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El Servicio de Radiofísica y Protección Radiológica del HospitalUniversitario Marqués de Valdecilla de Santander ha implantado, des-de el comienzo de 2002, un programa de control de calidad aplicable atodos los ecógrafos pertenecientes al Servicio Cántabro de Salud. Den-tro de este programa se ha realizado el diseño de los procedimientos demedida de los distintos parámetros que caracterizan el funcionamientode estos equipos.

En este trabajo se exponen los parámetros básicos de imagen de losecógrafos (uniformidad, zona muerta, profundidad de penetración,punto focal, distancias, resolución y detección de masas), los procedi-mientos que se utilizan para efectuar un seguimiento sistemático de suestado de funcionamiento y las tolerancias aplicables. También se pro-pone un modelo de formulario para la toma de datos y la valoracióndel control. Además, se realiza una indicación del tipo de equipamien-to necesario para la medida de estos parámetros.

Por tanto, se trata de una metodología probada que permite determi-nar los parámetros de imagen que caracterizan el funcionamiento delos ecógrafos en modo B tiempo real.

Palabras clave: Maniquí de ultrasonidos. Control de calidad. Ecogra-fía.

Quality Control in UltrasonographyThe Radiophysics and Radiologic Protection Service of the Mar-

qués de Valdecilla University Hospital in Santander implemented aquality control program for all ultrasound examinations performed forthe Cantabrian Health Service at the beginning of 2002. Within thisprogram, procedures were designed to measure the distinct parametersthat characterize the functioning of ultrasound devices.

This report delineates the basic imaging parameters for ultrasono-graphy (uniformity, dead zone, depth of penetration, focal point, dis-tances, resolution, and detection of masses), the procedures used tocarry out a systematic quality control of the state of functioning, andthe applicable tolerances. Furthermore, a model form for data collec-tion and control evaluation is proposed. An indication of the type ofequipment necessary to measure these parameters is also provided.

These are proven methods that enable the imaging parameters thatcharacterize the functioning of sonography units in B-mode real timeto be determined.

Key words: Ultrasound mannequin. Quality control. Ultrasonography.

E l objetivo de la ecografía es conseguir, mediante el uso deultrasonidos, unas imágenes con la calidad adecuada para

obtener información diagnóstica válida. Para ello, y de formaanáloga al radiodiagnóstico, es preciso diseñar y aplicar unprograma de control de calidad1-3. Este programa consistirá enverificar que los parámetros de imagen que caracterizan a losecógrafos cumplen con unas especificaciones previamente esta-blecidas, debiéndose realizar, en caso contrario, una revisión oreajuste del equipo controlado. Para que el programa tenga va-lidez y sus resultados sean contrastables, se deben diseñar, es-cribir y mantener actualizados las especificaciones y los proce-dimientos de medida de los distintos parámetros de los equi-pos, incluyendo también una descripción de los mediosmateriales empleados para la determinación de cada uno deellos.

En este trabajo se presentan los procedimientos de medida delos parámetros básicos de imagen (sin tener en cuenta los rela-cionados con la aplicación del efecto Doppler) que el Servicio deRadiofísica y Protección Radiológica del Hospital Universitario

Marqués de Valdecilla de Santander está aplicando en todos losequipos de ecografía del Servicio de Radiodiagnóstico del hospi-tal desde principios de 2002. Se describe el equipamiento míni-mo necesario así como una metodología para el control de cali-dad de los ecógrafos.

Los procedimientos que se describen se han desarrollado, bá-sicamente, a partir de los métodos propuestos por el fabricantedel maniquí utilizado4.

MATERIAL Y MÉTODO

Descripción del maniquí

Existen varios maniquíes comerciales que simulan el compor-tamiento del tejido blando frente a los ultrasonidos (en velocidady atenuación) y que se pueden utilizar para efectuar el control deimagen de los equipos de ecografía. Estos maniquíes están ela-borados con materiales sólidos y elásticos y disponen de diver-sos objetos de prueba3.

Los objetos de prueba necesarios para la determinación de losparámetros básicos de la imagen son:

— Patrón de resolución de campo próximo. Formado por vari-llas de nylon paralelas y equidistantes entre sí, tanto horizontalcomo verticalmente, y a determinadas profundidades con respec-to al borde superior de la superficie de barrido.

CALIDAD

Control de calidad de ecógrafosManuel Alonsoa • M.Josefa Castañedaa • Nieves Díaz-Canejab • Isabel Gutiérrezb • Graziella Lópezb

aServicio de Radiofísica y Protección Radiológica. Hospital Universitario Marqués de Valdecilla. Santander.bFacultad de Medicina. Universidad de Cantabria. Santander. España.

Correspondencia:

MANUEL ALONSO. Servicio de Radiofísica y Protección Radiológica. Hos-pital Universitario Marqués de Valdecilla. 39008 Santander. España.alonso@humv.es

Recibido: 4-IX-2003Aceptado: 6-IV-2004

— Patrón vertical. Formado por un conjunto de varillas de ny-lon paralelas, equidistantes entre sí y situadas en el plano verticalcentral del maniquí. El patrón vertical permite evaluar los si-guientes parámetros: profundidad de penetración, calibración dela distancia vertical y zona focal del sistema de imagen.

— Patrón horizontal. Formado por un conjunto de varillas denylon paralelas, equidistantes entre sí y situadas en un plano ho-rizontal del maniquí a una profundidad media.

— Patrón de resolución axial. Formado por un conjunto depares de varillas paralelas con igual separación entre sus centrosen sentido horizontal; la distancia vertical entre los centros decada par aumenta de forma ascendente.

— Patrón de resolución lateral. Formado por uno o variosgrupos de varillas situadas a unas determinadas profundidades;cada grupo está constituido por un conjunto de varillas paralelassituadas horizontalmente, la separación entre sus centros aumen-ta de forma ascendente.

— Patrón de masas quísticas. Formado por una fila diagonalde cilindros que tienen una dispersión menor que el material defondo; los diámetros y las profundidades de los cilindros son va-riables. Permite probar la capacidad del ecógrafo de obtenerimágenes de quistes de distintos tamaños y a distinta profundi-dad.

— Patrón de masas sólidas. Formado por una fila diagonal decilindros que tienen una dispersión mayor que el material delfondo; los diámetros y las profundidades de los cilindros son va-riables. Permite probar la capacidad del ecógrafo de obtenerimágenes de tumores sólidos de distintos tamaños y a distintaprofundidad.

Parámetros básicos de imagen

Uniformidad

Se define como la capacidad que tiene el ecógrafo para repre-sentar, con el mismo brillo en la pantalla, ecos de la misma mag-nitud y profundidad3,4. Esta es una prueba adecuada para com-probar que todos los cristales de la sonda están funcionando deforma correcta.

Resolución de campo próximo

El patrón de resolución de campo próximo evalúa la distanciadesde la cara frontal de la sonda hasta el eco identificable máscercano. Esta región, en donde no se obtiene información útil, sedenomina «zona muerta». La zona muerta se debe a que el siste-ma de ultrasonidos no puede enviar y recibir datos simultánea-mente. Ésta depende del instrumento y disminuye cuando au-menta la frecuencia3,4. Un cambio en la zona muerta del sistemaindica la existencia de algún problema en la sonda, en el sistemade pulsos o en ambos.

Profundidad de penetración

La profundidad de penetración, o profundidad máxima de vi-sualización, es la mayor distancia en el maniquí para la cual sepueden detectar las señales de eco debidas a las retrodispersio-nes en el material simulador del tejido3,4. La profundidad de pe-

netración depende de la frecuencia de la sonda, de la atenuacióndel medio y de los ajustes del sistema.

Punto focal

La región más estrecha en el perfil del haz ultrasónico es elpunto focal. La región que rodea al punto focal con una intensi-dad máxima de 3 dB es la zona focal3,4. Las mejores imágenes seobtienen dentro de la zona focal.

Distancias

La distancia vertical se define como la distancia a lo largo deleje del haz y la horizontal como su perpendicular3,4. Las distan-cias se usan para medir áreas, volúmenes, profundidades y tama-ños de objetos.

Resolución

Se define como la capacidad de un sistema de ultrasonidos pa-ra resolver, es decir, detectar como distintos, dos objetos que es-tén próximos3,4. Si es en la dirección del eje del haz se llamaaxial y si es perpendicular a dicho eje se llama lateral. La resolu-ción axial es proporcional a la longitud del pulso ultrasónicotransmitido por el sistema. La resolución lateral mejorará con unestrechamiento del haz, por consiguiente la resolución lateral se-rá mejor en la zona focal.

Detección de masas

Se define como la capacidad del sistema para detectar estruc-turas quísticas (dispersión menor que el fondo) y estructuras tu-morales (dispersión mayor que el fondo)3,4. Los equipos tienenuna tendencia a representar estas estructuras más pequeñas de loque son realmente y con bordes irregulares en lugar de lisos. Esde desear que estas deformaciones sean mínimas.

Procedimiento de medida

En el anexo 1 se presenta un modelo de formato para la tomade datos y la valoración del control, inspirado en el maniquíCIRS 40. En la figura 1 se muestran los objetos de prueba de es-te maniquí.

Uniformidad

Seleccionando la profundidad máxima y utilizando, si es posi-ble, la opción multifoco o el foco que optimice la imagen, se ali-nea la sonda hasta que todos los objetos de prueba aparezcanmaximizados. Se congela la imagen y se observa la aparienciageneral del maniquí. Seguidamente debe observarse que todaslas regiones que están a la misma profundidad estén representa-das con la misma intensidad a lo ancho de la imagen.

Resolución de campo próximo

Se debe obtener una imagen a la profundidad mínima y con lafocalización más próxima a la superficie. Cuando los objetos del

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patrón de campo próximo estén claramente representados secongelará. Se cuenta el número de objetos que se ven y se restaéste del número total de objetos de prueba para obtener el tama-ño de la zona muerta.

Profundidad de penetración

Utilizando la profundidad, la potencia y la ganancia máximasy, si es posible, la multifocalización o el foco que optimice laimagen, se alinea la sonda de tal forma que todos los objetos delpatrón vertical estén representados con su nivel de intensidadmáximo, teniendo cuidado de no confundir el ruido electrónicocon los dispersores más profundos (el ruido electrónico se move-rá, los dispersores permanecerán estacionarios). Se congela laimagen y se cuenta el número de puntos del patrón vertical quese ven.

Punto focal

Utilizando la profundidad máxima se alinea la sonda hastaque todos los objetos del patrón vertical aparezcan representadoscon un nivel de intensidad máximo. Se congela la imagen. Algu-nos de los objetos del patrón se ven en la imagen como líneaspequeñas en vez de puntos. Se cuenta la posición del punto quese ve con mayor nitidez. Este valor es el del punto focal.

Si se utiliza una sonda de focalización variable, se repite elprocedimiento para distintas focalizaciones.

Exactitud de la distancia

— Vertical. Utilizando la profundidad máxima y el foco queoptimice la imagen, se alinea la sonda de tal forma que los obje-tos del patrón vertical se vean con una intensidad máxima. Secongela la imagen. Se utiliza el calibre electrónico del ecógrafopara medir, en la imagen, la distancia entre dos varillas del pa-trón vertical y se compara con la distancia real del patrón.

— Horizontal. Utilizando la profundidad máxima y el focoque optimice la imagen, se alinea la sonda hasta que todos losobjetos del patrón horizontal aparezcan en la pantalla con un ni-vel de intensidad máximo. Se congela la imagen. Se utiliza el ca-libre electrónico del ecógrafo para medir, en la imagen, las dis-tancias entre las varillas del patrón horizontal anterior y posterioral cruce de este patrón con el vertical. Se compara con la distan-cia real del patrón.

Resolución

— Axial. Utilizando la profundidad y la focalización más pró-xima al patrón de resolución, se alinea la sonda hasta que todossus objetos aparezcan en la pantalla con un nivel de intensidadmáximo. Se congela la imagen y se examina para determinarcuál es el último par de objetos que se distingue como dos enti-dades separadas en la dirección axial. La resolución axial se ano-ta como la distancia vertical que separa el último par de objetosque puede ser resuelto.

— Lateral. Utilizando la profundidad y la focalización máspróxima al patrón de resolución, se alinea la sonda hasta que to-dos sus objetos aparezcan en la pantalla con un nivel de intensi-dad máximo. Se congela la imagen y se examina para determinar

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Fig. 1.—Disposición de los objetos de prueba del maniquí.

TABLA 1

VALORES ESPECIFICADOS DE LOS PARÁMETROS DE IMAGEN

Uniformidad Apariencia uniforme de la imagen

Zona muerta ≤ 7 mm para frecuencia ≤ 3 MHz≤ 5 mm para 3 MHz < frecuencia

< 7 MHz≤ 3 mm para frecuencia ≥ 7 MHz

Profundidad de penetración Desviación ≤ ± 10% de la de referencia inicial

Punto focal Desviación ≤ ± 1 cmDistancia vertical Desviación ≤ ± 1 mm o ± 1,5%,

el que sea mayorDistancia horizontal Desviación ≤ ± 3 mm o ± 3%,

el que sea mayorResolución axial ≤ 2 mm para frecuencia ≤4 MHz

≤ 1 mm para frecuencia > 4 MHzResolución lateral Desviación ≤ ± 1 mm del valor

de referenciaDetección de masas quísticas Distorsión apreciable

o disminución en más de un objeto con respecto a lareferencia

Detección de masas sólidas Distorsión apreciable o disminución en más de un objeto con respecto a la referencia

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cuál es el número de objetos del patrón que son resueltos comoobjetos distintos en la dirección lateral. Se anota este número yla distancia horizontal que separa a estos objetos como resolu-ción lateral.

Si existen varios patrones de resolución lateral a diferentesprofundidades, se realiza esta medida para cada uno de ellos, yaque la resolución lateral varía con la profundidad.

Detección de masas quísticas

Utilizando la profundidad máxima y la opción multifoco, si esposible, o el foco que optimice la imagen del patrón de masasmenos dispersoras que el fondo, se alinea la sonda hasta que elpatrón aparezca en la pantalla con un nivel de intensidad máxi-mo. Se congela la imagen y se cuenta el número de objetos visi-bles (perfectamente distinguibles del fondo y de forma circular).

Detección de masas sólidas

Utilizando la profundidad máxima y la opción multifoco, si esposible, o el foco que optimice la imagen del patrón de masasmás dispersoras que el fondo, se alinea la sonda hasta que el ob-jeto del patrón se maximice. Se congela la imagen y se cuenta elnúmero de objetos visibles (perfectamente distinguibles del fon-do y de forma circular).

Especificaciones

En general, se deben tomar referencias iniciales de todos losparámetros y comprobar su estabilidad en el tiempo mediantecontroles periódicos. Inicialmente, parece razonable una periodi-cidad anual, si bien se deberán realizar estos controles tras cual-quier modificación o reparación que afecte a la imagen. En la ta-bla 1 se presentan los valores especificados para los parámetrosque se describen en el apartado 21,3,5.

BIBLIOGRAFÍA

1. Bushong SC, Archer BR. Diagnostic ultrasound: physics, biology andinstrumentation. St Louis: Mosby-Year Book, Inc.; 1991.

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ANEXO 1

CONTROL DE CALIDAD DE ECÓGRAFOS

Servicio: Sala: Equipo:

Maniquí: Informe referencia: Fecha:

1. Consideraciones generales

Observaciones. Ref.: referencia; Prof.: profundidad; Sel.: seleccionado.

Sonda Denominación Rango de frecuencias Frecuencia utilizada Profundidad máxima

1

2. Control de imagen

Sonda1

Ref.

Patrón resol. axial Sí-no

Patrón resol. lateral (3 cm) Sí-no

Patrón resol. lateral (6 cm) Sí-no

Patrón resol. lateral (10 cm) Sí-no

Patrón horizontal Sí-no

Sonda 1

Prof. mínima (cm)

Foco mínimo

N.o objetos vistos

Zona muerta (9-N.o)

Ref.

Sonda 1

Foco seleccionado

N.o objetos vistos

Prof. (mm)

Ref. (mm)

Sonda 1

Foco seleccionado

N.o objetos focalizados

Ref.

2.4 Punto focal

Valoración: correcto [ ], incorrecto [ ]

Valoración: correcto [ ], incorrecto [ ]

Valoración: correcto [ ], incorrecto [ ]

Valoración: correcto [ ], incorrecto [ ]

2.3 Profundidad de penetración

2.2 Zona muerta

Sonda 1

Foco seleccionado

Objetos seleccionados 5.o y 7.o

Distancia nominal

Distancia medida

Error (%)

Valoración: correcto [ ], incorrecto [ ]

2.5 Exactitud de la distancia2.5.1 Vertical

Diámetro BordesSonda objeto (mm) Foco sel. regulares Ref.

2 Sí-no

14 Sí-no

6 Sí-no

8 Sí-noValoración: correcto [ ], incorrecto [ ]

2.7 Detección de masas2.7.1 Masas quísticas

Diámetro BordesSonda objeto (mm) Foco sel. regulares Ref.

2 Sí-no

14 Sí-no

6 Sí-no

8 Sí-noValoración: correcto [ ], incorrecto [ ]

2.7.2 Masas sólidas

Sonda 1

N.o de pares de objetos resueltos

Resol. (mm)

Ref. (mm)

Valoración: correcto [ ], incorrecto [ ]

2.6 Resolución2.6.1 Axial

Prof. Prof. Foco N.o objetos Resol. Ref.

Sonda patrón Sel. Sel. vistos (mm) (mm)

13 cm

6 cm

10 cm

Valoración: correcto [ ], incorrecto [ ]

2.6.2 Lateral

Sonda 1

Foco seleccionado

Objetos seleccionados 3.o y 5.o

Distancia nominal

Distancia medida

Error (%)

Valoración: correcto [ ], incorrecto [ ]

2.5.2 Horizontal2.1 Uniformidad