College 1 – Introductie Duplex Doppler
De duplex doppler techniek gaat over het meten van de stroomsnelheid van het bloed door
de arteriën en venen.
Doppler effect: iets wat naar je toe komt heeft een
hogere frequentie geluid dan iets wat van je af beweegt.
Geluid verandert van frequentie t.g.v. bewegingen (trein-
experiment).
Het dopplerspectrum van bloed laat zien dat in de tijd
(horizontale as) de stroomsnelheid van het bloed varieert
(verticale as). De tijd tussen twee pieken is gelijk aan het
aantal hartslagen per minuut.
Als een bron geluid produceert zal aan de ene kant van de bron de geluidsgolf kleiner
worden (hoge frequentie) en aan de andere kant de geluidsgolf groter (lagere frequentie).
- De richting waar het geluid zich naartoe beweegt zal een kleinere geluidsgolf hebben
en dus een hogere frequentie.
- De richting waar het geluid zich vanaf beweegt zal een grotere geluidsgolf hebben en
dus een lagere frequentie.
Er is een vaste relatie tussen de frequentie van het geluid en de snelheid van het object;
doppler shift. Conclusie: de frequentie is recht evenredig met de snelheid. Het verschil in
frequentie van een gereflecteerde golf t.g.v. beweging tussen reflector/verstrooier en
transducer.
- Hoe hoger de snelheid, hoe korter de doppler shift. Hoe lager
de snelheid, hoe langer de doppler shift. f 2 f v / c
d z
Doppler shift kan positief en negatief zijn.
- Wanneer de doppler shift positief is beweegt het geluid naar je toe en meet je een
geluid wat hoger is dan de zendfrequentie.
- Wanneer de doppler shift negatief is beweegt het geluid van je af en meet je een
geluid wat lager is dan de zendfrequentie.
Het verschil tussen de zend- en de ontvangstfrequentie is de doppler verschuiving (positief of
negatief afhankelijk van de richting van het geluid).
Bij een doppler onderzoek wordt de reflectie van de rode bloedcellen gemeten. Rode
bloedcellen werken als bewegende reflectoren voor het ultrageluid. De clusters rode
bloedcellen zijn zo klein dat er verstrooiing plaatsvindt. Die verstrooiing meet je.
Rayleigh”verstrooiing” is de verstrooiing van licht door deeltjes die kleiner zijn dan de
golflengte van het licht. Hoe kleiner de deeltjes, hoe meer verstrooiing.
- Bloedcellen zijn ca 10 µm klein.
- Golflengte van 5MHz transducer ≈ 0,3 mm
, Bloedcellen zijn kleiner dan de golflengte van de transducer dus vindt er verstrooiing plaats.
Ultrageluid wordt door bloeddeeltjes dus niet gereflecteerd maar verstrooid!!
Bij een duplex onderzoek combineer je het zwart-wit beeld van echografie met een meting
van de stroomsnelheid (doppler-techniek). Hierdoor kun je de anatomie en het spectrum
combineren voor een optimaal onderzoek.
Duplex onderzoek:
- B-mode; voor de anatomie, vaatwand en instellen van de hoek
- Doppler spectrum; voor snelheid en pathologie
- Kleuren doppler; voor herkenning bloedvat, lumenverandering en stromingsrichting
Alle bloedvaten hebben hun eigen spectrum en klinken allemaal anders.
Er is een hoekafhankelijkheid is de dopplershift. Er is een overgang tussen een negatieve
dopplershift in een positieve dopplershift. Dit is wanneer het geluid van het object gelijk is
aan het geluid van het object als het stil zou staan (het daadwerkelijke geluid zonder
afhankelijkheid van snelheid en beweging). Dit is wanneer de hoek tussen waarnemer en
object precies 90 graden is.
Of het spectrum negatief, neutraal of positief is wordt bepaald door de hoek van de
transducer. Met een blind-doppler weet je nooit de hoek. De hoek moet 60 graden of kleiner
zijn voor een betrouwbaar onderzoek. In de praktijk wordt gemeten tussen 30 en 60 graden,
dit geeft de beste verhouding tussen anatomie (positie transducer) en betrouwbaarheid
meting. Bij een hoek groter dan 60 graden wordt de relatieve meetfout groter.