28、四、多普勒血流现象
多普勒血流监测注意事项
多普勒血流监测注意事项
1. 多普勒血流监测通常由专业医疗人员进行操作，非专业人员不应进行操作和解读结果。
2. 进行多普勒血流监测前应清楚患者的病史、症状和相关检查结果，以便有针对性地选择监测方法和解读结果。
3. 患者在进行多普勒血流监测前需要脱掉紧身的衣物，以保证能够顺利完成监测。
4. 进行多普勒血流监测时，患者应保持平静和放松，避免运动和用力呼吸等干扰因素的影响。
5. 在操作多普勒仪时要注意对探头所涂的凝胶进行清洁，以确保信号传输的质量。
6. 在监测过程中，应及时调整仪器的设置和探头的位置，以获取清晰、稳定的血流信号。
7. 解读多普勒血流监测结果时，需要结合患者的临床情况和相关检查结果进行综合分析，并与参考值进行对比。
8. 在监测过程中，若发现异常的血流信号或无法得到有效的监测结果，应及时重新操作或采取其他必要的措施。
9. 综合评估多普勒血流监测结果时，应将其作为临床判断的一个重要参考，并结合其他影像学检查、病史等信息进行综合分析。
10. 多普勒血流监测结果的误差来源于操作者的水平、仪器的质量、患者的体位和状态等多个方面，因此应充分考虑这些因素，避免过度解读结果。
多普勒效应
uΔt
S v S
· · · ··
vSΔt
vS —— 马赫数 u
高能带电粒子在介质中的速度超过光在介质中的速 度时，将发生锥形的电磁波—切连柯夫辐射。
三、光的多普勒效应的应用
20世纪20年代，美国天文学家斯莱弗在研究远 处的旋涡星云发出的光谱时，首先发现了光谱的红移， 认识到了 旋涡星云正快速远离地球而去.1929年哈勃 根据光普红移总结出著名的哈勃定律：星系的远离速 度v与距地球的距离 r成正比，即v=Hr,H为哈勃常数. 根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定，人们相信 宇宙在长时间内一直在膨胀物质密度一直在变小. 由 此推知，宇宙结构在某一时刻前是不存在的，它只能 是演化的产物. 因而1948年伽莫夫（G. Gamow） 和他的同事们提出大爆炸宇宙模型. 20世纪60年代以 来，大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受，以致被天文 学 家称为宇宙的"标准模型" .
2.彩超
多普勒颈脑血液测速仪
三、多普勒效应的应用
2.彩超
超声多普勒效应测血流速的原理
三、多普勒效应的应用 3.光波的多普勒效应
“红移现象”是证明宇宙在 膨胀的一个有力证据．
通过这节课的学习，
你有哪些感触和收获？
作业
• 课下请同学们通过多种途径调查多普 勒效应的应用都渗透到哪些领域，并 从中选出一个你最感兴趣的应用做进 一步的研究，写一篇小论文或做成 PPT课件。
N
接收频率为：
vt
N v f 接＝ ＝f 源 t λ
波源静止，观察者朝波源以速度v1接近
由前面的实验知道此时波源的波长仍为λ，波 的传播速度为ν，则在时间 t 内，观察者接收 到的完全波的个数为：
（v+v1）t N
经颅多普勒(TCD)
• 血流速度减慢
1 全部受检血管血流速度减慢：多见于颅外原 因， 如心输出量明显减低，血黏度增高，低血压，休 克和颅内压增高等． ２严重狭窄（大于９５％）时狭窄段血流速度减低， 频谱形态完全丧失． ３颅内某支动脉严重狭窄或闭塞时，狭窄远端的多 普勒信号减弱，血流速度减低或消失． ４脑底动脉扩张．
2）搏动指数（PI）：反映血管顺应性和血管 弹性的指标。 PI的增高或减低主要取决于舒 张末期流速的高低． VP VE PI ＝ VM
VP增高的发生率远远低于VP降低； VP增高往往发生于 单支血管
b：VE的改变： VE 降低
诊断标准： 1. 频谱图像的变化 2. 频谱的血管弹性指标变化 3. 出现高阻波形
4. 血管性头痛： 1）单纯的VP增高：单支或多支血管的VP 增高，而VE、VM及其它参数正常，频谱图像 亦正常，表现为脑血管痉挛的多普勒频谱图 像。 2）单纯的VP降低：单支或多支血管的VP 降低，而VE、VM按比例降低或正常，但其它 参数正常，频谱图像亦正常，表现为脑供血 不足或脑血管扩张的多普勒频谱图像。 3）同名血管两侧血流速度不对称：
鉴别： 1. 节段性和整支血管 2. 多根和单根或少数血管 3. 应用药物或动态反复检查 4. 脑动脉硬化的频谱特征
3. 脑动脉硬化症： 1）频谱图像改变： a：收缩峰S2>S1， S2与S1融合，伴VE降低
单纯S2>S1， S2与S1融合，无VE降低，不表明脑动脉硬 化，而是血管的年龄因素所致 b：收缩峰S1极陡直， S2不明显，VE明显降低，为
在颧骨的顶部即眼眶外缘至耳翼之间 ICA终末段 MCA ACA PCA
2. 眼窗
经眼眶途径，通过视神经孔 ICA虹吸段 OA
3. 枕窗
经枕骨下枕骨大孔的途径，颈后部正 中线枕骨粗隆下3－3.5cm
生活中的“多普勒现象”
生活中的“多普勒现象”作者：韩吉辰来源：《百科知识》2009年第14期你可能发现，当飞驰的火车接近我们时，其汽笛的轰鸣声会非常尖锐刺耳，而当离开我们时汽笛的轰鸣声会一下子低沉下去，汽笛轰鸣声的音调变化是非常明显的，同样的情况还有疾驶警车的警笛声和赛车的发动机声。
这有什么奇怪的吗?难道这里还有什么奥秘吗?是的，科学家从这种熟视无睹的日常现象中发现了非常重要的科学规律：这种由于声源运动而引起音调变化的现象，在物理学上被称为“多普勒现象”。
飞驰而来的火车……奥地利物理学家多普勒生于1803年，是萨尔茨堡一名石匠的儿子，父母本来期望他子承父业，可是他自小体弱多病，无法当一名石匠。
他们接受了一位数学教授的意见，让多普勒到维也纳理工学院学习数学，毕业后又到维也纳大学学习高级数学、天文学和力学。
那是1842年的一天，多普勒带着小女儿在铁道旁散步时，就注意到了当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的波频会改变。
经过认真思考，他首先提出了这一理论：声波频率在声源移向观察者时变高，而在声源远离观察者时变低。
在那个时代，根本没有精密仪器能够量度出那些音调的变化。
反对的人不屑地认为：这不过是听者耳朵的一种错觉罢了。
面对权威的反对，多普勒想最好的办法就是利用实验来验证。
在那个时代，没有仪器能够量度出那些变化，多普勒想出了一个“笨”方法：请有经验的乐手亲耳辨别。
他请一些乐手在飞驰的火车上露天奏出一定音调的乐音，请另一些乐手在月台上记下火车接近和离开时听到的音调高度。
反复实验以后，结果出来了：支持“多普勒效应”的存在!那么“多普勒效应”的原理是什么呢?原来我们耳朵听到的所谓“音调”是由声音的频率(每秒钟声源振动的次数)决定的，频率高的音调就会尖锐，频率低的音调就会低沉。
当波源和观察者相对静止时，1秒内通过观察者耳朵的波峰的数目(叫做“频率”)是一定的，观察者听到的频率等于波源振动的频率。
也就是说：听到的是“原声”。
当波源向观察者快速运动(或观察者向波源快速运动)时，1秒内通过观察者耳朵的波峰数目就会增加，这时观察者听到的声音频率增加，频率高的声波音调就尖锐一些：反之，当波源和观察者互相远离时，观察者听到的频率变小，频率小的声波音调就低沉。
第三节 超声多普勒成像原理 第四节脉冲多普勒技术
f f0
多普勒频移为负 血细胞背向探头运动 反向流动
f 值越靠近 fo，血细胞运动速度越小 多普勒频移越大血细胞运动速度越大
P( f )
血管壁 反向流 运动
固定目标 正向流
0
f0
f 11
三、频谱分析与显示
2. 频谱显示 (1)音频输出
频移信号
音调高低反映频率高低
声音响度反映振幅大小
声讯号
高速血流声音高调、尖锐 低速血流声音低调、沉闷
19
20
心尖位左心长轴切面彩色多普勒血流成像图
21
二. 血流彩色显示（伪彩色） 对血流信息给予伪彩色编码（红、兰、绿） 1）一般用红色表示正向流，即朝向探头流动 2）一般用兰色表示反向流，即背离探头流动 3）速度梯度大小（湍流发生程度）用绿色表示 正向湍流 — 红、绿色混合，呈黄色 反向湍流 — 兰、绿色混合，呈青色 绿色混进愈多，湍流发生程度愈大 4）血流速度快慢 用辉度反应 速度快 — 色彩鲜亮 速度慢 — 色彩暗淡
最大探测深度
超声传播速度 2脉冲重复频率
PRF c 2 Rm a x
5
根据采样定理，为了使信号不发生频率重叠
PRF 2 fd max
fdmax是最大流速vmax产生的最大多普勒频移
尼奎斯特频率极限
脉冲重复频率的二分之一，即PRF/2，称为尼奎斯特频 率极限。在脉冲式多普勒的频谱显示中，如果fdmax< PRF/2， 多普勒频移信号的大小和方向均可得以准确的显示。 《信号与系统》奥本海默著 奈奎斯特率
6
2.脉冲重复频率对血流测量的限制
频移公式
fd
v c
cosi
cosr
f0
B超原理和多普勒效应
B超原理和多普勒效应B超是超声波成像的一种技术，通过超声波在人体内的传播、反射和衍射等现象，利用不同组织对超声波的吸收和反射特性来形成图像。
B超的原理主要包括超声波的发射、接收、成像和多普勒效应。
超声波发射部分，B超使用一种称为压电晶体的装置作为发射器，在施加电压时会产生超声波的脉冲。
这些超声波经过传导介质进入人体，传播的速度与该介质的特性有关。
超声波接收部分，B超使用的也是压电晶体，只不过此时它作为接收器接收来自物体的回波信号。
当超声波遇到物体界面时，部分能量会被反射回来。
这些返回的超声波通过接收器传回，经过一系列的处理后，可以得到图像。
超声波成像部分，B超使用的是回波信号的强度来确定图像的亮度。
当超声波被物体吸收或散射时，回波信号较弱，图像相应的区域会显示为暗色；当超声波被物体反射时，回波信号较强，图像区域显示为亮色。
通过对回波信号的处理和整合，B超可以形成一个与被检测物体相对应的图像。
多普勒效应是指当超声波遇到运动的物体时，其频率会发生变化的现象。
这种变化称为多普勒频移，可用于测量物体相对于B超探头的运动速度和方向。
在B超中，多普勒效应主要应用于血流图像的获取。
当超声波通过血液流动的血管时，会与流动的红细胞发生相互作用，使超声波频率发生变化。
这种变化可用来检测和测量血流速度、血流方向以及血流的性质。
多普勒测量的过程中，B超探头发送连续的超声波，并接收反射回来的超声波。
通过分析接收到的信号与发送信号的频率差别，就可计算出血流的速度和方向。
根据多普勒频移的大小和方向，可以在图像上显示出不同颜色的线条，用于表示血流的速度和方向。
总的来说，B超利用超声波在人体内传播、反射和衍射等原理，通过对回波信号的处理和整合，可以形成一个与被检测物体相对应的图像。
多普勒效应则应用于血流图像的获取，通过测量超声波频率的变化，可以获得血流的速度和方向。
这些原理和技术在医学诊断中起着重要的作用，为医生提供了非侵入性的检查手段。
第4节 多普勒效应
2）频谱幅值 3）频移方向 4）频谱强度
血流彩色显示（伪彩色）
对血流信息给予伪彩色编码（红、蓝、绿）
1）一般用红色表示正向流，即朝向探 头流动
2）一般用蓝色表示反向流，即背离探 头流动
3）速度梯度大小（湍流发生程度）用绿色 表示 正向湍流 — 红、绿色混合，呈黄色 反向湍流 — 蓝、绿色混合，呈青色 绿色混进愈多，湍流发生程度愈大
两者的运动不 在其连线上
仅观察者动 仅波源运动 两者都运动
1. 波源不动，观察者运动 若观察者向波源运动 （v 0）
分析：
a. 相对于观察者，波 的速度 c+v。
b.波源不动，它发出的
波的波长不变。
f
波速 波长
c
v
比较： f c v c v c v f
cT c
2. 当 fd为一定值时， f0越小，所测量的流速 v 越大。
意义：测量高速血流，拟选用低频探头
3. fd与 cos成正比，声束与血流方向平行
时，多普勒频移为最大值，随着两者夹角 的增大， fd逐渐减小。所以，在进行超声 多普勒检查时，为获取最大的频移信号， 应使超声束和血流方向尽可能平行。但这 样一来又增加了衰减损耗，因此实际应用
另外，为获取最大的频移信号，应使超声束 和血流方向尽可能平行。但这样一来又增加了衰
减损耗，因此实际应用中常取 450。
3. 血流速度大小的提取
v fdc
2 f0 cos
在实际检查时，探头频率f0已经选定则不 再改变，声速c在人体中亦为定值。因此， f0 和c可视为常数，用K表示。
脐动脉血流参数正常值
推荐不同孕期的脐动脉血流参数正常值:脐动脉血流变化,反映血管阻力情况.(1)脐动脉收缩期峰值和舒张末期流速之比(S/D), S代表收缩期峰值流速,反映血流量,D代表舒张末期流速,反映胎盘血管阻力.正常妊娠脐动脉血流S/D值岁孕周增大而逐渐降低,S/D从早孕大于4,随着孕周增长可以降到小于3,甚至是2以下.这表明胎盘逐渐成熟,胎盘内血管包括母体妊娠子宫血液循环那部分的动脉/静脉逐渐增多.增粗,胎盘外周阻力下降.使脐动脉在舒张期时仍能维持足够的血流一满足胎儿的雪供.(2)测量脐动脉血流S/D值最佳测量位置是脐动脉与胎盘附着处,这里测出的值要比靠近胎儿侧段的值低,所以不要随意的见到脐动脉就测出一个比值.越是靠近胎盘侧越好.(3)脐动脉血流S/D值增高常见于妊高症引起的胎盘功能不全.脐动脉扭曲.和母亲糖尿病.(4)脐动脉血流S/D值一般在孕32周以后.....2.7加减0.5左右.孕周脐动脉血流S/D值20 4.73(左右)21 4.2822 4.1423 4.0724 3.8625 3.8226 3.7627 3.6528 3.5929 3.4830 3.4231 3.3132 3.1933 3.1434 3.0835 2.9636 2.8537 2.7438 2.7439 2.6240 2.5141 2.39超声医学》第四版资料正常妊娠在第22孕周前，脐动脉血流频谱变化不大。
收缩期血流速度波形陡而尖舒张期血流相对较低据国内外有关报道：脐动脉流速的A/B值在第20孕周为3.9第30孕周前A/B值下降较迅速以后下降较平稳至30孕周后下降至3.0以下我们这里较多的测量脐动脉的S/D值对于>32孕周的测量，<3视为正常，孕足月的应<2.5测量的意义主要是看是否有胎儿宫内窘迫的情况脐动脉孕周 PI RI21-24 1.08(+/-)0.22 0.64(+/-)0.0825-26 1.02(+/-)0.20 0.65(+/-)0.0627 1.00(+/-)0.20 0.63(+/-)0.0728 0.95(+/-)0.19 0.63(+/-)0.0729 1.00(+/-)0.23 0.63(+/-)0.0830 1.01(+/-)0.26 0.62(+/-)0.0731 1.02(+/-)0.26 0.64(+/-)0.0932 0.95(+/-)0.21 0.62(+/-)0.0833 0.93(+/-)0.19 0.60(+/-)0.0834 0.90(+/-)0.21 0.58(+/-)0.0935 0.85(+/-)0.16 0.57(+/-)0.0736 0.86(+/-)0.48 0.57(+/-)0.0737 0.86(+/-)0.16 0.57(+/-)0.0738 0.86(+/-)0.20 0.56(+/-)0.0839 0.84(+/-)0.15 0.56(+/-)0.0840 0.84(+/-)0.15 0.55(+/-)0.08脐动脉血流检测技术及其临床应用Fitzgerald和Drrmn在1997年首次成功的记录胎儿脐动脉血流信号（fetal umbilicalartery tlow signal），这一技术为了解胎儿-胎盘循环的血液动力学改变提供了一种简便、有效、可重复、无创伤的检测方法，对于高危妊娠的监测及围产儿结局的预测有重要作用，是其它产前检测方法所不能代替的。