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Bedeutung der Winkelabhängigkeit beim Doppler

Der Doppler-Shift F(d), d.h. die Frequenzänderung zwischen empfangener Frequenz F(r) (received) und gesendeter Frequenz F(t) (transmitted), wird nach der aufgeführten Formel gemessen.

Wobei v für die Blutflussgeschwindigkeit steht. Stellt man die Formel nach der zu messenden Grösse v, der Flussgeschwindigkeit, um, wird die Bedeutung des Messwinkels θ für die Bestimmung deutlich.

Die Sendefrequenz F(t) wird vorgewählt und ist somit bekannt. Für Schallleitungsgeschwindigkeit c wird ein in physiologischen Gewebe üblicher Näherungswert von 1540 m/s verwendet.

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Vector Flow Imaging

Vector Flow Imaging (VFI) verwendet eine Technologie, die  sowohl in axialer als auch in lateraler Richtung „Oszillationen“ misst. Der Vektor, d.h. die Flussrichtung in jede beliebige Richtung, wird grafisch abgebildet, wobei die Farbskala die Strömunggeschwindigkeit und die Pfeile die Strömungsrichtung angeben [1-3].

Dadurch wird das Dopplerverfahren unabhängig vom Winkel. Ein Steering des Farbdopplerfensters (region of interest) ist nicht mehr erforderlich. Die Technologie umgeht das „90 Grad Problem“.

In der folgenden Abbildung ist die Blutflussrichtung mittels VFI eindeutig durch die Pfeile zu erkennen, obwohl die Ultraschallstrahlen rechtwinklig auf das Gefäß treffen (Farbdopplerfenster ist nicht „ge-steert“).

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Powerdoppler (PWD)

Powerdoppler ist ein Synonym für den technisch genaueren Terminus „amplitudenkodierter Farbdoppler“. Daraus geht hervor, dass im Gegensatz zum Farbdoppler (CFM), der Frequenzverschiebungen als Farb- oder Kurvenspektrum richtungsabhängig kodiert, der Powerdoppler den Energiegehalt (Amplituden) der reflektierten Signale darstellt. Der Energiegehalt errechnet sich als Summe über alle gemessenen Doppler-Shifts.

Die Skala für den Powerdoppler ist daher einfarbig, weil die Richtungsinformationen des Doppler-Shifts nicht ausgewertet werden. Helle Farbe bedeutet hoher Energiegehalt, dunkle Farbe niedriger Energiegehalt der reflektierten Signale.

Je mehr intravasaleReflektoren“ vorhanden sind, desto heller die Farbdarstellung im amplitudenkodierten Farbdoppler. Das heisst, der Powerdoppler „leuchtet“ bei der Erfassung vieler, eng aneinander liegender, langsam fliessender Erythrozyten (venös und hoher Hb). Er eliminiert zwar nicht das 90°-Problem, ist aber bei kritischen Winkeln gegenüber dem Farbdoppler sensitiver.

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Doppler Spiegelartefakt

Analog zur Entstehung von Spiegelartefakten im B-Bild, treten Spiegelungen auch von Dopplersignalen an Grenzflächen mit hohem Impedanzunterschied auf.

Farbdoppler-Signale der A. subclavia werden, „gespiegelt“ durch die akustische Grenzschicht Pleura, in der Lunge dargestellt.

Die Sequenz zeigt sonografisch-detektierte Gefässe in der Lunge, die anatomische nicht vorhanden sind. Das Messfenster des PW-Dopplers wird auf den Artefakt platziert und produziert je nach Stärke des Spiegelartefakt unterschiedliche Spektralkurven.

Vergleicht man die Spektralkurven oder Farbdoppler Signale zwischen anatomisch echtem und unechtem Gefäss,  fällt die nicht exakte Spiegelung und unteschiedliche Signalstärke auf.

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