“多普勒超声”的版本间的差异

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| name            = 多普勒超声
 
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| image          = Carotid_doppler_ultrasound.jpg
| caption        = 颈动脉的彩色多普勒超声图像,显示血流方向(红色/蓝色)及频谱分析。
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| caption        = 颈动脉彩色多普勒超声:显示血流方向(红/蓝)及流速频谱
| synonyms        = 多普勒超声检查、多普勒扫描
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| synonyms        = 多普勒超声检查、多普勒血流显像
| pronounc        =
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| specialty      = [[放射科]]、[[超声科]]、[[心脏病学]]、[[血管外科]]
| specialty      = [[放射科]]、[[心脏病学]]、[[血管外科]]、[[产科]]
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| used_for        = 测量血流速度、判断血流方向、评估血管狭窄与阻力
| used_for        = 检测血流速度、方向及血流动力学异常
 
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| ICD9            = 88.7
 
| ICD9            = 88.7
 
| MeSH            = D018608
 
| MeSH            = D018608
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'''多普勒超声'''({{lang-en|Doppler ultrasonography}})是一种利用[[多普勒效应]]来对体内组织运动(特别是[[红细胞]]在血管内的流动)进行成像和测量的[[医学超声检查]]技术。
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'''多普勒超声'''({{lang-en|Doppler ultrasonography}})是一种结合了[[医学超声检查]]成像与[[多普勒效应]]物理原理的技术。它利用超声波在遇到人体内运动目标(主要是血管内的[[红细胞]])时产生的频率偏移,来实时评估血流动力学状态<ref>金征宇. 医学影像学(第3版). 北京: 人民卫生出版社, 2015. ISBN 978-7-117-21110-9.</ref>。
  
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该技术是目前临床诊断[[颈动脉狭窄]]、[[深静脉血栓]]以及各类心脏瓣膜疾病的首选无创检查方法。
  
  
[Image of doppler effect diagram]
 
 
 
与传统的B型超声(主要显示解剖结构)不同,多普勒超声主要用于评估[[血流动力学]],如血流速度、方向以及是否存在湍流。这项技术在[[心脏病学]](心血管疾病诊断)和[[血管外科]](血管阻塞或血栓诊断)中具有至关重要的地位<ref name="Kremkau">{{cite book |last=Kremkau |first=Frederick W. |title=Sonography Principles and Instruments |year=2015 |publisher=Elsevier |isbn=978-0323322713}}</ref>。
 
  
 
== 物理原理 ==
 
== 物理原理 ==
多普勒超声的工作原理基于[[多普勒效应]]。当超声波探头向血管发射声波时,声波遇到运动中的[[红细胞]]会发生反射。
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当超声探头(声源)发射的声波遇到正在流动的红细胞(反射体)时,反射回来的回声频率会发生改变,这种现象称为[[多普勒效应|多普勒频移]](Doppler shift)。
* 如果血流'''朝向'''探头运动,反射回来的声波频率会'''升高'''。
 
* 如果血流'''背离'''探头运动,反射回来的声波频率会'''降低'''。
 
  
这种频率的偏移(多普勒频移,Doppler shift)与血流速度成正比。其基本公式为:
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多普勒方程如下:
  
 
:<math> f_d = \frac{2 f_t v \cos \theta}{c} </math>
 
:<math> f_d = \frac{2 f_t v \cos \theta}{c} </math>
  
 
其中:
 
其中:
* <math>f_d</math> 为多普勒频移频率。
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* ''f''<sub>d</sub>:多普勒频移(接收频率 - 发射频率)。
* <math>f_t</math> 为发射频率。
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* ''f''<sub>t</sub>:探头此时的发射频率。
* <math>v</math> 为血流速度。
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* ''v'':血流速度。
* <math>\theta</math> 为声束与血流方向的夹角(入射角)。
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* ''θ'':声束与血流方向的夹角(入射角)。
* <math>c</math> 为声波在人体组织中的传播速度(约 1540 m/s)。
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* ''c'':声波在人体组织中的传播速度(常数,约为 1540 m/s)。
 
 
为了获得准确的速度测量,临床操作中通常要求入射角 <math>\theta</math> 小于 60 度,因为当角度接近 90 度时,余弦值趋近于零,导致无法检测到频移。
 
  
== 检查模式 ==
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'''临床注意事项''':<br>
现代超声设备通常结合了多种多普勒技术:
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由于公式中包含余弦函数 <math>\cos \theta</math>,当声束与血流方向垂直(90度)时,<math>\cos 90^\circ = 0</math>,此时无法检测到任何频移信号。为了获得准确的流速测量,临床操作规范通常要求入射角 ''θ'' 应'''小于 60度''',以避免因角度过大产生的测量误差。
  
=== 连续波多普勒 (CW) ===
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== 主要技术类型 ==
* '''特点:''' 使用两个晶体,一个持续发射,一个持续接收。
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# '''连续波多普勒 (CW)''':双晶体探头,一个持续发射一个持续接收。优点是可测量极高流速(无混叠限制),缺点是无距离分辨力,无法定位信号深度。
* '''优点:''' 能够精确测量极高的血流速度(无混叠现象)。
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# '''脉冲波多普勒 (PW)''':单晶体探头交替发射接收。具有距离分辨力(取样容积),可精确定位特定血管。缺点是受限于脉冲重复频率(PRF),测量高速血流时易出现'''混叠'''(Aliasing)。
* '''缺点:''' 无法分辨信号深度(距离模糊),即无法确定信号具体来自哪一条血管。
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# '''彩色多普勒 (Color Doppler)''':将PW获取的血流信息进行彩色编码并叠加在二维灰阶图像上。通常遵循'''BART原则'''(Blue Away, Red Towards):
 
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#* '''红色''':表示血流朝向探头。
=== 脉冲波多普勒 (PW) ===
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#* '''蓝色''':表示血流背离探头。
* '''特点:''' 使用单个晶体交替发射和接收。医生可以选择特定的“取样容积”(Sample Volume)来检测特定深度的血流。
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# '''能量多普勒 (Power Doppler)''':基于多普勒信号的能量(振幅)成像。对低速血流极度敏感,且不受角度影响,但不提供方向和速度信息,常用于肾脏或肿瘤微血管灌注评估。
* '''优点:''' 具有距离分辨力,可精确定位。
 
* '''缺点:''' 受限于脉冲重复频率(PRF),测量高速血流时会出现'''混叠现象'''(Aliasing),导致速度显示错误。
 
 
 
=== 彩色多普勒 (Color Doppler) ===
 
* '''原理:''' 将脉冲多普勒信号进行彩色编码,并叠加在灰阶(B-mode)解剖图像上。
 
* '''显示惯例(BART原则):''' 通常遵循 "Blue Away, Red Towards" 原则。
 
** '''红色'''表示血流'''朝向'''探头。
 
** '''蓝色'''表示血流'''背离'''探头。
 
** 颜色的深浅或明亮程度通常代表流速的快慢。
 
 
 
=== 能量多普勒 (Power Doppler) ===
 
* '''原理:''' 仅检测多普勒信号的强度(能量),而不检测速度和方向。
 
* '''优点:''' 对低速血流极度敏感,不受角度影响,适合检测肾脏、卵巢等器官的微灌注。
 
* '''缺点:''' 无法提供方向信息。
 
 
 
=== 频谱多普勒 (Spectral Doppler) ===
 
* 以图形方式(时间-速度曲线)显示血流随心动周期的变化。常用于测量收缩期峰值流速(PSV)和舒张末期流速(EDV),进而计算阻力指数(RI)。
 
  
 
== 临床应用 ==
 
== 临床应用 ==
多普勒超声在医学诊断中有广泛应用:
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=== 血管外科与神经科 ===
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* '''颈动脉筛查''':根据《中国脑卒中血管超声检查指导规范》,多普勒超声用于测量收缩期峰值流速(PSV),以评估斑块造成的狭窄程度,预防缺血性卒中<ref>华扬. 中国脑卒中血管超声检查指导规范. 中华医学超声杂志(电子版), 2015, 12(8): 599-610.</ref>。
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* '''下肢血管''':诊断下肢动脉硬化闭塞症(LEAD)及深静脉血栓(DVT)。
  
=== 血管外科 ===
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=== 心脏病学 ===
* '''[[深静脉血栓]] (DVT):''' 诊断下肢静脉是否存在血栓,通过加压检查和观察血流充盈情况。
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* '''[[超声心动图]]''':利用多普勒技术评估心脏瓣膜狭窄或关闭不全(返流),测量跨瓣压差,以及检测房室间隔缺损的分流。
* '''[[动脉粥样硬化]]:''' 检测颈动脉或下肢动脉的狭窄程度。通过测量狭窄处的流速升高(伯努利原理)来评估狭窄百分比。
 
* '''静脉曲张:''' 评估静脉瓣膜功能不全和返流。
 
 
 
=== 心脏病学 (超声心动图) ===
 
* '''瓣膜病:''' 评估心脏瓣膜狭窄或关闭不全(返流)。
 
* '''先天性心脏病:''' 检测房室间隔缺损导致的异常分流。
 
* '''心功能:''' 计算心输出量和舒张功能。
 
  
 
=== 产科 ===
 
=== 产科 ===
* '''胎心监测:''' 聆听胎儿心跳。
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* '''胎儿监测''':监测脐动脉及大脑中动脉血流,评估胎儿是否存在宫内缺氧(IUGR)。
* '''脐动脉血流:''' 评估胎盘功能,监测胎儿是否存在宫内缺氧(IUGR)。
 
 
 
=== 神经科 ===
 
* '''经颅多普勒 (TCD):''' 通过颅骨较薄处(如颞窗)检测大脑中动脉等颅内血管的流速,用于评估脑血管痉挛或狭窄。
 
 
 
== 局限性 ==
 
* '''气体与骨骼干扰:''' 超声波无法穿透肺部气体和致密骨骼,限制了其在某些部位的应用。
 
* '''角度依赖性:''' 如果探头角度不当,会导致速度测量严重误差。
 
* '''操作者依赖:''' 检查结果的准确性高度依赖于超声医师的技术水平和解剖知识。
 
  
 
== 参见 ==
 
== 参见 ==
* [[超声波]]
 
 
* [[医学超声检查]]
 
* [[医学超声检查]]
 +
* [[超声心动图]]
 
* [[多普勒效应]]
 
* [[多普勒效应]]
* [[血管造影]]
+
* [[血流动力学]]
* [[超声心动图]]
 
  
 
== 参考文献 ==
 
== 参考文献 ==
 
{{Reflist}}
 
{{Reflist}}
 
== 外部链接 ==
 
* {{Medical resources|MeshID=D015150|MedlinePlus=003304}}
 
  
 
[[Category:医学影像]]
 
[[Category:医学影像]]
 
[[Category:超声波]]
 
[[Category:超声波]]
 
[[Category:医疗诊断]]
 
[[Category:医疗诊断]]

2025年12月23日 (二) 13:53的最新版本


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多普勒超声英文名:Doppler ultrasonography)是一种结合了医学超声检查成像与多普勒效应物理原理的技术。它利用超声波在遇到人体内运动目标(主要是血管内的红细胞)时产生的频率偏移,来实时评估血流动力学状态[1]

该技术是目前临床诊断颈动脉狭窄深静脉血栓以及各类心脏瓣膜疾病的首选无创检查方法。


物理原理[编辑 | 编辑源代码]

当超声探头(声源)发射的声波遇到正在流动的红细胞(反射体)时,反射回来的回声频率会发生改变,这种现象称为多普勒频移(Doppler shift)。

多普勒方程如下:

<math> f_d = \frac{2 f_t v \cos \theta}{c} </math>

其中:

  • fd:多普勒频移(接收频率 - 发射频率)。
  • ft:探头此时的发射频率。
  • v:血流速度。
  • θ:声束与血流方向的夹角(入射角)。
  • c:声波在人体组织中的传播速度(常数,约为 1540 m/s)。

临床注意事项
由于公式中包含余弦函数 <math>\cos \theta</math>,当声束与血流方向垂直(90度)时,<math>\cos 90^\circ = 0</math>,此时无法检测到任何频移信号。为了获得准确的流速测量,临床操作规范通常要求入射角 θ小于 60度,以避免因角度过大产生的测量误差。

主要技术类型[编辑 | 编辑源代码]

  1. 连续波多普勒 (CW):双晶体探头,一个持续发射一个持续接收。优点是可测量极高流速(无混叠限制),缺点是无距离分辨力,无法定位信号深度。
  2. 脉冲波多普勒 (PW):单晶体探头交替发射接收。具有距离分辨力(取样容积),可精确定位特定血管。缺点是受限于脉冲重复频率(PRF),测量高速血流时易出现混叠(Aliasing)。
  3. 彩色多普勒 (Color Doppler):将PW获取的血流信息进行彩色编码并叠加在二维灰阶图像上。通常遵循BART原则(Blue Away, Red Towards):
    • 红色:表示血流朝向探头。
    • 蓝色:表示血流背离探头。
  4. 能量多普勒 (Power Doppler):基于多普勒信号的能量(振幅)成像。对低速血流极度敏感,且不受角度影响,但不提供方向和速度信息,常用于肾脏或肿瘤微血管灌注评估。

临床应用[编辑 | 编辑源代码]

血管外科与神经科[编辑 | 编辑源代码]

  • 颈动脉筛查:根据《中国脑卒中血管超声检查指导规范》,多普勒超声用于测量收缩期峰值流速(PSV),以评估斑块造成的狭窄程度,预防缺血性卒中[2]
  • 下肢血管:诊断下肢动脉硬化闭塞症(LEAD)及深静脉血栓(DVT)。

心脏病学[编辑 | 编辑源代码]

  • 超声心动图:利用多普勒技术评估心脏瓣膜狭窄或关闭不全(返流),测量跨瓣压差,以及检测房室间隔缺损的分流。

产科[编辑 | 编辑源代码]

  • 胎儿监测:监测脐动脉及大脑中动脉血流,评估胎儿是否存在宫内缺氧(IUGR)。

参见[编辑 | 编辑源代码]

参考文献[编辑 | 编辑源代码]

  1. 金征宇. 医学影像学(第3版). 北京: 人民卫生出版社, 2015. ISBN 978-7-117-21110-9.
  2. 华扬. 中国脑卒中血管超声检查指导规范. 中华医学超声杂志(电子版), 2015, 12(8): 599-610.