多普勒效应与血流速度的测

多普勒效应与血流速度的测定

专 业： 医学检验 学 号：6302411084 学生姓名： 钟鹏强 指导教师：章冬英

摘要

多普勒效应是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒（Christian Johann Doppler）而命名的，他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为：物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变

多普勒效应指出，波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。但是由于缺少实验设备，多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏，再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化，以验证该效应。假设原有波源的波长为λ，波速为c，观察者移动速度为v：

当观察者走近波源时观察到的波源频率为（c+v）/λ，如果观察者远离波源，则观察到的波源频率为（c-v）/λ。

产生原因： 声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接受到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的频率会改变．在单位时间内，观察者接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大．同样的道理，当观察者远离波源，观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接收到的频率减小． 血流速度

又称血流量,即单位时间内流经血管横断面的血量。心输出量就是每单位时间的血流量。...血流速度（血流量）与血流线速度不同，后者表示血管内某一分子（如一个血细胞），在单位时间内移动的距离。

关键词：多普勒效应，血流速度

医学应用

声波的多普勒效应也可以用于医学的诊断，也就是我们平常说的彩超。彩超简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒，首先说说超声频移诊断法，即D超，此法应用多普勒效应原理，当声源与接收体（即探头和反射体）之间有相对运动时，回声的频率有所改变，此种频率的变化称之为频移，D超包括脉冲多普勒、连续多普勒和彩色多普勒血流图像。彩色多普勒超声一般是用自相关技术进行多普勒信号处理，把自相关技术获得的血流信号经彩色编码后实时地叠加在二维图像上，即形成彩色多普勒超声血流图

像。由此可见，彩色多普勒超声（即彩超）既具有二维超声结构图像的优点，又同时提供了血流动力学的丰富信息，实际应用受到了广泛的重视和欢迎，在临床上被誉为“非创伤性血管造影”。

为了检查心脏、血管的运动状态，了解血液流动速度，可以通过发射超声来实现。由于血管内的血液是流动的物体，所以超声波振源与相对运动的血液间就产生多普勒效应。血管向着超声源运动时，反射波的波长被压缩，因而频率增加。血管离开声源运动时，反射波的波长变长，因而在单位时向里频率减少。反射波频率增加或减少的量，是与血液流运速度成正比，从而就可根据超声波的频移量，测定血液的流速。

我们知道血管内血流速度和血液流量，它对心血管的疾病诊断具有一定的价值，特别是对循环过程中供氧情况，闭锁能力，有无紊流，血管粥样硬化等均能提供有价值的诊断信息。

超声多普勒法诊断心脏过程是这样的：超声振荡器产生一种高频的等幅

超声信号，激励发射换能器探头，产生连续不断的超声波，向人体心血管器官发射，当超声波束遇到运动的脏器和血管时，便产生多普勒效应，反射信号就换能器所接受，就可以根据反射波与发射的频率差异求出血流速度，根据反射波以频率是增大还是减小判定血流方向。为了使探头容易对准被测血管，通常采用一种板形双叠片探头。

血流速度的测定

血流速度大多是通过超声多普勒诊断仪来测定。

多普勒超声诊断仪包括多普勒听诊型诊断仪、超声多普勒脉象仪、超声多普勒血流测量仪等，是一种无创伤性的检查方法，应用于产科方面的检查胎儿心脏、胎儿和胎盘的血液循环；对心血管、颅脑、肝胆、胰腺、脾脏、肾脏、眼、腹部和盆腔肿块，浆膜腔积液、乳腺、甲状腺、肾上腺和膀胱以及周围血管类疾病作诊断。该仪器原理是，仪器的振荡部分发出一定频率的超声波，通过探头向需要检查的部位。若界面向探头运动，回声频率比发射频率增高，当界面离开探头运动，则回声频率降低，它们之间的差数称为差频。差频的大小与界面的运动速度成正比。把多普勒信号检出加以分析及处理，经放大或检波或在示波器的荧光屏上显示出来，就可得出结论。

下面具体讨论多普勒效应在多普勒诊断仪频率分析中的应用

超声束进入人体后，会遇到各种障碍物。当遇到大界面时，将发生反射；当遇到小界面时，将发生散射。对于血液来说，超声散射主要来自红细胞。但不管是反射还是散射，只要被测对象是运动的，且超声回波足够强，都可能发生多普勒效应。

超声多普勒仪主要由发射装置，探头，接受处理装置，控制器和显示装置组成。探头中有