Diagnóstico por ultrasonidos. Diagnóstico por la imagen. LolaFFB

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DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN LOLA FERNÁNDEZ DE LA FUENTE BURSÓN TEMA 2. DIAGNÓSTICO POR ULTRASONIDOS CONTENIDO 1. Concepto. 2. Velocidad de propagación. 3. Impedancia acústica. 4. Atenuación. 5. Efecto Doppler. 6. Ecógrafo. 7. Transductores. 8. Ecografía en modo B. 9. Semiología ecográfica. 10. Sombra acústica posterior. 11. Refuerzo acústico posterior. 12. Utilidad de la ecografía. 1. CONCEPTO La ecografía es una técnica de diagnóstico por la imagen que emplea los ultrasonidos (US) para generar imágenes del interior del organismo. Se basa en la detección y representación del US reflejado por los tejidos del paciente, denominado “eco”. Es una de las técnicas más utilizadas debido al carácter inocuo de la misma. Los US son lanzados por una fuente emisora hacia el organismo, donde atraviesan los tejidos hasta llegar a una interfase (zona que separa dos tejidos de distintas características ecogénicas). Es aquí donde se refleja cierto porcentaje del US, lo cual permite que éste sea detectado y procesado por el ecógrafo en forma de imagen en escala de grises para su estudio posterior. PÁGINA 1

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Apuntes de clase ampliados. 4º HUVM - Facultad Medicina - Universidad Sevilla - Curso 2012-2013.

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DIAGNÓSTICO POR LA IMAGENLOLA FERNÁNDEZ DE LA FUENTE BURSÓN

TEMA 2. DIAGNÓSTICO POR ULTRASONIDOS

CONTENIDO

1. Concepto.

2. Velocidad de propagación.

3. Impedancia acústica.

4. Atenuación.

5. Efecto Doppler.

6. Ecógrafo.

7. Transductores.

8. Ecografía en modo B.

9. Semiología ecográfica.

10. Sombra acústica posterior.

11. Refuerzo acústico posterior.

12. Utilidad de la ecografía.

1. CONCEPTO

La ecografía es una técnica de diagnóstico por la imagen que emplea los ultrasonidos (US) para generar imágenes del interior del organismo. Se basa en la detección y representación del US reflejado por los tejidos del paciente, denominado “eco”. Es una de las técnicas más utilizadas debido al carácter inocuo de la misma.

Los US son lanzados por una fuente emisora hacia el organismo, donde atraviesan los tejidos hasta llegar a una interfase (zona que separa dos tejidos de distintas características ecogénicas). Es aquí donde se refleja cierto porcentaje del US, lo cual permite que éste sea detectado y procesado por el ecógrafo en forma de imagen en escala de grises para su estudio posterior.

Los US son ondas sonoras que se originan gracias a la vibración de un cuerpo elástico (cristales piezoeléctricos) y requieren de un medio material (tejidos corporales) para propagarse, ya que no pueden hacerlo por el vacío.

Su producción fue descubierta por Pierre y Curie; y se basa en un fenómeno, denominado “efecto piezoeléctrico”, de transformación de energía eléctrica en acústica (y viceversa) gracias a la deformación que causan dichas energías al

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atravesar el interior de determinados tipos de cristal. Por tanto, podemos decir que el cristal piezoeléctrico actúa tanto como fuente emisora, como objeto receptor del US:

Ee → cristal piezoeléctrico → Ea ; Ea → cristal piezoeléctrico → Ee

Como ondas sonoras que son, comparten las características del resto de sonidos audibles: son ondas mecánicas de presión que se transmiten en el tiempo con una amplitud, frecuencia y longitud de onda concretas. La frecuencia de los US, supera la del sonido audible (20.000 c/s = 20 KHz, límite máximo de la audición humana) y se sitúa entre los 2 y los 20 MHz, en su aplicación a la práctica médica.

2. VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN

La velocidad con la que se propagan los US, depende de la densidad y elasticidad de los tejidos que atraviesan, tal como vemos en esta gráfica:

En las partes blandas, que son las más estudiadas por ecografía (vísceras sólidas y músculos), alcanzan una velocidad media de 1540 m/s. En otros medios, como el aire, la velocidad de propagación es tan baja (330 m/s), que reflejan los US, por lo que se considera que las vísceras huecas rellenas de gas (pulmones) no pueden estudiarse con esta técnica. Esta velocidad también es reducida en medios grasos, por lo que complica el estudio de pacientes obesos. En el hueso, por el contrario, los US

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alcanzan una gran velocidad, tanta que éste absorbe los US, impidiendo también el estudio de los mismos.

3. IMPEDANCIA ACÚSTICA

La impedancia acústica se representa con la letra “Z” y viene dada por el cociente entre la densidad y la velocidad de propagación del US en dicho medio.

Z = D / Vp

La reflexión del US (eco) se produce cuando la onda sonora pasa entre dos medios de distinta impedancia. Además, la amplitud de este eco será mayor cuanto mayor sea la diferencia de impedancia de ambos medio, creando zonas de interfase muy brillantes en la imagen.

Por ejemplo, en el paso de tejido sólido a aire (por ejemplo en la interfase hígado-pulmón), la proporción del sonido reflejado es casi 1. Esto se debe a que la densidad del aire es muy baja y la Vp del mismo,

como ya hemos mencionado, es extremadamente lenta. Todo esto provoca una diferencia de impedancia tal, que el US es incapaz de pasar al segundo medio y se refleja casi en su totalidad, haciendo que el diafragma se vea muy bien delimitado y de un color blanco brillante.

4. ATENUACIÓN

Las ondas de US son ondas que contienen energía, la cual se modifica al atravesar zonas heterogénas del organismo. La atenuación, por tanto, no es más que la pérdida de intensidad del haz del US al avanzar por los tejidos. Ésta se debe a procesos como absorción, dispersión, refracción y reflexión.

La atenuación depende de ciertos factores:

Frecuencia del US . Frecuencia y atenuación tienen una relación directamente proporcional (“a mayor frecuencia de onda, mayor será su atenuación”). Este hecho nos permite seleccionar la frecuencia adecuada según la zona de estudio. En concreto, para estudiar tejidos superficiales empleamos sondas de alta frecuencia, mientras que para estudiar zonas más internas del organismo utilizamos las de baja frecuencia. Esto es porque las bajas frecuencias permiten una alta penetrancia a través de los tejidos (aunque se

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reduzca la nitidez) y las altas frecuencias nos ofrecen una gran definición (aunque pronto dejen de transmitirse).

Características del medio . La atenuación varía según las propiedades del tejido en cuestión. Por ejemplo, el hueso produce una gran atenuación por lo que, pese a su alta velocidad de propagación, no podrá ser estudiado mediante ecografía. Lo mismo ocurre con el aire, el peor “enemigo” de la ultrasonografía.

5. EFECTO DOPPLER

Si la interfase entre dos medios está en movimiento, la frecuencia del eco recibido será distinta de la del ultrasonido de origen. Es este cambio de frecuencia al que denominamos “efecto doppler” y nos permite estudiar con precisión la actividad de los distintos órganos del cuerpo. En concreto el grado de vascularización y la velocidad de la sangre a su paso (porque ésta se mueve en el interior de los vasos).

Una vez que la onda del US choca contra una interfase en movimiento, la onda reflejada cambiará de frecuencia

en función de la velocidad que posea la interfase insonada. Por ejemplo, la sangre en las arterias reflejará la onda a una frecuencia mayor que la de las venas, ya que por las primeras la sangre circula a mayor velocidad. Gracias al estudio de la velocidad de la sangre podemos ver el pulso de los vasos estudiados en una gráfica.

El efecto doppler, pues, nos ofrece la posibilidad de estudiar diversas vasculopatías, como artropatías obliterantes, trombosis venosas…especialmente en los vasos supraaórticos, los de las vísceras abdominales (hígado y riñones) y los de los MMII.

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Con la unión de la ultrasonografía y el efecto doppler obtenemos imágenes compuestas de, por un lado, la observación anatómica (en escala de grises) y, por otro, el análisis del flujo sanguíneo de los tejidos estudiados (en color). Porque, efectivamente, el efecto doppler utiliza un código de colores, en el que el rojo representa lo que se acerca hacia el transductor (arterias), y en azul lo que se aleja del mismo (venas).

Imagen de vasos hepáticos con ECO-Doppler

6. ECÓGRAFO

El ecógrafo se compone de cuatro elementos:

1. Monitor, pantalla que nos muestra las imágenes del interior del organismo ya procesadas.

2. Unidad de procesamiento, la que genera dichas imágenes a partir de la onda reflejada por los tejidos.

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3. Panel de control, que contiene varios botones reguladores de ciertos parámetros, como la frecuencia, para obtener la mayor calidad de imagen posible.

4. Transductor (o sonda): el que contiene los cristales piezoeléctricos y, en consecuencia, emite y recibe los US. Existen varios tipos según la zona del organismo que se desea estudiar (los veremos a continuación).

7. TRANSDUCTORES

Como ya hemos dicho, los transductores son la pieza del ecógrafo en la que se produce el efecto piezoeléctrico. El cristal piezoeléctrico más común en las sondas es el de circonita de titanio.

Es importante colocar un gel acuoso entre la superficie cutánea del paciente y la sonda del ecógrafo. Con esto evitaremos que exista una interfase aire-tejido que refleje la onda sonora, y propiciaremos el paso de dicha onda hacia el interior del organismo.

Recordemos que, a mayor frecuencia, mayor resolución pero menor profundidad; y a menor frecuencia, menor resolución pero mayor profundidad. Una vez dicho esto, pasaremos a estudiar los diferentes tipos de sondas:

Transductores tipo A (Sectoriales o Curvados). Utilizan una muy baja frecuencia (2-5MHz), por lo que permiten estudiar tejidos profundos. Se usan fundamentalmente para el estudio de patologías abdominales y pélvicas:

En los cortes longitudinales con una sonda sectorial, veremos según la zona:

o Zona superior: tejidos situados anteriormente.

o Zona inferior: tejidos situados posteriormente.

o Zona derecha: parte distal del paciente (hacia los pies).

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o Zona izquierda: parte proximal (craneal) del paciente (hacia la cabeza).

Hígado, vesículas y vías biliares.

Páncreas, bazo y riñones.

Aorta Abdominal y Cava Inferior.

Cavidad peritoneal y masas abdominales.

Vejiga, próstata, útero y ovarios.

Órganos sólidos o rellenos de líquido. Para poder observar bien estos últimos el paciente debe estar en ayunas (la vesícula biliar se vacía y colapsa con la ingesta de alimentos, por lo que no podríamos verla) y, en su caso, bebiendo grandes cantidades de agua y aguantando sin miccionar (en el caso de la vejiga).

ECO páncreas

ECO riñón

Transductores tipo B (Lineales). Utilizan una frecuencia elevada (6-15MHz), por lo que nos ofrecen una alta resolución en el estudio de tejidos superficiales, como:

Cuello: glándulas tiroides y paratiroides y

adenopatías.

Órganos reproductores: mama y testículos.

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Arterias carótidas y otros vasos periféricos.

Tejido musculoesquelético y partes blandas.

ECO de tendón de Aquiles

ECO de glándula tiroides

ECO de adenopatía laterocervical

Transductores tipo C (Estrechos). Diseñado especialmente para estudiar el cerebro irradiando el US a través de la fontanela, ya que son de pequeño tamaño. Se usa sobre todo en niños debido al mayor espacio que dejan sus huesos, que aún no han cerrado debidamente.

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8. ECOGRAFÍA EN MODO B

La ecografía en modo B nos ofrece una imagen bidimensional estática y a tiempo real. Además, es multiplanal, es decir, que con ella podemos realizar cortes desde distintos planos a tiempo real: longitudinales, sagitales, axiales… La sensación de movimiento que transmite se debe a que genera un gran número de cortes por unidad de tiempo, pero estos cortes nunca son dinámicos.

Es la modalidad que empleamos en la práctica sanitaria en la actualidad.

9. SEMIOLOGÍA ECOGRÁFICA

Una estructura puede ser:

Anecoica: si no tiene eco en su interior, ya sea porque el sonido se refleje o la atraviese sin dificultad. Se representa de color negro. Es típico de órganos rellenos de líquido (vejiga o lesiones quísticas en órganos sólidos). Todo lo que esté por detrás de una estructura anecoica se verá con mayor nitidez, ya que producen un refuerzo acústico posterior.

Ecogénica: si su interior produce ecos. Se representa en una amplia gama de grises en función de la intensidad del eco reflejado. Es típico de órganos sólidos.

En función de la intensidad ecogénica que posea un tejido en relación con los tejidos circuncidantes, la estructura estudiada será:

Isoecogénica: si posee la misma ecogenicidad que el tejido que la rodea.

Hiperecogénica: si su ecogenicidad es mayor.

Hipoecogénica: si su ecogenicidad es menor.

La ecogenicidad varía según la edad del paciente y la patología en cuestión. Por ejemplo, en el adulto, el hígado es hiperecogénico con respecto a la corteza renal,

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mientras que en el recién nacido son prácticamente isoecogénicos. Debemos tener en cuenta estos cambios para determinar si un tejido es patológico o no.

10. SOMBRA ACÚSTICA POSTERIOR

Una lesión da sombra acústica posterior cuando el sonido es incapaz de atravesarla y se refleja o se absorbe en su totalidad, dando como resultado una banda de sombra negra en los tejidos que quedan por detrás de dicha lesión.

Esta característica es propia de estructuras que contienen aire o calcio. Por ejemplo, el estómago, relleno de aire, provoca una SAP que encubre el páncreas, haciendo muy difícil el estudio de este órgano por ecografía. Esto también ocurre en calcificaciones como los cálculos biliares, y con estructuras óseas como la columna vertebral.

11. REFUERZO ACÚSTICO POSTERIOR

Los US, en cambio, atraviesan muy bien los líquidos, por lo que las lesiones de contenido líquido provocarán un refuerzo de las estructuras que queden posteriormente a las mismas, que se verán con mayor nitidez.

Este RAP es muy útil en el estudio de la pelvis masculina y femenina, que se realiza con la vejiga llena para producir dicho efecto.

12. UTILIDAD DE LA ECOGRAFÍA

La ecografía es una prueba complementaria muy útil en la exploración para la mayoría de las especialidades médicas.

Ventajas:

Es una técnica de fácil disponibilidad.

Permite obtener imágenes a tiempo real.

En contacto con el paciente.

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Es inocua (no usa radiaciones ionizantes), por lo que las pruebas pueden repetirse cuantas veces se requiera sin ningún reparo.

Posee un bajo coste.

Inconvenientes:

Es una técnica operador-dependiente, es decir, que sus resultados dependen del especialista que la ponga en práctica (hay médicos buenos ecografistas y otros no tan buenos).

Hay ciertos tejidos que no se pueden estudiar con esta técnica: los rellenos de aire y el óseo. En ellos o no penetra el US, o se atenúa con una grandísima rapidez. Además, producen sombra acústica posterior.

Los resultados son de mala calidad en pacientes obesos, ya que la grasa también transmite mal el US.

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