Efectul Doppler

Principiul efectului Doppler

Efectul Doppler se bazează pe faptul că frecvenţa

ultrasunetelor reflectate de o particulă în mişcare diferă de

frecventa ultrasunetelor emise de sursă, în funcţie de viteza

particulei. Pentru a ilustra efectul Doppler, se consideră o

ţintă în mişcare faţă de un emiţător şi un receptor ultrasonor.

Figura 1 - Principiul măsurării vitezei prin efect Doppler

ultrasonor.

1

Dopplersonografia

Dacă o sursă de ultrasunete şi receptorul se află în

mişcare, relativă unul faţă de celălalt, frecvenţa oscilaţiilor

percepute de receptor depinde de viteza acestei mişcări.

În acest context se disting trei situaţii:

1. Receptor fix şi sursă mobilă.

Se notează cu:

f - frecvenţa oscilaţiilor emise de sursa S;

T= 1 /f perioada oscilaţiilor;

c - viteza de propagare a oscilaţiilor.

Frecvenţa percepută de receptor în această situaţie este

dată de relaţia:

Dacă sursa se depărtează de receptor cu viteza v,

frecvenţa oscilaţiilor sosite la receptor este:

2

În general, frecvenţa oscilaţiilor percepute de

receptorul fix este:

după modul în care sursa se apropie sau se depărtează

de receptor.

2. Receptor mobil şi sursă fixă

Dacă receptorul se apropie de sursă cu viteza V1,

frecvenţa oscilaţiilor sosite la receptor este:

iar dacă receptorul se depărtează de sursă frecvenţa

oscilaţiilor este:

3

3. Receptor şi sursă mobili pe direcţie comună.

Frecvenţa oscilaţiilor primite de receptor, în acest caz, este:

Semnul plus la numărător şi semnul minus la numitor

corespund cazului în care sursa şi receptorul se apropie unul

de celălalt, iar semnul minus la numărător şi semnul plus la

numitor corespund cazului în care sursa şi receptorul se

depărtează unul faţă de celălalt.

Explorarea sistemului arterial utilizând efectul Doppler.

Efectul Doppler este folosit pentru determinarea

vitezei sângelui, prin detectarea undei reflectate de hematii.

Pentru măsurarea debitului sanguin prin metode

neinvazive bazată pe principiul Doppler se explică prin faptul

că, dacă unda incidentă (acustică, electromagnetică, în general

pentru toate fenomenele ondulatorii) întâlneşte un mediu

(sângele, peretele cordului etc) în mişcare, unda reflectată

(ecoul) are o altă frecvenţă decât unda incidentă.

În consecinţă se poate determina vlteza de mişcare a

mediului (sângelui) analizând frecvenţa undei reflectate de pe

4

hematii (suprafaţa de discontinuitate).

Modificarea frecvenţei ultrasunetului se poate calcula

cu relaţia dată de Doppler:

în care:

f - este frecvenţa cristalului emiţător;

f - este variaţia de frecvenţă suferită de unda incidentă;

v - este viteza sângelui;

c - este viteza de propagare a ultrasunetelor în mediu;

este unghiul formnat între direcţia fascicolului

ultrasonor şi direcţia de deplasare a sângelui (axa vasului de sânge).

Fig. 2 - Modul de înregistrare a semnalelor ultrasonore în vase de sânge.

5

Astfel, viteza sângelui se poate calcula cu relaţia:

Aparatura Doppler, graţie diferitelor tipuri de

echipamente, poate fi utilizată în patru tipuri de aplicaţii

clinice, şi anume:

1 - investigarea fluxului sangvin;

2 - măsurarea presiunii sângelui;

3 - monitorizarea pericolului în timpul travaliului;

4 - detectarea potenţialului emboliei gazose.

6