FISICA DEL DOPPLERFISICA DEL DOPPLER

Dr. Marcos Antonio Velasco SanchezDr. Marcos Antonio Velasco Sanchez

Instituto Mexicano de Diagnóstico Instituto Mexicano de Diagnóstico por Imagen, S. C.por Imagen, S. C.

FISICA DEL DOPPLERFISICA DEL DOPPLER

El ultrasonido convencional (Tiempo El ultrasonido convencional (Tiempo real) se basa en la transmisión y real) se basa en la transmisión y reflexión de los ecos que nos dan reflexión de los ecos que nos dan una imagen.una imagen.

El sonido choca con un blanco El sonido choca con un blanco estático (tejidos).estático (tejidos).

FISICA DEL DOPPLERFISICA DEL DOPPLER

Cuando un sonido es emitido y choca con Cuando un sonido es emitido y choca con una interfase INMOVIL (TEJIDOS), el una interfase INMOVIL (TEJIDOS), el ultrasonido reflejado tiene básicamente la ultrasonido reflejado tiene básicamente la misma frecuencia y longitud de onda.misma frecuencia y longitud de onda.

Cuando el sonido emitido choca con una Cuando el sonido emitido choca con una interfase EN MOVIMIENTO (FLUJO interfase EN MOVIMIENTO (FLUJO SANGUINEO DENTRO DE UN VASO), el eco SANGUINEO DENTRO DE UN VASO), el eco reflejado tendrá un cambio de frecuencia y reflejado tendrá un cambio de frecuencia y longitud de onda. longitud de onda.

FISICA DEL DOPPLERFISICA DEL DOPPLER

El equipo compara la frecuencia El equipo compara la frecuencia transmitida con la frecuencia transmitida con la frecuencia recibida.recibida.

El resultado de este cambio es el El resultado de este cambio es el EFECTO DOPPLER o la frecuencia EFECTO DOPPLER o la frecuencia DopplerDoppler

FISICA DEL DOPPLERFISICA DEL DOPPLER

EFECTO DOPPLER. Es el cambio de EFECTO DOPPLER. Es el cambio de frecuencia del sonido reflejado frecuencia del sonido reflejado cuando hay una interfase en cuando hay una interfase en movimiento.movimiento.

El cambio en la frecuencia es El cambio en la frecuencia es directamente proporcional a la directamente proporcional a la velocidad de la interfase que refleja velocidad de la interfase que refleja el ultrasonido.el ultrasonido.

USOS DEL DOPPLERUSOS DEL DOPPLER

Valorar regiones que contienen flujo Valorar regiones que contienen flujo sanguíneo.sanguíneo.

Corazón, arterias carótidas, arterias de Corazón, arterias carótidas, arterias de miembros, vasos abdominales.miembros, vasos abdominales.

Vasos de los órganos (riñón, útero, etc) Vasos de los órganos (riñón, útero, etc) Sistema porta. Sistema porta. Vasos del cerebro neonatal y cordón Vasos del cerebro neonatal y cordón

umbilical. umbilical. Flujos en masas sólidas. Flujos en masas sólidas.

INTERPRETACION DEL INTERPRETACION DEL DOPPLERDOPPLER

Es una interpretación de sonido, color y Es una interpretación de sonido, color y análisis espectral.análisis espectral.

El sonido nos habla de la presencia o El sonido nos habla de la presencia o ausencia del flujo y la intensidad de este.ausencia del flujo y la intensidad de este.

El color sirve para realizar un “mapa” y El color sirve para realizar un “mapa” y representa la distribución del flujo, y guiar representa la distribución del flujo, y guiar nuestro rastreo.nuestro rastreo.

El análisis espectral es útil para El análisis espectral es útil para comprender la gran variedad de factores comprender la gran variedad de factores que contribuyen a una señal Doppler, es que contribuyen a una señal Doppler, es decir, nos dice las características del flujo.decir, nos dice las características del flujo.

INTERPRETACION DOPPLERINTERPRETACION DOPPLER

La composición de la sangre es La composición de la sangre es responsable de algunos aspectos de la responsable de algunos aspectos de la señal Doppler.señal Doppler.

La sangre consiste en eritrocitos, La sangre consiste en eritrocitos, leucocitos y plaquetas suspendidas en un leucocitos y plaquetas suspendidas en un plasma líquido.plasma líquido.

Debido al bajo número de leucocitos, y al Debido al bajo número de leucocitos, y al tamaño de las plaquetas se atribuye a los tamaño de las plaquetas se atribuye a los eritrocitos la responsabilidad de la eritrocitos la responsabilidad de la dispersión del ultrasonido en la sangre. dispersión del ultrasonido en la sangre.

TIPOS DE DOPPLERTIPOS DE DOPPLER

CONTINUOCONTINUO

PULSADO PULSADO

COLORCOLOR

DE ENERGIADE ENERGIA

DOPPLER CONTINUODOPPLER CONTINUO

El transductor contiene 2 elementos para El transductor contiene 2 elementos para

emitir y recibir ecos en forma contínuaemitir y recibir ecos en forma contínua

No brinda información sobre la localización No brinda información sobre la localización

del blanco explorado.del blanco explorado.

No tiene límite de profundidad.No tiene límite de profundidad.

DOPPLER PULSADODOPPLER PULSADO

Un mismo cristal trasmite el sonido y Un mismo cristal trasmite el sonido y

este mismo es el receptor de los este mismo es el receptor de los

ecos.ecos.

Permite establecer el sitio que Permite establecer el sitio que

deseamos analizar.deseamos analizar.

Posee límite de profundidad.Posee límite de profundidad.

DOPPLER COLORDOPPLER COLOR

Realiza un mapeo de color del flujo de las Realiza un mapeo de color del flujo de las

estructuras vasculares y nos guía en el estructuras vasculares y nos guía en el

rastreo.rastreo.

El color rojo o azul indican dirección del El color rojo o azul indican dirección del

flujo.flujo.

El brillo es proporcional al cambio de El brillo es proporcional al cambio de

frecuencia. frecuencia.

DOPPLER DE ENERGIADOPPLER DE ENERGIA

Se le conoce también como: Power Se le conoce también como: Power doppler, Angio Doppler, Power angio.doppler, Angio Doppler, Power angio.

Nos da una idea del caudal de sangre Nos da una idea del caudal de sangre que se encuentra en una zona que se encuentra en una zona determinada en algún órgano.determinada en algún órgano.

No da información de dirección o No da información de dirección o velocidad del flujo.velocidad del flujo.

SISTEMA DUPLEXSISTEMA DUPLEX

Es el sistema que permite combinar Es el sistema que permite combinar una imagen en tiempo real y al una imagen en tiempo real y al mismo tiempo obtener el espectro de mismo tiempo obtener el espectro de flujo de alguna estructura vascular.flujo de alguna estructura vascular.

DOPPLER DUPLEXDOPPLER DUPLEX

SISTEMA TRIPLEXSISTEMA TRIPLEX

Es el sistema que nos permite tener Es el sistema que nos permite tener dentro de la misma pantalla la dentro de la misma pantalla la imagen bidimensional, agregar el imagen bidimensional, agregar el mapeo de color de la estructura mapeo de color de la estructura vascular y obtener el espectro de vascular y obtener el espectro de flujo de dicho vaso, todos ellos en flujo de dicho vaso, todos ellos en tiempo real. tiempo real.

DOPPLER TRIPLEXDOPPLER TRIPLEX

ECUACION DOPPLERECUACION DOPPLER

fdfd = = 2v cos 2v cos fofo

cc fdfd = = Frecuencia Doppler Frecuencia Doppler

V =V = velocidad del flujo sanguíneo velocidad del flujo sanguíneo

== ángulo de flujoángulo de flujo

C =C = velocidad del sonido en los tejidos velocidad del sonido en los tejidos (1,540 m/seg) (1,540 m/seg)

fo=fo= frecuencia del transductorfrecuencia del transductor

OBJETO INMOVILOBJETO INMOVIL

EL OBJETO SE MUEVE HACIA EL EL OBJETO SE MUEVE HACIA EL TRANSDUCTORTRANSDUCTOR

EL OBJETO SE ALEJA DEL EL OBJETO SE ALEJA DEL TRANSDUCTORTRANSDUCTOR

El flujo se mueve El flujo se mueve hacia el transductor hacia el transductor ( ( es menor de 90°). es menor de 90°).

El sonido reflejado El sonido reflejado cambiará a una cambiará a una MAYOR frecuencia.MAYOR frecuencia.

Si el flujo se acerca, Si el flujo se acerca, el color será ROJO.el color será ROJO.

0102030405060708090

1ertrim.

3ertrim.

Este

Oeste

Norte

El flujo se aleja del El flujo se aleja del transductor (transductor ( es es mayor de 90°).mayor de 90°).

El sonido cambiará a El sonido cambiará a una MENOR una MENOR frecuencia.frecuencia.

Si el flujo se aleja será Si el flujo se aleja será AZUL.AZUL.

Cuando el ángulo Cuando el ángulo entre el transductor entre el transductor y el vaso reflector se y el vaso reflector se acerca a 90°, como acerca a 90°, como el cos 90° es igual a el cos 90° es igual a 0, pude no 0, pude no detectarse cambios detectarse cambios de frecuencia de frecuencia Doppler.Doppler.

ANGULOANGULO Cos Cos

00 11

55 0.9960.996

1515 0.980.98

2525 0.910.91

3030 0.870.87

3535 0.820.82

4545 0.710.71

5555 0.570.57

6060 0.500.50

6565 0.420.42

7575 0.230.23

8585 0.090.09

9090 00

ANALISIS ESPECTRALANALISIS ESPECTRAL

La representación de la velocidad del La representación de la velocidad del flujo sobre la fracción del tiempo así flujo sobre la fracción del tiempo así como sus características del mismo como sus características del mismo se grafican en forma espectral.se grafican en forma espectral.

La intensidad de los ecos queda La intensidad de los ecos queda representada por la brillantez del representada por la brillantez del espectro. espectro.

Fase de descenso

A

AAA

Fase de ascenso

Cierre valvular

Pico sistólico o velocidad sistólica

SISTOLE DIASTOLE

B

VELOCIDAD VELOCIDAD TELEDIASTOLICATELEDIASTOLICA

A partir del cierre A partir del cierre valvular, se grafican valvular, se grafican las velocidades las velocidades correspondientes a la correspondientes a la diástole. Interesa diástole. Interesa básicamente el valor básicamente el valor que alcanza al final que alcanza al final del periodo donde del periodo donde iniciará otra sístole.iniciará otra sístole.

VENTANA SISTOLICAVENTANA SISTOLICA Es el espacio entre ambas Es el espacio entre ambas

fases sistólicas. fases sistólicas. Si todos los eritrocitos Si todos los eritrocitos

viajan a la misma viajan a la misma velocidad la ventará velocidad la ventará aparecerá “limpia” (flujo aparecerá “limpia” (flujo plug, tubular o en tapón).plug, tubular o en tapón).

Cuando el flujo es laminar, Cuando el flujo es laminar, el ancho espectral el ancho espectral aumenta lo que ocasiona aumenta lo que ocasiona disminución y hasta disminución y hasta obliteración de la ventana obliteración de la ventana sistólica. sistólica.

ANCHO DEL ESPECTROANCHO DEL ESPECTRO

Durante la sístole la Durante la sístole la velocidad aumenta y los velocidad aumenta y los eritrocitos viajan a una eritrocitos viajan a una velocidad uniforme velocidad uniforme (el (el espectro disminuye).espectro disminuye).

Durante la diástole, hay Durante la diástole, hay mayor diferencia de mayor diferencia de velocidades de los velocidades de los eritrocitos de la parte eritrocitos de la parte central del vaso y los central del vaso y los cercanos a la pared cercanos a la pared vascular vascular (el espectro se (el espectro se ensancha).ensancha).

Fase de descenso

A

AAA

Fase de ascenso

Ancho espectral

Cierre valvular

Pico sistólico

diástole

B

VENTANA SISTOLICA

SISTOLE DIASTOLE

EL FLUJO SANGUINEO ES EL FLUJO SANGUINEO ES LAMINAR O TUBULARLAMINAR O TUBULAR

FLUJO LAMINARFLUJO LAMINAR En el flujo laminar, la En el flujo laminar, la

velocidad de éste varía velocidad de éste varía dependiendo de la dependiendo de la distancia a la pared del distancia a la pared del vaso de los eritrocitos.vaso de los eritrocitos.

Las velocidades mayores Las velocidades mayores se producen en el centro se producen en el centro del vaso y las menores del vaso y las menores en la periferia. Esto se en la periferia. Esto se llama flujo parabólico.llama flujo parabólico.

En la mayoría de los En la mayoría de los vasos el flujo es laminar.vasos el flujo es laminar.

FLUJO TUBULARFLUJO TUBULAR

El flujo tubular El flujo tubular es en los es en los grandes vasos.grandes vasos.

En el flujo En el flujo tubular, la tubular, la velocidad es la velocidad es la misma en el misma en el centro de la centro de la periferia.periferia.

FLUJO ALTERADOFLUJO ALTERADO El flujo alterado aparece El flujo alterado aparece

cuando este se rompe cuando este se rompe produciendo remolinos produciendo remolinos y áreas de flujo no y áreas de flujo no lineal. lineal.

Esto puede ocurrir en Esto puede ocurrir en estenosis o en estenosis o en bifurcaciones. bifurcaciones.

En flujos muy alterados, En flujos muy alterados, el término turbulento se el término turbulento se usa para describir un usa para describir un patrón muy alterado, en patrón muy alterado, en que la sangre se mueve que la sangre se mueve al azar. al azar.

FLUJO NORMAL FLUJO NORMAL Hay ventanaHay ventana Se observa el Se observa el

cierre valvular. cierre valvular.

FLUJO ALTERADO.FLUJO ALTERADO. Hay ensanchamiento Hay ensanchamiento

del espectro del espectro Hay disminución de la Hay disminución de la

ventana sistólica.ventana sistólica.

ESTENOSIS.ESTENOSIS. Se produce un Se produce un

espectro muy ancho espectro muy ancho Desaparece la Desaparece la

ventana.ventana. Tampoco se detecta Tampoco se detecta

el cierre valcular.el cierre valcular.

FLUJO EN TAPON, PLUG, ó FLUJO EN TAPON, PLUG, ó TUBULAR (AORTA)TUBULAR (AORTA)

FLUJO PARABOLICO FLUJO PARABOLICO (TRONCO CELIACO)(TRONCO CELIACO)

FLUJO PARABOLICO FLUJO PARABOLICO (ARTERIA OVARICA)(ARTERIA OVARICA)

INDICES VELOCIMETRICOSINDICES VELOCIMETRICOS

En algunas situaciones, más que las En algunas situaciones, más que las velocidades absolutas (PS y VTD), interesa velocidades absolutas (PS y VTD), interesa saber la morfología de las Ondas de saber la morfología de las Ondas de Velocidad de Flujo.Velocidad de Flujo.

Estos índices aportan información del Estos índices aportan información del lecho distal (destino final del vaso lecho distal (destino final del vaso interrogado).interrogado).

El objetivo de estos índices es eliminar el El objetivo de estos índices es eliminar el efecto del ángulo de insoniación. efecto del ángulo de insoniación.

INDICE DE RESISTENCIAINDICE DE RESISTENCIA

Indice de Pourcelot.Indice de Pourcelot. Es un índice definido como la Es un índice definido como la

diferencia entre los cambios máximo diferencia entre los cambios máximo y mínimo de frecuencia Doppler, y mínimo de frecuencia Doppler, dividida entre el cambio de dividida entre el cambio de frecuencia máximo, durante el ciclo frecuencia máximo, durante el ciclo cardiaco. cardiaco.

Nos da información respecto de la Nos da información respecto de la perfusión en el lecho distal.perfusión en el lecho distal.

INDICE DE RESISTENCIAINDICE DE RESISTENCIA

Mientras más BAJA LA RESISTENCIA, Mientras más BAJA LA RESISTENCIA, más alta la perfusión tisular.más alta la perfusión tisular.

IR = IR = V sistóilica – V diastólicaV sistóilica – V diastólica

V sistólicaV sistólica

INDICE DE RESISTENCIAINDICE DE RESISTENCIA

IR = IR = V sistóilica – V diastólicaV sistóilica – V diastólica

V sistólicaV sistólica

IR = IR = A – B A – B

AA

INDICE SISTOLE/DIASTOLEINDICE SISTOLE/DIASTOLE

S/D = S/D = V sistólicaV sistólica

V diastólicaV diastólica

S/D = S/D = A . A .

BB

INDICE DE PULSATILIDADINDICE DE PULSATILIDAD

Indica la pulsatilidad de una arteria al Indica la pulsatilidad de una arteria al producir una onda que varía con el tiempo.producir una onda que varía con el tiempo.

Un Indice de Pulsatilidad bajo se encuentra Un Indice de Pulsatilidad bajo se encuentra en sistemas con baja resistencia y en sistemas con baja resistencia y visceversa.visceversa.

Cuanto mayor sean los índices obtenidos, Cuanto mayor sean los índices obtenidos, mayor será la resistencia distal que mayor será la resistencia distal que enfrenta el segmento vascular enfrenta el segmento vascular interrogado.interrogado.

INDICE DE PULSATILIDADINDICE DE PULSATILIDAD

IP = IP = V sistóilica – V diastólicaV sistóilica – V diastólica

V mediaV media

IP = IP = A – B A – B

MM

VASODILATACIONVASODILATACION

Disminuye las RESISTENCIAS Disminuye las RESISTENCIAS vasculares.vasculares.

Aumenta la perfusión sanguíneaAumenta la perfusión sanguínea Incrementa la diástoleIncrementa la diástole Disminuye los índices de Disminuye los índices de

RESISTENCIA y de PULSATILIDAD.RESISTENCIA y de PULSATILIDAD.

VASODILATACIONVASODILATACION Disminuye las Disminuye las

RESISTENCIAS RESISTENCIAS vasculares.vasculares.

Aumenta la perfusión Aumenta la perfusión sanguíneasanguínea

Incrementa la diástoleIncrementa la diástole Disminuye los índices Disminuye los índices

de RESISTENCIA y de de RESISTENCIA y de PULSATILIDAD.PULSATILIDAD.

VASOCONSTRICCIONVASOCONSTRICCION

Aumentan las RESISTENCIAS Aumentan las RESISTENCIAS vasculares.vasculares.

Disminuye la perfusión sanguínea.Disminuye la perfusión sanguínea. Disminuye la diástole.Disminuye la diástole. Aumentan los índices de Aumentan los índices de

RESISTENCIA y de PULSATILIDAD.RESISTENCIA y de PULSATILIDAD.

VASOCONSTRICCIONVASOCONSTRICCION

Aumentan las Aumentan las RESISTENCIAS RESISTENCIAS vasculares.vasculares.

Disminuye la Disminuye la perfusión sanguínea.perfusión sanguínea.

Disminuye la diástole.Disminuye la diástole. Aumentan los índices Aumentan los índices

de RESISTENCIA y de de RESISTENCIA y de PULSATILIDAD.PULSATILIDAD.