【正文】 像儀是采用脈沖多普勒技術(shù)和 B超混合成像的系統(tǒng)。其基本原理是：利用多通道選通技術(shù)在同一時間內(nèi)獲得多個采樣容積上的回波信號，結(jié)合相控陣掃描對此斷層上采樣容積的回波信號進(jìn)行頻譜分析或自相關(guān)處理，獲得速度大小、方向和方差信息；同時濾除靜止組織的低頻信號，再將提取的信號轉(zhuǎn)變成紅色、藍(lán)色、綠色的色彩顯示。將血流圖象和 B超圖象同時顯示，不僅可以展示臟器的解剖圖象，還可以顯示在心動周期不同時刻的血流情況。 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 彩色多普勒血流成像系統(tǒng)（彩超）的特點(diǎn)： （ 1）彩色血流圖象是顯示在 B超圖象上的，因此二維多普勒血流取樣 必須與 B超圖象的纖細(xì)重合。為了滿足這一點(diǎn)，用同一個高速相 控陣掃描探頭來實(shí)現(xiàn)兩種顯示。 （ 2）二維彩色多普勒系統(tǒng)中，要在一條聲束上進(jìn)行多次采樣，且相 鄰兩個采樣信號所包括的血流信息都不相同，廣泛采用自相關(guān) 技術(shù)作信號處理。 （ 3）血流圖象是疊加在 B超圖象上的，臟器的 B超圖象以黑白顯示， 血流以彩色顯示與臟器組織區(qū)分開來。 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 一、工作原理 圖 512 彩色多普勒診斷儀基本原理框圖 系統(tǒng)在接收到發(fā)射來的回聲信號后，先進(jìn)入相位檢波器與原始 振蕩信號進(jìn)行相位比較，再將一路信號送入脈沖多普勒信號處理通 道；另一路則經(jīng)過低通濾波器去除沒有意義的雜波信號。 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 圖 512 彩色多普勒診斷儀基本原理框圖 濾過后的信號經(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個脈沖產(chǎn)生回聲的時間差換算成相位差，再根據(jù)相位 差與目標(biāo)運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系處理成血流方向和速度結(jié)果。 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 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 Δf ，然后通過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 探測時間差異來解決這個問 題：脈沖發(fā)射過程中，前后 兩個相鄰脈沖之間的時間差 Δt ，包含了探測目標(biāo)的運(yùn) 動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，由此通過脈沖自身相位差的關(guān)系解得血流方向和速度的方法稱作自相關(guān)處理技術(shù)。 自相關(guān)信號處理 在混合自相關(guān)檢測器中，把輸出的正交信號中回波脈沖的余弦部分與令一路中它前面的回波脈沖的正弦部分組合在一起，完成分析過程。 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 二、信號輸出的顯示方式 彩色多普勒的血流成像采用了彩色編碼的方式，將自相關(guān)技術(shù)處理的多普勒頻移信號經(jīng)頻率 —— 色彩編碼器轉(zhuǎn)換成彩色，實(shí)時地疊加在 B型超聲的黑白圖象上。 采用國際照明委員會規(guī)定的彩色圖，采用RGB三基色，紅色表示正向血流、藍(lán)色表示反相血流，并用紅色和藍(lán)色的亮度表示流速大小。用綠色及其亮度表示血流出現(xiàn)湍流或者紊亂的程度。 圖 513 血流的彩色顯示規(guī)律 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 彩 色 多 普 勒 血 流 顯像 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 在彩色多普勒中，由于血流的方向決定了血流的顏色（一般正向血流為紅色，反向血流為藍(lán)色），所以同一流向的血流處在與聲束不同角度時血流的顏色也可能不同。 速度方式顯示 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 超聲射向流動的紅細(xì)胞，接收到紅細(xì)胞散射回聲，提取 Doppler shift （多普勒頻移），經(jīng)ＦＦＴ處理，形成頻譜顯示。頻譜在 base line 以上者為迎向探頭的血流， base line以下者為離開探頭的血流。 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 功率方式顯示 把提取紅細(xì)胞散射的多普勒信息，用積分法處理。 彩色圖像也疊加在二維聲像圖上。 此法與紅細(xì)胞散射 的能量強(qiáng)度有關(guān)，與頻移無關(guān)，故無方向性，不存在混疊。 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 四、臨床效果評析 ? 彩色多普勒與 B型超聲 彩色多普勒血流儀通過對散射回的多普勒信息作相位檢測并經(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。不僅可以加快過去 B型對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 彩色多普勒血流顯像對血流的顯示是直觀的，對于辨別血流的湍動、了解流速在心血管內(nèi)分布較脈沖多普勒更快更好。但是，對血流的定量測定來說，脈沖多普勒與連續(xù)波多普勒卻是非常有效的工具。 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 五、彩超的局限性 彩色多普勒血流圖是在二維影像的每條掃描線上采用脈沖波式多普勒技術(shù)進(jìn)行多門選通，收集大量血流信息，再經(jīng)過處理將其以彩色表示的血流速度疊加在二維圖象上，是一種二維的多普勒技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)是可以顯示血流的部位、形狀和分布。但是也存在一些局限性，目前可歸納如下： ? 顯示血流速度范圍受脈沖重復(fù)頻率的影響，因此顯示高速血流時會出現(xiàn)色彩重疊及鑲嵌狀圖象。如果有多個部位在同一畫面出現(xiàn)上述情況，同時又有湍流出現(xiàn)時，分析判斷血流此時的狀態(tài)就會發(fā)生困難。 ? 受每秒幀數(shù)范圍的影響。為了獲得較大范圍的彩色血流顯示，每秒幀數(shù)必然減少，使圖象實(shí)時程度減低。如果為了提高幀數(shù)減小掃描角度，則會影響對整體結(jié)構(gòu)血流的判斷。 第五章 超聲多普勒診斷儀器基本原理 167。 55 彩色超聲多普勒診斷儀器 ? 二維圖像質(zhì)量與彩色多普勒血流現(xiàn)象之間相互兼顧，但往往出現(xiàn)需要彩色血流顯示清晰時，二維圖象質(zhì)量卻減低。 ? 血流顯像受儀器性能影響。同一血流不同儀器即使在增益相同情況下也可有不同的顯示效果。 ? 彩色多普勒血流圖采用的是自相關(guān)技術(shù)，可迅速技術(shù)出血流速度、血流方向和速度方差，但是無法提供流速的瞬時分布，不能定量分析峰值流速。