最简单的多普勒系统探头含有两组压电晶片（图3-2），一组用来连续发射超声波，另一组用来持续接收静止组织及流动血液的背向散射信号。接收到的信号包含静止物体反射的与发射频率相等的频率以及移动的血细胞背向散射来的多普勒频移。由于回声信号通常很小，所以必须首先经过放大，然后通过解调器从接收到的信号中提取多普勒频移。其中一种用于多普勒系统的解调器如图3-4所示。接收到的信号首先被乘以发射信号，然后过滤去除高频部分，从而得到多普勒频移。由于多普勒频移接收信号的频率与发射频率不同，并且信号在组织中衰减，所以接收信号的振幅低于发生信号的振幅。如前所述，多普勒频移提取（通过解调器）并放大后就可以很简单地输出到扩音器或者使用频谱分析仪进行分析（图3-5）。操作者经过经验积累可以区分出正常或者异常血管发出声音的不同。
之前描述的仪器中并没有提供血流与探头之间相对方向的信息。这些信息可以从回声信号中得到，朝向探头移动的物体探测到的频率增加，远离探头移动的物体探测到的频率下降。从接收到的多普勒信号中提取方向信息需要更复杂的电子元件或者软件，这些在本书中将不再详细解释。血流方向被分离出来后，可以用立体扩音器的一个频道来播放正向血流，另一个频道用于反向血流。
图3-4 解调器
用于提取多普勒频率，用发射信号（A）乘以接收信号（B），然后滤过高频成分（C），剩下多普勒信号（D）（引自：Fish，1990）
在同一频谱中同时显示正向和反向多普勒信号会更加合理和实用。这可以通过将信号置于基线的两侧来实现，朝向探头的血流信号位于基线上方，背向探头的血流信号位于基线下方。图3-6A显示的是椎动脉和椎静脉的血流在频谱中显示为不同的方向。大多数的多普勒系统允许操作者根据需要反转显示方向，背向探头的血流将显示在基线上方，操作者要知道已进行该操作以正确解释结果。反转显示通常在屏幕上会有提示（图3-6B）。基线也可以上下移动来更好地显示频谱（图3-6C）。
同流动的血液产生多普勒频移一样，缓慢移动的血管壁作为大的反射界面产生高振幅、低频的多普勒频移信号，而血液则产生低振幅、高频的多普勒频移信号。这些信号被称为“管壁搏动”，通过高通滤波器将其过滤掉。高通滤波器会过滤掉任何低于阈值频率的信号，阈值频率可以由操作者来控制。如果设置值过低，则管壁搏动信号（图3-7A）将无法被去除；相反，如果设置值过高，一些重要的多普勒信息将会被去除，可能导致波形改变（图3-7C）（如可能使舒张期血流消失）。理想的滤波器设置（图3-7B）应去除如管壁搏动这种不需要的信号，而又不会去除重要的血流信息。
图3-5 简单连续多普勒系统的组成元件
图3-6
A.使用基线可以使正向和反向的血流在同一频谱图中显示出来，B.在需要的时候也可以进行反转，使基线上的血流速度显示为负值（标记“inv”）；C.可以改变基线位置更好地使用频谱图。二维成像的发射频率和多普勒频率通常都显示在屏幕上
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