? ? 聲波每秒鐘振動的次數稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲（Hz）。我們的耳朵能聽到的聲波頻率為20～20 000Hz。當聲波的振動頻率＞20kHz或＜20Hz時，我們便聽不見了。因此，把頻率高于20 000Hz的聲波稱為超聲波。通常用于醫學篩查的超聲波頻率為1～5MHz。

? ??一、 超聲波特性

? ??經顱多普勒超聲（transcranial Doppler，TCD）的基本原理與B型超聲等其他超聲的物理基礎相同，首先要有一種可以發射聲波的裝置作為基礎。超聲波具有良好的穿透能力，在遇到物體表面時超聲束可以發生部分反射及散射現象。同理，當超聲束遇到血流中的紅細胞時也將產生此現象，而反射回來的聲波則是多普勒頻移信號產生的基礎。

? ??二、 多普勒效應

? ??奧地利物理學家Christian Andreas Doppler首先描述了多普勒效應。即當振動源與接收體之間存在相對運動時，所接收到的回聲頻率與振動源發射的頻率相比會發生改變，頻率改變的大小與兩者間相對運動的速度有關，這就是多普勒效應。聲源與接收器之間彼此靠近時，頻率增加；反之，頻率下降。發射頻率與接收頻率之間的區別稱為多普勒頻移，當物體運動的速度越快，頻移越大。多普勒頻移是TCD檢測血流速度的基礎，TCD的檢測探頭既是超聲波的發生器，也是超聲波的接收器，TCD檢測腦血流時，探頭與血液中流動的紅細胞之間存在相對運動，超聲經過紅細胞反射回來，并被探頭內的接收器接收，根據發射與接收頻率的變化，經過快速傅里葉轉換，測定血流速度。

? ??三、 快速傅里葉轉換

? ??J.Fourier于19世紀首先提出了傅里葉轉換的理論。主要是利用計算機對復雜信號進行一系列轉換分析，將一個原始波分成多個不同頻率的正弦波。1965年庫里研究出一種新的更加快速的計算方法，即快速傅里葉轉換（fast Fourier transmission，FFT），利用儀器以每10毫秒為間隔對多普勒模擬信號取樣一次，并轉換為二進制的數字信號，由FFT把信號分成頻率和振幅兩個分量，從而產生實時的數字頻譜顯示。

? ??四、 脈沖波多普勒