Doppler- und Duplex-Ultraschall: Der Unterschied

Doppler- und Duplex-Ultraschall werden vor allem eingesetzt, um Blutgefässe und den Blutfluss zu untersuchen. Auf dem Monitor erscheinen dabei häufig rote und blaue Bereiche oder eine wellenförmige Kurve. Diese zusätzlichen Informationen helfen beispielsweise dabei, Gefässverengungen oder Veränderungen des Blutflusses zu beurteilen.

Die Begriffe Doppler und Duplex werden im Alltag häufig gemeinsam oder sogar austauschbar verwendet. Sie bezeichnen jedoch nicht genau dasselbe. Der Unterschied wird verständlich, wenn man betrachtet, welche Informationen die einzelnen Ultraschalltechniken liefern.

Kurz gesagt: Was ist der Unterschied zwischen Doppler und Duplex?

Der Doppler-Ultraschall nutzt den Doppler-Effekt, um Bewegungen zu erfassen. In der medizinischen Diagnostik wird damit insbesondere untersucht, wie sich Blut innerhalb von Gefässen bewegt.

Beim Duplex-Ultraschall werden unterschiedliche Ultraschallinformationen miteinander kombiniert. Ein gewöhnliches Graustufenbild zeigt die Anatomie des Gefässes und seiner Umgebung, während Dopplerverfahren zusätzliche Informationen über den Blutfluss liefern.

Vereinfacht gesagt: Doppler untersucht die Bewegung des Blutes – Duplex verbindet Informationen über Gefäss und Blutfluss.

Was ist der Doppler-Effekt?

Der Doppler-Effekt (Veränderung einer gemessenen Frequenz bei Bewegung von Schallquelle, Empfänger oder reflektierender Struktur) lässt sich auch im Alltag beobachten.

Fährt beispielsweise ein Fahrzeug mit eingeschalteter Sirene an Ihnen vorbei, verändert sich die wahrgenommene Tonhöhe: Bei der Annäherung klingt die Sirene höher, beim Entfernen tiefer.

Beim medizinischen Doppler-Ultraschall wird ein vergleichbares physikalisches Prinzip genutzt. Der Schallkopf sendet Ultraschallwellen aus. Treffen diese auf bewegte rote Blutkörperchen, verändert sich die Frequenz der zurückkehrenden Schallwellen geringfügig.

Das Ultraschallgerät wertet diese Frequenzverschiebung aus. Daraus können Informationen über Richtung und Geschwindigkeit des Blutflusses gewonnen werden. Die allgemeinen physikalischen Grundlagen der Sonografie erklären wir ausführlicher im Beitrag „Ultraschall einfach erklärt“.

Was zeigt der Farbdoppler?

Beim Farbdoppler (farbkodierte Darstellung von Blutflussinformationen im Ultraschallbild) werden Dopplerinformationen farbig in das normale Ultraschallbild eingeblendet.

Dadurch lässt sich erkennen, in welchen Bereichen ein Dopplersignal vorhanden ist und in welche Richtung sich das Blut relativ zum Schallkopf bewegt.

Typischerweise werden dafür Rot und Blau verwendet. Die genaue Farbcodierung ist jedoch eine Geräteeinstellung.

Rot bedeutet deshalb nicht automatisch Arterie und Blau nicht automatisch Vene. Die Farben zeigen in erster Linie die Flussrichtung relativ zum Schallkopf entsprechend der eingestellten Farbskala. Wird die Skala umgekehrt, vertauschen sich auch die Farben.

Zusätzliche Farbvariationen können unter bestimmten Bedingungen Hinweise auf unterschiedliche Flussgeschwindigkeiten oder komplexe Strömungsverhältnisse geben. Ihre Interpretation gehört zur fachlichen Auswertung der Untersuchung.

Was ist der Spektral-Doppler?

Beim Spektral-Doppler (grafische Darstellung von Blutflussgeschwindigkeiten über die Zeit) wird der Blutfluss als Kurve dargestellt. Diese charakteristische Darstellung wird auch als Dopplerspektrum bezeichnet.

Damit können unter geeigneten Untersuchungsbedingungen Blutflussgeschwindigkeiten gemessen und typische Strömungsmuster beurteilt werden.

Solche Messungen sind beispielsweise wichtig, wenn untersucht werden soll, ob eine Arterie verengt ist. An einer relevanten Gefässverengung können sich Geschwindigkeit und Strömungsmuster des Blutes verändern.

Eine einzelne gemessene Geschwindigkeit stellt jedoch noch keine Diagnose dar. Die Messwerte werden immer gemeinsam mit der Gefässdarstellung und weiteren Kriterien beurteilt.

Warum hört man beim Doppler manchmal Geräusche?

Während einer Doppleruntersuchung hören Patient:innen manchmal pulsierende oder rauschende Geräusche aus dem Ultraschallgerät.

Dabei handelt es sich nicht um das direkte Geräusch des Blutes.

Das Gerät wandelt die gemessenen Doppler-Frequenzverschiebungen in hörbare Signale um. Bei einer Arterie entsteht dadurch häufig ein rhythmisches, mit dem Herzschlag verbundenes Geräusch.

Die eigentlichen Ultraschallwellen selbst liegen ausserhalb des menschlichen Hörbereichs.

Was bedeutet Duplex-Ultraschall?

Bei einer Duplex-Untersuchung (Kombination aus anatomischem Ultraschallbild und Dopplerinformationen) werden Gefässdarstellung und Blutfluss gemeinsam beurteilt.

Das Graustufenbild – häufig als B-Bild (zweidimensionale anatomische Ultraschalldarstellung in Graustufen) bezeichnet – zeigt beispielsweise Verlauf, Gefässwand und umgebende Strukturen.

Zusätzlich liefern Dopplerverfahren Informationen darüber, wie das Blut durch das Gefäss strömt.

Dadurch kann die untersuchende Person eine Gefässveränderung nicht nur anatomisch betrachten, sondern auch beurteilen, welche Auswirkungen sie auf den Blutfluss hat.

Was bedeutet Farbduplex?

Der Begriff Farbduplex bezeichnet die Kombination des anatomischen Graustufenbildes mit einer farbcodierten Darstellung des Blutflusses.

Häufig wird zusätzlich der Spektral-Doppler für gezielte Messungen eingesetzt.

Auf dem Monitor sieht man dann beispielsweise eine Arterie im Graustufenbild und innerhalb des Gefässes eine farbige Darstellung des Blutflusses. An einer ausgewählten Stelle kann anschliessend ein Dopplerspektrum aufgezeichnet werden.

Begriffe wie Doppler, Duplex, Farbduplex oder Doppler-Duplex werden im klinischen Alltag teilweise verkürzt verwendet. Entscheidend ist jedoch die konkrete Untersuchungstechnik und die medizinische Fragestellung.

Welche Gefässe können untersucht werden?

Doppler- und Duplex-Ultraschall können an zahlreichen Arterien und Venen eingesetzt werden.

Häufig untersucht werden beispielsweise:

Halsschlagadern, insbesondere die Karotiden,
Arterien der Arme und Beine,
Venen der Arme und Beine,
Bauchaorta und andere grössere Bauchgefässe,
Gefässe bestimmter Organe sowie
Gefässzugänge wie Dialysefisteln.

Welche Gefässe sich zuverlässig beurteilen lassen, hängt unter anderem von ihrer Lage und Tiefe sowie von den anatomischen und technischen Untersuchungsbedingungen ab. Einen ausführlicheren Überblick über typische Gefässuntersuchungen bietet der Beitrag „Ultraschall der Blutgefässe: Was kann man erkennen?“.

Was kann man mit einer Duplex-Untersuchung feststellen?

Eine wichtige Anwendung ist die Suche nach Stenosen (Verengungen von Blutgefässen).

Dabei werden sowohl das Gefäss selbst als auch die dadurch verursachten Veränderungen des Blutflusses beurteilt.

Bei Venen kann Ultraschall beispielsweise zur Abklärung einer vermuteten tiefen Venenthrombose, kurz TVT (Blutgerinnsel in einer tief gelegenen Vene) eingesetzt werden.

Dabei spielt neben Dopplerinformationen auch die Kompressionssonografie (Ultraschalluntersuchung, bei der eine Vene gezielt mit dem Schallkopf zusammengedrückt wird) eine zentrale Rolle.

Eine normale Vene lässt sich üblicherweise komprimieren. Eine durch einen Thrombus verschlossene Vene lässt sich an der betroffenen Stelle häufig nicht vollständig zusammendrücken.

Weitere Anwendungen sind unter anderem die Untersuchung von Gefässverschlüssen, Aneurysmen (krankhaften Erweiterungen einer Arterie), Krampfadern sowie die Kontrolle nach bestimmten Gefässeingriffen.

Wie Duplexsonografie mit CT-Angiografie, MR-Angiografie und invasiver Angiografie bei unterschiedlichen Gefässerkrankungen zusammenspielt, erläutern wir im Beitrag „Gefässerkrankungen: Welche bildgebende Diagnostik?“.

Warum misst man die Geschwindigkeit des Blutes?

Die Geschwindigkeit des Blutflusses kann wichtige Hinweise auf die Funktion eines Gefässes geben.

Wird eine Arterie enger, verändert sich unter bestimmten Bedingungen die Strömung durch diesen Abschnitt.

Mit dem Spektral-Doppler können solche Veränderungen quantitativ erfasst werden. Die gemessenen Werte werden zusammen mit dem anatomischen Bild und weiteren Kriterien beurteilt.

Eine einzelne Geschwindigkeitsmessung allein reicht deshalb normalerweise nicht aus, um den Schweregrad einer Gefässverengung zuverlässig zu bestimmen.

Wie läuft eine Doppler- oder Duplex-Untersuchung ab?

Für Patient:innen unterscheidet sich der Ablauf zunächst kaum von einer gewöhnlichen Ultraschalluntersuchung.

Auf die Haut wird Gel aufgetragen und ein Schallkopf über die zu untersuchende Körperregion bewegt.

Bei einer Untersuchung der Halsgefässe liegt der Schallkopf beispielsweise seitlich am Hals. Bei Gefässen der Beine wird er entlang des Gefässverlaufs geführt.

Während der Untersuchung wechselt die untersuchende Person zwischen verschiedenen Darstellungsformen und nimmt an ausgewählten Stellen Messungen vor.

Bei einer Venenuntersuchung können zusätzlich Kompressionsmanöver durchgeführt werden.

Tut die Untersuchung weh?

Doppler- und Duplex-Ultraschall sind normalerweise nicht schmerzhaft.

Bei einer Venenuntersuchung kann gezielt Druck ausgeübt werden, um zu prüfen, ob sich eine Vene vollständig komprimieren lässt.

Bei bereits schmerzhaften oder geschwollenen Beinen kann dies vorübergehend unangenehm sein.

Warum dauert eine Gefässuntersuchung manchmal länger?

Ein Duplex-Ultraschall besteht häufig aus mehreren Untersuchungsschritten.

Gefässe werden über längere Abschnitte verfolgt, aus verschiedenen Richtungen betrachtet und an definierten Stellen vermessen.

Hinzu kommen Farbdoppler und Spektral-Doppler sowie gegebenenfalls Kompressionsmanöver. Auffällige Bereiche werden genauer untersucht und dokumentiert.

Die Dauer der Untersuchung lässt deshalb keinen direkten Rückschluss darauf zu, ob ein krankhafter Befund vorliegt.

Welche Grenzen haben Doppler und Duplex?

Auch die Gefässsonografie hat technische und anatomische Grenzen.

Tief gelegene oder sehr kleine Gefässe können schwieriger zu beurteilen sein. Verkalkungen können Ultraschallwellen abschatten, und auch die Körperregion sowie individuelle anatomische Verhältnisse beeinflussen die Bildqualität.

Die Untersuchung ist zudem in besonderem Mass von korrekter Schallkopfposition, Geräteeinstellung und Messtechnik abhängig.

Wenn eine medizinische Fragestellung sonografisch nicht ausreichend beantwortet werden kann, können je nach Situation weiterführende Verfahren wie CT-Angiografie (kontrastverstärkte CT zur Gefässdarstellung) oder MR-Angiografie (MRI-Verfahren zur Darstellung von Blutgefässen) erforderlich sein.

Häufige Missverständnisse

„Rot ist eine Arterie und Blau eine Vene.“

Nein. Beim Farbdoppler stehen Rot und Blau normalerweise für unterschiedliche Flussrichtungen relativ zum Schallkopf. Die Farbskala kann zudem umgekehrt werden.

„Doppler und Duplex sind genau dasselbe.“

Nicht ganz. Doppler bezeichnet Techniken zur Untersuchung von Bewegung beziehungsweise Blutfluss. Duplex kombiniert anatomische Ultraschallbilder mit Dopplerinformationen.

„Das pulsierende Geräusch ist das Blut, das man direkt hört.“

Nein. Das Ultraschallgerät wandelt die gemessenen Dopplersignale in hörbare Frequenzen um.

„Mit Duplex sieht man nur Arterien.“

Nein. Sowohl Arterien als auch Venen können untersucht werden. Die medizinischen Fragestellungen und Untersuchungstechniken unterscheiden sich jedoch.

Risiken und Sicherheit

Doppler- und Duplex-Ultraschall verwenden keine ionisierende Strahlung und gelten bei medizinisch indizierter, fachgerecht durchgeführter Anwendung als sehr sichere bildgebende Verfahren.

Ultraschallenergie kann grundsätzlich biologische Wirkungen hervorrufen. Deshalb gilt auch für Dopplerverfahren der Grundsatz, Schallleistung und Untersuchungsdauer auf das medizinisch erforderliche Mass zu begrenzen.

Besonders relevant ist diese zurückhaltende Anwendung bei speziellen Fragestellungen während der Schwangerschaft. Warum Dopplerverfahren insbesondere in der frühen Schwangerschaft gezielt eingesetzt werden, erläutern wir im Beitrag „Ultraschall in der Schwangerschaft: Ist die Untersuchung sicher?“.

Wann sollte man das medizinische Team informieren?

Teilen Sie der untersuchenden Person mit, welche Beschwerden bestehen und wo sie auftreten.

Bei einer Gefässuntersuchung können beispielsweise Schmerzen, Schwellungen, Hautveränderungen, frühere Gefässoperationen oder bereits bekannte Gefässerkrankungen für die gezielte Untersuchung wichtig sein.

Besondere Vorbereitungen sind bei vielen Gefässuntersuchungen nicht notwendig. Für einzelne Untersuchungen, insbesondere bestimmter Bauchgefässe, können jedoch Vorbereitungshinweise gelten.

Fazit

Doppler- und Duplex-Ultraschall ergänzen den gewöhnlichen Ultraschall um wichtige Informationen über den Blutfluss.

Der Doppler nutzt Frequenzänderungen der reflektierten Schallwellen, um Bewegungen des Blutes zu erfassen. Beim Duplex werden diese Informationen mit der anatomischen Darstellung des Gefässes kombiniert.

Damit können Gefässe und Blutströmung gemeinsam beurteilt werden – beispielsweise bei Verdacht auf Gefässverengungen, Verschlüsse oder Thrombosen.

Die bekannten roten und blauen Farben zeigen dabei nicht einfach Arterien und Venen, sondern die Flussrichtung relativ zum Schallkopf.

Weiterführende Beiträge

Literatur und weiterführende Informationen

American College of Radiology (ACR) / Radiological Society of North America (RSNA): Vascular Ultrasound.
American College of Radiology (ACR) / Radiological Society of North America (RSNA): General Ultrasound.
U.S. Food and Drug Administration (FDA): Ultrasound Imaging.
American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM): Official Statements and Practice Parameters for the Performance and Safety of Diagnostic Ultrasound Examinations.