Usg Intensif 9. Application Doppler In Obgyn Jje 20090105

DOPPLER ULTRASOUND IN OBSTETRICS Judi Januadi Endjun DIVISION OF MATERNAL AND FETAL MEDICINE Depertment of Obstetrics and Gynecology Gatot Soebroto Army Central Hospital School of Medicine Veteran University - Jakarta 2009

MATERI AJAR INI HANYA UNTUK DIPERGUNAKAN DALAM KEGIATAN PENDIDIKAN DAN KESEHATAN JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

RSPAD GATOT SOEBROTO DITKESAD

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

• Jalani hidup ini dengan sabar, jujur dan ikhlas, • Mau mengerti dan melaksanakan tatacara (adab) yang benar, dan • Mempunyai kemauan untuk selalu berbuat baik memperbaiki diri dan lingkungan, serta membuat orang lain lebih baik JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Barang siapa mengamalkan apa-apa yang ia ketahui, maka Allah SWT akan mewariskan kepadanya ilmu yang belum diketahuinya, dan Allah SWT akan menolong dia dalam amalannya sehingga ia mendapatkan surga. Dan barang siapa yang tidak mengamalkan ilmunya, maka ia tersesat oleh ilmunya itu, dan Allah SWT tidak menolong dia dalam amalannya sehingga ia akan mendapatkan neraka (sabda Rasulullah Muhammad SAW) Ilmu lebih utama dari harta, ilmu adalah pusaka para Nabi, sedangkan harta adalah pusaka Karun atau Fir’aun. Ilmu lebih utama dari harta, karena ilmu akan menjagamu sementara harta malah engkau yang harus menjaganya. Ilmu lebih utama dari harta karena di akherat nanti pemilik harta akan dihisab, sedangkan orang berilmu akan memperoleh syafaat. Ilmu lebih utama dari harta karena pemilik harta bisa mengaku menjadi Tuhan akibat harta yang dimilikinya, sedangkan orang berilmu justru mengaku sebagai hamba Tuhan karena ilmunya. Harta itu jika engkau berikan menjadi berkurang, sebaliknya ilmu jika engkau berikan malahan semakin bertambah. Pemilik harta disebut dengan nama kikir dan buruk, tetapi pemilik ilmu disebut dengan nama keagungan dan kemuliaan. Pemilik harta itu musuhnya banyak, sedangkan pemilik ilmu temannya banyak. Harta akan hancur berantakan karena lama ditimbun zaman, tetapi ilmu tidak akan rusak dan musnah walau ditimbun zaman. Harta membuat hati seseorang menjadi keras, sedangkan ilmu malah membuat hati menjadi bercahaya. (hamba Allah) JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

AGENDA  Introduction  How

Doppler images are formed  Color flow mapping  Doppler applications : OG  Safety  Recommendations JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

INTRODUCTION 

CDFI is widely used to investigate the human circulation



Obstetric applications of Doppler pose particular challenges for ultrasound users



Fetal vessels are small, movement of the fetus can make accurate location of vessels difficult, and the rapid FHR requires fast imaging



Image clarity is highly dependent on the skill of the ultrasound operator.

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

DOPPLER SONOGRAPHY  Physical

principles of the Doppler effect and its application in medicine

 Sonographic

imaging in infertility

 Chorionic

volume and intervillous blood flow in normal 1st trimester pregnancies assessed by 3D power Doppler US

 Doppler

evaluation of the ovary : clinical application and challenges

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

How Doppler Images are Formed

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

How Doppler images are formed

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

How Doppler images are formed

JJE-13/07/2009

ISUOG

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Color Flow Imaging  Produces

a color map of flow over a region of the image

 Limited

flow information → the color shows the

 Limited

temporal resolution → because of the

mean velocity vector at each point (vector : velocity in the direction of the beam)

need to sample over a large of area, flow images are usually updated at a lower frame rate than B-mode for the same image area

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Color Flow Imaging  Moderate spatial resolution : pulses are longer than for B-mode so axial resolution is not as good.  The

lateral resolution is usually not as good as for B-mode because of the use of a lower line density. ISUOG

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Pulsed-wave Doppler (spectral Doppler) 

Examines flow at one site



Gives an analysis of the distribution of flow velocities in the sample volume



Gives a detailed analysis of the time variation of flow (temporal resolution) : the flow waveform



Allows calculation of velocity and flow waveform indices



Limited spatial resolution (minimum sample volume size typically 1 – 1.5 mm)

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Pulsed-wave Doppler

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Basic of PW-Doppler 

Sample volume is placed on a specific part of the vessel



At angles close to 90o there is little flow signal



Flow away from the transducer : inverted sonogram



To measure true velocities, an angle correction must be made between the beam and the vessel.



Without an angle correction the velocities, although displayed, may be incorrect ISUOG JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Scale and Aliasing  The

scale : one of the main controls used to alter

the appearance of the color-flow and pulsed-wave image  Moving

slowly : choose a low scale : low

PRF → detect the small amount of movement between pulses

ISUOG JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Scale and Aliasing  Aliasing

: occur when low scale / low PRF is

used for high velocities  High

velocities are misrepresented as low or reverse velocities

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Aliasing

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Power Doppler 

Similar to color-flow imaging



Directional information is usually sacrificed and temporal resolution is reduced to gain better sensitivity to low flows and low velocities



Shows the amplitude of the color-flow signal rather than the frequency change

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Power Doppler  The

amplitude varies little with flow velocity and direction and so the image shows a consistent view of vasculature in the image plane but without directional or velocity information

 Sensitive

velocities

JJE-13/07/2009

to low flows and Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Duplex and Triplex Scanning  When

two or more modes are used simultaneously

 The

performance of each is constrained by the amount of time available

 Triplex

facility : B-mode, CFI, and PW Doppler all run concurrently

 This may result in serious compromises : image spatial resolution, frame rate, PW Doppler resolution and maximum velocity measurable JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

ISUOG

Optimizing Doppler Images

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Optimizing Doppler Images 1.

Color-Flow Imaging

3.

Pulsed-wave Doppler Imaging

5.

Angle Correction and Velocity Errors

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Optimizing Color Flow Imaging 1.

Select the appropriate applications / set-up key

3.

Set power to within study limits and adjust gain to optimize the color signal

5.

Use probe position / beam steering to obtain satisfactory beam / vessel angle

7.

Ensure focus is at the region of interest

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Optimizing Color Flow Imaging 1.

Adjust PRF / scale to suit the flow conditions : low

PRFs are more sensitive to low flows / velocities but may produce aliasing 3.

Set the color flow region to appropriate size : a

smaller color flow “box” may lead to a better frame rate and better color resolution / sensitivity. JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG, 2006

Optimizing PW-Doppler Imaging 1.

Set power to within fetal study limits

3.

Position the PW-Doppler cursor on the vessel to be investigated

5.

Adjust gain so that sonogram is clearly visible and free of noise

7.

Use probe position / beam steering to obtain satisfactory beam / vessel angle : angles close to 90o will give ambiguous/unclear JJE-13/07/2009 Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan values

ISUOG

Optimizing PW-Doppler Imaging 1.

Adjust PRF/scale and baseline to suit flow conditions. Sonogram should be clear and not aliased

3.

Adjust sweep speed to suit the heart rate

5.

Set sample volume to correct size. Correct angle to obtain accurate velocities. Use the Bmode and color flow image of the vessel to make the angle correction

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Angle Correction and Velocity Errors 1.

The accuracy of the velocity measurements

3.

Operator makes errors because of the limited resolution of the image, inaccurate alignment on curved vessel (e.g. umbilical artery), and errors in instrumentation.

5.

The effect of errors can be lessened if low beam/vessel angles are used JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Angle Correction and Velocity Errors 1.

The percentage errors for a +5o error in beam/vessel angle : 1o : 1 % 60o : 15 % 30o : 5 % 80o : 50 %

5.

Not to use angles of > 60o if velocities are to be measured

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Applications in OG  Doppler

measurements  Utero-placental circulations  Fetal circulations  Infertility  Gynecology and Oncology  research JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Doppler Measurements  Flow

waveforms and flow profiles

 Doppler

measurements of blood flow

 How

to do it ?

 Measurement

flow

JJE-13/07/2009

of volume ISUOG Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Flow Waveforms 

The flow waveform describes the changing flow with time



Arterial flow : high systolic velocities with lower velocities in diastole



No flow in diastole if peripheral resistance is high

The shape of the flow waveform is predominantly dependent on distal resistance Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan JJE-13/07/2009



ISUOG

Flow Profiles  Describes

the way velocities vary across a vessel at any time

 Slowest

next to the vessel wall and is usually highest in the center of the vessel

 Normal

: laminar flow, blunt, approach, or parabolic in

shape  In

turbulent flow : the flow no longer moves in

laminae but in irregular unpredictable directions JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

How to Do It  The

common flow waveform indices use measurements : peak systolic velocity (S); end diastolic velocity (also the minimum velocity in this waveform) : (D); and time-averaged maximum velocity (TAMX)

 Common

indices : RI, PI, S/D ratio

ISUOG JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Indices  Resistance

Index (RI) =

(S-D)/S  S/D

ratio = S/D

 Pulsatility

index (PI) = (S-D)/TAMX

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Doppler Measurements

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Locations

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Integrating uterine and fetal Doppler into obstetrics

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Uteroplacental circulations 

Uterine → Arcuate → Radial → Spiral →



Placental circulations

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

The uterine artery Infertility

notching

Obstetrics

Notching Preeclampsia GDM IUGR JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

MENJAUHI transduser

MENUJU transduser

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Placental circulations  Arcuate

artery  Spiral artery  Pathology : placental mass; vasa praevia; placenta acreta, increta and percreta

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Fetal circulations  Umbilical

vein and arteries  Ductus venosus  Heart  Aorta  Renal  Cerebral JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Fetal arterial and venous doppler

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Umbilical artery Normal Pathology Increase

: RI, PI, S/D ratio

Absent Reverse JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Umbilical Cord around the Neck

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Umbilical artery

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Umbilical Vein Normal Pathology Pulsations Abscent ISUOG

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Ductus Venosus Anatomy Functions IUGR Post-term Pre-eclampsia JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Ductus venosus

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Cardiovascular system  Normal

anatomy  Blood flows  Cardiac malformations  2D and 3D ultrasound JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Cardiovascular

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Renal vascular system  IUGR  Urinary

Tract / Renal anomalies

ISUOG JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Cereblar arteries  Middle

cerebral arteries  Anterior cerebral arteries  Circulus Willisi  AVM malformations  Intracranial anomalies ISUOG JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Cerebral arteries

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

ISUOG

Case Histories and Scenarios

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

Safety of Doppler Ultrasound 

Thermal effects (Thermal Index)



Mechanical effects (Mechanical Index)



Output regulations, standards and guidelines – who does what ?



Current standards



Current regulations – the output display standard



A practical approach to safe fetal scanning JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

RECOMENDATIONS Medical

indications Use Doppler properly As fast as you can Practicing and learning every day JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

LITERATURES

JJE-13/07/2009

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan

THANK YOU

Masjid Nabawi, 2006

JJE-13/07/2009

TKHD bersama KH Masruri

Hanya untuk Pendidikan dan Kesehatan