频谱多普勒:入射超声遇到活动的小界面或大界面后,散射或反射的频率发生变化的现象
fd= 2Vcosθfo / C → V=fdC/2cosθfo
单位时间发射脉冲的次数称为脉冲重复频率(PRF)
fdmax =PRF/2 → fd=PRF/2
dmax=C/2PRF → PRF= C/2dmax → fd=C/4dmax
fd= 2Vcosθfo / C → 2Vcosθfo / C=C/4dmax
V= C²/8cosθfo 〃dmax
当检查深度(d ),探头频率(fo ), 夹角(θ)确定时,V 就确定了,此时的fdmax 即为尼奎斯特极限频率。
在医学超声中,C → 人体软组织的平均速度 V → 红细胞的运动速度 θ → 运动方向和入射声束的夹角
脉冲多普勒的局限性:
1. fdmax受PRF 的限制(fdmax =PRF/2)2. dmax受PRF 的影响 dmax=C/2PRF 3.测量深度和速度相互制约V= C ²/8cosθfo 〃dmax
4. 运动速度超过尼奎斯特极限频率时,出现多普勒信号混迭。 增大脉冲多普勒技术检测血流速度、检测深度的方法:
1. 降低发射频率 HPRF:一种PW 的改进模式,探头在发射
2. 移动零位基线 一组超声脉冲后,不等取样处的回
3. 减低取样深度 声返回探头,又提前发出新的脉冲
4. 增大θ角度 从而增加PRF 。
5. 采用高脉冲重复频率(HPRF )
彩色多普勒:在二维图像的基础上,用彩色图像显示血流的方向和相对速度的技术。CDFI (color Doppler flow imaging)
原理:在PW 的基础上,通过运动目标显示,自相关技术,彩色数字扫描转换,彩色编码得到对血流的彩色显示。
运动目标显示(MTI ): 是一种滤波器,它将血流信号分离,滤去管壁等组织信号。分低通滤波和高通滤波,它的性能决定显示血流图的质量。自相关技术:对比同一部位2个以上的多普勒频移信号,计算平均血流速度,平均离散度,平均功率。
MTI 得到的运动信息:方向,速度,离散度。
红色→朝向探头 蓝色→背离探头 深色(暗)→流速慢 、 浅色(亮)→流速快 黄色(红色+绿色)→朝向探头的湍流或高速血流 湖蓝色(蓝+绿)→背离探头的湍流或高速血流 多彩镶嵌样→明显紊乱的血流
Doppler 的类型:1. 速度型彩色多普勒(CDFI )2. 能量多普勒(CDE )
3. 速度-能量型多普勒 4.彩色多普勒组织成像(CDTI )
彩色血流的显示方式:1. 速度-方差显示:显示速度与方向,同时显示湍流,多用于高速血流。2. 速度显示:显示血流速度和方向,低速血流。3. 方差显示:显示血流离散度,湍流,射流。
方差即偏离平方的均值,是测量数据变异程度的指标。
局限性:1. 存在对入射角度的依赖性。 2.超过尼奎斯特极限频率时出现彩色混迭。3. 检测深度,成像频帧及可检血流速度之间相互制约。
4. 湍流显示的判断误差。5. 对B 型图像质量的影响。
层流:流体分层以相同方向有规律的流动,层与层之间无横向交流,同层流体流速相同,不同层流体流速可不同。
湍流:流体的流速和方向随时间多样化杂乱无章的变化。
血流流动的能量守恒定律:流体在一倾斜管道内流动时,具有流体静脉压能,动能和势能,三者总数为一常数。ΔP=4Vmax
用于估算跨瓣压差,心腔及肺动脉压力。
血流流动的质量守恒定律:流体在管腔流动时,在遇到不同横截面积时,流速不一,但质量守恒。用于计算病变瓣口面积。
频谱多普勒技术的调节方法:
1. PW 工作方式的选择,脉冲多普勒(流速不高的血流)、连续多普勒
和HPRF(高速血流)
2. 滤波条件,低通滤波→低速血流、高通滤波→高速血流
3. 流速标尺的选择,与流速相应的标尺
4. 取样门的选择,<血管内径
5. 零位基线的调节
6. 频移信号上、下反转
7. 入射角度,越小越好,心脏≤20°、外周血管≤60°
8. 发射频率的选择 低速用高频,高速用低频
频谱多普勒:入射超声遇到活动的小界面或大界面后,散射或反射的频率发生变化的现象
fd= 2Vcosθfo / C → V=fdC/2cosθfo
单位时间发射脉冲的次数称为脉冲重复频率(PRF)
fdmax =PRF/2 → fd=PRF/2
dmax=C/2PRF → PRF= C/2dmax → fd=C/4dmax
fd= 2Vcosθfo / C → 2Vcosθfo / C=C/4dmax
V= C²/8cosθfo 〃dmax
当检查深度(d ),探头频率(fo ), 夹角(θ)确定时,V 就确定了,此时的fdmax 即为尼奎斯特极限频率。
在医学超声中,C → 人体软组织的平均速度 V → 红细胞的运动速度 θ → 运动方向和入射声束的夹角
脉冲多普勒的局限性:
1. fdmax受PRF 的限制(fdmax =PRF/2)2. dmax受PRF 的影响 dmax=C/2PRF 3.测量深度和速度相互制约V= C ²/8cosθfo 〃dmax
4. 运动速度超过尼奎斯特极限频率时,出现多普勒信号混迭。 增大脉冲多普勒技术检测血流速度、检测深度的方法:
1. 降低发射频率 HPRF:一种PW 的改进模式,探头在发射
2. 移动零位基线 一组超声脉冲后,不等取样处的回
3. 减低取样深度 声返回探头,又提前发出新的脉冲
4. 增大θ角度 从而增加PRF 。
5. 采用高脉冲重复频率(HPRF )
彩色多普勒:在二维图像的基础上,用彩色图像显示血流的方向和相对速度的技术。CDFI (color Doppler flow imaging)
原理:在PW 的基础上,通过运动目标显示,自相关技术,彩色数字扫描转换,彩色编码得到对血流的彩色显示。
运动目标显示(MTI ): 是一种滤波器,它将血流信号分离,滤去管壁等组织信号。分低通滤波和高通滤波,它的性能决定显示血流图的质量。自相关技术:对比同一部位2个以上的多普勒频移信号,计算平均血流速度,平均离散度,平均功率。
MTI 得到的运动信息:方向,速度,离散度。
红色→朝向探头 蓝色→背离探头 深色(暗)→流速慢 、 浅色(亮)→流速快 黄色(红色+绿色)→朝向探头的湍流或高速血流 湖蓝色(蓝+绿)→背离探头的湍流或高速血流 多彩镶嵌样→明显紊乱的血流
Doppler 的类型:1. 速度型彩色多普勒(CDFI )2. 能量多普勒(CDE )
3. 速度-能量型多普勒 4.彩色多普勒组织成像(CDTI )
彩色血流的显示方式:1. 速度-方差显示:显示速度与方向,同时显示湍流,多用于高速血流。2. 速度显示:显示血流速度和方向,低速血流。3. 方差显示:显示血流离散度,湍流,射流。
方差即偏离平方的均值,是测量数据变异程度的指标。
局限性:1. 存在对入射角度的依赖性。 2.超过尼奎斯特极限频率时出现彩色混迭。3. 检测深度,成像频帧及可检血流速度之间相互制约。
4. 湍流显示的判断误差。5. 对B 型图像质量的影响。
层流:流体分层以相同方向有规律的流动,层与层之间无横向交流,同层流体流速相同,不同层流体流速可不同。
湍流:流体的流速和方向随时间多样化杂乱无章的变化。
血流流动的能量守恒定律:流体在一倾斜管道内流动时,具有流体静脉压能,动能和势能,三者总数为一常数。ΔP=4Vmax
用于估算跨瓣压差,心腔及肺动脉压力。
血流流动的质量守恒定律:流体在管腔流动时,在遇到不同横截面积时,流速不一,但质量守恒。用于计算病变瓣口面积。
频谱多普勒技术的调节方法:
1. PW 工作方式的选择,脉冲多普勒(流速不高的血流)、连续多普勒
和HPRF(高速血流)
2. 滤波条件,低通滤波→低速血流、高通滤波→高速血流
3. 流速标尺的选择,与流速相应的标尺
4. 取样门的选择,<血管内径
5. 零位基线的调节
6. 频移信号上、下反转
7. 入射角度,越小越好,心脏≤20°、外周血管≤60°
8. 发射频率的选择 低速用高频,高速用低频