Cuando las ondas de ultrasonidos golpean una interfase entre
dos tipos de tejidos diferentes, parte se refleja y el resto la atraviesa.
Al igual que la luz se refleja en un espejo, la onda de ultrasonido
reflejada tiene un ángulo de trayectoria igual al ángulo incidente. La
amplitud de las ondas de ultrasonidos reflejadas disminuye entre 40
y 60dB (entre 100-1.000 veces). Las ondas de ultrasonidos que pasan
hasta el tejido adyacente se ven sometidas a
refracción
. La refracción
hace referencia a la desviación del haz ultrasónico al pasar de un tipo
de tejido a otro. Un ejemplo de refracción es la distorsión de la
imagen de un objeto cuando se sumerge parcialmente en una pecera
o en una piscina. La refracción puede doblar los haces ultrasónicos
y hacer que los objetos aparezcan en localizaciones en las que no
existen. La dispersión se produce cuando la onda de ultrasonido
golpea una estructura que mide menos de una longitud de onda en
su dimensión lateral (un eritrocito). La energía ultrasónica disper-
sada se irradia en todas las direcciones.
La
impedancia acústica
hace referencia a la resistencia con
la que se encuentra una onda de ultrasonidos al desplazarse a través
del tejido. Depende de la densidad tisular, tal y como se define en
la ecuación 2:
Impedancia acústica (Z) =
densidad tisular × velocidad de propagación
(2)
Cuanto mayor sea la densidad tisular, más rápido se moverá el haz de
ultrasonidos a través del tejido. Por ejemplo, las ondas de ultrasonidos
son mucho más lentas en el aire (330m/s), más rápidas en la sangre
(1.540m/s) y muy rápidas en el hueso (4.080m/s). La magnitud de la
reflexión del haz de ultrasonidos es una función de la diferencia de
impedancia acústica entre dos tejidos adyacentes. Cuanto mayor sea
la diferencia en la impedancia acústica, mayor cantidad de energía
ultrasónica se reflejará. Las interfases entre hueso y partes blandas y
aire y partes blandas reflejan la mayor parte del haz de ultrasonidos.
Esta es la razón de que resulte difícil obtener imágenes de estructuras
situadas a mayor profundidad que dichas interfases.
Es importante tener en cuenta las discrepancias entre impedan-
cia acústica y atenuación durante la obtención de imágenes del corazón
con ETE. Por ejemplo, resulta difícil visualizar la porción superior del
cayado aórtico desde el esófago debido a la interposición de la tráquea
llena de aire.Además, la mayor parte de la energía ultrasónica que llega
a la interfase entre tráquea y tejido se refleja como consecuencia de la
gran diferencia de impedancia acústica entre el aire y el tejido.
Principios básicos de optimización
de la imagen: ganancia, profundidad y foco
La
ganancia
se utiliza para amplificar ondas ultrasónicas de amplitud
baja reflejadas de vuelta hacia el transductor. La ganancia representa
lo bien que
escucha
el sistema de ultrasonidos. Puede usarse para
compensar las señales de gran amplitud que vuelven desde estructuras
próximas, de las señales de amplitud baja que vuelven desde estructu-
ras distantes. La mayor parte de los aparatos de ultrasonidos disponen
de una serie de controles deslizantes denominados controles de
com-
pensación de ganancia de tiempo,
que permiten al especialista ajustar
la ganancia a una profundidad concreta. Una tendencia habitual
cuando no se visualizan fácilmente algunas estructuras bajo la ilumi-
nación brillante del quirófano es subir la ganancia.Aunque la ganancia
aumenta el brillo de las estructuras, se acompaña de una amplificación
del ruido de fondo. Una posibilidad mejor es aclarar los ajustes de la
pantalla y mantener la ganancia en parámetros normales.
En la ecocardiografía, los cristales emiten pulsos muy cortos
de ultrasonidos (0,5-3
m
s,contienen dos longitudes de onda) y reciben
o «escuchan» el ultrasonido reflejado durante 250-500
m
s. La
frecuen-
cia de repetición del pulso
(FRP) es el número de pulsos que abandona
y regresa al transductor en un solo segundo. A medida que aumenta
la profundidad de la imagen, también lo hace el tiempo necesario
para alcanzar la profundidad pretendida y el retorno. Así pues, se
reduce el número de ciclos que puede completarse en 1 segundo.
También sucede lo contrario: la FRP aumenta a medida que dismi-
nuye la profundidad de la imagen. La FRP también se describe en
hertzios; es audible y oscila entre 1 y 10kHz.
Los primeros monitores de ecocardiografía utilizaban este
principio para mostrar la profundidad de las estructuras en el inte-
rior del corazón. Los primeros ecocardiogramas, los estudios de
«movimiento» o en «modo M», eran proyecciones unidimensionales
de estructuras cardíacas generadas mediante transductores de un
solo cristal, registrándose los resultados sobre un papel fotosensible
en movimiento. En la actualidad se utiliza principalmente la ecocar-
diografía en modo M para visualizar rápidamente estructuras en
movimiento, como los velos valvulares, ya que los transductores
en modo M pueden generar hasta 1.800imágenes/s
( fig. 31-6). Sin
embargo, las imágenes en modo M revelan solamente una porción
pequeña del corazón cada vez, dificultando de este modo la orien-
tación y la interpretación de las relaciones espaciales.
Para generar imágenes bidimensionales, los aparatos de ultra-
sonidos se configuraron para redirigir secuencialmente el haz sobre
una zona (sector) de interés. Los transductores contienen una fila de
cristales piezoeléctricos (disposición lineal).Al introducir un retraso
pequeño en la activación de los cristales adyacentes de la serie (dis-
posición en fase), el aparato de ultrasonidos es capaz de dirigir el haz
de ultrasonidos resultante. Por tanto, modificando el retraso de
tiempo entre los cristales, los aparatos de ultrasonidos son capaces
de dirigir el haz a través del sector de interés (normalmente un sector
1100
Control de la anestesia
III
Figura 31-6
Ecocardiograma transesofágico en modo M de una válvula aórtica
normal. Como referencia se muestra una sola imagen (imagen de referencia o
congelada) de un corte transversal bidimensional en la porción superior derecha
de la figura. La
línea vertical discontinua
a través del ecocardiograma
bidimensional representa cada línea de muestreo proporcionada por el
ecocardiograma en modo M a lo largo del tiempo (el eje horizontal para los dos
tercios inferiores de la figura). El electrocardiograma define la sístole y la diástole.
Obsérvense en la zona media de la imagen en modo M los tres
rectángulos
inclinados
conectados por una
línea
ligeramente ondulatoria
. Estos rectángulos
y líneas se encuentran formados por el movimiento de los velos valvulares aórticos
cuando se abren y se cierran durante los ciclos cardíacos mostrados. De arriba
hacia abajo en el ecocardiograma en modo M, las estructuras señaladas por las
líneas blancas
son la pared posterior de la aurícula izquierda (justo por debajo del
electrocardiograma), la pared posterior del anillo aórtico, la válvula aórtica (como
ya se ha descrito), la pared anterior del anillo aórtico, un catéter de arteria
pulmonar y el miocardio del infundíbulo del ventrículo derecho.
(Reproducida con
autorización de Cahalan MK:
Intraoperative Transesophageal Echocardiography.
An Interactive Text and Atlas.
Nueva York, Churchill Livingstone, 1997.)