Anatomia e fisiologia
L’effetto Doppler si riferisce al cambiamento delle frequenze delle onde sonore osservate a causa del movimento. Nel caso degli ultrasuoni duplex, la sorgente delle onde sonore e la misura del cambiamento sono contenute all’interno della sonda del trasduttore. Il trasduttore contiene cristalli piezoelettrici che convertono l’attività elettrica alle onde ultrasoniche e viceversa. La sonda misura lo spostamento di frequenza dovuto ai riflessi dei tessuti sottostanti., Questo effetto Doppler è calcolato come:
la formula (1): f(d) = f(t) – f(r) = f(t) * 2 *
Dove f(d) è l’effetto Doppler, f(t) è la frequenza, f(r) è il ritorno di frequenza, c è la velocità delle onde ad ultrasuoni e u*cos(theta) è la componente della velocità della riflessione nella direzione del fascio ultrasonico con angolo theta misurata tra l’asse di movimento del riflettore e il trasduttore a fascio. Questa equazione spiega perché le immagini Doppler si degradano con un angolo maggiore di 70 gradi mentre il cos (theta) si avvicina a 0 a 90 gradi., Se l’angolo esatto è noto, l’uscita Doppler potrebbe essere tradotta direttamente in velocità, ma poiché questo è spesso, le uscite sconosciute rimangono come spostamento Doppler. Questo spostamento viene interpretato tramite un analizzatore di frequenza in rappresentazioni udibili o visive.
Il gating elettronico è un aspetto importante dell’ecografia. Tutti gli ultrasuoni duplex e Doppler sono dotati di gating predeterminato che governa la profondità alla quale i dati vengono interpretati. Ciò tiene conto la penetrazione aumentata e diminuita che può essere regolata come stato necessario per le ragioni anatomiche o la chiarezza.,
Esiste una varietà di metodi per la generazione di onde. Questi includono onda continua, onda pulsata, alta frequenza di ripetizione, colore e potenza. Come indica il nome, l’ecografia ad onda continua è una generazione ciclica continua di onde. Mentre le onde si disperdono e incontrano strutture in movimento, subiscono uno spostamento che ritorna ai rivelatori. Gli oggetti che si muovono verso il trasduttore provocano una frequenza diminuita mentre quelli che si allontanano da una frequenza aumentata., Questi vengono poi tradotti in immagini visive con il rosso che rappresenta tradizionalmente il movimento verso il trasduttore e il blu che rappresenta un movimento lontano. Quando gli spostamenti Doppler diventano, l’alta ricostruzione può essere imprecisa e le direzioni del flusso possono invertirsi. Questo fenomeno è noto come artefatto di aliasing, o stato di ambiguità, ed è governato dal limite di Nyquist che afferma che l’ambiguità si verificherà se lo spostamento Doppler è maggiore del doppio della frequenza di campionamento. L’ultrasuono pulsato dell’onda ha aumentato la velocità massima misurabile minimizzando la sovrapposizione fra i treni di eco., Mentre impiega principi simili agli ultrasuoni a onda continua, le onde sonore vengono generate in un intervallo regolare con pause. Nei sistemi a impulsi, la velocità massima misurabile dallo strumento è determinata dalla frequenza di ripetizione dell’impulso (PRF). Pertanto la velocità massima precisa, V(m), è calcolata da:
Equazione 2: V (m) = c^2 /
R è l’intervallo o la distanza dal trasduttore. Questo è ulteriormente aumentato dall’introduzione di alta frequenza di ripetizione di impulso che utilizza onde di impulso a due a cinque diverse esplosioni di ultrasuoni per aumentare la frequenza di campionamento., Altre modalità Doppler includono Color Doppler imaging e Power Doppler imaging. Nell’imaging Doppler a colori, le portate e la direzione del flusso sono rappresentate come uno spostamento Doppler medio. Questo metodo è fortemente dipendente dall’angolo del raggio in relazione alla nave e quindi aperto a errori significativi. Viceversa, il Doppler di potenza è influenzato molto poco dall’angolo. Ciò fornisce immagini anatomiche eccellenti a causa del rumore di fondo ridotto ma meno informazioni riguardanti la velocità del flusso all’interno dei vasi., Viene spesso utilizzato per visualizzare la vascolarizzazione di interesse prima dell’applicazione di altri metodi di analisi.