Modalità A

La modalità A è la tecnica ecografica più antica ed è stata inventata nel 1930. Il trasduttore invia un singolo impulso di ultrasuoni nel mezzo. Di conseguenza, viene creata un'immagine ecografica unidimensionale, la più semplice, sulla quale si genera una serie di picchi verticali quando i fasci di ultrasuoni incontrano i confini dei diversi tessuti. La distanza tra i picchi di eco può essere calcolata dividendo la velocità degli ultrasuoni nel tessuto (1540 m/s) per il tempo trascorso, ma ciò fornisce poche informazioni sulle relazioni spaziali tra le strutture visualizzate.

La modalità A dell'ecografia è un'immagine unidimensionale visualizzata come una serie di picchi verticali corrispondenti alla profondità delle strutture incontrate nei diversi tessuti.

Modalità B.

La modalità B è un'immagine bidimensionale (2D) dell'area scansionata simultaneamente da un matrice lineare di 100–300 elementi piezoelettrici, piuttosto che un singolo elemento come nella modalità A. L'ampiezza dell'eco da una serie di scansioni A viene convertita in punti di diversa luminosità nell'imaging in modalità B. Le direzioni orizzontale e verticale rappresentano distanze reali all'interno del tessuto, mentre l'intensità della scala di grigi indica la forza dell'eco. La modalità B può fornire un'immagine di una sezione trasversale attraverso l'area di interesse.

A. Trasduttore in modalità B, B. Immagine ecografica in modalità B.

Modalità Doppler

Il termine descrive un variazione della frequenza o lunghezza d'onda di un'onda sonora causata dal movimento relativo tra la sorgente sonora e il ricevitore. In altre parole, in una posizione stazionaria, la frequenza del suono è costante. Se la sorgente sonora si muove verso il ricevitore del suono, le onde sonore devono essere compresse e un più acuto si verifica un suono (spostamento Doppler positivo); se la sorgente sonora si muove lontano dal ricevitore, le onde sonore devono essere allungate e il suono ricevuto ha un tono più basso (spostamento Doppler negativo).

L'effetto Doppler. Quando una sorgente sonora si allontana dal ricevitore, il suono ricevuto ha un tono più basso e viceversa.

L'entità dello spostamento Doppler dipende dall'angolo di incidenza tra la direzione del fascio di ultrasuoni emesso e quella dei riflettori in movimento. Con un angolo di 90°, non si verifica alcuno spostamento Doppler. Se l'angolo è di 0° o 180°, è possibile rilevare il massimo spostamento Doppler. In ambito medico, gli spostamenti Doppler sono generalmente nell'ordine dei suoni udibili.

Le variazioni Doppler sono correlate all'angolo e al flusso sanguigno.

Color Doppler

Il Doppler a colori produce un Mappa a colori degli spostamenti Doppler sovrapposto a un'immagine ecografica in modalità B. La direzione del flusso sanguigno dipende dal fatto che il movimento sia verso o lontano dal trasduttore. I colori rosso e blu indicano la direzione e la velocità del flusso sanguigno. Secondo la mappa dei colori (barra dei colori) nell'angolo in alto a sinistra della figura, il rosso il colore nella parte superiore della barra indica il flusso in arrivo verso il trasduttore a ultrasuoni e il blu il colore nella parte inferiore della barra indica il flusso lontano dal trasduttore. Quando la direzione del fascio di ultrasuoni cambia, il colore del flusso arterioso passa dal blu al rosso, o viceversa, a seconda della convenzione utilizzata.

Questa illustrazione mostra l'utilizzo del Doppler a colori tramite una mappa a colori degli spostamenti Doppler che indicano il movimento verso o lontano dal trasduttore a ultrasuoni. L'acronimo BART può essere utile per ricordare le direzioni del flusso: "Blu lontano, Rosso verso" il trasduttore.

Doppler di potenza

Il Power Doppler è fino a 5 volte più sensibile del Doppler a colori nel rilevare il flusso sanguigno ed è meno dipendente dall'angolo di scansione. Pertanto, il Power Doppler può essere utilizzato per identificare in modo più affidabile i vasi sanguigni più piccoli. Lo svantaggio è che il Power Doppler non fornisce alcuna informazione sulla direzione e sulla velocità del flusso sanguigno.

Doppler spettrale

Il Doppler spettrale è un altro metodo per visualizzare il principio Doppler attraverso picchi grafici. Il flusso sanguigno verso il trasduttore a ultrasuoni verrà visualizzato al di sopra della linea di base, mentre il flusso in allontanamento dal trasduttore verrà visualizzato al di sotto della linea di base.

Doppler a onda continua È possibile misurare con precisione velocità elevate utilizzando diversi cristalli piezoelettrici sia per la trasmissione che per la ricezione. Non è possibile determinare la posizione in cui queste velocità vengono misurate lungo la linea Doppler. La velocità è quindi più importante della posizione (ad esempio, il picco di flusso sulla valvola aortica).

Doppler a onda pulsata, Tuttavia, può essere utilizzato per misurare le velocità in posizioni precise (ad esempio, in un vaso). Ciò richiederà all'utente di impostare un limite di Nyquist corretto per prevenire l'aliasing e garantire che la velocità e la direzione possano essere misurate. Maggiore è la velocità del flusso sanguigno, maggiore è lo spostamento Doppler. Il limite di Nyquist corretto ha una frequenza di ripetizione degli impulsi pari al doppio dello spostamento Doppler o appena sufficientemente alta da non causare aliasing. Questo può essere regolato modificando la linea di base o il limite di Nyquist.

A. Doppler a colori, B. Power Doppler, C. Doppler a onda pulsata, D. Doppler a onda continua.

Modalità M.

Un singolo fascio di ultrasuoni in un'ecografia può essere rappresentato graficamente in funzione del tempo. Questo produce un'immagine con un segnale di movimento, in cui il movimento di una struttura, come una valvola cardiaca, può essere raffigurato come un'onda. La modalità M è ampiamente utilizzata nell'imaging cardiaco e fetale.

Modalità M: la struttura verticale è il piano dell'immagine, mentre quella orizzontale è il tempo.