第二节 多普勒超声及其临床应用
多普勒超声技术是研究和应用超声波由运动物体反射或散射所产生的多普勒效应的一种技术，主要用于动目标的检测，特别是血流动力学的评价。它可以提供包括血流起源、方向、速度、路径分布、时相变化、血流状态等丰富的信息，已广泛用于心脏和血管的功能评估及疾病诊断。此外，还可以提供组织运动特征的信息。多普勒技术的正确使用是超声科医生必须掌握的基本技能。
根据电路结构和工作方式，分为连续波式、脉冲波式、高脉冲重复频率多普勒；根据其应用目的，分为高通滤波和低通滤波，后者主要用于组织运动评价；其结果通过声音（听诊型）、速度（频移）-时间曲线、图像显示。近期研发的向量速度标测技术还可动态显示血流中存在的涡流，并予以量化评价。
一、多普勒频谱
（一）多普勒频谱与血流方向
心血管内的血流方向能通过频谱信息相对于零基线显示的位置决定。通常血流方向朝向探头被显示在零基线的上方，即正向多普勒频谱，而血流方向背向探头则显示在零基线的下方，即负向多普勒频谱。但是可以通过设置改变。
在实际检测时，多普勒频谱有时会包括正向和负向的血流信息，需要加以区分并同时作独立处理。由于正向血流信号的频率比发射频率高，可以得到相位领先的输出信号血流信息，而负向血流信号可以得到相位落后的输出信号血流信息。频谱的血流方向相当于探头流向，即使探头固定不动，但由于超声束（取样位置不同）方向的改变，血流信息的曲线显示也不尽相同。
（二）多普勒频移信号的处理
脉冲多普勒超声取样门是一个小时间范围，其内有许多红细胞，且所有红细胞的运动速度不尽相同，在同一时刻，产生的多普勒频移也不相同。因此，散射回来的超声脉冲多普勒信号是一个由各种不同频率合成的复杂信号，它有一定的频宽，如果取样容积内红细胞速度分布小，则频谱窄，反之频谱宽。由于血流脉动的影响，信号频率和振幅必然随时间而变化，所以血流信息是空间和时间的函数。把形成复杂振动的各个简谐振动的频率和振幅分离出来，形成频谱，称为频谱分析。只有对这种信号进行频谱分析，并加以显示，才有可能对取样部位的血流速度、方向和性质作出正确的诊断。
处理脉冲多普勒超声信号，进行频谱分析，有过零检测和快速傅里叶变换（FFT）两种方法。但过零检测技术方法简单，只能大致反映血流速度分布，所以现代的多普勒血流仪都不采用这种方法。目前主要采用FFT方法。该方法是通过微机来执行的，是把时域信号转换成频域信号的方法。复杂信号通过FFT处理，就能鉴别信号中各种各样的频移和这些频移信号的方向，将复杂的混合信号分解为单个的频率元素。FFT处理信号，能自动地实时实现频谱显示和分析。由于超声诊断仪要求获取数据的速度较快，这就要求利用快速傅立叶变换器FFT。FFT器的输出正是我们所需的FFT波形，即多普勒频谱图。FFT处理准确可靠，其频谱分析具有真实的临床价值。
频谱显示有多种方式，最常用的显示方式为速度/频移-时间显示。该显示谱图上X轴代表时间即血流持续时间，单位为s，它能够扩大或缩小频谱显示中的频谱比例；Y轴代表速度/频移大小，单位为cm/s。
（1）收缩峰是指在一个心动周期内达到收缩顶峰频率，即峰值血流速度的位置（vs）。
（2）舒张末期是将要进入下一个收缩期的舒张期最末点（vd）。
（3）窗为无频率显示区域。频窗为典型的抛物线形流速分布中，流速曲线下部出现无回声信号区。当血流分布不全时，这种典型的抛物线形频谱可能增大、缩小或消失。
（4）水平轴线代表零频移线，又称基线。在基线上面的频移为正向频移，表示血流方向朝向探头；在基线下面则为负向频移，表示血流方向背离探头。也可上为负、下为正，根据使用者习惯调节。
（5）频谱（带）宽度表示频移在垂直方向上的宽度，即某一瞬间取样血流中血液红细胞速度分布范围的大小。速度分布范围大，频谱宽；速度分布范围小，频谱窄。人体正常血流是层流，速度梯度小，频谱窄；病理情况下，血流呈湍流，其速度梯度大，频谱宽。频谱宽度是分析血流动力改变的重要参数。
二、影响多普勒频谱的因素
（一）概述
多普勒频谱的形状可以提供很多疾病相关的有用信息，超声医师可以通过测量来定量评价血管狭窄的程度。然而，频谱的形状还与其他一些因素有关，如血流速度剖面以及声束辐照到血管的均匀程度。除血流外，与仪器相关的因素也能影响波形。为了解释多普勒波形，应该知道这些因素如何影响波形。超声医师也要知道测量过程中可能出现的误差。
（二）影响多普勒频谱形状的因素
多普勒频谱的纵轴显示频移大小，显示的亮度与引起某种频移的背向散射强度呈正相关，横坐标代表时间。动脉内的流速剖面是很复杂的，而且随时间会发生变化。多普勒频谱上显示的频移取决于血液内红细胞的流速。假设多普勒声束均匀作用于血管，那么血管内所有不同的流速都将被探及并显示在频谱上。如果是平坦形的血流剖面，那么大多数红细胞的运动速度相同，频谱上显示的频移范围窄（图1-1A～C）。如果是抛物线形血流剖面，血管中央的流速比邻近管壁的流速快，则频谱上显示的频移范围宽（图1-1D～F）。
频带宽度是指频谱上某个时间点的频率分布范围。图1-1显示出频带宽度取决于流速剖面类型，图1-1F中的频带宽度比图1-1C的宽。湍流（如狭窄所导致的）时红细胞以不同的方向和速度随机运动，频带宽度将会增宽。因此，频带增宽可能提示存在病变。然而，频带宽度也受多普勒仪器的影响，被称为固有频带展宽（ISB）。
图1-1 血流流速剖面、声束宽度度及多普勒频谱
图1-1显示的为假定声束均匀地辐照到整个血管横断面，记录到管腔内所有流速的准确速率而形成的理想化的多普勒频谱。然而，实际情况并非如此，因为声束实际上是很窄的（1～2 mm），只能辐照动脉或静脉的一部分。如果声束通过血管中央（图1-2A），那么只有部分管壁附近（如靠近前壁和后壁）的血流可被探及。而侧壁附近的血流由于未受到多普勒声束的辐照而无法探及。因此，对于抛物线形的血流而言，管壁附近的低速血流只有部分可被探及，多普勒频谱不能真实反映血管内的低速血流。
取样门的大小和位置也会影响血管受声束辐照的部分。操作者可以控制取样门的大小和位置。将小的取样门置于大血管中央时可能探及不到管壁附近的血流（图1-2D～F）。较大的取样门可覆盖到整个血管的宽度（图1-2A～C），可以扫查到前后壁附近的血流但扫查不到侧壁附近的血流。取样门的大小（即声束的敏感区）会影响探及的多普勒频率范围，当解释频带宽度时应考虑到该因素的影响。图1-2C中，大的取样门所获得的多普勒频谱显示有近基线的低速血流，它代表了管壁附近的流速，显示为频带增宽。置于血管中央小的取样门所获得的多普勒频谱没有低速血流显示，而呈干净的频窗。置于血管中央小的取样门的窄声束只能探及快速血流，所以正常情况下频带不宽。当有病变时，可以显示湍流导致的频带增宽。
图1-2 当声束较窄时，血管受声束辐照不完全
脉冲重复频率（PRF）过低可引起混迭伪像，导致高频移信号无法在多普勒频谱中正确显示。这会形成使人误解的波形形状并引起流速测量错误。混迭伪像容易识别，多普勒波形表现为自上而下整个覆盖。增加脉冲重复频率，可以纠正混迭伪像。
如果高通滤波设置过高，多普勒频谱的形状也会发生改变。它会从频谱中过滤掉一些重要信息，如舒张期低速血流。彩色增益通过放大多普勒信号也会改变多普勒频谱。如果增益设置过低，可能探查不到血流。增大增益会增加频带宽度，如图1-3所示，也可能导致流速测量错误。增益过高也会引起超声仪过饱和，导致方向识别力变差，从而导致在频谱的反向出现镜面伪像（图1-4）。图1-3A和B中右侧显示的全白信号，说明信号饱和，应将增益调节到能探及信号但不出现上述现象。
图1-3 调节增益测量峰值流速变化
图1-4 多普勒频谱基线下方的镜面伪像，多普勒增益设置过高时可能出现
ISB是由超声仪本身而非血流引起的多普勒频谱增宽，它是一种伪像。线阵探头和凸阵探头使用数个压电单元产生声束。图1-5显示了源自线阵探头的声束产生一系列声束入射角度，同时多普勒信号从多个角度被检测到。多普勒频移与声束角度的余弦（cosθ）成正比，所以即使是同一个物体也产生一系列的频移值。由电动机驱动以固定速度运动的线所组成的测试设备可用于观察上述现象（图1-6A）。尽管事实上这条线以固定速度运动，但所获得的频谱显示有一系列的频移（图1-6B）。这是由探头中激活的压电单元形成一系列的声束入射角度所致。这种效应称为ISB。固有频带展宽的程度取决于探头接收到的背向散射的角度范围（图1-5中的Φ），即探头的孔径和声束入射角度（θ）。
图1-5 线阵探头进行流速测量时形成的声束角度范围示意图
图1-6 线动测试设备及所探及频移范围
（三）流速的测量
将灰阶声像图与频谱多普勒相结合可以评估多普勒超声声束与血流方向所形成的角度。声束入射角度通过测量角度校正标尺与血流方向间的夹角获得。
多普勒公式（式1-12）可通过测量多普勒频移（fd）来评估流速（V），因为多普勒声束的发射频率（ft）是已知的，并假定声束在组织中的传播速度（C）是定值（1540 m/s）。血管内的流速常常发生变化，所以任何时间点记录的流速都是一个速度范围。由于心脏泵的作用，流速也随时间变化。这意味着血流速度并不是一个单一值。所以需要选择一个值来代表血流速度。血管超声中最常应用的是收缩期峰值流速，它在频谱上代表收缩期峰值血流的时间点记录的最大流速，如图1-7A中所示。这个速度代表了血管内最大流速。同样可以在舒张末期测量其最大流速。这些测量均不考虑管壁附近的低速血流。
此外，也可以测量任何时间点的平均速度。超声仪通过找到每个时间点速度的平均值进行评估，如图1-7B中多普勒频谱中的黑线所示。与最大流速一样，平均流速在整个心动周期内也会发生变化。时间平均流速（TAV）是指一个完整心动周期的平均流速，这个值可用于评估流量。
许多诊断标准是基于速度的比值而不是绝对速度的测量。例如，可以通过狭窄处收缩期峰值流速Vsten与狭窄近端正常血管内收缩期峰值流速Vprox的比值对狭窄程度进行分级：
图1-7 血管内最大流速测量
将多普勒频移转换成速度需要计算声束入射角度。角度校正标尺与血流方向不完全平行会导致计算声束入射角度出现误差，继而导致流速测量出现误差。对速度的计算取决于cosθ，所以声束入射角度越大，流速测量误差就越大。图1-8显示了声束入射角度的增加与流速测量误差的百分率间的关系，以角度校正误差5°所造成的流速误差百分率为例。如图1-8所示，当声束入射角度为65°时，角度校正误差5°造成的速度测量误差为23%。为尽量减小误差，声束入射角度不应该＞60%。然而，经常不能直接评估声束入射角度，特别是存在病变时。下面列出了一些情况的限制。
图1-8 声束入射角度的增加与流速测量误差百分率间的关系
血流方向可能与管壁不平行，特别是存在狭窄、涡流或螺旋流时。因此，在这些情况下，将角度校正标尺调整到与管壁平行会产生较大误差。如果声像图显示狭窄处有明确的流道，那么可以将角度校正标尺调整到与流道平行。然而，最大流速可能位于狭窄段远端，且该处的血流方向可能不确定。彩色血流图可用于确定最大流速的位置，但是这也可能会产生误导，因为彩色血流图显示的是与声束方向相关的均值流速，所以具有声束入射角度依赖性。最大流速可能显示在多普勒声束与血流方向夹角的最小处。通过彩色声像图评估最大流速和血流方向时应考虑到这一点。因此，需要在狭窄处或狭窄附近多点进行测量以确保获得最大流速。
辐照到血管上的声束是三维的，而不是声像图上所显示的二维平面。如果声束成像平面与血管长轴的角度不接近0，会低估实际流速。因此，应该将探头平行对准血管，在声像图上显示适当长度的血管，以尽量减少误差。
线阵探头和凸阵探头形成的较大孔径不仅会产生ISB，还会导致另一个问题。通过多普勒频移计算流速，需要用到cosθ，但是很明显角度只能取一个值。将图1-5中的两个极端角度（θ1和θ3）代入多普勒公式中，会得出不同的流速值。将多普勒频移转换成流速时，需要决定采用哪个角度最合适。超声仪是使用激发压电晶体中点发射的声束与血流方向所成的夹角（即θ2）。这个角度适用于评估平均流速，但会高估最大流速。事实上，为了从频谱中获得正确的峰值流速，应该采用最小角度（即θ1），但是这不在超声医师的控制范围内。
图1-9显示的是ISB导致峰值流速测量可能出现的误差。曲线图显示声束入射角度越大，流速测量中的潜在误差就越大，所以多普勒角度不应＞60°。除非在制订定量评价病变流速标准时已将ISB考虑在内，否则峰值流速的高估会导致对血管狭窄程度的高估。在线阵探头出现前，早期多普勒超声仪使用的是单个压电晶片，产生的ISB小。用这种老式的超声仪测量的流速不易出现ISB造成的误差，所以应用老式超声仪制订的流速标准与应用线阵探头制订的标准不同。频带宽度造成的误差随激发的压电晶片的孔径改变而引起的取样门深度或探头发射多普勒声束的位置（即探头中央，左侧或右侧）不同而不同。不同厂家的仪器造成的误差也不同。因此，建议将超声结果与血管造影或其他影像学结果进行对照。
图1-9 ISB导致峰值流速测量可能出现的误差
血管病变的诊断常常依赖于流速的比值。只要这两个流速测量中采用的声束入射角度相似，那么流速比的结果就不受固有频带宽度产生的误差影响。如果这两个流速测量中采用的声束入射角度差异显著，那么可能会导致测得的流速比出现显著的误差。
理想情况下，为尽量减小血流速度测量的误差，应该使声束入射角度为零，但是，外周血管常与皮肤平行，所以声束入射角度不可能为零。没有任何一个声束入射角度是完全可靠的，特别是对所测流速进行比较时。
理想情况下，测量狭窄近端流速时的多普勒角度应该与狭窄处的相似。这样当计算两者比值时，就能抵消角度相关误差。
测量绝对速度时，对于声束入射角度的选择有两种观点。
（1）固定设置声束入射角度为60°：这样能保证角度校正误差只引起适度的速度测量误差（图1-9），而且ISB引起的误差是相似的。但是，将扫查所有血管的声束入射角度固定为60°是有困难的。
（2）总是选择尽量小的声束入射角度：这可以确保角度校正误差引起的速度测量误差尽可能小，ISB引起的误差也会降至最低。然而，声束入射角度不同引起的速度测量误差也不同。以不同的声束入射角度测得的速度就没有可比性。
使声束角度接近60°是一种可行的解决办法。在尽量减少不同声束入射角度造成的测量误差的前提下，允许一定的角度波动。多年来建立的多普勒标准是在不完全了解所有可能的误差来源的情况下形成的。超声系统的不同模式对同样的血流可能会产生不同的结果。尽管存在这些误差来源，在过去30年，流速的测量已经成功地用于血管病变的定量评价。对流速测量误差来源的进一步了解可以提高测量的准确性。
高通滤波的设置不影响收缩期峰值流速的测量，但如果滤波设置过高而过滤掉舒张期血流的话就会影响峰值流速包络线形状（频谱的轮廓），从而导致舒张末期流速为零的错误。
（四）流量的测量
流量是一个具有潜在价值的生理参数。尽管超声测量过程中存在误差，但是可以测量。如果已知血管的横断面积和通过该血管的血流速度，就能评估流量。超声仪通常具备测量流量的功能，检查者从声像图上测量血管横断面的直径或面积，从多普勒频谱中测量时间平均流速（TAV），然后按下面的公式评估血流量：
流量=横断面积×TAV
（式1-13）
最直接获得血管横断面面积的方法是测量血管直径（d），然后按下面的公式计算面积A。
有些超声仪可以通过光标描绘血管横断面周边的轮廓计算面积，然后将横断面积乘以TAV得到流量。这种方法不大可靠，因为它需要操作者手稳且血管外壁显示清晰。
血管直径测量中的误差来源：流速测量中的误差或血管直径测量中的误差均会导致流量评估出现误差。流量与血管横断面积成正比，而横断面积取决于半径的平方。直径测量中的任何误差都会导致流量测量产生相对误差，是半径测量相对误差的2倍。血管直径测量中可能的误差来源将在下文进行讨论。
（1）图像分辨力：超声仪对物体进行成像的能力依赖于分辨力。声束的轴向分辨力比横向分辨力和侧向分辨力好。轴向分辨力约等于波长。例如，3 MHz的探头发出的超声波波长为0.5 mm，而10 MHz的探头发出的波长为0.15 mm，所以后者的距离测量更准确。图像分辨力差及声束与血管管壁平行会导致图像质量低，所以侧向测量更不准确。如果血管有病变，血管直径就特别难测量。
（2）速度测量校准：准确的直径测量依赖正确的速度测量校准。大多数超声仪假定组织中的声速为1540 m/s；但声束在血液中的传播速度实际上是1580 m/s。这样便导致直径的测量低估了约2.6%，横断面积的测量出现约5%的误差。
（3）血管直径的多变性：随着管腔内压力的改变，动脉的直径在一个心动周期内实际上不是恒定不变的。这意味着单次直径测量并不能代表平均直径。管壁的搏动性会使血管直径在收缩期和舒张期之间的变化高达10%。血管直径的这种周期性变化会导致流量的评估出现误差，但是进行多次测量并取平均值能减小这种误差。理想状况下，应将测量的血管直径乘以同一时间测量的平均流速以得到更准确的流量，但是现在的商用超声仪没有这个功能。
（4）非圆形管腔：由血管直径计算血管横断面积是在假定血管管腔为圆形的情况下进行的。但有时并非如此，特别是血管有病变的情况下。
（5）测量TAV的误差：血管受声束辐照不完全会导致对管壁附近低速血流的低估，继而导致平均流速测量出现误差。例如，如果用一条窄声束辐照抛物线型血流而获取多普勒频谱，对管腔中央的高速血流能充分取样，但管壁附近的大部分低速血流无法探及。所得的平均速度比实际的平均速度大，因为对血管侧壁附近的低速血流取样不充分。即使取样门覆盖血管前后壁，仍然存在这一问题，因为未对声束外的血流取样。血管受声束辐照不完全会导致TAV的测量误差高达30%。
如果所扫查的血流距离血管出现几何学改变（如血管分叉处或血管狭窄）足够远且知道血管剖面的类型，那么可以通过最大TAV来评估平均TAV。如果是平坦形血流，那么最大流速等于平均流速。如果是抛物线形血流，最大流速则是平均流速的2倍。最大流速测量的优点是不受声束宽度的影响，只要使声束通过血管中央即可。
如果壁滤波设置过高，低速血流形成的低频信号会被过滤掉，从而会高估平均流速。因为混迭不能正确评估信号中高频移信号，因而会低估平均流速。高振幅噪声会影响对平均流速的评估，因为多普勒系统不能识别噪声和多普勒信号。
（五）波形分析
当血管有明显病变时，不仅流速及流量会发生改变，波形也会改变。波形能提示病变在获取多普勒信号部位的近端或远端。过去几年，一些学者试图通过定义一些指数对波形形状的改变进行定量评价。许多现代超声仪具备这些定量计算的功能，下面列出其中的部分功能。
搏动指数（PI）是最常用的指数。可用于定量评价不同测量部位脉搏波的阻尼。定义为收缩期峰值流速S减去舒张期最低流速D（可能为负值），再除以平均流速M，如图1-10B所示。
显著病变后的血流搏动指数低于正常搏动波形。
阻力指数（RI）最初用于颈总动脉中评价外周阻力情况，也用于研究新生儿脑血流动力学。定义如下（图1-10A）：
式中E指舒张末期流速。超声仪能计算RI并将其显示在屏幕上。
图1-10 两种不同的波形
多年来为了对频谱中频移范围进行定量评价，提出过几种有关频带宽度（SB）的定义，其中一个定义如下：
频带宽度增加提示动脉存在病变，但在某种程度上超声仪本身也会导致频带宽度增加，如ISB。
脉搏波是沿血管壁传播的，其传播速度不同于血流。脉搏波沿着血管的传播速度取决于管壁的弹性。例如，脉搏波沿着糖尿病患者僵硬的动脉壁的传播速度比沿着年轻人正常管壁的速度快得多。应用两个探头记录脉搏波在一段已知长度的血管间的传播时间便能算出脉搏波速度。传播时间为远处探头开始接收到脉搏波的时间与近处探头开始接收到脉搏波的时间差（图1-11）。将2个探头间的血管长度除以传播时间便得到脉搏波速度。研究人员利用脉搏波速度来研究血管壁弹性的改变（如随年龄的改变或糖尿病患者的血管情况）。
对多普勒频谱的直观解释可以为病变水平和病变程度提供很多信息。波形的收缩期加速时间受心脏搏动和测量处近端血流循环情况的影响，而流速的衰减与其远端血流循环情况有关。即使不定量测量这些指数，理解它们的含义也有助于对波形的解释。
图1-11 脉搏波的传播时间
三、多普勒超声对血流的评价
（一）血流状态
在多普勒超声的临床应用中血流状态的评价是最为基本的观测内容。正常血流状态通常指稳流和层流，而异常血流状态通常指湍流和涡流。血流的漩流状态可存在于正常和异常血流状态。
稳流是指血流横截面从中心点至边缘的流速完全相同。这是一种理想的流体状态，在现实中由于血液流体自身存在的黏滞阻力以及与边缘结构间存在摩擦阻力，通常会导致不同程度的流速差异。只有在流体动能巨大，足以忽略上述阻力时，此种稳流状态才会出现。
层流是指血流横截面从中心点至边缘的流速呈现均匀递减梯度分布。这是一种正常的血流状态。如前所述，此种流体状态是由流体自身以及流体与边界结构间摩擦阻力所导致。采用脉冲波多普勒以较小取样门检测时，血流频谱的频带通常较窄。这一种血流状态通常见于心脏各瓣膜口及心腔内、大动脉及其外周动脉腔内。实质器官的动脉供血，由于其动脉血流阻力通常较小，血液流速分布较大，常形成一种较宽的单向血流速度频带。
通常采用雷诺系数（Re）来反映流体状态。当雷诺系数≤2000时，一般为层流状态。
湍流是指血流主体方向一致，但是在流体内存在不均匀分布的血液流动速度和不同的血流方向。这一种血流状态常见于狭窄的心脏瓣膜口以及狭窄的动脉管腔内。在心腔内的湍流有时也被称为”射流”，如二尖瓣狭窄时舒张期的高速过瓣血流。
涡流是指血液流体的方向和流速大小完全不一致。这一种流体状态常见于射流周边，是一种由于血流水锤效应、推挤效应和文丘里效应综合导致的血液涡旋运动状态。此血液运动状态，可以是血液动能损耗的一种形态，也可以是血液动能存储和传输导向的一种形式。同时高速旋转的涡流也可能造成心内膜或血管内皮的损伤，从而导致一系列的与内皮损伤相关的临床事件链。
漩流是指血液经由一相对较小的孔道进入较大腔室所形成的往返血流状态。这一种流体状态常可见于正常的左心室腔内，当舒张期血流通过二尖瓣口进入相对较大的左心室腔内时，在左心室腔内可形成流入道与流出道的往返血流状态。这一种血流状态也可见于病理状态，如假性动脉瘤时瘤体腔内的血液流进和流出状态。
（二）血流路径与分布
彩色多普勒超声血流成像的最为重要的观察内容就是血流的起始点、流经路径和血流的分布。彩色多普勒超声血流成像能够较为可靠地观察到血流的起始、流经路径和分布及血流的终点。此点在先天性心脏病或心脏瓣膜病等结构性心脏疾病心腔内异常血流评价时对判断异常分流或反流的起始部位和血流路径是否异常非常重要，有助于上述疾病结构和功能的超声准确诊断。
（三）连续方程式
连续方程式是基于能量守恒原理所建立的血液流量计算公式。其基本的概念是在密闭循环体内，流入量应当等于流出量。例如，具体到心脏和血管，二尖瓣舒张期流入左心室的血流量应当等于收缩期经由主动脉口射出的血流量。VTI mv×A mv=VTI ao×A ao。
式中VTI mv为舒张期二尖瓣过瓣速度时间积分；A mv为舒张期二尖瓣口面积；VTI ao为收缩期主动脉口速度时间积分；A ao为收缩期主动脉口面积。
上述两个流量存在差异，通常表明在收缩期存在二尖瓣反流或心室水平分流。因此，这一连续方程式可以被应用于计算二尖瓣的反流量，也可在先天性心脏病的血流量化评价中用于计算分流量。
该技术方法的局限性为：当合并有轻度（Ⅰ/Ⅳ）以上主动脉瓣反流时，测量结果可能会不可靠。
（四）血液分流
血液分流是指血流经由异常通道（室间隔缺损、房间隔缺损、动脉导管未闭和动静脉瘘等）进入正常引流腔室以外腔室的血流状态。
分流是一种明显异常的血流状态，会加重异常被引流腔室的血流负荷量，增加被引流腔室的容量和压力负担，同时也会减少正常被引流腔室的血液流量。彩色多普勒超声血流成像技术能够十分清晰地显示分流的存在、部位以及引流路径。分流血流通常表现为异常血流起源部位的流体会聚成较窄的高速度血流，其可以表现为射流（如室间隔缺损和动脉导管）。通过对血流会聚点的确认，有助于确定分流通道的空间位置和数量。分流两侧腔体内的压力相对平衡、压力差值较小时，分流速度和分流量将会明显减少，可表现为特定短暂时相的分流或者双向以及反向分流。
（五）血液反流
血液反流是指当心脏或血管瓣膜的结构和功能病变异常时，血流在不同的心动周期时相出现反向流动的现象。
心脏和血管的瓣膜均为单向阀门，即只允许心脏和血管内的血流朝向一个方向流动。反流也是一种明显异常的血流状态。其可以导致受累瓣膜相关腔室的血流量异常增大，增加心脏房室或血管的容量负荷并最终导致压力负荷的增加。与分流血流相同，反流血流在起始部位也存在血流会聚为较窄的高速血流。通过对血流会聚点的确认，有助于确定反流通道的空间位置与数量。
（六）血流会聚
当血流通过狭窄口时，趋向于狭窄口的层流血流将会出现加速成像，并形成多个同心“壳”或等速半球。质量守恒定律认为，所有通过这些“壳”的血流最终必将通过狭窄口。因此，在任意”壳”面的血流率将等于最终通过的血流率。
在使用此方法时应当注意以下技术细节。
（1）使用局部放大功能优化狭窄口的二维图像。
（2）优化血流会聚区域的彩色血流细节。
（3）向下移动彩色血流基线以消除彩色血流的混迭。
（4）观察并测量混迭边缘的血流速度V壳。
（5）测量混迭边缘至狭窄口的半径r。
通过此方法还可计算狭窄口的面积：狭窄口面积（cm2）=（6.28r2×V壳）/Vmax。
式中Vmax为连续波多普勒获取的最大过口血流速度。
这一方法可广泛应用于心脏瓣膜狭窄口血流或房室间隔缺损处分流量的计算，也可用于瓣膜反流有效瓣口面积和缺损面积或反流量的计算。
（七）高速和低速血流观测方法
在进行心血管血流速度测定时，一个非常重要的原则就是：依据预估的血流速度选用不同的多普勒超声技术进行测量。
在对高速血流进行测量时，通常采用连续波多普勒技术。选用适当高的能够包含所测血流最大速度的量程。如果血流速度过快，还应调节血流频谱基线以获得最大的血流测量范围。如果要获取真实的最大血流速度值，通常还需要以不同的声束入射位置和方向进行检测。例如，要获取主动脉瓣狭窄收缩期最大血流速度，常需要利用胸骨上凹或胸骨旁右侧检测区域，以获得瓣口最大血流速度等。
在对低速血流进行检测时，通常采用脉冲波多普勒技术。选用适当低的能够包含所测低速血流最大速度的速度量程。如果选用较高的速度量程，将导致所观测低速血流的测量出现较大误差。如果血流速度过慢，还应同时调低频谱滤波值。过高的滤波设置将滤除拟检测的低速血流信号。对取样门的设置也应当予以高度重视。检测时，应当将取样门放置于血流中心位置，并设置适当的取样门大小。针对不同的检测指标，取样门的大小设置有所不同。例如，获取阻力指数时取样门宜小，获取搏动指数时取样门宜大。
正常心脏和血管血流通常表现为：单向搏动性（心腔内和动脉血流，随心动周期波动）血流或单向周期性（静脉血流，随呼吸周期波动）血流。其中动脉血流在外周和实质器官的血流速度频谱有明显差异。外周动脉表现为所谓三相波频谱，而实质器官供血动脉则表现为所谓单相血流频谱。
（八）心肌血流灌注成像
目前，临床和基础实验多采用彩色多普勒能量图对心肌或其他人体实质器官的血流灌注进行成像。通过检测超声造影微泡散射回来的多普勒频移能量信号能够较常规超声检测更为敏感地获得心肌或其他人体实质器官的血流灌注相关信息。
该项技术多被应用于心肌缺血或梗死，以及人体实质器官肿瘤病变的血供状态评价等领域。
（九）组织运动成像
心肌运动的速度主要由心肌的收缩和舒张产生。心肌收缩功能的异常可直接表现为心肌运动速度大小、方向和分布的异常。组织多普勒成像速度模式为评价这一运动速度的异常提供了一个直观和敏感的方法。
现在采用的量化评价方法有两种：其一为M型显示格式，该方法为一半定量方法，只能显示取样线上的一维心肌运动速度分布；其二为多普勒频谱显示格式。
多普勒频谱显示格式常被应用于定量评价某一特定部位长轴方向上的运动速度和方向。目前常用的取样部位为房室瓣环、心室中部和心尖部在室间隔、左心室后壁和前侧壁的相应部位，以确定某一部位心肌收缩期运动的最大速度、速度积分、速度频谱形态和时相等与该部位心肌收缩性能和除极的瞬间关系。研究表明，当心室收缩功能下降时，心肌收缩期运动速度也随之降低，收缩时相可相对延长、速度频谱可表现为多峰形态（正常情况下为单峰）。
组织多普勒成像技术仍是一种多普勒技术，其必将受到声束与被观察结构表面之间角度的影响。因此，在心室壁心肌运动速度方向与声束之间角度较大或垂直时，就会造成心脏运动速度被低估或缺失的情况。
与心肌的收缩功能相似，心室的舒张功能主要由心室肌在舒张期的运动速度大小、方向和分布所决定。
采用组织多普勒成像的M型和多普勒频谱显示格式，可直接定量或半定量地显示心室壁特定部位舒张期的心肌运动速度大小、方向和分布。心室的舒张功能同样具有方向性（长轴和短轴）。因此，在评价不同方向的心室舒张功能时，在技术上略有不同（如所采用的引导心室二维切面等）。对于评价长轴方向的心室舒张功能，目前最常使用的是房室瓣环的舒张期运动速度频谱。该部位舒张期运动速度频谱的速度测值和方向与心室壁其他部位的心肌舒张期运动速度的测值和方向密切相关。因此，可以代表心室肌长轴方向上的整体舒张功能情况。从理论上讲，绝大部分心室肌均附着于心脏纤维支架中的房室瓣环上，并以此为支点进行舒缩活动。因此，测取该部位的运动速度频谱也可以反映心室整体在该长轴方向上的功能情况。
在舒张期，房室瓣环运动速度频谱呈负向双峰。正常人第一峰（E m峰）高于第二峰（A m峰）。当心室舒张功能受损时，E m峰低于A m峰；限制性心室舒张功能下降时，E m峰和A m峰均明显降低，E m峰高于A m峰，A m峰矮小。当二尖瓣口舒张期血流多普勒速度频谱假性正常化时，二尖瓣环的组织多普勒成像舒张期运动速度频谱仍为异常表现，即A m峰高于E m峰。这一发现对于鉴别心室舒张功能受损时常规二尖瓣口舒张期多普勒血流频谱的假性正常化具有极为重要的意义。
有研究表明，心室壁心肌舒张期的运动速度与心室舒张末期压力之间有较好的相关性。二尖瓣口血流多普勒频谱E峰与二尖瓣环组织多普勒成像运动速度频谱E m峰的比值（E/E m）与肺毛细血管楔压（PCWP）之间也有较好的相关性（r=0.87）。其回归公式为：PCWP=1.24（E/E m）+1.9。
心肌缺血和（或）梗死后将会由于心肌细胞功能的丧失和心肌细胞结构的破坏，从而导致局部缺血和（或）梗死区域的心肌运动出现异常表现。这一异常的心肌运动在心肌缺血后15秒就可出现。因此，检测这一心肌的异常运动，可以早期敏感地诊断心肌缺血并确认其部位和范围。
组织多普勒成像技术能够准确地反映心室壁心肌运动的速度、加速度、能量和张力的大小、方向和分布。因此为心肌缺血和（或）梗死的确认和量化分析提供了一个新的手段。
（1）心绞痛：心肌缺血的组织多普勒表现可分为若干类型。在急性心肌缺血区域，心肌运动的速度、加速度、张力和能量均明显降低。在二维及M型格式上，表现为某一时相的色温降低和（或）缺如；在多普勒频谱格式上，心肌缺血区域的运动速度频谱变化，以舒张期E m峰的明显降低、A m峰的相对增高和（或）代偿性增高为其主要表现。在慢性心肌缺血区域，心肌运动异常类型依心肌缺血的程度、范围和部位，可表现为速度、加速度、张力和能量降低伴或不伴速度方向异常；速度、加速度和能量增高伴或不伴速度方向异常等若干组合。其中速度、加速度、张力和能量的降低又可分为若干个等级。在二维和M型格式上，表现为局限性色温的降低或色温异常增高伴或不伴有速度方向的异常。在多普勒频谱格式上，心肌缺血区域的运动速度频谱变化通常表现为E m峰和A m峰的降低或增高伴或不伴速度方向异常。
（2）急性心肌梗死：急性心肌梗死的组织多普勒表现主要为：小范围急性心肌梗死区域的速度、加速度、张力和能量明显降低。在二维和M型格式上各时相内色温明显降低或缺失；多普勒频谱格式上，舒张期E m峰和A m峰峰值明显降低，与此同时收缩期S峰也明显降低。大范围急性心肌梗死区域可出现心肌运动速度方向的异常。
（3）陈旧性心肌梗死：陈旧性心肌梗死的组织多普勒成像表现主要为：陈旧性心肌梗死区域心肌运动速度、加速度、张力和能量的不同程度降低，可伴有速度方向的异常。在二维和M型格式上表现为色温降低或缺血伴或不伴有速度方向异常。由于陈旧性心肌梗死部位心肌纤维化变薄，可导致陈旧性心肌梗死部位心室壁着色范围变窄。合并室壁瘤或血栓时表现为：瘤壁的色温明显降低或颜色缺失；血栓通常与附着室壁的颜色相同或不同，但色温较低。在多普勒频谱格式上，陈旧性心肌梗死区域心肌运动速度频谱表现为：收缩期S峰和舒张期E m峰A m峰峰值的降低，伴或不伴有速度方向异常。在心肌梗死区域内可检出加速度值相对较高的带状或岛状分布。这一局限性的较高加速度值分布提示该陈旧性心肌梗死区域内仍有心肌存活。在二维格式上，在陈旧性心肌梗死区域周围的相对正常心肌内可检出树枝状的流动色块；采用多普勒频谱格式可检出动脉的血流频谱，提示迂曲增粗、血流速度降低的冠状动脉。
（4）超声心动图药物负荷试验：组织多普勒成像技术能够判断目测法不能区别或确认的心室壁心肌轻微异常运动、小范围异常运动和复杂异常运动。在药物负荷试验中，组织多普勒成像技术还为顿抑心肌的检出，提供了一个可行的方法。在药物负荷试验中，基础图像色温较低或缺失伴或不伴速度方向异常的区域，在一定剂量的药物负荷后，该区域色温增高速度方向转变为正常，则提示该区域心肌为顿抑心肌。对顿抑心肌检测的重要价值在于可为各种冠状动脉手术的术前疗效评价提供参考标准。
在正常心肌区域心肌运动速度在药物负荷后增加，在心肌缺血区域心肌运动速度在药物负荷前后无显著性差异。
（5）组织多普勒成像评价心律失常：组织多普勒成像能够提供心肌运动的速度和加速度在瞬间心室切面上的分布、大小和方向。因此，该技术可被应用于检测由于心肌细胞电兴奋而导致的心肌收缩运动在瞬间心室切面上的变化情况。
心肌电兴奋与组织多普勒成像检测出的心肌收缩运动之间在部位和时相方面有很好的相关性。组织多普勒成像所显示的心肌收缩运动，间接反映了心肌电兴奋的起始部位和分布情况。心肌电兴奋及其诱导的心肌收缩运动是一个非常快速的过程，因此需要一个对心肌收缩运动非常敏感的手段，在心室肌尚未完全达到有序收缩之前，即能检出心室壁局部的心肌收缩运动。只有这样，才能准确地反映心肌收缩运动的起始位置和随后的全部变化过程。加速度主要由速度和时间这两个因素确定。对速度因素，主要由仪器的两个方面功能决定加速度的检测：其一为对低速度的检测能力，即能否反映组织的低速度运动；其二为对低速度的分辨能力，即对组织运动的速度变化（速度差）的表现能力。对于时间因素，其主要由仪器采集图像的帧频决定，即较高的帧频不仅可以获得较高的时间分辨力，而且还能够在极短的时间内获得不同的加速度表现。
1）正常心室壁心肌收缩顺序的检测：正常人心室电兴奋由房室结传入，经结希区、希氏束和左右束支传导至浦肯野纤维系统，从而导致整个心室肌的机械收缩。正常人心肌电兴奋与机械收缩耦联关系正常，因此组织多普勒成像加速度模式所检测到的心室肌机械收缩起始点和顺序能够反映心室肌电机械兴奋起始点和顺序。
心室壁心肌加速度起始和分布在传统的舒张末期中具有以下变化过程：①在心电图P波终末，有一轻微的心室肌加速度发生。这一加速度由心房收缩造成，因此这一加速度的分布为整个心室壁心肌，其方向为离心性，以左心室后壁最为明显。②在这一加速度发生后，有一短暂时间，整个心室壁心肌处于相对静止的状态。③在心电图R波之前，室间隔上部出现局部心肌的加速度分布，其方向为向心性。对于正常人心室壁心肌加速度起始位置、传导顺序和出现的时相的正确认识将为室性心律失常异位起搏点、预激综合征旁道和束支传导阻滞的检测打下坚实的基础。
2）室性心律失常异位起搏点的检测：组织多普勒成像技术不仅能够检测心室壁心肌收缩产生的加速度，与常规灰阶成像技术相结合还可以确认这一局部心肌收缩所产生加速度起始点在心室结构中的具体位置。该技术不仅可以用于单源性的室性心律失常的单个异位起搏点的定位，而且还可以应用于多源性的室性心律失常的多个异位起搏点的定位。该技术的另一重要临床应用价值为可以区分异位起搏点在心室壁心肌各层次（心内膜下心肌、中层、心外膜下心肌）中的位置，从而弥补了心脏电生理检查只能检测异位起搏点在心室结构中位置，而不能检测异位起搏点在心室壁内心肌各层次中位置的缺陷。这一点在决定室性心律失常患者治疗方法方面具有重大意义。
室性心律失常在心室壁的异位起搏点在组织多普勒加速度图像上表现为在正常的心室肌加速度起始点以外的其他位置的异常初始加速度。该初始加速度的分布范围和加速度值大小不一。其主要由以下两个方面因素决定：一是电兴奋与观察时相之间的时间间隔，二是异位电兴奋的强度和范围。因此，在电兴奋与观察时相之间的时间间隔固定的情况下，异位的初始加速度分布范围和加速度值能够反映异位起搏点兴奋的范围和强度。
由于该技术的若干影响因素（尤其是呼吸因素）的干扰以及右心室壁形态的复杂性，对起源于右心室的室性心律失常其检测难度较大。在进行检测时，正确控制呼吸并进行多角度和多切面的观察，是准确检出右心室源异位起搏点位置的技术保障。
3）预激综合征旁道的检测：目前临床所采用的检测预激综合征旁道的方法为，在X线透视的辅助下采用心内电标测导管插入冠状静脉窦标测预激电位，并根据预激电位与标测电极之间的位置关系推断旁道的位置。该方法为一介入性和放射性的检测方法。与此同时缺乏心室结构与标测导管以及标测导管与消融导管之间的准确位置关系。因此，长期以来临床血管介入治疗需要一个既能准确检出旁道位置，又能引导消融导管到达旁道位置并提供准确的解剖位置关系，同时还能随时评价消融效果和并发症、确认终止治疗时机以及术后随访的无创性的检测方法。组织多普勒技术的若干特点能够基本上满足上述要求。首先，组织多普勒成像技术能够正确评价心室肌的局部收缩运动；其次，该技术能够提供心室解剖结构和功能以及导管在心内确切位置的图像；最后，该技术无创，可在术前、术中和术后随时随地进行检测。因此，组织多普勒成像技术不仅能够在术前确认旁道位置，而且在术中能够准确引导射频消融导管至旁道位置进行消融治疗，并随时评价消融效果、确立终止治疗时机。在术后可以不受限制地进行随访评价。同时可进一步评价射频消融治疗的长期疗效，以及有无旁道残留或多条旁道并存等。
组织多普勒成像应用于预激综合征旁道检测的前提条件是旁道必须是前向传导的，也就是心室肌必须由旁道前传的电兴奋首先诱导收缩，并在心室壁内心肌产生一个局限性的收缩区域。从目前情况来看，只有显性预激综合征能够满足这一条件。
4）束支传导阻滞的评价：在束支传导阻滞时，被阻滞束支所分布的心室肌区域其心肌电兴奋和机械收缩的时间将出现延迟。采用组织多普勒成像技术检测束支传导阻滞患者心室肌的加速度的起始位置及其分布，并与正常人在相同的时相和心室切面进行比较，就可以评价受束支传导阻滞影响的心室壁心肌的位置和范围。
在心室壁心肌运动功能正常时，通过对束支传导阻滞所致局部心室壁心肌机械收缩异常的位置、范围和程度的评价，可以为各种不同类型束支传导阻滞对心室局部或整体功能的影响，提供分类评价的准确依据。但是，在冠心病患者，其束支传导阻滞往往与心肌缺血和（或）心肌梗死合并存在。由心肌缺血和（或）梗死导致的心室肌节段性运动异常，将会干扰组织多普勒成像技术对束支传导阻滞所致心室肌机械收缩延迟现象的观察。
5）起搏电极起搏效果的评价：起搏器人工起搏心室肌将导致心室局部异位的心肌电兴奋和机械收缩。该异位的心室肌电兴奋和机械收缩起始点与正常的心室肌电兴奋和机械收缩起始点相比较具有以下特点：①心肌电兴奋直接由起搏电极诱导。②心室肌电兴奋与机械收缩的起始点往往位于右心室心尖部。③起搏电极所接触到的心肌性质和分布将影响起搏效果。④起搏电极所释放的电刺激脉冲的各种参数的改变将导致异位起搏点心肌电兴奋与机械收缩初始分布范围和加速度值的变化。将组织多普勒成像技术应用于评价人工异位起搏点的心肌电兴奋和机械收缩状态，能够反映人工异位起搏点的心肌分布和性质以及起搏电极的效能。
（6）组织多普勒成像在心肌疾病中的应用：任何原因导致的心肌病变，都将使受累的心肌结构和功能发生改变。不同类型的心肌病变，其病变心肌的结构和功能改变也会有所不同。这就为通过评价病变心肌的结构和功能变化，反映心肌病变性质提供了可能。多普勒血流信号分析和常规的灰阶超声已成为超声波评价心肌病变时心室整体异常血流动力学状态、功能和解剖结构变化的主要手段。但是这些方法所提供的均为心室整体的功能和结构变化，不能进一步评价心肌病变局部的功能和结构异常。
组织多普勒成像技术可以在病理解剖结构的基础之上评价局部心肌病变导致的功能异常，从而使心肌病变性质的评价成为可能。
1）肥厚型心肌病的评价：组织多普勒成像在肥厚型心肌病中的主要发现包括：①舒张期局部病变心肌E m峰峰值时间延长。②早期心肌舒张的不同步现象。③舒张期室间隔E m/A m值的反转。④在所有的收缩时相，局部病变心肌的速度梯度明显降低或反转。在应用组织多普勒成像评价肥厚型心肌病时，应注意由于其心肌病变在心室分布的不均匀性，仅对某一两个局部进行分析不能代表整个心室的心肌病变情况。全面的评价应包括肥厚区域和非肥厚区域。
2）扩张型心肌病的评价：组织多普勒成像在扩张型心肌病中的主要发现包括，在收缩期病变局部心肌和二尖瓣环的组织多普勒运动速度频谱S峰峰值明显降低，峰值时间延长并出现了S峰的多峰现象。多峰现象与心室整体的E m峰峰值有明显的相关性。舒张期局部病变心肌和二尖瓣环的组织多普勒成像运动速度频谱的A m峰和E m峰峰值均明显降低，但E m/A m值未见明显改变。S峰峰值的明显降低和峰值时间的明显延长，反映了心肌收缩性能的下降；S峰多峰现象的出现代表了心室肌收缩的不均匀性和不协调性。尽管在心室舒张功能明显异常的情况下，E m/A m值仍未反转，这并不代表心室舒张功能正常。其主要原因可能为心房肌同样受累，导致A m峰峰值也明显降低。与此同时，由于心室壁心肌在收缩期和舒张期运动的不协调性和运动速度降低，在组织多普勒成像二维和M型格式上可出现心室壁心肌运动速度、加速度和张力分布的不均匀性，以及速度、加速度和张力的降低。
3）限制性心肌病和心肌淀粉样变：组织多普勒成像在限制型心肌病中的主要发现包括，采用组织多普勒成像频谱格式检测到的二尖瓣环运动速度较正常人和缩窄性心包炎患者明显降低。该指标较少受到心室负荷的影响。与此同时二尖瓣环运动速度频谱E m峰的峰值时间较二尖瓣口血流频谱E m峰峰值时间短。
组织多普勒成像在心肌淀粉样变中的主要发现包括：组织多普勒成像速度模式二维格式上表现为心室壁的中层心肌缺乏心肌运动速度表现，其速度分布呈特征性的”三明治”改变。组织多普勒成像频谱格式发现：与正常人心肌运动速度频谱相比较，淀粉样变心肌运动的峰值速度均较平坦，提示心肌运动的加速度和减速度均有明显降低。与此同时，其峰值速度也明显降低，减低的幅度与心肌淀粉样变性的程度有一定的相关性。病变心肌局部的E m/S值均低于-1.3，在正常人该比值范围为-1.5～-2.0。在淀粉样变性的心脏，其心肌舒张中期与舒张早期运动速度相反的速度表现消失。在舒张晚期，心肌运动速度也明显降低。必须提出的是：上述改变在心肌淀粉样变性的不同阶段可显示不同的表现形式。在心肌淀粉样变性早期，可仅仅表现为某一舒张期时相的心肌运动速度降低。心肌淀粉样变性的其他组织多普勒成像表现还包括其整体的心脏运动速度高于正常人等。
4）高血压性心脏病的评价：组织多普勒成像在高血压中的主要发现包括，心室壁肥厚的局部心肌其多普勒运动速度频谱表现为舒张早期E m峰峰值速度降低；舒张晚期A m峰峰值速度增高；A m/E m值＞1.0（正常人群A m/E m＜1.0）。与此同时，局部心肌的等容舒张时间也明显延长。组织多普勒成像技术还能为早期轻微左心室舒张功能异常的评价和高血压某些阶段二尖瓣口多普勒血流频谱的假性正常化的鉴别等提供有用的指标。这些指标主要包括等容舒张时间、舒张期峰值速度（E m峰和A m峰）、峰值时间和A m/E m值等。进一步研究速度、加速度和张力在心室壁内心肌组织中的分布和变化情况，将有可能揭示心肌组织结构与功能异常的关系。
（7）组织多普勒成像在限制性心包疾病中的应用：组织多普勒成像在限制性心包疾病中的主要发现包括：心室长轴方向上的扩展速度则无明显改变。心室长短轴方向的舒张早期峰值速度和主动脉瓣第二心音距舒张早期峰值速度的时间分别高于和短于正常人组；短轴方向上的舒张期室间隔运动方向向后，在舒张早期峰值速度之前表现为一个尖锐的峰值或舒张早期运动速度频谱为双峰；在长轴方向上右心室前壁、室间隔和左心室后壁在舒张期最大峰值速度之后有一个方向向后的运动速度。这些组织多普勒成像的特殊表现在正常人中未发现。因此，这些特殊表现可以作为诊断限制性心包疾病的依据。
（8）组织多普勒成像在心脏移植排斥反应中的应用：在排斥反应时舒张早期心肌运动的峰值速度降低。这一心肌运动峰值速度降低可以在中等程度的心脏移植排斥反应时，采用组织多普勒成像频谱检测出来。在抗排斥反应有效治疗后，心室肌舒张早期峰值速度均有回升。在有急性排斥反应的患者其心肌运动速度在收缩期和舒张期均呈持续性降低。其中，中度和重度排斥反应的心室肌运动速度较轻度排斥反应的心室肌运动速度明显降低；舒张早期左心室后壁心肌运动速度的降低具有最高的检测心脏移植排斥反应的敏感度。
（十）外周血管疾病临床评价
外周动脉粥样硬化性疾病发病率高，占相当大的比重。多普勒超声检查外周动脉粥样硬化性疾病主要定量分析动脉血流动力学改变及动脉狭窄程度等。外周动脉的主要功能之一是运输血液至全身各器官，狭窄程度的诊断直接关系到疾病程度判断，指导临床治疗抉择，因此外周动脉狭窄程度诊断是多普勒超声检查的重点。静脉疾病以静脉血栓形成最常见，多普勒超声为首选诊断方法。
多普勒超声是了解患者动脉疾病的一种无创检查方法，多普勒超声研究最早、最深的外周动脉即是颈椎动脉。在超声研究动脉粥样硬化、狭窄程度、预测脑缺血事件发生的原因中，只有颈动脉狭窄程度是唯一被证明的相关因素。
临床上一般根据二维及多普勒超声检查结果，选择介入或手术治疗。如果选用介入治疗，一般在介入治疗的同时进行颈椎动脉造影；如果选用手术治疗，则在手术前进行颈椎动脉造影。近年来，多数血管外科已经不再进行常规的术前颈椎动脉造影，而是根据超声检查结果直接对部分患者进行颈椎动脉腔内介入治疗术，如颈动脉内膜剥脱术、经皮动脉内支架置放术相当普及，日趋成熟。对于颈内动脉狭窄（有症状的）患者，是否需要外科治疗，主要根据患者颈内动脉直径狭窄率及最大血流速度。
与颈椎动脉超声检查相同，内中膜增厚与否、斑块有无仅能对肢体动脉粥样硬化进行定性诊断；当下肢动脉直径狭窄率达50%以上、多普勒频谱改变时，狭窄远端的血管内压力和血流量都会下降，患者可能会出现间歇性跛行。外科决定是否需要治疗主要根据临床症状，采用何种治疗方法要参照狭窄程度、病变范围及最大血流速度。
（1）肢体动脉闭塞性疾病：超声检查包括肢体动脉的二维形态学观察、多普勒超声频谱分析、彩色多普勒血流观察。正常肢体动脉的多普勒频谱具有典型高阻血流的特征，通常为三相波或双相波。动脉狭窄处血流速度增快并出现湍流。灰阶超声能显示肢体动脉形态和动脉内斑块，但动脉狭窄程度的判断仍依靠多普勒频谱分析。
超声检查为最常用的肢体动脉无创性检查方法。临床上一般根据超声检查结果，选择介入或手术治疗。如果选用介入治疗，一般在介入治疗的同时进行动脉造影；如果选用手术治疗，则在手术前进行动脉造影。近年来，多数血管外科已经不再进行常规的术前动脉造影，而是根据超声检查结果直接对部分患者进行动脉腔内介入治疗术。尽管以超声结果为依据的肢体动脉腔内介入治疗术不如颈动脉内膜剥脱术、经皮颈动脉内支架置放术那么普及，但也日趋成熟。
（2）肢体静脉回流障碍：肢体静脉通畅度的超声检查一般采用仰卧位或头高足低位，以增加被检静脉的充盈度。正常静脉具有可压缩性，用超声探头可压瘪。正常静脉的多普勒血流频谱具有自发性和周期性，即随吸气增强；这一特征对于近心端的大、中静脉较为明显，而对远心端的较小静脉则不甚明显，静脉血流频谱也随其远端肢体的挤压而增加，随近端肢体挤压或Valsalva动作而减弱。
静脉血栓形成的超声诊断主要根据正常静脉的可压缩性、多普勒频谱可检出及彩色多普勒充盈情况。检查时，先显示被检静脉的横断面，然后用超声探头按压被检静脉。如果静脉可压瘪，提示静脉内无血栓形成；静脉受压后前后径无任何变化、多普勒频谱及彩色多普勒血流消失，则提示静脉内充满血栓。静脉受压后前后径缩小但前后壁没有接触、彩色多普勒充盈缺损，提示静脉内部分血栓形成。其他静脉血栓形成的超声诊断标准包括：①超声显像显示静脉附壁血栓。②静脉口径不随呼吸运动或Valsalva动作而变化。③静脉瓣固定，不随呼吸运动。④缺乏正常的静脉血流信号（正常静脉血流信号具有自发性和周期性，并随呼气及远端肢体挤压而增加）。
超声检查是诊断肢体静脉血栓形成最常用的方法，目前已经取代静脉造影成为肢体静脉血栓形成诊断的首选方法。
（3）肢体静脉瓣膜功能不全：肢体静脉瓣膜功能的超声检查一般采用坐位下肢下垂或站立位。检查时，先显示被检静脉，检测静脉内脉冲多普勒频谱并观察彩色多普勒血流信号，以判断静脉瓣膜功能。正常静脉血流（上行性）信号随其远端肢体的挤压而增强。突然放开挤压后血流信号消失。放开远端肢体挤压后，静脉反流（下行性）信号持续1秒以上提示静脉瓣膜功能不全。脉冲多普勒的静脉流速波将上行性和下行性血流分别记录于零为基线的上、下方，下行性血流持续的时间即为静脉反流时间，可采用超声仪的测量工具测得。正常静脉的反流时间不超过0.5秒。一般认为静脉瓣膜功能不全的超声诊断标准为静脉反流时间＞1秒。同样原理，可应用彩色多普勒判断静脉反流。彩色多普勒采用不同的颜色（通常为蓝色和红色）表示不同的血流方向，挤压远端肢体后，静脉内出现代表上行血流的颜色，放开远端肢体挤压后，静脉内如果出现颜色变化（由蓝色变为红色或由红色变为蓝色）并持续1秒以上提示静脉反流。
超声检查是诊断肢体静脉瓣膜功能不全首选的无创性检查方法。目前临床上已不采用静脉造影诊断肢体静脉瓣膜功能不全。
腹部与盆腔血管超声检查一般采用仰卧位。检查前，要求患者禁食4～8小时，上午检查效果好。检查时，先用灰阶超声显示被检血管，脉冲多普勒检测血管血流动力学改变，彩色多普勒观察血流信号，以判断血管功能及其病变。
在腹部、盆腔血管检查中，主要应用脉冲多普勒检查。在灰阶超声检查基本确定或可疑异常时，显示清楚被检血管的长轴切面，应用彩色多普勒显示血流的分布及异常血流，再进行脉冲多普勒检查，获取各项参数，进一步对疾病的血流动力学进行定量分析。此外，可同时监听多普勒声音的改变，对估计血流速度、层流和湍流有重要价值。彩色多普勒超声能提供血流空间特征信息，可以提示血流的存在、方向、轮廓、层流、湍流和分流。对病变本身的血流特征和病变周围及相关血管的形态与血流动力学进行定性评价，如血管的空间位置和分布情况，血流速度改变及血流性质等。
超声检查是诊断腹部、盆腔血管疾病最常用的方法，部分疾病如动脉瘤、静脉血栓形成、动静脉瘘等，不需要血管造影即可确定诊断。临床上一般根据超声检查结果决定是否对患者进行血管腔内介入治疗或手术治疗。
（李普楠）