В настоящее время допплерографию считают одним из ведущих методов исследования в акушерстве. Сущность эффекта Допплера, применяемого в медицинской практике, сводится к следующему. Ультразвуковые колебания, генерируемые пьезоэлементами с определенной заданной частотой, распространяются в исследуемом объекте в виде упругих волн. По достижении границы между двумя средами, характеризующимися разным акустическим сопротивлением, часть энергии переходит во вторую среду, а часть отражается от границы раздела сред. При этом частота колебаний, отраженных от неподвижного объекта, равна первоначальной частоте генерируемых ультразвуковых импульсов. Если объект движется с определенной скоростью по направлению к источнику ультразвуковых импульсов, то его отражающая поверхность соприкасается с ультразвуковыми волнами чаще, чем при неподвижном положении объекта. В результате этого частота отраженных колебаний превышает частоту генерируемых ультразвуковых импульсов. Напротив, при движении отражающих поверхностей от источника излучения частота отраженных колебаний становится меньше частоты испускаемых импульсов. Разницу между частотой генерируемых и отраженных ультразвуковых импульсов называют допплеровским частотным сдвигом. Он имеет положительные значения при движении объекта по направлению к источнику ультразвуковых колебаний и отрицательные - при движении от него.
Допплеровский частотный сдвиг прямо пропорционален скорости движения отражающей поверхности и косинусу угла сканирования. При величине угла, приближающейся к 0?, частотный сдвиг достигает своих максимальных значений, а при наличии прямого угла между допплеровским лучом и направлением движения отражающей поверхности частотный сдвиг равен нулю.
В медицине эффект Допплера в основном применяют для измерения скорости движения крови. Причем отражающей поверхностью в данном случае служат клетки крови, в основном эритроциты. Однако скорость движения эритроцитов в потоке неодинакова. Пристеночные слои крови движутся со значительно меньшей скоростью, чем центральные. В связи с эти разброс скоростей кровотока в сосуде принято называть скоростным профилем. Различают два основных типа скоростного профиля кровотока: параболический и пробкообразный. При пробкообразном профиле скорость движения крови во всех отделах просвета сосуда практически одинакова, в связи с этим средняя скорость кровотока равна максимальной. Такой тип профиля отображается узким спектром частот на допплерограмме и характерен для восходящей части аорты. Параболический скоростной профиль характеризуется большим разбросом скоростей - пристеночные слои крови движутся значительно медленнее, чем центральные, а максимальная скорость почти в 2 раза выше средней, что отражается на допплерограммах широким спектром частот. Такой тип скоростного профиля характерен для артерий пуповины.