Kurs: EchoVisum Grundkurs Echokardiographie

Inhalt / Fortschritt

Winkelabhängigkeit

Noch nicht berücksichtigt ist die schon erwähnte Winkelabhängigkeit des Dopplereffekts. Rechnen wir mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,5 Meter pro Sekunde (ca. 1 Promille der Schallgeschwindigkeit), so würde aus unserer vereinfachten Formel ein Dopplereffekt von zwei Promille der Sendefrequenz von 2 Megahertz, also 4 Kilohertz, folgen. In unserem Beispiel sind nur 2,8 Kilohertz angegeben.

Diese Verringerung der Dopplerverschiebung ist eine Folge der schon erwähnten Winkelabhängigkeit des Dopplereffekts. In der obigen Berechnung hatten wir den Winkel zwischen Schallstrahlung und Strömungsrichtung zur Vereinfachung zunächst nicht berücksichtigt. Allgemeiner wird nach Doppler für alle auftretenden Neigungswinkel zwischen 0 Grad und 360 Grad folgende Beziehung gefunden:

Delta f/fo = 2 V/C cos.

Sie unterscheidet sich durch den Kosinusfaktor von den vorhergehenden Gleichungen. Bei dem im Beispiel angenommenen Neigungswinkel von 45 Grad bewirkt er eine Verringerung der Dopplerverschiebung auf etwa 70% des vollen Dopplereffekts (4 Kilohertz), also auf 2,8 Kilohertz (Kosinus von 45 Grad ist etwa 0,7 oder 70%).

Zwar lassen sich diese winkelabhängigen Abweichungen bei genauer Kenntnis des Neigungswinkels rechnerisch ausgleichen - manche Geräte helfen bei dieser Umrechnung - aber häufig ist der Neigungswinkel nicht exakt zu bestimmen. Eine gute Strategie ist es deshalb in der Praxis, den Winkel solange zu verändern, bis man die maximale Dopplerverschiebung beobachtet. Das macht die Winkelkorrektur überflüssig. Eine Abweichung bis zu fast 30 Grad von dieser Idealrichtung ist meist unkritisch, weil der Fehler nur wenig mehr als 10% beträgt. Bei größeren Winkeln wächst der Fehler aber wesentlich rascher.