Conceptos Bsicos de Ecografa Doppler SaizMendiguren R GarcaLallana

Conceptos Básicos de Ecografía Doppler Saiz-Mendiguren R, García-Lallana A, Viteri Ramírez G, Arias Fernández J, Simón Yarza I, Bondía Gracia JM. Servicio de Radiología Clínica Universidad de Navarra

Objetivo Docente • El objetivo de esta comunicación electrónica es proporcionar un conocimiento práctico de los conceptos básicos de la ecografía Doppler (color, potencia y espectral) y sus principales aplicaciones médicas

Resumen 1. El efecto Doppler 2. Diferentes representaciones del Doppler 3. La señal Doppler y su interpretación básica

1. El Efecto Doppler El efecto Doppler se define como el cambio de frecuencia de una onda de sonido como resultado del movimiento de la fuente emisora con respecto al receptor. La frecuencia del sonido de un coche de F 1 es mayor si este se esta acercando hacia nosotros y menor si se este se está alejando.

1. El Efecto Doppler • El cambio de la frecuencia Doppler: Es el resultado de la diferencia entre la frecuencia transmitida y la reflejada, y se define por la ecuación Doppler: F= 2 f · v · Cos /c: Podemos medir la velocidad si conocemos tanto el cambio de frecuencia como el ángulo ( ). Obtendremos una señal mejor si el ángulo es de 0º ó 180º

1. El Efecto Doppler • La variación de la frecuencia del Doppler es: Es directamente proporcional a la frecuencia emitida y a la velocidad de la estructura estudiada Está en relación con el coseno del ángulo Doppler ( ), el cual es necesario para medir correctamente las velocidades • Las mediciones obtenidas utilizando ángulos pequeños (<60º) provocan grandes cambios en la frecuencia Doppler. El mayor cambio en la frecuencia Doppler ocurre cuando la sangre se mueve directamente hacia el transductor o en contra de este, por tanto: Es mejor si =0 ó =180

1. El Efecto Doppler • Sin embargo cuando el ángulo es cercano a 90º el coseno y por tanto la diferencia entre frecuencias se reduce: Coseno de 90º = 0 • Si la sangre se mueve perpendicularmente al transductor, el flujo no se detecta porque no provoca ningún cambio en la frecuencia Doppler. (cos 90=0) F= 2 f · v · Cos /c F = 0 !!! = 90º Cos = 0 Flujo sanguíneo

1. El Efecto Doppler • Para obtener una buena señal Doppler es necesario conseguir un ánglulo menor a 60º F= 2 f · v · Cos /c BIEN = 60º Flujo sanguíneo Cos = 0, 5 F= 2 f · v · Cos /c MEJOR = 30º Flujo sanguíneo Cos = 0, 87

2. Representaciones del Doppler • Cualitativo: Doppler Color Potencia • Cuantitativo: Doppler Espectral : Velocidad-tiempo

Doppler Color 2. 1 Doppler Color Doppler Potencia Doppler Espectral • Muestra en color las partículas que están en movimiento • Hay un código de colores que indica la velocidad del flujo y su dirección El color azul-rojo indica la dirección del flujo La intensidad del color indica el cambio de la frecuencia y por tanto la velocidad del flujo

Doppler Color 2. 1 Doppler Color Doppler Potencia Doppler Espectral • Presencia de flujo: la caja del Doppler muestra color si se detecta flujo

Doppler Color 2. 1 Doppler Color Doppler Potencia Doppler Espectral • Dirección del flujo: Se representa en rojo o azul dependiendo de si el flujo se acerca o se aleja del transductor

Doppler Color 2. 1 Doppler Color Doppler Potencia Doppler Espectral • Velocidad: se representa por el brillo. Oscuro y persistente: indica velocidad lenta Brillante: velocidad alta

Doppler Color 2. 1 Doppler Color Doppler Potencia Doppler Espectral • Problemas del Doppler Color: Ruido aleatorio: aparece cuando la ganancia está muy alta Aliasing: ocurre cuando el cambio de Doppler detectado por el transductor es mayor que la mitad de la frecuencia de repetición del pulso Dependencia del ángulo: debería de ser menor a 60º

Doppler Color 2. 1 Doppler Color Doppler Potencia Doppler Espectral • Como mejorar la señal Doppler: Reducir la caja: Cuanto menor sea la caja menos trabaja el ecógrafo Utilizar un ángulo pequeño al medir la velocidad del flujo (entre 30 -60º)

Mejora de la señal Doppler Disminuyendo el tamaño de la caja del Doppler es una forma fácil de reducir el trabajo del ecógrafo En este caso el ecógrafo trabaja Si disminuimos el tamaño de la a 10 cuentas por segundo caja el ecógrafo trabaja a 20 cps

Doppler Color Ejemplos de dirección de flujo Flujo normal de las venas suprahepáticas Se representa en azul porque se aleja del transductor Doppler Potencia Doppler Espectral Vena esplénica: se ve en dos colores porque el flujo primero se acerca y luego se aleja del transductor

Doppler Color Ejemplos de dirección de flujo Doppler Potencia Doppler Espectral Flujo normal de la arteria hepática (rojo) e invertido de la vena porta (azul) El flujo invertido de la vena porta es un hallazgo patognomónico de hipertensión portal

2. 2 Doppler Potencia Doppler Color Doppler Potencia Doppler Espectral • En el Doppler Potencia la señal se codifica en relación a la amplitud de la señal Doppler (al contrario del Doppler Color que está basado en el cambio de frecuencia) • Es más sensible (no es ángulo dependiente) pero no muestra la dirección del flujo

2. 2 Doppler Potencia Doppler Color Doppler Potencia Doppler Espectral • Es más sensible a la detección del flujo que el Doppler Color y no es ángulo dependiente • No tiene aliasing • Es más sensible que el Doppler Color para detectar zonas de baja perfusión (Flujo de vasos pequeños) • Problemas: no muestra Dirección Velocidad de flujo

Doppler Color 2. 3 Doppler Espectral Dopplere Power Doppler Espectral • Proporciona un análisis cuantitativo • Indica la presencia, la dirección y las características del flujo La información se representa en una escala temporal para representar la distribución acumulada de frecuencias durante un latido cardiaco Dirección Velocidad

Doppler Color 2. 3 Doppler Espectral Dopplere Power Doppler Espectral • La representación de la onda acústica en el Doppler Espectral ayuda a caracterizar el tipo de flujo Permite hacer un cálculo cuantitativo de las velocidades del flujo Dirección Velocidad

3. 0 La Señal Doppler

3. 0 La Señal Doppler Dirección del flujo La dirección del flujo se representa con respecto a la línea de base

3. 0 La Señal Doppler Velocidad de flujo: Corrección del ángulo • La señal Doppler depende de la diferencia de frecuencias • Para calcular la velocidad del flujo debemos indicar el ángulo del vaso al procesador del ecógrafo para que aplique correctamente la fórmula del Doppler

3. 0 La Señal Doppler Calculo de la Velocidad *F= 2 f ·v ·Cos /c: • Corrección del ángulo En este caso la velocidad de la vena yugular es de 200 cm/sg, observamos que el ángulo no está correctamente ajustado (ver flecha) Si corregimos el ángulo (ver flecha) la velocidad calculada es más correcta (60 cm/sg)

Tipos de Flujo Cada vaso tiene su flujo Un flujo normal para un vaso, presente en otro tipo de vaso, es patológico • Venas: Flujo continuo. (Algunos como las venas suprahepáticas son pulsátiles) • Arterias: Flujo pulsátil De alta resistencia: muy pulsátiles, diástole invertida (arterias extreparenquimatosas) De baja resistencia: poco pulsátil, diástole +. (arterias intraparenquimatosas)

Ínidice de Resistividad Arterias intraparenquimatosas • Es la relación entre la sístole y la diástole (velocidad pico sistólica– veloc. final diastólica/ veloc. pico sistólica) • El ángulo no tiene que ser corregido porque es un cociente • Riñónes – IR Normal : 0, 6 -0, 8 • IR elevado: se observa en edema, vasoconstricción, trombosis venosa… • IR bajo: se observa distalmente a una estenosis (flujo tardus-pardus)

3. 0 La Señal Doppler Ínidice de Resistividad Arterias intraparenquimatosas Normal Además del resultado del IR es importante fijarse en la morfología de la onda

3. 0 La Señal Doppler Ínidice de Resistividad Arterias intraparenquimatosas Estenosis de la arteria renal Si no se observa pulsatilidad, debe sospecharse patología proximal

3. 0 La Señal Doppler Ínidice de Resistividad Arterias intraparenquimatosas Trombosis de la vena renal Si no hay flujo diastólico, se debe sospechar patología distal

3. 0 La Señal Doppler Paciente Trasplantado Renal En este caso, el IR tras el trasplante era estrictamente normal (IR≈ 0. 7) Un mes después se observó un IR descendido (RI≈ 0. 4). El paciente tenía estenosis de la arteria renal

3. 0 La Señal Doppler Arterias Periféricas; Flujo Trifásico Morfología trifásica del flujo: 1. Sístole alta 1 2. Diástole invertida 3. Un componente positivo debido a la elasticidad de las paredes del vaso Una alteración de la morfología del flujo trifásico es patológica 3 2

Trombosis de la Arteria Femoral Derecha: correlación Eco Doppler-Angio. TC Pierna derecha • El flujo es normal en la arteria femoral derecha Pierna izquierda • En la arteria femoral izquierda hay una pérdida del flujo trifásico. Distalmente el flujo es parvus-tardus.

3. 0 La Señal Doppler Angio-TC

Conclusiones • La utilización de la Ecografía Doppler es más fácil si se conocen las bases físicas de la onda Doppler • En muchas situaciones clínicas tener un conocimiento básico de la Ecografía Doppler puede ser muy útil para diferenciar el flujo normal del patológico, evitando la realización de pruebas complementarias innecesarias

Referencias • Thrush A, Hartshorne T. Peripheral vascular ultrasound. England: Ed. Elsevier; 2005 • Varvas A, Amescua-Guerra LM, Bernal MA, Pineda C. Basic physical principles of ultrasonography, anatomy of the musculoskeletal system and ecographic artifacts. Acta Ortop Mex. 2008 Nov-Dec; 22(6): 361 -73. • Aldrich JE. Basic physics of ultrasound imaging. Crit Care Med. 2007 May; 35(5 Suppl): S 131 -7.

Saiz-Mendiguren R, García-Lallana A, Viteri Ramírez G, Arias Fernández J, Simón Yarza I, Bondía Gracia JM. Servicio de Radiología Clínica Universidad de Navarra