Ultrasonido medico

Técnica de diagnóstico por imagen

Este artículo trata sobre el uso de ultrasonidos para obtener imágenes del cuerpo humano. Para obtener imágenes de animales en investigación, consulte Imágenes preclínicas . Para el uso terapéutico de la ecografía, consulte Ecografía enfocada de alta intensidad .

"Sonografía" vuelve a dirigir aquí. Para el alfabeto táctil llamado "ecografía", consulte Escritura nocturna .

Ultrasonido medico
Ecografista haciendo ecocardiografía en un niño
ICD-10-PCS	B? 4
ICD-9-CM	88,7
Malla	D014463
Código OPS-301	3-03 ... 3-05
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La ecografía médica (también conocida como ecografía de diagnóstico o ecografía ) es una técnica de diagnóstico por imágenes o una aplicación terapéutica de la ecografía . Se utiliza para crear una imagen de las estructuras internas del cuerpo, como tendones , músculos , articulaciones, vasos sanguíneos y órganos internos. A menudo, su objetivo es encontrar la fuente de una enfermedad o excluir una patología . La práctica de examinar a las mujeres embarazadas mediante ecografía se denomina ecografía obstétrica y fue un desarrollo y una aplicación tempranos de la ecografía clínica.

Ultrasonido de arteria carótida

Los ultrasonidos son ondas sonoras con frecuencias superiores a las audibles para los humanos (> 20.000 Hz). Las imágenes ultrasónicas, también conocidas como ecografías, se obtienen enviando pulsos de ultrasonido al tejido utilizando una sonda . Los pulsos de ultrasonido hacen eco en los tejidos con diferentes propiedades de reflexión y se registran y muestran como una imagen.

Se pueden formar muchos tipos diferentes de imágenes. La más común es una imagen en modo B (brillo), que muestra la impedancia acústica de una sección transversal bidimensional de tejido. Otros tipos pueden mostrar el flujo sanguíneo , el movimiento del tejido a lo largo del tiempo, la ubicación de la sangre, la presencia de moléculas específicas, la rigidez del tejido o la anatomía de una región tridimensional .

En comparación con otros métodos dominantes de imágenes médicas, la ecografía tiene varias ventajas. Proporciona imágenes en tiempo real, es portátil y se puede llevar junto a la cama. Tiene un costo sustancialmente más bajo que otras modalidades de imágenes y no utiliza radiación ionizante dañina . Los inconvenientes incluyen varios límites en su campo de visión, como la necesidad de cooperación del paciente, la dependencia del físico, la dificultad para obtener imágenes de las estructuras detrás del hueso y el aire o los gases, ^{[nota 1]} y la necesidad de un operador capacitado, generalmente un profesional capacitado.

Por órgano o sistema

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Un resultado de ultrasonido en una hoja de papel.

La ecografía (ecografía) se usa ampliamente en medicina . Es posible realizar tanto procedimientos diagnósticos como terapéuticos , utilizando ultrasonido para guiar procedimientos intervencionistas como biopsias o para drenar el líquido recolectado. Los ecografistas son profesionales médicos que realizan exploraciones que luego tradicionalmente son interpretadas por radiólogos, médicos que se especializan en la aplicación e interpretación de una amplia variedad de modalidades de imágenes médicas, o por cardiólogos en el caso de la ecografía cardíaca ( ecocardiografía).). Cada vez más, los médicos (médicos y otros profesionales de la salud que brindan atención directa al paciente) utilizan el ultrasonido en la consulta y la práctica hospitalaria (ultrasonido en el punto de atención ).

La ecografía es eficaz para obtener imágenes de los tejidos blandos del cuerpo. Se obtienen imágenes de estructuras superficiales como músculos , tendones , testículos , mama , glándulas tiroides y paratiroides y el cerebro neonatal a una frecuencia más alta (7–18 MHz), lo que proporciona una mejor resolución lineal (axial) y horizontal (lateral) . Se obtienen imágenes de estructuras más profundas, como el hígado y el riñón, a una frecuencia más baja de 1 a 6 MHz con una resolución axial y lateral más baja como precio de una penetración tisular más profunda.

Se puede usar un transductor de ultrasonido de uso general para la mayoría de los propósitos de imágenes, pero las aplicaciones especiales pueden requerir el uso de un transductor especializado. La mayoría de los procedimientos de ultrasonido se realizan utilizando un transductor en la superficie del cuerpo, pero a menudo es posible mejorar la confianza en el diagnóstico si se puede colocar un transductor dentro del cuerpo. Para este propósito, se emplean comúnmente transductores especiales, incluidos transductores endovaginales, endorrectales y transesofágicos . En el extremo, se pueden montar transductores muy pequeños en catéteres de pequeño diámetro y colocarlos en los vasos sanguíneos para obtener imágenes de las paredes y la enfermedad de esos vasos.

Anestesiología

En anestesiología , el ultrasonido se usa comúnmente para guiar la colocación de agujas cuando se colocan soluciones anestésicas locales cerca de los nervios . También se utiliza para accesos vasculares como la canulación venosa central y la canulación arterial difícil . El Doppler transcraneal es utilizado con frecuencia por los neuro-anestesiólogos para obtener información sobre la velocidad del flujo en los vasos cerebrales basales .

Angiología (vascular)

Imagen ecográfica intravascular de una arteria coronaria (izquierda), con código de colores a la derecha, delimitando la luz (amarillo), la membrana elástica externa (azul) y la carga de placa aterosclerótica (verde).

Más información: ecografía Doppler y ecografía intravascular

En angiología o medicina vascular , la ecografía dúplex (imagen en modo B combinada con medición de flujo Doppler) se utiliza para diagnosticar enfermedades arteriales y venosas. Esto es particularmente importante en neurología , donde la ecografía carotídea se usa para evaluar el flujo sanguíneo y las estenosis en las arterias carótidas , y el Doppler transcraneal se usa para obtener imágenes del flujo en las arterias intracerebrales.

El ultrasonido intravascular ( IVUS ) utiliza un catéter especialmente diseñado , con una sonda de ultrasonido miniaturizada unida a su extremo distal, que luego se enrosca dentro de un vaso sanguíneo. El extremo proximal del catéter está conectado a un equipo de ultrasonido computarizado y permite la aplicación de tecnología de ultrasonido , como un transductor piezoeléctrico o CMUT , para visualizar el endotelio (pared interna) de los vasos sanguíneos en individuos vivos. ^[1]

En el caso del problema común y potencialmente grave de los coágulos de sangre en las venas profundas de la pierna, la ecografía juega un papel clave en el diagnóstico, mientras que la ecografía de la insuficiencia venosa crónica de las piernas se centra en las venas más superficiales para ayudar a planificar las intervenciones adecuadas. para aliviar los síntomas o mejorar la cosmética.

Cardiología (corazón)

Artículo principal: Ecocardiografía

Ecografía del corazón humano que muestra las cuatro cámaras y las válvulas mitral y tricúspide .

La ecocardiografía es una herramienta esencial en cardiología , que ayuda a evaluar la función de las válvulas cardíacas , como la estenosis o insuficiencia , y la fuerza de la contracción del músculo cardíaco . como hipertrofia o dilatación de las cámaras principales. ( ventrículo y aurícula )

Medicina de emergencia

Artículo principal: Ecografía de emergencia

El ultrasonido de emergencia en el punto de atención tiene muchas aplicaciones en la medicina de emergencia . Esto incluye diferenciar las causas cardíacas de la disnea aguda de las causas pulmonares y el examen Focused Assessment with Sonography for Trauma (FAST) para evaluar el hemoperitoneo significativo o el taponamiento pericárdico después de un trauma . Otros usos incluyen ayudar a diferenciar las causas del dolor abdominal, como cálculos biliares y cálculos renales . Los Programas de Residencia en Medicina de Emergencia tienen un historial sustancial de promoción del uso de la ecografía de cabecera durante la formación de los médicos.

Gastroenterología / Cirugía colorrectal

Más información: Ecografía abdominal y ecografía endoanal

La ecografía abdominal y endoanal se utiliza con frecuencia en gastroenterología y cirugía colorrectal . En la ecografía abdominal, se obtienen imágenes de los órganos sólidos del abdomen como el páncreas , la aorta , la vena cava inferior , el hígado , la vesícula biliar , los conductos biliares , los riñones y el bazo . Sin embargo, las ondas sonoras son bloqueadas por el gas en el intestino y atenuadas en diferentes grados por la grasa, lo que a veces limita la capacidad de diagnóstico en esta área. El apéndice a veces se puede ver cuando está inflamado (como en, por ejemplo:apendicitis ) y la ecografía es la elección de imagen inicial, evitando la radiación innecesaria, aunque con frecuencia debe ser seguida por otros métodos de imagen como la TC . La ecografía endoanal se utiliza particularmente en la investigación de síntomas anorrectales como incontinencia fecal o defecación obstruida . Genera imágenes de la anatomía perianal inmediata y es capaz de detectar defectos ocultos como el desgarro del esfínter anal . La ecografía de los tumores hepáticos permite tanto la detección como la caracterización. ^{[ cita requerida ]}

Ginecología y obstetricia

Planos ortogonales de un volumen ecográfico tridimensional con medidas transversales y coronales para estimar el volumen craneal fetal. ^{[2] [3]}

Artículos principales: ecografía ginecológica y ecografía obstétrica

La ecografía ginecológica examina los órganos pélvicos femeninos (específicamente el útero , los ovarios y las trompas de Falopio ), así como la vejiga , los anexos y la bolsa de Douglas . Por lo general, utiliza transductores diseñados para abordajes a través de la pared abdominal inferior, curvilíneos y sectoriales, y transductores especiales como el endovaginal .

La ecografía obstétrica fue desarrollada originalmente a fines de la década de 1950 y 1960 por Sir Ian Donald y se usa comúnmente durante el embarazo para verificar el desarrollo y la presentación del feto . Se puede utilizar para identificar muchas afecciones que podrían ser potencialmente dañinas para la madre y / o el bebé que posiblemente permanezcan sin diagnosticar o con un diagnóstico tardío en ausencia de una ecografía. Actualmente se cree que el riesgo de no diagnosticar estas afecciones es mayor que el pequeño riesgo, si lo hay, asociado con someterse a una ecografía. Pero se desaconseja su uso para fines no médicos, como videos y fotos de "recuerdo" fetal. ^[4]

La ecografía obstétrica se utiliza principalmente para:

• Fecha del embarazo ( edad gestacional )
• Confirmar la viabilidad fetal
• Determinar la ubicación del feto , intrauterino vs ectópico
• Verifique la ubicación de la placenta en relación con el cuello uterino.
• Verifique la cantidad de fetos ( embarazo múltiple )
• Busque anomalías físicas importantes.
• Evaluar el crecimiento fetal (en busca de evidencia de restricción del crecimiento intrauterino ( RCIU ))
• Verifique el movimiento fetal y los latidos del corazón.
• Determina el sexo del bebé.

Según el Comité Europeo de Seguridad Médica por Ultrasonidos (ECMUS) ^[5]

Los exámenes ultrasónicos solo deben ser realizados por personal competente que esté capacitado y actualizado en cuestiones de seguridad. El ultrasonido produce calentamiento, cambios de presión y alteraciones mecánicas en los tejidos. Los niveles de diagnóstico de ultrasonido pueden producir aumentos de temperatura que son peligrosos para los órganos sensibles y el embrión / feto. Se han informado efectos biológicos de origen no térmico en animales pero, hasta la fecha, no se han demostrado tales efectos en humanos, excepto cuando está presente un agente de contraste de microburbujas .

No obstante, se debe tener cuidado de utilizar configuraciones de baja potencia y evitar la exploración con ondas pulsadas del cerebro fetal, a menos que se indique específicamente en embarazos de alto riesgo.

Los escáneres de ultrasonido tienen diferentes técnicas Doppler para visualizar arterias y venas. El más común es el Doppler color o el Doppler de potencia, pero también se utilizan otras técnicas como el flujo b para mostrar el flujo sanguíneo en un órgano. Utilizando Doppler de onda pulsada o Doppler de onda continua, se pueden calcular las velocidades del flujo sanguíneo.

Las cifras publicadas para el período 2005-2006 por el gobierno del Reino Unido (Departamento de Salud) muestran que los exámenes de ultrasonido no obstétricos constituyeron más del 65% del número total de exámenes de ultrasonido realizados.

Hemodinámica (circulación sanguínea)

La velocidad de la sangre se puede medir en varios vasos sanguíneos, como la arteria cerebral media o la aorta descendente , mediante sondas Doppler de ultrasonido relativamente económicas y de bajo riesgo conectadas a monitores portátiles. ^[6] Estos proporcionan una evaluación del flujo sanguíneo mínimamente invasiva no invasiva o transcutánea (sin empalmes). Los ejemplos comunes son, Doppler transcraneal , Doppler esofágico y Doppler supraesternal.

Otorrinolaringología (cabeza y cuello)

Ecografía de cuello.

La mayoría de las estructuras del cuello, incluidas las glándulas tiroides y paratiroides , los ganglios linfáticos y las glándulas salivales , se visualizan bien mediante ecografías de alta frecuencia con detalles anatómicos excepcionales. La ecografía es la modalidad de imagen preferida para los tumores y lesiones de tiroides, y la ecografía es fundamental en la evaluación, planificación preoperatoria y vigilancia posoperatoria de pacientes con cáncer de tiroides . Muchas otras afecciones benignas y malignas en la cabeza y el cuello pueden evaluarse y tratarse con la ayuda de ecografías diagnósticas y procedimientos guiados por ecografías.

Neonatología

En neonatología , el Doppler transcraneal se puede utilizar para la evaluación básica de anomalías estructurales intracerebrales, hemorragias, ventriculomegalia o hidrocefalia e insultos anóxicos ( leucomalacia periventricular ). La ecografía se puede realizar a través de los puntos blandos del cráneo de un recién nacido ( Fontanelle ) hasta que estos se cierren por completo aproximadamente al año de edad y formen una barrera acústica prácticamente impenetrable para la ecografía. El sitio más común para la ecografía craneal es la fontanela anterior. Cuanto más pequeña es la fontanela, peor es la calidad de la imagen.

Oftalmología ( ojos )

En oftalmología y optometría , hay dos formas principales de examen de la vista mediante ultrasonido:

• Biometría de ultrasonido A-scan , comúnmente conocida como A-scan (abreviatura de Amplitude scan ). Es un modo A que proporciona datos sobre la longitud del ojo , que es un factor determinante en los trastornos de la vista comunes , especialmente para determinar el poder de una lente intraocular después de la extracción de cataratas.
• Ecografía B-scan , o B-scan , que es una exploración en modo B que produce una vista en sección transversal del ojo y la órbita . Se usa comúnmente para ver el interior del ojo cuando el medio está turbio debido a cataratas o cualquier opacidad de la córnea.

Neumología (pulmones)

La ecografía moderna se utiliza para evaluar los pulmones en una variedad de entornos que incluyen cuidados intensivos, medicina de emergencia, cirugía de trauma y medicina interna. Esta modalidad de diagnóstico por imágenes se utiliza junto a la cama para evaluar una serie de anomalías pulmonares diferentes, así como para guiar procedimientos como la toracocentesis , el drenaje pleural, la biopsia por aspiración con aguja y la colocación de un catéter . ^[7]

Conceptos básicos de la ecografía pulmonar

• La superficie normal del pulmón: la superficie del pulmón está formada por la pleura visceral y la pleura parietal . Por lo general, estas dos superficies se juntan y forman la línea pleural, que es la base de la ecografía pulmonar. Esta línea es visible a menos de un centímetro por debajo de la línea de las costillas en la mayoría de los adultos. En la ecografía, se visualiza como una línea horizontal hiperecoica si la sonda de ecografía se aplica perpendicularmente a la piel.
• Artefactos: la ecografía pulmonar se basa en artefactos, que generalmente se consideran un obstáculo en este tipo de imágenes. El aire bloquea el haz de ultrasonido y, por lo tanto, es difícil visualizar el tejido pulmonar sano con este modo de imagen. En consecuencia, los médicos y ecografistas han aprendido a reconocer los patrones que crean los haces de ultrasonido al obtener imágenes de tejido pulmonar sano y enfermo. Tres artefactos comúnmente vistos y utilizados en la ecografía pulmonar incluyen deslizamiento pulmonar, líneas A y líneas B. ^[8]
  • §  Deslizamiento pulmonar: la presencia de deslizamiento pulmonar, que indica el brillo de la línea pleural que se produce con el movimiento de la pleura visceral y parietal entre sí que se produce con la respiración, es el hallazgo más importante en el pulmón aireado normal. ^{[9] El} deslizamiento del pulmón indica tanto que el pulmón está presente en la pared torácica como que el pulmón está funcionando. ^[8]
  • §  Líneas A: cuando el haz de ultrasonido hace contacto con la línea pleural , se refleja hacia atrás y crea una línea horizontal blanca brillante. Los artefactos de reverberación posteriores que aparecen como líneas horizontales igualmente espaciadas en la profundidad de la pleura son líneas A. En última instancia, las líneas A son un reflejo del haz de ultrasonido que sale de la pleura y el espacio entre las líneas A corresponde a la distancia entre la pleura parietal y la superficie de la piel. ^[8] Las líneas A indican la presencia de aire, lo que significa que estos artefactos pueden estar presentes en un pulmón sano normal y también en pacientes con neumotórax. ^[9]
  • §  Líneas B : las líneas B son artefactos de reverberación. Pueden visualizarse como líneas verticales hiperecoicas que se extienden desde la pleura hasta el borde de la pantalla de ultrasonido. Estas líneas están claramente definidas y son similares a las de un láser y, por lo general, no se desvanecen a medida que avanzan en la pantalla. ^[8] Se pueden ver algunas líneas B que se mueven junto con la pleura deslizante en un pulmón normal debido a las diferencias de impedancia acústica entre el agua y el aire. Sin embargo, las líneas B excesivas son anormales y suelen indicar una patología pulmonar subyacente. ^[9]

Patología pulmonar evaluada con ecografía

• Edema pulmonar : la ecografía pulmonar es una metodología de diagnóstico por imagen que ha demostrado ser muy sensible para la detección de edema pulmonar. Cuando se utiliza en combinación con la ecocardiografía, permite mejorar el diagnóstico y el tratamiento de los pacientes críticamente enfermos con esta afección. La característica ecográfica que está presente en el edema pulmonar son las líneas B. Las líneas B pueden ocurrir en un pulmón sano; sin embargo, la presencia de 3 o más líneas B en las regiones pulmonares anterior o lateral siempre es anormal. En el edema pulmonar, las líneas B indican un aumento en la cantidad de agua contenida en los pulmones fuera de la vasculatura pulmonar. Las líneas B también pueden estar presentes en una serie de otras afecciones que incluyen neumonía unilateral, contusión pulmonar e infarto de pulmón. ^[10]Además, es importante tener en cuenta que existen múltiples tipos de interacciones entre la superficie pleural y la onda de ultrasonido que podrían generar artefactos similares a las líneas B. ^[11]
• Neumotórax : en entornos clínicos cuando se sospecha de neumotórax, se puede utilizar una ecografía pulmonar para ayudar en el diagnóstico. ^[12] En el neumotórax, el aire está presente entre las dos capas de la pleura y, por lo tanto, el pulmón que se desliza en la ecografía está ausente. El valor predictivo negativo para el deslizamiento pulmonar en la ecografía se informa como 99,2 a 100%, lo que indica que si hay deslizamiento pulmonar, se descarta efectivamente un neumotórax. ^[9] Sin embargo, la ausencia de deslizamiento pulmonar no es necesariamente específica del neumotórax, ya que existen otras afecciones que también causan este hallazgo ecográfico. Algunas de estas afecciones incluyen síndrome de dificultad respiratoria aguda , consolidaciones pulmonares , adherencias pleurales yfibrosis pulmonar . ^[9]
• Derrame pleural : la ecografía pulmonar es un método de diagnóstico por imágenes económico, seguro y no invasivo que puede ayudar en el diagnóstico y visualización rápidos de los derrames pleurales. Los derrames pleurales se pueden diagnosticar mediante examen físico, percusión y auscultación del tórax. Sin embargo, estas técnicas de examen pueden complicarse por una variedad de factores, incluida la presencia de ventilación mecánica , la obesidad o la posición del paciente. En consecuencia, la ecografía pulmonar puede ser una herramienta adicional para aumentar la radiografía simple de tórax y la TC de tórax . ^[13]Los derrames pleurales en la ecografía aparecen como una imagen estructural dentro del tórax y no como un artefacto. Por lo general, tendrán cuatro bordes distintos, incluida la línea pleural, dos sombras de costillas y un borde profundo. ^[8] En pacientes críticamente enfermos con derrame pleural, la ecografía puede ser una herramienta útil que se puede utilizar durante varios procedimientos diferentes, incluida la inserción de agujas, toracocentesis e inserción de tubos torácicos . ^[13]
• Estadificación del cáncer de pulmón : en neumología , las sondas de ultrasonido endobronquial (EBUS) se aplican a sondas endoscópicas flexibles estándar y los neumólogos las utilizan para permitir la visualización directa de las lesiones endobronquiales y los ganglios linfáticos antes de la aspiración con aguja transbronquial. Entre sus muchos usos, la EBUS ayuda en la estadificación del cáncer de pulmón al permitir la toma de muestras de los ganglios linfáticos sin necesidad de una cirugía mayor. ^[14]

Tracto urinario

Artículo principal: Ecografía del tracto urinario

Vejiga urinaria (en forma de mariposa negra) y próstata hiperplásica ( HPB ) visualizadas mediante una técnica ecográfica médica

El ultrasonido se usa de forma rutinaria en urología para determinar, por ejemplo, la cantidad de líquido retenido en la vejiga de un paciente. En una ecografía pélvica, se toman imágenes de los órganos de la región pélvica. Esto incluye el útero y los ovarios o la vejiga urinaria . En ocasiones, a los varones se les hace una ecografía pélvica para comprobar la salud de la vejiga, la próstata o los testículos (por ejemplo, para distinguir la epididimitis de la torsión testicular ). En varones jóvenes, se utiliza para distinguir masas testiculares más benignas ( varicocele o hidrocele ) del cáncer testicular., que es altamente curable pero que debe tratarse para preservar la salud y la fertilidad. Hay dos métodos para realizar una ecografía pélvica: externa o internamente. La ecografía pélvica interna se realiza por vía transvaginal (en una mujer) o transrectalmente (en un hombre). Las imágenes ecográficas del suelo pélvico pueden producir información diagnóstica importante con respecto a la relación precisa de estructuras anormales con otros órganos pélvicos y representan una pista útil para tratar a pacientes con síntomas relacionados con prolapso pélvico, incontinencia doble y defecación obstruida. Se utiliza para diagnosticar y, con mayor frecuencia, para tratar (disolver) cálculos renales o cristales renales ( nefrolitiasis ). ^[15]

Pene y escroto

Artículos principales: Ecografía escrotal y ecografía peneana.

La ecografía escrotal se utiliza en la evaluación del dolor testicular y puede ayudar a identificar masas sólidas. ^[dieciséis]

La ecografía es un método excelente para el estudio del pene , como está indicado en traumatismos, priapismo, disfunción eréctil o sospecha de enfermedad de Peyronie . ^[17]

Musculoesquelético

La ecografía musculoesquelética se utiliza para examinar tendones, músculos, nervios, ligamentos, masas de tejidos blandos y superficies óseas. ^[18] Es muy útil para diagnosticar esguinces de ligamentos, distensiones musculares y patología articular. La ecografía es una alternativa a las imágenes de rayos X en la detección de fracturas de muñeca, codo y hombro en pacientes de hasta 12 años ( ecografía de fractura ).

La ecografía cuantitativa es una prueba musculoesquelética complementaria para la enfermedad miopática en niños; ^{[19] [20]} estimaciones de la masa corporal magra en adultos; ^[21] medidas indirectas de la calidad muscular (es decir, composición de los tejidos) ^[22] en adultos mayores con sarcopenia ^{[23] [24]}

El ultrasonido también se puede utilizar como guía en inyecciones musculares o articulares , como en la inyección en la articulación de la cadera guiada por ultrasonido .

Riñones

Artículo principal: Ecografía renal

En nefrología , la ecografía de los riñones es fundamental en el diagnóstico y tratamiento de las enfermedades relacionadas con los riñones. Los riñones se examinan fácilmente y la mayoría de los cambios patológicos en los riñones se pueden distinguir con una ecografía. La ecografía es una ayuda accesible, versátil, económica y rápida para la toma de decisiones en pacientes con síntomas renales y como guía en la intervención renal. ^[25] La ecografía renal (EE. UU.) Es un examen común que se ha realizado durante décadas. Usar imágenes en modo B, la evaluación de la anatomía renal se realiza fácilmente y la ecografía se utiliza a menudo como guía de imágenes para intervenciones renales. Además, se han introducido nuevas aplicaciones en la ecografía renal con ultrasonido con contraste mejorado (CEUS), elastografía e imágenes de fusión. Sin embargo, la ecografía renal tiene ciertas limitaciones, y otras modalidades, como la TC (CECT) y la RMN, siempre deben considerarse como modalidades de imagen complementarias en la evaluación de la enfermedad renal. ^[25]

Del sonido a la imagen

La creación de una imagen a partir del sonido se realiza en tres pasos: producir una onda de sonido , recibir ecos e interpretar esos ecos.

Produciendo una onda de sonido

Escáner de ultrasonido médico

Normalmente, una onda de sonido se produce mediante un transductor piezoeléctrico encerrado en una carcasa de plástico. Los pulsos eléctricos cortos y fuertes de la máquina de ultrasonido impulsan el transductor a la frecuencia deseada. Las frecuencias pueden oscilar entre 1 y 18 MHz , aunque se han utilizado experimentalmente frecuencias de hasta 50-100 megahercios en una técnica conocida como biomicroscopía en regiones especiales, como la cámara anterior del ojo. ^[26] Los transductores de tecnología más antigua enfocaban su haz con lentes físicos. Los transductores de tecnología más nueva utilizan técnicas de matriz de antenas digitales para permitir que la máquina de ultrasonido cambie la dirección y la profundidad de enfoque.

El sonido se enfoca ya sea por la forma del transductor, una lente en frente del transductor, o un conjunto complejo de pulsos de control del escáner de ultrasonido, en la técnica ( formación de haz ). Este enfoque produce una onda de sonido en forma de arco desde la cara del transductor. La onda viaja al interior del cuerpo y se enfoca a la profundidad deseada.

Los materiales en la cara del transductor permiten que el sonido se transmita de manera eficiente al cuerpo (a menudo un revestimiento de goma, una forma de adaptación de impedancia ). Además, se coloca un gel a base de agua entre la piel del paciente y la sonda.

La onda de sonido se refleja parcialmente en las capas entre diferentes tejidos o se dispersa desde estructuras más pequeñas. Específicamente, el sonido se refleja en cualquier lugar donde haya cambios de impedancia acústica en el cuerpo: por ejemplo, células sanguíneas en el plasma sanguíneo , pequeñas estructuras en los órganos, etc. Algunas de las reflexiones regresan al transductor.

Recibiendo los ecos

El retorno de la onda de sonido al transductor da como resultado el mismo proceso que el envío de la onda de sonido, excepto a la inversa. La onda de sonido devuelta hace vibrar el transductor y el transductor convierte las vibraciones en pulsos eléctricos que viajan al escáner ultrasónico donde se procesan y se transforman en una imagen digital.

Formando la imagen

Para crear una imagen, el escáner de ultrasonido debe determinar dos cosas de cada eco recibido:

1. Cuánto tiempo tardó en recibirse el eco desde que se transmitió el sonido.
2. Qué fuerte era el eco.

Una vez que el escáner ultrasónico determina estas dos cosas, puede localizar qué píxel de la imagen iluminar y con qué intensidad.

La transformación de la señal recibida en una imagen digital se puede explicar utilizando una hoja de cálculo en blanco como analogía. Primero imagina un transductor largo y plano en la parte superior de la hoja. Envíe pulsos por las 'columnas' de la hoja de cálculo (A, B, C, etc.). Escuche en cada columna para detectar cualquier eco de retorno. Cuando se escuche un eco, observe cuánto tiempo tardó en regresar. Cuanto más larga sea la espera, más profunda será la fila (1,2,3, etc.). La fuerza del eco determina la configuración de brillo para esa celda (blanco para un eco fuerte, negro para un eco débil y diferentes tonos de gris para todo lo que está en el medio). Cuando todos los ecos se registran en la hoja, tenemos una escala de grises imagen.

Visualización de la imagen

Las imágenes del escáner de ultrasonido se transfieren y se muestran utilizando el estándar DICOM . Normalmente, se aplica muy poco procesamiento posterior a las imágenes de ultrasonido.

Sonido en el cuerpo

Transductor de matriz lineal

La ecografía ( sonografía ) utiliza una sonda que contiene varios transductores acústicos para enviar pulsos de sonido a un material. Siempre que una onda de sonido se encuentra con un material con una densidad diferente (impedancia acústica), parte de la onda de sonido se refleja en la sonda y se detecta como un eco. El tiempo que tarda el eco en viajar de regreso a la sonda se mide y se usa para calcular la profundidad de la interfaz del tejido que causa el eco. Cuanto mayor sea la diferencia entre las impedancias acústicas, mayor será el eco. Si el pulso golpea gases o sólidos, la diferencia de densidad es tan grande que la mayor parte de la energía acústica se refleja y resulta imposible ver más profundamente.

Las frecuencias utilizadas para la obtención de imágenes médicas están generalmente en el rango de 1 a 18 MHz. Las frecuencias más altas tienen una longitud de onda correspondientemente más pequeña y se pueden usar para hacer sonogramas con detalles más pequeños. Sin embargo, la atenuación de la onda de sonido aumenta a frecuencias más altas, por lo que para tener una mejor penetración en los tejidos más profundos, se usa una frecuencia más baja (3-5 MHz).

Ver el interior del cuerpo con ecografía es muy difícil. Se pierde algo de energía acústica cada vez que se forma un eco, pero la mayor parte (aproximadamente ) se pierde por absorción acústica. (Consulte también Atenuación acústica para obtener más detalles sobre el modelado de atenuación y absorción acústicas).${\displaystyle \textstyle 0.5{\frac {\mbox{dB}}{{\mbox{cm depth}}\cdot {\mbox{MHz}}}}}$

La velocidad del sonido varía a medida que viaja a través de diferentes materiales y depende de la impedancia acústica del material. Sin embargo, el instrumento ecográfico supone que la velocidad acústica es constante a 1540 m / s. Un efecto de esta suposición es que en un cuerpo real con tejidos no uniformes, el rayo se desenfoca un poco y la resolución de la imagen se reduce.

Para generar una imagen 2-D , se barre el rayo ultrasónico. Un transductor puede barrerse mecánicamente al girarlo o balancearlo. O se puede usar un transductor de matriz en fase 1-D para barrer el haz electrónicamente. Los datos recibidos se procesan y utilizan para construir la imagen. La imagen es entonces una representación bidimensional del corte en el cuerpo.

Las imágenes 3-D se pueden generar adquiriendo una serie de imágenes 2-D adyacentes. Comúnmente se utiliza una sonda especializada que escanea mecánicamente un transductor de imagen 2-D convencional. Sin embargo, dado que el escaneo mecánico es lento, es difícil obtener imágenes en 3D de los tejidos en movimiento. Recientemente, se han desarrollado transductores de matriz en fase 2-D que pueden barrer el haz en 3-D. Estos pueden obtener imágenes más rápido e incluso se pueden usar para hacer imágenes en vivo en 3D de un corazón latiendo.

La ecografía Doppler se utiliza para estudiar el flujo sanguíneo y el movimiento muscular. Las diferentes velocidades detectadas se representan en color para facilitar la interpretación, por ejemplo, válvulas cardíacas con fugas: la fuga se muestra como un destello de color único. Alternativamente, se pueden utilizar colores para representar las amplitudes de los ecos recibidos.

Modos

En las imágenes médicas se utilizan varios modos de ultrasonido. ^{[27] [28]} Estos son:

• Modo A: el modo A (modo de amplitud) es el tipo de ultrasonido más simple. Un solo transductor escanea una línea a través del cuerpo con los ecos trazados en la pantalla en función de la profundidad. El ultrasonido terapéutico dirigido a un tumor o cálculo específico también es modo A, para permitir un enfoque preciso de la energía de onda destructiva. ^{[ cita requerida ]}
• Modo B o modo 2D : en el modo B (modo de brillo) de ultrasonido, una matriz lineal de transductores escanea simultáneamente un plano a través del cuerpo que puede verse como una imagen bidimensional en la pantalla. Más comúnmente conocido como modo 2D ahora.

Imagen de flujo B del reflujo venoso .

El video está disponible

• B-flow es un modo que resalta digitalmente los reflectores en movimiento (principalmente glóbulos rojos ) mientras suprime las señales del tejido estacionario circundante. Puede visualizar el flujo de sangre y los tejidos estacionarios circundantes simultáneamente. ^[29] Por lo tanto, es una alternativa o complemento a la ecografía Doppler para visualizar el flujo sanguíneo. ^[30]

• Modo C : una imagen en modo C se forma en un plano normal a una imagen en modo B. Se utiliza una puerta que selecciona datos de una profundidad específica de una línea en modo A; luego, el transductor se mueve en el plano 2D para muestrear toda la región a esta profundidad fija. Cuando el transductor atraviesa el área en espiral, se puede escanear un área de 100 cm ² en unos 10 segundos. ^[28]
• Modo M : en el modo M (modo de movimiento) de ultrasonido, los pulsos se emiten en rápida sucesión; cada vez, se toma una imagen en modo A o en modo B. Con el tiempo, esto es análogo a grabar un video en una ecografía. A medida que los límites de los órganos que producen reflejos se mueven en relación con la sonda, esto se puede utilizar para determinar la velocidad de estructuras específicas de órganos.
• Modo Doppler : este modo utiliza el efecto Doppler para medir y visualizar el flujo sanguíneo.
  • Color Doppler : la información de velocidad se presenta como una superposición codificada por colores en la parte superior de una imagen en modo B
  • Doppler de onda continua (CW) : la información Doppler se muestrea a lo largo de una línea a través del cuerpo, y todas las velocidades detectadas en cada punto de tiempo se presentan (en una línea de tiempo)
  • Doppler de onda pulsada (PW) : la información Doppler se muestrea a partir de solo un pequeño volumen de muestra (definido en una imagen 2D) y se presenta en una línea de tiempo
  • Dúplex : un nombre común para la presentación simultánea de información Doppler 2D y (generalmente) PW. (Utilizando máquinas de ultrasonido modernas, casi siempre se usa Doppler color; de ahí el nombre alternativo Triplex ).
• Modo de inversión de pulsos : en este modo, se emiten dos pulsos sucesivos con signo opuesto y luego se restan entre sí. Esto implica que cualquier componente que responda linealmente desaparecerá mientras se destacan los gases con compresibilidad no lineal. La inversión de pulsos también se puede utilizar de manera similar al modo Armónico ; vea abajo:
• Modo armónico : en este modo se emite una frecuencia fundamental de penetración profunda en el cuerpo y se detecta un sobretono armónico . De esta forma se reducen considerablemente el ruido y los artefactos debidos a la reverberación y la aberración. Algunos también creen que se puede ganar profundidad de penetración con una resolución lateral mejorada; sin embargo, esto no está bien documentado.

Expansiones

Una expansión adicional o técnica adicional de ultrasonido es el ultrasonido biplanar , en el que la sonda tiene dos planos 2D que son perpendiculares entre sí, lo que proporciona una localización y detección más eficientes. ^[31] Además, una sonda omniplano es aquella que puede girar 180 ° para obtener múltiples imágenes. ^[31] En la ecografía 3D , muchos planos 2D se suman digitalmente para crear una imagen tridimensional del objeto.

Ecografía Doppler

Artículo principal: ecografía Doppler

Exploración dúplex de la arteria carótida común

La ecografía Doppler emplea el efecto Doppler para evaluar si las estructuras (generalmente sangre) ^[32] se mueven hacia o alejándose de la sonda, y su velocidad relativa. Calculando el cambio de frecuencia de un volumen de muestra particular, por ejemplo, el flujo en una arteria o un chorro de flujo sanguíneo sobre una válvula cardíaca, se puede determinar y visualizar su velocidad y dirección. Color Doppler es la medida de la velocidad por escala de color. Las imágenes Doppler en color se combinan generalmente con imágenes en escala de grises ( modo B ) para mostrar imágenes de ecografía dúplex . ^{[33] Los} usos incluyen:

• Ecocardiografía Doppler , el uso de la ecografía Doppler para examinar el corazón . ^[34] Un ecocardiograma puede, dentro de ciertos límites, producir una evaluación precisa de la dirección del flujo sanguíneo y la velocidad de la sangre y el tejido cardíaco en cualquier punto arbitrario utilizando el efecto Doppler. Las mediciones de velocidad permiten evaluar las áreas y la función de las válvulas cardíacas , cualquier comunicación anormal entre el lado izquierdo y derecho del corazón, cualquier fuga de sangre a través de las válvulas ( regurgitación valvular ), el cálculo del gasto cardíaco y el cálculo de la relación E / A ^{[35 ]} (una medida dedisfunción diastólica ). El ultrasonido de contraste mejorado que usa medios de contraste de microburbujas llenas de gas se puede usar para mejorar la velocidad u otras mediciones médicas relacionadas con el flujo.
• Doppler transcraneal (TCD) y color Doppler transcraneal (TCCD), que miden la velocidad del flujo de sangre a través del cerebro 's vasos sanguíneos transcraneal (a través del cráneo ). Se utilizan como pruebas para ayudar a diagnosticar émbolos , estenosis , vasoespasmo de una hemorragia subaracnoidea (sangrado de un aneurisma roto ) y otros problemas.
• Los monitores fetales Doppler , aunque generalmente no son técnicamente gráficos sino que generan sonido, utilizan el efecto Doppler para detectar los latidos del corazón fetal para el cuidado prenatal . Son portátiles y algunos modelos también muestran la frecuencia cardíaca en latidos por minuto (BPM). El uso de este monitor a veces se conoce como auscultación Doppler . El monitor fetal Doppler se denomina comúnmente simplemente Doppler o Doppler fetal . Los monitores fetales Doppler proporcionan información sobre el feto similar a la proporcionada por un estetoscopio fetal .

Ecografía de contraste (imagen de contraste de ultrasonido)

Artículo principal: Ultrasonido con contraste

Un medio de contraste para la ecografía médica es una formulación de microburbujas gaseosas encapsuladas ^[36] para aumentar la ecogenicidad de la sangre, descubierto por el Dr. Raymond Gramiak en 1968 ^[37] y denominado ecografía con contraste . Esta modalidad de imágenes médicas de contraste se utiliza clínicamente en todo el mundo, ^[38] en particular para la ecocardiografía en los Estados Unidos y para la radiología por ultrasonido en Europa y Asia .

Los medios de contraste basados ​​en microburbujas se administran por vía intravenosa en el torrente sanguíneo del paciente durante el examen médico por ultrasonografía. Gracias a su tamaño, las microburbujas quedan confinadas en los vasos sanguíneos sin extravasarse hacia el líquido intersticial . Por lo tanto, un medio de contraste para ultrasonidos es puramente intravascular, lo que lo convierte en un agente ideal para obtener imágenes de la microvascularización de órganos con fines de diagnóstico . Un uso clínico típico de la ecografía de contraste es la detección de un tumor metastásico hipervascular . , que exhibe una captación de contraste (cinética de la concentración de microburbujas en la circulación sanguínea) más rápida que el tejido biológico sano que rodea el tumor. ^[39] Existen otras aplicaciones clínicas que usan contraste, como en la ecocardiografía para mejorar la delineación del ventrículo izquierdo para verificar visualmente la contractibilidad del corazón después de un infarto de miocardio . Por último, surgen aplicaciones en perfusión cuantitativa ^[40] (medición relativa del flujo sanguíneo ^[41] ) para identificar la respuesta temprana del paciente a un tratamiento farmacológico anticanceroso (metodología y estudio clínico de la Dra. Nathalie Lassau en 2011 ^[42]), lo que permite determinar las mejores opciones terapéuticas oncológicas . ^[43]

Imágenes paramétricas de firmas vasculares (diagrama)

En la práctica oncológica de la ecografía de contraste médica, los médicos utilizan el método de obtención de imágenes paramétricas de firmas vasculares ^[44] inventado por el Dr. Nicolas Rognin en 2010. ^[45] Este método se concibe como una herramienta de diagnóstico asistida por cáncer , que facilita la caracterización de un tumor sospechoso ( maligno versus benigno ) en un órgano. Este método se basa en la ciencia médica computacional ^{[46] [47]} para analizar una secuencia de tiempo de imágenes de contraste de ultrasonido, un video digital grabado en tiempo real durante el examen del paciente. Se aplican dos pasos de procesamiento de señal consecutivos a cada píxel del tumor:

1. cálculo de una firma vascular (diferencia de captación de contraste con respecto al tejido sano que rodea el tumor);
2. clasificación automática de la firma vascular en un parámetro único , este último codificado en uno de los cuatro colores siguientes :
   • verde para una hipermejora continua (captación de contraste más alta que la del tejido sano),
   • azul para una hipopotencia continua (captación de contraste menor que la del tejido sano),
   • rojo para una hiperrealización rápida (captación de contraste antes que la del tejido sano) o
   • amarillo para una rápida hipopotencia (captación de contraste después de la del tejido sano).

Una vez completado el procesamiento de la señal en cada píxel, se muestra un mapa espacial en color del parámetro en un monitor de computadora , que resume toda la información vascular del tumor en una sola imagen llamada imagen paramétrica (ver la última figura del artículo de prensa ^[48] como ejemplos clínicos) . Los médicos interpretan esta imagen paramétrica basándose en la coloración predominante del tumor: el rojo indica una sospecha de malignidad (riesgo de cáncer), el verde o el amarillo, una alta probabilidad de benignidad . En el primer caso (sospecha de tumor maligno ), el médico suele prescribir una biopsia para confirmar el diagnóstico o una tomografía computarizada.examen como segunda opinión. En el segundo caso (casi seguro de tumor benigno ), solo se necesita un seguimiento con una ecografía de contraste unos meses después. Los principales beneficios clínicos son evitar una biopsia sistemática (procedimiento invasivo de riesgo) de tumores benignos o un examen de tomografía computarizada que exponga al paciente a la radiación de rayos X. El método de obtención de imágenes paramétricas de firmas vasculares demostró ser eficaz en humanos para la caracterización de tumores en el hígado. ^[49] En un contexto de detección de cáncer , este método podría ser potencialmente aplicable a otros órganos como la mama ^[50] o la próstata .

Ecografía molecular (imagenología molecular por ultrasonido)

El futuro de la ecografía de contraste está en la imagenología molecular y se esperan aplicaciones clínicas potenciales en la detección del cáncer para detectar tumores malignos en su etapa más temprana de aparición. La ecografía molecular (o imagenología molecular por ultrasonido) utiliza microburbujas dirigidas diseñadas originalmente por el Dr. Alexander Klibanov en 1997; ^{[51] [52]} estas microburbujas dirigidas se unen o se adhieren específicamente a los microvasos tumorales al dirigirse a la expresión del cáncer biomolecular (la sobreexpresión de ciertas biomoléculas se produce durante la neoangiogénesis ^{[53] [54]} o la inflamación ^[55]procesos en tumores malignos). Como resultado, unos minutos después de su inyección en la circulación sanguínea, las microburbujas objetivo se acumulan en el tumor maligno; facilitando su localización en una imagen de contraste ecográfica única. En 2013, el primer exploratoria ensayo clínico en humanos para el cáncer de próstata se completó en Ámsterdam en el Holanda por el Dr. Hessel Wijkstra. ^[56]

En la ecografía molecular, se aplica la técnica de la fuerza de radiación acústica (también utilizada para la elastografía de ondas de corte ) para empujar literalmente las microburbujas dirigidas hacia la pared de los microvasos; demostrado por primera vez por el Dr. Paul Dayton en 1999. ^[57] Esto permite maximizar la unión al tumor maligno; las microburbujas objetivo están en contacto más directo con biomoléculas cancerosas expresadas en la superficie interna de los microvasos tumorales. En la etapa de investigación científica preclínica , la técnica de la fuerza de radiación acústica se implementó como prototipo en sistemas de ultrasonido clínico y se validó in vivo en 2D ^[58] y 3D ^{[59] [60]} modos de imagen.

Elastografía (imágenes de elasticidad por ultrasonido)

Artículo principal: Elastografía

El ultrasonido también se usa para la elastografía, que es una modalidad de imagen relativamente nueva que mapea las propiedades elásticas de los tejidos blandos. ^{[61] [62]} Esta modalidad surgió en las últimas dos décadas. La elastografía es útil en los diagnósticos médicos, ya que puede distinguir tejido sano de tejido no saludable para órganos / crecimientos específicos. Por ejemplo, los tumores cancerosos suelen ser más duros que el tejido circundante y los hígados enfermos son más rígidos que los sanos. ^{[61] [62] [63] [64]}

Existen muchas técnicas de elastografía por ultrasonido. ^[62]

Ecografía intervencionista

La ecografía intervencionista implica biopsia , vaciado de líquidos, transfusión de sangre intrauterina ( enfermedad hemolítica del recién nacido ).

• Quistes tiroideos : la ecografía tiroidea de alta frecuencia (HFUS) se puede usar para tratar varias afecciones de las glándulas. El quiste tiroideo recurrente que generalmente se trató en el pasado con cirugía, puede tratarse de manera efectiva mediante un nuevo procedimiento llamado inyección percutánea de etanol o PEI. Con la colocación guiada por ultrasonido de una aguja de calibre 25 dentro del quiste, y después de la evacuación del líquido del quiste, aproximadamente el 50% del volumen del quiste se inyecta nuevamente en la cavidad, bajo una estricta visualización del operador de la punta de la aguja. El procedimiento tiene un 80% de éxito en la reducción del quiste a un tamaño diminuto.
• Ganglios linfáticos del cuello del cáncer de tiroides metastásico: el otro uso de la terapia tiroidea para el HFUS es tratar los ganglios linfáticos del cuello del cáncer de tiroides metastásico que se presentan en pacientes que rechazan la cirugía o que ya no son candidatos para la cirugía. Se inyectan pequeñas cantidades de etanol mediante la colocación de una aguja guiada por ultrasonido. Se realiza un estudio del flujo sanguíneo antes de la inyección, mediante Doppler de potencia. El flujo sanguíneo puede destruirse y el ganglio puede quedar inactivo, aunque todavía puede estar allí. El flujo sanguíneo visualizado con Doppler de potencia se puede erradicar y puede haber una caída en la prueba de marcadores sanguíneos del cáncer, tiroglobulina, TG, ya que el nodo deja de funcionar. Otro uso intervencionista del HFUS es marcar un ganglio canceroso una hora antes de la cirugía para ayudar a ubicar el grupo de ganglios en la cirugía. Se inyecta una pequeña cantidad de tinte de metileno, bajo una cuidadosa colocación guiada por ultrasonido de la aguja en la superficie anterior, pero no en el ganglio. El tinte le resultará evidente al cirujano de tiroides al abrir el cuello. Se puede realizar un procedimiento de localización similar con azul de metileno para localizar adenomas paratiroideos en la cirugía.

Inyección en la articulación de la cadera guiada por ultrasonido . ^{[sesenta y cinco]}

• Las inyecciones articulares se pueden guiar por ultrasonido médico, como en las inyecciones en la articulación de la cadera guiadas por ultrasonido .

Ecografía de compresión

La ecografía de compresión es cuando la sonda se presiona contra la piel. Esto puede acercar la estructura del objetivo a la sonda, aumentando la resolución espacial de la misma. La comparación de la forma de la estructura objetivo antes y después de la compresión puede ayudar en el diagnóstico.

Se utiliza en ecografía de trombosis venosa profunda , en la que la ausencia de compresibilidad venosa es un fuerte indicador de trombosis. ^[66] La ecografía de compresión tiene una alta sensibilidad y especificidad para detectar la trombosis venosa profunda proximal solo en pacientes sintomáticos. Los resultados no son fiables cuando el paciente no presenta síntomas y deben comprobarse, por ejemplo, en pacientes postoperatorios de alto riesgo, principalmente en pacientes ortopédicos. ^{[67] [68]}

• Un apéndice normal sin y con compresión. La ausencia de compresibilidad indica apendicitis . ^[69]

• En esta ecografía se utiliza compresión para acercarse a la aorta abdominal , haciendo que la vena mesentérica superior y la vena cava inferior se vean más bien planas.

Ecografía panorámica

Ecografía panorámica de una rotura del tendón del bíceps proximal . La imagen superior muestra el lado normal contralateral y la imagen inferior muestra un músculo retraído, con un hematoma que llena el espacio proximal.

La ecografía panorámica es la unión digital de múltiples imágenes de ultrasonido en una más amplia. ^[70] Puede mostrar una anomalía completa y mostrar su relación con estructuras cercanas en una sola imagen. ^[70]

Atributos

Como ocurre con todas las modalidades de imágenes, la ecografía tiene su lista de atributos positivos y negativos.

Fortalezas

• Se imágenes músculo , tejido blando y hueso superficies muy bien y es particularmente útil para delinear las interfaces entre espacios sólido y llenado de líquido.
• Genera imágenes "en vivo", donde el operador puede seleccionar dinámicamente la sección más útil para diagnosticar y documentar cambios, lo que a menudo permite diagnósticos rápidos. Las imágenes en vivo también permiten biopsias o inyecciones guiadas por ultrasonido, que pueden resultar engorrosas con otras modalidades de diagnóstico por imágenes.
• Muestra la estructura de los órganos.
• No tiene efectos secundarios conocidos a largo plazo y rara vez causa molestias al paciente.
• Es capaz de obtener imágenes de variaciones locales en las propiedades mecánicas de los tejidos blandos. ^[71]
• El equipo está ampliamente disponible y es comparativamente flexible.
• Hay escáneres pequeños y fáciles de transportar; los exámenes se pueden realizar junto a la cama.
• Relativamente económico en comparación con otros modos de investigación, como la tomografía computarizada de rayos X , la DEXA o la resonancia magnética .
• La resolución espacial es mejor en los transductores de ultrasonido de alta frecuencia que en la mayoría de las otras modalidades de imagen.
• Mediante el uso de una interfaz de investigación de ultrasonido , un dispositivo de ultrasonido puede ofrecer un método flexible, en tiempo real y relativamente económico para capturar los datos necesarios para fines de investigación especiales para la caracterización de tejidos y el desarrollo de nuevas técnicas de procesamiento de imágenes.

Debilidades

Artefacto de doble aorta en ecografía debido a la diferencia en la velocidad de las ondas sonoras en el músculo y la grasa.

• Los dispositivos ecográficos tienen problemas para penetrar el hueso . Por ejemplo, la ecografía del cerebro adulto es actualmente muy limitada.
• La ecografía funciona muy mal cuando hay un gas entre el transductor y el órgano de interés, debido a las diferencias extremas en la impedancia acústica . Por ejemplo, el gas superpuesto en el tracto gastrointestinal a menudo dificulta la ecografía del páncreas . Sin embargo, las imágenes pulmonares pueden ser útiles para demarcar derrames pleurales, detectar insuficiencia cardíaca y detectar neumonía. ^[72]
• Incluso en ausencia de hueso o aire, la profundidad de penetración del ultrasonido puede estar limitada dependiendo de la frecuencia de las imágenes. En consecuencia, puede haber dificultades para obtener imágenes de las estructuras profundas del cuerpo, especialmente en pacientes obesos.
• El físico tiene una gran influencia en la calidad de la imagen. La calidad de la imagen y la precisión del diagnóstico están limitadas en pacientes obesos, la grasa subcutánea superpuesta atenúa el haz de sonido y se requiere un transductor de frecuencia más baja (con menor resolución)
• El método depende del operador. Se necesita un alto nivel de habilidad y experiencia para adquirir imágenes de buena calidad y hacer diagnósticos precisos.
• Los usuarios de ultrasonido pueden tener dificultades para mantener la sonda de ultrasonido en la misma posición durante un examen.
• No hay una imagen de exploración como ocurre con la TC y la RM. Una vez que se ha adquirido una imagen, no existe una forma exacta de saber qué parte del cuerpo se tomó la imagen.
• El 80% de los ecografistas sufren de lesiones por esfuerzo repetitivo (RSI) o los llamados trastornos musculoesqueléticos relacionados con el trabajo (WMSD) debido a las malas posiciones ergonómicas.

Riesgos y efectos secundarios

La ecografía se considera generalmente una imagenología segura, ^[73] y las Organizaciones Mundiales de la Salud dicen: ^[74]

"El ultrasonido de diagnóstico se reconoce como una modalidad de obtención de imágenes segura, eficaz y altamente flexible capaz de proporcionar información clínicamente relevante sobre la mayoría de las partes del cuerpo de una manera rápida y rentable".

Los estudios de diagnóstico por ultrasonido del feto generalmente se consideran seguros durante el embarazo. Este procedimiento de diagnóstico debe realizarse sólo cuando exista una indicación médica válida, y se debe utilizar el ajuste de exposición ultrasónico más bajo posible para obtener la información de diagnóstico necesaria según el principio "tan bajo como sea razonablemente posible" o ALARP . ^[75]

Aunque no hay evidencia de que la ecografía pueda ser dañina para el feto, las autoridades médicas generalmente desaconsejan enérgicamente la promoción, venta o arrendamiento de equipos de ecografía para hacer "videos fetales de recuerdo". ^{[4] [76]}

Estudios sobre la seguridad de la ecografía

• Un metanálisis de varios estudios de ecografía publicado en 2000 no encontró efectos dañinos estadísticamente significativos de la ecografía, pero mencionó que había una falta de datos sobre resultados sustantivos a largo plazo como el desarrollo neurológico. ^[77]
• Un estudio de la Escuela de Medicina de Yale publicado en 2006 encontró una correlación pequeña pero significativa entre el uso prolongado y frecuente de ultrasonido y la migración neuronal anormal en ratones. ^[78]
• Un estudio realizado en Suecia en 2001 ^[79] ha demostrado que los efectos sutiles del daño neurológico relacionado con el ultrasonido estaban implicados por una mayor incidencia de zurdos en los niños (un marcador de problemas cerebrales cuando no son hereditarios) y retrasos en el habla. ^{[80] [81]}
  • Sin embargo, los hallazgos anteriores no se confirmaron en un estudio de seguimiento posterior. ^[82]
  • Sin embargo, un estudio posterior, realizado en una muestra más grande de 8865 niños, ha establecido una asociación estadísticamente significativa, aunque débil, de exposición a la ecografía y no ser diestro en el futuro. ^[83]

Reglamento

Los equipos de ultrasonido de diagnóstico y terapéuticos están regulados en los EE. UU. Por la Administración de Alimentos y Medicamentos , y en todo el mundo por otras agencias reguladoras nacionales. La FDA limita la salida acústica utilizando varias métricas; en general, otras agencias aceptan las pautas establecidas por la FDA.

Actualmente, Nuevo México , Oregón y Dakota del Norte son los únicos estados de EE. UU. Que regulan los ecografistas médicos de diagnóstico. ^[84] Los exámenes de certificación para ecografistas están disponibles en los EE. UU. De tres organizaciones: el Registro Americano de Sonografía Médica de Diagnóstico , Cardiovascular Credentialing International y el Registro Americano de Tecnólogos Radiológicos . ^[85]

Las principales métricas reguladas son el índice mecánico (MI), una métrica asociada con el bioefecto de cavitación, y el índice térmico (TI), una métrica asociada con el bioefecto de calentamiento de tejidos. La FDA requiere que la máquina no exceda los límites establecidos, que son razonablemente conservadores para mantener el ultrasonido de diagnóstico como una modalidad de imagen segura. Esto requiere autorregulación por parte del fabricante en términos de calibración de la máquina. ^[86]

La atención prenatal basada en ultrasonidos y las tecnologías de detección del sexo se lanzaron en la India en la década de 1980. Preocupado por su uso indebido para el aborto selectivo por sexo , el Gobierno de la India aprobó la Ley de técnicas de diagnóstico prenatal (PNDT) en 1994 para regular los usos legales e ilegales de los equipos de ultrasonido. ^[87] La ley se modificó aún más en la Ley de técnicas de diagnóstico prenatal y antes de la concepción (regulación y prevención del uso indebido) (PCPNDT) en 2004 para disuadir y castigar la detección prenatal del sexo y el aborto selectivo por sexo. ^[88] Actualmente es ilegal y un delito punible en la India determinar o revelar el sexo de un feto utilizando equipos de ultrasonido. ^[89]

Historia

Después del descubrimiento de la piezoelectricidad por el físico francés Pierre Curie en 1880, se pudieron generar deliberadamente ondas ultrasónicas para la industria. A partir de entonces, en 1940, el físico acústico estadounidense Floyd Firestone ideó el primer dispositivo de imágenes por eco ultrasónico, el reflectoscopio supersónico, para detectar defectos internos en las piezas de fundición de metal. En 1941, el neurólogo austríaco Karl Theo Dussik estaba en colaboración con su hermano, Friedreich, un físico, probablemente la primera persona en hacer eco de imágenes ecográficas del cuerpo humano, delineando así los ventrículos de un cerebro humano. ^{[90] [91]} La energía ultrasónica fue aplicada por primera vez al cuerpo humano con fines médicos por el Dr.  George Ludwig.en el Instituto de Investigación Médica Naval, Bethesda, Maryland , a fines de la década de 1940. ^{[92] [93]} El físico inglés John Wild (1914-2009) utilizó por primera vez la ecografía para evaluar el grosor del tejido intestinal ya en 1949; se le ha descrito como el "padre de la ecografía médica". ^[94] Los avances posteriores en el campo se llevaron a cabo simultáneamente en varios países. No fue hasta 1961 cuando el trabajo de David Robinson y George Kossoff en el Departamento de Salud de Australia resultó en el primer escáner ultrasónico de trayectoria de agua comercialmente práctico. ^[95] Luego, en 1963, Meyerdirk & Wright lanzaron la producción del primer escáner de mano comercial de modo B de contacto compuesto de brazo articulado, que hizo que el ultrasonido estuviera disponible para uso médico.

Francia

Léandre Pourcelot, investigador y profesor del INSA (Institut National des Sciences Appliquées) de Lyon, publicó en 1965 un informe en la Académie des sciences, " Effet Doppler et mesure du débit sanguin " ("Efecto Doppler y medida del flujo sanguíneo" ), la base de su diseño de un medidor de flujo Doppler en 1967.

Escocia

Desarrollos paralelos en Glasgow , Escocia, realizados por el profesor Ian Donald y sus colegas del Glasgow Royal Maternity Hospital (GRMH) llevaron a las primeras aplicaciones diagnósticas de la técnica. ^[96] Donald era un obstetra con un confeso "interés infantil en las máquinas, electrónicas y de otro tipo", quien, después de haber tratado a la esposa de uno de los directores de la compañía, fue invitado a visitar el Departamento de Investigación de caldereros Babcock & Wilcox en Renfrew. , donde utilizó sus equipos de ultrasonido industrial para realizar experimentos en diversas muestras anatómicas mórbidas y evaluar sus características ultrasónicas. Junto con el físico médicoTom Brown  [ Wikidata ] . ^[97] y su compañero obstetra, el Dr. John MacVicar, Donald refinó el equipo para permitir la diferenciación de patología en pacientes voluntarios vivos. Estos hallazgos se publicaron en The Lancet el 7 de junio de 1958 ^[98] como "Investigación de masas abdominales por ultrasonido pulsado", posiblemente uno de los artículos más importantes jamás publicados en el campo de las imágenes médicas de diagnóstico .

En GRMH, el profesor Donald y el Dr. James Willocks refinaron sus técnicas para aplicaciones obstétricas, incluida la medición de la cabeza fetal para evaluar el tamaño y el crecimiento del feto. Con la apertura del nuevo Queen Mother's Hospital en Yorkhill en 1964, fue posible mejorar aún más estos métodos. El trabajo pionero del Dr. Stuart Campbell sobre cefalometría fetal lo llevó a adquirir un estatus a largo plazo como el método definitivo de estudio del crecimiento fetal. A medida que se desarrolló aún más la calidad técnica de las exploraciones, pronto fue posible estudiar el embarazo de principio a fin y diagnosticar sus muchas complicaciones, como embarazo múltiple, anomalías fetales y placenta previa.. Desde entonces, la ecografía de diagnóstico se ha importado a prácticamente todas las demás áreas de la medicina.

Suecia

La ecografía médica fue utilizada en 1953 en la Universidad de Lund por la cardióloga Inge Edler y el hijo de Gustav Ludwig Hertz , Carl Hellmuth Hertz , quien entonces era un estudiante graduado en el departamento de física nuclear de la Universidad .

Edler le había preguntado a Hertz si era posible usar un radar para mirar dentro del cuerpo, pero Hertz dijo que era imposible. Sin embargo, dijo, podría ser posible utilizar la ecografía. Hertz estaba familiarizado con el uso de reflectoscopios ultrasónicos del invento del físico acústico estadounidense Floyd Firestone para ensayos de materiales no destructivos , y juntos Edler y Hertz desarrollaron la idea de utilizar este método en medicina.

La primera medición exitosa de la actividad cardíaca se realizó el 29 de octubre de 1953, utilizando un dispositivo prestado de la empresa constructora de barcos Kockums en Malmö . El 16 de diciembre del mismo año, se utilizó el método para generar un ecoencefalograma (sonda ultrasónica del cerebro ). Edler y Hertz publicaron sus hallazgos en 1954. ^[99]

Estados Unidos

En 1962, después de unos dos años de trabajo, Joseph Holmes, William Wright y Ralph Meyerdirk desarrollaron el primer escáner de modo B de contacto compuesto. Su trabajo había sido apoyado por los Servicios de Salud Pública de los Estados Unidos y la Universidad de Colorado . Wright y Meyerdirk dejaron la Universidad para formar Physionic Engineering Inc., que lanzó en 1963 el primer escáner de modo B de contacto compuesto de brazo articulado comercial de mano. Este fue el comienzo del diseño más popular en la historia de los escáneres de ultrasonido. ^[100]

A finales de la década de 1960, el Dr. Gene Strandness y el grupo de bioingeniería de la Universidad de Washington llevaron a cabo una investigación sobre la ecografía Doppler como herramienta de diagnóstico de enfermedades vasculares. Con el tiempo, desarrollaron tecnologías para utilizar imágenes dúplex, o Doppler junto con el escaneo en modo B, para ver las estructuras vasculares en tiempo real y, al mismo tiempo, proporcionar información hemodinámica. ^[101]

La primera demostración de Doppler en color fue realizada por Geoff Stevenson, quien participó en los primeros desarrollos y el uso médico de la energía ultrasónica desplazada de Doppler. ^[102]

Fabricantes

Los principales fabricantes de equipos de ultrasonido son Hitachi , Siemens Healthineers , FUJIFILM SonoSite , GE Healthcare y Philips . ^[103] Empresas como Usono diseñan, desarrollan y venden accesorios para facilitar el uso del ultrasonido. ^[104]

Ver también

• Monitor fetal Doppler
• Elastografía
• Polbiografía
• Radiógrafo
• Tomografía computarizada por ultrasonido
• Tomografía de transmisión por ultrasonidos

• Ultrasonido 3D

Notas

1. Es por ello que la persona sometida a ecografías de órganos que pueden contener cantidades de aire o gases, como estómago, intestino y vejiga, debe seguir una preparación de alimentos destinada a reducir su cantidad: dieta específica y suplementos para el intestino. e ingesta de agua sin gas para llenar la vejiga; a veces, durante el examen, puede ser necesario llenar el estómago con agua sin gas.

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Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Ecografía médica .

• Sobre el descubrimiento de la ecografía médica en ob-ultrasound.net
• Historia de la ecografía médica (ultrasonido) en ob-ultrasound.net