Módulo I
ASOCIACION DE MEDICOS DEL INSTITUTO NACIONAL MATERNO PERINATAL
Centro Latinoamericano de Investigacion Infanto Materno Perinatal
MODULO I
DIPLOMADO EN ECOGRAFÍA OBSTÉTRICA DE ALTO NIVEL LIMA – 2012 1
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
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Diplomado en “Ecografía Obstétrica de Alto Nivel”
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Diplomado en “Ecografía Obstétrica de Alto Nivel”
TEMA N° 7 ECOGRAFÍA DOPPLER Dr. Antonio Limay
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INTRODUCCION
DEFINICION El físico austriaco Johann Chistian Doppler en 1842 describió la relación existente entre la longitud de onda emitida por las estrellas y su movimiento relativo respecto a la tierra, hace correlación entre modificaciones de frecuencia y velocidad, mencionaba el cambio de color (del espectro azul al rojo) de las estrellas según se aproximaran o alejaran de la tierra respectivamente. En 1845 el holandésBuysBallot traslada al campo de la acústica el efecto descrito por Doppler, observando el cambio en la frecuencia del sonido percibida por un observador cuando la fuente productora del sonido se halla en movimiento respecto a este. Se define el efecto Doppler que cuando una onda de la naturaleza incide sobre una superficie en movimiento, la onda reflejada varia su frecuencia de una forma proporcional a la velocidad de la superficie reflectora. El cambio de la frecuencia se conoce como cambio de frecuencia Doppler y es aplicable a cualquier forma de energía de propagación ondulatoria. Fue ShigeoSatomura, en Japón el primero en introducir el efecto Doppler para estudiar las características del flujo sanguíneo en arterias periféricas.
La utilidad del Doppler reside en el hecho de que el cambio en la frecuencia se encuentra relacionado con la velocidad del movimiento entre la fuente y el receptor y por lo tanto puede ser utilizado para estimar velocidades. En conclusión podemos establecer que cuando un haz de ultrasonido impacta contra un objeto que se encuentra en movimiento el eco que retorna al transductor lo hace con una frecuencia modificada asu vez el equipo de ultrasonido puede representar este cambio de frecuencia de diferentes maneras, de forma audible con sonidos de frecuencia variable, con trazos en función del tiempo de diferente altura, o mediante codificación
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de color. Cuando la fuente de emisión del sonido y el receptor se acercan, la frecuencia del sonido aumenta. Por el contrario cuando la fuente emisora del sonido y el receptor se alejan, la frecuencia disminuye.
Fig. 2. Detección de la dirección de velocidad de un hematíe. En 1 no hay cambio de frecuencia Doppler, la frecuencia de emisión del ultrasonido (fᵢ) y la reflejada ( fᵣ) son iguales, por lo que se deduce que no hay movimiento en la línea 0 (punto 1). En 2 el hematíe se aleja del transductor y entonces fᵢ es superior a fᵣ , por convenio este movimiento se registrara como una deflexión negativa, cuya amplitud dependerá de la velocidad del hematíe (punto 2). En 3, el hematíe se acerca al transductor, por lo quefᵢ es inferior a fᵣ ,el movimiento se registrara como deflexión positiva Existen otros factores que también intervienen en el cambio de frecuencia que se produce cuando un haz de ultrasonido impacta en un vaso sanguíneo, estos factores están contenidos en una formula conocida como “ecuación Doppler”, la cual nos indica que el cambio de frecuencia que se produce es directamente proporcional a la velocidad del objeto en movimiento por la frecuencia de ultrasonido emitido y por el coseno del ángulo de insonación e inversamente proporcional a la velocidad de transmisión del sonido de los tejidos.
ΔF = 2 x V x FT x cosθ C ΔF : Diferencia de frecuencias (emitida / recibida) V : Velocidad del objeto reflector FT : Frecuencia transmitida ( del transductor) Cosθ : coseno del ángulo de insonación C : Velocidad de transmisión del sonido en los tejidos (1540 m/s)
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De la ecuación Doppler se deduce un parámetro elemental, como es la dirección de la velocidad que un hematíe lleva en un momento determinado. Si la frecuencia de emisión del ultrasonido y la reflejada son iguales se concluye que dicho hematíe esta en reposo. Si la frecuencia de emisión del ultrasonido es superior a la reflejada se deduce que el hematíe se aleja del transductor de ultrasonidos, sucediendo todo lo contrario si la frecuencia reflejada es superior a la emitida.(Fig 2)
HIDRODINAMICA – HEMODINAMICA Las magnitudes fundamentales de la hidrodinámica son la presión y la velocidad, y por tanto son las más importantes desde el punto de vista cardiovascular. Gran parte del interés medico está dirigido hacia la obtención de señales de velocidad y presión con el fin de establecer relación con procesos patológicos. La velocidad proporciona información sobre el movimiento y la presión sobre las fuerzas que generan dicho movimiento. Además existen otras magnitudes , densidad y viscosidad que también hay que tener en cuenta. la viscosidad influye de manera importante en determinar el tipo de movimiento, laminar o turbulento que se va a producir en unas condiciones dadas. Cuando la viscosidad es elevada, el flujo es laminar, y si es pequeña el flujo es turbulento, el primero es un tipo de movimiento suave y relativamente lento, mientras que el flujo turbulento esta relacionad con el desorden y la irregularidad. En el perfil de velocidades, si el movimiento es laminar aparece un perfil parabólico, mientras que si es turbulento el flujo es másaplanado y está sometido a continuas distorsiones y deformaciones por la irregularidad propia de este tipo de flujo.
Fig. 3. Perfiles de velocidad en el flujo por el interior de un vaso: el caso (a) corresponde a un flujo laminar y el (b) a uno turbulento La hemodinámica estudia el comportamiento de la sangre en el aparato circulatorio. La dinámica circulatoria de la sangre en el cuerpo humano es compleja debido a diferentes factores, entre los que se encuentran las características propias de la sangre, el movimiento pulsátil, la ramificación del árbol vascular y la morfología variable de los vasos por su elasticidad. La sangre en movimiento (flujo) produce cambios de frecuencia que son transformadas en velocidades y representadas como cambios de velocidad en función del tiempo. La velocidad de flujo sanguíneo es directamente proporcional a la diferencia de presión entre los extremos del vaso que se está evaluando e inversamente proporcional a la resistencia.
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=
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ΔPresión Resistencia
La resistencia es directamente proporcional a la viscosidad del fluido y a la longitud del vaso, e inversamente proporcional al radio del vaso elevado a la cuarta potencia. Resistencia
=
Viscosidad X Longitud (Radio)⁴
TIPOS DE DOPPLER Doppler Continuo: Trabaja por medio de dos cristales que operan de manera simultánea, uno emite y otro recibe permanentemente los ecos que retornan. Se usan para registrar los latidos o audio espectral, de manera que además de escuchar los cambios de frecuencia se puede ver la representación espectral. El Doppler continuo es ciego ya que no permite ver el vaso que se está explorando y abra que hacerlo por orientación anatómica. Doppler Pulsado: El transductor cuenta con un cristal que emite y recibe pulsos de manera intermitente. La frecuencia con la que emite cada pulso se denomina frecuencia de repetición de pulsos (PRF) y se puede modificar desde el equipo. Se puede ver el vaso con imagen 2D. se denomina Dúplex cuando el Doppler pulsado y el vaso se le pueden realizar simultáneamente. Mientras el vaso es más profundo más difícil será para el equipo recibir la señal ya que este necesita que llegue el pulso que se envió previamente para enviar uno nuevo. Uno de los defectos de Doppler pulsado surge del hecho de que un nuevo pulso no se puede emitir antes de que el último eco del pulso anterior haya llegado en el transductor. Esto impone un límite a la velocidad máxima absoluta de detectar el flujo de sangre, una característica que no aparece con Doppler continuo. El máximo cambio de la frecuencia Doppler que puede ser medido se relaciona con la mitad de la frecuencia de repetición de pulso (límite de Nyquist). Más allá de este límite, las señales Doppler se distorsionan (aliasing) Doppler Color: Es una variante del Doppler pulsado. Consiste en líneas de cristales que emiten ultrasonido en forma escalonada. Analiza la velocidad y dirección, representándolas en un código bicromático de rojo y azul. Por consenso, el movimiento que se acerca al transductor es positivo y se codifica en rojo, mientras que el que se aleja es negativo y se codifica en azul. No obstante, este código puede ser modificado a voluntad del operador. Doppler de Energía: Es una técnica que es más sensible en cuanto a la detección del flujo sanguíneo que el Doppler a color. El Doppler de energía puede tanto obtener imágenes que son difíciles o imposibles de captar utilizando el Doppler color estándar como también proporcionar mayor detalle del flujo sanguíneo, especialmente de los vasos que se encuentran en los órganos internos. Aunque el Doppler de energía puede ser más sensible que el Doppler color en cuanto a la detección y demostración del flujo sanguíneo, sobretodo permite la detección de flujos lentos, el Doppler de energía no proporciona información sobre la dirección del mismo. Tanto el Doppler pulsado como el Doppler color revelan la dirección del flujo sanguíneo que puede ser una información valiosa.
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ANALISIS DE LA ONDA DOPPLER La imagen espectral que nos demuestra el equipo de ultrasonografía Doppler consiste en la representación gráfica del movimiento de los glóbulos rojos con respecto al tiempo. En el eje vertical se representan los virajes de frecuencia (en KHz), convertidos a velocidades ( cm/s), y en el eje horizontal se representa al tiempo.
Cuando se registra la circulación arterial, entonces una onda completa representa corresponde a un ciclo cardiaco. El inicio de la onda corresponde a la sístole ventricular. Se produce entonces la fase ascendente de la sístole hasta alcanzar el pico de mayor velocidad correspondiente a la velocidad sistólica máxima, luego desciende la velocidad en la fase descendente de la sístole. Se inicia a partir de ahí la diástole y se alcanza el extremo derecho de la onda que representa la velocidad de fin de diástole. Por lo tanto en una forma de onda de flujo arterial se puede considerar tres velocidades: velocidad sistólica máxima (A o S), velocidad de fin de diástole (B o D), velocidad media ( M ) que consiste en el promedio de todas las diferentes velocidades que se produjeron durante el ciclo cardiaco.
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La parte ascendente de la onda (la sístole ventricular) depende de la densidad, la elasticidad de la pared del vaso, y del gradiente de presión generado. La velocidad del flujo al final de la diástole y el grado de desaceleración esta en relación con la resistencia periférica que se ofrece al flujo, es decir, de las características de la red vascular del parénquima que dicho vaso irriga. Por lo tanto cuanto menor sea la velocidad del flujo de fin de diástole y por ende mayor la diferencia entre la velocidad sistólica máxima y la velocidad de fin de diástole, mayor será la resistencia en el lecho distal. A medida que aumenta la resistencia periférica, disminuye el flujo de fin de diástole, pudiéndose hacerse ausente o reverso si las resistencias aumentan muy marcadamente. En forma subjetiva una onda se puede calificar como de alta o baja resistencia según la proporción de flujo de fin de diástole, pero con el propósito de homogenizar las determinaciones se han descrito una serie de índices que no son más que una forma relativamente simple de describir la onda Doppler, calculándose en forma de cociente y siendo independientes del ángulo de insonación. Índice de pulsatilidad (I.P.) es la diferencia entre la velocidad sistólica máxima y la velocidad de fin de diástole, dividido por la velocidad media. I.P.
=
( S – D)/ M
Índice de resistencia o de Pourcelot (I.R.) se obtiene restando la velocidad sistólica máxima y la velocidad de fin de diástole, dividido por la velocidad sistólica máxima. I.R.
=
( S – D)/ S
Índice S/D. se obtiene dividiendo la velocidad sistólicamáxima entre la velocidad de fin de diástole.
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BIBLIOGRAFIA
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