TCD是采用超声多普勒原理进行脑血管血流动力学参数监测的新技术，它与传统的影象学检査如脑血管造影，核磁共振和CT等技术的区别在于，TCD可以连续、动态地观察脑血流动力学的变化，对颅内、外血管进行较为客观的评估，然而这些技术之间具有互补性。
TCD是相对简便易行、直接无创性测定脑血流(CBF)的方法，近年TCD已作为手术麻醉期间检查性监测手段。它采用声波测定大脑基底动脉血流的速率，声波可穿过颅骨相对薄弱部位，当其抵达血流时，可反射出血细胞流动速率的信号，反馈至监测器。由于血细胞本身对声波探头有正反两个方面的运动，所以声波的速率反射回时产生相应改变，这种现象称为多普勒移动(Dopplershift)，它与血细胞流动速率和方向直接相关。在心脏收缩期血流速率较快，而舒张期血流较慢，血管中心部位的血流较周边的血流为快，因此产生血流速率不同的频谱,后者与氧饱和度仪或动脉压换能器产生的波形相似。
经颅多普勒血流分析仪采用的高效能多普勒探头有2MHz、4MHz和8MHz，多选择颅骨较薄弱的部位进行监测。常用的定位有:经颞骨定位，经眼眶定位和经枕骨大孔定位，测定的最常部位为大脑中动脉，也可选用其他动脉如大脑前动脉、前交通动脉、大脑后动脉、后交通动脉和基底动脉等。临床上尤其是围手术期病人多采用2MHz超声束通过耳前较薄的颞骨定位，测定大脑中动脉的血流以获取最理想的脑血流信号。由于电脑技术在监测仪方面的应用，使得临床TCD的应用简便易行，重复性好，具有动态观察不同时间内平均血流速度和峰值血流速度 趋势图的显示和相应的报警系统。
目前已广泛应用于脑血管疾患的检查、机能评估、手术和危重病人的脑血流监测及预后评判等方面。为了使TCD血流速率测定法与CBF直接相关，必须明确两点：①测定部位的血管直径与多普勒探头测量角度维持恒定。②大脑基底动脉的 CBF必须与皮层CBF直接相关。
