Dopplerverfahren (allgemein)

Pulse Wave („PW“) Doppler
Eine kurze Abfolge von Ultraschallpulsen wird mit einer definierte Frequenz in einem einzelnen Ultraschallstrahl ausgesendet. Die Schallsonde wechselt ständig zwischen Senden und Empfangen und kann daher den Doppler-Shift eindeutig einer Tiefe zuordnen („range resolution“, Tiefendiskriminierung). Das Messfenster bestimmt den zu messenden Bereich. Der Einstrahlwinkel kann durch steering eingestellt werden. Die Winkelkorrektur ist die rechnerische Korrektur des Winkelfehlers, der immer dann entsteht, wenn der Doppler-Shift nicht im oder entgegen der Bewegung gemessen wird.

Continuous Wave („CW“) Doppler
Es wird kontinuierlich ein Ultraschallstrahl gesendet und kontiniuierlich empfangen (unterschiedliche Elemente in der Sonde dienen als Sender bzw. Empfänger). Alle Doppler-Shifts, die in unterschiedlichen Tiefen gemessen sein können, werden gleichzeitig auf einer Skala dargestellt. Der CW-Doppler erlaubt Messungen von hohen Blutgeschwindigkeiten ohne Aliasing, ermöglicht allerdings keine Zuordnung des Signals zu einer definierten Tiefe.

Farbdoppler (Color Doppler, „CFM“ – colour flow mapping)
Der Farbdoppler ist ein PW-Doppler aus mehreren Ultraschallstrahlen nebeneinander. Die Doppler-Shift-Signale werden farblich kodiert nach Geschwindigkeit und Richtung dargestellt. Rot bedeutet Fluss zum Schallkopf hin, blau von ihm weg. Interferenzen werden als gelb oder grün („variance color“) dargestellt. Der Farbdoppler weist Aliaseffekte (Aliasing) auf.

Amplituden-kodierter Farbdoppler (Power Doppler, „PWD“)
Der Powerdoppler misst Intensititäten (Amplituden) auf der Grundlage des Doppler-Shifts. Es wird der Energiegehalt des Signals dargestellt, Geschwindigkeiten können mit dem PWD nicht gemessen werden. Der Energiegehalt errechnet sich aus dem Quadrat der Amplitude des gemessen Doppler-Shifts aller Flüsse zum und vom Schallkopf weg. Die Richtungsinformationen des Dopplersignals werden nicht auswertet. Darum unterliegt der PD keinem Aliasing. Das widerum ermöglicht, sehr niedrige Pulsrepetitionsfrequenzen verwenden zu können, die somit die Darstellung sehr langsamer Flüsse möglich machen.

Spektraldoppler
Der Blutfluß innerhalb eines Blutgefäßes weist  verschiedene Flussgeschwindigkeiten auf. Die Fließgeschwindigkeit des Blutes ist in der Gefäßmitte höher als am Gefäßrand. Somit sind gleichzeitig unterschiedliche Doppler-Shifts mit verschiedener Häufigkeit zu messen. Dieses Spektrum wird grafisch auf einer Zeitachse aufgetragen, wobei auf der y-Achse die Flussgeschwindigkeit und auf der x-Achse die Zeit abgebildet wird. Die Häufigkeit eines pro Zeitfensters vorkommenden Doppler-Shifts wird grafisch in unterschiedlicher Farbintensität (Helligkeit) dargestellt. Die sogenannte Spektralanalyse basiert auf der Fast Fourier Transformation. Diese Analyse ist in z. B. in der Echokardiographie von herausragender Bedeutung. Die Spektralanalyse kann mit dem PW- oder dem CW-Doppler durchgeführt werden.

Duplex – Sonographie
Als Duplex wird die gleichzeitige Anwendung von B-mode und Spektraldoppler bezeichnet.

Triplex – Sonographie
Als Triplex wird die gleichzeitige Anwendung von B-mode, Farb- und Spektraldoppler bezeichnet.