血流信号图解

彩色多普勒血流显像成像原理是在多普勒超声诊断装置中,其频移信号采用实时频谱分析技术,用相关技术和彩色编码技术处理,使多普勒信号转变成彩色信号,并与二维黑白声像图叠加,实现彩色血流显像。以彩色信号的不同颜色表示血流方向,例如用红色表示血流朝向探头,蓝色则表示血流背离探头流动。彩色信号色调也能反映血流速度(平均速度)的快慢,色调越暗淡,表示血流越慢。还能以彩色信号显示方式标志血管属性,如动脉血流彩色信号有规律的搏动,静脉血流彩色信号则持续地显示。CDFI还能反映血流的性质,如层流(正常血流)的彩色多普勒血流显像,血流的彩色信号显示色彩比较均匀。用较低的速度标尺时,血管腔中央部位彩色亮度高于外缘近血管壁处。提高速度标尺时,彩色信号中的亮度在整个血管从中央到周边处均没有差别。病变时出现的高速射流(jet)如超过Nygusit频率极限,血流的彩色信号出现倒错(混叠)。在颈动脉分叉部位或在动脉瘤内,其边缘出现血流分离和旋流(血流方向翻转),显示为管腔中央和近血管壁处的彩色信号颜色不同。如上所述,根据彩色多普勒血流显像的特点,对判断血流的方向、血流速度和血流的性质等有重要作用。另外,对血流解剖形态显示,如血管直径、走行、分布和分布多少及丰富程度等也有一定价值。现代高性能的彩色多普勒超声仪能显示直径为2mm以下的细小血管,以及2~3mm/s低流速、低流量血流,可以准确评价血流灌注与肿瘤血供特点。但由于脏器或肿瘤内的血管走行并不完全平直,CDFI血流显像又依赖探测角度,所以往往难以显示各个血管全貌。只能观察到某一段血管、某一断面或某一部分。因此,在声像图上其血管呈现彩点状、短线状、或树枝状分布。评价其丰富与否就只能根据其彩点状、短线状、或树枝状血管显示的多少而定,并无量化指标。较丰富的血流可显示较多的短线状、树枝状血流或网状血流,甚至呈火球状表现。

对血流速度的定量研究,以及血流动力学参数测定需依据多普勒血流频谱曲线的检测。多普勒血流频谱曲线图显示随时间变化的多普勒差频(频移)大小及分布。其纵坐标为频移轴,如将声束和血流间的夹角校正(<60°)后,可直接表达血流速度大小;横坐标为时间轴。多普勒血流频谱曲线图所显示的曲线有一定的宽度,称频宽,代表不同流速的红细胞分布范围。曲线的上包络线代表最高流速的变化,下包络线代表最低流速的变化,曲线上的明亮度表示流速分布中的红细胞密集程度。通过多普勒血流频谱曲线,在人体血流动力学的检测中,常用下列参数:收缩期血流峰值速度(peak systolic flow velocity,V man)、舒张末期血流速度(end diastolic flow velocity,V min)、平均血流速度(mean enveloped velocity,V mean)、搏动指数(pulse index,PI)、阻力指数(resistance index,RI)、收缩期血流峰值速度和舒张末期血流速度比值(V max/V min)以及充血指数(CI)等。经研究,RI和PI两项参数能在一定范围反映被测血管的远端阻力和动脉管壁的弹性情况,反映动脉硬化及其他病理改变。而且排除了声束与血流夹角的影响,有较大的参考价值,其计算公式分别为:

V max为收缩期最大血流速度(峰值),V min为舒张末期血流速度,V mean为平均血流速度,A为血管横切面积(cm2)。血管内血液流动速度分布不呈活塞形,而且受心脏搏动、呼吸及其他多种因素影响。测定血流量需用专门设计的瞬时(10ms)流速剖面显示技术,并将流速剖面上分段截取流速数据,乘以对应的管腔内环面积,获得分区环流量。全部环流量的总和为瞬时血流量。100次连续瞬时血流量相加为每秒血流量,再乘以60,得出每分钟血流量。本法称CVIQ技术,符合流量测定原理。