¿Qué es la medicina ondulatoria y cuál es su función?
El efecto Doppler de las ondas del agua recibe su nombre en honor al físico y matemático austriaco Christian Johann Doppler, quien propuso por primera vez la teoría en 1842. El contenido principal es el siguiente: Debido al movimiento relativo de la fuente de luz y el observador, la longitud de onda de la radiación del objeto cambia. Frente a una fuente de onda en movimiento, la onda se comprime, la longitud de onda se acorta y la frecuencia aumenta (se desplaza hacia el azul; cuando se mueve detrás de la fuente de onda, se produce el efecto contrario); La longitud de onda se vuelve más larga y la frecuencia se vuelve más baja (desplazada al rojo). Cuanto mayor sea la velocidad de la fuente de onda, mayor será el efecto. Según el grado de desplazamiento hacia el rojo (azul) de la onda de luz, se puede calcular la velocidad de la fuente de onda que se mueve en la dirección de observación.
El desplazamiento de la línea espectral de la estrella muestra qué tan rápido se mueve la estrella en la dirección de observación. A menos que la fuente de la onda esté muy cerca de la velocidad de la luz, el grado de desplazamiento Doppler es generalmente pequeño. Todas las fluctuaciones tienen el efecto Doppler.
Aplicaciones del Efecto Doppler de las Ondas Acústicas
El efecto Doppler de las ondas acústicas también se puede utilizar en el diagnóstico médico, que es lo que solemos llamar ecografía Doppler color. La ecografía Doppler color es simplemente una ecografía b en blanco y negro de alta definición más Doppler color. Hablemos primero del método de diagnóstico de cambio de frecuencia del ultrasonido, que es el ultrasonido en modo D. Este método aplica el principio del efecto Doppler. Cuando hay un movimiento relativo entre la fuente de sonido y el receptor (es decir, la sonda y el reflector), la frecuencia del eco cambia. Este cambio se llama desplazamiento de frecuencia. La ecografía bidimensional incluye imágenes de flujo sanguíneo Doppler pulsado, Doppler continuo y Doppler color. La ecografía Doppler color generalmente utiliza tecnología de autocorrelación para procesar señales Doppler. La señal de flujo sanguíneo obtenida mediante la tecnología de autocorrelación está codificada por colores y se superpone a la imagen bidimensional en tiempo real para formar una imagen de flujo sanguíneo de ecografía Doppler color. Se puede ver que la ecografía Doppler color no solo tiene las ventajas de las imágenes estructurales ultrasónicas bidimensionales, sino que también proporciona rica información hemodinámica. Su aplicación práctica ha recibido amplia atención y bienvenida, y en la práctica clínica se la conoce como "angiografía no invasiva".
Para comprobar el estado de movimiento del corazón y los vasos sanguíneos y comprender la velocidad del flujo sanguíneo, se pueden emitir ondas de ultrasonido. Debido a que la sangre en los vasos sanguíneos es un objeto que fluye, el efecto Doppler ocurre entre la fuente de vibración ultrasónica y el movimiento relativo de la sangre. A medida que el vaso sanguíneo se mueve hacia la fuente de ultrasonido, la longitud de onda de la onda reflejada se comprime y, por lo tanto, la frecuencia aumenta. A medida que el vaso sanguíneo se aleja de la fuente de sonido, la longitud de onda de la onda reflejada se hace más larga, por lo que la frecuencia entrante por unidad de tiempo disminuye. El aumento o disminución de la frecuencia de la onda reflejada es proporcional a la velocidad del flujo sanguíneo, por lo que la velocidad del flujo sanguíneo se puede medir en función del cambio de frecuencia de la onda ultrasónica.
Conocemos el caudal y la velocidad de la sangre en los vasos sanguíneos, lo que es valioso para el diagnóstico de enfermedades cardiovasculares, especialmente el suministro de oxígeno, la capacidad oclusiva, las turbulencias y la aterosclerosis durante la circulación.
El proceso de diagnóstico del corazón mediante el método Doppler ultrasónico es el siguiente: el oscilador ultrasónico genera señales ultrasónicas de amplitud constante de alta frecuencia, excita la sonda del transductor transmisor, genera ondas ultrasónicas continuas y transmite a los órganos cardiovasculares del cuerpo humano. Cuando el haz de ultrasonido encuentra órganos y vasos sanguíneos en movimiento, se genera el efecto Doppler y el transductor acepta la señal reflejada. De esta manera, la velocidad del flujo sanguíneo se puede calcular en función de la diferencia de frecuencia entre la onda reflejada y la transmitida. onda. El aumento o disminución de la frecuencia determina la dirección del flujo sanguíneo. Para que la sonda se alinee fácilmente con el vaso sanguíneo que se está midiendo, generalmente se utiliza una sonda de doble capa en forma de placa.
La policía de tránsito transmite ondas ultrasónicas de frecuencia conocida a los vehículos en movimiento y al mismo tiempo mide la frecuencia de las ondas reflejadas. Basándose en el cambio de frecuencia de la onda reflejada, se puede conocer la velocidad del vehículo. A veces se instala un monitor equipado con un velocímetro Doppler encima de la carretera, que toma una fotografía del número del vehículo mientras mide la velocidad, y la velocidad medida se imprime automáticamente en la foto.
Suplemento: El efecto Doppler también se puede explicar mediante la teoría de la atenuación de la propagación de ondas en los medios. Cuando las ondas se propagan en un medio, se produce dispersión a medida que aumenta la distancia, las frecuencias altas pasan a frecuencias bajas.
La dirección de desarrollo actual de la ecografía B en el campo médico es la ecografía en color. Hablemos primero de las características de la ecografía en color:
La ecografía Doppler en color es simplemente una ecografía b en blanco y negro de alta definición más Doppler en color. Hablemos primero del método de diagnóstico de cambio de frecuencia del ultrasonido, que es el ultrasonido en modo D. Este método aplica el principio del efecto Doppler. Cuando hay un movimiento relativo entre la fuente de sonido y el receptor (es decir, la sonda y el reflector), la frecuencia del eco cambia. Este cambio se llama desplazamiento de frecuencia. La ecografía bidimensional incluye imágenes de flujo sanguíneo Doppler pulsado, Doppler continuo y Doppler color.
La ecografía Doppler color generalmente utiliza tecnología de autocorrelación para procesar señales Doppler. La señal de flujo sanguíneo obtenida mediante la tecnología de autocorrelación está codificada por colores y se superpone a la imagen bidimensional en tiempo real, formando una imagen Doppler en color. Imagen de flujo sanguíneo por ultrasonido.
Se puede ver que la ecografía Doppler color no solo tiene las ventajas de las imágenes estructurales ultrasónicas bidimensionales, sino que también proporciona rica información hemodinámica. Su aplicación práctica ha recibido amplia atención y bienvenida, y en la práctica clínica se la conoce como "angiografía no invasiva". Sus principales ventajas son: ① Puede mostrar de forma rápida e intuitiva la distribución del flujo sanguíneo en el plano bidimensional. ②Puede mostrar la dirección del flujo sanguíneo. ③ Ayuda a distinguir arterias y venas. ④ Ayuda a distinguir las enfermedades vasculares de las no vasculares. ⑤ Ayuda a comprender la naturaleza del flujo sanguíneo. ⑥Fácil de entender la fase y la velocidad del flujo sanguíneo. ⑦La derivación y el reflujo se pueden detectar de forma fiable. ⑧Puede analizar cuantitativamente la fuente, el ancho, la longitud y el área del haz de flujo sanguíneo.
Pero la tecnología relacionada que utiliza la ecografía Doppler color es la onda de pulso. Cuando la velocidad del objeto detectado es demasiado alta, el color del flujo sanguíneo será incorrecto, lo que obviamente es inferior al Doppler espectral en el análisis cuantitativo. Los equipos de ultrasonido Doppler color actuales tienen la función de Doppler espectral, es decir, ultrasonido color de doble función.
El mapa de flujo de ecografía Doppler color (CDF) también se denomina ecografía Doppler color (CDI). La fuente de información del eco obtenida por CDF es consistente con el Doppler espectral. Muestra la distribución y dirección del flujo sanguíneo en dos dimensiones y utiliza diferentes colores para distinguir diferentes velocidades. Sistema de ultrasonido Doppler de doble función, es decir, la imagen de ultrasonido en modo B muestra la ubicación de los vasos sanguíneos. Doppler mide el flujo sanguíneo. Esta combinación de sistemas modo B y Doppler permite una localización más precisa de cualquier vaso sanguíneo específico.
1. Dirección del flujo sanguíneo En la visualización Doppler espectral, la dirección del flujo sanguíneo se distingue por la línea base cero. Por encima de la línea de base cero indica que la sangre fluye hacia la sonda y por debajo de la línea de base cero indica que la sangre se aleja de la sonda. En CDI, la codificación de colores indica la dirección del flujo sanguíneo, con un espectro de colores rojo o amarillo que indica la dirección del flujo sanguíneo hacia la sonda (colores cálidos), mientras que las sondas de flujo sanguíneo están representadas por un espectro de colores azul o cian (colores fríos); .
2. CDI muestra el flujo sanguíneo dentro de la luz del vaso sanguíneo, por lo que es una visualización del canal de flujo y no puede mostrar la pared ni la adventicia del vaso sanguíneo.
3. Identificación de vasos sanguíneos en nódulos de cáncer de hígado. El CDI se puede utilizar para clasificar los vasos sanguíneos en nódulos de cáncer de hígado. Se divide en vasos sanguíneos en forma de arco alrededor del nódulo y el borde interno del nódulo en el sitio donante. Vasos de salida nodulares, vasos intranodulares y vasos de salida nodulares, etc.
Aplicación clínica de la ecografía Doppler color
Enfermedades vasculares
El uso de una sonda de alta frecuencia de 10 MHz puede detectar puntos de calcificación de menos de 1 mm en los vasos sanguíneos, lo cual es muy Importante para la aterosclerosis de la arteria carótida. Tiene un buen valor diagnóstico para la esclerosación obliterante y también se puede utilizar para determinar el grado de estenosis de la luz, si es probable que el émbolo se caiga y si hay úlceras, evitando así la aparición de embolia cerebral. .
La ecografía Doppler color es el mejor método de diagnóstico para diversas fístulas arteriovenosas, y el diagnóstico se puede realizar cuando se detecta el cromatograma en anillo en mosaico color.
Para tumores del cuerpo carotídeo, aneurismas de la vena cardinal abdominal, vasculitis obliterante, enfermedades venosas crónicas de las extremidades inferiores (incluidas las venas varicosas de las extremidades inferiores, insuficiencia valvular venosa profunda primaria de las extremidades inferiores y reflujo venoso profundo). trastorno de las extremidades inferiores, tromboflebitis, trombosis venosa), la alta definición de la ecografía Doppler color, la amplificación local y la exploración del espectro del flujo sanguíneo pueden hacer un diagnóstico más preciso.
(2) Órganos abdominales
Se utiliza principalmente para hígado y riñón, pero también es útil para identificar lesiones intraabdominales benignas y malignas, cáncer de vesícula biliar y pólipos de gran tamaño, crónicos. La inflamación severa, el conducto biliar común y las arterias del hígado tienen cierto valor diagnóstico auxiliar.
Para la cirrosis hepática, la ecografía Doppler color puede realizar mejores valoraciones a partir de aspectos como el tamaño de la luz, la velocidad del flujo interno, la dirección y el establecimiento de la circulación colateral de varios vasos sanguíneos en el hígado. Para la esclerosis tuberosa y el cáncer de hígado difuso que son difíciles de distinguir del blanco y negro, la exploración de alta frecuencia y la exploración del espectro del flujo sanguíneo son útiles para el diagnóstico diferencial.
Tiene un buen valor diagnóstico en el diagnóstico diferencial de lesiones ocupantes de espacio benignas y malignas del hígado, quistes y diversos tumores arteriovenosos. El cáncer de hígado primario y el cáncer de hígado secundario también se pueden distinguir por su suministro de sangre interno.
La ecografía Doppler color se utiliza principalmente en enfermedades vasculares renales, como la fístula arteriovenosa renal mencionada anteriormente. Cuando la manifestación clínica es hematuria intermitente e indolora y no se puede encontrar ninguna causa, las indicaciones son fuertes. La estenosis de la arteria renal es una de las causas comunes de hipertensión secundaria y la ecografía Doppler color básicamente puede diagnosticarla. Cuando la velocidad del flujo sanguíneo en la estenosis es superior a 150 cm/s, la precisión diagnóstica es del 98,6% y la sensibilidad es del 100%. Por otro lado, también es el diagnóstico diferencial del cáncer renal, el carcinoma de células transicionales de pelvis renal y los tumores benignos.
(3) Órganos pequeños
Entre los órganos pequeños, la tiroides, la mama y el globo ocular son los órganos principales. En comparación con la ecografía en blanco y negro, la precisión del diagnóstico es obvia.
Hasta cierto punto, la sonda de 10MHz tiene 5MHz más que el ultrasonido ordinario en blanco y negro sin Doppler de flujo sanguíneo en color, y la sonda es mucho más clara. El diagnóstico y diagnóstico diferencial de las lesiones tiroideas se basan principalmente en el riego sanguíneo en la glándula tiroides. Entre ellas, la imagen del hipertiroidismo es la más típica y específica, que es un "signo de fuego". No hay cambios significativos en el suministro de sangre del bocio simple en comparación con el suministro de sangre normal de la tiroides. La tiroiditis subaguda y la tiroiditis de Hashimoto se encuentran en el medio y pueden usarse para diferenciarlas, mientras que el bocio nodular, el adenoma de tiroides y el cáncer de tiroides se pueden distinguir bien por el flujo sanguíneo alrededor del nódulo, por lo que se recomienda el diagnóstico de tiroides. Si no está claro, los pacientes con una cierta capacidad financiera puede confirmar aún más el diagnóstico mediante ecografía en color.
La ecografía mamaria se utiliza principalmente para el diagnóstico diferencial de los fibromas mamarios y el cáncer de mama, mientras que los globos oculares tienen un buen valor diagnóstico principalmente para las enfermedades vasculares oculares.
(4) Próstata y vesículas seminales
Debido a que la exploración rectal es actualmente el mejor método para diagnosticar la próstata, se menciona aquí especialmente. Este método divide la próstata en zona de transición, zona central y zona periférica, y la otra parte es la zona de matriz fibromuscular de la próstata. La zona de transición incluye el esfínter periuretral y ambos lados del abdomen. Es el lugar de nacimiento de la hiperplasia prostática 100% benigna, mientras que la zona de transición en personas normales solo representa el 5% de la próstata. El área central está alrededor de los conductos eyaculadores, con las paredes puntiagudas apuntando hacia las vesículas seminales. El área circundante incluye las puntas en la parte posterior y lateral de la próstata, que es el origen del 70-80% de los cánceres, y la cápsula de la punta incluso desaparece, formando un área anatómica débil, que es un canal de metástasis común para el cáncer y es También es un área clave para la biopsia de próstata. La exploración rectal tiene un buen valor diagnóstico para diversas enfermedades de las vesículas seminales de la próstata. Combinado con una biopsia de próstata, básicamente se puede confirmar el diagnóstico. Sin embargo, la incidencia de enfermedades de la próstata, especialmente el cáncer de próstata, está aumentando en China. La incidencia del cáncer de próstata en Europa y Estados Unidos ocupa incluso el segundo lugar después del cáncer de pulmón y es el segundo cáncer más común. Sin embargo, la exploración abdominal de la próstata es casi imposible de diagnosticar. Por lo tanto, se recomienda utilizar la ecografía B rectal para diagnosticar clínicamente las enfermedades de la próstata y utilizar la exploración rectal en lugar de la exploración abdominal.
(5) Obstetricia y Ginecología
Las principales ventajas de la ecografía Doppler color en obstetricia y ginecología son la identificación de tumores benignos y malignos y la detección de enfermedades del cordón umbilical, cardiopatías congénitas fetales Enfermedad, la evaluación de la función placentaria tiene un buen valor diagnóstico auxiliar para las enfermedades trofoblásticas. La infertilidad y las venas varicosas pélvicas también se pueden diagnosticar en blanco y negro observando el espectro del flujo sanguíneo. Las sondas vaginales tienen ciertas ventajas sobre la exploración abdominal. Sus ventajas se reflejan principalmente en ① Sensibilidad al flujo sanguíneo de la arteria uterina y los ovarios y una alta tasa de visualización. ②Acorte el tiempo de inspección y obtenga un espectro Doppler preciso. ③No es necesario llenar la vejiga. ④ No se ve afectado por la obesidad, las cicatrices abdominales o las flatulencias. ⑤ Utilice el movimiento de la punta de la sonda para encontrar las partes sensibles de los órganos pélvicos y determinar si hay adherencias en la cavidad pélvica.