Ultrasonido – Ondas Sonoras

Ultrasonido general

El ultrasonido utiliza ondas sonoras para producir fotografías de las estructuras internas del cuerpo. Se utiliza para ayudar a diagnosticar las causas de dolor, hinchazón e infección en los órganos internos del cuerpo, y para examinar al bebé en una mujer embarazada, y el cerebro y las caderas en los niños pequeños. También se utiliza para ayudar a guiar biopsias, diagnosticar condiciones del corazón y evaluar el daño luego de un ataque al corazón. El ultrasonido es seguro, no es invasivo y no utiliza radiación ionizante.

Forma en que se realiza el examen

El ecógrafo crea imágenes de manera que se puedan examinar los órganos dentro del cuerpo. Esta máquina envía ondas sonoras de alta frecuencia, las cuales reflejan las estructuras corporales. Una computadora recibe las ondas y las utiliza para crear una imagen. A diferencia de las radiografías o la tomografía computarizada, no se utiliza la radiación ionizante.

El examen se realiza en la sala de ecografías o de radiología.

  • Usted se acostará para el examen.
  • Se le aplica un gel conductor claro a base de agua en la piel del área que se va a examinar. El gel ayuda con la transmisión de las ondas sonoras.
  • Una sonda manual llamada transductor se desplaza sobre el área a examinar. Es posible que necesite cambiar de posición, de manera que se puedan examinar otras áreas.

¿Para qué se utiliza el ultrasonido?

Ultrasonido de diagnóstico. El ultrasonido de diagnóstico es capaz de producir imágenes de los órganos internos del cuerpo de manera no invasiva. Sin embargo, no es bueno para producir imágenes de los huesos o tejidos que contienen aire, como los pulmones. Bajo algunas condiciones, el ultrasonido puede producir imágenes de los huesos (como en un feto o en bebés pequeños) o de los pulmones y la membrana que los cubre, cuando están llenos o parcialmente llenos de fluido. Uno de los usos más comunes del ultrasonido es durante el embarazo, para monitorear el crecimiento y el desarrollo del feto, pero tiene muchos otros usos, incluyendo producir imágenes del corazón, los vasos sanguíneos, los ojos, la tiroides, el cerebro, el tórax, los órganos abdominales, la piel y los músculos. Las imágenes de ultrasonido se despliegan en 2D, 3D o 4D (lo que es 3D en movimiento).

Ilustración de una mujer of a women recibiendo un ultrasonido del flujo de sangre en las arterias carótidas
La figura A muestra cómo se coloca la sonda de ultrasonido (transductor) sobre la arteria carótida. La figura B es una imagen de ultrasonido a color que muestra el flujo de sangre (el color rojo en la imagen) en la arteria carótida. La figura C es una imagen de forma de onda que muestra el sonido de la sangre que fluye en la arteria carótida.

Ultrasonido funcional. Las aplicaciones del ultrasonido funcional incluyen ultrasonido Doppler y Doppler a color para medir y visualizar el flujo sanguíneo en los vasos dentro del cuerpo o en el corazón. También puede medir la velocidad del flujo sanguíneo y la dirección del movimiento. Esto se realiza utilizando mapas codificados por color llamados imágenes por Doppler a color. El ultrasonido Doppler se utiliza comúnmente para determinar si la acumulación de placa en las arterias carótidas está bloqueando el flujo de sangre al cerebro.

Otra forma funcional del ultrasonido es la elastografía, un método para medir y mostrar la rigidez relativa de los tejidos, la cual se puede utilizar para diferenciar los tumores del tejido sano. Esta información se puede mostrar como mapas codificados por color de la rigidez relativa; mapas en blanco y negro que muestran imágenes de alto contraste de los tumores, comparadas con las imágenes anatómicas; o mapas codificados por color superpuestos en la imagen anatómica. La elastografía puede ser utilizada para la prueba de la fibrosis hepática, una enfermedad en la que se acumula tejido cicatricial excesivo en el hígado debido a la inflamación.

El ultrasonido es también un método importante para producir imágenes de intervenciones en el cuerpo. Por ejemplo, la biopsia mediante agujas guiadas por ultrasonido ayuda a los médicos a ver la posición de una aguja mientras está siendo guiada hacia un objetivo seleccionado, tal como una masa o un tumor en el seno. De igual manera, el ultrasonido se utiliza para producir imágenes en tiempo real de la localización de la punta de un catéter mientras se inserta en un vaso sanguíneo y es guiado a lo largo del vaso. También se puede utilizar en la cirugía mínimamente invasiva, para guiar al cirujano con imágenes del interior del cuerpo en tiempo real.

Ultrasonido terapéutico o intervencionista. El ultrasonido terapéutico produce niveles altos de respuesta acústica que se puede enfocar en objetivos específicos para efectos del calentamiento, la ablación o la ruptura del tejido. Un tipo de ultrasonido terapéutico utiliza haces de sonido de alta intensidad que están muy bien orientados y se le llama Ultrasonido Focalizado de Alta Intensidad (HIFU por sus siglas en inglés). El HIFU está siendo investigado como un método para modificar o destruir los tejidos enfermos o anormales dentro del cuerpo (por ej. tumores) sin tener que abrir o romper la piel u ocasionar daño al tejido circundante. Se utiliza ultrasonido o RM para identificar y seleccionar el tejido a tratar, guiar y controlar el tratamiento en tiempo real, y confirmar la eficacia del tratamiento. El HIFU está actualmente aprobado por la FDA para el tratamiento de fibromas uterinos, para aliviar el dolor de las metástasis óseas, y más recientemente para la ablación de tejido de la próstata. El HIFU también está siendo investigado como una manera de cerrar heridas y detener el sangrado, para disolver coágulos en los vasos sanguíneos, y para abrir temporalmente la barrera hematoencefálica de manera que pueden entrar los medicamentos.

¿Existen riesgos?

El ultrasonido de diagnóstico es generalmente considerado como seguro y no produce radiación ionizante como la producida por los rayos X.  Sin embargo, el ultrasonido puede producir algunos efectos biológicos en el cuerpo bajo condiciones y ambientes específicos. Por esta razón, la FDA requiere que los dispositivos de ultrasonido de diagnóstico operen dentro de límites aceptables. La FDA, así como muchas sociedades profesionales, desalientan el uso casual de ultrasonido (por ej. para videos de recuerdo) y recomiendan que se use solamente cuando existe una verdadera necesidad médica.

¿Cuáles son algunos ejemplos de los proyectos financiados por el NIBIB que utilizan ultrasonido?

Los siguientes son ejemplos de proyectos de investigación actuales financiados por el NIBIB que están desarrollando nuevas aplicaciones de ultrasonido que ya están en uso o que estarán en uso en el futuro:

Esta es una imagen de un hígado con melanoma metastásico
Fuente: Katharine Nightingale, Ph.D., Ingeniería Biomédica, Duke [1]

Imágenes de Radiación Acústica por Impulso de Fuerza (ARFI por sus siglas en inglés). ARFI es una técnica nueva desarrollada por investigadores de la Universidad de Duke, con apoyo del NIBIB, que utiliza elastografía de ultrasonido para diferenciar los tumores hepáticos del tejido sano, así como para identificar la presencia de fibrosis. Este método no invasivo podría reducir las biopsias de hígado innecesarias, las cuales pueden ser dolorosas y a veces peligrosas. La técnica ARFI ha recibido aprobación de la FDA y ahora está disponible comercialmente en los EE.UU.

De clic aquí para leer más acerca de la técnica ARFI.

Esta es una foto del Vscan de General Electric, un aparato de ultrasonido portátil
Vscan de GE desarrollado por el beneficiario del NIBIB, Kai Thomenius, Ph.D. Fuente: GE Healthcare.

Transductores miniatura y matrices de bajo costo. Mediante el uso de nuevos materiales para transductores y nuevos métodos de fabricación, se pueden producir matrices de ultrasonido de manera similar a la producción de chips de computadoras. Un tipo transductores nuevos, llamados CMUTs, son menos costosos de producir, más fáciles de fabricar como matrices, y tienen varias ventajas sobre los transductores estándar.

Esta nueva tecnología CMUT se utilizó recientemente en un aparato desarrollado con financiamiento del NIBIB llamado Escáner Vscan de GE. El escáner Vscan es un escáner de ultrasonido del tamaño de la palma de la mano, que tiene la capacidad tanto de imágenes anatómicas como de Doppler a color. El aparato está actualmente en uso clínico y cuesta considerablemente menos que un escáner de ultrasonido de tamaño completo. Por su pequeño tamaño y bajo costo, así como por una serie de aplicaciones, se puede utilizar en ambulancias, salas de urgencias, hospitales de campo o en otros lugares remotos. Actualmente se utiliza en 100 países alrededor del mundo.

Dé clic aquí para ver el video (en inglés)

Técnica Histotripsy para disolver los coágulos de sangre. Los investigadores en la Universidad de Michigan están investigando las capacidades para disolver coágulos de una técnica de ultrasonido de alta intensidad, llamada histotripsy, para el tratamiento no invasivo de trombosis venosa profunda (TVP). Esta técnica utiliza pulsos cortos de ultrasonido de alta intensidad para provocar la destrucción del coágulo. Los investigadores están actualmente experimentando en cerdos, en los cuales han demostrado con éxito la efectividad de esta técnica y su posible uso en los humanos. Están desarrollando actualmente nuevos métodos para evitar el daño inadvertido a los vasos sanguíneos durante el tratamiento de coágulos y proporcionar información de imágenes en tiempo real para monitorear el tratamiento. Esta investigación podría tener un impacto importante, ya que los tratamientos convencionales actuales para la TVP implican terapia con fármacos y en ocasiones extirpación invasiva de los coágulos, lo que requiere una estancia de varios días en el hospital y puede resultar en complicaciones después del tratamiento. En comparación, la técnica histotripsy no invasiva es 50 veces más rápida que la técnica actual, no requiere de fármacos o agentes externos, y si tiene éxito podría utilizarse como un procedimiento ambulatorio.

Esta es una foto de un ultrasonido Doppler a color mostrando restauración del flujo sanguíneo después de una histotripsy
Después de 5 minutos de tratamiento con histotripsy desaparece el coágulo y se restaura por completo el flujo sanguíneo.Fuente: Zhen Xu, Ph.D., Universidad de Michigan.
Esta es una imagen del vaso sanguíneo de un cerdo bloqueado por un coágulo, visto mediante un ultrasonido Doppler a color. El rojo corresponde al flujo sanguíneo y hay menos rojo alrededor de donde existe el coágulo
Ultrasonido Doppler a color muestra que el flujo de sangre en un vaso sanguíneo de un cerdo está bloqueado por un coágulo.  Fuente: Zhen Xu, Ph.D. Universidad de Michigan.

Ecografía 5D – ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿Es Recomendable?

Incorporamos un nuevo ecógrafo de alta resolución que realiza una reconstrucción más definida y realista del feto gracias a la ecografía 5D.

La ecografía 5D es capaz de realizar una reconstrucción más definida y realista del feto. La nueva generación de ecógrafos de alta resolución incrementa de manera decisiva la capacidad diagnóstica y la detección de malformaciones fetales. Esta tecnología ofrece una reconstrucción mucho más definida y realista de cualquier estructura que sea necesario observar.

“Actualmente no existen estudios que determinen la tasa de detección de malformaciones fetales, pero se acepta que alcanza hasta el 85% en las mejores condiciones. El hecho de contar con ecografías de alta resolución hace que este porcentaje sea ahora muchísimo más alto”, ha explicado la Dra. María Teresa Martínez García, del Servicio de Ginecología y Obstetricia del Hospital Universitario Sanitas La Moraleja, que acaba de incorporar el ecógrafo Voluson S10 de General Electric, para la realización de ecografías 5D.

Diferencia entre ecografías 5D, 4D y 3D

Este nuevo equipo diagnóstico de eco 5D ofrece más garantías para que los profesionales puedan detectar malformaciones prenatales como el labio leporino. “La calidad y la definición de la imagen son muy superiores a los modelos anteriores. Independientemente del evidente valor emocional para los padres, a los especialistas nos sitúa en una situación óptima para el diagnóstico de malformaciones visibles de forma externa, como el labio leporino, o internas, como defectos en el tubo neural, lesiones cerebrales, en el corazón o el sistema esquelético del feto”, señala la especialista.

Además, el nuevo equipo incorpora una sonda vaginal 3D/4D que añade valor al estudio de malformaciones uterinas. “Antes estábamos abocados a realizar una resonancia pélvica con contraste, porque añadía complejidad logística, ya que requería de la participación del Servicio de Radiología y era peor tolerada por las pacientes”.

Este salto de calidad en el diagnóstico prenatal permite realizar valoraciones del bienestar del feto mediante el estudio de su crecimiento y de la función placentaria, así como repasar la morfología fetal previamente estudiada en la ecografía de la semana 20. Sus ventajas también aplican en caso de embarazos múltiples.

¿En qué semana se hace la ecografía 5D?

Las exploraciones 3D, 4D y 5D permiten realizar una reconstrucción volumétrica muy realista de las estructuras fetales en movimiento, permitiendo visualizar a tiempo real y generalmente de forma nítida la cara fetal, las extremidades y sus movimientos. Para garantizar el resultado óptimo, la Dra. Martínez García recomienda que se realice entre las semanas 26 a 30 de embarazo.

Esta técnica es menos sensible en situaciones en las que el feto esté en una posición desfavorable, la madre padezca obesidad, la localización placentaria lo dificulte o se detecte disminución del líquido amniótico.

La experta ha subrayado que esta prueba va más allá de la mera observación estética del feto. “En manos de uno profesional experimentado, la ecografía 5D complementa el estudio bidimensional de los órganos fetales con complejas reconstrucciones tridimensionales. Es extremadamente útil para la valoración de malformaciones cerebrales, de la columna vertebral, extremidades o del sistema cardiovascular y nos permite el análisis en diferido de determinadas malformaciones complejas que requerirían de mucho más tiempo de estudio utilizando técnicas menos avanzadas”.

La Dra. Martínez García también ha insistido en que la ecogragía 5D no se encuentra entre las pruebas básicas de seguimiento del embarazo, a pesar de sus múltiples ventajas. “Es cierto: añade mucho valor diagnóstico, pero a día de hoy, no debe sustituir a ninguna de las pruebas diagnósticas establecidas en el circuito del seguimiento del embarazo”.

La ecografía 5D es una imagen en tres dimensiones y en tiempo real, como la 4D, pero en la que el tratamiento de las imágenes en el ordenador permite suavizar las texturas, modificar el color de la imagen y aplicar un foco de luz desde diferentes ángulos de forma que se crean luces y sombras y esto le da una imagen más real.

Sin embargo, la ecografía en 5D no permite la detección de más malformaciones que las ecografías anteriores.

¿En qué consiste una ecografía?

La ecografía es una prueba diagnóstica en que se utilizan ultrasonidos, parecido a los sonar de los barcos. La máquina de ecografías tiene un transductor que se coloca sobre el paciente y que emite unos ultrasonidos (sonidos de alta frecuencia) que se reflejan de forma distinta en cada tejido del cuerpo. El transductor recibe estos ultrasonidos reflejados y el ordenador de la máquina los procesa de forma que se proyecta una imagen en la pantalla. De ahí el nombre de ecografía, porque recoge el eco de los sonidos emitidos. Se pueden utilizar distintas sondas o transductores, que en los controles de embarazo pueden ser la abdominal para explorar el feto en las gestaciones de entre 12 y 42 semanas y la vaginal, para las gestaciones incipientes.

Prueba segura

Es importante saber que al tratarse de ultrasonidos no tiene radiación nociva, ni para la embarazada ni para el feto, a diferencia de las radiografías. Es necesario colocar un gel transmisor para que los ultrasonidos se propaguen correctamente ya que a través del aire tienen muy mala transmisión. Otra gran diferencia con las radiografías es que se trata de una imagen en tiempo real, es decir, es una prueba dinámica y no una imagen estática como una fotografía. Se puede congelar la imagen en la pantalla para su estudio, así como imprimir esta imagen en la impresora.

La tecnología 5D

Recientemente se ha mejorado el software que permite la composición y el tratamiento de la imagen, modificando el tono sepia de las ecografías 3 y 4D por una tonalidad más rosada con más sombras y sensación de textura, como si pudiésemos ver una imagen real del feto iluminado. Y es lo que se ha llamado 5D.
En la actualidad, la realización de una ecografía en  5D responde más bien a un deseo de obtener imágenes bonitas del feto en movimiento, de sus rasgos y evolución, por lo que no estamos ante una prueba médica con finalidad diagnóstica. De hecho, existen muchos centros que las realizan. Eso sí, para obtener imágenes vistosas dependemos de la “colaboración” fetal, pues ha de estar en una buena posición, haber líquido abundante, si la gestante es delgada mucho mejor, así como si la placenta no obstaculiza la visión. a pesar de la cualificación del técnico o médico y de su mejor intención A pesar a pesar de la cualificación del técnico o médico y de su mejor intención no siempre se consigue un buen resultado. En esto la tecnología 5D también ha supuesto un avance pues solventa mejor el problema de las interferencias de órganos o tejidos que se interponen en la imagen.
Una vez realizada la ecografía, los futuros papás se llevan a casa los 20-30 minutos de imágenes registradas en soportes digitales como CD/DVD o lápices de almacenamiento, fotos, incluso proyecciones sobre el vientre materno a la vez que se realiza la ecografía.

El futuro

Aunque de momento el objetivo de las ecografías en 5D es más bien “lúdico”, existe una indicación médica muy importante de esta tecnología que está en sus inicios pero a la que ya se la augura un gran futuro, pues permite visualizar mejor las posibles alteraciones anatómicas externas del feto (labio leporino, malformaciones genitales, hernias, malformaciones de las extremidades). Y la adquisición de volúmenes de imágenes que, una vez terminada la exploración, cuando la paciente ya está en su casa, permite al médico examinarla desde ángulos distintos a los que la miró en directo y tomar diferentes medidas. Esto es una concepción diferente de lo que se conocía hasta ahora de una ecografía, que era una prueba que se interpretaba a medida que se realizaba.

Diferencias entre la ecografía en 5D con otras ecografías

mujer embarazada con una ecografía sobre el vientre
  • Las ecografías tradicionales o 2D son las más empleadas. La imagen que visualizamos se ve en distintos tonos de gris, blanco o negro y es una imagen como una rebanada, realiza un corte de un tejido, órgano…. Al mover el transductor podemos adentrarnos más o menos en el tejido y hacer distintos cortes. Además, moviendo el transductor en los diferentes ejes del espacio conseguiremos distintos ángulos de visualización y hacer cortes en los tres ejes del espacio. En una ecografía de un paciente, tanto adulto como niño, podemos colocar el transductor en una posición determinada para tener el corte esperado de los diferentes órganos, pero en los fetos, al no estar colocados como nosotros queremos y no poder moverlos a nuestra voluntad en ocasiones es difícil conseguir visualizar todas las estructuras que deseamos ver. Por ello se suele decir que la paciente coma algo antes de las exploraciones, así los fetos suelen moverse más y podemos conseguir los cortes deseados.
  • La ecografía 3D es una imagen tridimensional. El ordenador del ecógrafo consigue distintos cortes paralelos del feto (o del órgano a estudiar) y realiza una reconstrucción en tres dimensiones. Por eso la ecografía 3D consigue sólo fotografías sin movimiento. Generalmente se realizan fotografías de la cara, pero en ocasiones también de las extremidades y de los genitales ya que suelen ser las que más gustan a los futuros papás.
  • La utilidad médica es limitada. Muchas de las malformaciones se sospechan o diagnostican en la ecografía 2D convencional y, solo algunas, se ayudan de la ecografía 3D como defectos faciales como el labio leporino, defectos del tubo neural como la espina bífida o algunas malformaciones de las extremidades. No es posible diagnosticar un feto con síndrome de Down sólo por ecografía ni 2D ni 3D ni 4D. Para algunas cardiopatías la ecografía 3-4D es también de ayuda ya que permite trabajar en diferido con volúmenes y hacer estudios funcionales.
  • La ecografía 4D introduce el tiempo, es decir, son imágenes en movimiento como la ecografía convencional en 2D pero en tres dimensiones. Según a las semanas de gestación a las que se realice la ecografía lo que podemos esperar ver es distinto:

Que se ve en cada ecografía

  • Entre las 8 y 20 semanas se puede ver el feto en cuerpo entero, como se va formando, el principio de las extremidades, el sexo a partir de las 14 semanas aproximadamente, pero todavía es difícil ver los rasgos de la cara.
  • Entre las 20 y 26 semanas se obtienen imágenes de planos concretos del feto, la cara, las manos, los pies, los genitales….
  • Entre las 26 y 30 semanas se pueden apreciar mejor los gestos, movimientos, como bostezan, como se chupan el dedo… y la cara ya tiene más imagen de bebé que antes.
  • A partir de las 30-32 semanas es más difícil conseguir buenas imágenes por la posición del bebé y por la disminución de la proporción de líquido amniótico normal al final del embarazo.

Lo que debes saber…

  • Permite obtener una imagen del feto que a muchos les parece más real, pero no permite detectar más malformaciones que en ecografías anteriores.
  • Al tratarse de ultrasonidos no tiene radiación nociva, ni para la embarazada ni para el feto, a diferencia de las radiografías.
  • Las ecografías tradicionales o 2D siguen siendo, por ahora, las más empleadas.