Fundamentos de ecografía

Fundamentos de ecografía

• La ecografía es una técnica de imagen que utiliza ondas de ultrasonido de alta frecuencia para crear imágenes tomográficas en tiempo real.
• Requiere la aplicación manual de un transductor en el cuerpo del paciente para transmitir ondas ultrasónicas.
• Las ondas ultrasónicas reflejadas (ecos) son detectadas por el transductor y procesadas por un ordenador para generar imágenes.
• Por definición el sonido se percibe en el oído por una onda mecánica originada por la vibración de un cuerpo elástico y propagado por un medio material.
• El sonido no puede transmitirse en el vacío.
• Los parámetros de una onda incluyen amplitud, frecuencia (medida en Hz), longitud de onda (λ, distancia en metros), y período (T, tiempo en segundos).
• La fórmula V = F λ muestra que la frecuencia y la longitud de onda son inversamente proporcionales.
• En el espectro de ondas sonoras, los ultrasonidos se encuentran por encima de 20.000 Hz (20 kHz), más allá del rango audible humano.
• Los murciélagos y los delfines tienen un "radar" interno para mandar ultrasonidos, recogerlos inmediatamente y establecer un mapa de lo que tienen alrededor para dirigirse.

¿Cómo se producen los ultrasonidos?

• Los ultrasonidos se producen utilizando cristales piezoeléctricos.
• Estos cristales convierten la energía eléctrica en mecánica y viceversa.
• Al aplicar una corriente eléctrica al cristal, este vibra y genera ondas de ultrasonido.
• Las ondas reflejadas golpean los cristales, causando que vibren y generen una corriente eléctrica que se analiza.

¿Qué es la ecografía?

• Se basa en el uso de ondas de ultrasonido emitidas por una sonda (emisor).
• Las ondas de ultrasonido interactúan con los órganos y tejidos.
• Los ecos regresan a la sonda (receptor).
• Un software transforma estos ecos en imágenes.

Ecografía en modo B

• Es el modo más utilizado en el diagnóstico por la imagen.
• Las señales se muestran como una imagen anatómica bidimensional.
• Es suficientemente rápida para mostrar el movimiento en tiempo real, como latidos cardíacos.
• Las imágenes proporcionan información anatómica y funcional.

Transductor o sonda

• Es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en mecánica y viceversa.
• Los cristales piezoeléctricos permiten la conversión de las energías.
• El haz de ultrasonido que emite la sonda es muy fino, con un grosor de 1 mm.
• Los transductores se diferencian fundamentalmente en la frecuencia a la que trabajan.
• La frecuencia se mide en Hercios (Hz).
• En ecografía, se maneja un rango entre 2 y 20 megahercios (MHz).
• Un Hercios (Hz) equivale a un ciclo por segundo.
• Un Khz equivale a 1.000 Hz.
• Un Mhz equivale a 1.000.000 Hz.
• Un Ghz equivale a 1.000.000.000 Hz.
• A mayor frecuencia hay menor penetración, pero más resolución.
• A menor frecuencia mayor penetración a costa de una menor resolución.
• Si se usan frecuencias altas (entre 10 y 18 MHz), se usan sondas lineales para estructuras superficiales como músculos, tendones, ligamentos, tiroides, etc.
• Estas frecuencias altas son versátiles y se pueden usar en ecografía pediátrica para estudiar caderas, transfontanelar y abdomen en bebés.
• En ecografía del tobillo y del pie se usan frecuencias de 10-15 MHz.
• No se deben usar menos de 10 MHz, excepto para la aponeurosis plantar, donde se pueden usar frecuencias más bajas si es necesario.
• La resolución axial es la capacidad de distinguir dos puntos como distintos cuando están alineados al transductor.
• A mayor frecuencia del transductor, mayor resolución axial.
• La resolución lateral es la capacidad de distinguir dos puntos separados cuando están uno al lado del otro.
• La resolución lateral depende del diseño del transductor y se puede modificar ajustando el ancho de la zona focal.
• Se debe usar la mayor frecuencia posible para obtener la imagen con máxima resolución posible.

Tipos de sonda

• Lineales
• Sectoriales
• Convexos
• Intracavitarias
• Los transductores electrónicos de barrido lineal se usan en el esqueleto.
• Este tipo de transductor facilita el estudio de los elementos dispuestos en sentido paralelo al plano cutáneo y, en particular, de las estructuras tendinosas en el plano longitudinal.
• También hay sondas multifrecuencia.

Atenuación e impedancia

• Es la disminución de la intensidad de la onda sonora en función de la distancia recorrida.
• La intensidad de la onda disminuye exponencialmente con la distancia recorrida.
• La impedancia acústica es la resistencia que ofrece un órgano o estructura al paso de los ultrasonidos.
• Es una propiedad ligada a la densidad del medio.
• Es el producto de la densidad (D) del medio por la velocidad (V) a la que el ultrasonido lo atraviesa (Z = D x V).
• El hueso es la estructura con mayor impedancia acústica, y el gas, el medio con menor impedancia.
• Cuando el haz de ultrasonido viaja por el tejido, encuentra diferentes medios, y en la unión de estos medios se produce parte del reflejo del haz.
• Estas uniones de medios distintos se conocen como interfases.
• Una interfase es el plano de contacto entre medios con diferentes impedancias acústicas.
• Los sólidos tienen una alta impedancia, y los líquidos, partes blandas y gases tienen una baja impedancia.
• Los ultrasonidos necesitan un medio elástico y deformable para su propagación.
• Un medio acuoso es ideal, y un medio aéreo es bastante peor.
• El transductor siempre debe emplearse con algún tipo de barrera física: una funda específica para transductores.
• La intensidad de la refracción y reflexión es proporcional a la impedancia de los tejidos (interfase).

Otros aspectos de la ecografía

• La ganancia es la capacidad de modificar la amplitud del eco, resultando en una imagen más o menos brillante.
• Los cambios de la ganancia general afectan a toda la imagen por igual y dependen de las características de cada paciente.
• La ganancia se puede modificar manualmente en el ecógrafo.
• El rango dinámico es un valor dependiente del operador que manipula la señal de retorno ajustando el brillo y contraste de la imagen.
• Un rango dinámico alto da una imagen suave con muchos grises.
• Un rango dinámico bajo da una imagen con más blancos y negros, más contrastada.
• El rango dinámico adecuado permite ver dos estructuras de ecogenicidad parecida.
• La profundidad es un ajuste ecográfico para controlar la distancia de trabajo deseada, medida en centímetros.
• La profundidad máxima es de 4 cms para estudios de tejidos superficiales.
• La profundidad es de 15 cms para estudiar el abdomen de un adulto.
• El congelador de imagen o freezer sirve para detener la imagen en pantalla y ver si es correcta antes de guardarla.
• El cine es un ajuste que permite revisar una serie de imágenes guardadas antes de pulsar el congelador, para "rebobinar" y encontrar la imagen buscada.
• Los pictogramas son figuras que apoyan la documentación fotográfica.
• Suelen ser un pequeño esquema anatómico de la zona a estudiar, con una barrita o flecha que indica el lugar de corte de la sonda.
• Los cortes ecográficos suelen ser longitudinales (sagitales), transversales (axiales) u oblicuos.
• Todas las sondas tienen por convención una marca en uno de sus extremos que se relaciona con una señal en la pantalla.

Cortes ecográficos

• En cortes longitudinales, se coloca la sonda en el eje longitudinal o sagital del cuerpo con en el testigo del transductor mirando craneal
• La parte craneal de las estructuras aparece a la izquierda en la pantalla, y la parte caudal aparece a la derecha.
• En cortes transversales, la sonda se coloca en el eje transverso u horizontal del cuerpo con el testigo del transductor mirando a la derecha del paciente
• La parte derecha de las estructuras aparece a la izquierda en la pantalla, y la parte izquierda aparece a la derecha.
• La reflexión es máxima cuando la onda sonora incide de forma perpendicular a la interfase entre dos tejidos. La intensidad con la que un haz de ultrasonido se refleja variará en función del ángulo de incidencia o insonación.
• Si el haz ultrasónico se aleja sólo unos cuantos grados de la perpendicular, el sonido reflejado no regresará al centro de la fuente emisora y será tan sólo detectado parcialmente.

Factores importantes a considerar durante una ecografía

• La correcta posición del paciente y el ecografista.
• Realizar movimientos activos y pasivos necesarios.
• Se debe probar el ecógrafo en enfermos reales (personas de edad avanzada, obesos).
• Se debe analizar las imágenes aumentándolas al máximo y no en pantalla pequeña.
• Es importante realizar mantenimiento regular del equipo:
  • Asegurar la calidad de imagen y realizar diagnósticos efectivos.
  • El incremento de la vida útil del ecógrafo y todos sus componentes.
  • El funcionamiento y la productividad sin interrupciones.
• Desconectar la energía eléctrica.
• No usar alcohol isopropílico.
• Limpiar y desinfectar el cabezal del transductor después de cada examen.
• No usar escobillas.
• Evitar los golpes.
• Usar correctamente el gel.
• No frotar la ventana del transductor.
• Usar un limpiador para monitores.
• Protección: usar guantes y lentes protectores.

Información adicional

• El Doppler se emplea en el sistema locomotor en el pie y el tobillo, facilita el estudio de los flujos lentos, para la evolución de una lesión tendinosa o ligamentosa, en postoperatorio y la estadificación de las sinovitis .
• La elastografía (sonoelastografía) estudia deformabilidad del tejido al aplicar presión y obtiene información que calcula resistencia del tejido.
• Se utiliza para valorar la rigidez, el análisis de la cantidad de grasa hepática y valorar la inflamación.
• El intervencionismo debe ser guiado por ultrasonido.
• Para realizar ecografías, el operador debe estar cómodo y sin movimiento y debe realizarse a dos manos.

Artefactos

• Imágenes no reales en la imagen ecográfica debido a alteraciones del haz de ultrasonido producidas al atravesar estructuras con diferentes propiedades.
• La sombra acústica posterior es una zona sin ecos (“negra”) que aparece detrás de estructuras que reflejan todos los ultrasonidos (hueso, calcio, metal).
• El refuerzo acústico posterior es una zona hiperecogénica que aparece detrás de una estructura anecoica (líquidos).
• Una estructura anisotrópica muestra propiedades diferentes dependiendo de la dirección del haz de ultrasonido.
• La anisotropía es muy común en los tendones.

Semiología ecográfica

• La ecogenicidad puede ser:
  • Anecoico/Anecogénico: Líquido (biliar, amniótico, orina, sangre fresca, etc).
  • El aire no propaga el sonido.
  • Hipoecoico/Hipoecogénico: Grasa, órganos parenquimatosos.
  • Hiperecoico/Ecogénico: Calcio, grasa, aire en cavidad.
• Tipos de lesiones ecográficas:
  • Sólidas: Homogéneas y Heterogéneas.
  • Quísticas: Uniloculares y Tabicadas.
  • Mixtas: Sólido- quísticas.

Ecografía músculoesquelética

• Ventajas:
  • Alta disponibilidad
  • No radiaciones ionizantes
• Desventajas
  • Operador dependiente
• ¿Cuándo se utiliza?
  • Evaluación de tejidos blandos superficiales y de fracturas superficiales
  • Evaluación vascular (Doppler)

Efecto Doppler

• El haz reflejado conserva la misma frecuencia que la emitida, si el haz de ultrasonido rebota en una estructura estática.
• Su frecuencia cambia si el haz de US se refleja en una estructura en movimiento, ya sea que aumente o disminuya según se acerque al transductor.
• Los cambios se relacionan con la velocidad del movimiento de la particula y puede ser calculado por el aparato
• Indicaciones:
  • Patología vascular cerebral: estudio de carótidas.
  • Patología abdominal.
  • Patología arterial y venosa de las extremidades: trombosis venosa profunda.
• El Doppler color asigna un color a una escala predefinida al flujo observado según su dirección y velocidad sobre una imagen bidimensional.
• Se evalua cualitativamente el movimiento
• El Power color Doppler (Doppler potencia o Doppler energía), detecta flujos de menor velocidad que el modo doppler color.
• No permite evaluar la dirección ni la velocidad

Equipos: consola

• Modos de trabajo: 2D, Doppler, 3D, etc...
• Ganancia Total, botón giratorio coincidente con el modo de trabajo (Ganancias independientes)
• Ganancia Parcial (potenciometros en vertical)
• Congelado o Freezer, el más grande, el más usado
• Medidas o Caliper
• Trackball para medidas, textos, opciones de menú
• Botón de impresión y de almacenamiento