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超聲經顱多普勒的原理是輸入一定的電能到多普勒探頭上，探頭的內部結構為壓電陶瓷，它具有壓電效應，可以將輸入的電能轉化成超聲波；再由超聲波穿透較薄的顱骨，作用到顱內血管里流動的血液（主要是紅細胞）上產生振動，然后散射回來的超聲波沖擊多普勒探頭，探頭將接收到的超聲波再轉化成電能，輸入到超聲經顱多普勒主機內部，結合多普勒效應和快速傅立葉轉換，經過處理后，以頻譜圖像和各項生理參數顯示出來。

TCD的優點：

１）TCD為無創傷性的檢查。

２）檢查較全面，可綜合反映顱內、外大部分血管分支、各節段的血流情況。

３）檢查成本低。

４）提供實時動態的血流動力學資料。

５）危重病員的長期動態監護。

６）檢測能重復，可靠性強。

TCD與CT、MRI(磁共振血管成像)、DSA(數字減影血管造影)的區別：

1）TCD提供的是實時動態的腦血管的血流動力學資料。

2）CT、MRI提供的是大腦實質細胞的損壞與形態學上改變的影像學資料 。

3）DSA提供的是腦血管瞬間形態學上的變化，且有創傷。

TCD臨床與科研的適用范圍

TCD 是一種無創傷檢查，操作簡便，重復性好，可以對病人進行連續長期動態觀察，TCD 在神經內外科，重癥監護病房，麻/醉科，腦動脈介入治療中心和血管外科等臨床科室得到了廣泛的應用。

1. 腦血管疾病及可引起腦血管改變的疾病的檢查。如：高血壓病及腦動脈硬化癥、腦血管狹窄和閉塞、腦血管痙攣、頭痛及偏頭痛、急性腦血管疾病(腦梗塞、短暫性腦缺血發作、腦出血及蛛網膜下腔出血)及顱內動靜脈畸形和鎖骨下盜血綜合征等疾病的診斷、疾病發展情況的觀察、指導藥物治療，估計預后等。

2. 腦血管機能的評價： Willis 環側枝循環和腦血流自動調節功能；腦血管外科術前術后的評價；選擇腦外科手術時機；腦血管復合損傷的血流動力學評價；為腦血管造影術篩選病人和選擇造影時機。