经颅多普勒血流分析仪原理

经颅多普勒血流分析仪的工作原理基于物理学中的多普勒效应。这是一种当波源与观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的波频率会发生变化的物理现象。生活中常见的例子是警笛声：当警车驶向你时，音调变高(频率变高);远离你时，音调变低(频率变低)。

经颅多普勒血流分析仪巧妙地将这一原理应用于医学：

发射超声波：仪器的探头(换能器)会发射出固定频率(通常为2MHz)的超声波脉冲，这些声波穿透颅骨较薄的“声窗”进入颅内。

接收回声：超声波在传播过程中遇到流动的血细胞(主要是红细胞)会发生散射。一部分散射回来的回声信号会被探头接收。

频率分析：由于血细胞是运动的，根据多普勒效应，探头接收到的回声频率与发射频率之间会存在一个微小的差异，这个差异称为多普勒频移。

计算血流速度：多普勒频移的大小(Δf)与血细胞的流动速度(V)成正比。仪器通过公式 V = (c * Δf) / (2 * f0 * cosθ) (其中c是超声波在组织中的速度，f0是发射频率，θ是超声波束与血流方向的夹角)自动计算出血流速度。

显示结果：计算出的血流速度信息以两种形式呈现：

音频信号：不同速度的血流会产生不同的声音，操作者可通过聆听音调高低和性质来辅助判断。

频谱图：将血流速度随时间的变化以波形图的形式实时显示出来，形成可读、可测量的频谱。

通过这种方式，经颅多普勒血流分析仪实现了无创、实时地检测颅内血流速度，从而评估脑血管的功能状态。