)構(gòu)圖像的優(yōu)點(diǎn)，又同時(shí)提供了血流動(dòng)力學(xué)的豐富信息，實(shí)際應(yīng)用受到了廣泛的重視和歡迎，在臨床上被譽(yù)為“非創(chuàng)傷性血管造影”。主要優(yōu)點(diǎn)：能快速直觀(guān)顯示血流的二維平面分布狀態(tài)。可顯示血流的運(yùn)行方向。有利于辨別動(dòng)脈和靜脈。有利于識(shí)別血管病變和非血管病變。有利于了解血流的性質(zhì)。能方便了解血流的時(shí)相和速度。能可靠地發(fā)現(xiàn)分流和返流。能對(duì)血流束的起源、寬度、長(zhǎng)度、面積進(jìn)行定量分析。三、超聲血流檢測(cè)的物理學(xué)基礎(chǔ)血液的超聲散射主要是由紅細(xì)胞產(chǎn)生的。超

6、聲散射回波取決于血液的流場(chǎng)、入射波的類(lèi)型、各散射子之間相干的結(jié)果所產(chǎn)生的“凈”貢獻(xiàn)。超聲血流檢測(cè)的物理學(xué)基礎(chǔ)散射子模型包括（見(jiàn)表7.1）：分立散射子模型連續(xù)介質(zhì)模型混合（Hybird）模型超聲血流檢測(cè)的物理學(xué)基礎(chǔ)血細(xì)胞對(duì)超聲波的散射是超聲血流檢測(cè)的物理學(xué)基礎(chǔ)：通過(guò)檢測(cè)散射信號(hào)的多普勒頻偏，或跟蹤回波信號(hào)的時(shí)延或相位變化；實(shí)現(xiàn)血流信號(hào)的超聲檢測(cè)。超聲血流信號(hào)檢測(cè)分為：多普勒方法非多普勒方法1、連續(xù)波多普勒(CWD) 探頭中的一個(gè)換能器發(fā)射出某一頻率的連續(xù)超聲波信號(hào)，當(dāng)聲波遇到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)血流中的紅細(xì)胞群，則反射回來(lái)的信號(hào)已是變化了頻率的超聲波。1、連續(xù)波多普勒(CWD) 混頻、解調(diào) 聲音、波形或血流

7、圖多普勒頻譜FFT輸出的每個(gè)二進(jìn)制信號(hào)幅度經(jīng)過(guò)計(jì)算和壓縮，使其達(dá)到顯示圖像所要求的動(dòng)態(tài)范圍。最終信號(hào)幅度作為時(shí)間函數(shù)，顯示在超聲設(shè)備的顯示屏上。在連續(xù)波多普勒(CWD)成像系統(tǒng)中，信號(hào)處理的過(guò)程基本相同。多普勒頻譜除了處理這些顯示信號(hào)外，頻譜處理器還產(chǎn)生左、右聲道的立體聲音頻信號(hào)，表示正向和負(fù)向運(yùn)動(dòng)。DAC對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)外部揚(yáng)聲器和耳機(jī)。1、連續(xù)波多普勒(CWD)多數(shù)的心臟檢查和一些通用的超聲成像系統(tǒng)中，常常使用連續(xù)波多普勒CWD以確保精確測(cè)量心臟內(nèi)高速流動(dòng)的血液。CWD模式下，超聲傳感器單元以傳感器孔徑為中心分割成對(duì)等的兩部分。一半單元用于發(fā)射，產(chǎn)生CWD聚焦波束；另一半單元用于接

8、收，產(chǎn)生聚焦的接收波束。1、連續(xù)波多普勒(CWD)發(fā)射單元的驅(qū)動(dòng)波形為多普勒頻率的方波，頻率范圍通常為1MHz至7.5MHz。發(fā)射波形的抖動(dòng)必須足夠小，以防止相位噪聲對(duì)多普勒頻移檢測(cè)的影響。通過(guò)正確調(diào)整發(fā)射波形的相位，實(shí)現(xiàn)發(fā)射波束聚焦。類(lèi)似地，通過(guò)正確調(diào)整接收波形的相位并進(jìn)行疊加，實(shí)現(xiàn)CWD接收信號(hào)聚焦。1、連續(xù)波多普勒(CWD)在此模式下，發(fā)射和接收同時(shí)進(jìn)行，有用的多普勒信號(hào)頻率和不移動(dòng)的人體組織在發(fā)射基波頻率下產(chǎn)生的強(qiáng)反射信號(hào)的頻率相差只有幾kHz。處理如此大的信號(hào)所需要的動(dòng)態(tài)范圍已經(jīng)超出了圖像接收通道VGA、AAF和12位ADC可以承受的范圍。因此，CWD必須使用其它高動(dòng)態(tài)范圍接收解決方

9、案。1、連續(xù)波多普勒(CWD)CWD接收機(jī)通常使用兩種方法處理CWD信號(hào)。第一種方法是高性能超聲系統(tǒng)在LNA輸出端提取接收到的CWD信號(hào)。本振頻率等于發(fā)送頻率的混頻器對(duì)信號(hào)進(jìn)行波束成形，再混頻至基帶進(jìn)行處理。I/Q本振信號(hào)可以逐通道調(diào)整相位，對(duì)接收到的CWD信號(hào)相位進(jìn)行偏移?；祛l器輸出相疊加，經(jīng)帶通濾波器，最后進(jìn)入ADC進(jìn)行采樣。1、連續(xù)波多普勒(CWD)CWD接收機(jī)通常使用兩種方法處理CWD信號(hào)。采樣得到的基帶波束信號(hào)處于音頻范圍(100Hz至50kHz)，采用工作在音頻頻率范圍的ADC對(duì)I和Q的CWD信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化。這些ADC需要出色的動(dòng)態(tài)范圍，以便處理運(yùn)動(dòng)組織產(chǎn)生的較大的低頻多普勒信號(hào)和

10、血液產(chǎn)生的微弱信號(hào)。1、連續(xù)波多普勒(CWD)CWD接收機(jī)通常使用兩種方法處理CWD信號(hào)。另一種方法是使用延遲線(xiàn)接收CWD信號(hào)，該方法常用于低成本設(shè)備。在此方法中，信號(hào)還是從LNA輸出提取，然后轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)。通過(guò)一個(gè)交叉開(kāi)關(guān)對(duì)相同相位的通道進(jìn)行疊加，產(chǎn)生8至16路獨(dú)立輸出，具體由接收波束成形器決定。1、連續(xù)波多普勒(CWD)CWD接收機(jī)通常使用兩種方法處理CWD信號(hào)。延遲線(xiàn)產(chǎn)生延遲，并將這些信號(hào)求和構(gòu)成一路波束成形RF信號(hào)；然后利用一個(gè)本振頻率等于發(fā)送頻率的I/Q混頻器將信號(hào)混頻至基帶；然后將基帶音頻信號(hào)濾波后，轉(zhuǎn)換至數(shù)字形式。超聲多普勒胎心率監(jiān)護(hù)儀和超聲多普勒血流儀的設(shè)計(jì)原理。其中超聲波發(fā)

11、射可分為連續(xù)波和脈沖波兩種。用連續(xù)多普勒儀器構(gòu)成的血管二維掃描基本上是一個(gè)平面圖，它代表血管在皮膚上的投影。 1、連續(xù)波多普勒(CWD)優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、速度分辨能力強(qiáng)，很高的血流速度它都可以檢測(cè)出來(lái)，且不受深度限制。缺點(diǎn)：所有的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)都產(chǎn)生了多普勒信號(hào)并混疊在一起，因而無(wú)法辨識(shí)信息產(chǎn)生的確切部位，所以它沒(méi)有距離（深度）的信息，無(wú)軸向距離分辨力。D型超聲成像診斷儀2、脈沖式隨著脈沖多普勒技術(shù)、方向性探測(cè)、頻譜處理和計(jì)算機(jī)編碼技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展，超聲多普勒診斷儀不僅能夠?qū)嚯x進(jìn)行分辨，又能判定血流的方向和速度。D型超聲成像診斷儀脈沖波式超聲多普勒成像儀 1單元構(gòu)成與工作原理主控制單元、發(fā)射單元、探

12、頭單元及接收處理單元中的多普勒信號(hào)處理通道和B(M) 型輝度調(diào)制處理通道組成。 脈沖波式超聲多普勒成像儀1、單元構(gòu)成與工作原理主控制單元是以中央微處理器、超聲頻率振蕩發(fā)生器為核心的中樞機(jī)構(gòu)；可以改變振蕩器發(fā)生的頻率f，控制發(fā)射單元中脈沖形成的周期（或脈沖重復(fù)頻率 FPR），協(xié)調(diào)探頭的收、發(fā)工作狀態(tài)以及啟、閉接收電路中的距離選通門(mén)。脈沖波式超聲多普勒成像儀1、單元構(gòu)成與工作原理振蕩器產(chǎn)生的超聲波頻率信號(hào)分為兩路：一路送至發(fā)射電路中的門(mén)控電路，供其調(diào)制成脈沖信號(hào)送出；另一路傳至接收電路中作為原始信號(hào)的相位參考標(biāo)準(zhǔn)。 脈沖波式超聲多普勒成像儀1、單元構(gòu)成與工作原理發(fā)射單元中的脈沖波源采自振蕩器送來(lái)的

13、超聲頻率(f)信號(hào)。門(mén)控電路執(zhí)行主控電路的命令，將連續(xù)波 f截取成重復(fù)頻率為FPR的脈沖段（也可按主控器的程序，調(diào)成其他頻率或其他函數(shù)形式的波形），送至發(fā)射驅(qū)動(dòng)器、探頭等轉(zhuǎn)換成超聲波發(fā)射。 脈沖波式超聲多普勒成像儀1、單元構(gòu)成與工作原理接收單元中有2路通道：一路將回聲信號(hào)按B型（輝度調(diào)制型）即時(shí)顯示出斷面影像；另一路則主要處理回聲中的多普勒頻移信號(hào)，最終以聲音或圖形的信號(hào)顯示出來(lái)。 脈沖波式超聲多普勒成像儀1、單元構(gòu)成與工作原理發(fā)射和接收信號(hào)由探頭中的同一塊晶體完成。發(fā)射脈沖的寬度只有12 s 。換能器在發(fā)射完第1個(gè)脈沖后即處于接收狀態(tài)，回聲轉(zhuǎn)換成一系列電脈沖信號(hào)。脈沖波式超聲多普勒成像儀1、

14、單元構(gòu)成與工作原理工作過(guò)程與B型診斷儀的收發(fā)過(guò)程一致，因而它可以和B型顯示通道共用一個(gè)探頭；同時(shí)完成B型斷層成像和D型信號(hào)顯示。 2、探測(cè)距離的選通為了獲得人體內(nèi)部所需探測(cè)目標(biāo)的回聲信息，就必須采用距離（或深度）選通接收門(mén)控制器。平均聲速發(fā)射出脈沖信號(hào)的前沿為起始時(shí)刻(t0)距離選通門(mén)的開(kāi)啟時(shí)刻為t0，關(guān)閉時(shí)刻為t1，則： 2、探測(cè)距離的選通如果改變“距離選通門(mén)”的關(guān)閉時(shí)間t2，又可控制接收信號(hào)的長(zhǎng)度，即=t2-t1的時(shí)間長(zhǎng)短。在脈沖式超聲診斷中把（t1-t0）對(duì)應(yīng)的距離稱(chēng)作取樣深度；而把（t2-t1）對(duì)應(yīng)的距離稱(chēng)作容積長(zhǎng)度。 3運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的方向性探測(cè)和頻譜分析運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的單一方向性探測(cè)可以比較容

15、易地運(yùn)用頻移量：其取值的正負(fù)來(lái)判定。但有時(shí)情況并非盡然如此。3運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的方向性探測(cè)和頻譜分析如血管內(nèi)紅細(xì)胞的方向、速度并不總是相同，在某些部位會(huì)存在湍流或反流現(xiàn)象，此時(shí)多普勒信號(hào)也不是單一的頻率，從而具有一定的頻帶寬度；這樣就必須把這一信號(hào)的頻率上、下邊帶分離開(kāi)來(lái)，通常可以采用單邊帶直接分離、正交相位探測(cè)等方法。3運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的方向性探測(cè)和頻譜分析如果需要對(duì)一定頻帶寬度的頻譜作出比較精確的定量分析時(shí)，則應(yīng)該采用實(shí)時(shí)頻譜分析方法。使用這一方法在多普勒信號(hào)中分離和鑒別出許多頻率并作出處理。3運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的方向性探測(cè)和頻譜分析 相域處理的效果好壞，取決于帶寬相移網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的好壞。 脈沖波式超聲多普勒成像儀另外

16、，由于超聲B型成像顯示的配合使用，脈沖式多普勒診斷儀還可以在B型影像上顯示出多普勒聲束線(xiàn)和目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向上的夾角，于是根據(jù)：可得出目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度4.脈沖多普勒方法對(duì)探測(cè)深度和速度的限制 脈沖重復(fù)頻率FPR一般為幾kHz，最大取樣深度Dmax是由脈沖重復(fù)頻率來(lái)決定的。兩者關(guān)系為： 在常規(guī)脈沖多普勒系統(tǒng)中，能檢測(cè)的最高運(yùn)動(dòng)速度Vmax與最大探測(cè)距離max的乘積是一個(gè)常數(shù)： D型超聲成像診斷儀3、實(shí)時(shí)二維彩色 將脈沖多普勒技術(shù)與二維（ B 型）實(shí)時(shí)超聲成像和M型超聲心動(dòng)圖結(jié)合起來(lái)，在直觀(guān)的二維斷面實(shí)時(shí)影像上；同時(shí)顯現(xiàn)血流方向和相對(duì)速度，提供心血管系統(tǒng)在時(shí)間和空間上的信息。 彩色多普勒血流成像儀脈沖多普

17、勒探測(cè)的只是一維聲束上超聲多普勒血流信息。目前更為實(shí)用而技術(shù)上更為復(fù)雜先進(jìn)的系統(tǒng)是彩色多普勒成像儀器，由于其對(duì)于血流方面的多種狀態(tài)具有強(qiáng)大的顯示能力。彩色多普勒超聲血流圖（CDF）又稱(chēng)彩色多普勒超聲顯像（CDI），它獲得的回聲信息來(lái)源和頻譜多普勒一致，血流的分布和方向呈二維顯示，不同的速度以不同的顏色加以別。雙功多普勒超聲系統(tǒng)，即是B型超聲圖像顯示血管的位置。多普勒測(cè)量血流，這種型和多普勒系統(tǒng)的結(jié)合能更精確地定位任一特定的血管。彩色多普勒血流成像儀1血流方向 在頻譜多普勒顯示中，以零基線(xiàn)區(qū)分血流方向。在零基線(xiàn)上方者示血流流向探頭，零基線(xiàn)以下者示血流離開(kāi)探頭。在CDI中，以彩色編碼表示血流方問(wèn)，

18、紅色或黃色色譜表示血流流向探頭（熱色）；而以藍(lán)色或藍(lán)綠色色譜表示血流流離探頭（冷色）。 彩色多普勒血流成像儀2血管分布CDI顯示血管管腔內(nèi)的血流，因而屬于流道型顯示，它不能顯示血管壁及外膜。3鑒別癌結(jié)節(jié)的血管種類(lèi) 用CDI可對(duì)肝癌結(jié)節(jié)的血管進(jìn)行分類(lèi)。區(qū)分其為結(jié)節(jié)周?chē)@血管、給節(jié)內(nèi)緣弧形血管。結(jié)節(jié)的流人血管、結(jié)節(jié)內(nèi)部血管及結(jié)節(jié)流出血管等。脈沖超聲多普勒血流儀的采樣距離、采樣體積都可以調(diào)節(jié)，所以可以得到某一深度某一范圍內(nèi)的血流信息，既能顯示被測(cè)血流的深度，又能產(chǎn)生血管腔的橫斷面像和縱斷面像。顯示方式有波形顯示和動(dòng)態(tài)聲譜圖顯示。波形顯示有正向血流、反向血流和正反向血流，幅度代表速度大小，水平方向代表

19、時(shí)間。還可監(jiān)聽(tīng)多普勒血流聲，聲調(diào)高表示血流速度快，聲調(diào)低表示血流速度慢。 由于脈沖超聲多普勒血流儀可以得到不同深度的信息，因而可得到血流速度在血管（或心臟）內(nèi)的分布；臨床上可診斷血管斑塊是否形成，血管是否阻斷，并可制成多普勒成像儀，可顯示血管（或心臟）的二維截面像，并以偽彩色代表血流的大小和方向。 多功能超聲診斷儀一般具有B型、M型及多普勒三種功能，它以B型圖像進(jìn)行定位，可以精確測(cè)得心臟內(nèi)某一位置的血流頻譜圖，對(duì)診斷心臟疾病有重大意義。血流彩色顯示超聲波診斷裝置，不僅能顯示血流頻譜圖，還能以偽彩色（紅色代表正向血流，藍(lán)色代表反向血流）顯示的二維彩色血流圖像，迭加在黑白的B型圖像上，簡(jiǎn)稱(chēng)為“彩超

20、”，大大提高了臨床診斷的水平。探測(cè)距離的選通獲得人體內(nèi)部所需探測(cè)目標(biāo)的回聲信息，就必須采用距離（或深度）選通接收門(mén)控制器。在人體軟組織中，超聲的傳播速度差別不大，可以將平均聲速視為常數(shù)（c=1540m/s），故從發(fā)射出脈沖信號(hào)的前沿為起始時(shí)刻(t0)計(jì)起，至返回信號(hào)的脈沖到達(dá)時(shí)間(t1)的長(zhǎng)短與運(yùn)動(dòng)器官距離換能器的深度成正比。只要調(diào)節(jié)“距離選通門(mén)”的啟閉時(shí)間，就能控制探測(cè)距離和沿著這一距離方向上的一段長(zhǎng)度（又稱(chēng)作“容積”），這樣就可以只接收感興趣目標(biāo)的回聲信號(hào)，濾除前后的無(wú)關(guān)信號(hào)。彩色多普勒血流儀脈沖多普勒探測(cè)的只是一維聲束上超聲多普勒血流信息，它的頻譜顯示表示流過(guò)取樣容積的血流速度變化。脈沖

21、多普勒技術(shù)也被稱(chēng)為一維多普勒。一維多普勒在測(cè)定某一位置的血流是很方便的，如果要了解瓣口血流流動(dòng)的詳細(xì)分布，一維多普勒就很困難，只能一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)地測(cè)，把每一個(gè)點(diǎn)的血流速度記錄下來(lái)，最后得到一個(gè)大致的血流輪廓。 彩色多普勒成像，對(duì)于血流方面的多種狀態(tài)具有強(qiáng)大的顯示能力，如：同時(shí)顯示心臟某一斷面上的異常血流的分布情況；反映血流的途徑及方向；明確血流性質(zhì)是層流、湍流或渦流；可以測(cè)量血流束的面積、輪廓、長(zhǎng)度、寬度；血流信息能顯示在二維切面像或M型圖上，更直觀(guān)地反映結(jié)構(gòu)異常與血流動(dòng)力學(xué)異常的關(guān)系等。1.工作原理系統(tǒng)在接收到發(fā)射來(lái)的回聲信號(hào)后，先進(jìn)入相位檢波器與原始振蕩信號(hào)進(jìn)行相位比較，再將一路信號(hào)送入脈沖

22、多普勒信號(hào)處理通道；另一路則經(jīng)過(guò)低通濾波器去除沒(méi)有意義的雜波信號(hào)。1.工作原理 濾過(guò)后的信號(hào)經(jīng)A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換后，再進(jìn)行自相關(guān)處理。這一步驟是將前后2個(gè)脈沖產(chǎn)生回聲的時(shí)間差換算成相位差，再根據(jù)相位差與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系處理成血流方向和速度結(jié)果。 在一維多普勒診斷儀（連續(xù)波CW和脈沖波PW）中，是將回聲頻率與原始振蕩頻率比較出頻移量f，然后通過(guò)多普勒方程式換算出血流方向和速度。 而在自相關(guān)處理中，用探測(cè)時(shí)間差異來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題：脈沖發(fā)射過(guò)程中，前后兩個(gè)相鄰脈沖之間的時(shí)間差t，包含了探測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向與速度等變量因素，最后反映在回波脈沖波形的相位差異上，由此通過(guò)脈沖自身相位差的關(guān)系解得血流方向和速度的

23、方法稱(chēng)作自相關(guān)處理技術(shù)。 2.血流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的彩色顯示方法血流的速度與紅藍(lán)兩種彩色的亮度成正比，正向速度越高，紅色的亮度越亮。通過(guò)數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)處理，將血流的某種信息參數(shù)處理成國(guó)際照明委員會(huì)規(guī)定的彩色圖。規(guī)定血流的方向用紅和藍(lán)表示，朝向探頭的運(yùn)動(dòng)血流用紅色，遠(yuǎn)離探頭運(yùn)動(dòng)的血流顏色用藍(lán)色，而湍動(dòng)血流用綠色。3.臨床應(yīng)用效果評(píng)析彩色多普勒與B型超聲彩色多普勒血流儀通過(guò)對(duì)散射回的多普勒信息作相位檢測(cè)并經(jīng)自相關(guān)處理、彩色灰階編碼，把平均血流速度信息以色彩顯示，并組合到B型灰階影像上。不僅可以加快過(guò)去B型對(duì)心臟疾病檢查的速度，而且可以直接采集到心內(nèi)血流速度、輪廓的信息。 彩色多普勒血流成像與頻譜多普勒

24、彩色多普勒血流顯像對(duì)血流的顯示是直觀(guān)的，對(duì)于辨別血流的湍動(dòng)、了解流速在心血管內(nèi)分布較脈沖多普勒更快更好。但是，對(duì)血流的定量測(cè)定來(lái)說(shuō)，脈沖多普勒與連續(xù)波多普勒卻是非常有效的工具。 聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)因聲源與接收器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而使聲速發(fā)生相對(duì)于接收器的變化，從而使接收頻率產(chǎn)生移動(dòng)。這種現(xiàn)象稱(chēng)作多普勒頻移效應(yīng)，f=fv/c如果聲源與接收為一體，而被探測(cè)目標(biāo)在移動(dòng)，則f=2fcosv/c。D型超聲診斷儀分為連續(xù)波式、脈沖波式以及建立在脈沖波基礎(chǔ)上的彩色超聲多普勒血流成像儀，其中脈沖式D型診斷儀和彩超在臨床應(yīng)用較為廣泛，兩者均是采用間歇式發(fā)射脈沖波來(lái)探測(cè)血流或運(yùn)動(dòng)器官狀態(tài)的。但前者屬于一維成像，而彩

25、超是通過(guò)自相關(guān)處理獲得血流方向和速度等變量參數(shù)，在B型黑白影像上迭加血流信息，而顯示出二維實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)影像的，用紅色表示血流朝向探頭運(yùn)動(dòng)，藍(lán)色表示背向運(yùn)動(dòng)。實(shí)用中應(yīng)盡可能減小角過(guò)大帶來(lái)的影響。多普勒超聲成像多普勒效應(yīng)解釋頻移量公式脈沖式多普勒探測(cè)距離的選通距離選通門(mén)彩超的工作原理彩色血流影像同時(shí)疊加在B型黑白影像上，運(yùn)用了自相關(guān)處理技術(shù)血流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)彩色顯示的方法彩超與B超比較彩超與頻譜多普勒比較習(xí)題1彩色多普勒血流顯像儀的工作流程不包括下列哪項(xiàng)內(nèi)容A將多普勒信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換B經(jīng)自相關(guān)技術(shù)計(jì)算多普勒平均速度、方向和速度分散C依血流方向及流速做彩色處理D彩色血流圖與灰階圖像疊加E不需再經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換關(guān)

26、于頻譜多普勒技術(shù)的應(yīng)用，不對(duì)的有A測(cè)量血流速度B確定血流方向C確定血流種類(lèi)，如層流、射流等D了解組織器官的結(jié)構(gòu)E獲得速度時(shí)間積分、壓差等有關(guān)血流的參數(shù)能量多普勒技術(shù)的臨床應(yīng)用特點(diǎn)，下列哪項(xiàng)是錯(cuò)誤的A易受低頻噪音信號(hào)干擾B顯示血流方向性提高C不受聲束與血流夾角的影響D低速血流檢測(cè)的敏感度增高數(shù)倍E無(wú)彩色血流信號(hào)混疊現(xiàn)象彩色多普勒成像時(shí)不影響幀頻的因素是A角度大小B深度C探頭頻率D濾波器E脈沖重復(fù)頻率下列哪一項(xiàng)屬于彩色多普勒技術(shù)A二維灰階顯像B多普勒頻譜圖C造影劑增強(qiáng)血流信號(hào)D偽彩色編碼二維顯像E能量多普勒血流顯像按照國(guó)際與國(guó)內(nèi)的規(guī)定，彩色多普勒血流顯像的彩色圖（color map）用什么彩色表示

27、血流方向A紅色表示血流朝向探頭，藍(lán)色表示血流背離探頭B紅色表示血流背離探頭，藍(lán)色表示血流朝向探頭C藍(lán)色表示血流朝向探頭，白色表示血流背離探頭D紅色表示血流背離探頭，白色表示血流朝向探頭E可隨意設(shè)定多普勒頻譜技術(shù)中哪個(gè)是基礎(chǔ)技術(shù)A探頭振子、振元BFFT（快速富里葉變換）C通道D音頻放大器E信號(hào)增益從使用角度評(píng)價(jià)彩色多普勒血流顯像儀，哪項(xiàng)是質(zhì)量差的標(biāo)志A空間分辨力、速度分辨力、動(dòng)態(tài)分辨力均高B檢出血流敏感度高C顯示圖像均勻性好D彩色血流效果佳E提高灰階圖像增益時(shí)，彩色圖像質(zhì)量即下降多普勒超聲的描述下列哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的A主要分為連續(xù)波和脈沖波多普勒B脈沖波多普勒具有距離選通性C連續(xù)波多普勒不具有距離選通性D脈沖多普勒，脈沖重復(fù)頻率越高，可測(cè)量血流速度越高E顯示多普勒頻譜可直接描