蔡昇亨 Henry S.H. Tsai: 杜卜勒超音波參數

杜卜勒超音波 ( Doppler ultrasound ) 有 Color Doppler 和 Power Doppler 兩種模式，它可以給我們一些組織內血流的資訊。相對於 Color Doppler，Power Doppler 給我們的血流資訊是沒有方向性的，它呈現的訊號是在某個灰階圖像的空間內所有 Doppler shifts ( velocities ) 的總和，所以 Power Doppler 對於單純偵測有或沒有血流這件事上會比 Color Doppler 敏感 (不過新的機器,有些已經可以做到 Color Doppler 跟 Power Doppler 一樣或者更加敏感)。

在疼痛病人上我們比較常用到的是 Power Doppler，因為我們的目的大多是要找出小血管或是了解組織有沒有發炎，不太需要知道血流的方向。所以，以下就來分享一下，Power Doppler有哪些參數可以作微調及如何調整。

Scale and pulse repetition frequency (PRF)

引用一下原文 PRF is the Doppler sampling frequency of the transducer and is reported in Hz. The maximum Doppler shift frequency that can be sampled without aliasing is PRF/2, which is called the Nyquist limit.

而這個 Nyquist limit 其實就是探頭可以偵測血流流度的最大值，如果流速大於它，機器就會把訊號解讀成反方向的血流。這個在 Color Doppler 上，比較會看到，一個血管內有時會看到中心點有呈現反方向的顏色，並不是中心的血流方向是反向的，而是因為超過 Nyquist limit 而機器解讀為反向。

生活上也有類似的物理現象，當我們看著腳踏車輪框往某方向旋轉，如果速度超過一定數值後，會覺得輪框開始往反方向旋轉。

說了這麼多， PRF 好像是用在 Color Doppler 上，而在 Power Doppler 上， PRF/2 就是探頭可以偵測血流流度的最大值，機器常常會把它和 filter 連動，當把 PRF 調高時，機器就認為你想看高速的血流，機器會自動把 filter 調高，濾掉低流速的訊號(也是濾掉一些雜訊)。

在疼痛領域上，我們的目的大多是要找出小的血管或是了解組織有沒有發炎，這些狀況血流流速通常是很低的，因此我們常常需要把 PRF 調低，當然如果 PRF 調低到雜訊都出來了，就表示調過頭摟。

Filter

Filter 是用來擋掉一些低訊號 (這裡因為是討論 Doppler Ultrasound，所以訊號是指 doppler shifts )，如血管脈動也可以產生少量的 doppler shifts，這不是我們要的就會透過 filter 擋掉，不呈現出來。

剛才有提到機器常常會把 PRF 和 filter 連動，在疼痛人上我們常常需要低 PRF，所以 filter 常常也是較低的，用以偵測低流速的血流。

Color priority (threshold)

在 Doppler Ultrasound 呈像的畫面中，其實有部分是灰階訊號(黑白圖像)及部分 doppler shifts訊號(彩色圖像)，這時候機器就需要知道它要給我們看哪一種訊號的呈現。Color priority 就是設一個 threshold 告訴機器，如果灰階訊號在 threshold 以上的區域，請顯現灰階訊號(黑白圖像)。

如果灰階訊號在 threshold 以下的區域，請顯現 doppler shifts 訊號(彩色圖像).在大血管管腔內是 anechoic，灰階訊號是零，因此灰階訊號一定在 threshold 以下，機器就會給我們 doppler shifts 訊號的彩色圖像。小血管的管徑小，無回音的管腔部分機器測不到，因此在灰階下小血管跟它附近的組織都有回音訊號且幾乎是相同的，所以在灰階下會看不到小血管。

重點就是小血管是有灰階訊號的(不像大血管管腔內灰階訊號是零)，所以我們若要找小血管，就要把threshold調高，以避免小血管的灰階訊號超過 threshold，而機器不呈現小血管的 doppler shifts 訊號(彩色圖像)

Color box

大的 Color box 需要較多的機器運算能力，因此調大 Color box 會讓 frame rate 下降，有些機器為了不讓 frame rate 降太多產生影像 lag 現象，會犧牲一些 resolution。所以原則上 Color box夠用就好，盡量不要調太大。

這裡有一個文獻上提到要特別注意的事，當我們使用 Color box 時，原則上夠用就好，盡量不要調太大，但建議要包括到最淺的部分，因為在 Color box 以外表淺部位的血管可能會有reverberation artifact 到 Color box 內造成假的血流訊號。這裡說起來有點難懂，而且個人使用經驗上好像影響沒那麼大。不過還是附上文獻中的圖輔助理解。