ULTRASONIDO DOPPLER Gerardo Daniel Loza Magallanes RADIOLOGÍA Universidad Autónoma de Coahuila Facultad de Medicina Unidad Torreón
ULTRASONIDO DOPPLER
Gerardo Daniel Loza Magallanes
RADIOLOGÍA
Universidad Autónoma de CoahuilaFacultad de Medicina
Unidad Torreón
¿QUÉ ES ULTRASONIDO DOPPLER?
US Doppler Consiste en una técnica especial
de ultrasonido que evalúa la circulación a través de los vasos sanguíneos, mediante el registro
de la onda del pulso y la determinación de su presión.
US DopplerDoppler espectral Análisis cuantitativo – Pulsativilidad– Resistencias– VelocidadesMáximaMínimaMedia– Tiempo:Aceleración– Flujos (litros/seg)
– Doppler-DúplexCombina en forma simultánea, o sucesiva, la imagen en tiempo real con el análisis espectral Doppler
– Doppler en colorEmplea un transductor electrónico de tipo Dúplex Ventajas:– Identifica frec. del flujo y sus alteraciones en una región– Sistema codificado en color es más fácil y acorta en gran medida el tiempo de examen del paciente
HISTORIA
HISTORIA• El físico austríaco Christian Doppler
describe el efecto que lleva
su nombre.
1842• El científico holandés
Christoph Diederik, confirma que el tono de un
sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja.
1845
HISTORIA• El físico francés Hippolyte Fizeau descubrió, el mismo
fenómeno en el caso de ondas electromagnéticas por lo que en
Francia este efecto se conoce como “efecto Doppler-Fizeau”.
1848
• El principio físico de lo ultrasonidos fue
empleado por primera vez por
Lagevin.1917
HISTORIA• Ludwing realizó mediciones de la
velocidad del sonido en varios medios incluyendo tejidos humanos194
0
• El ultrasonido doppler es aceptado por las sociedades
médicas como instrumento de diagnostico en medicina.
1950
HISTORIA• Edler y Hertz
describieron la aplicación del
ultrasonido para obtener imágenes
dinámicas cardíacas
1954
• En estos mismos años el pediatra y fisiólogo americano
Robert F. Rushmer, investigaba instrumentos que
le permitieran evaluar funciones cardiovasculares en
animales sin necesidad de operar.
1959
HISTORIA• Satomura «padre del US
Doppler» desarrolló el Doppler continuo y en el cual se utilizan dos cristales de cerámica, uno para generar la señal y otro para recibirla.
1959
• Miembros de su equipo de técnicos, Dean Franklin, Dick Ellis y Donald Baker lograron desarrollar un “flujómetro” multicanal de tránsito-tiempo
1960
HISTORIA• Callagan y sus colaboradores aplicaron el principio de Doppler a la investigación de flujo de sangre fetal lo que permitió su estudio con
detalle.
1964
• La primera aplicación comercial Doppler recibió el nombre de Doptone, un dispositivo que permitía la auscultación del latido fetal.
1965
HISTORIA• Eugene Strandness Jr.,
de la Universidad de Washington, publicó los
primeros estudios clínicos sobre patología vascular
basado a las ondas obtenidas.
1967
• La versión refinada y en tiempo real de esta tecnología recibe el nombre de Doppler Duplex
• Fritz Thurstone y David Phillips
1975
HISTORIA• Se determinó por primera vez
el flujo de las arterias renales1976
• Hatle pudo utilizar el Doppler para estudiar la velocidad del flujo
sanguíneo. • Se podía determinar el grado de
disfunción de las válvulas cardiacas..*
1980
HISTORIA
• Se anuncia el desarrollo del Doppler a color en imagen bidimensional.
1982
• Aloka introdujo al mercado el primer Equipo
de Doppler a Color que permitió visualizar en
tiempo real y en color el flujo sanguíneo
1983
HISTORIA• Permitió la evaluación clínica no
invasiva, aunque incompleta, del flujo cerebral a través del Doppler transcraneano.
1990
Como se aprecia, el descubrimiento de Doppler no tuvo aplicaciones hasta cien años después.
[Cosmología, meteorología y otras áreas de la ciencia]
PRINCIPIOS BÁSICOS Y FÍSICA DEL DOPPLER
Efecto dopler
Es el cambio de frecuencia que se produce en la recepción de las ondas, emitidas por una fuente generadora de sonido, cuando el objeto productor de dicha ondas y el receptor de las mismas se mueven uno con respecto al otro
Cuando se emiten ultrasonidos al torrente sanguíneo, los eritrocitos actuarán como elementos reflectores del ultrasonido.
FE(2-5 MHz)
K= velocidad del ultrasonido en la sangre(1.54x105)
Cos°=es el coseno del angulo formado por el haz del sonido y la direccion del flujo (30º y 60°)
El máximo cambio de frecuencia Doppler es cuando la sangre fluye directamente hacia el transductor o alejándose de el. El ángulo óptimo de exploración es de 0 a 180 grados.
Se recomienda que el ángulo Doppler sea de 40-60 grados.
Las señales doppler dependen:• La forma de la región sensible del haz ultrasónico• Dirección del haz• Uniformidad de su sección transversal
Por medio de un proceso de demodulación electrónica, se comparan las frecuencias recibidas y se sustrae la frecuencia Doppler.
Conocer la dirección del flujo sanguíneo es básico para determinar los distintos patrones normales de este.
Flujo laminar: velocidades similares y misma dirección
Flujos turbulentos: distintas velocidades---espectro de frecuencias ancho
Optimarelección de la frecuencia ultrasónica
dimensiones del transductorelementos de foco
En la imagen de eco pulsadouno de los objetivos es la mejor resolución espacial posible.
Anchura del haz
Grosor del haz
Controla la resolucion
lateral dentro del corte.
Controla el grosor del corte
Los mas pequeños posibles
Lente cóncava: enfoca el haz ultrasonico con la mejor resolucion espacial posible para una profundidad de foco fija y limitada.
Dentro del haz se detectan los estructuras reflectores y dispersores.
No detección de objetos situados fuera del haz
Transmisor-receptor = haz idéntico y mas efectivo.
ECORREALZADORES
El éxito no es el resultado de una combustión espontánea. Tú tienes que encenderte primero.
-Fred Shero
Los ER son sustancias formadas por MB, las cuales, a su vez, están integradas por un gas contenido en una cápsula.
Para que sea efectivo
Debe sobrevivir al pasaje a través de la circulación cardiopulmonar realce sistémico
Que los gases no difundan a través de la barrera alveolo-capilar
MEDIOS ULTRASÓNICOS DE CONTRASTE DE MICRO BURBUJAS
1° Generación: No pasan el árbol pulmonar2° Generación: Pasan árbol pulmonar, menor tamaño, más estables3° Generación: Vida más larga en torrente sanguíneo
MEDIOS ULTRASÓNICOS DE CONTRASTE DE MICRO BURBUJAS
Dres. Gramiak y Shah
Inyectaron suero salino en la aorta descendente durante una ecocardiografía
Produjo una serie de ecos potentes, como resultado de burbujas de aire.
Burbujas de nitrógeno en gelatina. Gran tamaño.
Albunex®Micro esferas de albúmina rellenas de aire 1-8 um
Levovist® Ácido palmítico y galactosa. Se agita y crea micro burbujas de 3-4 um. Doppler color
MEDIOS ULTRASÓNICOS DE CONTRASTE DE MICRO BURBUJAS
Ecorrealzadores de tercera generación
Incrementan el realce del eco reflejado
Duran más tiempo en el torrente sanguíneo
Utilizan gases poco solubles
como perfluorocarbona
dos
La ecogenicidad de la sangre es aumentada con la ayuda de micropartículas que alcanzan los capilares y producen mayor diferencia de impedancia en el torrente sanguíneo.
MEDIOS ULTRASÓNICOS DE CONTRASTE DE MICRO BURBUJAS
Capacidad de aumentar la señal obtenida de los pequeños vasos sanguíneos.
Medios ultrasónicos de contraste de micro burbujas
Inyección de
cantidad correcta
Velocidad
correcta
Sistema US
apropiado
MEDIOS ULTRASÓNICOS DE CONTRASTE DE MICRO BURBUJAS
Medios ultrasónicos de contraste de micro burbujas
MEDIOS ULTRASÓNICOS DE CONTRASTE DE MICRO BURBUJAS
Equipo
Equipo • Monitor con niveles de gris,
tonos de color
• Modos: A, B, M, Doppler continuo, pulsado y color.
• Memoria de imagen cuadro por cuadro.
• Convertidor de barrido de canales de proceso digital desde la formación del haz.
• Gabinete, ruedas con freno, portatransductor
U.S. Doppler
Onda continu
a Onda
pulsada Dúplex
Color
Energía
Tríplex
Equipo
Equipo
Sensibles y capaces de detectar señales débiles procedentes de la sangre en movimiento en presencia de señales más intensas de los tejidos estáticos y en movimiento.
Equipo
Onda continua
Dos cristales piezoeléctricos a) Cristal transmisor b) Cristal receptor
Equipo
Onda continua
Capta dos señales- Reflexiones de
estructuras estacionarias [baja frecuencia]
- Reflexiones de objetos en movimiento
Extrae los componentes de baja frecuencia
Equipo
Equipo
Onda continua
Los espectros de frecuencia de los ecos que retornan se presentan en forma acústica.
Equipo
Equipo
Los cambios de frecuencia pueden utilizarse para calcular la velocidad y
dirección del flujo sanguíneo. No proporciona información sobre la
profundidad ni el rango de la fuente de los ecos.
Equipo
Equipo
Onda pulsada Se emplea un cristal piezoeléctrico que funciona alternativamente como transmisor y receptor
Las señales son registradas a partir de un volumen de muestra determinado. Determina profundidad y ancho del volumen e investiga el flujo
Equipo
Equipo Onda pulsada
Determina tasa de repetición de pulso.
Produce el pulso
Se abre la puerta para que la señal procedente del oscilador excite al transductor trasmisor.
La amplitud de la señal del demodulador depende de la velocidad del objeto en movimiento.
Controla profundidades.
Controla volumen .
Equipo
Equipo Equipo
. Los puntos correspondientes a velocidades más altas se sitúan más altos con respecto a la línea de 0. Con el Doppler pulsado se pueden analizar la frecuencia de muestras parciales de flujo a lo largo del vaso.
Equipo
Equipo
Doppler dúplex
Se combina un doppler de onda continua o
pulsada con una imagen de eco pulsado en modo
BPermite la identificación
de la localización anatómica origen de las
señales Doppler.
Equipo
Es un examen para ver la forma como
se desplaza la sangre a través de las arterias y las
venas.
Doppler Dúplex
Imagen Estático Tiempo
real
Doppler Continu
o Pulsado
Equipo
Equipo Doppler dúplex
Equipo
Existen diferentes tipos de ecografías dúplex, algunos de los cuales son:
1.-Ecografía dúplex arterial y venosa del abdomen.2.-Ecografía dúplex carotídea3.-Ecografía dúplex de las extremidades4.-Ecografía dúplex renal
Equipo
Doppler color Muestra en
color las partículas que están
en movimient
o.
Presencia de flujo
Dirección de flujo
Velocidad de flujo
Equipo
Equipo • Presencia de flujo: la caja del
Doppler muestra color si se detecta flujo
• Dirección del flujo: Se representa en rojo o azul dependiendo de si el flujo se acerca o se aleja del transductor
Equipo
Equipo • Velocidad: se representa por el brillo.
Oscuro y persistente: indica velocidad lenta
Brillante: velocidad alta
Equipo Doppler color Transductor sectorial produce imagen en
tiempo real en escala de grises
Codifica el color de la imagen
bidimensional
Equipo
Equipo Doppler color
Vena esplénica: se ve en dos colores porque el flujo primero se acerca y luego se aleja del transductor
Equipo
Equipo Doppler energía
Presencia o ausencia de flujo Revela la distribución espacial del
flujo sanguíneo pero no determina la dirección del flujo.
Ayuda a detectar zonas de baja perfusión.
Detección de vasos de pequeño calibre.
Localizar zonas de interés antes de aplicar Doppler color o dúplex.
La energía de la señal se relaciona con el número de células sanguíneas que se encuentren en
movimiento.
Equipo
Equipo Modo B + Doppler Color + Espectro Doppler
“El fracaso derrota a los perdedores e inspira a los ganadores”.
Robert T. Kiyosaki
Avances tecnológicosDoppler en color portátil
M5
Con un peso de aproximadamente 6 kg . Imagen en color y en 2D,. La homogenización de la imagen ocupa todo el campo de visión hasta una profundidad de 30 cm. Modos completos de imagen: B, M, PW, CW, Color, Power . Imagen panorámica e imagen trapezoidal permiten un campo de visión más ampliopara un mejor diagnóstico. La función iBeam™, una tecnología de imágenes de composición espacial, aumenta la resolución espacial. La adquisición de imágenes con supresión de imperfecciones adaptable iClear™ ayuda a visualizar más sutilezas de tejido para mejorar la confianza en el diagnóstico. El iZoom™ expande automáticamente la imagen a toda pantalla
Avances tecnológicosDoppler en color portátil
M7
Permite realizar un mayor número de exploraciones.
Aplicación Doppler Aplicaciones clínicas vasculares, cardiacas y en tejidos sólidos-
parenquimatosos
• Proporciona información con
relación a la permeabilidad
arterial y venosa. • Sentido del flujo• Presencia de
estenosis y fístulas • Estado de la
vasculatura distal y proximal
Cardio-vascular
1.- Detección de flujo
• Ayuda a estudiar los la permeabilidad vascular
• Vascularización de alguna masa
• Obstrucciones por trombos – Agudos: hipoecogénico– Antiguos: ecogénicos
2.- S
entid
o de
l flu
jo
3.- Presencia de estenosis vasculares
Características de las estenosis
– Aumento de la velocidad
– Turbulencia – Artefacto perivascular
AUMENTO DE LA VELOCIDAD
• El flujo está determinado por la velocidad multiplicada por el área de sección transversal.
• Sobre 90 -95% de disminución de diámetro.• La estenosis aumenta a más del doble respecto al
segmento anterior, se estima estenosis sobre 50% y más de tres veces, estenosis mayor de 75%.
TURBULENCIA• El punto de máxima estenosis muestra un
aumento de la velocidad sin turbulencia. • Se aprecia como un mosaico de color al
estudio color y llene de la ventana en el doppler espectral.
ARTEFACTO PERIVASCULAR• En una estenosis importante, se
produce vibración del vaso, lo que lleva aparición de color adyacente
PULSO PARVUS TARDUS DISTAL
• Debido a la estenosis y a una compliance adecuada del vaso se produce una disminución de la aceleración y de la velocidad de la curva distal a la estenosis.
DOPPLER CAROTIDEO- VERTEBRAL
• Es una herramienta importante en la evaluación de la enfermedad carotidea, para la detección y análisis de placas vulnerables y de estenosis y obstrucciones vasculares, tanto a nivel carotideo como vertebral.
Exámenes e indicaciones
Corazón
• Malformaciones
• Estenosis • Insuficiencia
Se utiliza para medir y evaluar el flujo de sangre a través de las cavidades y las válvulas del corazón.
Vasc
ular
• Doppler carotido- vertebral Primera línea en la evaluación de
enfermedad carotidea
• De extremidades inferiores
Examen de elección para trombosis venosa y de insuficiencia venosa
Doppler venoso
• De extremidades superiores
Descartar trombosis venosas y mapeo para diálisis
Vena safena
• Doppler arterial
extremidades inferiores
Control de by-pass y en sospecha de oclusión
aguda
• Doppler de fístula arteriovenosa para
diálisis
Doppler de arterias abdominales– Renales–Mesentérico
• Doppler Eje esplenoportal• Estudio de transplante• Renal • Hepático
Doppler escrotal
• Evaluación de vascularización, vasos del cordón, epidídimo y detección de varicocele
Torsión testicular.Impotencia.
• Doppler obstétrico y ginecológico
Malformaciones cardiacas fetales
Comprobar flujo diastolico en vasosUmbilicales
Visualizacion de vasos de gran calibre
Arterias uterinas
Ca de ovarioEndometritis
Pediculo vacular de pólipos edometriales
• Estudio de la isquemia cerebrovascular• Monitorización en la hemorragia subaracnoidea • Estudio de malformaciones arteriovenosas
• Muerte cerebral
•Doppler transcraneal
Contraindicaciones y efectos biológicos
Los ultrasonido no producen ningún daño en adultos, niños, ancianos y
fetos.