Ecografia Doppler-ruti ă sau progres

Mirela Gliga

Șef de lu rări Departa e t edi i ă i ter ă

Topics

• De când?

• De ce?

• Unde?

• Domenii?

• Cine?

Proprietatile undei ultrasonore

• Frecventa peste 20kHz • Propagare longitudinala printr-u mediu • Prin particulele mediului care vibreaza in jurul pozitiei

de echilibru • Formeaza o unda • La trecerea prin tesuturi se produce:

– Reflectare – Refractie – Absorbtie

• Parametrii undei: perioada, frecventa, lungimea de unda, viteza, amplitudinea, puterea, intensitatea

Johann Christian Doppler 1803-1853

Efectul Doppler

• Testat in Olanda in 1945

• Comportamentul lungimii de unda receptionata atunci cand sursa si receptorul se afla in miscare

Principiile ultrasonografiei Doppler

• Generalitati

• Parametrii specifici color

• Parametrii specifici spectrali(Doppler pulsat)

• Power Doppler

• Fluxul normal din artere

• Fluxul normal din vene

Aplicatii medicale

• tinta studiata este fluxul sanguin (fisicuri de hematii)

• Studiaza frecventa ecourilor (NU intensitatea lor)

• Frecventa de emisie FE

• Frecventa de receptie FR – Reflector stationar: FR=FE

– Reflector se apropie de transductor: FR>FE

– Reflector se indeparteaza de transductor: FR<FE

SCOPUL EXAMINARII DOPPLER

• DETECTAREA FLUXULUI IN VASE

• DETECTAREA SENSULUI DE CURGERE

• DETECTAREA TIPULUI DE FLUX: ARTERIAL, VENOS, NORMAL, ANORMAL

• MASURAREA VITEZELOR DE FLUX SI ALTOR PARAMETRII

TIPURI DE DOPPLER

• Doppler continuu

• Doppler spectral- duplex

• Doppler spectral si color- triplex

• Power Doppler

Notiuni Doppler

• Frecventa de emisie FE– proprie transductorului

• Frecventa de receptie FR cand tinta este in miscare

• Frecventa diferentiala FD = FR-FE este audibila

• Tinta stationara fata de T: FE=FR

• Tinta se apropie de T: FR>FE si FD>0

• Tinta se indeparteaza de T: FR<FE; FD <0

Doppler continuu

• Transductor cu 2 piese PE alaturate

– Una emite continuu ecouri

– A doua receptioneaza continuu ecouri

• Avantaje: dimensiuni reduse, permite ex usoara a vaselor periferice

• Dezavantaje:

– Expunerea organismului la energie mare

– Nu poate fi folosit in regiuni cu circulatie complexa

Caracteristici Doppler continuu

• Înscrierea i for aţiei se face în mod dire ţio al. • Aparatul sesizează atât preze ţa cât şi sensul fluxului

sanguin, prin ariaţiile de amplitudine şi sens ale FD.

• Semnalul apare ca deflexiuni pozitive şi/sau negative faţă de linia de referi ţă a timpului.

• Au existat la un moment dat şi aparate Doppler edire ţio ale, capabile să sesizeze doar preze ţa

fluxului sanguin, nu şi dire ţia acestuia, dar utilizarea lor este astăzi, practic, a a do ată.

• Traseul Doppler continuu nu prezi tă fereastră spe trală.

Doppler pulsat

• T emite si receptioneaza ecoul pulsatil

• Avantaje: poate detecta profunzimea

– Se pot analiza structurile dupa dorinta examinatorului

– Semnalul nu este alterat de vasele din vecinatate

• Dezavantaje

– Cost

– Artefact de ambiguitate

Caracteristici Doppler pulsat

• Frecventa diferentiala FD e afisata sub forma de variatie a vitezei

• Spectru al vitezelor (max si min)

• Curba asemanatoare cu cea din D continuu

• Fereastra spectrala

• Fereastra Doppler color este folosita pentru alegerea zonei de asezare a esantionului D

Caracteristici Doppler pulsat

• În cazul în care US sunt emise în mod pulsator, aparatul are capacitatea de a detecta profunzimea de la care provine un anumit ecou.

• Pentru tehnica Doppler cu emisie pulsatorie, examinatorul are posibilitatea de a sele ţio a în profunzime zona din care ur ează să fie înregistrat semnalul US, zona denumita eşantion Doppler.

• În acest mod se poate studia comportarea fluxului sanguin într-o zo ă foarte restrâ să a corpului, fără ca examinarea să fie i flue ţată de ătre ure ţii sanguini din e i ătate.

• La aparatele moderne, computerizate, ariaţia FD este tra sfor ată şi afişată direct sub for ă de ariaţie a vitezei.

• Pentru fiecare moment al curbei Doppler poate fi deter i ată cea mai i ă şi cea mai mare iteză din eşa tio , rezultând un spectru al

vitezelor în fu ţie de timp.

Caracteristici Doppler pulsat

• Curba Doppler pulsatorie are aspect similar cu cea o ţi ută prin Doppler dire ţio al cu emisie o ti uă.

• Ceea ce parti ularizează traseul Doppler pulsator este faptul ă între linia timpului şi traseul Doppler există, in mod normal, o zo ă eagră, lipsită de semnal, de u ită fereastră Doppler sau fereastră spectrală.

• Întrucât emisia US se face în mod pulsator, imaginea e ografi ă idi e sio ală o ţi ută concomitent cu semnalul Doppler este utilizată pentru alegerea zonei de amplasare a eşa tio ului. A eastă etodă se

u eşte ecografie duplex - Doppler (bidimensional + Doppler pulsator)

Exemple

Tehnica de examinare obligator!

• Eco in scala gri

• Color

• Spectral

• Power

I for aţii obţi ute cu ajutorul

metodei Doppler

• curba Doppler (sau semnalul Doppler)

• desfăşurarea ariaţiei fre e ţei difere ţiale în fu ţie de timp

• Acest grafic reprezi tă pe verticala FD iar pe orizo tală, timpul.

• Toate traseele oblice definesc modificarea vitezei în timp: reştere (a eleraţie) sau s ădere (de eleraţie)

• I for aţiile fundamentale o ţi ute prin metoda Doppler sunt:

– preze ţa,

– sensul,

– viteza

– caracterul fluxului sanguin

– estimarea u ărului de hematii care contribuie la generarea semnalului Doppler.

Modul de examinare

• Obtinerea imaginii alb-negru (modul B)

• Stabilirea zonei de interes pentru examinare Doppler

• Asezarea ferestrei olor cu centrarea zonei de interes

• Identificarea fluxurilor din zona de interes

• Verificarea setarilor Doppler

• Verificarea artefactelor

Exemplificare imagine

Caracteristici Doppler spectral

Modificarea undelor in functie de unghiul de insonanta

Importanta esantionului de volum

Optimizarea esantionului de volum

Esantion prea mare: descrie ambele fluxuri: anterior si posterior Amplasarea strict in interiorul vasului, central, fara a atinge peretii!!

Unghiul intre fascicul si directia fluxului

ϴ

Sensul fascicului US incident

Sensul curgerii sangelui

Calcularea vitezei fluxului sanguin

• Ecuatia Doppler

FD x c

V=---------------------

2xFEx cos ϴ

K= c/2xFE

V= k x FD/cos Φ

Conditii optime pentru examenul Doppler

• ϴ cat mai aproape de zero – ideal 0-20, cos ϴ = 1 (0,9)

• Frecventa de emisie joasa

• Unghiul de 30 gr------ FD x 0,87

• Unghiul de 60 gr------ FD x 0,5

Recapitulare

Factori de care depinde o

examinare optimă Ecografia clasică (mod B)

Ecografie

Doppler

Unghiul între fasciculul incident

si reflector

cât mai aproape de

90 cât mai aproape

de 0 Cos θ = 1-0,9

Frecvenţa nominalã a

transductorului

cât mai mare cât mai mică

Modul de emisie a US pulsat continuu sau

pulsat

Calitatea fizică examinată a

ecoului

intensitatea frecvenţa

Parametrii Doppler

• Prezenta fluxului

• Sensul de deplasare a fluxului

• Viteza

• Caracterul pulsatil

• Parametrii cantitativi si calitativi

Utilitatea Doppler pentru structuri vasculare

Doppler codificat color

• Ofera informatii complexe

• Intr-o anumita regiune de interes – fereastra Doppler

• Informatii codificate color: flux, sens, viteza, caracterul fluxului (laminar/turbulent)

=> harta codificata color a FD

Optimizarea imaginii color

• Modificarea intervalului de viteza

• Modificarea unghiului ϴ intre 30-60 gr

• Esantionul de volum sa nu atinga peretele vasului

• Scaderea gain-ului de mod D

• Intensificarea fluxului

• Stabilirea liniei de baza

Largimea esantionului de volum

!!! IMPORTANT - Optimizarea gate-ului de volum - Pozitionarea in centrul vasului, fara atingerea peretilor

Optimizarea unghiului de insonanta

Schimbarea pozitiei transductorului

Ajustarea scalei de viteze

Ajustarea gain-ului Doppler

Artefacte Doppler

Aliasing in artera carotida Coborarea liniei de baza Cresterea intervalului de viteza

Spectrul de culori

Baseline

Modificarea liniei de baza color

Nivelul vitezelor se modifica, dar INTERVALUL de viteze ramane acelasi!

Dimensiunea ferestrei color

Prea mare: - Scade rezolutia - Creste fra e rate

Mica: - Creste rezolutia - Scade numarul frame-urilor

SE PREFERA O FEREASTRA CAT MAI MICA SI CAT MAI SUPERFICIALA!!!

Ajustarea scalei de viteze

Scala inalta de 69cm/sec: - Aparent lipseste fluxul in vena porta

Scala color de 30 cm/sec - Flux normal - vena porta patenta

Scala color prea joasa, 5 cm/sec - Fenomen de aliasing portal

Aliasing

Ajustarea gain-ului color

Exemplificari

Artefacte Doppler

• aliasing

Aliasing A renala

Aliasing colaterale spleno-renale

Flux turbulent, bifazic

T i kli g artefact

Power Doppler

• NU arata sensul fluxului sanguin

• Absent aliasing

• Detecteaza fluxuri lente in vase mici

• Demarcarea peretilor arteriali

• Nu depinde de unghi

• Parametrii: prezenta fluxului = culoare

estimarea nr de hematii= nuanta

Power Doppler