Christian Doppler era uno scienziato austriaco attivo nel cuore del secolo XIX e l’esperimento con cui è stato scientificamente provato l’effetto che ha preso il suo nome esprime bene il gusto e la cultura musicale della sua epoca. Doppler sistemò un gruppo di trombettieri su un vagone ferroviario aperto e un gruppo di trombettieri sulla banchina a metà del binario su cui sarebbe passato il treno. Tutti i trombettieri dovevano suonare esattamente la stessa nota. Come previsto, le note prodotte dai trombettieri in moto risultarono dissonanti rispetto a quelle prodotte dai trombettieri fermi. Per gli uni e per gli atri, le onde in avvicinamento avevano una frequenza più alta e quelle in allontanamento una frequenza più bassa.
Alcuni anni prima dell’esperimento, Doppler, per spiegare la variazione di colore di alcune stelle, aveva ipotizzato un simile effetto per le onde luminose. L’effetto Doppler ha infatti una grandissima importanza in astrofisica: è grazie allo spostamento della frequenza caratteristica in cui gli elementi emettono luce (o la assorbono) che possiamo avere un’idea della velocità relativa delle sorgenti luminose (o delle nubi interstellari). Dalla velocità dell’allontanamento delle galassie, in base all’ipotesi dell’espansione dell’Universo, possiamo ricostruire anche la struttura tridimensionale del cosmo. Ma anche nel microcosmo del corpo umano e persino in quello ancora più piccolo del feto in formazione, l’effetto Doppler permette di conoscere le velocità relative dei flussi che circolano al suo interno.
Dell’ecografia a due, tre e quattro dimensioni abbiamo già parlato nei numeri del febbraio 2002 e dell’aprile 2003. La sottotecnica che presentiamo in questo numero aggiunge alle immagini la dimensione del colore.
Come le onde elettromagnetiche, anche le onde acustiche vengono assorbite e riflesse dalle diverse sostanze a specifiche frequenze. Nei vasi sanguigni ciò che riflette meglio gli ultrasuoni è la componente corpuscolare del sangue, in particolare i globuli rossi. L’apparecchio ricostruisce la velocità e la direzione del flusso calcolando la differenza tra la frequenza emessa dalla sonda e quella riflessa dagli eritrociti, attribuendo un diverso colore alle diverse velocità. Come mostrano le immagini, grazie all’alta risoluzione spaziale e temporale permessa dal segnale ultrasonico, l’esame ecografico color doppler può essere utilizzato anche nell’ecografia nei primi mesi della gravidanza.

Le immagini sono tratte dal sito web della Radiological Society of North America (www.rsna.org) e documentano l’uso della ecografia color doppler per riconoscere congestioni nel sistema circolatorio del feto. In alto, un’immagine energy color doppler. Al centro, un’immagine color doppler convenzionale.

2013-08-28T14:15:26+00:00mercoledì 1 novembre 2006|Categories: cartoline dalla scienza|Tags: , , , , |

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