彩色多普勒血流成像講解

醫(yī)用物理學(xué)醫(yī)用物理學(xué)彩色多普勒血流成像彩色多普勒血流成像為了獲得二維超聲切面內(nèi)的全部血流信息，人們發(fā)明了彩色多普勒血流儀。

彩色多普勒血流成像原理圖基本原理：二維灰階聲像圖為背景相位檢測與相控陣掃描結(jié)合獲得一個(gè)斷面眾多取樣容積上的回波信號(hào)解調(diào)獲得多普勒頻移信號(hào)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)指示器濾去運(yùn)動(dòng)遲緩的壁層成分低頻信號(hào)自相關(guān)技術(shù)處理，獲得速度大小、方向及方差信息彩色編碼，轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色、藍(lán)色、綠色的色彩顯示彩色多普勒血流成像單道相位檢測示意圖如圖vP是血流速度,時(shí)間差為發(fā)射周期內(nèi)發(fā)射聲波為則質(zhì)點(diǎn)P的回波信號(hào)為一、單道相位檢測單道相位檢測示意圖是第二個(gè)脈沖周期時(shí)，換能器和質(zhì)點(diǎn)P

的距離，由于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng),不等于。下一個(gè)脈沖發(fā)射周期，即T=t2–t1第一脈沖周期內(nèi)相位改變：一、單道相位檢測單道相位檢測示意圖求出相位差，即可測得質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)位移Dx與速度vP關(guān)系

Dx=TvP因此一個(gè)發(fā)射接收周期內(nèi)，相位差隨時(shí)間按vp分布變化求解出相位差分布變化，便可獲得vp的分布變化一、單道相位檢測二、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)指示器原理運(yùn)動(dòng)目標(biāo)指示器原理示意圖頻移信號(hào)z(t)=x(t)+jy(t)混合乘法器延遲電路延遲時(shí)間T正交信號(hào)信號(hào)計(jì)算正交信號(hào)輸入輸入三、自相關(guān)技術(shù)三、自相關(guān)技術(shù)自相關(guān)信號(hào)處理示意圖彩色多普勒血流成像掃查方式在每一個(gè)掃查角度上發(fā)射N次脈沖(4≤N≤16)，然后換一個(gè)角度再發(fā)射N次脈沖，直到把一個(gè)扇形斷面掃查完成。探頭在每一掃查角度上必須發(fā)射脈沖達(dá)N次，以滿足自相關(guān)計(jì)算要求。三、自相關(guān)技術(shù)自相關(guān)技術(shù)處理過的多普勒頻移信號(hào)，色彩編碼后，轉(zhuǎn)換成彩色實(shí)時(shí)疊加在B型黑白圖像上。血流的彩色顯示規(guī)律四、信號(hào)輸出的顯示方式四、信號(hào)輸出的顯示方式1.速度方式顯示血流速度大小和方向紅、藍(lán)色及其亮度表示彩色多普勒血流成像的速度圖2.方差方式方差大小表示血流紊亂或湍流的程度，用綠色色調(diào)表示。血流的方差方式顯示四、信號(hào)輸出的顯示方式五、彩色多普勒血流成像特點(diǎn)1.彩色多普勒與B型超聲B型超聲不能有效顯示血流彩色多普勒色彩顯示血流信息，獲得血流速度輪廓2.彩色多普勒與頻譜多普勒不直接顯示血流圖像定量測定血流2)彩色多普勒1)頻譜多普勒直觀顯示血流了解流速分布辨別湍流六、彩色多普勒血流成像的局限1.顯示血流速度范圍受脈沖重復(fù)頻率影響顯示高速血流出現(xiàn)色彩重疊及鑲嵌圖像2.受每秒幀數(shù)范圍限制每秒幀數(shù)減少實(shí)時(shí)程度減低每秒幀數(shù)提高掃描角度縮小3.二維圖像質(zhì)量與血流現(xiàn)象互相兼顧血流顯示清晰圖像質(zhì)量減低4.血流顯像受儀器性能影響5.采用自相關(guān)技術(shù)采樣頻率極限低易出現(xiàn)彩色逆轉(zhuǎn)不提供流速的瞬時(shí)分布6.假二維圖像顯示方式角度二維信息血流矢量角度一維信息不能定量分析峰值流速六、彩色多普勒血流成像的局限1.衰減偽像由于組織對超聲信號(hào)的衰減，使較深部位組織內(nèi)血流信號(hào)較少或無顯示，產(chǎn)生彩色信號(hào)分布不均、淺表血供多、深部血供少或無血供的偽像。深方較淺方的信號(hào)少衰減偽像（腎）七、偽像七、偽像2.角度依賴偽像多普勒頻移信號(hào)存在角度依賴性，聲束與血流的方向呈90°時(shí)，有血流的部位無彩色血流信號(hào)顯示，易產(chǎn)生血管內(nèi)無血流或血流不均偽像，通過調(diào)整探頭角度可以改善。角度依賴偽像(腹主動(dòng)脈)彩色多普勒能量成像(腹主動(dòng)脈)3.彩色混疊彩色多普勒血流圖像也受尼奎斯特頻率的限制，當(dāng)血流速度超過檢測范圍，會(huì)出現(xiàn)彩色混疊。(a)速度量程不足，出現(xiàn)混疊；(b)調(diào)整基線后，混疊消失彩色混疊偽像(頸總動(dòng)脈)七、偽像4.彩色外溢當(dāng)多普勒增益過高或PRF設(shè)置過低，會(huì)使彩色血流信號(hào)從血管腔內(nèi)外溢，而使較細(xì)的血管失真顯示為粗大的彩色血流，或?qū)蓷l并行的小血管誤認(rèn)為是一條粗血管。降低增益或提高PRF可以減少或消除彩色外溢偽像。(a)增益過高足，出現(xiàn)混疊與彩色外溢；(b)調(diào)整增益后，混疊與彩色外溢消失彩色外溢(頸總