Avances de ultrasonografía
El ultrasonido (US) no es un invento, sino un evento físico natural que puede ser provocado por el hombre. Siempre estuvo presente, sólo faltaban ojos observadores y mentes brillantes de personas en diferentes ramas de las ciencias para guiar su utilización, como ocurrió en el área de la medicina en donde produjo un gran impacto en el proceso diagnóstico. Su aplicación es el resultado de una serie de acontecimientos a lo largo de la historia, unidos a la perspicacia médica, curiosidad y habilidades de pioneros y sus continuadores en el campo de la investigación.
Actualmente, las aplicaciones del US mejoradas a través del tiempo se han desarrollado hasta llegar a ser una de las modalidades de diagnóstico más utilizadas, ya que es una herramienta de alta calidad, confiable y costo efectivo.
Historia del Ultrasonido
1880 Lippmann y Voigt experimentaron efecto piezoeléctrico
1883 Galton investigó los límites de la audición humana
1933 Firestone aplico los ultrasonidos a la industria y a la inspección de materiales
1942 Dussik, consigue diagnosticar masas tumorales en cerebro
1950 El Ultrasonido es aceptado x sociedades médicas como instrumento en distintas áreas. Se publica el primer artículo en revista médica Lancet 1958, donde se descubrió la experiencia en un grupo de 100 pacientes normales y con patología abdominal.
1960 Aparece modo B de exploración bidimensional
1970 Se introduce “scan converter”, con el cual se logran las primeras imágenes de la anatomía en escala de grises
1973 Inicia el uso del Ultrasonido diagnostico en México por médicos oftalmólogos
1980 Aparecen las 1eros transductores y sistemas de ecografía en 3 dimensiones (1)
1982 Aloka anunció el desarrollo del Doppler a Color en imagen bidimensional. Un año más tarde introdujo al mercado el primer Equipo de Doppler a Color que permitió visualizar en tiempo real y a color el flujo sanguíneo.
1988 L. De Flaviss detalló las características de la sinovitis y tenosinovitis en la mano de pacientes con artritis reumatoide, incluyendo la primera publicación de ultrasonido en la detección de erosiones reumatoides.
Características Generales
El ultrasonido es una onda acústica que se transmite a través de un medio físico cuya frecuencia está por encima del límite perceptible por el oído humano (aproximadamente 20KHz). Los ultrasonidos se propagan en forma de ondas longitudinales cuya dirección de propagación coincide con la de vibración (2)
Para una mejor comprensión del concepto de ultrasonido debemos definir primero algunos conceptos
Sonido, es la sensación producida en el órgano del oído por una onda mecánica originada de la vibración de un cuerpo elástico y propagada por un medio material. Las ondas de sonido son formas de transmisión de la energía y requieren de materia para su transmisión.
Frecuencia, la frecuencia de una onda de US consiste en el número de ciclos o de cambios de presión que ocurren en un segundo. La frecuencia la cuantificamos en ciclos por segundo o hercios.
Velocidad de propagación, es la velocidad en la que el sonido viaja a través de un tejido y se considera en promedio de 1,540 m/s para los tejidos blandos y varía dependiendo del tipo y características del material por el que atraviese.
Interacción con los tejidos, Cuando la energía acústica interactúa con los tejidos corporales, las moléculas tisulares son estimuladas y la energía se transmite de una molécula a otra adyacente. La energía acústica se mueve a través de los tejidos mediante ondas longitudinales y las moléculas del medio de transmisión oscilan en la misma dirección.
Ángulo de incidencia, La intensidad con la que un haz de ultrasonido se refleja dependerá también del ángulo de incidencia o insonación (de manera similar a como lo hace la luz en un espejo). La reflexión es máxima cuando la onda sonora incide de forma perpendicular a la interfase entre dos tejidos
Atenuación, Mientras las ondas ultrasónicas se propagan a través de las diferentes interfases tisulares, la energía ultrasónica pierde potencia y su intensidad disminuye progresivamente a medida que inciden estructuras más profundas.
Resolución, Es la habilidad de distinguir las diferentes partículas que reflejan el ultrasonido. Los diferentes tejidos localizados cerca proporcionan reflexiones individuales. La resolución se refiere a la nitidez y al detalle de la imagen.
El ultrasonido utiliza la técnica del eco pulsado; esto es, pulsar eléctricamente un cristal y emitir un haz ultrasónico.
La energía ultrasónica se genera en el transductor, que contiene a los cristales piezoeléctricos, éstos poseen la capacidad de transformar la energía eléctrica en sonido y viceversa, de tal manera que el transductor o sonda actúa como emisor y receptor de ultrasonidos.
La característica de cristales que desarrollan una carga eléctrica cuando se les aplica una presión mecánica o un voltaje. Cuando las caras del cristal se mueven la una respecto de la otra; y si una de las caras es presionada contra la superficie de una medio, se producirán ondas ultrasónicas que entrarán al medio y viajarán a través de él. Un cristal vibra en varias direcciones o maneras dependiendo de sus cortes. De esta forma penetra a los tejidos y, dependiendo de la presencia de interfaces, retorna hacia los cristales de emisión, lo que en este momento están en reposo, los estimula y convierte la energía mecánica en impulso electrónico, el que es trasmitido por el cable del transductor al software del equipo, para ser analizado. Del resultado, se genera en la pantalla un punto blanco o gris, dependiendo de la mayor o menor amplitud de la onda sónica de retorno, en relación a la emitida, la disposición de esos puntos más o menos brillantes forma en la imagen bidimensional que observamos en la pantalla del equipo.
Además es importante saber que para aplicaciones de escaneo se necesita un agente acoplador de la señal (GEL), dado que de esta manera la pérdida de la misma es mínima, la atenuación en aire es importante y por ello se utilizan los gel, también hay varios tipos, aunque normalmente uno puede servir para muchas aplicaciones, es recomendable que se tome en cuenta el tipo de piel y de paciente, por la sensibilidad que se pudiera tener, hay ocasiones que es mejor utilizar gel tibio, otras frío, muchas ocasiones para pacientes con hipersensibilidad, puede utilizarse gel tibio.
Una vez almacenada la imagen, ésta puede tratarse de diversas formas:
1.-Translación.- Moverse a través de vistas en 2D de un volumen.
2.-Rotación.- Rotar los planos para mejorar la orientación
3.-Modo multiplanar. Combina las 2 anteriores, para mostrar una estructura en 3 planos (visión frontal, sagital y coronal)
4.-Punto de correlación.- Aparece un punto en imagen que permite correlacionar los 3 planos ortogonales.
5.-Dirección de representación.- Permite desplazar en cortes los 3 planos espaciales en todas las direcciones.
6.-Algoritmos de representación.- Permite combinar una imagen 2D con una 3D por ejemplo, y de esta forma afinar el volumen de datos y extraer más información
7.-Umbral.- Aumento o disminución de la amplitud de onda sónica de forma que pueden eliminarse ecos no deseados. Mejora la calidad de imagen.
8.-Corte mágico.- Permite realizar cortes tridimensionales dentro de la imagen adquirida, dejando solo la estructura que desea mostrarse.
9.-VOCAL (virtual organ computer aided analysis). Método de representación y cálculo automático de volúmenes
10.-Modo inverso.- Visualiza estructuras hipoecoicas complejas. Se muestra nítidamente una estructura llena de líquido.
11.-Flujo B. Detecta células sanguíneas en movimiento con una tecnología no Doppler.
12.-Modo VCI.- Evalúa los márgenes de las regiones y las estructuras internas.
13.-TUI (Tomographic Ultrasound Imaging) Corta automática la RDI la RDI produciendo una vista simultánea de múltiples cortes de un conjunto de datos volumétricos, y proporciona una serie de imágenes similares a las obtenidas en la tomografía computarizada, permite seleccionar el grosor del corte. (6)
De esta forma surge el ultrasonido Doppler, el cual es el análisis del cambio de las ondas sónicas reflejadas por estructuras en movimiento, que son en general células sanguíneas. Siendo la representación de la velocidad de las células respecto del tiempo se puede hacer gráficamente en forma de un espectro ya sea en un código de color o en forma audible. Siendo de esta forma una herramienta para la detección de malformaciones vasculares o cardíacas cuando se utiliza para la evaluación fetoplacentaria. (7), sin embargo, ha sido utilizada este tipo de ultrasonidos en otras áreas.
Artículo escrito por la Dra. A. Mallely Cortés Ortega
