多普勒超声 - 版本历史

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物理原理

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{{NoteTA
|G1=Medicine
|G2=Physics
|G3=Technology
}}
{{Infobox medical intervention
| name = 多普勒超声
| image = Carotid_doppler_ultrasound.jpg
| caption = 颈动脉的彩色多普勒超声图像，显示血流方向（红色/蓝色）及频谱分析。
| synonyms = 多普勒超声检查、多普勒扫描
| pronounc =
| specialty = [[放射科]]、[[心脏病学]]、[[血管外科]]、[[产科]]
| used_for = 检测血流速度、方向及血流动力学异常
| ICD10 =
| ICD9 = 88.7
| MeSH = D018608
| CPT =
}}

'''多普勒超声'''（{{lang-en|Doppler ultrasonography}}）是一种利用[[多普勒效应]]来对体内组织运动（特别是[[红细胞]]在血管内的流动）进行成像和测量的[[医学超声检查]]技术。

[Image of doppler effect diagram]

与传统的B型超声（主要显示解剖结构）不同，多普勒超声主要用于评估[[血流动力学]]，如血流速度、方向以及是否存在湍流。这项技术在[[心脏病学]]（心血管疾病诊断）和[[血管外科]]（血管阻塞或血栓诊断）中具有至关重要的地位<ref name="Kremkau">{{cite book |last=Kremkau |first=Frederick W. |title=Sonography Principles and Instruments |year=2015 |publisher=Elsevier |isbn=978-0323322713}}</ref>。

== 物理原理 ==
多普勒超声的工作原理基于[[多普勒效应]]。当超声波探头向血管发射声波时，声波遇到运动中的[[红细胞]]会发生反射。
* 如果血流'''朝向'''探头运动，反射回来的声波频率会'''升高'''。
* 如果血流'''背离'''探头运动，反射回来的声波频率会'''降低'''。

这种频率的偏移（多普勒频移，Doppler shift）与血流速度成正比。其基本公式为：

:<math> f_d = \frac{2 f_t v \cos \theta}{c} </math>

其中：
* <math>f_d</math> 为多普勒频移频率。
* <math>f_t</math> 为发射频率。
* <math>v</math> 为血流速度。
* <math>\theta</math> 为声束与血流方向的夹角（入射角）。
* <math>c</math> 为声波在人体组织中的传播速度（约 1540 m/s）。

为了获得准确的速度测量，临床操作中通常要求入射角 <math>\theta</math> 小于 60 度，因为当角度接近 90 度时，余弦值趋近于零，导致无法检测到频移。

== 检查模式 ==
现代超声设备通常结合了多种多普勒技术：

=== 连续波多普勒 (CW) ===
* '''特点：''' 使用两个晶体，一个持续发射，一个持续接收。
* '''优点：''' 能够精确测量极高的血流速度（无混叠现象）。
* '''缺点：''' 无法分辨信号深度（距离模糊），即无法确定信号具体来自哪一条血管。

=== 脉冲波多普勒 (PW) ===
* '''特点：''' 使用单个晶体交替发射和接收。医生可以选择特定的“取样容积”（Sample Volume）来检测特定深度的血流。
* '''优点：''' 具有距离分辨力，可精确定位。
* '''缺点：''' 受限于脉冲重复频率（PRF），测量高速血流时会出现'''混叠现象'''（Aliasing），导致速度显示错误。

=== 彩色多普勒 (Color Doppler) ===
* '''原理：''' 将脉冲多普勒信号进行彩色编码，并叠加在灰阶（B-mode）解剖图像上。
* '''显示惯例（BART原则）：''' 通常遵循 "Blue Away, Red Towards" 原则。
** '''红色'''表示血流'''朝向'''探头。
** '''蓝色'''表示血流'''背离'''探头。
** 颜色的深浅或明亮程度通常代表流速的快慢。

=== 能量多普勒 (Power Doppler) ===
* '''原理：''' 仅检测多普勒信号的强度（能量），而不检测速度和方向。
* '''优点：''' 对低速血流极度敏感，不受角度影响，适合检测肾脏、卵巢等器官的微灌注。
* '''缺点：''' 无法提供方向信息。

=== 频谱多普勒 (Spectral Doppler) ===
* 以图形方式（时间-速度曲线）显示血流随心动周期的变化。常用于测量收缩期峰值流速（PSV）和舒张末期流速（EDV），进而计算阻力指数（RI）。

== 临床应用 ==
多普勒超声在医学诊断中有广泛应用：

=== 血管外科 ===
* '''[[深静脉血栓]] (DVT)：''' 诊断下肢静脉是否存在血栓，通过加压检查和观察血流充盈情况。
* '''[[动脉粥样硬化]]：''' 检测颈动脉或下肢动脉的狭窄程度。通过测量狭窄处的流速升高（伯努利原理）来评估狭窄百分比。
* '''静脉曲张：''' 评估静脉瓣膜功能不全和返流。

=== 心脏病学 (超声心动图) ===
* '''瓣膜病：''' 评估心脏瓣膜狭窄或关闭不全（返流）。
* '''先天性心脏病：''' 检测房室间隔缺损导致的异常分流。
* '''心功能：''' 计算心输出量和舒张功能。

=== 产科 ===
* '''胎心监测：''' 聆听胎儿心跳。
* '''脐动脉血流：''' 评估胎盘功能，监测胎儿是否存在宫内缺氧（IUGR）。

=== 神经科 ===
* '''经颅多普勒 (TCD)：''' 通过颅骨较薄处（如颞窗）检测大脑中动脉等颅内血管的流速，用于评估脑血管痉挛或狭窄。

== 局限性 ==
* '''气体与骨骼干扰：''' 超声波无法穿透肺部气体和致密骨骼，限制了其在某些部位的应用。
* '''角度依赖性：''' 如果探头角度不当，会导致速度测量严重误差。
* '''操作者依赖：''' 检查结果的准确性高度依赖于超声医师的技术水平和解剖知识。

== 参见 ==
* [[超声波]]
* [[医学超声检查]]
* [[多普勒效应]]
* [[血管造影]]
* [[超声心动图]]

== 参考文献 ==
{{Reflist}}

== 外部链接 ==
* {{Medical resources|MeshID=D015150|MedlinePlus=003304}}

[[Category:医学影像]]
[[Category:超声波]]
[[Category:医疗诊断]]

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 多普勒方程如下：
-:<math display="block"> f_\mathrm{d} = \frac{2 f_\mathrm{t} v \cos \theta}{c} </math>
+:<math> f_d = \frac{2 f_t v \cos \theta}{c} </math>
 其中：
-* <math>f_\mathrm{d}</math>：多普勒频移（接收频率 - 发射频率）。
+* ''f''<sub>d</sub>：多普勒频移（接收频率 - 发射频率）。
-* <math>f_\mathrm{t}</math>：探头此时的发射频率。
+* ''f''<sub>t</sub>：探头此时的发射频率。
-* <math>v</math>：血流速度。
+* ''v''：血流速度。
-* <math>\theta</math>：声束与血流方向的夹角（入射角）。
+* ''θ''：声束与血流方向的夹角（入射角）。
-* <math>c</math>：声波在人体组织中的传播速度（常数，约为 1540 m/s）。
+* ''c''：声波在人体组织中的传播速度（常数，约为 1540 m/s）。
 '''临床注意事项'''：<br>
-由于公式中包含余弦函数 <math>\cos \theta</math>，当声束与血流方向垂直（90度）时，<math>\cos 90^\circ = 0</math>，此时无法检测到任何频移信号。为了获得准确的流速测量，临床操作规范通常要求入射角 <math>\theta</math> 应'''小于 60度'''。
+由于公式中包含余弦函数 <math>\cos \theta</math>，当声束与血流方向垂直（90度）时，<math>\cos 90^\circ = 0</math>，此时无法检测到任何频移信号。为了获得准确的流速测量，临床操作规范通常要求入射角 ''θ'' 应'''小于 60度'''，以避免因角度过大产生的测量误差。
 == 主要技术类型 ==

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 多普勒方程如下：
-<math> f_d = \frac{2 f_t v \cos \theta}{c} </math>
+:<math display="block"> f_\mathrm{d} = \frac{2 f_\mathrm{t} v \cos \theta}{c} </math>
 其中：
-* ''f''<sub>d</sub>：多普勒频移（接收频率 - 发射频率）。
+* <math>f_\mathrm{d}</math>：多普勒频移（接收频率 - 发射频率）。
-* ''f''<sub>t</sub>：探头此时的发射频率。
+* <math>f_\mathrm{t}</math>：探头此时的发射频率。
-* ''v''：血流速度。
+* <math>v</math>：血流速度。
-* ''θ''：声束与血流方向的夹角（入射角）。
+* <math>\theta</math>：声束与血流方向的夹角（入射角）。
-* ''c''：声波在人体组织中的传播速度（常数，约为 1540 m/s）。
+* <math>c</math>：声波在人体组织中的传播速度（常数，约为 1540 m/s）。
 '''临床注意事项'''：<br>
-由于公式中包含余弦函数 <math>\cos \theta</math>，当声束与血流方向垂直（90度）时，<math>\cos 90^\circ = 0</math>，此时无法检测到任何频移信号。为了获得准确的流速测量，临床操作规范通常要求入射角 ''θ'' 应'''小于 60度'''，以避免因角度过大产生的测量误差。
+由于公式中包含余弦函数 <math>\cos \theta</math>，当声束与血流方向垂直（90度）时，<math>\cos 90^\circ = 0</math>，此时无法检测到任何频移信号。为了获得准确的流速测量，临床操作规范通常要求入射角 <math>\theta</math> 应'''小于 60度'''。
 == 主要技术类型 ==

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 == 物理原理 ==
-当超声探头（声源）发射的声波遇到正在流动的红细胞（反射体）时，反射回来的回声频率会发生改变，这种现象称为多普勒频移（Doppler shift）。
+当超声探头（声源）发射的声波遇到正在流动的红细胞（反射体）时，反射回来的回声频率会发生改变，这种现象称为[[多普勒效应|多普勒频移]]（Doppler shift）。
 多普勒方程如下：
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 其中：
-* <math>f_d</math>：多普勒频移（接收频率 - 发射频率）。
+* ''f''<sub>d</sub>：多普勒频移（接收频率 - 发射频率）。
-* <math>f_t</math>：探头此时的发射频率。
+* ''f''<sub>t</sub>：探头此时的发射频率。
-* <math>v</math>：血流速度。
+* ''v''：血流速度。
-* <math>\theta</math>：声束与血流方向的夹角（入射角）。
+* ''θ''：声束与血流方向的夹角（入射角）。
-* <math>c</math>：声波在人体组织中的传播速度（约为 1540 m/s）。
+* ''c''：声波在人体组织中的传播速度（常数，约为 1540 m/s）。
-'''临床注意事项'''：
+'''临床注意事项'''：<br>
-由于公式中包含 <math>\cos \theta</math>，当声束与血流垂直（90度）时，<math>\cos 90^\circ = 0</math>，此时无法检测到血流信号。为了获得准确的流速测量，临床操作规范要求入射角 <math>\theta</math> 应小于 60度。
+由于公式中包含余弦函数 <math>\cos \theta</math>，当声束与血流方向垂直（90度）时，<math>\cos 90^\circ = 0</math>，此时无法检测到任何频移信号。为了获得准确的流速测量，临床操作规范通常要求入射角 ''θ'' 应'''小于 60度'''，以避免因角度过大产生的测量误差。
 == 主要技术类型 ==

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 }}
-'''多普勒超声'''（{{lang-en|Doppler ultrasonography}}）是一种结合了[[医学超声检查]]成像与[[多普勒效应]]物理原理的技术。它利用超声波在遇到人体内运动目标（主要是血管内的[[红细胞]]）时产生的频率偏移，来实时评估血流动力学状态<ref name="ImagingTextbook">{{cite book |author=金征宇 |title=医学影像学 |edition=第3版 |publisher=人民卫生出版社 |location=北京 |year=2015 |isbn=978-7-117-21110-9}}</ref>。
+'''多普勒超声'''（{{lang-en|Doppler ultrasonography}}）是一种结合了[[医学超声检查]]成像与[[多普勒效应]]物理原理的技术。它利用超声波在遇到人体内运动目标（主要是血管内的[[红细胞]]）时产生的频率偏移，来实时评估血流动力学状态<ref>金征宇. 医学影像学（第3版）. 北京: 人民卫生出版社, 2015. ISBN 978-7-117-21110-9.</ref>。
 该技术是目前临床诊断[[颈动脉狭窄]]、[[深静脉血栓]]以及各类心脏瓣膜疾病的首选无创检查方法。
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 * <math>c</math>：声波在人体组织中的传播速度（约为 1540 m/s）。
-'''临床注意事项'''：由于公式中包含 <math>\cos \theta</math>，当声束与血流垂直（90度）时，<math>\cos 90^\circ = 0</math>，此时无法检测到血流信号。为了获得准确的流速测量，临床操作规范要求入射角 <math>\theta</math> 应小于 60度。
+'''临床注意事项'''：
 == 主要技术类型 ==
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 == 临床应用 ==
 === 血管外科与神经科 ===
-* '''颈动脉筛查'''：根据《中国脑卒中血管超声检查指导规范》，多普勒超声用于测量收缩期峰值流速（PSV），以评估斑块造成的狭窄程度，预防缺血性卒中<ref name="StrokeGuide">{{cite journal |author=华扬 |title=中国脑卒中血管超声检查指导规范 |journal=中华医学超声杂志(电子版) |year=2015 |volume=12 |issue=8 |pages=599-610}}</ref>。
+* '''颈动脉筛查'''：根据《中国脑卒中血管超声检查指导规范》，多普勒超声用于测量收缩期峰值流速（PSV），以评估斑块造成的狭窄程度，预防缺血性卒中<ref>华扬. 中国脑卒中血管超声检查指导规范. 中华医学超声杂志(电子版), 2015, 12(8): 599-610.</ref>。
 * '''下肢血管'''：诊断下肢动脉硬化闭塞症（LEAD）及深静脉血栓（DVT）。

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 {{NoteTA
 |G1=Medicine
-|G2=LifeSciences
+|G2=Physics
-|1=zh-cn:动脉粥样硬化; zh-tw:動脈粥狀硬化; zh-hk:動脈粥樣硬化;
+|G3=Technology
 }}
-{{Infobox medical condition (new)
+{{Infobox medical intervention
-| name            = 动脉粥样硬化
+| name            = 多普勒超声
-| native_name     = Atherosclerosis
+| image           = Carotid_doppler_ultrasound.jpg
-| image           = Atherosclerosis diagram.png
+| caption         = 颈动脉彩色多普勒超声：显示血流方向（红/蓝）及流速频谱
-| caption         = 动脉粥样硬化形成阶段示意图：<br>1. 正常动脉 <br>2. 脂肪条纹形成 <br>3. 纤维斑块形成 <br>4. 斑块破裂与血栓
+| synonyms        = 多普勒超声检查、多普勒血流显像
-| alt             = 血管横截面显示斑块积聚
+| specialty       = [[放射科]]、[[超声科]]、[[心脏病学]]、[[血管外科]]
-| field           = [[心脏病学]]、[[血管外科]]
+| used_for        = 测量血流速度、判断血流方向、评估血管狭窄与阻力
-| symptoms        = 早期无症状；晚期依部位不同出现[[心绞痛]]、[[间歇性跛行]]、[[麻木]]等
+| ICD9            = 88.7
-| complications   = [[冠状动脉疾病]]、[[心肌梗死]]、[[中风]]、[[外周动脉疾病]]、[[慢性肾脏病]]
+| MeSH            = D018608
 }}
-'''动脉粥样硬化'''（{{lang-en|Atherosclerosis}}）是一种[[动脉硬化]]的具体类型，其特征是动脉壁内膜下发生脂质沉积、炎症细胞浸润、平滑肌细胞增生和纤维基质积聚，形成'''斑块'''（Plaque）。这些斑块会导致血管管腔狭窄、管壁变硬且失去弹性，从而限制富含氧气的血液流向目标器官<ref name="NIH">{{cite web |title=Atherosclerosis |url=https://www.nhlbi.nih.gov/health-topics/atherosclerosis |website=NHLBI |access-date=2023-12-01}}</ref>。
+'''多普勒超声'''（{{lang-en|Doppler ultrasonography}}）是一种结合了[[医学超声检查]]成像与[[多普勒效应]]物理原理的技术。它利用超声波在遇到人体内运动目标（主要是血管内的[[红细胞]]）时产生的频率偏移，来实时评估血流动力学状态<ref name="ImagingTextbook">{{cite book |author=金征宇 |title=医学影像学 |edition=第3版 |publisher=人民卫生出版社 |location=北京 |year=2015 |isbn=978-7-117-21110-9}}</ref>。
-该病变是导致[[冠心病]]、[[脑卒中]]和[[外周动脉疾病]]的主要病理基础。
+该技术是目前临床诊断[[颈动脉狭窄]]、[[深静脉血栓]]以及各类心脏瓣膜疾病的首选无创检查方法。
-== 诊断 ==
+== 物理原理 ==
-* '''实验室检查'''：血脂谱（TC, LDL-C, HDL-C, TG）、血糖、[[高敏C反应蛋白]]。
+当超声探头（声源）发射的声波遇到正在流动的红细胞（反射体）时，反射回来的回声频率会发生改变，这种现象称为多普勒频移（Doppler shift）。
-== 治疗 ==
+多普勒方程如下：
-=== 药物治疗 ===
+:<math> f_d = \frac{2 f_t v \cos \theta}{c} </math>
-=== 手术与介入 ===
+其中：
-* [[经皮冠状动脉介入治疗]]（PCI/支架植入）。
+* <math>f_d</math>：多普勒频移（接收频率 - 发射频率）。
-* [[冠状动脉旁路移植术]]（CABG）。
+* <math>f_t</math>：探头此时的发射频率。
-* [[颈动脉内膜切除术]]（CEA）。
+* <math>v</math>：血流速度。
 == 参见 ==
-* [[动脉硬化]]
+* [[医学超声检查]]
-* [[脂质代谢]]
+* [[超声心动图]]
-* [[心血管疾病]]
+* [[多普勒效应]]
 == 参考文献 ==
 {{Reflist}}
-[[Category:血管疾病]]
+[[Category:医学影像]]
-[[Category:动脉粥样硬化]]
+[[Category:超声波]]