ドップラー効果と超音波ドプラ法の原理

ドップラー効果とは

ドップラー効果とは、
波の発生源と観測者の相対的な速度によって、観測される周波数が変化する現象です。

この現象は、
音波・光波・電波など、
あらゆる波で起こります。

周波数が変化する仕組み

発生源が観測者に近づく場合、
波の間隔が詰まり、
周波数は高くなります。

発生源が観測者から遠ざかる場合、
波の間隔が伸び、
周波数は低くなります。

身近な例としては、
救急車のサイレンが
近づくと高い音に聞こえ、
遠ざかると低い音に聞こえる現象が、
ドップラー効果です。

超音波検査におけるドップラー効果

超音波検査では、
このドップラー効果を利用して
血流の動きを評価します。

血液中の赤血球は常に動いているため、
そこに超音波を照射すると、
反射して戻ってくる超音波の周波数が変化します。

この周波数変化を
ドプラ偏移と呼びます。

ドプラ偏移を解析することで、

• 血流が存在するか
• 血流の方向
• 血流の速度

を評価することができます。

超音波ドプラ法の原理（しくみ）

超音波ドプラ法では、
以下の流れで血流情報を取得します。

① プローブ（探触子）から超音波を送信
② 動いている血球から反射波を受信
③ 送信波と反射波の周波数差を解析
④ 血流情報として画像化

解析された情報は、
目的に応じて
さまざまな表示方法で表現されます。

ドプラ表示の種類

ドプラ法で得られた情報は、
主に以下の形式で表示されます。

カラードプラ表示：
血流の方向と相対的な速度を色で表示

パワードプラ表示：
血流の存在を感度良く表示（低流速に有用）

スペクトラムドプラ表示：
血流速度を波形として定量的に評価

ドプラ法で重要なポイント：角度依存性

超音波ドプラ法では、
血流方向と超音波ビームのなす角度が
非常に重要です。

血流に対して超音波が
直角（90度）に入射すると、
ドップラー効果はほとんど生じません。

その結果、

• 血流が検出されない
• 血流速度が測定できない

といった問題が起こります。

そのため、
実際の検査では
できるだけ血流方向に平行に近い角度で
超音波を入射させることが重要です。

角度補正（Angle correction）の必要性

血流速度を正確に測定する場合、
超音波ビームが血流に対して斜めに入射すると、
実際の速度よりも低く測定されます。

この誤差を補正するために、
装置上で
角度補正（Angle correction）を行います。

一般的には、
角度は60度以内に設定することが推奨されます。

まとめ

ドップラー効果とは、
発生源と観測者の相対速度によって
周波数が変化する現象です。

超音波検査では、
この原理を利用して血流を評価し、

• カラードプラ
• パワードプラ
• スペクトラムドプラ

といった技術として
臨床現場で活用されています。

特に血流評価では、
角度依存性と角度補正が
非常に重要なポイントとなります。