經顱多普勒是一種無創、動態檢測顱內血流動力學的超聲技術，自1982年由挪威學者Rune Aaslid應用于臨床以來，已成為神經科學、重癥監護和腦血管問題檢測的重要工具。其核心原理基于多普勒效應，結合顱骨聲窗的物理特性，實現對顱內動脈血流速度、方向及頻譜形態的實時檢測。

多普勒效應的物理基礎

1.多普勒頻移公式

當超聲波（發射頻率(f_0)）遇到流動的紅細胞時，反射波頻率(f)會因血流方向與速度（(v)）發生改變，頻移量（(Delta f=f-f_0)）可表示為：

[Delta f=frac{2vcosθ}{c}f_0]

其中，(c)為超聲波在組織中的傳播速度（約1540 m/s），(θ)為超聲波束與血流方向的夾角。臨床操作中通常要求(θ<30°)以減少測量誤差。

2.顱骨聲窗的穿透性

TCD需通過特定顱骨區域（聲窗）發射超聲波，包括：

顳窗（80%受檢者適用）：探測大腦中動脈（MCA）、前動脈（ACA）、后動脈（PCA）；

眼窗：檢測眼動脈及頸內動脈虹吸部；

枕窗：評估椎基底動脈系統。

超聲波頻率通常為2MHz，平衡穿透深度（5-10cm）與分辨率需求。

血流動力學參數的提取與解讀

1.血流速度譜分析

TCD通過快速傅里葉變換（FFT）將時域信號轉化為頻譜，關鍵參數包括：

收縮期峰值流速（PSV）：反映血管狹窄或痙攣程度；

舒張末期流速（EDV）：與顱內壓及血管阻力相關；

平均流速（MFV）：綜合評估腦灌注；

脈動指數（PI）：(PI=(PSV-EDV)/MFV)，用于判斷血管彈性及遠端阻力。

2.血流方向的判定

多普勒頻譜顯示血流方向相對于探頭的運動（正向或反向），例如：

大腦中動脈血流朝向探頭時為正向波，基底動脈遠離探頭時呈反向波。

經顱多普勒血流分析以其實時性、便攜性和功能性評估優勢，在體檢科室中相當重要。未來，隨著高頻探頭、三維成像及多模態融合技術的發展，TCD或將成為腦血流動力學研究的重要工具之一。