聲源與物體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),頻度增高。聲源與物體作背向運(yùn)動(dòng)時(shí),頻度減慢。這些聲波頻度變化的現(xiàn)象為多普勒效應(yīng)。
多普勒效應(yīng)是為記念英國(guó)化學(xué)學(xué)家及物理家克里斯琴·約翰·多普勒()而命名的,他于1842年首先提出了這一理論。主要內(nèi)容為:物體幅射的波長(zhǎng)由于光源和觀測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而形成變化。
聲波的多普勒效應(yīng)也可以用于醫(yī)學(xué)的確診,也就是我們平時(shí)說(shuō)的造影。造影簡(jiǎn)單的說(shuō)就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,首先談?wù)劤曨l移確診法,即D超,此法應(yīng)用多普勒效應(yīng)原理,當(dāng)聲源與接收體(即探頭和反射體)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),回聲的頻度有所改變,此種頻度的變化稱之為頻移,D超包括脈沖多普勒、連續(xù)多普勒和彩色多普勒血流圖象。彩色多普勒超聲通常是用自相關(guān)技術(shù)進(jìn)行多普勒訊號(hào)處理,把自相關(guān)技術(shù)獲得的血流訊號(hào)經(jīng)彩色編碼后實(shí)時(shí)地疊加在二維圖象上,即產(chǎn)生彩色多普勒超聲血流圖象。由此可見(jiàn),彩色多普勒超聲(即造影)既具有二維超聲結(jié)構(gòu)圖象的優(yōu)點(diǎn),又同時(shí)提供了血流動(dòng)熱學(xué)的豐富信息,實(shí)際應(yīng)用遭到了廣泛的注重和歡迎,在臨床上被譽(yù)為“非外傷性血管活檢”。
為了檢測(cè)腎臟、血管的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),了解血液流動(dòng)速率,可以通過(guò)發(fā)射超聲來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檠軆?nèi)的血液是流動(dòng)的物體,所以超聲波振源與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的血液間就形成多普勒效應(yīng)。血管奔向超聲源運(yùn)動(dòng)時(shí),反射波的波長(zhǎng)被壓縮,因此頻度降低。血管離開(kāi)聲源運(yùn)動(dòng)時(shí),反射波的波長(zhǎng)變長(zhǎng),因此在單位時(shí)向里頻度降低。反射波頻度降低或降低的量,是與血液流運(yùn)速率成反比,因而就可按照超聲波的頻移量,測(cè)定血液的流速。
我們曉得血管內(nèi)血流速率和血液流量,它對(duì)心血管的病癥確診具有一定的價(jià)值,非常是對(duì)循環(huán)過(guò)程中供氧情況,閉鎖能力,有無(wú)湍流,血管粥樣硬化等均能提供有價(jià)值的確診信息。
超聲多普勒法確診腎臟過(guò)程是這樣的:超聲振蕩器形成一種高頻的等幅超聲訊號(hào),激勵(lì)發(fā)射換能器探頭,形成連續(xù)不斷的超聲波,向人體心血管臟器發(fā)射,當(dāng)超聲多徑遇見(jiàn)運(yùn)動(dòng)的器官和血管時(shí),便形成多普勒效應(yīng),反射訊號(hào)就為換能器所接受,就可以按照反射波與發(fā)射的頻度差別求出血流速率,依照反射波以頻度是減小還是減少判斷血流方向。為了使探頭容易對(duì)準(zhǔn)被測(cè)血管,一般采用一種板形雙疊片探頭。
交通警向行進(jìn)中的汽車發(fā)射頻度已知的超聲波同時(shí)檢測(cè)反射波的頻度,按照反射波的頻度變化的多少能夠曉得汽車的速率。裝有多普勒測(cè)速儀的監(jiān)視器有時(shí)就裝在路的上方,在測(cè)速的同時(shí)把汽車鋼號(hào)拍攝出來(lái),并把測(cè)得的速率手動(dòng)復(fù)印在相片上。
補(bǔ)充:多普勒效應(yīng)也可以用波在介質(zhì)中傳播的衰減理論解釋.波在介質(zhì)中傳播,會(huì)出現(xiàn)頻散現(xiàn)象,隨距離降低,高頻向低頻聯(lián)通.目前,醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)B超的發(fā)展方向就是造影,下邊我們來(lái)說(shuō)說(shuō)造影的特征:
造影簡(jiǎn)單的說(shuō)就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒,首先談?wù)劤曨l移確診法,即D超,此法應(yīng)用多普勒效應(yīng)原理,當(dāng)聲源與接收體(即探頭和反射體)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),回聲的頻度有所改變,此種頻度的變化稱之為頻移,D超包括脈沖多普勒、連續(xù)多普勒和彩色多普勒血流圖象。
彩色多普勒超聲通常是用自相關(guān)技術(shù)進(jìn)行多普勒訊號(hào)處理,把自相關(guān)技術(shù)多普勒效應(yīng)獲得的血流訊號(hào)經(jīng)彩色編碼后實(shí)時(shí)地疊加在二維圖象上,即產(chǎn)生彩色多普勒超聲血流圖象。由此可見(jiàn),彩色多普勒超聲(即造影)既具有二維超聲結(jié)構(gòu)圖象的優(yōu)點(diǎn),又同時(shí)提供了血流動(dòng)熱學(xué)的豐富信息,實(shí)際應(yīng)用遭到了廣泛的注重和歡迎,在臨床上被譽(yù)為“非外傷性血管活檢”。其主要優(yōu)點(diǎn)是:①能快速直觀顯示血流的二維平面分布狀態(tài)。②可顯示血流的運(yùn)行方向。③有利于分辨動(dòng)脈和靜脈。④有利于辨識(shí)血管腫瘤和非血管腫瘤。⑤有利于了解血流的性質(zhì)。⑥能便捷了解血流的時(shí)相和速率。⑦能可靠地發(fā)覺(jué)分流和返流。⑧能對(duì)血流束的起源、寬度、長(zhǎng)度、面積進(jìn)行定量剖析。但造影采用的相關(guān)技術(shù)是脈沖波,對(duì)檢查物速渡過(guò)高時(shí),彩流顏色會(huì)發(fā)生差錯(cuò),在定量剖析方面顯著遜色于頻譜多普勤,現(xiàn)在彩色多普勒超聲儀均具有頻譜多普勒的功能,即為彩色──雙功能超聲。
彩色多普勒超聲血流圖(CDF)又稱彩色多普勒超聲顯像(CDI),它獲得的回聲信息來(lái)源和頻譜多普勒一致,血流的分布和方向呈二維顯示,不同的速率以不同的顏色加以別。雙功多普勒超聲系統(tǒng),即是B型超聲圖象顯示血管的位置。多普勒檢測(cè)血流,這些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,以零基線分辨血流方向。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(kāi)探頭。在CDI中,以彩色編碼表示血流方問(wèn),白色或黑色色譜表示血流流向探頭(熱色);而以白色或藍(lán)紅色色譜表示血流流離探頭(暖色)。
2.血管分布CDI顯示血管胃壁內(nèi)的血流,因此屬于流道型顯示,它不能顯示血管壁及外膜。
3.辨別癌囊腫的血管種類用CDI可對(duì)腫瘤囊腫的血管進(jìn)行分類。分辨其為囊腫周圍繞血管、給節(jié)腹面圓弧血管。囊腫的流人血管、結(jié)節(jié)內(nèi)部血管及腫塊流出血管等。
造影的臨床應(yīng)用
(一)血管疾患運(yùn)用10MHz高頻探頭可發(fā)覺(jué)血管內(nèi)大于1mm的鈣化點(diǎn),對(duì)于頸動(dòng)脈硬化性閉塞病有較好的確診價(jià)值,還可借助血流探察局部放大判定胃壁窄小程度,栓子是否有開(kāi)裂可能,是否形成了壞疽,防治腦溶栓的發(fā)生。
造影對(duì)于各種動(dòng)靜脈瘺堪稱最佳確診方式,當(dāng)探察到七彩鑲嵌的環(huán)狀彩譜即可診斷。
對(duì)于頸動(dòng)脈體瘤、腹主要脈瘤、血管閉塞性脈管炎、慢性腰背靜脈癌癥(包括腳部靜曲張、原發(fā)生腿部深靜脈瓣功能不全、下肢深靜脈回流障礙、血栓性靜脈炎和靜脈血栓產(chǎn)生)運(yùn)用造影的高清晰度、局部放大及血流頻譜探察均可做出較正確的確診。
(二)盆腔器官主要運(yùn)用于腎臟與心臟,但對(duì)于胸腔內(nèi)良惡性腫瘤鑒定,胰臟癌與大的腫塊、慢性較重的發(fā)炎鑒定,膽總管、肝動(dòng)脈的區(qū)別等病癥有一定的輔助確診價(jià)值。
對(duì)于肝硬化造影可從肝內(nèi)各類血管胃壁大小、內(nèi)流速快慢、方向及側(cè)支循環(huán)的構(gòu)建做出較佳的判別。對(duì)于黑白超難分辨的囊腫性硬化、彌漫性胃癌,可利于高頻探察、血流頻譜探察做出鑒定確診。
對(duì)于肝內(nèi)良惡性占位腫瘤的鑒定,增生及各類動(dòng)靜脈瘤的鑒定確診有較佳確診價(jià)值,原發(fā)性腫瘤與繼發(fā)性腫瘤也可通過(guò)內(nèi)部血供情況對(duì)探察做出分辨。
造影運(yùn)用于胰臟主要用于腎血管腫瘤,如前所述腎動(dòng)靜脈瘺,當(dāng)臨床表現(xiàn)為間隔性、無(wú)痛性血尿查不出病癥者有較強(qiáng)適應(yīng)征。對(duì)于繼發(fā)性高血糖的常用病癥之一──腎動(dòng)脈窄小,造影基本可明確確診,當(dāng)探及窄小處血流速小于150cm/s時(shí),確診確切性達(dá)98.6%,而敏感性則為100%。另一方面也是對(duì)腫瘤、腎盂移行癌及良性病變的鑒定確診。
(三)小臟器在小臟器當(dāng)中,造影較黑白超有顯著確診確切性的主要是胰腺、乳腺、眼球,從某方面來(lái)說(shuō)10MHz探頭不打彩流多普勒已較普通黑白超5MHz,探頭清晰好多,對(duì)乳腺腫瘤主要依據(jù)乳腺內(nèi)部血供情況做出確診及鑒定確診,其中肝炎圖象最為典型,具有特異性,為一“火海征”。而單純性胰腺腫則與正常乳腺血運(yùn)相比無(wú)顯著變化。亞急性胰腺炎,橋本氏胰腺炎介于二者之間,可借以區(qū)別,而通過(guò)囊腫及周圍血流情況又可挺好地分辨囊腫性胰腺腫、甲狀腺結(jié)節(jié)及胰腺癌,所以建議乳腺確診不太明晰,患者有一定經(jīng)濟(jì)承受能力者可做造影進(jìn)一步明晰確診。
乳房造影主要用于甲狀腺纖維瘤及卵巢癌鑒定確診,而眼珠主要對(duì)眼珠血管腫瘤有較佳確診價(jià)值。
(四)前列腺及尿道正由于結(jié)腸探察為目前確診前列腺最佳方式,所以在此特地提出。此種方式探察時(shí)把前列腺分為移行區(qū)、中央?yún)^(qū)、周圍區(qū),另一部份前列腺纖維胸肌基質(zhì)區(qū)。移行區(qū)包括肛門(mén)周圍胃壁的左側(cè)及頸部,為100%的良性前列腺囊腫發(fā)祥地,而正常人移行區(qū)只占前列腺大小的5%。中央?yún)^(qū)為性交管周圍、尖墻指向精阜,周圍區(qū)則包括前列腺后部、兩側(cè)尖部,為70-80%的癌發(fā)祥地,而尖部包膜簿甚至消失,產(chǎn)生解剖薄弱區(qū),為疾病的常見(jiàn)轉(zhuǎn)移通道,為前列腺造影的重點(diǎn)區(qū)域。通過(guò)肛管探察對(duì)各類前列腺尿道腺癌癥有挺好的確診價(jià)值,當(dāng)配合前列腺造影什么是多普勒效應(yīng),則基本可明確確診,而前列腺癌癥,非常是前列腺瘤在我國(guó)發(fā)病率均呈上升趨勢(shì),前列腺瘤在歐日本家發(fā)病率甚至排在腫瘤旁邊,為第二易發(fā)疾病什么是多普勒效應(yīng),而頭部探察前列腺基本難以作出確診,所以建議臨床上多運(yùn)用結(jié)腸B超來(lái)確診前列腺癌癥能用結(jié)腸探察就不用手臂探察。
(五)婦產(chǎn)科造影對(duì)婦產(chǎn)科主要優(yōu)點(diǎn)在于良惡性腦瘤鑒定及臍帶癌癥、胎兒先心病及胎盤(pán)功能的評(píng)估,對(duì)于滋潤(rùn)細(xì)胞癌癥有較佳的輔助確診價(jià)值,對(duì)弱精癥、盆腔靜脈曲張通過(guò)血流頻譜觀察,也可做出黑白超難下的確診。運(yùn)用肛門(mén)探頭較前胸探察又具有一定的優(yōu)勢(shì),它的優(yōu)越性主要彰顯在①對(duì)卵巢動(dòng)脈、卵巢血流敏感性、顯示率高。②縮短檢測(cè)時(shí)間、獲得確切的多普勒頻譜。③無(wú)需充盈膀胱。④不受身材肥胖、腹部傷疤、腸腔充氣等干擾。⑤借助探頭頂端的活動(dòng)找尋子宮器官刺痛部位判定子宮有無(wú)攣縮。
多普勒效應(yīng)的公式及用以估算血流速率的公式如下:fd=2v