34 dopplerovské a duplexní vyšetřovací metody

Co je to Dopplerův jev?

vzájemný pohyb vysílače a přijímače => změna frekvence (vlnové délky) přijímaného oproti vysílanému signálu

• zdroj akustického vlnění se pohybuje relativně vůči pozorovateli a má stálý kmitočet

• přiblížení zdroje => pozorovatel vnímá vyšší kmitočet

• vzdálení zdroje => vnímá nižší kmitočet

Jak se využívá Dopplerův jev v diagnostice?

detektory pohybu a měřiče rychlosti krve

• pohybuje se reflektor, od kterého se vlnění odráží

Jakou roli hrají erytrocyty v dopplerovských metodách?

• menší než je vlnová délka akustického záření

• => bodové zdroje rozptylu

• => vznik kulových vlnoploch, které se šíří všemi směry, interferují a dochází k jejich časové i prostorové sumaci

• amplituda rozptýlené vlny je úměrná druhé mocnině celkového počtu erytrocytů

Popiš rovnici Dopplerova posuvu.

fd = 2 fv v cosα / c

• fd = rozdíl frekvencí vyslané vlny a přijaté vlny po odrazu od pohybující se krve

• fv = frekvence vyslané vlny

  • 2-10 MHz => rozdílový kmitočet spadá do oblasti slyšitelného zvuku (=> akustický záznam)

• v = rychlost pohybu krve

• c = rychlost šíření ultrazvuku v krvi

• α = dopplerovský úhel = úhel mezi směrem signálu a tokem krve

  • nad 60 ° => značné chyby

Jaké jsou základní dva typy dopplerovských měřičů?

systémy

• s nemodulovanou nosnou vlnou = continuous wave CW

• s impulsně modulovanou nosnou vlnou = pulsed wave PW

Charakterizuj systémy s nemodulovanou nosnou vlnou.

• sonda s dvěma měniči

  • jeden trvalý vysílač

  • druhý trvalý přijímač

  • skloněny v tupém úhlu, aby se jejich paprsky překrývaly

• nevýhoda: nejde odlišit signály zachycované z různých hloubek => není možné odlišit rychlosti toků v jednotlivých cévách

• dnes se používají jako směrové

  • rychlost toku od sondy = zpětná

  • rychlost toku k sondě = dopředná

  • dopředné a zpětné toky se zpracovávají samostatně

• používají se k detekci v povrchově uložených cévách

Charakterizuj systémy s modulovanou nosnou vlnou.

• impulzně vysílá ultrazvukový signál

  • větší délka a frekvence než u ultrazvukových zobrazovacích metod

• detekce odrazů se děje v časovém úseku mezi vysílanými impulsy

• časová prodleva určuje hloubku, v níž je možné měřit rychlost toku

• vzorkovací objem = oblast v cévě, v níž se měří proud toku

  • úzký ve středu cévy - maximální rychlost

  • široký zahrnující celý prostor cévy - průměrná rychlost

• => měření není ovlivněno toky v jiných cévách

Co je to aliasing? Jak k němu dochází?

zobrazení horní části spektrální křivky v záporné oblasti grafu

• závisí na hodnotě opakovací frekvence

• omezuje měření vysokých rychlostí - od 4 m/s ho nelze odstranit

• potřeba najít kompromis mezi maximální hloubkou a maximální měřitelnou rychlostí

Popiš duplexní metody.

kombinace

• dopplerovské křivky krevního toku

  • záznam rychlostního spektra toku krve

• morfologického B-obrazu vyšetřované cévy

barevný duplexní ultrasonogram

• B-obraz (šedý) - morfologie

• barevný obraz - informace o pohybech

  • barevné kódovaní toku krve - výpočet středního toku krve

  • tok od sondy = modrá

  • tok k sondě = červená

  • jas barvy = rychlost toku

  • turbulence = zelená

Popiš triplexní metodu.

kombinace:

• B-zobrazení

• barevného dopplerovského modulu

• spektrálního dopplerovského modulu

Jak se liší obrazové frekvence u barevného dopplerovského zobrazení?

• klasický ultrazvuk funguje rychle, dynamicky

• dopplerovský signál je vzorkován opakovaně - potřeba delší čas k získání informace

• => obrazová frekvence barevného obrazu je mnohem menší než obrazová frekvence černobílého obrazu

Čeho se týká dopplerovské spektrum?

analýza dopplerovské informace o rychlosti malého vzorkovacího objemu pomocí Fourierovy transformace

Co je nevýhodami dopplerovského barevného zobrazení?

• zobrazuje se jen střední rychlost toku

• malá citlivost pro pomalé toky

• malá citlivost pro toky v malých cévách

• sklon k barevných artefaktům - přídatné pohyby, přenos arteriálních pulzací

• dlouhý časový úsek pro tvorbu obrazu

Popiš energetický doppler.

• omezuje barevné zobrazení

• k zobrazení využívá celou energii signálu

• nedochází k aliasingu

• umožňuje zobrazení i velmi pomalých toků => zobrazení perfuze orgánů/tkání

Popiš dopplerovské zobrazení tkání.

umožňuje získat informaci o rychlosti a směru pohybu tkání

• potlačeny vysoké rychlosti proudící krve

• zobrazeny pomalé rychlosti (1-10 mm/s)

využití v kardiologii a angiologii

• diagnostika onemocnění koronárních artérií

• ventrikulárních arytmií

• kardiomyopatií

• infarktu myokardu