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.