动静脉内瘘血流量测定-取样容积和角度θ
上回讨论了动静脉内瘘血流量测定的位置，接下来我们谈谈测定的一些具体技巧。
首先需要理解下超声脉冲多普勒计算流量的基本算法原理。
如下图所示，计算血流量需要两大参数——平均速度Tmean和血管面积，而面积一般由测量血管直径后计算得（血管截面是圆形的前提下）
平均速度怎么得到呢？实际上，我的理解是，这个平均速度T mean的获得要经过两次计算过程
第一步，是对于某一个时间点，计算各个血流质点速度的平均值。在下图中，对于时间点A而言，要对该时间点上获得的所有血流质点（频谱落在黄线上的所有的点）的速度进行平均，当然这一平均并不是简单的（最高速度+最低速度）/2，而应该是先将不同速度质点多少的分布进行类似微积分的求和，然后再进行的平均。这个算法一般超声仪器的程序可以完成，如下图蓝线和黄线交叉的红点就是时间A点所有质点的平均速度t。
第二步，是对一个完整心动周期内的各个时间点的平均速度t进行微积分，再计算得这个心动周期内的平均速度T。一般来说，人的心律较为匀齐，而且每分钟的心动周期一般60-100次，多余出现的不完整心动周期所占的时间很短，所以一般一个心动周期的平均速度T就很接近于一分钟的平均速度Tmean。
需要注意的是，如果患者心律匀齐，取一个心动周期基本符合要求，但如果是心律不齐，则需要多取几个心动周期进行计算以减小误差，如下图中，仅选择一个心动周期是不够的。选择心动周期的数目是可以机器自动识别，也可以手动选择，就比如上图中的两条蓝色竖虚线的位置，左右调整就可以选择测量的时间周期。
理解以上原理，主要是帮助我们去思考如何提高血流量测量的准确度。有几个要点。
取样容积的大小
上图中那个类似“=”的小框框就是所谓的取样容积，也就是说落在这个框里的信号才会被采集，一般认为取样容积的大小为血管直径的50-70%，也就是大概2/3左右。
以前我自己做超声时，取样容积就是这么设定的，但是，最近和专业的超声仪工程师交流后，同时又查阅了一些资料后，看法有所改变，也就是说在测血流量时的取样容设定有一点特别。
血流并不是我们想象的一样，所有质点同步行进、速度一致，湍流自不必说，即使是层流，流速也是不一致的。如下图，中间快，旁边慢。
这就提醒我们，测量速度的时候不能只顾“中流砥柱”，而要“兼容并蓄”，换句话说，就是取样容积要尽可能包括整个血管腔，而不是只涵盖中间部分。
下图中，取样容积很小，血流频谱的宽度较小，结果容易偏高。
下图中的取样容积基本包括整个血管腔，频谱较宽，涵盖了贴壁的低速血流，说计算得平均速度较为准确。
多普勒角度θ
如下图所示，这就是多普勒角度θ。
理论上，多普勒声束与血流完全同向时，测量的精度最好，这时的θ角为0度，然而，这种角度似乎只有血管内探头才可能实现。
体表探头与血管总是存在角度，直接测得的速度需要经过三角函数的矫正才能得到血流速度，而这个角度大于60度后，矫正的误差会很大，所以要求θ角应当小于60°。换句话说，就是探头要尽可能避免与血管垂直。而且这个角度越小，误差越小。
由于肢体血管大都与体表较为平行，有时获得良好的角度比不容易，有以下两点可以参考。
1.选择血管倾斜的部分进行测量。
下图中，血管斜角较大，θ角为46°
大多数肱动脉从肘部到桡尺分叉这一段有一个自然的斜角，可以利用这个天然角度。
2.利用耦合剂帮助探头倾斜，人为形成角度。这种作法的另一个好处在于可以避免对血管的压迫，减小对直径测定的影响。
3.还有的探头在在设计时就制作成斜向发射的形状，相当于将上图的耦合剂换成固态导声材料。
最后，设定角度时，还有一点要强调的，就是取样容积中的短线必须与血管壁平行。
下图中短线的角度设定是不合适的。
总体的体会是，细节决定精度。
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最后编辑于 2022-10-09 · 浏览 5194
