El ultrasonido diagnóstico es una técnica relativamente nueva, apareció en los años 50 y 60 con un desarrollo importante en los años 70. Sin embargo el ultrasonido convencional tiene limitaciones como es el caso de la visualización de estructuras llenas de aire o demasiado densas como es el caso de los huesos y los cálculos. Para visualizar estructuras lejanas de la superficie se debe utilizar energía de baja frecuencia (entre 3.5 y 5 mHz) lo que disminuye la resolución significativamente. Para evitar esta limitación se comienza a desarrollar las técnicas de la ecocardiografía transesofágica y la ecoendoscopia hace más de 20 años.

El ultrasonido endoscópico es una técnica relativamente nueva desarrollada a principios de los años 80 por varios equipos de investigadores japoneses, alemanes y americanos. Se comienza a utilizar como resultado de resolver las dificultades encontradas con los procedimientos de imagen de la época (ultrasonido y tomografía computarizada) para evaluar el páncreas que se encuentra localizado profundamente en el abdomen y cubierto por una gran cantidad de gas del tracto gastrointestinal. Es una técnica operador dependiente por lo que requiere entender la técnica y los posibles artefactos.

Esta técnica combina las ventajas de los dos métodos permitiendo la visualización de la superficie mucosa del aparato digestivo como un endoscopio normal y la ecografía de la zona con la ayuda de un pequeño transductor localizado en la punta del instrumento, pudiendo visualizar las estructuras con gran precisión y detalle (pared del intestino, ganglios linfáticos, páncreas, conductos biliares, vesícula biliar, mediastino, espacios perirectales, prostata, utero y ovarios). Debido a la cercanía de las estructuras es posible utilizar frecuencias ultrasonográficas altas (de 5 hasta 20 MHz) con excelente resolución. Por lo tanto lesiones tan pequeñas con tamaño entre 1 y 2 mm pueden ser localizadas, visualizando cada una de las capas lo cual lo convierte en el único método capaz de obtener esta información. Este procedimiento dura en promedio entre 30 y 60 minutos, de acuerdo al procedimiento a realizar ya sea diagnóstico o terapéutico.

Se considera que el ultrasonido endoscópico es uno de los procedimientos más complejos y que requieren mayor técnica en gastroenterología. Representa actualmente una parte importante en el diagnóstico y estadiaje de muchas patologías benignas y malignas del aparato digestivo.

“Aprender sin pensar es inútil. Pensar sin aprender, peligroso” Confucio.

Observaciones

  • El colocar un transductor de ultrasonido en la punta de un endoscopio permite evitar estructuras que dificulten la transmisión del sonido (aire y el hueso) y reducir la distancia entre el instrumento y las regiones de interés.
  • El ecoendoscopio posee una punta rígida y visión oblicua, lo que dificulta la visualización de la mucosa y de la luz intestinal al momento del procedimiento.

Principios

Debemos entender los principios básicos del ultrasonido para saber como se obtienen e interpretan las imágenes obtenidas. El ultrasonido es una forma de energía mecánica en la cual las vibraciones se propagan a través de un medio en particular. Se fundamente en la aplicación en la detección y representación de la energía acústica reflejada a partir de distintas interfaces corporales.

El sonido es energía mecánica en forma de vibraciones que se propagan a través de un medio que puede ser aire, agua o cualquier tejido…

Frecuencia de Escaneo
Frecuencia de Escaneo

Definiciones

  • Longitud de onda: la distancia entre ciclos consecutivos de sonido. Depende de la frecuencia de las oscilaciones y de la velocidad de propagación en el medio. Velocidad= frecuencia x longitud de onda
  • Frecuencia: número de ciclos completos por unidad de tiempo, la frecuencia de los traductores esta determinada por el diseño del aparato. Unidades de frecuencia: Un ciclo por segundo: un Hertz (Hz). 1000 Hertz: Un kilohertz (KHz). 1000000 Hertz: Un megahertz (MHz). El rango de frecuencias acústicas se encuentra entre 1 Hz y más de 100000 Hz (100 kHz). En el ser humano la capacidad de audición se limita al área más baja de este rango, oscila entre 20 Hz y 20000 Hz.
  • Pulso: un pulso de sonido se envía a los tejidos blandos. La interacción con los tejidos blandos se denomina bioefecto.
  • Velocidad de propagación: depende de las propiedades físicas del medio en el que se propaga la onda. Las propiedades físicas primarias que gobiernan la velocidad de propagación son la densidad y la compresión. La velocidad de propagación aumenta al hacerlo la rigidez y elasticidad del medio.
  • Propagación del sonido: depende de la resistencia del medio a la compresión que depende a su vez de la densidad, rigidez y elasticidad del medio.

Observaciones

  • Los artefactos que se producen durante el procedimiento pueden ser reconocidos sobre la base de los principios básicos del ultrasonido.
  • El ultrasonido interactúa con los tejidos produciéndose su absorción, reflexión, refracción lo cual da como resultado una imagen representativa de la estructura en estudio.
  • Las frecuencias del sonido con aplicación diagnóstica típicamente varían entre 2 MHz y 15 MHZ, aunque actualmente se investigan frecuencias tan altas como de 50 MHz y 60 MHz para otras aplicaciones.

Instrumentos

Los eco endoscopios están compuestos por un transductor en la punta de un endoscopio. La diferencia es que el diámetro de la punta y el tubo de inserción es más grueso que los endoscopios convencionales.

Existen dos planos de imagen: el radial y el lineal. Esto se determina por la orientación de los cristales piezoeléctricos en cada instrumento en particular. Por ejemplo los primeros ecoendoscopios Olympus eran radiales mientras que los Pentax eran lineales. Todos los ecoendoscopios actuales contienen un video chip, con una fuente de luz y un sistema de irrigación para la limpieza de los lentes. En la mayoría de los casos este video chip se encuentra ubicado cerca del transductor y orientado en un plano oblicuo al instrumento. La parte proximal del instrumento tiene 2 componentes: uno que se conecta a la fuente de luz como cualquier otro endoscopio y el otro que se conecta a una unidad de proceso de imágenes.

Existen tres diseños básicos de ecoendoscopios: el sistema radial, el sistema lineal o curvilíneo y las minisondas. Los ultrasonidos radiales utilizan vistas circunferenciales entre 270 y 360 grados, parecidos a los utilizados en la tomografía computarizada, los ecoendoscopios mecánicos pueden escanear a frecuencias entre 5 y 20 MHz. Nuevos modelos electrónicos pueden escanear a frecuencias entre 5 y 10 MHz y poseen capacidad para realizar doppler. Los ultrasonidos lineales o curvilíneos electrónicos operan entre 5 y 7.5 MHz, parecidos a la imagen obtenida con el ultrasonido abdominal, tienen capacidad de doppler y permiten realizar biopsias ya que permiten visualizar con claridad el trayecto de la aguja de biopsia, aspiración y terapia endoscópica con guía ultrasonográfica. Algunos ecoendoscopios terapéuticos cuentan con canales de 3.8 mm y permiten el paso de instrumentos y prótesis hasta de 10F. En cuanto a los ultrasonidos lineales en general, debido a que sus imágenes se ubican en el mismo plano, hacen que la orientación del aparato sea más difícil para el ecografista.

Equipo Ultrasonido Endoscópico
Equipo Ultrasonido Endoscópico

Diferencias entre ultrasonido radial y lineal

La diferencia principal es la orientación, la imagen del ultrasonido radial es circunferencial mientras que la del ultrasonido lineal es sectorial. El radial es mejor para la visualización de la papila, corte longitudinal del colédoco y lesiones submucosas en general. Para lesiones ubicadas en el páncreas o retroperitoneo consideramos que ambos instrumentos son equivalentes. El lineal se utiliza generalmente para examinar estructuras extramurales debido a el rango bajo de frecuencia en las cuales trabaja (5 a 10 Mhz) y en general no requiere el uso de balón distal o instilación de agua en cavidad gástrica.

Radial Vs Lineal
Radial Vs Lineal

Ultrasonido Radial

Los instrumentos radiales producidos por Olympus fueron el estándar durante muchos años. Los primeros tenían un motor pesado con un transductor con frecuencia entre 7.5 y 12 mHz en un baño de aceite en un instrumento de visión lateral. Se coloca un balón en el extremo para permitir el acoplamiento con la mucosa. el balón se controla con las válvulas de succión en el mango del endoscopio. Ahora el motor se encuentra entre el tubo y el procesador haciendo que en instrumento sea más liviano. manejable y con un rango de frecuencias mayor (5,7.5 y 12 mHz). Existe además en estos instrumentos un canal accesorio que permite tomar biopsias mucosas durante procedimientos de broncoscopia en algunos casos. Se obtiene una imagen radial con el instrumento ubicado en el centro. Los instrumentos actuales no tienen motor, tienen mayor definición que incluso permiten el uso de Doppler a color.

Ultrasonido Radial Olympus gf 130
Ultrasonido Radial Olympus gf 130

Se utiliza un balón en la parte distal para facilitar la obtención de imágenes mucho más claras.

Balón distal
Balón distal