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Pulsed wave Doppler impiega elementi del trasduttore che inviano oltre a ricevere segnali. Gli ultrasuoni sono emessi in “impulsi” tra questi impulsi. Lo stesso elemento del trasduttore riceve il segnale riflesso. Poiché ogni impulso emesso è abbinato a un corrispondente segnale di ritorno, è possibile determinare dove è avvenuta la riflessione e calcolare la distanza del “riflettore”. Al contrario, definendo una regione distinta di interesse (volume del campione) si è in grado di visualizzare i segnali di ritorno da regioni specifiche nel cuore. Così, il PW Doppler ha il vantaggio di essere “sito specifico” per quanto riguarda le informazioni Doppler. Tuttavia, il PW Doppler ha un grande svantaggio: non può rappresentare correttamente le velocità più elevate (di solito sopra 1,5 – 1,7m/sec). Per capire le ragioni dobbiamo prima affrontare i fenomeni di aliasing.
Fenomeni di aliasing
L’aliasing si spiega meglio con l’analogia di un orologio. Supponiamo che stiate osservando un orologio a intervalli di 15 minuti. Ovviamente noterete che le lancette si muovono in senso orario. Tuttavia, se si utilizzasse un intervallo di osservazione più lungo di 40 minuti, si avrebbe l’impressione che le lancette si muovano in senso antiorario. Questo è esattamente quello che succede con il Doppler a onde pulsate quando la velocità è troppo alta. L’intervallo degli impulsi ad ultrasuoni (intervallo di ripetizione degli impulsi) è l’intervallo di tempo tra le vostre osservazioni dell’orologio. Quando l’intervallo di ripetizione degli impulsi è troppo lungo rispetto alla velocità del flusso sanguigno (in altre parole, quando le lancette dell’orologio si muovono a lunga distanza tra i periodi di osservazione), non sarà possibile determinare la direzione del flusso sanguigno.
Invece di utilizzare l'”intervallo degli impulsi” lo scanner visualizza la frequenza di ripetizione degli impulsi (PRF), che è il numero di impulsi in un secondo. Il limite PRF entro il quale si verifica l’aliasing è noto come aliasing o limite di Nyquist.
Specificamente, l’aliasing si verifica quando la velocità è più della metà della frequenza di ripetizione degli impulsi. In questo caso, le velocità al di sopra di questo limite saranno visualizzate sul tracciato al contrario della vera direzione del flusso sanguigno.
Come menzionato prima, la PRF è un aspetto importante. In una certa misura il PRF può essere aumentato per consentire la visualizzazione di velocità più elevate. Tuttavia, la PRF massima dipende dalla profondità di imaging (la posizione in profondità del volume del campione). Più alta è la profondità del volume del campione, più lunga deve essere la PRF (poiché l’onda ultrasonica impiega più tempo per viaggiare, sono necessari intervalli più lunghi per osservare il ritorno dell’onda). Pertanto, la velocità massima che può essere visualizzata con il Doppler a onde di polso diminuisce man mano che il volume del campione è posizionato più lontano dal trasduttore. Altri fattori che influenzano l’aliasing sono:
- Profondità
- Larghezza del volume del campione
- Velocità
- Frequenza Doppler
L’aliasing avviene quando la velocità supera il limite di Nyquist. Il limite di Nyquist è uguale alla metà della frequenza di ripetizione dell’impulso. Usate lo spostamento della linea di base per “allungare” il limite di Nyquist.
In sintesi, il vantaggio del PW Doppler è che è specifico del sito. Il suo svantaggio è che non si possono misurare velocità più elevate.
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