17 Grundlagen der Farbdopplersonographie Bestimmung und Ausmessen von Einengunge Thromben Gefäßwandveränderungen und Verschlüsse Farbdoppler bei der Abdomensonographie, Physikalische Grundlagen der Dopplersonographie Weitergabeskript

1. DR. KLAUS DIRKS
INTERDISZIPLINÄRE SONOGRAPHIE
REMS-MURR-KLINIKUM WINNENDEN
(((
Grundlagen Dopplertechniken
 Physikal. Grundlagen
 Tipps zur Geräteeinstellung
 Anwendungsbeispiele aus der Praxis

2. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Dopplerprinzip
Christian Andreas Doppler
*1803-1852
Änderung der Spektrallinien des Lichts bei sich auf die Erde zu bewegenden
Sternen
entgegenkommender Krankenwagen,
Verkehrsradar

3. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Dopplerprinzip

4. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Frequenzverschiebung (=Dopplershift)
Dopplergleichung:
f =
2f x Blutflussgeschw. x cos 
const
f : Frequenzverschiebung zw. Sende- und
Empfangsfrequenz

5. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
„magischer Dopplerwinkel“ unter 60°
Minimalanforderung


6. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Dopplerwinkel 30°
Genaue Messung möglich !


7. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Dopplerwinkel 90°
Keine Messung möglich !
kein Signal detektiert, obwohl Fluss vorhanden
cos 90° = 0


8. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Was messen wir ??
Radar
Geschwindigkeit eines
Autos im Verkehr
Doppler in der Medizin:
Geschwindigkeit von
Blutfluss im Gefäß

9. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Darstellung der Geschwindigkeit
1) Ton
2) Geschwindigkeits (Doppler-) Spektrum
(Spektraldoppler)
3) Geschwindigkeit kodiert als Farbe
(Farbdoppler)

10. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Doppler (historisch)
Begriff „Doppler“ häufig für eine
Untersuchungstechnik ohne
Unterstützung durch das B-Bild
verwendet (Spektraldoppler)
Stiftsonde

11. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Dopplerspektrum

12. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Doppler: Kombination mit B-Bild
Duplex-
 B-Bild + spektraler Doppler
Farbduplex-
 B-Bild + Farbdoppler
Triplex-Technik:
 B-Bild + Farbdoppler
+ Spektraldoppler

13. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Triplex (B-Bild + Farbdoppler + Spektrum)

14. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Dopplerspektrum
Flussgeschwindigkeiten im Messvoluimen über
Zeit

15. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Dopplerspektrum: Hochwiderstandsgefäß
Triphasisch (periphere Arterien)
Rückflusskomponente

16. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Dopplerspektrum: Zentrale Arterien (hier ACI)

17. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Dopplerspektrum: Pfortader

18. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Aliasing: Max.-Geschwindigkeit überschritten

19. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Aliasing: Max.-Geschwindigkeit richtig

20. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
cw-Doppler (continuous wave)
zwei Kristalle
kontinuierlich Senden + Empfangen
keine Tiefenauflösung
gut für hohe Geschwindig-
keiten (kein Alias)
v.a. Kardiologie

21. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
pw-Doppler (pulsed wave)
nur ein Kristall
abwechselnd Senden und Empfangen
Tiefenzuordnung möglich (Messfeld !!)
Probleme bei sehr hohen Geschwindigkeiten
(Aliasing = Alias-Phänomen)
Grundlage der FKDS

22. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
FARBDOPPLER

23. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
zweidimensionales
Schwarz-Weiß-Bild
(B-Bild)
+ Strömungsinformationen durch pw-Doppler
mit multiplen sample volumes
 konventioneller Farbdoppler
(Richtung + Geschwindigkeit)
 Power-Doppler (Energie)
Farbduplexsonographie

24. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Ort der Dopplermessung

25. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Farbduplexsonographie
simultane Ansteuerung zahlreicher sample
volumes (werden B-Bild überlagert)
Farbkodierung erlaubt Aussage über die
Strömungsrichtung
grobe Geschwindigkeitsbestimmung
auf Schallkopf zu: rot
von Schallkopf weg: blau

26. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Strömungsrichtung (Nierenarterien: „Banana peel“)

27. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Abschätzen der Strömungsgeschwindigkeit

28. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Sonderform: Powerdoppler
(=Angio-Mode, Colour Doppler energy =CDE)
Sonderform des FD
Farbkodierung des Energiegehalts
(vorhandene Strömung)
nur eine Farbe, hohe Energie wird hell
dargestellt

29. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Power-Doppler
 wenig winkelabhängig
 gut für langsame Geschwindigkeiten und
kleine Gefäße
Turbulenzen nicht darstellbar
Strömungsrichtung nicht darstellbar

30. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Farbdoppler  Powerdoppler

31. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Feine Gefäße: Nierenparenchym

32. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Powerdoppler: Schilddrüsen-Adenom

33. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
FKDS: Tipps zur Geräteeinstellung

34. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
 Gesamtverstärkung (B-Bild)
Gesamtverstärkung (Gain) des
sw-Bildes möglichst niedrig:
Gefäße sollten im B-Bild frei von Binnenechos
sein !

35. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Gain: Gefäße echofrei !
< richtig
falsch >

36. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
  Farb-Gain
Farb-Gain soweit zurücknehmen,
bis nur im Gefäß Farbpixel
Gefäß komplett mit Farbpixeln ausgefüllt
Umgebung
frei von Farbsignalen

37. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Farb-Gain: Richtig!

38. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Farb-Gain: zu niedrig !

39. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Farb-Gain: Zu hoch ! („Blooming“)

40. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
   Geschwindigkeitsbereich
= PRF = Pulsrepetitionsfrequenz = Skala ….
Geschwindigkeit für Farbkodierung grob
abschätzen
Arterien: 50- 200cm/s
Venen: Grundeinstellung ca. 10-20 cm/s

41. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
 Geschwindigkeit Venen

42. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
 Geschwindigkeit Arterien

43. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Farbalias (Aliasing)
Bei Überschreiten
der maximal
möglichen
Geschwindigkeit
kommt es zum
Umschlag in den
hellsten Farbton
der Gegenrichtung,
beispielsweise von
orangegelb nach
türkisblau

44. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Geschwindigkeit arteriell

45. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Geschwindigkeit venös

46. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
    Geeigneter Wandfilter
geeigneter Wandfilter
(eliminiert niedrige Frequenzen durch
Bewegung der Arterienwand)
Gefäßwand sollte nicht von Farbe überlagert
werden
Arterien: 200- 400 Hz.
Venen: 50 Hz.

47. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
     Farbfenster
kleines Farbfenster!
( < 4x4 cm)
 Anzahl der Farb-Sample-
volumes innerhalb des
Farbsektors kann nicht
beliebig gesteigert werden!
 Bei großen Farbsektoren werden die Abstände
zwischen den Farbbildpunkten entsprechend
rechnerisch interpoliert: Bildverschlechterung !

48. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
      Angulierung Farbfenster
Winkel  90° !

49. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Winkel 90°

50. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Farbfenster kippen (Angulierung)

51. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Farbfenster kippen + Schallkopf kippen

52. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Einstellungen o.k. ??

53. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Einstellungen o.k.!

54. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Einsatz des Farbdopplers:
Beispiele aus der täglichen Praxis

55. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Einsatz Farbdoppler: Beispiele (1)
Unterscheidung Gefäß  DHC, Zyste, ...
rasche Orientierung (Beinvenen)
Blickdiagnose Strömungsrichtung (Pfortader)
grobe Geschwindigkeitsabschätzung
Turbulenzen
Thromben (BAA)
....

56. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
DHC ?

57. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
DHC ?

58. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Leberzyste ?

59. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Shunt !

60. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Einweisung: V.a. Ovarialtumor

61. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Einsatz Farbdoppler: Beispiele (2)
Unterscheidung Gefäß  DHC, Zyste, ...
rasche Orientierung (Beinvenen)
Blickdiagnose Strömungsrichtung (Pfortader)
grobe Geschwindigkeitsabschätzung
Turbulenzen
Thromben (BAA)
....

62. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Beinvenen-Thrombose

63. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Bakerzyste

64. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Thrombose Beinvenen

65. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Einsatz Farbdoppler: Beispiele (3)
Unterscheidung Gefäß  DHC, Zyste, ...
rasche Orientierung (Beinvenen)
Blickdiagnose Strömungsrichtung (Pfortader)
grobe Geschwindigkeitsabschätzung
Turbulenzen
Thromben (BAA)
....

66. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Flussumkehr Pfortader

67. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Einsatz Farbdoppler: Beispiele (4)
Unterscheidung Gefäß  DHC, Zyste, ...
rasche Orientierung (Beinvenen)
Blickdiagnose Strömungsrichtung (Pfortader)
grobe Geschwindigkeitsabschätzung
Turbulenzen
Thromben (BAA)
....

68. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Plaques A. carotis

69. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Einsatz Farbdoppler: Beispiele (5)
Unterscheidung Gefäß  DHC, Zyste, ...
rasche Orientierung (Beinvenen)
Blickdiagnose Strömungsrichtung (Pfortader)
grobe Geschwindigkeitsabschätzung
Turbulenzen
Thromben (BAA)
....

70. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Einsatz Farbdoppler: Beispiele (5)

71. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Turbulenzen (Stent ACC)

72. 1) Grundlagen 2) Einstellungen 3) Beispiele
Einsatz Dopplerverfahren
gutes B-Bild
(Fokussierung, Gefäße echofrei, ...)
Farbdoppler
(Größe Farbfenster, Winkel, Geschwindigkeitsbereich)
Spektraldoppler
(gezielt platziert, Winkelkorrektur!)