Este documento describe los principios básicos de la ecografía Doppler. Explica que la ecografía Doppler es una técnica no invasiva que utiliza ultrasonidos para detectar anomalías vasculares. Luego detalla los principios físicos subyacentes como el efecto Doppler y la ecuación Doppler, y las diferentes representaciones como el Doppler color, potencia y espectral. Finalmente, cubre conceptos como el índice de resistencia, patrones de flujo normales y anormales, y factores técnicos importantes para una adecuada exploración Doppler.

1. PRINCIPIOS FISICOS
DE ECOGRAFÍA
DOPPLER
MR3 E. WILFREDO CALCINA VANEGAS
RADIOLOGÍA
HCMM

2. CONTENIDO
• DEFINICION
• PRINCIPIOS BÁSICOS DE ECOGRAFÍA
DOPPLER

3. OBJETIVOS
• Entender los principios, técnicas y principios de Doppler
• Reconocer los diferentes patrones de flujo por Doppler y
su representación en imágenes.

4. Definición
• LA ECOGRAFIA
DOPPLER Técnica no
invasiva, no irradia al
paciente y permite un
estudio a tiempo real.
• Permite detectar
anomalías vasculares
que constituyen en sí
mismas y/o reflejan un
estado patológico.
• Operador dependiente. Ecografía Doppler: Principios básicos y guía práctica para
residentes SERAM 2014

5. PRINCIPIOS BÁSICOS DE
ECOGRAFÍA DOPPLER
La ecografía es una técnica de imagen basada en el uso de ultrasonidos. El transductor emite
pulsos de energía ultrasonora que se transmite en forma de ondas de presión. Estas ondas se
propagan a través de los tejidos del organismo y cuando atraviesan una unión de tejidos con
propiedades físicas diferentes (interfase acústica) se reflejan. Es decir, cuando pasan de un
tejido a otro o atraviesan la pared de un vaso o células sanguíneas en circulación, parte de la
energía sonora emitida es reflejada. La detección y representación de ese sonido reflejado o
eco da lugar a la imagen ecográfica.

10. El Efecto Doppler
El efecto Doppler se define como el cambio de frecuencia de
una onda de sonido como resultado del movimiento de la fuente
emisora con respecto al receptor.
La frecuencia del sonido de un coche de F1 es mayor si este se
esta acercando hacia nosotros y menor si se este se está alejando.

11. • Pero las ondas reflejadas, además de caracterizarse por su
amplitud se caracterizan por su frecuencia:
• - si el pulso de ultrasonidos emitidos choca contra una superficie
estacionaria, el sonido reflejado tiene esencialmente la misma
frecuencia
• - pero si choca con una interfase en movimiento existe un cambio
en la frecuencia del eco proporcional a la velocidad de la estructura
reflectora. Este cambio de frecuencia se conoce como efecto
Doppler, y su importancia radica en que midiéndolo podremos
conocer el estado de movilidad de la interfase reflectora.
• La relación entre estas variables se rige mediante la ecuación
Doppler.
El Efecto Doppler

13. El dibujo ilustra la influencia del ángulo doppler en la
representación de la velocidad del flujo. Cuando el ángulo
doppler se aproxima a 90º, como el cos 90º es o, no es
posible detectar cambio de frecuencia y por tanto no se
detecta velocidad.
Es el resultado de la diferencia entre la frecuencia
transmitida y la reflejada, y se define por la ecuación
Doppler:

14. • La variación de la frecuencia del Doppler es:
 Es directamente proporcional a la frecuencia emitida y a la
velocidad de la estructura estudiada
 Está en relación con el coseno del ángulo Doppler (), el cual es
necesario para medir correctamente las velocidades
• Las mediciones obtenidas utilizando ángulos pequeños (<60º)
provocan grandes cambios en la frecuencia Doppler. El mayor cambio
en la frecuencia Doppler ocurre cuando la sangre se mueve
directamente hacia el transductor o en contra de este, por tanto:
Es mejor si  =0 ó  =180
El Efecto Doppler

15. • Sin embargo cuando el ángulo es cercano a 90º el coseno y por tanto
la diferencia entre frecuencias se reduce:
Coseno de 90º = 0
• Si la sangre se mueve perpendicularmente al transductor, el flujo no
se detecta porque no provoca ningún cambio en la frecuencia Doppler.
(cos90=0)
El Efecto Doppler
Flujo
sanguíneo
 = 90º
Cos  = 0

F= 2f · v · Cos/c
F = 0 !!!

16. F= 2f · v · Cos/c
Flujo
sanguíneo
 = 60º
Cos= 0,5

BIEN
El Efecto Doppler
• Para obtener una buena señal Doppler es necesario
conseguir un ángulo menor a 60º
 = 30º
Cos  = 0,87
F= 2f · v · Cos/c
Flujo
sanguíneo
MEJOR


17. Representaciones del Doppler
• Cualitativo:
Doppler Color
• Cuantitativo:
Doppler Espectral :
Velocidad-tiempo
Color
Potencia

18. Doppler Color
• Muestra en color las
partículas que están en
movimiento
• Hay un código de colores
que indica la velocidad del
flujo y su dirección
 El color azul-rojo indica
la dirección del flujo
 La intensidad del color
indica el cambio de la
frecuencia y por tanto la
velocidad del flujo
Doppler Color
Doppler Potencia
Doppler Espectral

19. Doppler Color
• Presencia de flujo: la caja del Doppler
muestra color si se detecta flujo
Doppler Color
Doppler Potencia
Doppler Espectral

20. Doppler Color
• Dirección del flujo: Se representa en rojo o azul
dependiendo de si el flujo se acerca o se aleja del
transductor
Doppler Color
Doppler Potencia
Doppler Espectral

21. Doppler Color
• Velocidad: se representa por el brillo.
 Oscuro y persistente: indica velocidad lenta
 Brillante: velocidad alta
Doppler Color
Doppler Potencia
Doppler Espectral

22. • Problemas del Doppler Color:
 Ruido aleatorio: aparece cuando la ganancia está muy alta
 Aliasing: ocurre cuando el cambio de Doppler detectado por el
transductor es mayor que la mitad de la frecuencia de repetición
del pulso
 Dependencia del ángulo: debería de ser menor a 60º
Doppler Color
Doppler Color
Doppler Potencia
Doppler Espectral

23. • Como mejorar la señal Doppler:
 Reducir la caja: Cuanto menor sea la caja menos
trabaja el ecógrafo
 Utilizar un ángulo pequeño al medir la velocidad
del flujo (entre 30-60º)
Doppler Color
Doppler Color
Doppler Potencia
Doppler Espectral

24. Mejora de la señal Doppler
Disminuyendo el tamaño de la caja del Doppler es una forma fácil
de reducir el trabajo del ecógrafo
En este caso el ecógrafo trabaja
a 10 cuentas por segundo
Si disminuimos el tamaño de la
caja el ecógrafo trabaja a
20cps

25. Ejemplos de dirección de flujo
Flujo normal de las venas
suprahepáticas
Se representa en azul porque se
aleja del transductor
Vena esplénica: se ve en dos
colores porque el flujo
primero se acerca y luego se
aleja del transductor
Doppler Color
Doppler Potencia
Doppler Espectral

26. Flujo normal de la arteria hepática (rojo) e invertido
de la vena porta (azul)
El flujo invertido de la vena porta es un hallazgo
patognomónico de hipertensión portal
Ejemplos de dirección de flujo
Doppler Color
Doppler Potencia
Doppler Espectral

27. Doppler Potencia
• En el Doppler Potencia la señal se codifica en relación a la amplitud
de la señal Doppler (al contrario del Doppler Color que está basado en
el cambio de frecuencia)
• Es más sensible a la detección del flujo que el Doppler Color y no es
ángulo dependiente
• No tiene aliasing
• Es más sensible que el Doppler Color para detectar zonas de baja
perfusión (Flujo de vasos pequeños)
• Problemas: no muestra
 Dirección
 Velocidad de flujo
Doppler Color
Doppler Potencia
Doppler Espectral

28. VelocidadDirección
Doppler Espectral
• Proporciona un análisis
cuantitativo
• La información se
representa en una escala
temporal para representar
la distribución acumulada de
frecuencias durante un latido
cardiaco
• Indica la presencia, la
dirección y las
características del flujo
Doppler Color
Dopplere Power
Doppler Espectral

29. La Señal Doppler

30. Dirección del flujo
La dirección del flujo se representa con respecto a la línea
de base
3.0 La Señal Doppler

31. Velocidad de flujo: Corrección
del ángulo
• La señal Doppler depende de la diferencia de
frecuencias
• Para calcular la velocidad del flujo debemos indicar
el ángulo del vaso al procesador del ecógrafo para
que aplique correctamente la fórmula del Doppler
La Señal Doppler

32. Calculo de la Velocidad
• Corrección del ángulo
*F= 2f ·v ·Cos/c:
En este caso la velocidad de la vena yugular
es de 200cm/sg, observamos que el ángulo no
está correctamente ajustado (ver flecha)
Si corregimos el ángulo (ver
flecha) la velocidad calculada
es más correcta (60cm/sg)
La Señal Doppler

33. Tipos de Flujo
Cada vaso tiene su flujo
Un flujo normal para un vaso, presente en
otro tipo de vaso, es patológico
• Venas: Flujo continuo. (Algunos como las venas suprahepáticas
son pulsátiles)
• Arterias: Flujo pulsátil
 De alta resistencia: muy pulsátiles, diástole invertida (arterias
extreparenquimatosas)
 De baja resistencia: poco pulsátil, diástole +. (arterias
intraparenquimatosas)

34. Índice de Resistencia
Arterias intraparenquimatosas
• Es la relación entre la sístole y la diástole
(velocidad pico sistólica– veloc. final diastólica/ veloc. pico
sistólica)
• El ángulo no tiene que ser corregido porque es un cociente
• Riñónes
– IR Normal : 0,6-0,8
• IR elevado: se observa en edema, vasoconstricción,
trombosis venosa…
• IR bajo: se observa distalmente a una estenosis
(flujo tardus-pardus)

35. Además del resultado del IR es importante fijarse en la
morfología de la onda
Normal
La Señal Doppler
Índice de Resistividad
Arterias intraparenquimatosas

36. Estenosis de la arteria renal
Si no se observa pulsatilidad, debe sospecharse
patología proximal
3.0 La Señal Doppler
Ínidice de Resistividad
Arterias intraparenquimatosas

37. Paciente Trasplantado Renal
En este caso, el IR tras el
trasplante era estrictamente
normal (IR≈ 0.7)
La Señal Doppler
Un mes después se observó
un IR descendido (RI≈ 0.4). El
paciente tenía estenosis de la
arteria renal

38. Arterias Periféricas; Flujo Trifásico
Morfología trifásica del flujo:
1
2
3
1. Sístole alta
2. Diástole invertida
Una alteración de la morfología del
flujo trifásico es patológica
3. Un componente positivo debido a la
elasticidad de las paredes del vaso
La Señal Doppler

39. Pierna derecha Pierna izquierda
•El flujo es normal en la
arteria femoral derecha
•En la arteria femoral izquierda hay
una pérdida del flujo trifásico.
Distalmente el flujo es parvus-tardus.
Trombosis de la Arteria Femoral Derecha:
correlación Eco Doppler

40. Adecuada exploración doppler
• Existen varios factores
técnicos a considerar:
• Ganancia de color
correctamente ajustada.
• Ventana de color lo más
estrecha posible y con una
adecuada angulación.
• Volumen de muestra
colocado en el centro del
vaso, donde el flujo es
laminar.
• Adecuado ángulo de
incidencia (ángulo Doppler),
de entre 30º y 60º, para
obtener una señal Doppler

41. • Correcto ajuste de la frecuencia
de repetición de pulsos (PRF),
en función de la profundidad
del vaso y la velocidad del flujo.
Si es demasiado alta podemos
no detectar el flujo y si es muy
baja se producirá un fenómeno
denominado “aliasing”.
• El aliasing es un artefacto
originado por el empleo de un
insuficiente PRF.
• Consiste en una inadecuada
representación de la velocidad y
la dirección del flujo, tanto en el
espectro Doppler gráfico como
en el color.

42. Conclusiones
• La utilización de la Ecografía Doppler es más fácil si se
conocen las bases físicas de la onda Doppler
• En muchas situaciones clínicas tener un conocimiento
básico de la Ecografía Doppler puede ser muy útil para
diferenciar el flujo normal del patológico, evitando la
realización de pruebas complementarias innecesarias

43. Gracias

44. Modo B
Modo M
Modo A
Power
Doppler
Color
Doppler
PW-Doppler
CW-Doppler
TDI
Modalidades de ultrasonido
CW = ONDA CONTINUA
PW = ONDA PULSADA

45. Efecto Doppler
Cambio en la frecuencia de una
onda como consecuencia del
movimiento relativo entre
el observador y la fuente
AUSTRIA ( 1803 – 1853 )

46. Efecto Doppler

47. Representación
Espectral del doppler
COS 0º = 1
COS 90º = 0
El mejor valor y las intensidades mas altas se miden en el cos 0
El ángulo estándar aconsejado entre 40º y 60º
anterogrado anterogradoanterogrado retrogrado

48. Aliasing
• Es la
representación
alterada de las
velocidades de
flujo tanto en la
representación
espectral del
doppler pulsado
como del doppler
color

49. ALIASING

50. ECOGRAFIA DOPPLER Dra. Jenniefer Cumes M. 50
ECOGRAFIA DOPPLER
“APLICACIÓN EN LA MEDICINA
FETAL”
Dra. Jenniefer Cumes Macz
Hospital G. J. J. A. B.

51. ECOGRAFIA DOPPLER Dra. Jenniefer Cumes M. 51
FISICA DOPPLER
• EFECTO DOPPLER
– DOPPLER CONTINUO
– DOPPLER PULSADO
• CORRECCION DEL ANGULO
• FRECUENCIA DE REPETICION DE
PULSOS – FRP-
– ALIASING
– LIMITE NYQUIST

52. ECOGRAFIA DOPPLER Dra. Jenniefer Cumes M. 52
Figura. 2.20 El tansductor tiene dos cristales
funcionando simultáneamente, uno como
receptor y otro como emisor.
Figura. 2.20 El tansductor tiene dos cristales
funcionando simultáneamente, uno como
receptor y otro como emisor.
Figura. 2.20 El tansductor tiene dos cristales
funcionando simultáneamente, uno como
receptor y otro como emisor.
Figura. 2.20 El tansductor tiene dos cristales
funcionando simultáneamente, uno como
receptor y otro como emisor.
Figura. 2.20 El tansductor tiene dos cristales
funcionando simultáneamente, uno como
receptor y otro como emisor.
Figura. 2.20 El tansductor tiene dos cristales
funcionando simultáneamente, uno como
receptor y otro como emisor.
Figura. 2.20 El tansductor tiene dos cristales
funcionando simultáneamente, uno como
receptor y otro como emisor.
TIPOS DE DOPPLER
Doppler Contínuo: Tiene la límitación de ser incapaz de
discernir el nivel de procedencia de los
cambios de frecuencias generados.

53. ECOGRAFIA DOPPLER Dra. Jenniefer Cumes M. 53
Figura 2.21 Doppler pulsado. A diferencia delFigura 2.21 Doppler pulsado. A diferencia del
TIPOS DE DOPPLER
Doppler Pulsado: Se puede observar la imagen
bidimensional permitiendo ver el vaso
explorado.
Frecuencia de repetición de
Pulsos
Es necesario esperar el último eco de un
pulso antes de emitir el siguiente.
La profundidad determina el PRF

54. ECOGRAFIA DOPPLER Dra. Jenniefer Cumes M. 54
FISICA DOPPLER
• EFECTO DOPPLER
– DOPPLER CONTINUO
– DOPPLER PULSADO
• CORRECCION DEL ANGULO
• FRECUENCIA DE REPETICION DE
PULSOS – FRP-
– ALIASING
– LIMITE NYQUIST

55. ECOGRAFIA DOPPLER Dra. Jenniefer Cumes M. 55
CORRECCION DEL ANGULO
90°
0° 30° 60°