Principi Fisici e Strumentazione per Ultrasonografia Doppler

L’ultrasonografia Doppler è una tecnica di imaging ampiamente utilizzata in ambito medico per lo studio non invasivo del flusso sanguigno e delle sue caratteristiche dinamiche. In questa tesi si analizzano i principi fisici e le applicazioni cliniche alla base di questa metodologia, partendo da una panoramica generale sugli ultrasuoni: dalla loro scoperta e sviluppo storico fino ai meccanismi fisici che ne permettono l’impiego in immagini per la diagnostica. Viene presentata inoltre la struttura di base di un ecografo, illustrandone i principali componenti e le modalità di visualizzazione degli echi. Un'attenzione particolare è dedicata alla comprensione dei principi emodinamici del sistema circolatorio, indispensabili per interpretare correttamente i segnali ecografici e distinguere le condizioni fisiologiche da quelle patologiche. La trattazione si concentra poi sul principio dell’effetto Doppler, illustrato sia dal punto di vista teorico che pratico, con riferimento ai sistemi di acquisizione continua e pulsata, e all’elaborazione del segnale Doppler shift. Viene approfondito l’uso del Doppler Spettrale, tecnica che consente di visualizzare graficamente la velocità del flusso nel tempo attraverso l’applicazione della trasformata di Fourier. Infine, si analizza la tecnologia del flusso a colori, introdotta grazie all’autocorrelazione, che ha permesso la sovrapposizione di informazioni emodinamiche alle immagini anatomiche in scala di grigi. Questa modalità, nelle sue varianti Color Doppler, Power Doppler e Power Doppler direzionale, è oggi parte integrante degli ecografi moderni e rappresenta un importante strumento di supporto clinico per lo studio del cuore, dei vasi sanguigni e dei tessuti in movimento.