ΗΧΟΚΑΡΔΙΟΓΡΑΦΙΑ DOPPLER   

Οι γιατροί χρησιμοποιούν τους υπέρηχους για διαγνωστικούς σκοπούς. Οι υπέρηχοι είναι ήχοι με συχνότητα πάνω από 20.000 Ηz.Το ανθρώπινο αφτί δε μπορεί να αντιληφθεί τέτοιες συχνότητες. Οι υπέρηχοι που χρησιμοποιούνται στην ιατρική έχουν συχνότητα .

Οι υπέρηχοι έχουν τη δυνατότητα να σχηματίζουν στενές δέσμες, υπακούουν στους νόμους της ανάκλασης και της διάθλασης και μπορούν να ανακλώνται σε εμπόδια πολύ μικρών διαστάσεων. Τα εμπόδια αυτά μπορεί να είναι σταθερά (π.χ. τα τοιχώματα των αγγείων, ένας λίθος στη χοληδόχο κύστη κ.λπ.) ή κινητά ( π.χ. τα ερυθρά αιμοσφαίρια).

Στην ηχοκαρδιογραφία Doppler οι υπέρηχοι ανακλώνται σε κινητά εμπόδια. Όταν μια δέσμη υπέρηχων συναντήσει ένα εμπόδιο, ένα μέρος της ενέργειας που μεταφέρει ανακλάται, επιστρέφει δηλαδή στο αρχικό μέσο. Αν η ανάκλαση γίνει πάνω σε ακίνητο εμπόδιο το κύμα που επιστρέφει έχει την ίδια συχνότητα με το αρχικό κύμα. Αν όμως η ανάκλαση γίνει σε κινητό εμπόδιο η συχνότητα του ανακλώμενου κύματος θα είναι μικρότερη ή μεγαλύτερη από την αρχική συχνότητα, ανάλογα με το αν το εμπόδιο απομακρύνεται ή πλησιάζει τη διάταξη που καταγράφει την ανακλώμενη δέσμη. Η διαφορά των συχνοτήτων της δέσμης που επιστρέφει και της αρχικής δέσμης - λέγεται συχνότητα Doppler.

Η συχνότητα αυτή συνδέεται με τη συχνότητα της αρχικής δέσμης και την ταχύτητα του εμποδίου με τη σχέση

f_δ = 2f_t

όπου f_t η συχνότητα της αρχικής δέσμης, υ η ταχύτητα των αιμοσφαιρίων, c η ταχύτητα διάδοσης των υπέρηχων και θ η γωνία που σχηματίζει η ταχύτητα του εμποδίου με τον άξονα της δέσμης.

Από τη σχέση αυτή φαίνεται ότι είναι δυνατός ο προσδιορισμός της ταχύτητας του εμποδίου αν είναι γνωστή η ταχύτητα διάδοσης του ήχου, η συχνότητα Doppler και η γωνία θ. Για την τελευταία, επειδή στη σχέση υπεισέρχεται το συνημίτονο της, να θυμηθούμε ότι για μικρές τιμές της γωνίας (θ<20°) το συνημίτονο παίρνει τιμές που προσεγγίζουν τη μονάδα.

Έτσι, είναι δυνατός ο προσδιορισμός της ταχύτητας των ερυθρών αιμοσφαιρίων και επομένως η ταχύτητα ροής του αίματος στα αιμοφόρα αγγεία. Αν, με άλλη μέθοδο, προσδιοριστεί και η διατομή Α του αγγείου είναι δυνατό να προσδιοριστεί η παροχή του αγγείου από την οποία συνάγονται συμπεράσματα για τη λειτουργία της καρδιάς.

Ο προσδιορισμός της παροχής γίνεται σε μεγάλης διατομής αγγεία, όπου η ροή του αίματος μπορεί να θεωρηθεί στρωτή και η ταχύτητα όλων των αιμοσφαιρίων ίδια. Στα αγγεία μικρής διατομής η ταχύτητα της κεντρικής ρευματικής γραμμής είναι σημαντικά μεγαλύτερη από την ταχύτητα που αντιστοιχεί σε σημεία κοντά στα τοιχώματα του αγγείου.

Μέσω της ηχοκαρδιογραφίας Doppler είναι δυνατός ο άμεσος προσδιορισμός της διαφοράς πίεσης (ή αλλιώς της βαθμίδας πίεσης) σε περιοχές που τα αγγεία παρουσιάζουν στενώσεις. Στην περίπτωση αυτή η ροή γίνεται τυρβώδης και η ταχύτητα του αίματος πριν τη στένωση και μετά από αυτή δεν είναι ίδια.