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Ecografia (Ultrassonografia)

A ecografia é uma técnica de imagem utilizada na medicina para obtenção de imagens de estruturas subcutâneas, vasos sanguíneos, articulações e órgãos internos para excluir patologias estruturais. Esta técnica baseia-se na utilização de ultrassom (ou ondas sonoras inaudíveis de alta frequência). Em imagiologia médica, as ondas sonoras apresentam uma frequência de 2 a 18 megahertz (MHz). O equipamento utiliza um transdutor que atua como emissor e recetor de ondas sonoras e um computador central que processa os sinais elétricos para produção da imagem. As vantagens gerais deste método de imagem incluem o seu baixo custo, a disponibilidade e a segurança. Algumas especialidades que dependem da ecografia incluem a cardiologia, nefrologia, cirurgia geral, gastroenterologia, medicina de emergência e obstetrícia.

Última atualização: May 16, 2022

Responsibilidade editorial: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Terminologia e Aspetos Técnicos

Definições

  • Ultrassom: ondas sonoras inaudíveis com uma frequência de 2 a 18 megahertz (MHz) quando utilizado para obtenção de imagens médicas
  • Imagem ecográfica: quando o ultrassom é utilizado para produzir imagens anatómicas

Componentes principais de um equipamento ecográfico

  • Transdutor (ou sonda):
    • Um dispositivo colocado no corpo do paciente para visualizar um alvo
    • Atua como emissor e recetor de ondas sonoras
    • Contém cristais piezoelétricos que convertem sinais elétricos em ondas sonoras
    • As ondas sonoras refletidas (ecos) viajam de volta para a sonda e são convertidas em sinais elétricos.
    • Tipos:
      • Convexo (utilizado em imagiologia fetal)
      • Microconvexo (utilizado em imagiologia ginecológica)
      • Linear (utilizado em imagiologia vascular)
      • Phased array (utilizado em imagiologia torácica)
    • A frequência está inversamente relacionada com o comprimento de onda e a profundidade de penetração do tecido.
    • Frequências mais altas → imagem detalhada
  • Unidade central de processamento (UCP): processa sinais elétricos para produzir uma imagem
  • Computador central:
    • Permite a manipulação das imagens provenientes do transdutor
    • Ativação do modo M e Doppler

Produção de imagens com ecografia

O princípio mais importante na produção de imagens ecográficas é a transmissão e reflexão das ondas sonoras através dos tecidos.

  1. As ondas sonoras são emitidas pelo transdutor.
  2. As ondas sonoras penetram nos tecidos em forma de um feixe.
  3. À medida que o feixe viaja, este é refletido por estruturas nos tecidos (ou ecos) de volta ao transdutor, com alguma energia absorvida pelos tecidos.
    • A amplitude dos ecos depende do grau de absorção de energia do feixe emitido.
    • A energia absorvida do feixe é posteriormente libertada como calor.
  4. Os ecos retornam ao transdutor.
  5. As ondas sonoras são transformadas em sinais elétricos e depois amplificadas no computador central. Os sinais adquirem um tom cinzento dependendo da amplitude do eco produzido pelo tecido após interagir com os cristais piezoelétricos.
    • A amplitudes mais altas são atribuídos tons mais próximos do branco.
    • A amplitudes mais baixas são atribuídos tons mais próximos do preto.
  6. A UCP processa os sinais elétricos em imagens que podem ser observadas no monitor.
Interação entre as ondas de ultrassom e os tecidos (sonografia)

Ondas sonoras (ultrassom) e tecidos:
O diagrama revela que, à medida que o feixe de ondas (barra horizontal azul) penetra nos tecidos, uma percentagem é refletida de volta (setas esquerdas) em direção ao transdutor, enquanto outra continua a penetrar mais profundamente nos tecidos (seta direita), perdendo alguma energia para o parênquima à medida que avança.

Imagem por Lecturio.

Imagens

Planos de imagem:

  • Sagital (ou longitudinal): ao longo do eixo longo da estrutura que é avaliada
  • Transversal: perpendicular ao plano sagital

Tipos de imagens:

  • Imagens estáticas (fotografias)
  • Imagens cinéticas: capturadas durante a digitalização em tempo real

A definição da imagem ou nitidez da imagem gerada pode ser caracterizada em termos de:

  • Definição axial:
    • Diferenciação de 2 objetos próximos um do outro, paralelos ao feixe
    • Determina a profundidade do feixe do ultrassom; qualidade afetada pela penetração do feixe
  • Definição lateral:
    • Diferenciação de 2 objetos num plano perpendicular ao feixe
    • Determina a capacidade da sonda para distinguir estruturas perpendiculares ao feixe
    • Determinada principalmente pela largura do feixe

A definição da imagem também é determinada pela proximidade dos objetos ao transdutor; de acordo com as suas frequências, as sondas apresentam um campo de “visão” próximo e distante:

  • Campo próximo: o ponto focal da sonda com a maior definição lateral
  • Campo distante: maior definição axial em detrimento da definição lateral

EcoDoppler

O EcoDoppler (ou apenas “Doppler”) é um método ecográfico amplamente utilizado baseado no princípio da compressão e dilatação da onda sonora em relação ao recetor. O ecoDoppler é mais frequentemente utilizado para visualizar o fluxo sanguíneo.

  • Quando o feixe do ultrassom entra em contacto com o sangue, a sua frequência é alterada, tornando-se:
    • Comprimido (frequência aumentada) por um fluxo que segue em direção ao transdutor
    • Dilatado (frequência diminuída) por um fluxo longe do transdutor
  • Existem diferentes métodos Doppler:
    • Doppler espectral: revela a direção e a forma da onda do fluxo
    • Power Doppler: uma única cor é atribuída a todas as áreas de fluxo, aumentando a sensibilidade para detetar fluxo lento/baixo
    • Doppler de onda contínua: utilizado para medir o fluxo de alta velocidade
    • Doppler de onda de pulso: realiza medições num pequeno segmento do feixe do ultrassom

Interpretação

A interpretação das imagens ecográficas é realizada em tempo real, enquanto é executado o exame.

Avaliação ecográfica

  • O médico radiologista deve estar familiarizado com a apresentação anatómica no método ecográfico específico que utiliza.
  • A sequência da avaliação também depende da sua finalidade, por exemplo:
    • O FAST segue uma sequência rápida e específica de marcos anatómicos do abdómen e tórax em contexto de emergência.
    • É realizado um perfil biofísico em fetos com suspeita de restrição de crescimento, através da medição dos seus parâmetros biométricos e posterior análise nas curvas de crescimento.

Terminologia

  • Hiperecóico (e.g., superfície óssea, cálculos do trato urinário, lesões com gordura): uma estrutura que produz um eco de alta amplitude (cinzas mais claros e brancos)
  • Hipoecóico (e.g., abcessos sem ar, tumores sólidos sem calcificações ou gordura): uma estrutura que produz um eco de baixa amplitude (cinzas mais escuros)
  • Anecóico (e.g., quistos simples): uma estrutura que não produz nenhum eco (completamente preta)
  • Isoecóico: uma estrutura que produz um eco de amplitude muito semelhante ao seu meio envolvente, sendo de difícil distinção

EcoDoppler

Por convenção, Doppler com cor:

  • O fluxo sanguíneo que se aproxima em direção à sonda (ondas sonoras comprimidas) é representado a vermelho.
  • O fluxo sanguíneo que se afasta da sonda (ondas sonoras dilatadas) é representado a azul.

Artefactos

Os artefatos são objetos artificiais produzidos pela má interpretação do equipamento de dados das ondas sonoras provenientes dos tecidos que não representam estruturas reais.

Alguns exemplos de artefatos são:

  • Reforço: Ecos de estruturas por detrás de objetos hipoecóicos/anecóicos parecem mais brilhantes.
  • Sombra: Os ecos de estruturas por detrás de objetos mais densos parecem mais escuros ou não são visualizados.
  • Reverberação: Os ecos ficam presos entre dois objetos hiperecóicos e surgem para frente e para trás várias vezes.
Ultra-som (sonografia) de colecistite aguda

Ecografia de paciente com colecistite aguda:
São visíveis múltiplos cálculos biliares dentro do lúmen da vesícula biliar com espessamento da parede da vesícula biliar e líquido pericolecístico. Podem ser observadas sombras por detrás do cálculo biliar.

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

Aplicações da Ecografia

Vantagens e desvantagens da ecografia

Tabela: Vantagens e desvantagens da imagem ecográfica
Vantagens Desvantagens
  • Sem radiação (método de imagem mais seguro)
  • Portabilidade
  • Pode ser utilizada em vários contextos
  • Custo relativamente baixo
  • Visualização de tecidos moles
  • Consegue distinguir lesões quísticas de sólidas
  • Consegue avaliar estruturas em movimento (e.g., coração)
  • Conforto do paciente durante o exame
  • Dependente da experiência do operador
  • Dificuldade em avaliar tecidos profundos (e.g., vasos retroperitoneais)
  • Coleções gasosas (e.g., nos intestinos) interferem com a visualização.
  • As ondas sonoras não conseguem penetrar no osso e no metal.

Indicações e contraindicações

Indicações:

  • Pacientes de trauma:
    • FAST
    • Ecografia Point of Care (POCUS, pela sigla em inglês)
    • Ecografia rápida em choque (RUSH, pela sigla em inglês)
    • Avaliação abdominal e cardíaca com ecografia em choque (ACES, pela sigla em inglês)
  • Vesícula biliar e via biliar:
    • Colecistite aguda
    • Colelitíase
  • Sistema GI: apendicite
  • Rim: hidronefrose
  • Escroto:
    • Torção testicular
    • Cancro do testículo
  • Imagem ginecológica:
    • Gravidez ectópica
    • Síndrome do ovário poliquístico
  • Avaliação de gravidez:
    • Diagnóstico
    • Monitorização do crescimento fetal
    • Placenta prévia
  • Cardíaca e pulmonar:
    • Insuficiência cardíaca congestiva
    • Derrame pleural
  • Vasos sanguíneos:
    • Estenose da artéria carótida
    • Trombose venosa profunda

Não existem contraindicações para a ecografia.

Outros Métodos de Imagem

Comparação com outros métodos de imagem

Tabela: Comparação de métodos de imagem
Radiografia TC Ecografia RMN
Mecanismo de aquisição Radiação ionizante Radiação ionizante Energia acústica Pulsos ferromagnéticos
Custo relativo Barato Caro Barato Muito caro
Portátil Sim Não Sim Não
Duração do exame Segundos < 1 minuto Segundos Cerca de 1 hora
Contraste Não Pode ser necessário Pode ser necessário Pode ser necessário

Opções de método de imagem por sistemas

  • Imagiologia do SNC (cérebro, medula espinhal e coluna vertebral):
    • A radiografia é frequentemente utilizada na avaliação de fraturas da coluna vertebral.
    • A TC é uma boa escolha para traumatismo craniano e para excluir hemorragia intracraniana.
    • A RMN fornece imagens mais detalhadas do cérebro e da medula espinhal, permitindo a identificação de enfarte, tumores, hérnia discal e doença desmielinizante.
  • Radiologia pulmonar e imagiologia do mediastino:
    • A radiografia é o estudo de imagem inicial preferido para identificação de patologia pulmonar.
    • A TC fornece imagens mais detalhadas do parênquima pulmonar, estruturas mediastínicas e vasculatura.
    • A RMN não é frequentemente utilizada, mas pode ser realizada para avaliação de neoplasias e doenças cardíacas.
    • A ecografia pode ser utilizada para avaliação rápida de trauma à cabeceira do doente e para orientar procedimentos como a toracocentese.
  • Imagiologia da mama:
    • A mamografia é frequentemente a escolha inicial para o rastreio do cancro da mama.
    • A RMN pode ser utilizada para avaliar e estadiar o cancro da mama.
    • A ecografia é útil para avaliar os gânglios linfáticos e guiar a biópsia.
  • Imagiologia do abdómen e renal:
    • A radiografia é frequentemente utilizada para avaliar cálculos renais, obstrução intestinal e pneumoperitoneu. Além disto, o bário pode ser utilizado para avaliar a deglutição e a função intestinal.
    • A TC e a RMN fornecem avaliações mais detalhadas das vísceras e vasculatura abdominal.
    • A medicina nuclear pode ser utilizada para avaliar a função da vesícula biliar e o esvaziamento gástrico e para hemorragias GI.
  • Imagiologia do útero e ovários:
    • A ecografia é o método mais utilizado para avaliar os ovários e o útero, incluindo a avaliação de gravidez e causas de hemorragia uterina anormal.
    • A TC e a RMN fornecem imagens mais detalhadas e geralmente são úteis na avaliação de quistos, neoplasias e massas benignas.
  • Imagiologia do sistema músculoesquelético:
    • A radiografia é frequentemente utilizada para excluir fraturas.
    • A TC é mais sensível para patologia óssea, incluindo osteomielite.
    • A RMN é preferida para uma avaliação de tecidos moles, como a avaliação de neoplasias e miosite.
    • A cintilografia óssea pode ser útil para encontrar fraturas ocultas, osteomielite e doença óssea metabólica.

Referências

  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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