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Frecuencia y ancho de banda en ecografía: dos conceptos fundamentales para optimizar la imagen

La frecuencia es uno de los parámetros más importantes en ecografía y una de las primeras variables que debemos comprender cuando queremos obtener una imagen de calidad.

Desde el punto de vista físico, la frecuencia representa el número de ciclos que se producen por unidad de tiempo. En el Sistema Internacional se expresa en hercios (Hz), de manera que 1 Hz equivale a un ciclo por segundo. En ecografía diagnóstica trabajamos habitualmente con millones de ciclos por segundo, por lo que hablamos de megahercios (MHz).

Pero más allá de su definición física, lo realmente importante para el ecografista es comprender qué ocurre con nuestra imagen cuando modificamos la frecuencia.

Frecuencia, penetración y resolución

Existe una relación fundamental que debemos recordar durante cualquier exploración ecográfica:

A mayor frecuencia, mayor resolución y menor capacidad de penetración.

Por el contrario:

A menor frecuencia, mayor penetración, pero menor resolución.

Este equilibrio entre frecuencia, resolución y penetración condiciona continuamente nuestra forma de trabajar.

Cuando estudiamos estructuras superficiales, como un tendón, un nervio, la piel o determinadas estructuras vasculares, podemos utilizar frecuencias elevadas porque necesitamos una excelente resolución y la profundidad que debemos alcanzar es pequeña.

Sin embargo, cuando realizamos una exploración abdominal necesitamos alcanzar estructuras situadas a mucha mayor profundidad. En este caso tendremos que trabajar con frecuencias más bajas para conseguir suficiente penetración.

¿Qué es el ancho de banda de un transductor?

Una sonda ecográfica no trabaja necesariamente con una única frecuencia. Los transductores modernos pueden trabajar dentro de un rango de frecuencias, denominado ancho de banda.

Esto permite adaptar la frecuencia utilizada a las características de la exploración y, especialmente, a la profundidad de la estructura que queremos estudiar.

Pensemos, por ejemplo, en una exploración abdominal.

Podemos seleccionar un transductor convexo diseñado para trabajar con frecuencias relativamente bajas. Sin embargo, dentro del rango disponible de esa sonda podemos modificar la frecuencia dependiendo de las características del paciente.

En un paciente delgado, en el que las estructuras abdominales pueden visualizarse fácilmente, podremos utilizar una frecuencia relativamente más alta dentro del ancho de banda disponible. De esta manera aprovecharemos la mejor resolución que proporciona el aumento de frecuencia.

Por el contrario, en un paciente con un mayor espesor de tejido que atravesar necesitaremos aumentar nuestra capacidad de penetración. Para conseguirlo tendremos que seleccionar una frecuencia más baja dentro del rango disponible en ese mismo transductor.

Este concepto es fundamental: no debemos utilizar automáticamente una frecuencia determinada simplemente porque estemos realizando un estudio abdominal, musculoesquelético o vascular. La frecuencia debe adaptarse a la profundidad real de la estructura y a las características del paciente.

La máxima que debemos recordar

Existe una regla práctica extraordinariamente importante en optimización de imagen:

Debemos utilizar la frecuencia más alta posible que nos permita visualizar correctamente toda la estructura que necesitamos estudiar.

No se trata simplemente de seleccionar la frecuencia más alta disponible en el equipo.

Se trata de encontrar la frecuencia más alta compatible con una penetración suficiente.

Si aumentamos excesivamente la frecuencia, podremos mejorar la resolución en las estructuras superficiales, pero perderemos información en profundidad. Si disminuimos demasiado la frecuencia, conseguiremos penetración, pero estaremos sacrificando innecesariamente resolución.

La optimización consiste precisamente en encontrar ese equilibrio.

Un ejemplo práctico: estudiar un tendón a 12 MHz o a 7 MHz

La diferencia puede comprobarse fácilmente cuando estudiamos estructuras pequeñas y superficiales.

En la imagen que acompaña este artículo podemos observar el tendón extensor común de los dedos en un corte axial a nivel de la muñeca, estudiado utilizando dos frecuencias diferentes.

En la imagen superior utilizamos aproximadamente 12 MHz.

En la imagen inferior utilizamos aproximadamente 7 MHz.

La diferencia es evidente.

A 12 MHz podemos identificar con mucha mayor claridad la estructura tendinosa y diferenciar mejor sus límites y su arquitectura interna.

Cuando reducimos la frecuencia hasta 7 MHz obtenemos mayor capacidad de penetración, pero en una estructura tan superficial esa penetración adicional no nos aporta ninguna ventaja. Al contrario, estamos sacrificando resolución y la identificación del tendón resulta considerablemente peor.

Este ejemplo demuestra perfectamente por qué no debemos utilizar frecuencias bajas cuando no necesitamos esa capacidad adicional de penetración.

Más frecuencia no siempre significa mejor imagen

Aquí debemos introducir un matiz importante.

Decir simplemente que “a mayor frecuencia, mejor imagen” no sería completamente correcto.

Una frecuencia elevada mejora potencialmente la resolución, pero únicamente será útil mientras tengamos suficiente penetración para alcanzar correctamente nuestra región de interés.

Por eso, una forma más precisa de expresarlo sería:

Aumentaremos la frecuencia todo lo posible mientras mantengamos una penetración adecuada de la estructura que queremos estudiar.

Ese pequeño matiz cambia nuestra manera de optimizar la imagen.

La frecuencia no debería seleccionarse únicamente en función del tipo de exploración. Debemos elegirla pensando en qué estructura queremos visualizar, a qué profundidad se encuentra y qué cantidad de tejido debe atravesar el haz de ultrasonidos para llegar hasta ella.

En ecografía, penetración y resolución mantienen un compromiso constante.

Y aprender a manejar ese equilibrio es una de las claves para obtener una imagen ecográfica de excelencia.

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