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El Doppler de Excelencia.

Cuando realizamos una exploración ecográfica mediante Doppler, uno de los problemas más frecuentes aparece precisamente cuando intentamos observar aquello que más nos interesa: los flujos sanguíneos lentos y de muy baja velocidad.

En determinadas ocasiones observamos en la imagen señales Doppler que parecen vascularización, pero que no siguen una distribución anatómica coherente. Pueden aparecer como destellos, manchas o señales cambiantes que se desplazan con el movimiento de los tejidos. El ecografista puede interpretar inicialmente que existe flujo, cuando en realidad está observando una señal producida por el movimiento de estructuras que no forman parte del torrente sanguíneo.

Ese fenómeno recibe el nombre de Clutter y, cuando se manifiesta de forma especialmente evidente por movimiento, suele relacionarse con el denominado Flash Artifact. Por ejemplo la imagen de abajo, estoy seguro que te ha pasado, y que no sabías que estaba pasando.

Cuando el movimiento se convierte en una señal Doppler

El Doppler no sabe, por sí mismo, qué estructura está generando una señal.

El movimiento de los tejidos, de las paredes vasculares, del paciente e incluso de la propia sonda puede producir desplazamientos de fase que generan señales Doppler. Estas señales suelen caracterizarse por bajas frecuencias Doppler, pero una amplitud relativamente elevada.

La situación resulta especialmente interesante cuando la comparamos con la sangre. La sangre que circula lentamente también genera Doppler Shifts de baja frecuencia, pero la señal procedente de los hematíes puede ser mucho más débil.

Aquí encontramos uno de los grandes problemas del Doppler: el sistema debe intentar diferenciar una señal fuerte producida por movimiento tisular de una señal débil producida por sangre que se mueve lentamente.

Y ambas pueden ocupar una región similar del espectro Doppler.

Por tanto, el problema no consiste simplemente en detectar una señal. El verdadero desafío consiste en decidir qué señal debemos conservar y cuál debemos eliminar.

El papel del Wall Filter

Para intentar resolver este problema utilizamos el Wall Filter (WF).

El Wall Filter es, conceptualmente, un filtro de paso alto que permite eliminar determinadas componentes de baja frecuencia asociadas al movimiento tisular y al Clutter.

Cuando utilizamos un Wall Filter bajo, el sistema conserva una mayor cantidad de señales de baja frecuencia. Esto incrementa nuestra sensibilidad frente a determinados flujos lentos, pero también permite que aparezca una mayor cantidad de Clutter.

Por el contrario, cuando incrementamos el Wall Filter, conseguimos eliminar progresivamente muchas de esas señales de baja frecuencia.

Pero aquí aparece una de las trampas más importantes de la optimización Doppler:

el Wall Filter no sabe si una señal de baja frecuencia procede del movimiento tisular o de sangre circulando lentamente.

Por tanto, cuando aumentamos demasiado el WF para eliminar el Clutter, podemos estar eliminando simultáneamente flujo sanguíneo real. La gráfica lo explica muy bien.

Una imagen más limpia no siempre es una imagen mejor

Esta idea es fundamental para comprender la optimización Doppler.

Imaginemos una exploración en la que observamos una gran cantidad de señales de Flash Artifact. Aumentamos progresivamente el Wall Filter y, finalmente, el artefacto desaparece.

A primera vista parece que hemos conseguido mejorar la imagen.

Sin embargo, deberíamos hacernos una pregunta:

¿Hemos eliminado únicamente el ruido o también hemos eliminado información vascular?

Esta diferencia es esencial.

Una imagen Doppler extremadamente limpia no necesariamente representa una imagen con máxima sensibilidad. Claramente en las dos imagen de arriba, puedes ver como en la segunda, hemos eliminado señal Doppler verdadera. Compara tu mismo.

En determinadas aplicaciones clínicas, especialmente cuando buscamos microvascularización o flujos de muy baja velocidad, puede ser mucho más importante conservar las señales débiles que conseguir una imagen visualmente perfecta.

La relación entre PRF, Wall Filter y sensibilidad

Cuando buscamos flujo lento, la parametrización Doppler adquiere una importancia extraordinaria.

Un PRF bajo permite trabajar con velocidades Doppler más bajas y, por tanto, favorece la detección de desplazamientos Doppler pequeños.

El Wall Filter bajo permite conservar componentes de baja frecuencia que podrían corresponder a flujo lento.

Y la ganancia Doppler debe ajustarse cuidadosamente, buscando una sensibilidad elevada sin introducir un exceso de ruido.

En aplicaciones de vascularización inflamatoria y microvascular, las recomendaciones técnicas utilizadas en el ámbito de la EULAR (European Alliance of Associations for Rheumatology) han puesto precisamente el foco en esta optimización: PRF bajo, Wall Filter bajo y ganancia próxima al umbral de ruido, siempre adaptando los parámetros al equipo, al paciente y a la estructura estudiada.

Esto no significa que exista una configuración universal.

Significa exactamente lo contrario.

La parametrización Doppler debe adaptarse al objetivo clínico, paciente, patología y caso. En Ecografía siempre es así.

Y entonces aparece la microvascularización

Es precisamente en este punto donde adquieren interés las técnicas modernas de Microvascular Flow Imaging (MVFI) o microvascularización.

Aunque siguen siendo técnicas Doppler, su filosofía no consiste simplemente en bajar el PRF y reducir el Wall Filter.

El reto consiste en distinguir mejor el movimiento tisular del flujo sanguíneo débil mediante algoritmos avanzados de procesamiento de señal. Eso lo conseguimos con la Micro F, como ves en la imagen de arriba.

Dependiendo de la tecnología utilizada, estos algoritmos pueden analizar diferentes características de la señal en los dominios espacial, temporal y espectral, intentando separar el Clutter de las señales vasculares de baja amplitud.

Esto permite conservar señales que, con un Doppler Color o Power Doppler convencional, podrían quedar ocultas por el Clutter o ser eliminadas al aumentar excesivamente el Wall Filter.

La ventaja potencial de estas tecnologías aparece precisamente en situaciones en las que queremos observar vasos pequeños, perfusión periférica o vascularización de muy baja velocidad.

Una imagen vale más que mil palabras:

¿Qué vemos en las imágenes? Usando Power Doppler como ejemplo: En la imagen 1, con un WallFilter bajo, conservamos una elevada sensibilidad a las bajas frecuencias, pero observamos claramente Clutter o FlashArtifact.
Cuando llevamos el WallFilter a valores máximos, imagen 2, ese artefacto desaparece y obtenemos una representación Doppler aparentemente mucho más limpia y definida. El precio que pagamos es importante:

Doppler de excelencia

Por eso, conseguir una imagen Doppler de excelencia no consiste en utilizar siempre los mismos valores.

Consiste en comprender qué estamos intentando detectar y cómo responde cada parámetro de nuestro equipo.

Antes de comenzar una exploración debemos partir de un preset adecuado, pero después debemos ser capaces de modificarlo.

La profundidad, la frecuencia de la sonda, la escala, el PRF, el Wall Filter, la ganancia, la persistencia, la densidad de líneas, la frecuencia de imagen y otros parámetros pueden modificar sustancialmente nuestra capacidad para detectar flujo.

Y, sobre todo, debemos aprender a interpretar qué estamos viendo.

Porque una señal Doppler no siempre significa flujo.

Y la ausencia de señal Doppler tampoco significa necesariamente ausencia de vascularización.

El verdadero objetivo

El objetivo final no es obtener la imagen más bonita.

Tampoco es eliminar todo el Clutter.

El objetivo es obtener la máxima información vascular posible con la menor cantidad de información artefactual.

Ahí es donde comienza realmente el Doppler de excelencia.

Comprender el Clutter, conocer el comportamiento del Wall Filter y entender cómo las tecnologías de Microvascularización intentan resolver este problema nos permite dejar de utilizar el Doppler como una simple herramienta automática y empezar a utilizarlo como lo que realmente es:

un sistema de detección de señales que debemos aprender a controlar.

Porque en ecografía, como ocurre tantas veces, la calidad de la imagen no depende únicamente del equipo. Depende de cuánto conocemos sobre lo que estamos haciendo con él.

Imagen: SonoScape / 开立医疗