Doppler-echografie (synoniemen: Doppler-effect-echografie, Doppler-echografie) is een medische beeldvormingstechniek die vloeistofstromen dynamisch kan visualiseren (vooral bloed stromen). Het wordt gebruikt om te beoordelen bloed stroomsnelheid en, in cardiologie, om hart- en klepdefecten te diagnosticeren. Vooral in het geval van pathologische vasculaire verschijnselen vormt Doppler-echografisch onderzoek de basis van de diagnostische procedure, aangezien zowel de snelheid distributie in het betreffende vatgedeelte wordt beoordeeld en een exacte weergave van de stroomrichting kan worden gemaakt. Verder Doppler-echografie maakt het mogelijk om de tijdelijke verandering in de snelheid van de bloed stromen. De factoren die op deze manier worden verkregen, kunnen vervolgens worden gebruikt om de volume stroomsnelheid en de pathofysiologisch belangrijke stromingsweerstanden. Naast het diagnostische belang van de procedure in de angiologie, speelt Doppler-echografisch onderzoek ook een cruciale rol in verloskunde en gynaecologie. De ontwikkeling van Doppler-echografie is grotendeels gebaseerd op het onderzoek van de Oostenrijkse natuurkundige Christian Johann Doppler, die in 1842 een wiskundige relatie formuleerde met het fenomeen van het astronomische dubbelstereffect, dat volgens hem ook van toepassing was op geluidsgolven.
Werkwijze
Doppler-echografie is gebaseerd op het principe dat ultrageluid golven worden met een bepaalde frequentie in het weefsel uitgezonden, waar ze zich verspreiden bij het circuleren erytrocyten Door deze verstrooiing kan een deel van de ultrageluid golven keren terug naar de transducer, die dus enerzijds dient als zender en anderzijds ook als ontvanger van de geluidsgolven. De erytrocyten (rode bloedcellen) fungeren dus als grensvlak waarop de geluidsgolven worden gereflecteerd, zodat een frequentieverhoging optreedt wanneer de afstand tussen de transducer en het grensvlak afneemt, en de frequentie afneemt wanneer de afstand groter wordt. De zogenaamde Doppler-effecten treden echter niet alleen op bij stromend bloed, maar ook bij andere bewegende organische structuren, zoals vaatwanden. Doppler-echografie is onderverdeeld in verschillende technieken:
- Enkelkanaals Doppler-technieken: Bij deze methode wordt een enkele geluidsbundel uitgezonden door het Doppler-systeem, zodat de resulterende gegevens uitsluitend afkomstig zijn van het gedeelte van de vasculaire structuur waar de bundel doorheen gaat.
- Continuous-wave (CW) Doppler-echografie: een subset van enkelkanaals Doppler-technieken, dit systeem vertegenwoordigt de eenvoudigste methode voor het verzamelen van continue bloedstroomgegevens over de gehele diepte van ultrageluid penetratie. Elke transducer heeft afzonderlijke akoestische elementen voor het verzenden en ontvangen van geluid. Continue informatieverwerving wordt mogelijk gemaakt door het feit dat de zender en ontvanger in de transducer parallel en continu naast elkaar werken. Een ruimtelijke toewijzing is met deze methode echter niet mogelijk. Het voordeel van deze methode is echter dat de bepaling van hoge stroomsnelheden mogelijk is.
- Pulsed-wave (PW) Doppler-echografie: als een verdere subgroep van de enkelkanaals Doppler-methoden is een ruimtelijk selectieve snelheidsmeting mogelijk met dit systeem in tegenstelling tot CW Doppler-echografie. In de gepulseerde Doppler-modus wordt een elektronisch meetvenster gegenereerd om de stroomsnelheid van te meten erytrocyten stromend door het meetvenster op een bepaalde diepte in het weefsel. In tegenstelling tot de CW Doppler-methode wordt de informatie verzonden via pulsen en niet continu.
- Multichannel Doppler-technieken (synoniemen: Color Doppler-echografie, kleurgecodeerde Doppler-echografie, kleurgecodeerde duplex-echografie; combinatie van B-scan met PW Doppler / Pulse Wave Doppler): bij deze techniek, zoals bij CW Doppler-echografie, de geluidszender en de geluidsontvanger bevindt zich als afzonderlijke structuren in de transducer. Het verschil is echter dat er in elke transducer een groot aantal zenders en ontvangers zit. De transmissie en ontvangst van ultrasone golven vinden niet tegelijkertijd plaats, waardoor de vele geluidsbundels informatie kunnen verzamelen uit een driedimensionaal dwarsdoorsnedebeeld. Alle meerkanaalssystemen werken in de gepulseerde Doppler-modus. Het verzamelen van informatie wordt beperkt door het beperkte aantal evaluatiekanalen in de Doppler-sonograaf. Het grote aantal geluidsgolven zorgt voor een nauwkeurige lokalisatie van de informatiebronnen. Vanwege de functionele eigenschappen van de methode wordt deze gebruikt om mogelijke stromingsturbulentie in te schatten met behulp van kleurcodering, waarbij verschillende stroomsnelheden kunnen worden weergegeven in rood- en blauwtinten. De turbulentie zelf wordt in groen weergegeven.
- Tissue Doppler-echografie (synoniem: tissue Doppler-echografie): een speciaal type meerkanaals Doppler-procedure waarbij de bewegingssnelheid van een weefsel wordt gemeten. Meestal is een onderzoek van de myocard wordt uitgevoerd om daar pathologische processen te detecteren.
Om de ultrasone golven in Doppler-echografie te versterken, kunnen ultrasone contrastmiddelen worden gebruikt op basis van de techniek van zogenaamde microbellen. Microbellen zijn gasbellen ter grootte van een micrometer die het ultrasone signaal versterken omdat ze in staat zijn om geluidsgolven volledig te reflecteren. In tegenstelling tot inheemse Doppler-echografie, computertomografie (CT) en magnetische resonantie beeldvorming (MRI) maken visualisatie van de capillair stroomgebied. Met het gebruik van microbellen is het ook mogelijk bij Doppler-echografische onderzoeken de stroomsnelheid van bloed in de capillair bed door het barsten van gasbellen veroorzaakt door het optreden van geluidsgolven te meten en te evalueren. Om de best mogelijke informatie uit het Doppler-echografisch onderzoek te verkrijgen, is het noodzakelijk dat de onderzoeker voldoende ervaring heeft en de mogelijkheid heeft om de juiste Doppler-sonde te kiezen. Afhankelijk van de diepte van het onderzoek valt de keuze op een speciale transducer of op een speciale Doppler-sonde.
