Doppler:concetti di idrodinamica

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- distanza dalla parete del vaso in esame : la massima velocità di flusso in un vaso è in sede centrale; gli eritrociti scorrono secondo una disposizione laminare coassiale con velocità degradanti man mano che ci si avvicina alla parete.Questa modalità configura un flusso laminare con profilo parabolico dello spettro delle velocità rilevabili in una data sezione.L’aspetto parabolico è variabile in rapporto alla velocità di flusso, al calibro del vaso, alle varie fasi del ciclo cardiaco ( si accentua in diastole, si riduce fino ad annullarsi in sistole ). CURVA DELLA VELOCITA’ NELLE ARTERIE a velocità del flusso ematico può essere costante ( nelle vene ) o variabile (nelle arterie e vene ). La variabilità del flusso nelle arterie è data dalla presenza di una componente continua ( quella diastolica ) e da una componente pulsatile dipendente dalla gittata sistolica ( sistole ) e dalla tensione elastica della parete arteriosa. La componente continua ( dipendente dal rapporto Pressione/resistenza ) è presente soltanto nelle arterie che irrorano i parenchimi ( flusso a bassa resistenza ), mentre è assente in quelle che irrorano i muscoli ( flusso ad alta resistenza ) .Nelle arterie parenchimali la componente continua può notevolmente ridursi fino a scomparire in presenza di processi patologici (edema, infiltrazione, etc ). S e in un grafico vengono raccolte le variazioni di velocità in rapporto al tempo,relativamente ad un punto del vaso ( rappresentando sulle ordinate la frequenza e sulle ascisse il tempo ) si ottiene un tracciato, in cui si possono riconoscere varie componenti. I L l grafico della velocità è costituito da un primo picco ( picco sistolico ), con una fase ascendente rapida ( dovuta al rapido aumento della velocità a causa della eiezione sistolica),ed una fase discendente ( dovuta alla perdita di velocità per la minore efficacia della contrazione miocardica ).La fase discendente è interrotta da una incisura, dovuta alla iniziale cessione dell’energia cinetica assorbita dalle pareti vasali durante la fase di eiezione,che produce un modesto e breve aumento di velocità. Al picco sistolico segue la diastole, che inizialmente si presenta come un secondo picco (protodiastole), di altezza inferiore rispetto a quello sistolico e con apice arrotondato, dovuto al rimbalzo del fluido sulle semilunari aortiche, che si chiudono. CURVA DELLA VELOCITA’ NELLE VENE P ur essendo nelle vene la velocità di tipo continuo, possono manifestarsi delle modificazioni con aspetto ciclico.Ciò può avvenire in caso di vasi venosi decorrenti in stretta contiguità con arterie, dalle quali viene trasmessa 6
una certa pulsatilità che influisce sul flusso venoso (ciò può osservarsi spesso nella vena porta nel tratto incrociante l’arteria epatica ). Analoghe modificazioni possono osservarsi nei vasi venosi prossimi all’atrio destro, a causa delle variazioni di quest’ultimo in rapporto alla sistole ed alla diastole o al grado di continenza delle strutture valvolari.Queste modificazioni ,che conferiscono al tracciato un aspetto bifasico ( direzione verso il cuore in fase diastolica, direzione opposta nella fase sistolica ) possono osservarsi nella vena cava e nelle vene sovraepatiche. In caso di insufficienza valvolare l’aspetto bifasico può accentuarsi considerevolmente. ECO-DOPPLER : principi fisici ed interpretativi S ia la formazione dell’immagine ecotomografica bidi-mensionale che la flussimetria Doppler si basano sul fenomeno della riflessione degli echi, con rappresentazione rispettivamente dell’ampiezza e della modificazione di frequenza in rapporto al loro ritardo temporale di ricezione. U n fascio di US che percorre un mezzo subisce alcuni fenomeni fisici, che sono rappresentati dalla riflessione, dalla diffusione , dalla rifrazione e dalla attenuazione. Ai fini della rappresentazione ecotomografica, che consiste fondamentalmente nella rappresenta-zione dell’ampiezza degli echi riflessi , spazialmente localizzati in base al ritardo temporale di ricezione, soltanto una parte del fascio US si dimostra utile : quello riflesso. I fenomeni della diffusione, della rifrazione e della attenuazione costituiscono invece fattori di decremento del fascio, che si impoverisce in intensità ed in ampiezza. Per il fenomeno della rifrazione infatti parte del fascio US subisce una deviazione della sua direzione di propagazione, quando la sua incidenza non è perpendicolare alla superficie dell’interfaccia riflettente; nelle stesse condizioni avviene il fenomeno della diffusione, ovvero della riflessione del fascio in direzioni diversa a quella di propagazione e quindi non utile al rilevamento ed alla rappresentazione,fenomeno questo che si manifesta per lo più per superfici riflettenti di piccole dimensioni e di forma sferica, quali i globuli rossi. opera di una superficie riflettente perpendicolare a questa direzione.L’entità della riflessione è proporzionale alla differenza di impedenza acustica tra il Per il fenomeno della attenuazione il fascio viene assorbito dal mezzo fisico, e l’entità dell’assorbimento è funzione della frequenza del fascio, dello spessore e dalle caratteristiche fisiche (peso atomico) del mezzo attraversato.L’attenuazione è di 1dB x ogni centimetro di tessuto e per ogni Mhz di frequenza della sonda:si comprende dunque come le sonde ad alta frequenza comportanto una grande attenuazione del fascio. In fase di rilevamento a causa dell’attenuazione gli echi registrati presentano una riduzione d’ampiezza, tanto più grande quanto quanto più profonda è la superficie riflettente, da cui provengono;il che comporta la correzione del guadagno, al fine di recuperare il segnale e rendere omogenea la rappresentazione grafica degli echi. All’attenuazione del fascio US contribuisce anche il denomeno della divergenza del fascio. In sostanza l’attenuazione, la rifrazione, la diffusione e la divergenza costituiscono i fenomeni fisici condizionanti la non utilizzazione del fascio US ai fini della rappresentazione ecotomografica, che si basa esclusivamente sul fenomeno della riflessione degli echi secondo la stessa direzione del fascio incidente, e dunque ad mezzo trasmittente e la superficie del mezzo riflettente : è dunque grande a livello di interfaccia liquido-solido, liquidagas,solido-gas. 7
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