能量多普勒成像

前面我们讨论的是如何在灰阶图像上叠加多普勒频移生成彩色图像。但是也可以显示多普勒信号的背向散射能量而不显示其与声束的相对速度（频移）。随着背向散射能量的增加，彩色标尺的亮度也随之增加。如图4-16显示，仪器可以显示血流运动的存在，但是不显示其相对速度或者血流方向。能量多普勒的优势在于其与声束入射角度无关，相比传统的多普勒频率显示，提高了敏感性。图4-17A显示的是由于生成声束晶片的排列缘故，导致其与一条血管有一系列的夹角。当中间的声束与血管呈90°时，一部分声束与血流的夹角会＜90°，则血流会朝向部分声束方向而远离另外的声束方向。其探测到的频率范围如图4-17B所示，血流会出现朝向声束（产生正向多普勒频移）和远离声束（产生负向多普勒频移）的现象。这一系列多普勒频移的平均值为零，所以在彩色多普勒频率图中没有血流信号显示。但是其总能量（即图4-17B中的曲线下面积）可以显示出来，这和在较小声束角度时获得的信号相似。所以背向散射能量的显示与角度无关。由于不显示多普勒频率，所以能量多普勒不会出现混迭伪像。但是背向散射能量会受组织衰减的影响，较深位置的血流信号会比浅处的血流信号低。

图4-16　患侧颈内动脉的能量多普勒图像，显示出狭窄的血流通道

在血管壁的位置，由于取样门可能只覆盖了部分血管，所以探测到的背向散射能量会较低，显示的能量多普勒会比血管中心暗。彩色多普勒成像显示的是取样门内探测到的平均频率，不会受取样门是否完全覆盖血管的影响，所以能量多普勒可以更好地显示血流的边界。

能量多普勒敏感性的提高取决于噪声与多普勒信号之间的比例。如果把彩色增益提高到可以看到背景噪声，操作者会发现噪声表现为彩色框内五颜六色的斑点。这是因为这些噪声是含有各种频率的低振幅信号。噪声在所有频率中都会出现，所以可以用高通滤波器将其去除。由于能量多普勒显示的是能量而不是频率，所以其受低振幅噪声的影响较小（低振幅噪波显示为较暗的色彩甚至完全不显示）。

能量多普勒的主要缺点是需要使用高的帧平均来提高其敏感性，这就意味着操作者可能需要保持探头静止来获得较好的图像。所以这种方法不适用于血管的快速扫描。由于能量多普勒不依赖于角度，所以其对弯曲血管的显示很有帮助。能量多普勒还可以更好地显示边界（如在斑块周边）。一些超声操作系统可以同时显示彩色血流图像和能量多普勒图像来提供定向信息。在该模式下，朝向探头的血流能量信号显示为红色，而远离探头的血流能量信号显示为蓝色。该模式不显示速度信息。