上海市第五人民醫(yī)院（上海 200240）

從20世紀(jì)50年代超聲進(jìn)入產(chǎn)科醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以來，發(fā)展迅猛，1978 美國(guó)專家McCallan 首先提出超聲多普勒技術(shù)在胎兒胎盤血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)護(hù)的應(yīng)用，20世紀(jì)80年代英國(guó)牛津公司首先開發(fā)了超聲胎兒臍血流檢測(cè)儀。我國(guó)為響應(yīng)優(yōu)生優(yōu)育政策而將其列入1997年科技部國(guó)家級(jí)火炬科研計(jì)劃項(xiàng)目，由廣州三瑞公司學(xué)習(xí)吸收國(guó)外技術(shù)，聯(lián)合清華大學(xué)、上海醫(yī)科大學(xué)婦產(chǎn)科醫(yī)院開發(fā)只有國(guó)外品牌1/5 低廉價(jià)格的自主品牌。我院 2000年引入三瑞超聲胎兒臍血流檢測(cè)儀，因其操作簡(jiǎn)便，無損傷性，臨床價(jià)值高，性能穩(wěn)定，得到產(chǎn)科廣泛的使用。

1.胎兒超聲多普勒臍帶血流檢測(cè)儀原理

1.1 多普勒效應(yīng)

1842 年，Christian Doppler 發(fā)現(xiàn)，當(dāng)物體A向與之相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體B 發(fā)射一束頻率為f0 的能量波時(shí)，物體B 所接受的頻率f 將發(fā)生改變，其變化程度與二物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向直接有關(guān)，當(dāng)B 向A 靠近時(shí)，B 所接受到的頻率增高；當(dāng)B 與A 離開時(shí)，B 所接受到的頻率下降，此即為多普勒效應(yīng)的原則核心。這一由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的頻率變化稱為多普勒頻移。

1.2 超聲多普勒技術(shù)對(duì)血流速度測(cè)定的原理

根據(jù)多普勒原理，首先，當(dāng)聲源靜止而接收點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的每個(gè)波的時(shí)間（周期T′）將根據(jù)二物體間運(yùn)動(dòng)的方向變長(zhǎng)或變短。此時(shí)：

T′=λ0(C+vCosθ)

而λ0=C/f0,T′=1/f

所以fˊ=[(C+vCosθ)/C]f0

注：T–聲波的周期λ–聲波的周長(zhǎng)

C–聲波的傳導(dǎo)速度v–接收點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度

f–聲波的頻率F(d)–多普勒頻移

f0–超聲儀器固有頻率

θ–超聲傳導(dǎo)方向與接受點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向的夾角（以下代號(hào)意義與此相同）

其次，當(dāng)聲源運(yùn)動(dòng)而接收點(diǎn)靜止時(shí)，根據(jù)二物體間運(yùn)動(dòng)的方向，振源使波長(zhǎng)變長(zhǎng)變短。此時(shí)：

χ=λ0–Δλ=(C/ f0)–(vCosθ/ f0)=(C–vCosθ)/ f0

則fˊ=C/λˊ=[C/(C–vCosθ)]f0

醫(yī)用超聲儀探頭多為反射式，其收發(fā)均位于運(yùn)動(dòng)血流的一側(cè)，因此，原始振源f0，即儀器探頭所發(fā)射聲波的固有頻率，是固定的；而最終信號(hào)f"的接收點(diǎn)，即儀器的接受探頭，其位置也是靜止固定的。

超聲在運(yùn)動(dòng)的離子或物體間傳播過程中，當(dāng)遇到不同聲阻抗的二個(gè)物體之界面時(shí)，將發(fā)生聲波的反射。當(dāng)超聲從探頭傳導(dǎo)到血流時(shí)，相當(dāng)于振源是靜止的，而接收點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的；反之，當(dāng)超聲從血流反射到探頭時(shí)，振源就是運(yùn)動(dòng)的，接收點(diǎn)則是靜止的。綜合以上兩點(diǎn)可見：

f"=[C/(C–vCosθ2)]fˊ

而fˊ=[(C+vCosθ1)/C]f0

則f"=[C/(C–vCosθ1)/(C–vCosθ2)]f0

F(d)=f"–f0=[v(Cosθ1+Cosθ2)/(C–vCosθ2)]f0

由于一般所用的反射式探頭聲波的收發(fā)均在同一個(gè)探頭上，因此，探頭發(fā)射的聲束方向與血流的流動(dòng)方向的夾角θ1 ，和被血流反射回探頭的流動(dòng)方向的夾角θ2 是幾乎相同的，這就是θ1=θ2=θ。并且超聲的傳導(dǎo)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于血流的速度，即v<

F(d)=(2vCosθ/C)f0

在實(shí)際工作中，由儀器測(cè)出F(d)，而f0 是已知的儀器固有性能，C在人體軟組織中約為1500米/秒，在得到θ角值的前提下，就可求出血流速度V。這就是利用超聲多普勒技術(shù)對(duì)血流速度進(jìn)行測(cè)定的根本原理。

1.3 胎兒超聲臍血流檢測(cè)儀工作原理

隨著超聲技術(shù)發(fā)展，醫(yī)學(xué)超聲診斷儀層出不窮，如A 型、B 型、C 型、D 型、M 型、彩色超聲儀等等，按超聲放射方式可分脈沖式、連續(xù)式，連續(xù)波式D 型超聲儀以優(yōu)越性價(jià)比適用于胎兒臍血流監(jiān)測(cè)，而彩色超聲儀，雖功能強(qiáng)大，測(cè)定準(zhǔn)確方便，但價(jià)格昂貴，難以普及。我院使用廣州三瑞公司的SRF608 型胎兒臍血流檢測(cè)儀屬于連續(xù)波式D 型超聲儀。

（1）胎兒臍血流原理結(jié)構(gòu)圖， 見圖1。

（2）超聲多普勒臍血流檢測(cè)原理

臍血流探頭（5MHZ 、連續(xù)超聲波形式）安放于孕婦腹表，對(duì)準(zhǔn)胎兒臍帶中段。由于臍血流（血細(xì)胞等）相對(duì)于超聲波探頭有運(yùn)動(dòng)，故發(fā)射波碰到血流后其反射波會(huì)產(chǎn)生頻率偏移（頻移），頻移的符號(hào)及大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度的方向和大小有關(guān)，可由此推算出臍帶內(nèi)血流速度、方向及其分布情況，利用現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)成像技術(shù)，形成臍帶血流的彩色聲譜圖，根據(jù)臍血流動(dòng)力學(xué)理論計(jì)算出臍血流速度峰、谷之比S/D（S 為收縮期末最大血流速度，D 為舒張期末最大血流速度）、阻力指數(shù)RI 和脈動(dòng)指數(shù)PI、快速血流量比FVR、胎兒心率HR 等特征指標(biāo)。機(jī)內(nèi)配備正常人參考值和圖表，病人測(cè)試值與其比對(duì)，在正常值范圍內(nèi)為正常，不在正常值范圍內(nèi)為異常。以S/D 值為主要指標(biāo)。異常情況時(shí)，提醒醫(yī)生及時(shí)檢查診斷病人情況，預(yù)測(cè)孕婦胎兒不良狀況，及早采取措施，保障母嬰安全。

圖1.胎兒臍血流原理結(jié)構(gòu)圖

儀器啟動(dòng)功率210W,探頭功率≤10Mw/cm2病人使用時(shí)傷害小，比較安全。本儀器軟件功能豐富，具備強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力，可存儲(chǔ)5000 病例以上，便于病案管理、分析、隨訪。采用模塊化設(shè)計(jì)，方便升級(jí)，可選配FECG、FHR 監(jiān)護(hù)模塊，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多參數(shù)綜合監(jiān)護(hù)。

2.儀器使用維護(hù)

產(chǎn)科護(hù)士操作時(shí)首先注意安全事項(xiàng)以保證病人及自身安全：（1）儀器三線電源是否正常接好，保證機(jī)箱安全接地，以防漏電。（2）操作時(shí)遠(yuǎn)離易燃易爆氣體，不能有凝水存在，以防爆炸、漏電。（3）所有探頭、按鈕及其連接電纜嚴(yán)禁機(jī)械損壞，損壞后立即停用以防病人及自身觸電。（4）不要在開機(jī)情況下，插拔各連接器以免觸電。（5）儀器所在房間嚴(yán)禁煙火，以防爆炸。

其次，注意規(guī)范操作保證報(bào)告正確及避免儀器損壞：（1）根據(jù)步驟操作，錄入孕婦資料→采集流速譜→分析流速譜→保存血流速譜→對(duì)比正常值→打印報(bào)告。（2）注意探頭使用。使用時(shí)在病人皮膚上放適量超聲耦合劑，以將超聲導(dǎo)入體內(nèi)。若血流方向迎著探頭超聲放射方向，流速譜在基線上面，若血流方向背離探頭，流速譜在基線下面。若血流方向垂直于探頭，將測(cè)不到流速譜，因?yàn)闄M向不存在多普勒效應(yīng)。為了盡量降低人體組織對(duì)超聲的衰減，應(yīng)避開胎盤和胎兒，將探頭放在孕婦皮膚上離臍帶較近的位置，才能采集到臍血流速譜，探頭壓電晶體“嬌貴”，操作時(shí)輕拿輕放，一個(gè)病人用好后用干凈紙及時(shí)擦拭保持探頭干燥衛(wèi)生，測(cè)試結(jié)束探頭放回固定架上以免跌落損壞。

注意維護(hù)以保證儀器正常操作和壽命：（1）儀器應(yīng)放在通風(fēng)干燥陰涼的地方，以防日曬雨淋和受潮，以免損壞儀器。（2）最好使用UPS 或交流穩(wěn)壓器以免電壓不穩(wěn)定或突然斷電，造成對(duì)儀器的損害。（3）遠(yuǎn)離腐蝕性氣體，以免損壞儀器。（4）不可將茶水、飲料等流質(zhì)飲品靠近儀器,若不小心讓這些液體流進(jìn)儀器的任何部分，會(huì)給儀器帶來嚴(yán)重?fù)p害。（5）使用結(jié)束后要正常關(guān)掉主機(jī)、打印機(jī) 并蓋上防塵罩，保持室內(nèi)空氣清潔，避免灰塵侵蝕，以免損壞儀器。（6）及時(shí)整理數(shù)據(jù)信息，刪除不需要信息，保證儀器操作暢通。（7）所有探頭、按鈕、連接電纜、儀器不用清洗、消毒，用微濕檫布清除灰塵，保持儀器干燥整潔。（8）探頭切不可重壓，以免損壞。

安全/規(guī)范操作維護(hù)超聲多普勒臍血流檢測(cè)儀是正常服務(wù)病人重要保證，我們進(jìn)一步溝通廠家改進(jìn)儀器：（1）“結(jié)實(shí)”探頭，增加壽命。（2）聯(lián)網(wǎng)HIS，方便護(hù)士調(diào)用病人信息、醫(yī)生查看診斷報(bào)告，實(shí)施無紙化操作等。（3）不斷完善系統(tǒng)，更好服務(wù)病人。

3.結(jié)論

臍帶是連接母體和胎兒的唯一通道，因此臍帶血流攜帶了大量胎兒發(fā)育狀況的信息。胎兒臍血流檢測(cè)儀集超聲多普勒技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、頻譜分析技術(shù)于一體，能無創(chuàng)檢測(cè)胎兒臍血流速度譜，從而給出描述臍動(dòng)脈血流的動(dòng)力學(xué)狀態(tài)一組客觀指標(biāo)，為判別胎兒發(fā)育是否正常提供重要依據(jù)，有助于臨床上更全面的掌握胎兒宮內(nèi)的安危狀況，及時(shí)抓住時(shí)機(jī)及時(shí)處理，可提高圍產(chǎn)監(jiān)護(hù)質(zhì)量，保障胎兒優(yōu)生優(yōu)育。安全/規(guī)范操作維護(hù)檢測(cè)儀是我們服務(wù)病人重要保證。

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