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早在1982年 Aslid 等就提出，在颅骨骨缝或骨皮质较薄处声波可穿透入颅内，这就是最初的颅脑超声，即经颅多普勒超声（TCD）。TCD主要是利用超声波探测血管的多普勒频谱信号，依据探头窗口位置、探查血管深度、探头的方向、血管与声波的角度，确定血管类型并获得血流多普勒参数，从而分析脑血流状态而得出诊断。 近年来，随着超声技术的发展，在TCD基础上出现了经颅彩色双功能超声（TCCS），即增加TCD模式的床旁超声。它将二维灰阶实时显像、彩色多普勒血流显像和多普勒频谱分析技术结合在一起，经颅观察脑实质、颅内血管的解剖结构和毗邻关系，以色彩显示血管的部位、形态、走行和血流方向，同时探测血管多普勒频谱信号。 相较于TCD的盲探血管，TCCS可直视颅底构成Wills环的大血管走行，因而获取的信息更准确。在TCCS与TCD对比研究中发现，TCCS与TCD在颞窗探测主要几支大脑动脉的成功率相似，且TCCS探测的血流速度较TCD更准确。
获取颅内相应大血管的多普勒血流参数：1.血流频谱形态 2.血流速度 包括收缩峰流速Vs 舒张末流速Vd 平均流速Vm 3.反映血管远端的血流阻力参数 阻力指数RI=（Vs-Vd）/ Vs 搏动指数PI=（Vs-Vd）/ Vm 正常参考范围：血流频谱形态如下图，流速参考值范围 Vs 100±20 cm/s Vd 60±20cm/s 其中Vs 〉160cm/s 或Vm >120cm/s 流速异常增高（TCD参考标准，TCCS测量较TCD偏高10-30%）；Vd <20cm/s流速异常减低。多普勒血管流速测量值受到多普勒测量方向与血流方向夹角影响（夹角<20度，测量结果接近真实流速值）。反映血管远端血流阻力PI 0.6-1.1，PI 与年龄、ICP、脑白质病变等有关。
通过颅脑多普勒超声检查，观测颅底大血管，尤其反映颅内70%灌注的大脑中动脉（MCA）的血流频谱形态及血管搏动指数（PI），评估颅内压力（ICP）大小，其原理：ICP增高，可导致动脉血流阻力增加，在ICP升高早期，以舒张期流速下降为主，平均流速相对减低；随着ICP继续增加，收缩期流速逐渐下降；同时PI进行性增加，血流频谱从典型的“三峰形”到收缩峰高尖，S2峰消失，舒张期前切迹加深。颅内动脉的血流PI正常范围0.6-1.1，当ICP增高时，PI值会增大，但具体的临界值还未能达成共识。有研究认为，应用TCCS观测两侧MCA（深度44-60mm),以有创监测ICP〉20mmHg为界，PI>1.3。
近年来，对于颅内大血管搏动指数PI的研究越来越深入，PI反映血管远端血流阻力，颅内大血管远端血流阻力包括血管本身因素及血管外因素，ICP增加即血管外因素，导致血流阻力增加，但在脑血管调节正常情况下，ICP增加，会负向调节血管张力，致使血管本身阻力减低，因而ICP增高，血管PI不一定随之增加；只有脑血管调节失代偿，ICP增加，血流阻力增加，PI随之增加；另一方面，血管远端阻力增加，可能因血管本身因素导致，如脑小血管病变、远端小血管痉挛等，PI增加，ICP不一定增高。
有创颅内压监测 （ICP 39mmHg PI 0.86) 有创颅内压监测 (ICP 28mmHg PI 1.06)
既往，经颅多普勒血管超声检查主要应用于脑血管病变诊断与评估，如脑血管畸形，脑血管狭窄，脑血管痉挛，脑血管栓塞等。联合颈部血管及颅内血管的血流多普勒检查，通过血流频谱及血流速度改变，诊断脑血管病变。以脑血管痉挛为例，待测血管持续收缩，血流速度加快，TCD监测血管痉挛依据：①Vs〉160cm/s ②Vm〉120cm/s③Vm〉120cm/s, Lindegard比值 >3 (Lindegard比值 大脑中动脉和颅外颈内动脉流速的比值，可用以鉴别脑充血vs脑血管痉挛)。
RMCA Vs 189.45cm/s PI 0.58
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