Autores Varios - Ecocardiografía-Doppler

2.2.3.2 Modo bidimensional

Las imágenes bidimensionales (2D) se pueden obtener utilizando transductores con muchos elementos de emisión y de recepción que aportan información de múltiples líneas y no solamente de una, como sucede en el modo M. Estas matrices lineales requieren superficies amplias para situarlas sobre las zonas exploradas. Las imágenes 2D también se pueden obtener mediante la activación secuencial (activación en fase) de agrupaciones de elementos, modificando electrónicamente la dirección de los ultrasonidos de manera rápida y sucesiva en un determinado sector (barrido). Estos barridos de ultrasonidos en los planos seleccionados también se pueden obtener mecánicamente utilizando cabezales rotatorios o basculantes. En las exploraciones del corazón, los transductores han de ser relativamente estrechos para poder ubicarlos en los espacios intercostales y las direcciones divergen desde el transductor hacia el interior de la zona explorada, obteniendo así las imágenes sectoriales. El número de imágenes que se pueden obtener por unidad de tiempo depende de la profundidad de la zona que se explora. Si se quieren explorar estructuras profundas, el número es menor y este hecho limita el análisis de los movimientos rápidos. Mediante el control de la ganancia se puede modificar la intensidad de las imágenes y discriminar mejor las estructuras cardiacas.

La identificación de estas estructuras mediante este modo es relativamente sencilla ya que se trata de imágenes bidimensionales que representan cortes anatómicos efectuados según determinados planos que dependen de la posición del transductor. La resolución temporal varía según el número de imágenes obtenidas por unidad de tiempo, que depende, a su vez, de la anchura y profundidad del sector analizado. Profundidades cortas y sectores estrechos permiten una mayor frecuencia de imágenes (mejor velocidad de barrido).

Fig. 2.5 Ecocardiograma bidimensional obtenido desde la posición apical en el que se observan las cavidades ventricular y auricular izquierda y la raíz aórtica. Se observa un prolapso de la valva posterior de la mitral (flecha). Abreviaturas: AI = aurícula izquierda; Ao = aorta; VI = ventrículo izquierdo.

2.2.3.3 Ecocardiografía tridimensional

La obtención de imágenes ecocardiográficas en tres dimensiones (3D) persigue una mejor evaluación de las estructuras ventriculares y de su función. Inicialmente se obtuvieron mediante la reconstrucción a partir de múltiples cortes bidimensionales obtenidos en ciclos sucesivos variando la angulación o rotando el transductor y sincronizando las imágenes con el electrocardiograma (ECG). En la actualidad, los avances en capacidad y rapidez de cálculo de los ordenadores han hecho posible el desarrollo de la ecocardiografía 3D en tiempo real. Se utilizan transductores con matrices provistas de gran cantidad de elementos que reproducen la imagen tridimensional del espacio analizado, que puede contener gran parte del ventrículo izquierdo. También permite visualizar la estructura y la función de las válvulas. Para evaluar el ventrículo izquierdo en su totalidad, puede ser necesario utilizar la información obtenida en varios ciclos consecutivos sincronizando las imágenes con el ECG. La variabilidad inter e intraobservador en el cálculo de los volúmenes y de la función ventricular es menor que en la ecocardiografía bidimensional. El análisis de las alteraciones valvulares o de malformaciones, como las comunicaciones interauriculares, mediante la utilización de transductores transesofágicos aporta información anatómica muy precisa, que puede ser de gran utilidad al planificar las intervenciones correctoras.

2.2.4 El efecto Doppler

Cuando los ultrasonidos son reflejados en un objeto en movimiento su frecuencia cambia. Si el objeto se acerca a la fuente de emisión, que a su vez actúa como receptor de los ultrasonidos, esta modificación consiste en un aumento de la frecuencia. Esto es debido a que el receptor capta más ciclos de onda por unidad de tiempo, mientras que si el objeto se aleja, la variación consiste en una disminución de la frecuencia al captarse menos ciclos por unidad de tiempo.

Fig. 2.6 Efecto Doppler: El haz de ultrasonidos es emitido desde el transductor y, al chocar con los hematíes en movimiento, los ecos reflejados modifican la frecuencia en función de la velocidad y de la dirección del flujo sanguíneo: si se acerca (A), la frecuencia será mayor, y si se aleja (B), será menor.

Teniendo presente que el emisor y el receptor están ubicados en el mismo sitio (el transductor de ultrasonidos), y siendo c la velocidad de los ultrasonidos en los tejidos y v la velocidad del objeto en movimiento que es alcanzado por los ultrasonidos (los hematíes cuando se analizan los flujos sanguíneos), para una determinada frecuencia de emisión (fe) la diferencia entre la frecuencia emitida y la recibida (fd) queda definida por la ecuación fd = (2fe v) / c. Cuando el objeto sobre el que inciden los ultrasonidos se acerca al transductor, se detectan más ciclos por segundo, es decir, si el objeto en el que se reflejan los ultrasonidos se acerca al transductor, el cambio de frecuencia es positivo, mientras que si se aleja del transductor, el cambio es negativo.

Estos cálculos son exactos cuando la dirección del movimiento del objeto y la de los ultrasonidos coinciden, sin embargo es habitual que ambas direcciones no coincidan exactamente y que formen un ángulo (θ). Mediante cálculo trigonométrico se puede determinar el vector de velocidad efectiva, que es igual al producto de la velocidad por el coseno del ángulo. Así, cuando ambas direcciones coinciden, el ángulo es de 0° y el coseno es igual a la unidad, es decir, ambas velocidades, la real y la efectiva, coinciden, mientras que si el ángulo es de 90°, el coseno es igual a 0 y, en este caso, no se puede efectuar la determination. Para obtener determinaciones fiables se ha de conseguir el mejor alineamiento posible entre la dirección de los ultrasonidos y el movimiento del objeto en el que se reflejan éstos y se recomienda que el ángulo sea inferior a 20 grados. Así pues, la velocidad del objeto en movimiento se determina mediante la ecuación:

Entre las aplicaciones derivadas de la utilización del efecto Doppler para medir la velocidad de los flujos sanguíneos se encuentra el cálculo de los gradientes de presión en las zonas estenóticas en las que hay obstructión al flujo. Esto se consigue de manera no invasiva mediante la aplicación de la ecuación de Bernoulli simplificada. Dicha ecuación es:

Donde P1 y P2 son las presiones antes y después de la obstrucción y V la velocidad del flujo en la zona de la obstrucción. De este modo, a partir de la determinación de la velocidad del flujo en la zona en la que hay obstrucción se obtiene la diferencia de presiones (gradiente).

Por otra parte, mediante la utilización de la ecuación de continuidad se pueden determinar las áreas valvulares. Según dicha ecuación, el flujo en una determinada zona de un circuito en la que existe una reducción del diámetro del conducto es el mismo que antes o después de la zona en la que se encuentra la estrechez. El flujo antes de ésta es igual al área transversal del conducto (A 1) multiplicada por la integral tiempo-velocidad del flujo (Itv 1), mientras que en la zona de la estrechez es igual al área en dicha zona (A 2) multiplicada por la integral velocidad-tiempo en la zona estenótica (Ivt 2). Así pues: