Dopplerströmprofil

Dopplerströmprofil beschreibt die räumliche Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit über den Querschnitt eines Gefäßes oder Kanals, wie sie aus Doppler-Messungen abgeleitet wird. Der Doppler-Effekt verschiebt die Schallfrequenz proportional zur Komponente der Geschwindigkeit entlang des Ultraschallstrahls, wodurch sich ein Spektrum oder eine farbcodierte Karte der Geschwindigkeiten ergibt.

In laminarer Strömung folgt das Geschwindigkeitsprofil typischerweise einem parabolischen Verlauf (Poiseuille-Profil): Die Geschwindigkeit ist in der Mitte am größten und fällt zur Wand hin auf Null ab. Bei Stenose, Turbulenz oder pulsierender Strömung wird das Profil abgeflacht oder gestört, was sich in einer breiteren Doppler-Spektrumsbreite oder in unregelmäßigen Farbmustern zeigt.

Die Messung erfolgt meist mit Ultraschall-Doppler-Techniken. Man positioniert ein Messvolumen (Gate) im Gefäß und erhält ein Spektrum der Geschwindigkeiten innerhalb dieses Volumens; Farbdoppler-Bilder liefern eine räumliche Visualisierung der Flussrichtung und -geschwindigkeit. Das resultierende Profil hängt von Parametern wie dem Abtastwinkel, der Größe des Messvolumens, der Pulsation und der Gefäßgeometrie ab.

Anwendungen finden sich in der klinischen Diagnostik der Gefäßdurchblutung, der Abschätzung des Stenosegrades, der Bestimmung von Flussraten und Indizes wie Pulsatilität oder Widerstandsindex. In der Forschung dient das Dopplerströmprofil der Charakterisierung von Strömungsformen in biologischen Gefäßen sowie in technischen Strömungssystemen.