Introducción al ultrasonido de cabecera

INTRODUCCIÓN

En las últimas dos décadas, la máquina de ultrasonido ha migrado fuera de la suite de Radiología y ahora ha comenzado a ser utilizada por personas que no son radiólogos en las salas médicas, las unidades de cuidados intensivos, los quirófanos, las salas de emergencia y las oficinas de las clínicas. (Ver figura 1) Los avances tecnológicos han permitido la producción comercial de equipos de ultrasonido que son compactos pero de alta calidad. Mientras que las máquinas en el pasado a menudo eran inalcanzables para la práctica general debido a su elevado costo de compra, varias empresas de producción de máquinas de ultrasonido ahora producen modelos de calidad a costos de compra bastante razonables. Con estos avances, junto con unidades asequibles económicamente, los médicos de múltiples campos clínicos han comenzado a utilizar estas máquinas al lado de la cama tanto para aplicaciones de procedimientos como para fines de diagnóstico. No es raro ahora que un médico tratante y evaluador combine su historial y examen físico con un examen ecográfico de cabecera enfocado en el paciente que se presenta, especialmente en los campos de la Medicina de Emergencia y la Cirugía de Trauma.

Figura 1. Ecografía de cabecera en Urgencias.

INDICACIONES

Aplicaciones de ultrasonido

Procesal

• Acceso vascular guiado por ecografía, tanto central como periférico
• Paracentesis guiada por ultrasonido
• Toracocentesis guiada por ultrasonido
• Punción lumbar guiada por ecografía
• Bloqueos nerviosos regionales guiados por ecografía
• Evaluación de tejidos blandos en busca de abscesos o cuerpos extraños
• Colocación de marcapasos transvenoso

Diagnóstico

• El examen FAST
• Evaluación ecográfica de la aorta
• Evaluación de la vesícula biliar y biliar
• Ecografía pulmonar, como para la detección de neumotórax, hemotórax o CHF
• Evaluación del estado del volumen mediante evaluación IVC
• Evaluación de TVP
• Ecocardiografía básica, como para la detección de derrame pericárdico
• Evaluación crítica del paciente del código
• Evaluación del ojo para emergencias ópticas, como desprendimiento de retina
• Ecografía renal, como para la evaluación de hidronefrosis

Conceptos básicos de la máquina de ultrasonido

La máquina de ultrasonido tiene una pantalla o monitor en el que visualizar las imágenes escaneadas. (Consulte la Figura 2) Los monitores modernos suelen tener la forma de un tubo de rayos catódicos similar a un televisor o una pantalla de cristal líquido (LCD). Junto a este monitor hay un teclado, que normalmente tiene teclas de función, perillas y diales que son parte integral del escaneo por ultrasonido en términos de adquisición de imágenes, procesamiento de imágenes y optimización del escaneo. Los teclados en varias máquinas pueden variar en complejidad, siendo algunos bastante simples y otros bastante complicados. Se pueden conectar varias sondas de ultrasonido a la máquina de ultrasonido, que se utilizan para escanear al paciente y obtener imágenes.

Figura 2. Máquina de ultrasonido.

Sondas de ultrasonido

La sonda de ultrasonido (también llamada "transductor") es el sitio de producción de ondas de ultrasonido. (Ver figura 3) La sonda transmite ondas de ultrasonido al paciente y recibe ondas de ultrasonido para su análisis y producción de imágenes. Las sondas de ultrasonido tienen la capacidad de convertir una forma de energía en otra. El componente único de la sonda de ultrasonido que permite esta capacidad de conversión es el cristal piezoeléctrico contenido llamado titanato de circonato de plomo o PZT. Estos cristales artificiales tienen la propiedad única de poder convertir el sonido en electricidad y viceversa. Durante la función de transmisión, la sonda convierte la energía eléctrica del sistema de ultrasonido y la convierte en sonido, específicamente en frecuencias que son "ultrasónicas" y tan altas que son inaudibles para el oído humano. Estas frecuencias ultrasónicas de ondas sonoras se transmiten a los tejidos desde la sonda, con su rango general de 20, 000 Hz (20 kHz) o más, lo que permite una importante penetración en los tejidos y una calidad de imagen. Estas ondas de sonido ultrasónicas interactúan con las moléculas de tejido, con cierto grado de reflexión, defracción y difusión, que varía con la densidad y el tipo de tejido. Después de encontrar el tejido, las ondas sonoras se reciben en el cabezal de la sonda que está en contacto con el paciente. (Consulte la Figura 4) Durante la función de recepción, el pulso de sonido reflejado se convierte nuevamente en energía eléctrica, que luego se traduce en una imagen en el monitor.

Figura 3. Sonda de ultrasonido.

Figura 4. La sonda de EE .UU. Envía y recibe ondas sonoras ultrasónicas.

Las sondas de ultrasonido a menudo varían en forma, tamaño, tipo y rango de frecuencia. Esta variabilidad de la sonda permite la variabilidad de la función, con ciertos tipos de sondas ideales para ciertas aplicaciones de diagnóstico o procedimientos. Esta variabilidad de la sonda permite una amplia función y aplicación en la práctica, pero a menudo también conduce a la frustración y confusión en el usuario novato. En general, la mayoría de las configuraciones básicas de máquinas de ultrasonido tendrán sondas de ultrasonido de los tipos habituales: la sonda lineal; y la sonda curvilínea.

• La sonda lineal (consulte la figura 5)
  

  Figura 5. Sonda lineal.

  • La sonda lineal es la sonda con la parte superior plana. Estas sondas son sondas de alta frecuencia generalmente superiores a 11 megahercios. Las sondas lineales transmiten y reciben ondas sonoras de forma lineal, lo que permite una imagen de ultrasonido más precisa anatómicamente.
  • En general, esta es la sonda utilizada para la mayoría de las aplicaciones de procedimiento, dado que su alta frecuencia permite una mejor resolución y una visualización óptima de los campos y estructuras superficiales. Ejemplos de tales aplicaciones incluyen evaluación de infecciones de tejidos blandos, acceso vascular, anestesia regional, evaluación de cuerpos extraños y punción lumbar asistida por ultrasonido.
• La sonda curvilínea (consulte la figura 6)
  

  Figura 6. Sonda curvilínea.

  • La sonda curvilínea es la sonda con la parte superior curvada. Estas sondas son sondas de baja frecuencia de generalmente menos de 4 Megahertz. Las sondas curvilíneas transmiten y reciben ondas sonoras de forma distribuida. En general, esta es la sonda utilizada para la mayoría de las técnicas de diagnóstico por imagen por ultrasonido, dado que su baja frecuencia permite una mejor resolución y una visualización óptima de los campos y estructuras más profundos dentro del cuerpo. Esta es la sonda que se utiliza con mayor frecuencia para la evaluación ecográfica de órganos dentro del tórax y el abdomen, como para el examen FAST, la obtención de imágenes de la vesícula biliar o la evaluación de la aorta.

No es raro encontrar otros tipos de sondas en configuraciones de máquinas de ultrasonido más avanzadas. Las siguientes descripciones ofrecen una breve orientación de otros tipos de sondas que se pueden encontrar y enumeran sus usos más comunes.

• La sonda Matriz en Fase ( consulte la figura 7)
  

  Figura 7. Sonda de matriz en fase.

  • Otra sonda que es útil en la evaluación del tórax o de los órganos abdominales es la sonda "Phased Array" de baja frecuencia que producirá imágenes de apariencia similar a la sonda curvilínea y, en general, ambas sondas se pueden usar indistintamente. Esta sonda se utiliza a menudo para ecocardiografía y muchos la consideran la sonda de elección para esta modalidad de diagnóstico por imagen. Esta sonda tiene una parte superior plana, pero no la confunda con la sonda lineal de alta frecuencia. La cabeza de la sonda de matriz en fase será plana pero de forma más cuadrada en comparación con la cabeza plana rectangular de la sonda lineal.
• La sonda endocavitaria ( consulte la figura 8)
  

  Figura 8. Sonda endocavitaria.

  • Este tipo de sonda suele ser una sonda de baja frecuencia, que se utiliza con mayor frecuencia para aplicaciones de diagnóstico de ultrasonido pélvico transvaginal, pero también se puede utilizar en otros orificios corporales. Esta sonda tiene una forma distinta que hace que sea bastante fácil de identificar; por lo general, tiene un mango de agarre que conduce a un cuello de sonda largo que termina en un cabezal de sonda.

Perlas clínicas:

Las sondas de ultrasonido generalmente tienen un marcador de sonda en su carcasa que ayudará a orientar la sonda en relación con el monitor de ultrasonido y en la exploración del paciente. Desafortunadamente, las sondas pueden tener múltiples marcadores de sonda o marcadores indescriptibles en su carcasa que pueden generar confusión. Además, los monitores de las máquinas de ultrasonido pueden tener etiquetas de orientación indescriptibles, lo que también puede generar confusión. Para confirmar la orientación correcta entre la sonda y el monitor de ultrasonido, sostenga la sonda frente al monitor de ultrasonido y aplique gel de ultrasonido en el lado izquierdo de la sonda o toque la superficie de la sonda izquierda con la yema del dedo. Si la sonda y el monitor están correctamente relacionados con la orientación, el monitor mostrará la propagación del ultrasonido en el lado izquierdo de la pantalla. (Ver figura 9) Si la sonda y el monitor no están en la orientación adecuada, el monitor mostrará la propagación del ultrasonido en el lado derecho opuesto de la pantalla. Simplemente girando la sonda de ultrasonido 180 grados corregirá la orientación incorrecta.

Figura 9. Orientación adecuada de la sonda.

En general, para la mayoría de las imágenes por ultrasonido, la técnica adecuada para sostener la sonda de ultrasonido es similar a la posición de la mano utilizada para sostener un lápiz, sujetando la sonda ligeramente entre el pulgar y el índice. Al obtener imágenes de un paciente, asegúrese de aplicar el gel conductor apropiado en la superficie de la sonda y coloque suavemente la sonda sobre el paciente en la orientación adecuada según el tipo de examen.

PROCEDIMIENTO

Modos de imágenes por ultrasonido

La mayoría de las máquinas tienen varios modos de visualización de imágenes; los modos más comunes son el modo "B" y el modo "M". Es probable que los ecografistas novatos solo necesiten utilizar el modo "B", también llamado modo "Brillo" o "Escaneo B". (Consulte la Figura 10) Este modo proporciona la imagen de ultrasonido en escala de grises 2-D típica que la mayoría de los médicos asocian con las imágenes de ultrasonido de diagnóstico. Los usos comunes del modo B incluyen prácticamente todos los tipos de imágenes de ultrasonido 2-D, incluidas las aplicaciones de diagnóstico y procedimientos. Para el ecografista más avanzado, el uso del modo "M" o el modo "Movimiento" puede resultar útil. "METRO" El modo aplica una línea de referencia a lo largo de un solo canal de ondas de ultrasonido y proporciona al ecografista una herramienta para evaluar el movimiento a lo largo de esa línea de referencia con respecto al tiempo. (Ver figura 11) La aplicación más común del modo M es para evaluar el movimiento de las paredes y estructuras cardíacas.

Figura 10. Ecografía en modo B.

Figura 11. Ecografía en modo M.

Otra opción de obtención de imágenes es colocar "color" en la imagen, lo que técnicamente se denomina ecografía Doppler de flujo de color. (Ver figura 12)

Figura 12. Ecografía Doppler de flujo en color.

Esta opción de imagen es muy útil para detectar y diferenciar el flujo sanguíneo vascular. En términos más básicos, este modo de imagen detecta cambios sutiles en la frecuencia que se crean cuando las ondas de ultrasonido transmitidas golpean a los glóbulos rojos en movimiento. En general, el flujo sanguíneo arterial será más pulsátil, mientras que el flujo sanguíneo venoso será más laminar y menos pulsátil. Es de destacar que los colores que a menudo se aplican al flujo sanguíneo vascular por varias máquinas serán el rojo o el azul, pero esto no significa necesariamente que el rojo sea arterial o el azul venoso.

Perlas clínicas:

Funciones del teclado y de la máquina de ultrasonido

• Ganar
  • Durante la exploración general, las señales regresan a la sonda de ultrasonido desde los tejidos interrogados y se produce una imagen. "Gain" ajusta la amplificación de la señal recibida que se utiliza para producir la imagen visual en el monitor, similar a la perilla de volumen en un sistema de audio. (Consulte la Figura 13). El aumento de la ganancia hará que la imagen sea más brillante, mientras que la reducción de la ganancia hará que la imagen sea más oscura.
  • Durante el escaneo, existe un ajuste de ganancia óptimo que permite una mejor evaluación de tejidos y estructuras. Al tomar imágenes, ajuste la configuración de ganancia para optimizar la imagen subiendo y bajando la ganancia. Tenga cuidado de no "ganar demasiado" durante la toma de imágenes. Aquí se demuestra la "ganancia excesiva", donde la ganancia se ha elevado demasiado y todo es demasiado brillante, lo que dificulta la interpretación de la imagen. Además, tenga cuidado de no "ganar menos" durante la captura de imágenes. En esta imagen, la ganancia se ha aumentado demasiado poco, de modo que todo está demasiado oscuro.
  • Para establecer la ganancia de manera adecuada, imagínese el hígado y ajuste la ganancia hasta que el hígado tenga una apariencia gris, hipoecoica, de "sal y pimienta" en su parénquima.
  

  Figura 13. Ajuste de ganancia.

• Compensación de ganancia de tiempo
  • Muchas máquinas tendrán una fila de controles deslizantes en el teclado, que generalmente representan la función "Compensación de ganancia de tiempo". (Consulte la Figura 14) El ajuste de esta función cambia la ganancia a varias profundidades de la imagen de ultrasonido y permite un ajuste fino de la imagen. En general, los controles deslizantes en la parte superior controlan la ganancia en el campo cercano o áreas superficiales de la imagen, mientras que los controles deslizantes en la parte inferior controlan la ganancia en el campo lejano o áreas más profundas de la imagen. El ajuste de la compensación de ganancia de tiempo es una función más avanzada y, por lo general, no es necesaria para el uso de rutina. Los ecografistas novatos deben colocar los controles deslizantes de compensación de ganancia de tiempo directamente en el medio de la ruta del control deslizante para garantizar cierto nivel de producción de imágenes en el monitor.
  

  Figura 14. Ajuste de compensación de ganancia de tiempo.

• Congelar
  • Muchas máquinas tendrán una función "Congelar" que congelará la imagen dinámica en vivo en una imagen fija estática. (Consulte la Figura 15) Esta función se utiliza a menudo para producir una imagen estática para inspección, etiquetado, manipulación o medición. La mayoría de las máquinas tendrán varias funciones de medición, como calibradores para mediciones de diámetro o volumen. Lea el manual específico de su máquina para conocer las funciones de medición de su máquina.
  

  Figura 15. Función de congelación.

• Ajuste de profundidad
  • Las máquinas de ultrasonido permitirán el ajuste de la profundidad del tejido que se está interrogando. (Consulte la Figura 16) La profundidad generalmente se ajusta presionando los botones de profundidad. Al ajustar estos botones, la profundidad interrogada puede aumentarse o disminuirse según se desee. Idealmente, al escanear un área de interés, el área objetivo debe centrarse en la pantalla del monitor de ultrasonido ajustando la posición de la sonda y ajustando la profundidad.
  

  Figura 16. Ajuste de profundidad.

• Frecuencia
  • Para cada sonda conectada a la máquina de ultrasonido, hay un "rango" de frecuencias de ultrasonido único para esa sonda adjunta. Por lo general, hay un botón o dial en la máquina que permite un ajuste fino de la selección de frecuencia para la sonda adjunta, lo que puede ser útil para optimizar la imagen y la resolución.
• Perlas clínicas: en general, el uso de la frecuencia más alta posible para la sonda lineal adjunta optimiza las mejores imágenes de las estructuras superficiales. En general, el uso de la frecuencia más baja posible para la sonda curvilínea adjunta optimiza las mejores imágenes de las estructuras más profundas del cuerpo.

Terminología de exploración por ultrasonido

• Echogenecity
  • A menudo, al interpretar y describir imágenes de ultrasonido, se discute la naturaleza "eco" o "ecoica" de las estructuras. Un área "anecoica" será aquella que no produce ondas sonoras de retorno y aparecerá en el monitor de ultrasonido como un área negra. (Ver Figura 17) Ejemplos de estructuras que tendrán una apariencia negra "anecoica" incluyen vasculatura patente, estructuras llenas de líquido y áreas de sombra. Un área "hipoecoica" será aquella que produce pocas ondas sonoras de retorno y aparecerá en el monitor de ultrasonido como un área gris. Ejemplos de estructuras que generalmente tendrán una apariencia gris "hipoecoica" incluyen el parénquima de la mayoría de los órganos sólidos, especialmente el parénquima del hígado o el bazo. Un área "hiperecoica" será aquella que produce muchas ondas sonoras de retorno y aparecerá en el monitor de ultrasonido como blanca y más brillante que las áreas circundantes. (Ver Figura 18) Ejemplos de estructuras que generalmente tendrán una apariencia blanca "hiperecoica" incluyen tejidos densos o sólidos, como huesos, cálculos biliares,
  

  Figura 17. Región anecoica.

  

  Figura 18. Región hiperecoica.

• Planos de imágenes
  • Al escanear a un paciente, es útil recordar planos clave de imágenes radiológicas. Para obtener una imagen adecuada a lo largo de un plano de imagen, el eje longitudinal de la sonda de ultrasonido debe ser paralelo y en la misma dirección del plano de imagen. Los planos de imagen más comunes que se utilizan en la ecografía diagnóstica son los planos sagital, coronal y axial (también llamados transversales). (Ver Figura 19) (Ver Figura 20) (Ver Figura 21)
  

  Figura 19. Plano sagital.

  

  Figura 20. Plano coronal.

  

  Figura 21. Plano axial.

REFERENCIAS

1. Edelman SK:Understanding Ultrasound Physics.3rded.Woodlands, TX:ESP, Inc; 2007.

2. Practical Guide to Emergency Ultrasound.1sted.Philadelphia, PA:Lippincott Williams and Wilkins; 2006.

3. Butts C:Ultrasound.InRoberts JR:Roberts and Hedges' Procedures in Emergency Medicine and Acute Care.7thed.Phildelphia PA:Elsevier Inc; 2019: pp. 1434-1441.

4. Fowler GC, Lefevre N:Emergency department, hospitalist and office ultrasound (POCUS).InFowler GC:Pfenninger and Fowler's Procedures for Primary Care.4thed.Philadelphia PA:Elsevier Inc; 2020: pp. 1408-1438.