超声多普勒血管超声造影术

众所周知，头部主要动脉的狭窄和闭塞性病变在脑血管疾病的发病机制中占有重要地位。同时，颈动脉和椎动脉的初始狭窄甚至严重狭窄都可能在几乎没有症状的情况下进展。静脉循环障碍在血管神经病变的发展中也起着重要作用，有时甚至在亚临床状态下进展。这些疾病的及时诊断主要依赖于现代超声方法，例如经颅多普勒超声检查 (TCDG)、双功能和三功能检查以及图像的三维重建等。尽管如此，迄今为止，最简单、最常用的人体血管超声定位方法仍然是超声多普勒 (USDG)。超声多普勒在血管神经病学中的主要任务是识别头部主要动脉和静脉的血流障碍。通过超声多普勒成像、MRI 或脑血管造影术确认颈动脉或椎动脉亚临床狭窄，可以采取积极的保守治疗或手术治疗来预防中风。因此，超声多普勒成像的主要目的是识别颈动脉和椎动脉以及眼动脉和静脉的脑前段血流不对称和/或方向。在大多数情况下，可以确定所提示的血流障碍的存在、部位、位置、长度和严重程度。

超声多普勒检查的一大优势在于其实施过程中不存在任何禁忌症。超声定位几乎可以在任何条件下进行——医院、重症监护室、手术室、门诊、救护车，甚至在事故或自然灾害现场，只要有独立的电源装置即可。

超声多普勒成像方法基于HA·多普勒（1842年）的效应，他对运动物体反射信号的频率偏移进行了数学分析。多普勒频移的公式为：

Fd ₌（_2F0xVxCosa）/c，

其中F ₀为发射超声信号的频率，V为线流速度，a为血管轴线与超声波束的夹角，c为超声波在组织中的速度（1540 m/s）。

传感器的一半以“连续波”模式发射频率为 4 MHz 的超声波振动。传感器的另一半与发射部分的表面成一定角度，用于记录从血流反射的超声波能量。传感器的第二个压电晶体的安装方式使得最大灵敏度区域为一个尺寸为 4.543.5 毫米的圆柱体，位于传感器声透镜 3 毫米处。

因此，发射频率与反射频率会有所不同。特定的频率差异会被隔离，并通过音频信号或图形记录以“包络”曲线的形式再现，或通过专用傅里叶频率分析仪以频谱图的形式再现。此外，由于流向超声波传感器的血液循环会增加接收频率，而流向相反方向的血液循环会降低接收频率，因此可以确定血流方向。

头部主要动脉的循环存在一个特点：正常情况下，在心动周期的任何阶段，血流量都不会降至零，也就是说，血液会持续流向大脑。在肱动脉和锁骨下动脉中，两个相邻的心脏收缩周期之间的血流线速度会降至零，且方向不会改变；而在股动脉和腘动脉中，在收缩末期，甚至会出现短暂的逆循环。根据流体动力学定律（血液可以被视为所谓牛顿流体的变体之一），主要有三种流动类型。

• 平行，指所有血流层（包括中心层和壁层）的流速基本相等。这种血流模式是升主动脉的典型特征。
• 抛物线型，或称层流型，其中心层（最大速度）和顶叶层（最小速度）之间存在梯度。收缩期速度差最大，舒张期速度差最小，且两层之间互不相通。在未受影响的头部主动脉中也观察到类似的血流变异。
• 湍流或涡流是由于血管壁不均匀（主要见于狭窄部位）而产生的。层流的性质会根据狭窄部位的直接通过和流出方式而改变。由于红细胞的无序运动，血液形成了有序的层状结构。