Slide 1

Doppler Ultrasonografi dalam bidang ObstetriAnita Deborah AnwarDivisi Kedokteran FetomaternalDepartemen Obstetri & GinekologiFKUP/RSHS Bandung

1Penemu Sistem Doppler ultrasonografiChristian Andreas DopplerAhli matematika dan fisikaLahir 29 Nov 1803 di Salzburg, Austria

2Kegunaan Doppler ultrasonografiDeteksi & evaluasi aliran darah (arah, kecepatan)Survailans antepartum menentukan progresivitas dan meramal luaran PJT dengan deteksi hipoksia dan mekanisme kompensasi.

Kompetensi tehnik Doppler ultrasonografiTahu tehnik Doppler Tahu parameter berbeda terhadap gambaranTahu aliran darah arteri dan vena.Menghindari salah interpretasi butuh pengetahuan faktor yang memengaruhi sinyal color Doppler atau spektrum Doppler

Ukuran sinyal Doppler bergantung pada:

Kecepatan darah: ketika kecepatan meningkat, maka frekuensi Doppler ikut meningkat;Frekuensi Ultrasonografi yang lebih tinggi meningkatkan frekuensi DopplerPemilihan frekuensi didasarkan pada pertimbangan sensitivitas yang lebih baikSudut dari insonasi.Prinsip dasar efek DopplerPerbedaan frekuensi (doppler shift) suara ultra yang dipancarkan dan yang diterima oleh transduser terhadap target yang bergerak. Shift positif : target mendekati transduser, maka frekuensi ultra yang dipantulkan lebih tinggi dari asal yang dilepas transduser. Shift negatif: target menjauhi transduser, maka frekuensi suara ultra yang dipantulkan lebih rendah.

Empat variabel gelombang Doppler:

Amplitudo Velositas gelombang (frekuensi)Struktur gelombangPulsasitas

AmplitudoKekuatan dari gelombang dan besarnya tergantung pada jumlah se-sel darah yang bergerak dalam sampel volume. Semakin besar amplitudo, semakin kuat suara yang terdengar dan semakin besar intensitas sinyal yang terdekat pada spectrum time velocity.

Velositas atau frekuensi sinyal Tinggi & besar spektrum berubah-ubah secara terus menerus sesuai dengan irama jantung.

Bentuk gelombangTerdiri dari frekuensi puncak sistolik ( Maximum systolic frequency) dan frekuensi akhir diastolik ( End diastolic frequency) , keduanya dapat digunakan untuk menghitung pulsasitas sinyal.

Pulsasitasmerupakan parameter yang memperlihatkan variabilitas dari frekuensi irama jantung. Parameter ini tidak tergantung pada frekuensi transduser dan besarnya sudut masuk pada pembuluh darah.

Ada 2 cara menilai hemodinamik sirkulasi

Langsung dari volume arus darah (blood flow volume) Tidak langsung dari kecepatan arus darah (flow velocity) dengan menggunakan analisis spektrum Doppler (waveform analysis).

Spektrum DopplerTampilan dari kecepatan aliran darah yang berubah-ubah sesuai tekanan darah yang dihasilkan oleh jantung. Sumbu horizontal merupakan sumbu waktu sedang sumbu vertikal merupakan Doppler shift sebagai suatu kecepatan.

Efek doppler Pengukuran efek doppler dipresentasikan dalam grafik spectral display pada pemeriksaan continuous-wave (CW) Doppler, PW Doppler spectral display, Color Flow Display atau Power Doppler Display.

Berdasarkan aplikasi prinsip Doppler ada 3 jenis:Pulse Wave Doppler (PW)Continuous Wave Doppler (CW)Color Flow Mapping (CFM). Pulse Wave Doppler (PW)

Pada PW, pulsa gelombang suara yang dipancarkan dan diterima oleh transduser yang sama.

Keuntungan PW adalah posisi dan besar sampel volume dapat ditentukan, sebaliknya bila kecepatan arus darah melebihi laju pencuplikan akan terjadi aliasing.

Continuous Wave Doppler (CW)

Pada CW, gelombang suara dipancarkan terus menerus oleh transduser pemancar dan diterima oleh transduser penerima secara terpisah.

Keuntungan CW adalah dapat mendeteksi kecepatan arus darah yang tinggi serta memungkinkan mengukur kecepatan puncak (peak velocity) tanpa aliasing, namun posisi sampel volume tidak diketahui.

Color Flow Mapping (CFM).

CFM merupakan perkembangan paling mutahir dengan memberikan peta warna terhadap arah aliran darah, sehingga memudahkan deteksi pembuluh darah beserta arahnya dan menuntun pengambilan sampel pada PW dan CW.

Base Line Sumbu kecepatan nol/ sumbu horizontal Dapat digeser ke atas atau ke bawah sesuai kebutuhan, spektrum cukup besar sehingga terpotong maka dibutuhkan pengaturan base line agar spektrum tampil utuh.Penentuan sudut aliran darahBila sudut aliran darah tidak tepat maka akan terjadi kesalahan pengukuran.

Indeks yang sering digunakan adalahS/D ratio = frekuensi sistolik maksimum/frekuensi akhir diastolik Pulsatility Index (PI) = S-D / MeanResistance Index (RI) = S-D / S

S/D ratio

Rasio S/D didapat dengan membagi kecepatan puncak sistolik (systolic peak velocity) dengan diastolik akhir (end-diastolic peak velocity).Rasio S/D diukur pada pembuluh darah perifer seperti arteri uterina dan arteri umbilikalis. Rasio S/D tidak dapat digunakan pada pembuluh darah sentral, karena semakin sentral pembuluh darah, diastolik semakin rendah. Rasio S/D berkurang dengan pertambahan umur kehamilan.

Kerancuan dalam pencitraan DopplerMerupakan representasi tidak tepat dari aliran disebabkan pencuplikan tidak memadai, karena tidak cukup ruang dan waktu saat pencuplikan.

Kerancuan dapat dihindari dengan :meningkatkan skala kecepatan spectrum PW Doppler (meningkatkan PRF)mengubah garis dasar dalam mewakili kecepatan yang terlihatmeningkatkan sudut Doppler

Kerancuan dan koreksinyaBagian atas merupakan bentuk gelombang yang mengalami kerancuan dan bagian bawah merupakan hasil koreksi dari kerancuan bentuk gelombang dengan cara meningkatkan pulse repetition frequency (PRF).

USG Color DopplerTehnik USG yang menggabungkan gambar anatomi jaringan (B mode gray scale) dan aliran darah dengan color secara dua dimensi terhadap waktu ( real time). Color ditampilkan dalam warna, saturasi dan kecerahan untuk memperlihatkan ada tidak, arah , kecepatan dan tipe aliran darah.

Prinsip Color Doppler

Setiap warna dalam presentasi mempunyai tiga komponen dasar yaitu warna, saturasi dan kecerahan.

Warna merupakan interpretasi subjektif terhadap frekuensi panjang gelombang cahaya yang diterimaSaturasi merupakan konsentrasi warna bercampur dengan terang dan gelap Kecerahan merupakan besar cahaya yang dipancarkan per satuan luas, pada kecerahan rendah presentasi warna tampak lebih gelap, pada kecerahan tinggi tampak lebih terang.

Prinsip Color Doppler

Kesalahan dalam kontrol dan optimalisasi instrumen color Doppler akan menyebabkan banyak artefak. Pengaruh artefak dalam interpretasi USG dapat memberi kesan ada struktur yang sebenarnya tidak ada, menyebabkan kesalahan diagnosis bahkan informasi yang penting menjadi kabur.Salah satu masalah yang sering ditemukan pada pemeriksaan color Doppler adalah tidak tampak aliran darah dalam organ atau pembuluh darah.

Kelebihan dan Kekurangan Color DopplerKelebihan adalah:memberikan gambaran keseluruhan aliran dalam suatu organ atau struktur memberikan informasi arah aliranmemberikan informasi kecepatan aliranmemperlihatkan tipe turbulensi aliranKekurangan adalah:memiliki informasi terbatas mengenai aliran (rerata kecepatan)resolusi temporal yang kurang baik bergantung pada sudut

Manfaat klinis Color Flow Doppler Dalam bidang Cardiology

Evaluasi fungsi RV and LV.Menentukan kerusakan septalEstimasi tingkat valve stenosisMenentukan sisi L-R or R-L shuntEvaluasi valvar regurgitationEvaluasi penyakit jantung bawaan Evaluasi prosthetic valve

Power DopplerPower Doppler adalah teknik ultrasonografi terbaru dengan sensitifitas 5 kali lebih tinggi dalam mendeteksi aliran darah dibandingkan color Doppler.

Power Doppler dapat memberikan beberapa gambar yang sangat sulit didapatkan jika menggunakan color Doppler standar.

Kelebihan dan kekurangan Power DopplerKelebihan :bebas dari kerancuantidak tergantung pada sudutsensitivitas yang lebih tinggi dapat mendeteksi aliran pelan, pembuluh yang lebih kecil, penetrasi yang lebih baikKekurangan :tidak ada informasi arah tidak ada informasi kecepatan tidak ada informasi mengenai karakteristik aliran

Doppler insertio tali pusat

Arteri Vena Umbilikalis

Doppler Arteri Umbilikalis

Hasil UA Doppler NormalUmbilical Artery MerahUmbilical Vein Biru

Bentuk gelombang dari kecepatan aliran darah yang normalUmbilical Artery (UA) Doppler

Arteri Cerebri Media

Doppler Arteri Cerebri Media

Doppler Arteri Cerebri Media

Middle Cerebral Artery (MCA) DopplerDapat memonitor redistribusi aliran pada CerebralPulsatility index, yaitu kecepatan puncak sistol puncak diastol. (PI)Rasio Cerebral/Placental, yaitu MCA PI/umbilical artery PI

Doppler Arteri Uterina

Uterine Artery DopplerHasil Ultrasound color Doppler dari uterine artery dan iliac artery eksternal

Bentuk gelombang dari uterine artery normal pada usia kehamilan 24 minggu (aliran diastolik tinggi)

POSISI DUCTUS VENOSUS DAN UMBILICAL VEINPeredaran Darah Janin

Teknik Vascular DopplerBeberapa area pembuluh yang diperiksa menggunakan Doppler:Uterine ArteryUmbilical Artery (UA)Middle Cerebral Artery (MCA)Descending Abdominal Aorta (DAA)Renal ArteryUmbilical Vein (UV)Ductus Venosus (DV)Inferior Vena Cava (IVC)

UA S/D meningkat

MCA P/I menurun

Aliran Vena AbnormalPerubahan FisiologiPerubahan DopplerPeningkatan resistensi vaskular plasenta

Brain Sparing

Kerusakan fungsi kardiaManifestasi Vaskular Disfungsi PlasentaPeningkatan indeks uterine artery Doppler Peningkatan indeks umbilical artery DopplerPenurunan indeks middle cerebral artery DopplerPenurunan rasio cerebroplacental DopplerMaksimum kantong amnion kurang dari 2 cmIndeks cairan amnion kurang dari 5 cm

Gabungan velosimetri arteri umbilikal dan serebral memberi informasi disfungsi plasenta

Peranan USG Doppler pada pertumbuhan janin terhambat /PJTPJT ditemukan peningkatan resistensi arus darah arteri umbilikalis ditandai gelombang diastolik yang rendah, hilang atau terbalik. Gelombang diastolik hilang atau terbalik menunjukkan insufisiensi uteroplasenta berat.Pada PJT,pulsasi ganda atau bifasik vena umbilikalis menunjukkan hipoksia berat merupakan pulsasi pada jantung melalui duktus venosus ke vena umbilikalis

Venous DopplerHipoksia peningkatan aliran darah janin.Aliran darah vena melalui Superior Vena Cava (SVC) dan Inferior Vena Cava (IVC)Peningkatan aliran darah ductus venosus (DV)Proses lanjut dengan arus darah duktus venosus hilang atau terbalik dan pulsasi vena umbilikalis yang hilang timbul, sedangkan profil biofisik janin masih normal. Selanjutnya brain sparing effect menghilang, kemudian duktus venosus hilang atau terbalik dan pulsasi vena umbilikalis akan menetap dan baru terlihat profil biofisik abnormal.

Venous DopplerProfil biofisik yang abnormal menunjukkan keadaan yang terlambat dimana janin dapat mengalami kerusakan neurologis menetap. Bila proses berlanjut maka dapat terjadi kematian janin. Waktu interval antara kedua tahap terakhir bervariasi antara 6 12 jam hingga 2 minggu.

Vena UmbilikalisPada keadaan normal, gambaran Doppler arus darah vena umbilikalis mula-mula tampak sebagai aliran yang berpulsasi (pulsatile flow) pada kehamilan < 12 minggu akibat ventrikel yang kaku sehingga meningkatkan tekanan intraatrial yang diteruskan ke vena kava inferior dan vena umbilikalis. Setelah kehamilan 12 minggu gambaran pulsasi ini menghilang dan diganti oleh gambaran aliran ke depan kontinu (continuous forward flow)

Doppler Vena Umbilikalis

Renal Artery DopplerTampilan Parasagittal dari batang tubuh janin menunjukkan renal artery yang berasal dari descending aorta

Gelombang aliran dari arteri dan vena renalis pada 32 minggu kehamilan dengan absent end-diastolic velocitiesIdentifikasi duktus venosus dilakukanDuktus venosus terletak di sebelah kanan lambung dan anterior dari aorta abdominal.Transduser arahkan transversal dan sagital pada perut janin setinggi lambung (De Vore), putar 900 untuk melihat sumbu panjang duktus venosus sehingga dapat ditentukan sudut dari sampel volume .Sampel volume Doppler ditempatkan pada ismus duktus venosus saat keluar dari vena umbilikalis Color Doppler tampak 3 potongan pembuluh darah : aorta abdominal, vena cava inferior dan duktus venosus.

Doppler Duktus Venosus

Ductus VenosusNormal

Reversed EDF

Bentuk Gelombang Aliran Ductus Venosus

Hecher, Circulation, 1995Kecepatan tertinggi 65-75 cms/sec

Ventricular systole (S) kecepatan tinggi

Ventricular diastole (D) kecepatan lebih rendah

Arterial sistole (a) kecepatan terendahTerima Kasih