非常感謝張羽博士對(duì)本文字字句句的審核。
本文比較長(zhǎng),比較關(guān)鍵的部分我會(huì)用紅色字體標(biāo)記出來(lái),以方便時(shí)間不充裕的朋友閱讀。
前兩天,我大呼自己以前的筆記做錯(cuò)了,因?yàn)檠髁康挠?jì)算公式我寫(xiě)的是Vmean,其實(shí)不是公式書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤,而是我對(duì)Vmean理解錯(cuò)誤,公式里的Vmean指的是時(shí)間平均平均流速TAMEAN,而我誤認(rèn)為是時(shí)間平均峰值流速TAMAX。
也就是說(shuō)Vmean=TAMEAN,即:血流量=TAMEANx橫截面積x60。
那么時(shí)間平均平均流速TAMEAN和時(shí)間平均峰值流速TAMAX這兩個(gè)東西分別是什么呢?
時(shí)間平均平均流速,嚴(yán)格意義上應(yīng)該叫平均流速曲線的時(shí)間平均值,是指在某一時(shí)間段內(nèi),計(jì)算每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上所有紅細(xì)胞的平均流速,然后再將每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的平均流速再平均一次,所得的數(shù)值就是時(shí)間平均平均流速。
想不明白“平均再平均”的朋友,可以看看我的這個(gè)非常粗糙的比喻(能自己想明白的十分支持跳過(guò)這一段):
假設(shè)高二三班有a、b、c三位同學(xué),他們?cè)谝稽c(diǎn)鐘的奔跑速度分別是1、2、3m/s,兩點(diǎn)鐘的速度是4、5、6m/s,三點(diǎn)鐘的速度是7、8、9m/s。
那么高二三班的時(shí)間平均平均流速怎么算呢?
第一步,先分別求出高二三班a、b、c三位同學(xué)在一點(diǎn)鐘、兩點(diǎn)鐘、三點(diǎn)鐘的平均流速。
一點(diǎn)鐘的平均流速是1+2+3/3=2m/s,兩點(diǎn)鐘的平均流速是4+5+6/3=5m/s,三點(diǎn)鐘的平均流速是7+8+9/3=8m/s。
第二步,將一點(diǎn)鐘、兩點(diǎn)鐘、三點(diǎn)鐘的平均流速再平均一次,即可得出時(shí)間平均流速。
高二三班的時(shí)間平均平均流速為2+5+8/3=5m/s。
關(guān)于時(shí)間平均平均流速,有的儀器用TAMEAN表示,有的用TAMV、TMFV等(本文用TAMEAN),取得頻譜之后,儀器可以自動(dòng)測(cè)量TAMEAN(下圖藍(lán)色線條描跡的就是每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的平均流速)。
理論上來(lái)講,TAMEAN是最為準(zhǔn)確的一種計(jì)算血流量的方法。
但實(shí)際上,在測(cè)量流速的時(shí)候,即使我們將PW的取樣門(mén)包含了整個(gè)血管內(nèi)徑,那也只是包含了血管的前后壁,而左右側(cè)壁就未必能覆蓋得了。
因?yàn)榭拷笥覀?cè)壁的血流是否能被聲束照射到,不是我們能控制的,而是取決于設(shè)備的超聲波切片厚度。
那么有一部分靠近血管壁(左右側(cè)壁)的低速血流就很有可能沒(méi)被檢測(cè)到(測(cè)量血流量要求血管內(nèi)的血流狀態(tài)為拋物面層流(即我們平常所理解的層流),層流的特點(diǎn)為血管中心流速最高,靠近管壁最低)。
從而導(dǎo)致儀器計(jì)算平均值的時(shí)候會(huì)漏掉這一部分低值,所以算出來(lái)的TAMEAN就會(huì)比真實(shí)數(shù)據(jù)偏大。
更詳細(xì)到位的解釋請(qǐng)點(diǎn)擊張羽博士的文章鏈接:張博士開(kāi)講啦!詳解血管通路標(biāo)準(zhǔn)化PW測(cè)量
再者,壁濾波會(huì)濾除低速血流這一點(diǎn)也不能忽視,一樣會(huì)使算出來(lái)的的血流量偏大。
時(shí)間平均峰值流速,也叫時(shí)間平均最大流速,是指在某一時(shí)間段內(nèi),選出每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的最大流速,然后將每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的最大流速取平均值,得出來(lái)的數(shù)值就是時(shí)間平均峰值流速。
不理解的朋友同樣可以用上述高二三班同學(xué)的例子解釋:
一點(diǎn)鐘的最大速度是3m/s,兩點(diǎn)鐘的最大速度是6m/s,三點(diǎn)鐘的最大速度是9m/s,那么高二三班的時(shí)間平均峰值流速就是3+6+9/3=6m/s。
有的儀器用TAMAX表示時(shí)間平均峰值流速,有的用TAMX、TAP、TAPV、TAPVC等(本文用TAMAX),取得頻譜之后,儀器同樣可以自動(dòng)測(cè)量TAMAX(下圖綠色線條描跡的就是每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的最大流速,即拋物面層流狀態(tài)下血管中心的流速)。
那么時(shí)間平均平均流速和時(shí)間平均峰值流速之間又有什么關(guān)系呢?
從上圖中可以看出,在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上,藍(lán)色曲線(TAMEAN)的高度差不多是綠色曲線(TAMAX)的一半,也就是說(shuō)TAMEAN=0.5TAMAX(實(shí)際上由于前面所述切片厚度、濾波等因素的影響,TAMEAN比真實(shí)情況要大一點(diǎn),也就是比0.5TAMAX大一點(diǎn))。
TAMEAN=0.5TAMAX的理論基礎(chǔ)是:拋物面層流狀態(tài)下,管道的平均流速是最高流速的一半,而最高流速就是管道中心的流速。
關(guān)于這一點(diǎn),張羽博士的文章里有更詳細(xì)更到位的解釋,請(qǐng)點(diǎn)擊鏈接:張博士開(kāi)講啦!詳解血管通路標(biāo)準(zhǔn)化PW測(cè)量
因此,開(kāi)篇的公式“血流量=TAMEAN x 橫截面積 x 60 ” 其實(shí)也可以用時(shí)間平均峰值流速TAMAX來(lái)計(jì)算,只需要加上一個(gè)校正因子0.5,即“血流量=0.5TAMAX x 橫截面積 x 60 ”(注:非拋物面層流狀態(tài)下,血流量=(0.5~1)TAMAX x 橫截面積 x 60 )
其實(shí)無(wú)論是我咨詢過(guò)的工程師皇甫方毅老師,還是張羽博士,都更加提倡用TAMAX。
因?yàn)?/span>TAMEAN有的缺點(diǎn),TAMAX沒(méi)有,TAMAX只需要得到最大流速即可,不存在切片厚度和濾波的問(wèn)題。
而TAMAX有的缺點(diǎn),TAMEAN也有。它倆共有的缺點(diǎn)就是,如果不能保證血液狀態(tài)是拋物面層流和取得血管中心的最大流速,血流量算出來(lái)就會(huì)有誤差。
然后,重點(diǎn)中的重點(diǎn)來(lái)了。
皇甫方毅老師告訴我,GE提供了TAMEAN和TAMAX兩個(gè)指標(biāo)計(jì)算血流量,至于用哪一種,可以隨自己的喜好選擇。
于是我打開(kāi)后臺(tái)設(shè)置,果然發(fā)現(xiàn)可以自由選擇,這臺(tái)儀器默認(rèn)的是TAMAX。
為了驗(yàn)證上述理論,我分別選擇了TAMAX和TAMEAN兩種方法計(jì)算血流量。
然而,出乎我意料的事情發(fā)生了。
同一個(gè)頻譜,同樣的血管內(nèi)徑,用TAMAX算出來(lái)的血流量是523.79ml/min,而用TAMEAN算出來(lái)的血流量只有293.91ml/min。
為什么會(huì)這樣呢?
張羽博士告訴我,那是因?yàn)镚E在應(yīng)用TAMAX的時(shí)候,初始默認(rèn)的校正因子是1,而非0.5。
所以,應(yīng)該在523.79ml/min的基礎(chǔ)上,再乘以0.5,得出的數(shù)據(jù)262ml/min才是對(duì)的(TAMEAN略大于0.5TAMAX,與上述理論符合)。
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