第五节 彩色多普勒显示方式
-、概念
在临床上彩色多普勒成像多用于血流声像图显示,即彩色多普勒血流显像,它是以二维声像图为背景,对感兴趣的目标检测区域利用自相关技术处理,并进行彩色编码,将二维彩色信息叠加到灰阶图像的相应区域内,实现解剖结构与目标运动状态相结合的实时显示。彩色多普勒血流显像提供了一幅既有解剖结构的实时切面,又有动态变化的彩色血流的声像图。它是继心导管技术以来心血管疾病检查的一项重大突破,被称为无创性心血管造影。
二、基 本 原 理
彩色多普勒血流成像技术所采用的方式与二维成像技术相似,用一个相控阵探头所发出的超声束对脏器作平面扫查,对感兴趣的目标监测区域进行自相关处理,目标检测区的每一个方向上要发射几个脉冲,接收到的回波信号分两路,一路形成二维黑白解剖结构声像,另一路进行自相关处理,并用红、绿、蓝三原色对不同血流信息进行彩色编码,将编码结果用不同颜色显示在相应的二维声像内。
彩色多普勒显像中血流方向用颜色来表示,通常以红色代表朝向探头的血流,以蓝色代表背离探头的血流。速度的大小以色调的高低即色彩的亮度来表示,明亮的色彩代表流速快,深暗的色彩代表流速慢。亮度代表血流平均速度,以红、黄、蓝、绿、青多彩小点交织代表湍流。
三、彩色多普勒显像的优缺点
优点 与连续多普勒和脉冲多普勒相比,彩色多普勒能在二维切面上直观地显示血流方向、血流速度和血流状态等重要信息,对血流的性质和流速在心脏、血管内的分布比连续和脉冲多普勒显示更快、更直观,可明确分流与反流的起源、部位、方向和性质,非常适宜显示分流血流以及瓣口反流血流。
2.缺点 第一,彩色多普勒血流成像由于采用自相关技术作信号处理方式,得到的是平均血流速度,对血流的定量分析不如脉冲和连续多普勒成像。第二,为了获得较大范围的彩色血流显示,每秒帧数必须减少,二维图像质量往往下降。第三,彩色多普勒血流显示也会受超声人射角以及频移的影响,当血流速度引起的频移超过奈奎斯特频率极限时,彩色信号就会出现混迭,表现为彩色逆转。在有高速射流时,由于混迭和湍流的出现,可使多种色彩混合而出现白色;在有明显血流紊乱时,可出现多彩斑点血流镶嵌图形。
四、彩色多普勒血流成像系统
彩色多普勒血流成像系统通常同时配有M型、二维、脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普5种显示方式,这些显示方式可单独使用,也可几种工作方式同时使用。
1.M型超声主要用于心血管的检査,可测量房室腔及血管内径、室壁厚度、瓣膜形态及活动情况等。
2.二维超声成像用于心血管、腹部脏器等的切面超声检查,可直观地显示扫查区域的组织结构情况。
3.脉冲多普勒可用于记录血管及心脏各瓣膜口等处的血流速度频谱,并进行频谱分析和血流速度定量研究。
4.连续多普勒主要用于评价狭窄口、反流口及分流口的血流速度,并据此估算压力阶差。
5.彩色血流多普勒可进行反流、分流和狭窄口的血流显像研究
第六节 彩色多普勒技术使用要点
要想记录到理想的频谱多普勒血流图,在进行彩色多普勒超声探测过程中,需要进行多种参数调节,如发射超声频率、速度标尺、增益调节、彩色图标、波器调节、取样框调节、零位基线移动、余辉调节、消除彩色信号闪烁等。在实际工作中,要注意以下几点:
1.探头的选择 根据检查部位选择合适的换能器,选择适当的超声频率。
2、多普勒增益调整 原则是:在频谱和彩色血流图像显示清楚的前提下,尽可能地减少暖声信号。以看清检查目标为宜,不要太亮或太暗。通常将增益旋钮由小到大调到刚刚出现闪烁的彩色斑点时,再稍微往回调到斑点刚刚消失,此时彩色信号得到最充分放大而又没有干扰。3、滤波器调整 来自于房壁、室壁和瓣膜运动的低频信号会干扰血细胞的频移信号,在多普勒技术中,需要通过滤波器滤掉。在滤过的同时,也将滤掉一些与壁运动信号频率相近的低频血流信号。故需要根据具体情况调整滤波器阈值获得病变血流最佳图像。通常高速血流用高通滤波,低速血流选用低通滤波。
4.信号抑制调节信号抑制用以去除脉冲和连续多普勒频谱显示中的低振幅噪声。加大信号抑制程度可使频谱更清晰,但有时为显示最大血流速度,抑制功能应尽可能调低,以频谱上出现少许噪声信号但又不至于干扰图形的分析为度。
5.取样大小 用以调整脉冲多普勒取样门的长度,调整取样门的原则是:在不影响流速定位的前提下,尽可能增大取样门的长度,以增加多普勒信号强度。但增加取样门长度,则会减少距离分辨率,一般小儿选择3~5mm,成人选择5~8mm。
6.基线调整 用于增大脉冲多普勒和彩色多普勒的流速测定范围。正向血流出现混迭时可将基线下调;反向血流出现混迭时,可将基线上调。基线调整的最大范围为两倍的尼奎斯特频率极限。
7.消除闪烁 为了消除血流显示中的闪烁伪影,要求病人屏住呼吸,并使用适当的滤波条件和调节速度量程。
第七节正常多普勒血流特征
一、正常血流性质
正常血管内血流为层流,血红细胞平行于血管壁运动,血管中央的血流速度略快于血管边缘处的血流速度。彩色多普勒显示为红色(血流朝向探头方向流动)或蓝色(血流背离探头方向流动),中间比边缘要亮些。频谱多普勒显示窄带未填充,频谱与基线之间有明显的空窗。正常情况下心脏与血管内的血流速度都有一定的范围。
二、血 流 方 向人体正常心脏及血管内的血流方向是固定的,如动脉内血流是由大血管向远端方向流动即一般动脉内血流是离心性的,静脉内血流是向心性的。
三、血 流 时 相
正常动脉血流有收缩期和舒张期两个时期。收缩期速度快,舒张期速度慢。近心端静脉血流亦可受心脏收缩和舒张的影响,呈周期性改变。个别静脉血流方向受呼吸运动的影响也呈节律性改变。