Tema 2 - Bases de la Ecografía I y II - 19/09

Clase del 19/09 dada por Guillermo Jofre Satué

Presentación

Historia de la ecografía:

Comenzó con el estudio de los murcielagos, tras la creación del sonar se empezo a usar para diganostico de tumores cerebrales y embriologia al poder ver cosas que los rayos x no podian o en casos en los que las radiaciones no eran recomendables. Mas tarde 1966 se introdujo en la veterinaria.

PRINCIPIOS FÍSICOS ¿Qué es el sonido?

• Energía
• Onda de presión Interactúa con el medio generando zonas de COMPRESIÓN y DESCOMPRESIÓN

Características Ciclo: Fase de compresión y descompresión. Periodo: Tiempo en que transcurre un ciclo Longitud de onda: Distancia que recorre un ciclo Amplitud: Distancia entre el pico de la onda y su base. Intensidad Frecuencia: N.º de Ciclos por unidad de tiempo

• Hercio/Herz (Hz): 1 ciclo x segundo

• Mega Hercio (MHz): 1 millón de hercios. 1 millón de ciclos en un segundo

  

¿CÓMO FUNCIONA EL ECOGRAFO?

Los ultrasonidos pierden intensidad (Impedancia acústica) a medida que atravesan (transmisión) tejidos (dependiendo de la densidad del mismo). No se ha demostrado que genere daños a largo plazo que se hayan detectado. Parte de las ondas rebotan (Reflexión o ECO), estas son las que recibimos y vemos.

Combinación Transmisión+reflexión+absorción

En ecografia no hablamos de negro o blanco sino de Anecoico (negro) y hiperecoico (blanco) y depende de la densidad de los tejidos que reflejan las ondas. En los grises comparamos tejidos en base a sus diferentes densidades seran mas hipoecoicos o mas hiperecoicos.

Si algo refleja todos los Ultrasonidos

• No transmite nada
• Imagen MUY HIPERECOGÉNICA (el objeto, anecoico por debajo).
• Impide visualización de las estructuras por debajo
• Hueso, material mineralizado, metal...

Hipoecoico o Hiperecoico dependiendo del la luminosidad. Higado hipoecoico con respecto al bazo). Pero hay tejidos isoecogenicos que significa que tienen la misma ecogenicidad.

El aire es el peor enemigo porque no transmite bien las ondas de sonido, por eso usamos el gel, para maximizar el contacto con el paciente y maximizar la superficie de contacto. Refleja y dispersa muchoy no genera imágenes reales.

¿CÓMO AFECTA LA LA AMPLITUD Y LA FRECUENCIA A LA IMAGEN?

AMPLITUD: Volumen e intensidad se traduce en luminosidad y ganancia

FRECUENCIA: Define la capacidad de diferenciar dos puntos cercanos. Resolución

Sondas (transductores)

Hay distintos cabezales y hay distintos tipos de frecuencias segun lo que querramos hacer:

Forma: tipo de imagen y huella (zona en contacto con el paciente). Trabajan a distintas frecuencias.

SONDAS LINEALES

• Huella forma recta
• Frecuencias altas (hasta 18 Mhz)
• Imagen trapezoidal o cuadrada
• Altas frecuencias = estructuras en superficie y pacientes pequeños.

SONDAS CÓNVEX (MICROCÓNVEX)

• Huella ligeramente curva
• Frecuencias bajas - intermedias
• Imagen en abanico
• Microcónvex frecuencias intermedias (hasta 9 Mhz). Veterinaria canina y felina.

SONDAS SECTORIALES

• Tecnología PHASED ARRAY. Permite orientar ondas acústicas en una dirección específica.
• Frecuencias bajas.
• La huella tiene una forma cuadrada y la imagen generada presenta un campo visualestrecho proximalmente y muy ancho distalmente.
• Cardiología es su uso común.

SONDAS ENDOCAVITARIAS

• Como la microconvex pero con un cabezal especializado para hacerlas dentro de las cavidades corporales.

CUANDO USAR CADA SONDA:

• Lineales: Huella recta. Altas frecuencias. Estructuras superficiales y pacientes pequeños. Microconvex: Huella curvilinea, frecuencias medias. Pacientes medios a grandes. Sectorial: Huella cuadrada. Frecuencias bajas. Ecocardiografía.

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Modos ecográficos

5 modos:

• Modo A (Amplitud).
• Modo M (Movimiento).
• Modo B (Brillo).
• Modo Doppler Color.
• Modo Doppler Espectral.

Modo A

Un HAZ ÚNICO de ultrasonidos atraviesa interfases entre estructuras y va generando ecos. En la pantalla generan una imagen de picos que corresponden a cada interfase y que son proporcionales a la AMPLITUD (intensidad) de los ecos recibidos.

Se usa en Ecografía ocular, no muy comun

Modo M

También llamado modo TM (TiempoMovimiento), emisión REPETITIVA de un HAZ ÚNICO de ultrasonidos desde un transductor que NO SE MUEVE. Los ecos recibidos por el transductor se reconstruyen en la pantalla como un registro que se desplaza en el tiempo.

Se usa en ecografía cardio-vascular, comun

Modo B (Mezcla del modo A y el modo B)

También llamado bidimensional, representa la suma de los modos A y M pero emitiendo MÚLTIPLES HACES de ultrasonidos y recibiendo múltiples ecos. Los picos del modo A, ahora se representan como PUNTOS de diferente intensidad en una escala de grises, proporcional a la amplitud de los ecos, y su movimiento se reconstruye en tiempo real, como en el modo M.

En la pantalla se muestra una imagen bidimensional que muestra el área escaneada, y tendrá una forma sectorial, convexa o lineal, en función del transductor (cabezal) utilizado. Es el mas comun

Modo doppler

Se basa en el efecto doppler, cambio en la frecuencia aparente de una onda (como el sonido o la luz) debido al movimiento relativo entre la fuente de la onda y el observador. Cuando se acercan se comprimen, cuando se alejan se expanden.

• Es capaz de calcular la velocidad del eritrocito y saber si se aleja o se acerca a la sonda.
• Ecografía cardiaca y vascular
• IMPORTANTE, los haces de ultrasonido tienen que estar a 0 grados (Va hacia ti o se aleja), cuanto mas se aleje de este angulo mas alterados seran los datos, a 90 grados ya no vale:

Tipos de Doppler

Según forma de emisión:

• Doppler continuo (CW).
• Doppler pulsado (PW).

Según representación:

• Doppler espectral (gráfico de velocidades).
• Doppler color (mapa en la imagen).
• Doppler de energía (intensidad del flujo).

Doppler Pulsado

Funcionamiento: Un solo cristal alterna entre emitir y recibir. Analiza el flujo en un punto o volumen de muestra específico. Ventajas: Permite seleccionar la profundidad del flujo. Limitaciones: no permite el estudio cuando las velocidades son altas (artefacto Aliasing).

Doppler Continuo

Funcionamiento: Usa dos cristales: uno emite y otro recibe en forma continua. Ventajas: Detecta velocidades muy altas sin aliasing. Ideal para flujos rápidos (ej. estenosis o estrechamiento). Limitaciones: No tiene resolución espacial → no permite saber la profundidad exacta de la señal.

Doppler Color

Funcionamiento: Superpone la información Doppler en color sobre la imagen bidimensional (B-mode). Convenciones de color: Escala variable según ajustes.

• Rojo: flujo hacia el transductor.

• Azul: flujo alejándose. Ventajas: Visualización rápida y global del patrón de flujo. Detecta turbulencias y direcciones. Limitaciones: Menos sensible que el Doppler espectral y menos exactitud en velocidad.

  

Doppler espectral

En realidad es una forma de representación del Doppler (aplicable al Doppler continuo y Doppler pulsado La imagen derivada del movimiento de la sangre se reconstruye en un gráfico, con distintas ondas (o espectros).

• La línea horizontal del gráfico representa en su plano superior (positivo), los flujos que se acercan al transductor.
• El plano inferior (negativo) incluye los flujos que se alejan del transductor.
• El eje vertical incluye una escala que representa la velocidad de la sangre en el punto de medición.
• Se usa en cardiovascular.

Doppler Potencia

Funcionamiento: Representa la intensidad (energía) del flujo, no la dirección. Ventajas:

• Mayor sensibilidad para flujos lentos o vasos pequeños. Menos dependiente del ángulo de insonación. Limitaciones: No da información de dirección ni velocidad. Más sensible a artefactos por movimiento.

Artefactos ecográficos

• Sombra acústica
• Reverberación
• Atenuación
• Sombra de borde
• Cola de cometa
• Espejo

Sombra acústica

• Las ondas de sonido no pueden atravesar una estructura densa (material mineral) o un estrato de gas.
• La imagen generada presenta una línea superficial hiperecogénica que describe la superficie de la estructura, a partir de la cual, pierdo completamente la visualización de los estratos profundos (región oscura).

Artefactos: Atenuación

• General: pérdida progresiva de energía del haz de ultrasonido al atravesar los tejidos.
• Resultado: disminución de la ecogenicidad en profundidad (la imagen se ve más “oscura” en capas profundas).

Artefactos: Refuerzo posterior

• Las ondas sonoras pasan a través de un tejido de baja densidad (fluido) y presentan una mayor intensidad respecto a otras ondas en el mismo plano de profundidad.

Artefactos: Reverberación

• Las ondas sonoras quedan “atrapadas” entre dos superficies reflectantes como las que genera el aire. También entre la sonda y un objeto. Esto que provoca múltiples ecos.
• Visualizamos líneas repetidas y equidistantes en la imagen, que no representan estructuras reales.

Artefactos: Cola de cometa:

• Como el de reverberación, tambien se quedan atrapadas las ondas en gas pero en vez de ser una masa son pequeñas burbujas. Se ve como multiples refracciones proximas entre si
• El resultado son lineas hiperecogenica corta y brillante que se estrecha en profundidad
• Ejemplo: aire en pulmon, pequeños cuerpos metalicos

NO CONFUNDIR COLA DE COMETA Y SOMBRA ACUSTICA. La cola de cometa presenta haces hiperecoicos, la sombra acustica haces hipoecoicos.

Artefactos: Sombra de borde

• Se forma en los bordes de estructuras curvas o redondeadas, como un quiste, un vaso sanguíneo o una lesión nodular.
• La imagen muestra una sombra longitudinal a cada lado del borde de la estructura redondeada, debido a la refracción de las ondas en el borde estructural.

Artefactos: Espejo

• También llamado imagen especular, se produce cuando las ondas sonoras atraviesan una interfase tejido-gas, generando una imagen duplicada de las estructuras adyacentes.
• Se observa de forma común en la región hepática / vesícula biliar adyacente al diafragma.

Artefactos: Aliasing

• Distorsión de la imagen: MEZCLA DE COLORES.
• ¿Cuándo? Flujo turbulento (no laminar) o Flujo de alta velocidad.

IMPORTANTE - Resumen de artefactos

• Sombra acústica: zona negra detrás de estructuras muy densas como hueso o cálculos.
• Reverberación: múltiples líneas paralelas por ecos que rebotan repetidamente.
• Atenuación: pérdida de brillo y detalle en profundidad por debilitamiento del haz.
• Cola de cometa: línea brillante corta y afilada causada por burbujas de gas o cuerpos metálicos pequeños.
• Espejo: duplicación de estructuras por reflexión en superficies de diferente impedancia (ej. diafragma).
• Sombra de borde: bandas oscuras en los márgenes de estructuras redondeadas llenas de líquido.
• Aliasing: inversión de color/onda en Doppler cuando la velocidad supera el límite de detección o cuando el flujo sea turbulento

Optimización de la imagen

1. Ganancia: Intensidad del brillo en la imagen
2. Compensacion tiempo-ganancia modificando selectivamente la ganancia en distintos planos de profundidad
3. Profundidad: Escala de profundidad en los centimetro que quiero incluir en la imagen
4. Foco: estrato de mayor nitidez en la imagen ecografica. Es el plano en el que recibo un mayor numero de ecos, permite mejorar la resolución lateral
5. Zoom: Ampliacion de zonas de interes

Hay que familiarizarse con la maquina, se verá en practicas: