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TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez ECOCARDIOGRAFÍA DOPPLER Otro de los análisis ultrasonográficos importantes es la ecocardiografía Doppler. En ésta ya no se usan interfaces múltiples como en la ecocardiografía convencional, si no que se van a utilizar objetos en movimiento, que en este caso serán los glóbulos rojos. EFECTO DOPPLER Descrito por Christian Johann Doppler en 1842 en su tesis de investigación. El efecto doppler se basa en que si una fuente generadora de sonido es estacionaria, la frecuencia y la longitud de onda del mismo son constantes. Si la fuente sonora se mueve hacia el oído la longitud de onda disminuye y la frecuencia aumenta. Ejemplo: conforme se acerca el tren pitando hacia nosotros, el sonido se vuelve cada vez más intenso. Si se aleja la fuente sonora, la longitud de onda aumenta y la frecuencia disminuye. Página 1 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Figura 1: En una fuente estacionaria, la frecuencia y la longitud de onda son constantes, tanto acercándose como alejándose del oído. Si el sonido se dirige hacia el oído, la longitud de onda disminuye y aumenta la frecuencia. Si sucede lo inverso, es decir el sonido se aleja, la longitud de onda aumenta y la frecuencia disminuye. Se utiliza el ultrasonido reflejado para determinar el movimiento de un objeto que refleja la energía sonara (en este caso los glóbulos rojos). Existe un transductor, con su transmisor y su recibidor. De tal manera que un transductor emite y recibe ultrasonidos en unos casos de manera intermitente y en otros en forma continua. Por lo tanto existen dos tipos de doppler: Doppler pulsado → intermitente Doppler continuo →constante. El transmisor envía el rayo ultrasónico al objeto o blanco (glóbulos rojos). El recibidor registra los ecos reflejados. Los objetos pueden estar: Estacionarios. No es lo usual. Los objetos se mueven hacia los transductores, lo que hace que aumenta la frecuencia que es recibida debido a que se está acercando hacia la fuente (transductor). En este caso la frecuencia recibida es mayor que la transmitida (Fr ˃ FT). Lo inverso sucede si el objeto se aleja. Página 2 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez DESVÍO DOPPLER (DOPPLER SHIFT) La frecuencia Doppler representa la diferencia entre la frecuencia recibida y la transmitida. Fd= Fr – FT Son relaciones matemática que se establecen entre la velocidad del objeto y el desvío Doppler. De esta forma se obtiene la Ecuación Doppler que es la que se aplica en el equipo. La velocidad del objeto en movimiento (v) es función de: frecuencia Doppler. velocidad del sonido en el medio que se examina. frecuencia transmitida. ángulo theta entre el rayo ultrasónico y el objeto. La ecuación denota que la relación entre la Frecuencia Doppler y velocidad es función del coseno del ángulo. Por esto, la mejor información Doppler se obtiene cuando el rayo ultrasónico es paralelo al objeto en movimiento (glóbulos rojos). Lo inverso sucede con modo M – 2 – D, en donde el rayo ultrasónico tiene que ser perpendicular. Figura 2: Ecuaciones que se obtienen para el desvío Doppler. Sirven para medir los gradientes, las velocidades de flujo, etc. Página 3 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez DOPPLER PULSADO Es intermitente. Se utiliza para válvulas y para lugares donde hay bajas velocidades. Depende de la frecuencia de repetición de pulsos. A más baja frecuencia de repetición de pulsos, más baja la velocidad. Figura 3: El Doppler pulsado emite una ráfaga de ultrasonido que cuando llega al glóbulo rojo esa ráfaga de ultrasonido se devuelve; es intermitente. DOPPLER CONTINUO Se utiliza para lugares donde las velocidades son altas. Ejemplos en donde se usa: comunicación interventricular, la vía de salida del ventrículo izquierdo, estenosis aórtica, insuficiencia aórtica, insuficiencia tricuspídea importante, insuficiencia mitral y regurgitación yugular, miocardiopatía hipertrófica obstructiva, etc. Página 4 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Figura 4: Doppler continuo. Se emite ultrasonido y se devuelve ultrasonido en forma continua. Útil para usar en lugares donde las presiones y los gradientes son elevados. Ej.: estenosis aórticas y comunicaciones interventriculares. PATRONES DE FLUJO Normalmente en el corazón pueden existir dos patrones de flujo sanguíneo: Laminar: Flujo uniforme, es el que existe normalmente cuando no hay ninguna obstrucción, insuficiencia o comunicación entre cámaras cardiacas. Turbulento: Se da principalmente en insuficiencia mitral, insuficiencia aórtica, estenosis aórtica y demás. Por ejemplo, el flujo de sangre después de una estenosis aórtica no es laminar pues su dirección es variable. La columna sanguínea central que atraviesa la estenosis aumenta su velocidad en forma importante. Antes de la estenosis existe una velocidad 1 (V1), cuando atraviesa la estenosis la velocidad aumenta y después de la estenosis se va a tener una velocidad 2 (V2). En esto se basa la aplicación de ciertas fórmulas para obtener los gradientes en las estenosis. Siempre la turbulencia va a producir señales diferentes porque el flujo no va a ser laminar. Figura 5: Flujos laminares y turbulentos. Observar la imagen espectral que se obtiene. Conociendo la velocidad del flujo sanguíneo se puede obtener el gradiente presórico a través de un orificio (por ejemplo una estenosis aórtica) mediante la ecuación de Bernoulli y utilizando las velocidades 1 y 2: ∆p=4V22 Página 5 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Se asume que la V2 es mayor que V1 y por lo tanto ésta última se desprecia. Figura 6: Ecuación de Bernoulli. Al hacer un barrido a través de toda la imagen espectral se obtiene el gradiente y el software del equipo lo calcula automáticamente. Figura 7: Al utilizar los glóbulos rojos como interfase se puede medir el débito cardiaco fácilmente. En la fórmula se utiliza el área del orificio multiplicada por la velocidad de flujo integrada, dando Página 6 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez como resultado el débito sistólico, este último se multiplica por la frecuencia cardiaca y de esta manera se obtiene el débito cardiaco. QUÉ SE OBTIENE CON EL DOPPLER? 1. Débito sistólico y débito cardiaco. a. Volumen de regurgitación fracciones de regurgitación. Ejemplo: en insuficiencia aórtica o mitral, etc. b. Flujo pulmonar sobre flujo sistémico (Qp / Qs). Ejemplo: permite ver cuánto aumenta el flujo pulmonar por una comunicación interatrial. Por lo general el flujo pulmonar sería dos veces o más que el sistémico debido a la comunicación. 2. Gradientes presóricos Gradientes máximos instantáneos. Gradientes medios. 3. Áreas valvulares 4. Presiones intracardiacas. Presión de la arteria pulmonar. Presión del atrio izquierdo. Presiones diastólicas pulmonares. 5. Función diastólica y función sistólica. Página 7 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Figura 8. Figura 9: Velocidades normales que existen en el sistema cardiovascular, tanto en niños como en adultos. Observar que la velocidad media a nivel de la válvula mitral es 0.9 m/ s, con una variación que va de 0. 6 a 1.3 m/s. Son velocidades relativamente bajas. El flujo tricuspídeo, es más bajo. En la arteria pulmonar también son bajas las presiones porque son cavidades derechas. En el ventrículo aumenta en forma importante y sobre todo en la aorta. Con comunicaciones interventriculares las presiones y velocidades son mayores. Página 8 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Figura 10: Imagen espectral de una válvula mitral. El ascenso hasta el pico (onda e) esa es la fase de llenado rápido, luego la válvula mitral se cierra parcialmente, viene la fase de llenado lento, y luego se observa la onda a (sístole atrial). La válvula se cierra y se repite el ciclo de nuevo. Figura 11: Imagen espectral de una insuficiencia tricuspidea. Las presiones del flujo tricuspideo se transmiten retrógradamente hacia el atrio, esto permite medir en forma directa mediante el flujo tricuspideo la presión sistólica de la arteria pulmonar. A la derecha se observa la imagen espectral de una regurgitación por una insuficiencia pulmonar que es casi igual a la de una insuficiencia aórtica. Estas imágenes permiten realizar una serie de mediciones con el software del equipo. Página 9 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez DOPPLER COLOR Figura 12: Doppler color. En el monitor se puede calibrar la escala de colores. Las imágenes del flujo por este sistema y que se basan en los principios del Doppler por onda pulsada muestran el flujo sanguíneo intracavitario en tres colores (rojo- azul- gris) o sus combinaciones. Ello depende de las velocidades del flujo, su dirección y grado de turbulencia. Para obtener el Doppler color se deben utilizar sitios múltiples de muestra a lo largo de múltiples rayos ultrasónicos (“Multigated”). Cuando el flujo sanguíneo se dirige hacia el transductor se ve el color rojo y cuando se aleja se observa el color azul. Cuando existe turbulencia y el flujo sanguíneo se mueve en múltiples direcciones con múltiples velocidades obtenemos lo que se llama Variance (mosaico de colores). El flujo sanguíneo anormal se reconoce por la combinación de múltiples colores de acuerdo a la dirección, velocidad y el grado de turbulencia del flujo. Ejemplo: insuficiencia aórtica, estenosis aórtica, una comunicación interventricular, etc., donde las turbulencias son muy grandes. Página 10 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Figura 13: Imagen espectral Doppler de un paciente con estenosis mitral. Se establece un mosaico de colores por la turbulencia del flujo. OTROS TIPOS DE ECOCARDIOGRAFÍA Ecocardiografía de Contraste: Utilizando burbujas de aire que se inyecta con una jeringa o diversos colorantes. Ecocardiografía Transesofágica. Ecocardiografía Tridimensional. Ecocardiografía 4D. Ecocardiografía invasiva-intraoperatoria. Durante la cirugía se le coloca al paciente la sonda a nivel del esófago y se puede dirigir al cirujano por ejemplo una colocación de una válvula. Doppler Tisular. Strain Rate: Mide la velocidad con que se mueve el músculo. Útil en valoración de miocardiopatía. Hay valores para cada uno de estos estudios. Página 11 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Figura 14: Cortes en salchicha a nivel apical, medial (músculos papilares) y a nivel basal (válvula mitral). En total se obtienen 17 segmentos en el eje transversal. Figura 15: Septum. Va a tener tres segmentos: anterior, medial e inferior o posteroinferior. FRACCIÓN DE EYECCIÓN Página 12 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Uno de los usos más importantes en la ecocardiografía es en el análisis de la función ventricular a través de la determinación de las fracciones de eyección. Ejemplo de reportes: hipocinesia lateral basal y medial, acinesia inferior basal y apical, etc. Lo que produce esto es la cardiopatía isquémica. Con el análisis de los 17 segmentos se puede determinar cuál es la fracción de eyección. La fracción de eyección del ventrículo izquierdo se refiere a la capacidad para desplazar volumen y generar presión (enviar el bolo sanguíneo con una cabeza de presión y una velocidad determinada). La FE viene a ser el porcentaje del volumen sistólico que el corazón expulsa en cada latido. Fórmula: volumen sistólico entre el volumen al final de la diástole: En condiciones normales el corazón debe expulsar 50% o más del volumen telediastólico. La fracción de eyección normal va entre 55 y 78%. Métodos no invasivos para determinar FE: ecocardiografía, ventriculografía isotópica y resonancia magnética. La FR es un método reproducible que permite evaluar continuamente y en la forma más adecuada la evolución de los pacientes. Es uno de los elementos de pronóstico, anticipa la mortalidad cardiovascular. ECOCARDIOGRAFÍA TRANSESOFÁGICA Consiste en una sonda con el transductor en la punta. Apareció porque el corazón se apoya en el esófago. Existen dos sistemas: Ecocardiografía transesofágica monoplanar Ecocardiografía transesofágica biplanar: Es la más moderna. Ecocardiografía transesofágica multiplanar. Es la más utilizada. Página 13 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Figura 16: Se realiza una gran cantidad de cortes con el haz ultrasónico igual que con la transtorácica. La biplanar permite tener una gran cantidad de acercamientos, de cortes múltiples de acuerdo a donde se dirija el ultrasonido. Figura 17: Corazón disecado. Se observa septum, VI, pared posteroinferior, válvula mitral, AI. La imagen por eco transesofágico que se obtiene es prácticamente igual a la imagen anatómica. Página 14 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Figura 18: Imagen transesofágica biplanar. En donde se observa arco aórtico, la válvula aórtica. En la vía de salida del VI existe una masa que puede ser una vegetación o un trombo. Esta es una de las indicaciones más importantes de la ecocardiografía transesofágica: endocarditis infecciosa, vegetaciones y trombos. Figura 19: Ecocardiografía multiplanar con todos los cortes que se pueden obtener. Es la más utilizada. Página 15 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Figura 20: La única forma de ver la orejuela izquierda es con el Doppler transesofágico. Notar la existencia de un trombo ya que este es un lugar común de formación de trombos. INDICACIONES DE LA ECOCARDIOGRAFÍA TRASESOFÁGICA Ubicar fuente de embolismo, trombos. Endocarditis. Valvulopatías. Permite ver de cerca la anatomía de las estructuras dañadas y su mecanismo de producción ya sea estenosis o insuficiencia. Prótesis valvulares. Cardiopatías congénitas. Patología aórtica, principalmente aneurisma disecante de la aorta. Masas, tumores. Pacientes críticos, en donde el eco transtorácico no es posible realizárselo con buena calidad debido a que el paciente está con un ventilador y los pulmones hiperinsuflados. Página 16 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Dr. Vásquez Figura 21: Se observa el anillo aórtico con diámetro normal y un aneurisma disecante de la aorta. Figura 22: Doppler color. Aneurisma, en donde la aorta se separa en dos, con un lumen verdadero y uno falso. Se pueden formar coágulos y trombos por la hemorragia causada por la disección. Dependiendo del momento se puede ver el chorro de sangre que sale de la aorta hacia el lumen falso. Figura 23. Prótesis mecánica con trombo en la superficie atrial de la misma. Figura 24: Fosa ovalis con la membrana que la forma. Página 17 de 18 TEMA 6: ECOCARDIOGRAFÍA II Figura 25: Comunicación interventricular. Dr. Vásquez Figura 26: Prolapso de la válvula mitral dentro del atrio izquierdo. Figura 27: Trombo en AD. Mixoma. A la derecha imagen anatomopatológica del mixoma. Página 18 de 18