Dopplersonographie LK Physik Boris Bull Dez. 00

Bei der Dopplersonographie werden Schallwellen im Ultraschallbereich von einer Sonde kontinuierlich ausgesendet, von den sich bewegenden Blutbestandteilen reflektiert und von der Sonde wieder empfangen. Durch die Bewegung der Blutteilchen resultiert eine Frequenzverschiebung zwischen ausgesandtem und empfangenem Schall, die zu Geschwindigkeit und Strömungsrichtung proportional ist.

Es gilt

Wobei die reflektierende Frequenz, die ausgesandte Frequenz und die Dopplerschallfrequenzverschiebung ist.

Die Frequenzverschiebung ist dabei direkt proportional der Geschwindigkeit, der sich bewegenden Grenzfläche entsprechend der Formel

V ist hierbei die Erythrozytengeschwindigkeit, C die Schallgeschwindigkeit und entspricht dem Winkel zwischen Gefäßachse und Schallachse.

So können Aussagen über die Blutströmung an verschiedenen Stellen des Gefäßsystems gemacht werden.

Da an einer Engstelle ("Stenose") die Blutflußgeschwindigkeit ansteigt, lassen sich gefährliche Gefäßveränderungen, die zu einem Hirninfarkt ("Schlaganfall") führen können, einfach und gefahrlos feststellen.

Schematische Darstellung der Schallsonde und des Schallstrahls, der durch die Haut in das Blutgefäß eindringt und dort von einem roten Blutkörperchen zurückgeworfen wird. Über den Schallkopf wird der reflektierte Schall wieder gemessen, die Änderung der Schallfrequenz bestimmt und als Kurve dargestellt.

Um die Schallübertragung zu verbessern, wird ein Gel zwischen Sonde und Haut aufgetragen. Bei der Untersuchung spüren Sie lediglich den Druck der Sonde und hören das akustische Dopplersignal in Form eines Rauschens. Um die Strömungsverhältnisse genauer analysieren zu können, werden im Untersuchungsablauf einzelne Gefäße durch Fingerdruck kurzzeitig komprimiert. Bei sehr schlechter Schalldurchlässigkeit der Haut oder des Knochens ist es in seltenen Fällen notwendig, einen sogenannten "Schallverstärker", eine Infusionslösung, die keine gesundheitlichen Risiken birgt, zu infundieren.

Untersuchungssituation bei der Sonographie der Halsgefäße

Bei der Untersuchung wird die Schallsonde über dem untersuchten Halsgefäß in Pfeilrichtung entlanggeführt. Durch Druck auf einzelne zu- oder abführende Gefäße sowie am Flußprofil können die einzelnen Gefäße erkannt und unterschieden werden.

Untersuchungssituation bei der Sonographie der Hirngefäße

Mit einer speziellen Schallsonde, die kurzdauernde Schallpulse (gepulster Doppler) aussendet und die eine Veränderung der "Meßtiefe", aus der das reflektierte Schallsignal aufgenommen wird, ermöglicht, können auch einzelne Gefäße im Inneren des Kopfes (transcranielle Dopplersonographie) untersucht werden. Hierzu wird die Schallsonde auf die Schläfe oder den Nacken aufgesetzt. In seltenen Fällen ist auch eine Beschallung durch das Auge erforderlich. Mit dieser Methode lassen sich nicht nur Verengungen, sondern auch Gefäßmißbildungen im Inneren des Gehirns feststellen.

Bei der transcraniellen Dopplersonographie wird die Schallsonde an den dünnsten Stellen des Schädels, über der Schläfe, aufgesetzt und über dieses "Fenster" die Untersuchung der Hirngefäße durch Verkippen der Sonde und Veränderung der "Meßtiefe" ermöglicht.

So sieht ein normales transcranielles Dopplersignal aus...
	Schematisch sind hier links die drei wichtigsten Arterien (abgekürzt mit A.), die das Gehirn auf beiden Seiten getrennt versorgen und sich im Verlauf vielfach aufteilen, die A. cerebri anterior, A. cerebri media und die A. cerebri posterior, sowie die sie speisenden Gefäße die A. carotis interna und die A. basilaris, dargestellt.

... und so sieht das Dopplersignal bei einem drohenden Hirninfarkt "Schlaganfall" aus !

Beispiel einer hochgradigen Einengung (Stenose) der Arteria basilaris, in einer NMR-Angiographie. Die transcranielle Dopplersonographie zeigt hier bei (1) dem zuführenden Gefäß eine nur sehr niedrige Blutflußgeschwindigkeit. Im Bereich der Stenose (2) kommt es zu einer sehr raschen und ausgeprägten Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit bis auf über 160 cm/Sek., erkennbar an dem hohen Ausschlag nach oben. Erst nach der Engstelle kommt es zu einer Normalisierung des Blutflusses (3).