Kurs: EchoVisum Grundkurs Echokardiographie

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Hämodynamik

Die Ultraschall-Techniken zur Erfassung des Blutflusses basieren darauf, dass die von einem Schallkopf ausgehenden Ultraschallpulse nicht nur von unbewegten Grenzflächen und Strukturen reflektiert werden, sondern auch von den in den Gefäßen strömenden Formationen roter Blutkörperchen zurückgestreut werden.

Wenn es gelänge, die räumliche Verschiebung s dieser Formationen innerhalb eines Zeitintervalls, z.B. der Zeit 1/PRF zwischen zwei Pulsen, zu messen, könnte die Flussgeschwindigkeit direkt berechnet werden. Dieser direkte Ansatz ist jedoch nicht möglich.

Die Sonographie bedient sich deshalb des Doppler-Effekts (Christian Johann Doppler, 1803 - 1853): Eine Licht- oder Schallquelle, die sich auf den Beobachter zu bewegt, wird von diesem mit höherer Frequenz wahrgenommen als im unbewegten Zustand. Eine Quelle, die sich entfernt, wird mit niedrigerer Frequenz wahrgenommen. Die Änderung der Frequenz ist umso größer, je höher die relative Geschwindigkeit ist und wird Dopplerfrequenz-Verschiebung oder kurz Dopplerfrequenz genannt.

Im Ultraschall ist der Schallkopf Schallquelle und Beobachter zugleich. Wenn der Fluss auf den Schallkopf zugerichtet ist, d.h. die Einstrahlrichtung der Strömungsrichtung entgegen gesetzt ist (in der Grafik von rechts oben nach links unten), wird die von den bewegten Blutkörperchen gestreute Schalldruckwelle in Richtung des Schallkopfes gestaucht. Sie hat also eine kürzere Wellenlänge und demnach eine höhere Frequenz. Ist der Fluss vom Schallkopf weg gerichtet (Einstrahlrichtung in der Grafik von links oben nach rechts unten), ist die Echo-Schalldruckwelle gedehnt, d.h. sie hat eine erniedrigte Frequenz.

Die Doppler-Verfahren der Sonographie basieren auf der Messung und Analyse der Dopplerfrequenz-Verschiebung. Aus dieser können in einem zweiten Schritt die zugehörigen Flussgeschwindigkeiten berechnet werden.