O que é o som?

O som é conceituado como onda mecânica de vibração e intervalos de compressão e rarefação do ar. Por ser uma onda, o som é dotado com capacidade de interferência, reflexão e refração (que constituem o eco). A onda sonora é constituída por: velocidade, frequência e comprimento de onda. E esses são objetos de estudo para interações de som e matéria, observadas pelo efeito Doppler.

O Eco-Doppler, também chamado de ultrassonografia vascular, calcula velocidade e direção dos fluxos dentro dos vasos, diante disso, diagnostica se há condição de normalidade ou não. É um exame não invasivo e não requer preparação, exceto, em exames abdominais para verificação da aorta e vasos renais, o que requer jejum de 24h para diminuir a interferência de gases abdominais e se possa verificar bem os vasos avaliados. O recurso também é utilizado em diagnósticos preventivos que podem obter informações para prevenção de AVC e detecção de aneurisma.

O que é Eco-Doppler?

Antes de falar sobre os mecanismos do Eco-Doppler, é preciso que você entenda o conceito dos dois componentes que constituem o exame, são eles: ultrassonografia e efeito Doppler (mas basicamente o eco-doppler é uma das funcionalidades da ultrassonografia).

Enquanto a ultrassonografia propriamente dita está relacionada à identificação da forma e arquitetura dos órgãos abdominais e pélvicos de acordo com (BASES FÍSICAS DA FORMAÇÃO DA IMAGEM ULTRASSONOGRÁFICA, 2010), o efeito Doppler é associado aos perfis de velocidade do fluxo vascular, e a direção do mesmo. Além dos resultados qualitativos, que são possibilitados pela análise do som.

O Eco-Doppler é também chamado de ultrassonografia vascular ou duplex scan e significa digitalização dupla, ou seja, a associação da ultrassonografia, que, geralmente é obtida de forma bidimensional com a tecnologia Doppler, descoberta e descrita por Christian Johann Doppler, em 1842, em sua obra Sobre as Cores da Luz Emitida pelas Estrelas Duplas.

Portanto, iniciaremos agora o estudo físico do efeito Doppler

Doppler é o fenômeno constituído pela alteração na frequência observada de um emissor de ondas (sonoras/luminosas) para com um objeto de estudo. Tal objeto pode produzir um eco (onda refletida). O eco é ocasionado pelo distanciamento entre fonte refletora e fonte emissora, além, dos componentes: frequência, velocidade e comprimento de onda. A frequência da onda é estabelecida pela relação entre velocidade (a qual é característica do determinado meio = constante, assim ao ocorrer troca de meio, de tecidos moles para tecido ósseo, por exemplo, a velocidade é alterada e a captação do eco pode sofrer interferência) e comprimento de onda, ou seja: à medida que a frequência aumenta, dada a velocidade constante do objeto analisado, o comprimento de onda diminui. Consequentemente, a frequência reduzida é o resultado do comprimento de onda que aumenta.

Sabendo disso[Pacheco1] , para que se estabeleça um comprimento reduzido ou amplificado de uma onda é necessário analisar a distância entre o observador e o observado, pois, em um comprimento de onda reduzido, nota-se que a distância entre ambos é menor, e que, em um comprimento de onda aumentado, a distância revela-se maior. Logo, pelos dados obtidos referentes à emissão e o recebimento de ondas, pode-se estabelecer a presença e a localidade/distância de órgãos, por exemplo. Atrelada à fonte refletora a qual produz o eco (aqui, no caso, do Eco-Doppler vascular), tal fonte assume-se pelas hemácias como corpos/fontes refletores.

Quando se fala em observador, admite-se que seja o ecógrafo, o qual é  constituído por uma sonda ou transdutor. E quanto ao objeto, admite-se o referencial observado: órgão, no caso da ecografia vascular, os vasos de finalidade.

É oportuno ressaltar que o efeito doppler não é determinante na constituição da matéria emissora ou refletora de luz. Em matérias que refletem e emitem luz, determina-se a cor que será observada de um ponto de acordo com o seu grau de distanciamento e com a interferência (nula) das ondas para com o ponto do observador. Como o exemplo de diferentes cores das estrelas observadas do ponto de vista da Terra e suas diferentes posições no Universo. Já no que se refere ao som, os objetos emissores de som são afetados pelo efeito de forma mais observável às limitações propostas pela gravidade em que estamos inseridos, e isso permite o transdutor ser ferramenta de diagnóstico e fonte de estudo para a decodificação dos resultados obtidos.

Nota de rodapé: Quanto menor o comprimento de onda, melhor a resolução da imagem visualizada (Nyland & Matton, 2004).

Para que serve na perspectiva médica?

Cibele Figueira Carvalho, em seu artigo Princípios físicos do Doppler em ultrassonografia (2008), afirma que a técnica tem finalidade de fornecer informações em tempo real da arquitetura vascular e dos aspectos hemodinâmicos dos vasos sanguíneos examinados em diversos órgãos vitais. Pode determinar a presença, a direção e o tipo de fluxo sanguíneo, somado à análise qualitativa.

Dessa forma, a notoriedade da identificação da direção e o do tipo fluxo sanguíneo podem ser representados pela imagem contida no mesmo artigo:

Mecanismos detectáveis do exame:

Detecção de sentido do fluxo sanguíneo:

De acordo com Vermillon (1997), as hemácias em movimento dentro dos vasos, ao encontrarem uma onda sonora, comportam-se como corpos refletores. Assim, detectada a frequência negativa pelo transdutor, admite-se que o fluxo está no sentido contrário à fonte emissora, visto que, a velocidade é inversamente proporcional à frequência. Logo, a frequência positiva detectada indica o sentido do fluxo em direção a fonte emissora (transdutor).

Detecção e diferenciação de artérias e veias a partir do som (eco).

De acordo com Szatmari (2001), as artérias têm um som parecido com um assovio, enquanto que as veias possuem um som parecido com o vento soprando continuamente.

Quantidade de células sanguíneas em movimento

A intensidade do som audível é diretamente proporcional à quantidade de células sanguíneas em movimento. A altura do som depende do deslocamento de frequência Doppler. Quanto maior a velocidade do fluxo sanguíneo (isto é, mais larga a frequência de deslocamento Doppler), mais audível se torna o som (SZATMARI, 2001).

Conclusões sobre informações qualitativas, semiquantitativas e quantitativas (SZATMARI, 2001)

Qualitativas:

As informações qualitativas constituem a presença ou ausência de fluxo na região analisada; são usadas na avaliação da direção e do sentido do fluxo e na avaliação da morfologia das ondas espectrais (arterial, venosa, turbulenta).

Semiquantitativas:

As informações semiquantitativas sugerem as condições de fluxo no vaso sanguíneo amostrado, de acordo com a morfologia dos espectros adquiridos.

Quantitativas:

As informações quantitativas são as medidas de velocidade, em especial de máximas e mínimas, que permitem a análise da impedância e da resistividade vascular e cálculos aproximados do volume de vazão, quando associados ao modo-B (escala de cinza). A técnica permite diferenciar o padrão Doppler característico de cada vaso sanguíneo, além das mudanças no padrão de ondas, que podem ter significado patológico.

Conclusão

O Eco-doppler vascular permite a realização de exames como:

. Exame sonográfico dos vasos sanguíneos;

. Perfis ou curvas de velocidade de fluxo arterial

1. Perfil de velocidade de fluxo achatado (plug)

B) Perfil de velocidade de fluxo semiparabólico (blunted parabolic)

C) Perfil de velocidade de fluxo parabólico (parabolic).rtdt.

O texto é de total responsabilidade do autor e não representa a visão da sanar sobre o assunto.

Observação: esse material foi produzido durante vigência do Programa de colunistas Sanar. A iniciativa foi descontinuada em junho de 2022, mas a Sanar decidiu preservar todo o histórico e trabalho realizado por reconhecer o esforço empenhado pelos participantes e o valor do conteúdo produzido.

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REFERÊNCIA:

-Uma Breve História do Tempo: do Big Bang aos Buracos Negros (título original, em inglês “A Brief History of Time:From the Big Bang to Black Holes”) (Lisboa: Gradiva, ISBN 972-662-010-4 ; 1988; Rio de Janeiro: Rocco, ISBN 85-325-0252-0 ; 1988) 

– Princípios físicos do Doppler em ultra-sonografia.

Physical principles of Dopplerultrasonography.

Cibele Figueira Carvalho^{I, II, 1}; Maria Cristina Chammas^II Giovanni Guido Cerri^II.

– Análise das ondas doppler de vasos periféricos na detecção de cardiopatias em idosos, Ribeiro, Alcides José Araújo.

-ULTRASSONOGRAFIA DOPPLER VASCULAR: ASPECTOS IMPORTANTES PARA APLICAÇÃO DA TÉCNICA Nathália Bragato.

-BASES FÍSICAS DA FORMAÇÃO DA IMAGEM ULTRASSONOGRÁFICA [Physical foundations of the formation of ultrasounographic image] Gislayne Christianne Xavier Peixoto.