Autores Varios - Ecocardiografía-Doppler

La vasta contribución de Feigenbaum a la ecocardiografía fue confirmar su validez técnica, ampliar los conocimientos acerca del ventrículo izquierdo, sus dimensiones más internas y su volumen sistólico y, sobre todo, poner de manifiesto que la ecocardiografía constituye un recurso incruento para definir la función de dicho ventrículo izquierdo. Realizó investigaciones adicionales sobre los ecos de la válvula mitral aplicando su utilidad no sólo a la determinación de su estenosis, sino a la flexibilidad de la válvula, importante para conocer la posibilidad de someterla a comisurotomía. Además, mostró su utilidad en el diagnóstico de la estenosis subvalvular aórtica hipertrófica, de la insuficiencia aórtica y del prolapso de la válvula mitral. El libro de Feigenbaum multiplicó sus ediciones desde la primera de 1972 (1979 2, 1981 3, 1986 4).

A mediados de 1960, los japoneses comenzaron su aportación denominando la técnica «ultrasonocardiotomografía» .

Después, el ingeniero holandés Bom aportó el rastreador cardiaco de elementos múltiples (Bom, Lancée, Honkoop y Hugenholtz 1971), que fue el primer paso de la ecocardiografía bidimensional (Bom, Lancée, Van Zwieten, Kloster y Roelandt 1973).

Una de las ventajas de la ecocardiografía, vista desde sus inicios, fue su capacidad natural de separar las estructuras sólidas de las líquidas sin necesitar «contrastes». Pero también se vio en eco-M que éstos podían ser útiles para definir más estructuras. Así lo vio Joyner (1967) tras la inyección intracardíaca de suero fisiológico o de verde indocianina (Gramiak y Shah). En 1968-1969, Gramiak y Shah utilizaron este «efecto contraste» para identificar la anatomía ecocardiográfica in vivo inyectándolos transcáteter en las cavidades cardíacas seleccionadas y localizando la aparición y secuencia del contraste en el ecocardiograma. Así se describieron cámaras, vasos y valvas con el trasductor en varias localizaciones, y en coronarias para detectar la falta de perfusión (Weymsn 1994).

1.4 Eco-Doppler. Fundamentos físicos, efectos Doppler y Doppler Fizeau

El efecto Doppler constituye el fundamento del registro Doppler, como los ultrasonidos lo han sido para la ecocardiografía, y su descripción precedió más de un siglo a su aprovechamiento, de igual modo que la de los ultrasonidos se anticipó muchas décadas a su utilización en medicina.

El advenimiento de la locomotora impulsó el reconocimiento de un fenómeno ya conocido desde antiguo, porque la combinación de un silbido de locomotora con la velocidad de su desplazamiento destacó el cambio de tono producido por dicho desplazamiento que se agudizaba al acercarse y se hacía más grave al alejarse del oyente. El físico austriaco Johann Christian Doppler (1803-1853), profesor de matemáticas en Praga, primero explicó cualitativamente el fenómeno, señalando que las ondas sonoras participan del movimiento de la fuente, y luego desarrolló las fórmulas matemáticas (1842). Así, las ondas sonoras llegan al oído a intervalos más breves cuando la fuente se aproxima, con lo que el sonido se percibe más agudo. Cuando la fuente se aleja las ondas sonoras llegan al oído a intervalos más largos y, por lo tanto, el sonido se percibe más grave ( fig. 1.2). Las primeras pruebas experimentales sobre el efecto acústico las realizaron Doppler en la estación de Brno y Bays Ballot en Utrecht, en 1845 (Weyman 1994). Durante dos días una locomotora arrastró un vagónplataforma en ambas direcciones y a diferentes velocidades. En el vagón viajaban unos trompetistas que emitían una u otra nota, a la vez que, en tierra, unos músicos de fino oído reproducían los sonidos que iban percibiendo. Doppler ya había sugerido que este efecto se aplicaría a cualquier movimiento, incluyendo además las ondas de luz.

Años después (1848), Armand Hyppolite Louis Fizeau describió que se podía detectar observando las estrellas, como desplazamiento de las líneas espectrales que permitían determinar la velocidad de su movimiento. A esto se le llamó « efecto Doppler-Fizeau ». Esta idea fue aplicada por primera vez en 1910 por William Huggins al observar que el espectro de Sirio sufría un pequeño desplazamiento hacia el rojo, de lo que dedujo que, por lo tanto, se movía hacia el sistema solar. Años después, en 1929, el conocido astrónomo Edwin Hubble (1889-1953) usó este desplazamiento espectral para determinar la progresiva velocidad de alejamiento de las galaxias, proporcional a su distancia, y deducir la teoría del big-bang, de explosión inicial del cosmos.

Fig. 1.2 Efectos del movimiento de la fuente sonora sobre las ondas acústicas. En la parte superior la fuente sonora estacionaria origina la recepción del sonido con la misma longitud de onda (λ) y, por lo tanto, la misma frecuencia (Fr) a ambos lados de ésta. En la parte central el movimiento de la fuente sonora hacia la derecha da lugar a la recepción de sonidos con menor longitud de onda y mayor frecuencia al situarse a la derecha y a cambios opuestos cuando la recepción se realiza desde la izquierda. En la parte inferior, el movimiento de la fuente sonora hacia la izquierda da lugar a la recepción de sonidos con menor longitud de onda y mayor frecuencia, al situarse a la izquierda y a cambios opuestos cuando la recepción se efectúa desde la derecha.

Así pues, el «efecto Doppler» es un cambio de frecuencia, o de longitud de onda, debido al movimiento, que puede ser tanto de la fuente como de un reflector de la onda o, recíprocamente, del receptor. Su aplicación práctica en la astronomía precedió en muchos años a la acústica. En la aplicación médica son, en general, la sangre que fluye o la pared de los vasos o el corazón los que se mueven y que actúan como reflectores de las ondas ultrasónicas que son recibidas por un transductor y convertidas en potenciales eléctricos que pasan al instrumento electrónico. Éste las amplifica y determina el desfase del Doppler, que puede oírse a través de un altavoz o verse y analizarse a través de la inscripción (Kremkau 1989). Tal aplicación médica para la detección transcutánea de las velocidades de flujo sanguíneo se debe inicialmente a Satomura, en 1956, cuyo instrumento medía más la intensidad de las ondas reflejadas que el desfase de frecuencia y por ello no podía indicar la velocidad. Por ello, la primera medida verdadera de la frecuencia Doppler fue realizada por Franklin et al . (1961). Muchos años después, Edler et al . utilizaron el Doppler continuo para estudiar el flujo sanguíneo intracardíaco. Después, Baker, Kanaka, Bran Destini, Fish y otro gran número de investigadores sentaron las bases para el uso del Doppler en el estudio de los flujos intracardíacos y de los grandes vasos.

La codificación en color a partir del Doppler de onda pulsada amplió las posibilidades de visualización del flujo sanguíneo. El Doppler codificado en color se realizó utilizando tres colores básicos (rojo, azul y verde) y sus posibles combinaciones aditivas, asumiendo el convenio de que el rojo representa velocidades positivas, o sea, velocidades que acercan el flujo al transductor, y que el azul indica que las velocidades son negativas, es decir, flujos que se alejan del ya mencionado transductor. La intensidad de dichos flujos se considera como la cantidad mayor o menor de células que se mueven a una determinada velocidad, y, finalmente, la velocidad se codifica proporcionalmente al brillo, de tal modo que las velocidades mayores son blancas y, a medida que disminuye aquella, los trazados se hacen más oscuros. Al igual que sucede con el Doppler pulsado, cuando las velocidades que se quieren medir superan la frecuencia de Nyquist, invierten su dirección, que pasa entonces de positiva a negativa o viceversa (Miyatake et al . 1984), y en los registros aparece una mezcla o «mosaico» de colores.