四﹑彩色多普勒血流显像
基于PW多普勒原理,彩色多普勒血流显像(color Doppler flow imaging,CDFI)用多点选通技术(multigate),即众多超声声束上多点取样方法,利用自动相关技术和彩色数字扫描转换技术而实现,根据感兴趣区内血流流速、方向和湍流程度,应用红、蓝、绿和三基色的混色显示心腔内血流(图3-5)。彩色血流显像时,通常采用肉眼能分辨的彩色显示,分为血流速度、分散和功率显示三种方式。红、蓝色显示血流速度方向,朝向探头的血流多普勒频移为正数(接收频率大于发射频率)而彩色编码为红色,远离探头的血流多普勒频移为负数而彩色编码为蓝色。颜色色调表示速度大小,在尼奎斯特极限内颜色明亮表示血流速度较快,而颜色黯淡则表示血流缓慢;血流速度超过尼奎斯特极限时导致彩色逆转和血流分散则以混色显示。湍流(血流以不同速度向多方向流动)的特征为存在差异(variance),与平均速度的差异程度则编码为绿色的浓淡。因此根据血流流速、方向和湍流程度的多颜色组合很容易辨认异常血流。CDFI叠加在二维超声心动图切面上,既能显示所取切面内的组织结构状态,又能显示该切面内心腔内血流分布。图3-6为心尖左心室长轴彩色多普勒血流显像,实时清晰显示正常左心腔内血流流速分布。
图3-5 彩色多普勒工作原理
彩色多普勒应用红、蓝、绿和混合色显示心腔内血流。朝向探头的血流彩色编码为红色,远离探头的血流彩色编码为蓝色;同一颜色的暗淡和明亮则表示血流流速快慢。(引自OH JK,et al.The echo manual,second edition,lippincott-raven,P21)
图3-6 彩色血流显像颜色编码示例
上图为舒张期左心室流入道血流示意图,该图例探头放置于心尖,朝向探头的血流彩色编码为红色,因此上图心尖左心室长轴显示左心室流入道血流为红色血流。下图为收缩期左心室流出道血流示意图,该图例探头仍放置于心尖,朝向探头的血流彩色编码为蓝色,因此下图心尖左心室长轴显示左心室流出道血流为蓝色血流。
图3-7为二维切面扇形扫描时,如与扫描线平行血流速度分量朝向探头,以红色表示。如与扫描线平行血流速度分量离开探头,以蓝色表示。如与扫描线垂直的血流速度分量则为黑色。因此应用二维切面彩色血流判断血流方向时,应注意采样点的位置和扫描线方向之间的关系。
彩色多普勒血流显像是血流动力学评价的重要组成部分,CDFI信号可直观地显示心腔内和大血管内血流分布、瓣膜狭窄或反流以及心内异常分流。CDFI是心血管超声诊断上的一项重大技术进展,在评价血流动力学异常方面较PW、CW有一定的优越性,但在定量测定血流流速和压差方面需要利用PW、CW相互补充。CDFI与PW相似,彩色血流显像受脉冲重复频率的影响,血流速度超过尼奎斯特极限速度可出现颜色反转,另外CDFI的血流显像质量受帧速和仪器性能的影响。高性能的超声诊断仪对正常和异常血流信号的清晰显像无疑有助于提高诊断准确性。
图3-7 血流方向和彩色血流显示的关系