彩超基礎(chǔ)知識

彩超基礎(chǔ)知識第一頁，共四十九頁，2022年，8月28日內(nèi)容

I.多譜勒簡介

II.醫(yī)用多譜勒超聲技術(shù)

III.多譜勒偽影

IV.應(yīng)用指數(shù)

V.超聲學(xué)界新技術(shù)第二頁，共四十九頁，2022年，8月28日

狹義上指彩色多普勒血流顯像(CDFI)

廣義上包括有：

(1)彩色多普勒血流顯像(CDFI)(2)彩色多普勒組織成像(CDTI)

(3)經(jīng)顱彩色多普勒血流顯像(TCD)(4)彩色多普勒能量圖(CDE)

（5）頻譜多普勒等

其基本原理是依賴于多普勒效應(yīng)。

彩超第三頁，共四十九頁，2022年，8月28日

關(guān)于彩階B超

彩階B超(CSBU)，既偽彩，不是真正彩超，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為這一名詞容易引起誤解而宜刪去；但此詞已廣為流傳，故暫予保留。第四頁，共四十九頁，2022年，8月28日什么是多譜勒效應(yīng)？在我們的日常生活中有些不為人注意的現(xiàn)象，如：當(dāng)一輛救護(hù)車向我們急駛而來時，我們聽到的蜂鳴音會比其常態(tài)行駛中的高；當(dāng)救護(hù)車從我們身邊駛過時，我們會感覺到它的蜂鳴音突然降低了。我們將這種現(xiàn)象稱作多譜勒效應(yīng)。此種聲音變化是由于聲源（救護(hù)車）與觀察者（你）之間的相對運動速度而產(chǎn)生的。高音低間第五頁，共四十九頁，2022年，8月28日人體多譜勒效應(yīng)多譜勒效應(yīng)是由于聲波頻率發(fā)生變化而產(chǎn)生的。在超聲系統(tǒng)中，由探頭產(chǎn)生并采集聲波信號。紅細(xì)胞游向探頭時，聲波的反射頻率會高出其原始頻率；而游離探頭時，頻率會降低。多譜勒超聲技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中多用于對人體血流的探測和測量，其主要反射物為血紅細(xì)胞。人體多譜勒效應(yīng)靜態(tài)反射物體Frequencyincrease游向探頭游離探頭Frequencydecrease第六頁，共四十九頁，2022年，8月28日彩色血流成像（CFM）是在二維聲像圖上疊加彩色實時血流顯像。每一個彩色的點表示小區(qū)域內(nèi)血液流量的平均值。不同的顏色代表血液流量的速度及檢測方式的不同。通常，紅色表示迎向探頭的血流方向，藍(lán)色表示離向探頭血流方向。

一個心跳周期寬的速度范圍逆流時間基準(zhǔn)線慢快快平均值迎向背向色標(biāo)

彩色血流成像（彩色多普勒）第七頁，共四十九頁，2022年，8月28日“彩色（顏色）”代表什么?

二維彩色多譜勒能顯示什么？顏色所顯示的是血流的基本特性。

無血流運動時，便無顏色顯示。紅色

代表血液流向探頭。

血流速度加快時，顏色會逐漸轉(zhuǎn)變成

黃色。蘭色

代表血液流離探頭。

血流速度加快時，顏色會逐漸轉(zhuǎn)變成

天蘭色第八頁，共四十九頁，2022年，8月28日原理多譜勒效應(yīng)是由于聲源與接收者之間的運動而產(chǎn)生的聲波頻率變化，或者是由于反射體運動而使反射波發(fā)生變化。多譜勒效應(yīng)受三個因素的影響。vRedcell第九頁，共四十九頁，2022年，8月28日多譜勒方程式多譜勒頻移受聲波頻率、血流速度、聲束與血流方向之間的角度等因素的影響，其間的關(guān)系如下列多譜勒方程式所示。

2fvcoscDf=Df=多譜勒頻移頻率

(發(fā)射頻率與接收頻率之間的差)f=發(fā)射頻率v=血流速度

=聲束與血流之間的角度c=聲波速度(1540m/s)第十頁，共四十九頁，2022年，8月28日角度()的重要性?從多譜勒方程式中，我們可以看到，有幾個重要方面會影響多譜勒在臨床檢查中的性能。從上面的公式中，我們可以看到，多譜勒效應(yīng)會因為cos值的不同而發(fā)生變化。1.聲波作用的角度始終保持在60o以下，因為60度以上時，cos函數(shù)的曲線很陡。很明顯，控制角度對于精確測定多譜勒頻移和血流速度十分重要。第十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日2.因為cos90o

的值是0，所以，如果超聲波與血流成直角，應(yīng)不可能產(chǎn)生多譜勒頻移，系統(tǒng)也就無法檢測到血管中實際存在的血流。probeflowdisplayvesselSamplingvolumeDf=2fvcoscIf=90°,cos=0Df=0角度()的重要性?第十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日II.醫(yī)用多譜勒超聲技術(shù)第十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日對于血流成像，有數(shù)種醫(yī)用多譜勒成像技術(shù)，如：彩色多譜勒、能量多譜勒、脈沖多譜勒、連續(xù)多譜勒。COLORSPECTRUMColorFlowMappingPowerDopplerPulsedWaveDopplerContinuousWaveDopplerDopplerEffect醫(yī)用多譜勒超聲技術(shù)第十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日彩色多譜勒彩色多譜勒通過對信息進(jìn)行彩色編碼處理并將其疊加在灰階圖像上，從而在圖像上顯示血流的平均速度（估計值）。可以用紅色或蘭色任意顯示血流方向，以對應(yīng)表示血液正流向或流離探頭。脾門動靜脈

肝靜脈第十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日

彩色多譜勒能量圖彩色血流圖中指示的是血流速度的大小與方向。彩色多譜勒能量圖則反映血流對入射的超聲波產(chǎn)生的背向散射的能量，一般不區(qū)分血流的方向。能量圖能較敏感的指示小血管中血流的存在。對不同方向的血流標(biāo)記不同的顏色的能量圖稱為“方向能量圖”應(yīng)用：腎臟血流的研究（腎皮質(zhì)血流）；陰囊病變的血流改變；卵巢細(xì)小血管、胎盤內(nèi)的細(xì)小血管；小器官、腫瘤、軟組織和肌肉疾病的血流。評價：二維造影及三維重建第十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日能量多譜勒

第十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日彩色多譜勒與能量多譜勒第十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日頻譜多譜勒頻譜多譜勒所顯示的是血流速度在一定時間范圍內(nèi)所發(fā)生的變化。血管內(nèi)的血流速度是有一定的范圍的，因為血管中心部位的血流速度最快，越接近血管壁，血流的速度也就越慢，所以，頻譜技術(shù)針對的是某一厚度范圍，而不只是一條薄薄的線。通過對多譜勒超聲檢查進(jìn)行頻譜分析，操作者可以探測到最高（或最大）頻率。對于正常血管，它（？）會是一個非常好的近似值；而對于病變血管，其結(jié)果則會與最大頻率不同。第十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日脈沖多譜勒此技術(shù)類似于B模下的影像采集技術(shù)：ultrasoundisemittedfromasinglecrystalwithacertain.Thesamplevolumetheoryofdetectingthemovingredbloodcellsatanydepthinapplied.同一個晶體接收和發(fā)射超聲波。PulsedDopplerallowsasamplingvolumerespectively(orgate)tobepositionedinavesselvisualizedonthegray-scaleimage,anddisplaysaspectrumandagraph.Theamplitudeofthesignalisapproximatelyproportionaltothenumberofredbloodcells.第二十頁，共四十九頁，2022年，8月28日連續(xù)多譜勒單獨用于接收和發(fā)射超聲波的晶體。通過配置單獨的晶體可以實現(xiàn)以某一特定頻率連續(xù)發(fā)射超聲波并連續(xù)接收反射的超聲波。所以，可以通過配置有傳送換能器和接收換能器的探頭實現(xiàn)超聲波信號的連續(xù)發(fā)送和連續(xù)接收。連續(xù)多譜勒技術(shù)沒有深度對比度，所以，它提供的是觀察線路（或?qū)用妫┥系木C合血流信息。此技術(shù)可用于測量所有的（高速和低速）血流速度。第二十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日脈沖/連續(xù)多譜勒影像脈沖多譜勒連續(xù)多譜勒第二十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日連續(xù)多譜勒與頻譜多譜勒第二十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日III.多譜勒偽影第二十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日多譜勒偽影多譜勒超聲技術(shù)下，操作者可能會發(fā)現(xiàn)存在著幾種偽影。

最常出現(xiàn)的是由于假信號而致使多譜勒血流信息顯示不準(zhǔn)確，如下圖所示。

其它還可能見到的有：范圍不明確、頻譜鏡像、位置鏡像、散斑和電磁干擾等。其中，有些偽影可嚴(yán)重影響多譜勒性能和信息顯示。第二十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日假信號–簡介假信號是超聲多譜勒技術(shù)中最常見的一種偽影，常由于采樣選通不充分而在待測頻移高于脈沖重復(fù)頻率兩倍以上時發(fā)生。由于假信號是由于高頻頻移和采樣不充分中的一個或二個原因引起的，或許可以將它視為區(qū)域內(nèi)存在高速血流的一個標(biāo)志，由此，而使其成為可以檢測血管狹窄的一個“有用的”偽影。用彩色多譜勒技術(shù)繪制動脈影像時，如果發(fā)現(xiàn)有假信號區(qū)域存在，操作者可以啟動脈沖多譜勒做進(jìn)一步的分析，嘗試顯示收縮期峰值速率。降低脈沖重復(fù)頻率或使用低頻探頭可以降低假信號的出現(xiàn)機會，但由此也會使多譜勒的頻移降低。詳見第IV部分的內(nèi)容。第二十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日脈沖多譜勒中的假信號如果在脈沖多譜勒中存在假信號，影像會以相反的方向折轉(zhuǎn)顯示收縮期內(nèi)的前流血液。Foldingovergraph第二十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日彩色多譜勒中的假信號彩色血流成像技術(shù)以顏色標(biāo)記出現(xiàn)的變化。如果以紅色顯示的高速血流流離數(shù)據(jù)采集區(qū)時，所顯示的顏色會因方向發(fā)生變化（相反）而變成蘭色。但如果彩色多譜勒中存在著假信號，則會發(fā)生兩種顏色重疊、混合顯示的現(xiàn)象。第二十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日鏡像多譜勒系統(tǒng)中也會出現(xiàn)鏡像偽影，當(dāng)這一現(xiàn)象發(fā)生時，表明在一較強的反射物體（如骨骼）的另一側(cè)復(fù)制了另一個血管影像和多譜勒移位回波源。如果超聲波垂直于血管，會形成一個無血流的假象。此偽影因多譜勒聲波沿血管長軸向兩個方向輻射而被稱作“頻譜鏡像偽影”。第二十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日獲取最佳成像色彩1.選擇合適的彩色成像范圍2.根據(jù)血流速度高速PRF（速度）3.確定掃描方向和探頭角度時應(yīng)充分考慮血流的方向4.謹(jǐn)慎選擇靈敏度（盡可能根據(jù)實際需要選擇較低的靈敏度）5.先用三個模式（B模、脈沖多譜勒、彩色多譜勒）進(jìn)行觀察，然后，單獨成像，獲取最佳質(zhì)量的影像注意：操作者需時刻注意掃描的角度，以避免由此而引起的血流速度探測不準(zhǔn)確和可能發(fā)生的誤診。第三十頁，共四十九頁，2022年，8月28日IV.

應(yīng)用指數(shù)第三十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日波形分析最高頻率的精確測量對波形分析十分重要，下圖所顯示的是脈沖周期內(nèi)血流速度的變化。S:收縮期峰值D:舒張期最小值M:脈沖周期SDDM第三十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日多譜勒指數(shù)因為在血液定量分析中存在著固有的困難，所以，我們常常通過對血流速度波形圖進(jìn)行分析，以區(qū)末梢血管中的高、低阻力形式。通常所使用的有三種指標(biāo)：S/Dratio：即收縮期/舒張期比；PI：pulsatilityindex，即脈動指數(shù)，也稱為阻抗指數(shù)；TI：resistanceindex，即阻力指數(shù)，也稱作Pourcelot比。收縮期/舒張期比（S/Dratio）此比值是最簡單的，但當(dāng)沒有舒張期速度時，此比值會變得無限大，8.0以上的值稱作“超高值”。第三十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日脈動指數(shù)此指數(shù)用于表示血流波形圖中振蕩能量的測量結(jié)果，用于表示脈沖波在動脈內(nèi)不同部位上的衰減幅度。PI值越小，衰減幅度越大。血管內(nèi)如存在狹窄，則該血管末梢部位的PI值會降低。PI(PulsatilityIndex)=S-DmeanPI值的計算要求使用計算機輔助測量獲得的速度均值，但仍可能出現(xiàn)很大的實驗誤差。

Inanormalpregnancy,neithertheS/DrationorPIisnormallydistributedacrossallgestationalages.第三十四頁，共四十九頁，2022年，8月28日阻力指數(shù)RI用于表示測量點范圍之外的循環(huán)阻力。血管狹窄可降低血流速度，從而使血管內(nèi)的血流阻力升高。如在毛細(xì)血管中發(fā)現(xiàn)高阻力指數(shù)，則可認(rèn)定該血管中血流較少，此現(xiàn)象多出現(xiàn)在糖尿病的病例中。RI(ResistanceIndex)=S-DS當(dāng)舒張期速度較低時，RI數(shù)值顯示接近1.00時，表明血流因高阻力的存在而相對減弱。第三十五頁，共四十九頁，2022年，8月28日

彩超優(yōu)點1二維分辨率大大提高。2無創(chuàng)性可重復(fù)檢查。3根據(jù)對實質(zhì)性器官(肝、胰、脾、腎等)的血液流量、方向等觀察對疾病性質(zhì)的判定有很大的幫助，例如炎癥、腫瘤的良/惡性鑒別等。4能直觀地顯示血流的二維平面分布狀態(tài)，顯示血流的運行方向，有利于辨別動脈和靜脈，有利于識別血管病變和非血管病變，有利于了解血流的性質(zhì)、血流的時相和速度。能可靠地發(fā)現(xiàn)分流、湍流和返流。能對血流束的起源、寬度、長度、面積進(jìn)行定量分析。第三十六頁，共四十九頁，2022年，8月28日

與黑白超區(qū)別1.二維圖像分辨率提高2.臨床診斷疾病范圍明顯增加，部分可確診良惡性腫瘤鑒別，血管疾病診斷，心臟疾病診斷3.明顯增加醫(yī)院效益第三十七頁，共四十九頁，2022年，8月28日第三十八頁，共四十九頁，2022年，8月28日

V.超聲學(xué)界新技術(shù)第三十九頁，共四十九頁，2022年，8月28日

超聲學(xué)界新技術(shù)全數(shù)字化技術(shù)顯示空間和視野擴展方面三維成像技術(shù)，超寬視野成像技術(shù)高線密度，高幀頻多倍信號處理技術(shù)參數(shù)調(diào)節(jié)與自適應(yīng)技術(shù)

B超圖像參數(shù)組合調(diào)節(jié)（IP調(diào)節(jié)),彩色血流圖組合參數(shù)調(diào)節(jié),自適應(yīng)增益，自適應(yīng)帶通濾波，自適應(yīng)彩色測量技術(shù)：CK,自動心排血量，室壁運動評分PACS系統(tǒng)第四十頁，共四十九頁，2022年，8月28日

數(shù)字聲束形成器具有數(shù)字式聲束形成器的超聲成像系統(tǒng)稱為全數(shù)字化的超聲成像系統(tǒng)優(yōu)點：實現(xiàn)連續(xù)動態(tài)聚焦和動態(tài)孔徑，可獲得超高分辨率；可實現(xiàn)動態(tài)變跡，消除旁瓣引起的偽象；回波信號中幅度信息（形成二維圖象）和相位信息（獲得多譜勒頻移）的提取可由軟件實現(xiàn)，而不必使用不同的通道；容易實現(xiàn)各通道的自校準(zhǔn)等。第四十一頁，共四十九頁，2022年，8月28日

諧波成像諧波是指頻率為基波頻率（發(fā)射的中心頻率）倍數(shù)的那些頻率成分。超聲波在人體組織中傳播時會累積起諧波成分，專門選取回波中的諧波成分重建圖象就是所謂的諧波（HarmonicImage）二次諧波的幅度接近基波，通過減法或脈沖反相法，獲得血管內(nèi)血流的二次諧波顯象。諧波成像可以是針對一般組織的成像，也可以是針對血流的成像。為了增強諧波成像，可以使用超聲造影劑。不使用造影劑的組織諧波也稱為自然組織波第四十二頁，共四十九頁，2022年，8月28日二次諧波（包括組織諧波和造影諧波）組織諧波：

發(fā)射較低頻率、增加穿透力，用兩倍頻率接收，使組織清晰顯像的方法。長處：用于透聲差、肥胖、年齡大、術(shù)后、皮下脂 肪厚的人群。短處：正常人群中僅30%需用此技術(shù)，這些人中也只有部分用后效果好。第四十三頁，共四十九頁，2022年，8月28日

造影諧波

利用造影劑得到更強的諧波信號，觀察組織內(nèi)造影劑灌注情況，提高組織分辨率便于診斷的技術(shù)。長處：有助于