彩色多普勒血流顯像
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彩色多普勒血流顯像(color Doppler flow imaging,CDFI)
彩色多普勒又稱二維多普勒,它把所得的血流信息經(jīng)相位檢測、自相關(guān)處理、彩色灰階編碼,把平均血流速度資料以彩色顯示,并將其組合,疊加顯示在B型灰階圖像上。它較直觀地顯示血流,對血流的性質(zhì)和流速在心臟、血管內(nèi)的分布較脈沖多普勒更快、更直觀地顯示。對左向右分流血流以及瓣口返流血流的顯示有獨到的優(yōu)越性。但對血流的定量不如脈沖波和連續(xù)波多普勒。
彩色多普勒是在頻譜多普勒技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的利用多普勒原理進(jìn)行血流顯像的技術(shù),于1982年由日本的Namekawa、Kasai及美國的Bommer 最先研制成功,日本Aloka公司于1982年生產(chǎn)出第一臺彩色多普勒血流顯像儀。1986年開始用于周圍血管血流成像。它可以無創(chuàng)、實時地提供病變區(qū)域的血流信號信息,這是X線、核醫(yī)學(xué)、CT、MRI 以及PET所做不到的?! ?/p>
原理
彩色多普勒血流儀與脈沖波和連續(xù)波多普勒一樣,也是利用紅細(xì)胞與超聲波之間的多普勒效應(yīng)實現(xiàn)顯像的。彩色多普勒血流儀包括二維超聲顯像系統(tǒng)、脈沖多普勒(一維多普勒)血流分析系統(tǒng)、連續(xù)波多普勒血流測量系統(tǒng)和彩色多普勒(二維多普勒)血流顯像系統(tǒng)。震蕩器產(chǎn)生相差為π/2的兩個正交信號,分別與多普勒血流信號相乘,其乘積經(jīng)模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號,經(jīng)梳形濾波器濾波,去掉血管壁或瓣膜等產(chǎn)生的低頻分量后,送入自相關(guān)器作自相關(guān)檢測。由于每次取樣都包含了許多個紅細(xì)胞所產(chǎn)生的多普勒血流信息,因此經(jīng)自相關(guān)檢測后得到的是多個血流速度的混合信號。把自相關(guān)檢測結(jié)果送入速度計算器和方差計算器求得平均速度,連同經(jīng)FFT處理后的血流頻譜信息及二維圖像信息一起存放在數(shù)字掃描轉(zhuǎn)換器(DSC)中。最后,根據(jù)血流的方向和速度大小,由彩色處理器對血流資料作為偽彩色編碼,送彩色顯示器顯示,從而完成彩色多普勒血流顯像。
彩色多普勒血流顯像獲得的回聲信息來源和頻譜多普勒一致,血流的分布和方向呈二維顯示,不同的速度以不同的顏色加以別。雙功多普勒超聲系統(tǒng),即是B型超聲圖像顯示血管的位置。多普勒測量血流,這種B型和多普勒系統(tǒng)的結(jié)合能更精確地定位任一特定的血管。
1、血流方向 在頻譜多普勒顯示中,以零基線區(qū)分血流方向。在零基線上方者示血流流向探頭,零基線以下者示血流離開探頭。在CDI中,以彩色編碼表示血流方問,紅色或黃色色譜表示血流流向探頭(熱色);而以藍(lán)色或藍(lán)綠色色譜表示血流流離探頭(冷色)。
2、血管分布CDI顯示血管管腔內(nèi)的血流,因而屬于流道型顯示,它不能顯示血管壁及外膜。
3、鑒別癌結(jié)節(jié)的血管種類 用CDI可對肝癌結(jié)節(jié)的血管進(jìn)行分類。區(qū)分其為結(jié)節(jié)周圍繞血管、給節(jié)內(nèi)緣弧形血管。結(jié)節(jié)的流人血管、結(jié)節(jié)內(nèi)部血管及結(jié)節(jié)流出血管等?! ?/p>
展望
CDFI顯示人體的血流,二、三維超聲成像顯示人體的解剖結(jié)構(gòu),二者提供了完整的人體解剖信息。以CDFI為基礎(chǔ),由于CDFI不需要方向分離、頻域解調(diào)等處理,可降低檢測閾值,便于顯示小血管中的低速血流,但不能區(qū)分流向和流速。
90年代又發(fā)展了四種彩色多普勒技術(shù):廠)多普勒能量圖、能量多普勒和血管造影(Color DoPPer Efififigy lyygigg,Power DoPPerImaging Anglo)。(2)彩色多普勒能量圖(CDE)。(3)彩色多普勒組織成像(CDT?。┯址Q為多普勒心肌顯像(DMI)。(4)能量運動成像(PMI)。CDFI、CDTI、CDE都是利多普勒頻移信號的信息量加在常規(guī)的二維圖上進(jìn)行成像的,它顯示血流或組織的運動情況。CDE雖不能表示彩色血流的方向和速度,但有很高的空間分辨力,對小血管的低速血流很敏感,目前已能顯示0.mm/s低速的血流。
日本東芝公司將CDFI和CDE兩者所長結(jié)臺起來,發(fā)明了一種DPA(方向能量圖),既能對低速血流的敏感性,又有彩色多普勒的方向性。CCD(彩色多普勒速度能量圖)是近年來開發(fā)的新技術(shù)對血流顯像更簡便、更敏感。尤其是可顯示心肌內(nèi)的冠脈穿插支,對冠心病的研究開拓了新領(lǐng)域。
美國GEFIOW的專利技術(shù)得到更好的血管及血流圖像的空間分辨率和時間分辨率,能動態(tài)清晰地看到血流的運動和血管壁的不規(guī)則運動。是超聲技術(shù)的新突破。QTV(定量組織速度成像)技術(shù)是近年興起的新技術(shù),是定量分析心肌存活性的新手段。以原始數(shù)據(jù)存儲和超高幀頻為基礎(chǔ),克服了傳統(tǒng)多普勒心肌成像的局限性,因此臨床上可廣泛地應(yīng)用于冠心病、高血壓、心肌病、心臟電生理等方面的檢查。
Ge system Five型高檔數(shù)字多普勒超聲診斷儀推出的AMM(直線解剖M型)技術(shù),發(fā)展了傳統(tǒng)M型超聲心動圖技術(shù)。在360”范圍內(nèi)任意取樣對心臟各室壁均能精確觀察其厚度及增厚情況,也有利于射血分?jǐn)?shù)的準(zhǔn)確測量。在不同時期存儲二維超聲心動圖基礎(chǔ)上得到的M型圖像,在不同時期存儲的二維超聲心動圖上得到的M型圖像,可比較同一患者不同時期多個室壁節(jié)段運動情況,對了解治療及判斷預(yù)后均有重要意義。CMM(曲線解剖M型)于二維彩色多普勒速度圖像之上,將“M型曲線”放置于掃查切面內(nèi)任意一段心肌,其取樣線走向可為任意方向、任意形狀,并可置于心肌壁中央,然后獲得實時的二維彩色多普勒圖像中掃查切面內(nèi)所有心肌節(jié)段的舒縮運動時相信息,以及速度、運動幅度、加速度、能量及應(yīng)力率等局域心肌功能指標(biāo)。與定量組織速度成像(QTVI)技術(shù)結(jié)臺,給心肌缺血、心肌激動順序及多節(jié)段心肌運動分析帶來了新的手段。
近年開展的AQ(超聲聲學(xué)定量技術(shù))、CK(彩色寶壁運動成像技術(shù))技術(shù)可用于心內(nèi)膜自動描記,方便的觀察心臟室壁運動。心臟超聲軟件也十分豐富。有些高檔次心臟彩超可以報告川多種心臟檢測參數(shù),對臨床診斷各類心臟疾病極有價值。腹部彩超除作其它腹部臟器檢查外都裝有豐富的產(chǎn)科軟件,可方便的檢出胎齡,從而準(zhǔn)確方便地判定胎兒發(fā)育狀況及報告、羊水指數(shù)及多項胎兒發(fā)育參數(shù)。高檔彩超,特別是三維彩超都裝備了變頻探頭、寬頻探頭及超聲CT軟件,使圖像更清晰更逼真,分辨率更強,臨床應(yīng)用更廣泛。今天的彩色超聲多普勒所顯示的灰階和彩色圖像質(zhì)量對體內(nèi)流體(血液)的敏感程度均達(dá)到理想程度。所以說彩色超聲多普勒設(shè)備的開發(fā)成功是超聲醫(yī)學(xué)發(fā)展史上的又一個里程碑。
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