Breve excursus dell’EcoColorDoppler

BREVE EXCURSUS DELL’ECOCOLORDOPPLER

Christian Andreas Doppler (29novembre 1803 – 17marzo 1853)

L’EcoColorDoppler è diventata una componente sempre più importante per una completa valutazione ecografica. Questa si basa sull’Effetto Doppler che fu descritto per la prima volta dal matematico austriaco Christian Johann Doppler nel 1842. Egli dimostrò che la frequenza del suono riflettuta da un oggetto è alterata se tale oggetto è in movimento.

Un esempio può essere rappresentato da una persona che sente una nota più acuta se la fonte del suono si muove verso di lui ed una nota più grave se la fonte sonora si allontana da lui. L’effetto Doppler è, in essenza, tale cambio di frequenza in relazione alla direzione del movimento della sua sorgente. Anche il movimento delle cellule del sangue produce un effetto Doppler sulle frequenze ultrasonore. Il grado e la direzione della variazione di frequenza degli ultrasuoni sono collegati alla velocità e direzione del flusso sanguigno.


EFFETTO DOPPLER

Con lo sviluppo della tecnica gli ecografisti in generale ed i cardiologi in particolare divennero subito consapevoli delle sue potenzialità nella valutazione della maniera in cui il sangue si muove attraverso il sistema cardiovascolare. Poteva essere percepito sia il flusso laminare che quello turbolento. Il flusso turbolento si manifesta quando il sangue scorre attraverso un’ostruzione od un’area ristretta.
Il Doppler permette di valutare in modo semplice la velocità del sangue nel flusso laminare. Questa capacità fu molto d’aiuto nell’accrescere l’interesse verso il ruolo dell’EcoColorDoppler nello stimare le modificazioni pressorie attraverso un orifizio.


UN CONTINUO PROGRESSO

Ciò condusse molti ricercatori ad introdurre una formula modificata di Bernoulli come strumento per collegare la velocità distale ad un orifizio ristretto con il gradiente pressorio di quell’orifizio.
Una delle principali limitazioni dell’EcoColorDoppler era la sua mancanza di un adeguato display grafico. Questo problema dovette essere superato prima che la tecnica potesse realizzare il suo pieno potenziale come strumento diagnostico non invasivo. Due gruppi di ricercatori, guidati rispettivamente nel da De Maria con Mason e da Burckhardt, alla fine degli anni settanta del novecento, ebbero un ruolo importante nel risolvere il problema attraverso l’introduzione dell’approccio con la trasformata veloce di Fourier per mostrare in video il segnale Doppler.


UN DISPLAY SEMPRE PIU’ EFFICACE

Un diagramma tratto da un articolo (“Pulsed Doppler Echocardiographic Measurement of Beat-to-beat Changes in Stroke Volume in Dogs“) di ricercatori statunitensi, pubblicato nel 1980 sulla rivista ‘Circulation‘.

Questo risultato determina un display spettrale che è diventato il tipo dominante di registrazione Doppler.
Un altro importante sviluppo fu la combinazione dell’EcoColorDoppler con l’ecografia bidimensionale allo scopo di mappare il flusso di colore. Molto delle ricerche originarie provengono dal gruppo giapponese guidato da Omoto e Miytake agli inizi degli anni ottanta. Dalla sua introduzione, essa ha goduto di una crescente popolarità nella dimostrazione dei pattern del flusso sanguigno attraverso le camere cardiache, nei vasi sanguigni, sia venosi che arteriosi, ed attraverso gli shunt cardiaci ed extracardiaci.
Anche i computer hanno svolto un ruolo importante nell’evoluzione dell’EcoColorDoppler. Prima di tutto, lo sviluppo di microprocessori più potenti e capaci di manipolare digitalmente i nuovi convertitori a scansione ha aumentato la qualità dell’immagine in maniera considerevole.
I computer introdotti hanno permesso all’EcoColorDoppler di ottenere una continua immagine cinematografica di ogni singolo ciclo cardiaco e si sono dimostrati formidabili nello scoprire le anomalie cardio-circolatorie.


RIFERIMENTI:

  • The History of Cardiology” di L. Acierno, 1994
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Christian_Doppler
  • https://www.ahajournals.org/doi/pdf/10.1161/01.CIR.62.3.542
  • Pulsed Doppler Echocardiographic Measurement of Beat-to-beat Changes in Stroke Volume in Dogs“, di RICHARD M. STEINGART e colleghi; From the Division of Cardiology, Department of Medicine, The Mount Sinai School of Medicine of the City University of New York, (1980).
  • Bommer WJ, Miller LR, Mason DT, DeMaria AN: “Enhancement of pulsed Doppler echocardiography in the evaluation of aortic valve disease by the development of computerized spectral frequency analysis“. (abstr) Circulation 58 (suppl II): 11-187,
    1978

 

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