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Ultrasonido (Ecografía)

El ultrasonido es una técnica de imagenología que se utiliza en medicina para obtener imágenes de las estructuras corporales subcutáneas, los vasos sanguíneos, las articulaciones y los órganos internos para excluir patologías estructurales. Esta técnica se basa en la utilización de ultrasonido (u ondas sonoras inaudibles de alta frecuencia). En la imagenología médica, las ondas sonoras tienen una frecuencia de 2–18 megahertz (MHz). El equipo utiliza un transductor que actúa como emisor y receptor de ondas sonoras, y un ordenador central procesa las señales eléctricas para generar la imagen. Las ventajas generales de este tipo de imagenología son su bajo costo, su disponibilidad y su seguridad. Algunas de las especialidades que dependen en gran medida del ultrasonido son cardiología, nefrología, cirugía general, gastroenterología, medicina de emergencias y obstetricia.

Última actualización: 6 May, 2022

Responsabilidad editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Terminología y Aspectos Técnicos

Definiciones

  • Ultrasonido: ondas sonoras inaudibles con una frecuencia de 2–18 megahertz (MHz) cuando se utilizan para la obtención de imagenología médica
  • Imagenología por ultrasonido: uso del ultrasonido para generar imágenes anatómicas

Componentes principales de un equipo de ultrasonido

  • Transductor (o sonda):
    • Dispositivo que se coloca en el cuerpo del paciente para visualizar un objetivo
    • Actúa como emisor y receptor de ondas sonoras
    • Contiene cristales piezoeléctricos que convierten las señales eléctricas en ondas sonoras
    • Las ondas sonoras reflejadas (ecos) vuelven al transductor y se convierten en señales eléctricas.
    • Tipos:
      • Convexo (utilizado en la imagenología fetal)
      • Microconvexo (utilizado en la imagenología ginecológica)
      • Lineal (utilizado en la imagenología vascular)
      • Antenas en fase (utilizado en la imagenología torácica)
    • La frecuencia está inversamente relacionada con la longitud de onda y la profundidad de penetración en los tejidos.
    • Frecuencias más altas → imagen detallada
  • Unidad central de procesamiento: procesa las señales eléctricas para generar una imagen
  • Consola:
    • Permite manipular las imágenes procedentes del transductor
    • Activación del modo M y Doppler

Generación de imágenes con ultrasonido

El principio fundamental del ultrasonido es la transmisión y reflexión de las ondas sonoras a través de los tejidos.

  1. Las ondas sonoras son emitidas por el transductor.
  2. Las ondas sonoras penetran en los tejidos en forma de haz.
  3. A medida que el haz se desplaza, es reflejado por las estructuras de los tejidos (o se hace eco) de vuelta al transductor, y parte de la energía es absorbida por los tejidos.
    • La amplitud de los ecos depende del grado de absorción de energía del haz emitido.
    • La energía absorbida por el haz se libera posteriormente en forma de calor.
  4. Los ecos vuelven al transductor.
  5. Las ondas sonoras se convierten en señales eléctricas y se amplifican en la consola. A las señales se les asigna un tono de gris en función de la amplitud del eco producido por el tejido tras interactuar con los cristales piezoeléctricos.
    • A las amplitudes más altas se les asignan tonos más cercanos al blanco.
    • A las amplitudes más bajas se les asignan tonos más cercanos al negro.
  6. La unidad central de procesamiento procesa las señales eléctricas y las convierte en imágenes que pueden verse en el monitor.
Interacción entre las ondas de ultrasonido y los tejidos (ecografía)

Las ondas de ultrasonido y los tejidos:
El diagrama muestra que, a medida que el haz de ondas de ultrasonido (barra horizontal azul) penetra en los tejidos, un porcentaje se refleja de vuelta (flechas a la izquierda) hacia el transductor, mientras que otro continúa adentrándose en los tejidos (flecha a la derecha), perdiendo algo de energía en el parénquima a su paso.

Imagen por Lecturio.

Imágenes

Planos imagenológicos:

  • Sagital (o longitudinal): a lo largo del eje longitudinal de la estructura evaluada
  • Transversal: perpendicular al plano sagital

Tipos de imágenes:

  • Imágenes estáticas (fotografías)
  • Imágenes de cine: capturadas durante la exploración en tiempo real

La definición o nitidez de la imagen generada puede caracterizarse en términos de:

  • Definición axial:
    • Diferenciación de 2 objetos cercanos, paralelos al haz
    • Determina la profundidad del haz de ultrasonido; la calidad se ve afectada por la penetración del haz
  • Definición lateral:
    • Diferenciación de 2 objetos en un plano perpendicular al haz
    • Determina la capacidad del transductor para distinguir estructuras perpendiculares al haz
    • Determinado principalmente por el ancho del haz

La definición de la imagen también viene determinada por la proximidad de los objetos al transductor; según sus frecuencias, los transductores tienen un campo de «visión» cercano y otro lejano:

  • Campo cercano: el punto focal del transductor con mayor definición lateral
  • Campo lejano: mayor definición axial a costa de la definición lateral

Ultrasonido Doppler

El ultrasonido Doppler (o simplemente «Doppler») es un método de ultrasonido muy utilizado que se basa en el principio de la compresión y dilatación de las ondas sonoras con respecto al receptor. El ultrasonido Doppler es el más utilizado para visualizar el flujo sanguíneo.

  • Cuando el haz de ultrasonido entra en contacto con la sangre, su frecuencia se desplaza, volviéndose:
    • Comprimido (la frecuencia aumenta) por un flujo que viene hacia el transductor
    • Dilatado (la frecuencia disminuye) por un flujo que se aleja del transductor
  • Existen diferentes métodos Doppler:
    • Doppler espectral: demuestra la dirección y la forma de onda del flujo
    • Doppler poder: se asigna un solo color a todas las áreas de flujo, lo que ha aumentado la sensibilidad para detectar el flujo lento/bajo
    • Doppler continuo: se utiliza para medir el flujo de alta velocidad
    • Doppler pulsado: realiza mediciones en un pequeño segmento del haz de ultrasonido

Interpretación

La interpretación de las imágenes de ultrasonido se realiza en tiempo real, mientras se realiza el examen.

Evaluación por ultrasonido

  • El ultrasonografista debe estar bien familiarizado con la presentación de la anatomía en el método de ultrasonido concreto que emplea.
  • La secuencia de la evaluación también depende de su finalidad, por ejemplo:
    • El FAST sigue una secuencia específica de puntos de referencia anatómicos dentro del abdomen y el tórax con gran rapidez en el entorno de emergencias.
    • Se realiza un perfil biofísico en los fetos con sospecha de restricción del crecimiento, midiendo sus parámetros biométricos y comprobando en qué punto de las curvas de crecimiento se encuentran.

Terminología

  • Hiperecoico (e.g., superficie de huesos, cálculos del tracto urinario, lesiones que contienen grasa): una estructura que produce un eco de gran amplitud (grises más claros y blancos)
  • Hipoecoico (e.g., abscesos sin gas, tumores sólidos sin calcificaciones ni grasa): estructura que produce un eco de baja amplitud (grises más oscuros)
  • Anecoico (e.g., quistes simples): una estructura que no produce ningún eco (parece completamente negra)
  • Isoecoico: estructura que produce un eco de amplitud muy similar al de su entorno y es muy difícil de distinguir

Ultrasonido Doppler

Por convención, en el Doppler color:

  • El flujo sanguíneo que viene hacia el transductor (ondas sonoras comprimidas) se representa en rojo.
  • El flujo sanguíneo que se aleja del transductor (ondas sonoras dilatadas) se representa en azul.

Artefactos

Los artefactos son objetos artificiales producidos por la mala interpretación que hace el equipo de los datos de las ondas sonoras procedentes de los tejidos y que no representan estructuras reales.

Algunos ejemplos de artefactos son:

  • Realce: los ecos de las estructuras situadas detrás de los objetos hipoecoicos/anecoicos aparecen más brillantes.
  • Sombras: los ecos de las estructuras situadas detrás de objetos más densos aparecen más oscuros o no se visualizan en absoluto.
  • Reverberación: los ecos quedan atrapados entre dos objetos hiperecoicos y rebotan varias veces.
Ultrasonido de la colecistitis aguda

Ultrasonido de un paciente con colecistitis aguda:
Se visualizan múltiples cálculos biliares dentro de la luz de la vesícula biliar con engrosamiento de la pared de la vesícula y líquido pericolecístico. Se puede ver una sombra detrás del cálculo biliar.

Imagen: “Ultrasound of a patient with acute cholecystitis” por Spangler R et al. Licencia: CC BY 4.0

Aplicaciones del Ultrasonido

Ventajas y desventajas del ultrasonido

Tabla: Ventajas y desventajas del ultrasonido
Ventajas Desventajas
  • No hay radiación (método de imagenología más seguro)
  • Portabilidad
  • Puede utilizarse en múltiples entornos
  • Costo relativamente bajo
  • Visualización de los tejidos blandos
  • Puede diferenciar las lesiones quísticas de las sólidas
  • Puede evaluar estructuras en movimiento (e.g., el corazón)
  • Comodidad del paciente durante la prueba
  • Depende del entrenamiento del operador
  • Dificultad para evaluar los tejidos profundos (e.g., los vasos retroperitoneales)
  • Acumulaciones de gas (e.g., en los intestinos) interfieren con la visualización.
  • Las ondas sonoras no pueden penetrar en los huesos ni en el metal.

Indicaciones y contraindicaciones

Indicaciones:

  • Pacientes traumatizados:
    • FAST
    • Point-of-care ultrasound (POCUS)
    • Rapid ultrasound in shock (RUSH)
    • Abdominal and cardiac evaluation with sonography in shock (ACES)
  • Vesícula biliar y sistema biliar:
    • Colecistitis aguda
    • Colelitiasis
  • Sistema gastrointestinal: apendicitis
  • Riñón: hidronefrosis
  • Escroto:
    • Torsión testicular
    • Cáncer testicular
  • Imagenología ginecológica:
    • Embarazo ectópico
    • Síndrome de ovario poliquístico
  • Evaluación del embarazo:
    • Diagnóstico
    • Monitorización del crecimiento fetal
    • Placenta previa
  • Cardíaca y pulmonar:
    • Insuficiencia cardíaca congestiva
    • Derrame pleural
  • Vasos sanguíneos:
    • Estenosis de la arteria carótida
    • Trombosis venosa profunda

No hay contraindicaciones para el ultrasonido.

Otros Métodos de Imagenología

Comparación con otros métodos de imagenología

Tabla: Comparación de los métodos de imagenología
Radiografía TC Ultrasonido RM
Mecanismo de adquisición Radiación ionizante Radiación ionizante Energía acústica Pulsos ferromagnéticos
Costo relativo Bajo costo Costoso Bajo costo Muy costoso
Portátil No No
Duración del examen Segundos < 1 minuto Segundos Aproximadamente 1 hora
Contraste No Puede ser necesario Puede ser necesario Puede ser necesario

Opciones de métodos de imagenología por sistema

  • Imagenología del SNC (cerebro, médula espinal y columna vertebral):
    • La radiografía se utiliza a menudo para evaluar las fracturas de la columna vertebral.
    • La TC es una buena opción para los traumatismos craneales y para descartar hemorragia intracraneal.
    • La RM proporciona imágenes más detalladas del cerebro y la médula espinal, lo que permite identificar infartos, tumores, hernias discales y enfermedades desmielinizantes.
  • Radiología pulmonar e imagenología del mediastino:
    • La radiografía es la imagenología inicial preferida para evaluar la patología pulmonar.
    • La TC proporciona vistas más detalladas del parénquima pulmonar, las estructuras mediastínicas y la vasculatura.
    • La RM no se utiliza con frecuencia, pero puede emplearse para evaluar enfermedades malignas y cardíacas.
    • El ultrasonido puede utilizarse para una evaluación rápida del traumatismo a la cabecera del paciente y para guiar los procedimientos como la toracocentesis.
  • Imagenología de la mama:
    • La mamografía suele ser la opción inicial para el tamizaje del cáncer de mama.
    • La RM puede utilizarse para evaluar y estadificar el cáncer de mama.
    • El ultrasonido es útil para evaluar los ganglios linfáticos y para guiar la biopsia.
  • Imagenología del abdomen e imagenología renal:
    • La radiografía se utiliza a menudo para evaluar los cálculos renales, la obstrucción intestinal y el neumoperitoneo. Además, se puede utilizar bario para evaluar la deglución y la función intestinal.
    • La TC y la RM proporcionan evaluaciones más detalladas de las vísceras abdominales y la vasculatura.
    • La medicina nuclear puede utilizarse para evaluar la función de la vesícula biliar y el vaciado gástrico, así como para la hemorragia digestiva.
  • Imagenología del útero y los ovarios:
    • El ultrasonido es el método más utilizado para evaluar los ovarios y el útero, incluida la evaluación de los embarazos y las causas de las hemorragias uterinas anormales.
    • La TC y la RM proporcionan vistas más detalladas y suelen ser útiles para evaluar quistes, tumores malignos y masas benignas.
  • Imagenología del sistema musculoesquelético:
    • La radiografía se utiliza a menudo para excluir fracturas.
    • La TC es más sensible para patología ósea, incluida la osteomielitis.
    • Se prefiere la RM para una evaluación de los tejidos blandos, como la evaluación por malignidad y la miositis.
    • La gammagrafía ósea puede ser útil para encontrar fracturas ocultas, osteomielitis y enfermedades óseas metabólicas.

Referencias

  1. Chen MM, Whitlow CT. (2011). Chapter 1. Scope of diagnostic imaging. In Chen MM, Pope TL, Ott DJ (Eds.). Basic Radiology, 2nd ed., Chapter 1. McGraw-Hill. https://accessmedicine-mhmedical-com.ezproxy.unbosque.edu.co/content.aspx?bookid=360&sectionid=39669007
  2. Zaer NF, Amini B, Elsayes KM. (2014). Overview of diagnostic modalities and contrast agents. In Elsayes KM, Oldham SA (Eds.). Introduction to Diagnostic Radiology. McGraw-Hill. https://accessmedicine-mhmedical-com.ezproxy.unbosque.edu.co/content.aspx?bookid=1562&sectionid=95875179

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