Mit der klassischen (Fluss-) Doppler Echokardiographie können die Geschwindigkeit und Richtung des Blutflusses im Herzen und in den grossen Gefässen gemessen werden. Die Doppler Echokardiographie dient v.a. der Erkennung abnormaler Blutflussmuster (z.B. aufgrund von Klappeninsuffizienzen oder -stenosen sowie aufgrund von intrakardialen oder vaskulären Shunts) und der quantitativen Beurteilung der kardialen Hämodynamik (Blutdrücke, Geschwindigkeiten).
Mittels der modifizierten Bernoulli-Gleichung (dP = 4 × Vmax2) kann aufgrund der gemessenen maximalen Flussgeschwindigkeit (Vmax) der zugrundeliegende Druckgradient (dP) berechnet werden.
Physikalische Grundlage der Methode ist der Doppler Effekt. Die ausgesandten Ultraschallwellen werden vom fliessenden Blut reflektiert, wobei es in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Flussrichtung zu einer Frequenzänderung der reflektieren Schallwellen (Doppler-Verschiebung, engl. Doppler shift) kommt. Aufgrund dieser Frequenzänderung kann die Flussrichtung und -geschwindigkeit berechnet werden. Das wird vom Ultraschallgerät in Echtzeit bewerkstelligt.
Zu beachten ist, dass nur Bewegungen parallel zum ausgesandten Ultraschallstrahl korrekt gemessen werden können. Mit zunehmender Winkelabweichung zwischen Ultraschallstrahl und Blutflussrichtung wird die Flussgeschwindigkeit unterschätzt. Umgekehrt ist aber eine Überschätzung der Flussgeschwindigkeit mittels Doppler Echokardiographie nicht möglich.
Die ermittelte Geschwindigkeit und Flussrichtung kann mittels einer Spektralkurve graphisch über die Zeit dargestellt werden. Beim continuous wave Doppler (CW Doppler) wird die Frequenzänderung entlang der gesamten Länge eines Ultraschallstrahls gemessen. Sämtliche Flussgeschwindigkeiten können so uneingeschränkt dargestellt werden. Beim pulsed wave Doppler (PW Doppler) geschieht die Messung nur fokal innerhalb eines spezifischen Untersuchungsbereiches (engl. sample volume) entlang des Ultraschallstrahls. Dieser Untersuchungsbereich kann je nach Bedarf frei definiert werden. Dies hat jedoch den Nachteil, dass im Gegensatz zum CW Doppler nur Blutflüsse bis zu einer gewissen Geschwindigkeit (Nyquist Limite) korrekt dargestellt werden können. Schnellere Flussgeschwindigkeiten werden in entgegengesetzter (falscher) Richtung dargestellt (sog. Aliasing-Effekt, analog zu den sich rückwärts drehenden Rädern der Kutschen in den alten Westernfilmen).
Bei der Farbdoppler Echokardiographie (engl. color Doppler) wird die Blutflussrichtung und -geschwindigkeit innerhalb eines grösseren Untersuchungsbereichs (engl. region of interest, ROI) berechnet und farbkodiert dargestellt. Diese Methode eignet sich zum Screening der intrakardialen Blutflüsse (engl. color flow mapping). Die Farbdopplermethode beruht auf demselben Prinzip wie die PW Doppler Methode und wird daher auch durch Winkelabweichungen und Aliasing-Effekte beeinflusst. Blutfluss in Richtung der Sonde wird per Konvention rot bis gelb, Blutfluss in entgegengesetzter Richtung blau bis blaugrün dargestellt. Turbulenter Fluss, wie er bei Klappeninsuffizienzen oder Septumdefekten vorkommt, kann grün kodiert werden.
