Kurs: EchoVisum Grundkurs Echokardiographie

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Dopplereffekt

Den zu behandelnden Verfahren zur Blutströmungsanalyse liegt der Dopplereffekt zugrunde. Wie in der Abbildung dargestellt, werden räumlich begrenzte Ultraschall-Wellenpakete oder Wellen- "Pulse" von einem Schallkopf in das Gewebe ausgesandt. Die Frequenz des Ultraschalls liegt meist im Bereich zwischen 2 und 5 Megahertz. Etwa 5000 Pulse werden pro Sekunde in typischen Anwendungen ausgesandt. Aufgrund von Reflexion und Streuung kehren kleine Anteile der Energie jedes Pulses, die sog. Echos des Pulses, zum Schallkopf zurück. Sie werden dort empfangen und elektronisch verstärkt. Aus der Laufzeit der Impulse, also aus der Zeit zwischen der Aussendung des Impulses und dem Empfang seines Echos kann die Wegstrecke bestimmt werden, den diese Echos zurückgelegt haben. Dazu muß man natürlich die Schallwellengeschwindigkeit im Gewebe kennen.

Das konventionelle B-Bild (Gewebebild) eines Bereichs des Körpers wird erzeugt, indem man den Schallstrahl zusätzlich schwenkt. Die räumliche Lage der echogebenden Strukturen in den unterschiedlichen Tiefenbereichen wird entsprechend der Richtung des Schallstrahls und aufgrund der Laufzeit der Echos auf einem Fernsehschirm dargestellt. Eine lange Laufzeit bedeutet, daß das Echo aus einer großen Tiefe stammt. Verbreitete Namen für diese Art von Echobild sind B-Bild, Sektorbild oder (Ultraschall-) Schnittbild. Da die neuen Farbdoppler-Verfahren ebenfalls Sektorbilder (2D-Bilder der Strömungsverteilung) liefern, nennen wir die gerade beschriebenen Bilder der Strukturechos "Gewebebilder", um sie von der Bilddarstellung der neuen Farbdoppler-Verfahren zu differenzieren.

Aufgrund dieser Bilder könnte man der Meinung sein, daß aus den blutgefüllten Bereichen keine Echos empfangen werden. In Wahrheit gelangen jedoch auch aus diesen Regionen Echos, wenn auch mit sehr kleiner Amplitude, zum Schallkopf. Auf der Auswertung der geringen Amplitude dieser Echos beruhen die Dopplerverfahren. Bei den Dopplerverfahren wird aber die Frequenz der Echos ausgewertet und nicht, wie beim Gewebebild, die Amplitude. Aus der Differenz zwischen der ausgesandten Frequenz und der Frequenz des Echos kann man nach Grundgedanken des Physikers Doppler (1803-1847) die Geschwindigkeit der Strömung ableiten.