Siêu âm Doppler màu là phương pháp duy nhất cho thấy cùng lúc vách động mạch, cấu trúc mảng xơ vữa, lưu lượng và tốc độ dòng chảy của máu,để phát hiện ra các bệnh về não bộ.

Siêu âm doppler mạch máu cổ

Đọc thêm: Tìm hiểu về siêu âm thai

Máy siêu âm hiệu ứng Doppler: Nghiên cứu vận tốc tuần hoàn của não bộ. Chuyển động của mạch máu phát hiện được bằng hiệu ứng Doppler. Hiệu ứng Doppler là sự biến thiên tần số khuyếch tán ngược khi có di chuyển các yếu tố trong máu, giữ vai trò vật phản chiếu lại.
Sự dội lại của các sóng siêu âm liên tuc trong môi trường sinh học khác nhau. Chùm dội lại cho thông tin cần thiết tạo ra hình ảnh sóng siêu âm cho thấy cấu trúc và sự chuyển động của mạch máu.
Sự phối hợp 2 nguyên lý này tạo thành phương tiện tiến bộ hơn là siêu âm cắt lớp Doppler. Siêu âm Doppler màu mã hoá các tín hiệu Doppler bằng màu qui ước khác nhau nhằm mục đích phân biệt vận tốc dòng máu và hướng dòng máu chảy: màu đỏ biểu thị cho luồng máu chảy về phía đầu dò, màu xanh hướng dòng chảy xa đầu dò, còn màu sáng hơn tiêu biểu cho tốc độ dòng chảy cao, màu tối biểu thị tốc độ thấp. Mức độ tần số thay đổi được xác định bằng tốc độ và hướng di chuyển các tế bào máu.

Phương trình dùng để xác định giá trị tần Số chuyển dời Doppler:

Fd = 2 V (cos @) X f/c

Trong đó:
Fd: Tần Số chuyển dời Doppler

V: Tốc độ máu di chuyển được trong khoảng thời gian cụ thể.

@:Là Góc giữa luồng sóng siêu âm và hướng dòng máu.

f: Tần SC sóng siêu âm truyền.

C: Tốc độ siêu âm (hằng số 1540 m/s)

Vậy Fd phụ thuộc vào V (lúc khám cần đạt @ < 60°) .

Trên màn hình màu đồng thời thấy cấu trúc thành mạch máu và lưu lượng dòng chảy mạch máu, nghe được nhịp đập của mạch. Nghĩa là có được thông tin cùng một lúc cả về hình ảnh và âm thanh của mạch máu. Từ đó biết được độ hẹp lòng mạch và các thay đổi huyết động học nơi đang khảo sát. Sự phối hợp giữa hình ảnh màu với Doppler, thấy phổ động mạch dạng sóng, tốc độ máu, đánh giá được chính xác các thay đổi giải phẫu ở thành mạch với những thương tổn nhỏ  như dày thành động mạch,  khối máu đông gây tắc mạch,vôi hoá, mảng xơ vữa.

Sự thay đổi hình dạng đường biểu diễn do cung lượng tim thấp và sự phụ thuộc góc trong các trường hợp động mạch bị gấp khúc đã được nghiên cứu và cải thiện bằng siêu âm màu năng lượng khẳng định: màu không bị lệ thuộc vào góc và thấy được hình ảnh không gian ba chiều. Màu được mã hoá cực mạnh và quét lên lòng mạch giống như một lớp sơn nổi, tráng dần cho đến khi phủ kín toàn bộ lòng mạch máu, trên màn hình siêu âm sẽ phát hiện được thương tổn dầy thành động mạch rất sớm. Siêu âm màu năng lượng đã khắc phục hạn chế kỹ thuật của siêu âm màu thông thường.

Trong nghành y đến thòi điểm này thì siêu âm màu, đặc biệt là siêu âm màu năng lượng là phương tiện đầu tiên được sử dụng để chẩn đoán sớm các bệnh lý mạch máu cổ não trong bệnh học thần kinh vì tính an toàn cao, không thâm nhập, có thể khảo sát diễn biến và tiến lượng bệnh. Đã có nhiều công trình nghiên cứu tại các trung tâm nghiên cứu lớn ở châu Âu và châu Mỹ cho biết siêu âm màu là phương tiện chẩn đoán "duy nhất" trước mổ các trường hợp hẹp động mạch cảnh đoạn ngoài sọ.