记录多普勒频移的方法

该听力学方法之所以如此命名，是因为多普勒研究中的频率特性在人耳可感知的范围内——从 20 到 22,000 Hz。

• 在未改变的动脉中，血液成分具有较高的线速度，可以听到与心脏收缩同步的清晰的“歌唱”脉动信号。
• 狭窄会以不同的方式改变动脉的“旋律”。根据狭窄程度，信号会变得更尖锐、更突兀，有时甚至像哨音。部分狭窄时，可能会出现尖锐的声音：“海鸥叫声”、振动、“呼噜呼噜”现象或微弱的吹气“衰减”信号。

静脉血流信号具有完全不同的听力学特征。它类似于海浪声或几乎经过调制的吹气声，实际上与心脏收缩无关，但高度依赖于呼吸波动。

这种对便携式袖珍设备产生的多普勒频移进行纯听力学分析在紧急医疗护理和筛查研究中非常有用。

然而，主要的配准方法是多普勒频移随时间变化的图形显示，它由两个主要部分组成：

• 包络曲线——流动中心层的线速度；
• 多普勒频谱——在控制测量体积内以不同速度移动的红细胞比例的图形特征。

现代多普勒仪可以记录这两个成分。它们可以单独分析，也可以在组合多普勒超声图上进行分析。多普勒图最重要的参数如下。

• 血流线速度的最大收缩频率或峰值频率，以千赫兹为单位（或更常见的是转换为厘米/秒）。
• 最大舒张心率，反映心动周期舒张期末期的终末血流速度。
• 平均收缩频率，反映血管整个横截面的平均加权血流速度。人们认为，平均收缩频率对于客观化线性血流速度具有最重要的意义。其计算公式如下：

SSC = (MSC + 2MDC) / 3 厘米/秒，

其中ASR为平均收缩压心率；MSHR为最大收缩压心率；MDR为最大舒张压心率。

• 功率参数——光谱颜色强度的频率分布。由于在脉冲周期内，不仅最大速度会发生变化，而且光谱中的频率分布也会发生变化，因此可以记录指定的变化。

在收缩期峰值相，血流速度的线性剖面趋于平缓，多普勒频移的最大值向高频方向移动，频谱宽度减小，在收缩期峰值下方出现一个“空”区（即所谓的窗口）。在舒张期，频谱趋近于抛物线形，频率分布更加均匀，谱线更加平缓，使得零线附近的“空”区被填满。

如果说最大收缩频率取决于心输出量、血管直径、弹性和血液粘度，那么最大舒张频率则仅与血流阻力水平相关——阻力越大，血流的舒张成分越低。为了阐明特定多普勒超声参数与不同程度动静脉循环之间的关系，已提出了一些指标和功能测试，其中最常见的列出如下。

循环阻力指数使用以下公式计算：

ICS = (MSCh-MDC)/MSCh，

其中CRI为循环阻力指数；MSHR为最大收缩心率；MDR为最大舒张心率。

颈总动脉的循环阻力指数正常情况下为0.55-0.75，狭窄时会超过0.75。循环阻力指数也会随着颅内压升高而升高。在极端脑水肿情况下，该指数会变得极高，超过0.95。在这种情况下，即所谓的脑压塞，颈内动脉会记录到“前向-后向”回波血流的病理模型。这种血流变异，加上眼动脉信号记录的停止，再加上经颅多普勒(TCD)数据显示大脑中动脉血流急剧停止，这些情况是脑灌注停止，即脑死亡的明确标准。相反，在动静脉畸形等病理性血流模型中，大量血液从一个血池移动到另一个血池，会伴随循环阻力指数下降至 0.5 以下。

光谱增宽指数使用以下公式计算：

ISR = (MSCH - ASC) / MSCH，

其中，SBI为频谱增宽指数；MSF为最大收缩频率；ASF为平均收缩频率。

正常情况下，颈总动脉的频谱扩张指数为32-55％。当颈动脉狭窄时，频谱扩张指数可升高至80％。

大多数研究人员一致认为，尝试标准化头部主要动脉不同区域内的线性血流速度指数几乎不可取。原因如下：无法考虑传感器倾斜角（参见多普勒频移公式），而这对于精确计算速度指数至关重要；测量体积在血管腔内的精确位置——即直径中心位置或“壁面”中心位置——也存在不确定性。此外，如果对于颈动脉来说，上述问题很容易解决，那么椎动脉的定位则要困难得多。这是由于椎动脉生理性不对称（左侧通常比右侧宽1-3毫米），以及难以找到唯一可用于超声多普勒检查的V3段，最重要的是，椎基底动脉盆地异常的发生率明显更高（发育不全、弯曲——占所有患者的15%）。此外，为了正确解读多普勒超声图，还应考虑与年龄相关的特征。随着生理发育和年龄的增长，头部主要动脉的血流参数自然会发生变化。

考虑到上述特点，我们认为主要的诊断参数并非血流线速度的绝对值，而是其不对称程度和方向变化。然而，根据普遍数据，20至60岁健康人群头部主要动脉的血流线速度平均为：颈总动脉50厘米/秒，颈内动脉75厘米/秒，椎动脉25厘米/秒，眼动脉15厘米/秒。

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