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Blooming Artefakt

Der blooming-Artefakt beschreibt ein Farbdopplersignal, das über die Gefäßgrenzen hinaus geht. Die Gefäße erscheinen grösser als sie in Wahrheit sind. Der Artefakt ist in der Gefäßsonographie unerwünscht.

Der Artefakt wird daher auch als Colour-Bleed bezeichnet. Es „blutet“ in das umliegende Gewebe (Erinnerung: das Farbdopplerbild „liegt über“ dem B-Mode-Bild).

Anders formuliert, signalisiert Colour-Bleed  überdeutlich das Vorhandensein von Blutgefäßen. Bei ultraschallgestützten peripheren Nervenblockaden kann der blooming-Artefakt zur Vermeidung intravasaler Injektionen genutzt werden.

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Farbdoppler – CFM

Der Farbdoppler (CFM = color flow mapping) wird für qualitive Aussagen verwendet und ist vermutlich die am häufigsten eingesetzte Dopplertechnik in der Regionalanästhesie um Gefäße zu detektieren.

Nicht die exakte Messung des Blutflusses ist wichtig für die Durchführung der Blockade, sondern das „einfache“ Erkennen von Blutgefäßen . In der Regionalanästhesie sind somit Winkelfehler nicht relevant.

Der Farbdoppler ist ein PW-Doppler (link) aus mehreren Strahlen nebeneinander, die zusammen das Farbdopplerfenster ergeben (region of interest, ROI). Die Doppler-Shift Signale werden farblich kodiert nach Geschwindigkeit und Richtung auf dem Bildschirm dargestellt. Die Farbe wird durch die Farbskala definiert.

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Aliasing

Für diesen Beitrag ist Wissen über die Pulsrepetitionsfequenz (PRF) hilfreich.

Aliasing ist ein Problem des PW-Dopplers (worunter auch der Farbdoppler fällt). Aliasing tritt auf, wenn die Flussgeschwindigkeit über der Messgrenze der PRF liegt. Es ist einer der häufigsten Artefakte in der Dopplersonographie.

Aliasing beschreibt, dass die Flussrichtung nicht anhand der gemessen Doppler-Shifts zugeordnet werden kann. Die „Alias-Kodierung“ im Farb- oder Spektraldoppler gibt eine Flussrichtung an, die physiologisch nicht vorhanden.

Warum muss die PRF mindestens doppelt so hoch wie die höchste Blutflussgeschwindigkeit sein? Weil als Messpunkte für den Doppler-Shift Wellenberg und Wellental der sinusförmigen reflektieren Ultraschallwellen dienen. Es muss mindestens ein „Wellenberg und Wellental“  innerhalb der PRF liegen, also zweimal der Wellenabstand, um die Richtung angeben zu können.

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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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Farbdoppler beam steering

Der Farbdoppler verwendet gepulste Signale von mehrerer Elementen nebeneinandander und stellt die Dopplersignale farbkodiert im sogenannten Farbdoppler-Fenster dar.

Das Farbdopplerfenster wird auch der region-of-interest (ROI), sample volume oder color box genannt.

Ein steering des FarbdopplerFensters, dient zur Optimierung des Einschallwinkels, um Doppler-Shifts messen zu können (folgende  Abbbildung).  Siehe hierzu auch „Das 90° Problem“.

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Farbdopplerfenster

Um die Bildwiederholungsrate (framerate) hoch zu halten sollte das Fenster des Farbdopplers so schmal wie möglich und so gross wie notwendig eingestellt werden. Das Fenster wird auch als Region of Interest (ROI) oder das Sample Volume bezeichnet.

Je breiter das Farbdopplerfenster eingestellt, desto mehr Elemente müssen parallel die B-Bild-Daten und die Kodierung der Dopplersignale verarbeiten. Diese zusätzliche Belastung geht Zulasten der Bildwiederholungsrate.

Wird hingegen die Tiefe des Farbdopplerfenster, nicht aber die Breite erhöht, ändert sich die Bildwiederholungsrate NICHT signifikant. Die framerate wird hier maßgeblich durch die eingestellte Tiefe des Schallfensters bestimmt.

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