从多普勒频移计算出来的血流速度和真实血流速度的关系

    前面已经介绍了从频移值推算出血流速度公式。在测定血流速度时，超声波在组织中的传播速度和发射频率是固定不变的，这样，从频移值计算出来的血流速度v和真实的血流速度| v |存在一个非常简单的关系:

 

式中的θ是超声束和血流方向之间的夹角。从公式中可以看出，由多普勒频移计算出来的血流速度和真实血流速度差别的大小决定于超声束与血流方向之间夹角的大小。由图2一15所示，箭头代表真实血流速度矢量，纵轴上的分量代表从多普勒频移计算出来的血流速度。超声束与血流方向之间的夹角从-30°一+30°时，计算出来的血流速度和真实血流速度的差值仅仅是。0%-13%。另外有学者用检测角度函数的形式来表示这一关系。如图2一16所示，从图中曲线可以看出，在小角度检测时忽略角度误差而获得非常准确的血流速度是可能的。检测角度大于60°时误差急剧增加。

在进行颅脑血管检测时，我们无法估计超声束与血管走向之间的夹角。但是，在选择入射角度时受到了解剖学的限制，因为可利用的超声窗口限制了超声束的入射部位，而脑底血管与超声窗口的解剖位置相对恒定，这样就有了一个便于测量真实血流速度的解剖学基础，换句话说，就是超声窗口决定了只能以小角度检测颅内血管的血流速度。因此，可以略去这一角度引起的误差，即认为超声束与血管走向之间的夹角为零。

    应用连续多普勒检测颈部血管时，入射角度有重要意义。颈部血管走向与皮肤基本平行，检测探头放置在皮肤表面，这样，超声束与血管走向之间的夹角不可能很小，同时，这一角度又是可以估计的。经颅多普勒诊断仪允许对入射角进行修正，这样可以使计算出来的血流速度更近于真实的血流速度。

    【脉冲波多普勒和连续波多普勒】

    经颅多普勒诊断仪备有两种探头：脉冲波多普勒(pulsed-wave Doppler, PW)探头和连续波多普勒(continuous-wave Doppler, CW)探头。前者用于颅内血管的检测，后者用于颈部血管和外周血管的检测。

{C}一、{C}脉冲波多普勒

颅脑血管疾病检查时，往往需要检测颅脑血管中某一点的血流，则需要通过具有距离选通功能的脉冲波多普勒探头来实现。脉冲波多普勒采用单个换能器按一定的规律间歇地发射和接收超声波。开始探头作为波源发射出一组超声波之后，即作为接收器接收反射的回声。然而，脉冲多普勒接收器并不是接收所有的回声。为了获得颅内血管中所需点(声靶)的回声信息，必须采用距离选通接收器(或深度选通接收器)，如图2一17所示。人体中超声传播速度为c，在时间T_L内，脉冲波从探头到达声靶的距离为L，然后从声靶返回探头，总距离为2L=c·T_L，则探头和声靶的距离为:

可见，由于声速c可视为常数，故从发射脉冲到接收信号时间的长短和检测部位到探头的距离成正比。只要调节电子开关控制接收回声时间，就可以只接收到所需点的血流回声信号，而把无关的信息除去，这就是通过采用距离选通以后，实现定位血流测定。经过距离选通所获得的取样区域称为取样容积，如图2一18所示。取样容积是一个三维体积，其宽度取决于探查区超声束宽度，而超声束的宽度又取决于探头频率、探头直径和聚焦技术。在经颅多普勒诊断仪中，取样容积的宽度是不能调节的。取样容积的长度取决于取样脉冲持续时间(脉冲波群的长度)，设置不同的脉冲持续时间，就可以调节取样容积的长度。经颅多普勒取样容积相对比较大。这样，不仅可以接收到受检血管全部横截面的信号，而且还可以收到分支和邻近血管的信号。

 脉冲波多普勒的主要缺点是，所测流速值受到脉冲重复频率(pulse repetition frequency, PRF)的限制。脉冲重复频率是指单位时间内发射脉冲群的次数，即受到两个发射脉冲群的间隔时间的限制。根据取样定理，多普勒频移(f _d)必须小于1/2PRF，才能准确显示多普勒频移的方向和大小。脉冲重复频率的1/2称为尼奎斯特频率极限。如果多普勒频移值超过这一极限，经颅多普勒仪频谱就会发生混淆现象。