La potencia de transmisión ecográfica es un factor clave en la formación de imágenes por ultrasonido, incluyendo las aplicaciones en obstetricia, cardiología y oftalmología. Aquí hay una explicación simplificada:
Potencia de Transmisión Ecográfica: La potencia de transmisión se refiere a la cantidad de energía acústica emitida por el transductor de ultrasonido. Esta energía es esencial para crear ecos que se reflejan en los tejidos y estructuras internas del cuerpo. Es un ajuste exclusivo del operador.
Influencia en la Imagen Ecográfica: La calidad de la imagen ecográfica depende en gran medida de esta potencia. Una potencia más alta puede mejorar la penetración y la resolución de la imagen, permitiendo ver estructuras más profundas con mayor claridad. Sin embargo, una potencia excesiva puede causar un sobrecalentamiento de los tejidos y potenciales daños, especialmente en tejidos sensibles.
Índice Mecánico (IM): El Índice Mecánico es un parámetro que se utiliza para medir el riesgo potencial de efectos mecánicos no térmicos (como la cavitación) producidos por el ultrasonido en los tejidos. Un valor más alto de IM indica un mayor riesgo.
Límites de Seguridad: Por razones de seguridad, existen límites recomendados para la potencia de transmisión ecográfica y el IM (Índice Mecánico), ODS siempre visible en pantalla. Estos límites son diferentes para distintas aplicaciones:
General: Un límite común es 1.9, utilizado para la mayoría de las estructuras, incluyendo aplicaciones fetales, vasculares y cardíacas. Este límite busca equilibrar la calidad de la imagen con la seguridad del paciente. Siempre es obligado el uso del criterio ALARA.
Oftalmología: Para aplicaciones oftálmicas, el límite es mucho más bajo, típicamente alrededor de 0.23. El ojo es particularmente sensible al calor y a los efectos mecánicos del ultrasonido, por lo que se requiere una potencia mucho menor para evitar daños.
Los límites en la potencia de transmisión ecográfica están regulados por organizaciones como la American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM) y la European Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology (EFSUMB). Estas entidades desempeñan un papel crucial en establecer estándares y recomendaciones para garantizar la seguridad y efectividad de los procedimientos de ultrasonido.
Organismos internacionales reguladores:
AIUM (American Institute of Ultrasound in Medicine): Esta organización en Estados Unidos se dedica a promover el uso seguro y eficaz del ultrasonido en medicina. Proporciona directrices y recomendaciones sobre los aspectos técnicos y de seguridad del ultrasonido, incluyendo los niveles de potencia de transmisión. La AIUM colabora con otras organizaciones y agencias reguladoras para establecer estándares que se adhieren a las mejores prácticas clínicas y a la investigación actual.
EFSUMB (European Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology): Similar a la AIUM, pero enfocada en Europa, la EFSUMB establece directrices y recomendaciones para la práctica del ultrasonido en el campo
Conclusión: La ecografía es una técnica que puede no ser Inócua.
En 1981 AIUM/NEMA comenta que “el uso de cualquier sistema activo en el cuerpo humano comporta un riesgo…«
Comenzamos. Si haces ecografía o la usas, te interesa esto…
En la era actual de la medicina diagnóstica, las exploraciones ultrasónicas se han consolidado como una herramienta indispensable debido a su versatilidad, no invasividad y eficacia. Sin embargo, el uso seguro y eficiente de esta tecnología requiere una comprensión detallada de sus posibles efectos en el cuerpo humano y cómo estos pueden ser gestionados o mitigados. Este Post te sumerge en esta temática crucial, abordando las medidas básicas y parámetros esenciales que garantizan la seguridad del paciente durante los procedimientos de ultrasonido.
Muchos profesionales tienen un acceso «fácil» a la ecografía y en ocasiones se toma como «un juego» o «una herramienta» el aprendizaje de la misma. Esta técnica ni es un juego ni es una herramienta, ya que produce una radiación y por tanto unos efectos en el tejido. El conocimiento de los efectos y los indicadores de seguridad en exploraciones ultrasónicas es crucial y nadie debería realizar esta técnica sin el conocimiento mínimo de estos indicadores.
El ultrasonido, una modalidad de imagen basada en ondas acústicas, puede tener efectos térmicos y mecánicos en los tejidos, dependiendo de la intensidad y duración de la exposición. Conscientes de estos riesgos, los desarrolladores de equipos de ultrasonido, los organismos reguladores y la comunidad médica han colaborado para establecer una serie de indicadores de seguridad. Estos indicadores, como los Índices Térmico y Mecánico (TI y MI), no solo sirven como guías para los operadores de ultrasonido, sino que también juegan un papel vital en la configuración y diseño de los equipos de ultrasonido.
¿Quién son estos organismos reguladores?
La «NCRP» se refiere al National Council on Radiation Protection and Measurements, un organismo de los Estados Unidos que se dedica a la formulación y difusión de información y recomendaciones sobre radiación y protección radiológica. Su objetivo principal es proporcionar orientación y recomendaciones para proteger a las personas y al medio ambiente de los efectos nocivos de la radiación, ya sea ionizante o no ionizante.
La FDA, o Food and Drug Administration, es una agencia federal del Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos. Es responsable de proteger la salud pública mediante la regulación y supervisión de una variedad de productos, incluyendo alimentos, medicamentos, vacunas, dispositivos médicos, productos biológicos, productos sanguíneos, cosméticos, aparatos emisores de radiación y productos de tabaco.
La AIUM, o American Institute of Ultrasound in Medicine, es una organización multidisciplinaria dedicada al avance y promoción del uso seguro y efectivo del ultrasonido en medicina. Fundada en los Estados Unidos, la AIUM se compone de médicos, científicos, ingenieros y otros profesionales de la salud que utilizan el ultrasonido en su práctica o investigaciones.
Las principales actividades y objetivos de la AIUM incluyen:
Promoción de la Educación y la Investigación: La AIUM fomenta la educación y la investigación en el campo del ultrasonido médico. Ofrece recursos educativos, organiza conferencias y seminarios, y publica materiales de investigación y estudios en esta área.
Establecimiento de Estándares: La organización trabaja en el desarrollo de directrices y estándares para la práctica del ultrasonido en medicina, asegurando la calidad y la seguridad en su uso.
Certificación y Acreditación: La AIUM ofrece programas de acreditación para las prácticas de ultrasonido, garantizando que cumplan con estándares específicos de calidad y competencia.
Defensa y Políticas Públicas: La AIUM aboga por políticas y regulaciones que respalden el uso óptimo y seguro del ultrasonido en la medicina, interactuando con legisladores y otras entidades reguladoras.
Colaboración Interdisciplinaria: Al ser una organización multidisciplinaria, la AIUM promueve la colaboración entre diferentes especialidades médicas y campos científicos relacionados con el ultrasonido.
Publicaciones y Recursos: La AIUM publica una variedad de materiales educativos, incluyendo una revista científica, para mantener informados a sus miembros sobre los últimos avances y mejores prácticas en el ultrasonido médico.
La AIUM juega un papel importante en la promoción del uso seguro y efectivo del ultrasonido en diversas especialidades médicas, incluyendo radiología, obstetricia, cardiología, y otras áreas donde el ultrasonido es una herramienta diagnóstica y terapéutica esencial.
La EFSUMB se refiere a la European Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology. Esta es una federación de sociedades nacionales europeas dedicadas al uso del ultrasonido para aplicaciones médicas y biológicas.
EFSUMB se centra en varios aspectos clave:
Promoción del Uso del Ultrasonido: La federación promueve el uso seguro y efectivo del ultrasonido en el ámbito médico y biológico. Esto incluye tanto diagnósticos como terapias basadas en ultrasonido.
Educación y Capacitación: EFSUMB juega un papel importante en la educación y capacitación de profesionales médicos en el campo del ultrasonido. Organiza cursos, conferencias y seminarios para mantener a los profesionales al tanto de las últimas tecnologías y prácticas.
Estándares y Directrices: Establece y difunde estándares y directrices para la práctica del ultrasonido, asegurando la calidad y la seguridad en su uso. Estos estándares son cruciales para la práctica uniforme y segura del ultrasonido en toda Europa.
Investigación: Fomenta la investigación en ultrasonido médico y biológico, apoyando estudios que buscan mejorar la comprensión y las aplicaciones del ultrasonido.
Colaboración Internacional: EFSUMB colabora con sociedades de ultrasonido de otras regiones y países, promoviendo un intercambio de conocimientos y prácticas a nivel global.
Publicaciones: La federación publica materiales educativos y revistas científicas, incluyendo la «Ultraschall in der Medizin / European Journal of Ultrasound», que proporciona información actualizada sobre investigaciones y desarrollos en el campo del ultrasonido.
EFSUMB desempeña un papel vital en la estandarización de las prácticas de ultrasonido, la promoción de la seguridad del paciente y la mejora continua de las aplicaciones clínicas del ultrasonido en Europa.
La AIUM (American Institute of Ultrasound in Medicine) y la EFSUMB (European Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology) son dos organizaciones prominentes que desempeñan roles fundamentales en el campo del ultrasonido médico y biológico. Ambas organizaciones trabajan para promover la educación, la investigación, y el desarrollo de estándares y directrices para el uso seguro y efectivo del ultrasonido. Sin embargo, tienen enfoques y alcances geográficos distintos, con la AIUM centrada principalmente en Estados Unidos y la EFSUMB en Europa.
ODS (Output Display Standard)
Los ODS (Output Display Standard) son estándares relacionados con la visualización de la salida de energía en los sistemas de ultrasonido. Tanto la AIUM como la EFSUMB reconocen la importancia de estos estándares:
Visualización de la Salida Acústica: Los ODS proporcionan una forma de visualizar la potencia acústica o la intensidad de salida de los equipos de ultrasonido, permitiendo a los operadores evaluar y ajustar la exposición.
Índices de Seguridad: Incluyen índices como el Índice Térmico (TI) y el Índice Mecánico (MI), que ayudan a estimar los riesgos potenciales asociados con el calentamiento de los tejidos y los efectos mecánicos.
Regulación y Cumplimiento:Los ODS son parte de las regulaciones y recomendaciones establecidas por organizaciones como la FDA en EE. UU., y están alineados con los estándares promovidos por organizaciones como la AIUM y la EFSUMB.
En el contexto de las exploraciones ultrasónicas, los valores más importantes para garantizar la seguridad y eficacia del procedimiento se centran en los índices que miden los posibles efectos térmicos y mecánicos del ultrasonido en los tejidos. Estos índices son cruciales tanto para los profesionales que realizan los ultrasonidos como para los fabricantes de equipos de ultrasonido. Los dos índices más relevantes son el Índice Térmico (TI) y el Índice Mecánico (MI).
Índice Térmico (TI):
El TI es una estimación del potencial de aumento de temperatura en los tejidos debido a la energía ultrasónica.
Los valores de TI varían según la aplicación del ultrasonido, pero generalmente, un TI por debajo de 1 es considerado seguro. Sin embargo, en aplicaciones sensibles como la ecografía fetal, los profesionales suelen esforzarse por mantener el TI lo más bajo posible, especialmente durante el primer trimestre del embarazo.
Índice Mecánico (MI):
El MI mide el riesgo de efectos mecánicos no térmicos (como la cavitación) que podrían ser causados por el ultrasonido en los tejidos blandos y los fluidos.
Un MI inferior a 0.3 es generalmente aceptado como seguro en la mayoría de las aplicaciones diagnósticas. Para aplicaciones sensibles, como la ecografía oftálmica, se recomienda un MI aún más bajo.
Estos valores son directrices generales y pueden variar según las recomendaciones actualizadas de las organizaciones de salud y los organismos reguladores. Además, el principio ALARA (tan bajo como sea razonablemente posible) se aplica en la práctica del ultrasonido médico, lo que significa que la exposición al ultrasonido se mantiene al nivel más bajo posible para lograr los objetivos diagnósticos necesarios.
Los fabricantes de equipos de ultrasonido suelen incorporar características que permiten a los usuarios monitorear estos índices en tiempo real durante los procedimientos de ultrasonido, lo cual es esencial para mantener la seguridad del paciente. Los profesionales de la salud están capacitados para interpretar estos índices y ajustar los parámetros del ultrasonido según sea necesario para equilibrar la calidad de la imagen diagnóstica con la seguridad del paciente.
Me gustaría destacar una técnica habitual que es la Ecografía Oftálmica, que tiene unas particularidades muy importantes y que tanto Radiólogos, como Oftalmólogos y TSIDs Especialistas en estos estudios conocen muy bien:
En la ecografía oftálmica, los valores máximos permitidos para los índices térmico (TI) y mecánico (MI) son generalmente más bajos en comparación con otras aplicaciones del ultrasonido, debido a la sensibilidad del tejido ocular y la proximidad al cerebro. La ecografía oftálmica requiere una atención especial en cuanto a la seguridad, ya que el ojo es particularmente susceptible a los efectos térmicos y mecánicos.
Índice Térmico (TI): Para la ecografía oftálmica, los valores del TI suelen ser significativamente más bajos. La FDA (Food and Drug Administration) de Estados Unidos, por ejemplo, recomienda un límite máximo de TI de 1.0 para aplicaciones oftálmicas. Sin embargo, en la práctica, muchos profesionales buscan mantener el TI lo más bajo posible, a menudo por debajo de 0.5.
Índice Mecánico (MI): En la ecografía oftálmica, también se recomienda un MI bajo. La FDA establece un límite de MI de 0.23 para aplicaciones oftálmicas. Este límite inferior se debe a la preocupación por los efectos mecánicos, como la cavitación, que podrían ser más dañinos en el tejido ocular.
Como puedes ver, regulando la potencia de transmisión (P) bajamos significativamente los ODS. Ves que a valores de la mitad de la potencia máxima, y según que estructura, la imagen no cambia y los ODS sí lo hacen, significativamente.
Es importante destacar que estos valores son límites máximos y que, en la práctica clínica, los profesionales a menudo operan a niveles significativamente más bajos para maximizar la seguridad del paciente. Además, la elección de los parámetros de escaneo y la interpretación de los índices dependen de la experiencia y el juicio clínico del profesional médico que realiza la ecografía.
La tecnología de ultrasonido oftálmico también ha evolucionado para mejorar la calidad de imagen mientras se mantiene una exposición mínima, en línea con el principio ALARA (tan bajo como sea razonablemente posible) para minimizar los riesgos mientras se obtiene la información diagnóstica necesaria.
¿Cómo puede el operador controlar los ODS?
La potencia de transmisión en ecografía se refiere a la cantidad de energía acústica emitida por el transductor del ultrasonido.
Crucial: La Potencia de Transmisión es un Párametro o Ajuste Ecográfico exclusivamente dependiente del Operador. El operador es responsable de controlar en todo momento la potencia de transmisión.
Ya sabemos que los ODS (Output Display Standards) son estándares que ayudan a visualizar y controlar esta potencia de transmisión en los equipos de ultrasonido. Estos estándares incluyen el Índice Térmico (TI) y el Índice Mecánico (MI), que indican el potencial de los efectos térmicos y mecánicos del ultrasonido en los tejidos, respectivamente. A través de los ODS, los operadores de ultrasonido pueden monitorizar y ajustar la potencia de transmisión para minimizar los riesgos y asegurar un uso seguro del ultrasonido, especialmente en aplicaciones sensibles como la ecografía fetal y pediátrica.
Todos los equipos de ecografía clínica tiene un parámetro en la consola de control o en el menú digital que controla la Potencia de transmisión. ¿Conocías este ajuste?
¿Por qué el ojo es especialmente sensible al ultrasonido y sus efectos biológicos?
El ojo es especialmente sensible al ultrasonido y sus efectos biológicos debido a su estructura única y la presencia de tejidos delicados y sensibles. Varios factores contribuyen a esta sensibilidad:
Tejidos Delicados: El ojo contiene tejidos muy delicados y especializados, como la retina, el cristalino y la córnea. Estos tejidos pueden ser más susceptibles a los daños causados por los efectos térmicos y mecánicos del ultrasonido.
Efectos Térmicos: El ultrasonido puede causar un incremento de la temperatura en los tejidos a través de la absorción de energía. El ojo, con sus fluidos y estructuras encapsuladas, puede ser particularmente vulnerable a los cambios de temperatura. Por ejemplo, un aumento de temperatura en el cristalino puede llevar a cataratas.
Efectos Mecánicos: Los efectos mecánicos, como la cavitación (formación de burbujas en los líquidos) causada por el ultrasonido, pueden ser particularmente dañinos en el ojo. Las burbujas pueden causar estrés mecánico en los tejidos oculares delicados, lo que podría llevar a lesiones.
Sensibilidad del Tejido Retiniano: La retina es particularmente sensible y esencial para la visión. Cualquier daño a la retina, ya sea por efectos térmicos o mecánicos, puede tener consecuencias graves para la visión.
Riesgo de Lesiones Indirectas: El ultrasonido puede causar cambios en la presión o vibraciones que podrían afectar indirectamente estructuras sensibles del ojo, como el nervio óptico.
Acumulación de Energía: La forma y la composición del ojo pueden llevar a una acumulación de energía ultrasónica, especialmente en interfaces entre diferentes medios, como entre el humor vítreo y la retina.
Debido a estos factores, los procedimientos de ultrasonido ocular se realizan con gran cuidado, utilizando la menor energía posible para lograr el objetivo diagnóstico, siguiendo el principio de ALARA (tan bajo como sea razonablemente posible). Además, los estándares y recomendaciones para la ecografía oftálmica son estrictos para garantizar la máxima seguridad del paciente.
¿Y en Pediatría?
En la ecografía pediátrica, la seguridad es de suma importancia debido a la mayor sensibilidad de los tejidos en desarrollo de los niños. Los valores de los índices térmico (TI) y mecánico (MI) son especialmente críticos en esta población. Los operadores de ultrasonido deben ser aún más cautelosos al aplicar energía ultrasónica en pacientes pediátricos. Los valores importantes en la ecografía pediátrica incluyen:
Índice Térmico (TI):
El TI debe mantenerse lo más bajo posible, particularmente en órganos sensibles al calor o en desarrollo, como el cerebro en los infantes y el tejido óseo en crecimiento.
Aunque un TI por debajo de 1 es generalmente considerado seguro, en pediatría, los esfuerzos se dirigen a minimizar este valor tanto como sea posible, acorde al principio ALARA.
Índice Mecánico (MI):
Dado que los tejidos de los niños son más susceptibles a los efectos mecánicos del ultrasonido, como la cavitación, el MI también debe ser cuidadosamente controlado y mantenido en un nivel bajo.
Un MI bajo es crucial, especialmente en aplicaciones sensibles como la ecografía cardíaca pediátrica.
Duración y Exposición:
Además de monitorear los TI y MI, es importante limitar la duración de la exploración a lo estrictamente necesario para reducir la exposición general al ultrasonido.
Los protocolos de exploración deben ser ajustados para ser lo más rápidos y eficientes posible, sin comprometer la calidad diagnóstica.
Uso de Modos de Ultrasonido:
Preferir modos de ultrasonido con menor energía, como el modo B (imagen en 2D), sobre modos más energéticos como el Doppler, a menos que sean clínicamente necesarios.
Personalización según el Paciente:
Ajustar los parámetros del ultrasonido según el tamaño y la edad del niño. Los niños más pequeños generalmente requieren menos energía ultrasónica para obtener imágenes de calidad.
En resumen, en la ecografía pediátrica, la premisa es aplicar la menor cantidad de energía ultrasónica necesaria para obtener un diagnóstico preciso, siempre priorizando la seguridad y el bienestar del paciente pediátrico. Estas consideraciones reflejan el compromiso de los profesionales de la salud con la atención responsable y adaptada a las necesidades específicas de los pacientes pediátricos.
En Obstetricia...
En la ecografía obstétrica, al igual que en la pediátrica, la seguridad del paciente es una prioridad absoluta, pero con la consideración adicional de proteger tanto a la madre como al feto en desarrollo. La sensibilidad del feto a los efectos del ultrasonido requiere un cuidado especial y la aplicación de estándares de seguridad estrictos. Los aspectos clave a considerar en la ecografía obstétrica incluyen:
Índice Térmico (TI):
Durante la ecografía obstétrica, es esencial mantener el TI lo más bajo posible, especialmente durante el primer trimestre, cuando el desarrollo fetal es más susceptible a los efectos térmicos.
Se prefiere un TI menor a 1, pero idealmente, se busca minimizar este valor en línea con el principio ALARA.
Índice Mecánico (MI):
Un MI bajo es crucial para minimizar los riesgos de efectos mecánicos no térmicos en el feto.
Las directrices sugieren un MI menor a 1.0, pero en la práctica, se busca mantener este valor lo más bajo posible.
Modo y Duración de la Exploración:
Se favorecen los modos de ultrasonido con menor energía, como el modo B para imágenes en 2D.
La duración de la exploración se debe limitar a lo estrictamente necesario para reducir la exposición general al ultrasonido.
Uso Cauteloso del Doppler:
El Doppler, que utiliza mayores niveles de energía ultrasónica, debe usarse solo cuando sea clínicamente indicado y justificado, especialmente durante el primer trimestre.
Personalización y Justificación:
Cada exploración debe ser personalizada según la etapa del embarazo y las condiciones clínicas específicas.
La justificación clínica para cada exploración y la selección de los modos de ultrasonido deben ser claras y basadas en necesidades médicas.
Capacitación y Conciencia Profesional:
Los operadores de ultrasonido deben estar adecuadamente capacitados en las prácticas específicas de la ecografía obstétrica y estar conscientes de los riesgos potenciales para el feto.
La recomendación de mantener el Índice Térmico (TI) por debajo de 1.0 durante el primer trimestre del embarazo (11 semanas a 13 semanas y 6 días) y limitar el tiempo de exposición al Doppler lo más posible, preferiblemente a menos de 5-10 minutos, proviene de la International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology (ISUOG). Esta recomendación se basa en la precaución debido a la sensibilidad del feto en desarrollo a los efectos térmicos durante estas etapas tempranas del embarazo.
La ecografía obstétrica, al igual que la pediátrica, implica un delicado equilibrio entre obtener la información diagnóstica necesaria y minimizar la exposición al ultrasonido. La clave es utilizar la menor cantidad de energía ultrasónica necesaria para un diagnóstico eficaz, manteniendo siempre como prioridad la seguridad del feto y la madre. Estas prácticas reflejan el compromiso continuo de los profesionales de la salud con una atención prenatal segura y responsable.
Otras citas y publicaciones:
American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM): Aconseja minimizar la posibilidad de efectos biológicos del ultrasonido limitando la exposición y los tiempos de permanencia, monitoreando los índices de visualización de salida (TI y MI), y usando la imagen Doppler y la medición de elasticidad solo cuando esté clínicamente indicado.
En el caso de la documentación de la actividad cardíaca fetal o la obtención de la frecuencia cardíaca con un sistema de ultrasonido diagnóstico, la AIUM recomienda utilizar un escaneo en modo M o en modo B, manteniendo el TI lo más bajo posible, preferiblemente igual o inferior a 0.7, y no prolongar el procedimiento más allá de lo necesario para obtener la medición.
British Medical Ultrasound Society (BMUS): Publicó directrices para el uso seguro del equipo de ultrasonido diagnóstico en 2009, detallando el tiempo de exposición recomendado y los valores del índice para la ecografía obstétrica y neonatal. Señala que no hay razón conocida para restringir los tiempos de escaneo con un valor de TI entre 0-0.7, pero los valores de TI entre 0.7-3.0 están restringidos en tiempo dependiendo de la edad del feto y del tejido que se está escaneando.
Más…
Estudios han mostrado que incrementos de temperatura en el entorno del embrión o feto, como los que podrían ser inducidos por ultrasonido, pueden afectar procesos como la proliferación celular, migración, diferenciación y apoptosis. Un aumento de aproximadamente 2°C en la temperatura corporal central materna por períodos extendidos, o un aumento de 2-2.5°C durante 0.5-1 hora, o de ≥4°C por 15 minutos, han resultado en anormalidades del desarrollo en modelos animales. Sin embargo, es difícil extrapolar directamente estos datos a humanos debido a diferencias significativas en la termorregulación y las temperaturas ambiente termoneutrales entre especies.
Datos concretos:
El ISPTA, o Intensity Spatial Peak Temporal Average, es un parámetro clave en el ultrasonido médico que mide la intensidad del ultrasonido. Específicamente, representa la intensidad media máxima de la onda ultrasónica en el punto de su mayor amplitud, promediada durante el pulso. En términos más sencillos, es una medida de la energía acústica emitida por el transductor de ultrasonido, considerando tanto la intensidad máxima del haz como su duración y la frecuencia de los pulsos ultrasónicos.
El ISPTA es una medida importante para garantizar la seguridad en las aplicaciones médicas de ultrasonido, ya que niveles elevados de intensidad de ultrasonido pueden tener efectos biológicos en los tejidos. Por lo tanto, es un parámetro crucial en la regulación y el control de la seguridad en el uso de equipos de ultrasonido.
SUPER IMPORTANTE:
La guía (Track 3) establece un ISPTA de 720 mW/cm² para todas las aplicaciones, con un Índice Mecánico (IM) máximo de 1.9, excepto para oftalmología, donde el IM es de 0.23. Estos límites reflejan un aumento en la intensidad de salida acústica permitida para ciertas aplicaciones después de la introducción de los estándares ODS.
Para todas las aplicaciones (Tejido periférico, Cardiológico, Fetal, Neonatal, Oftalmológico): 720 mW/cm²
Para oftalmología, un límite específico de 50 mW/cm²
En conclusión, las exploraciones ultrasónicas son una herramienta diagnóstica invaluable, pero su uso seguro requiere un monitoreo cuidadoso de la potencia de transmisión y la comprensión de los efectos biológicos potenciales. Los ODS, como el Índice Térmico (TI) y el Índice Mecánico (MI), son fundamentales para este propósito, proporcionando una guía para minimizar los riesgos térmicos y mecánicos. Organizaciones como la AIUM, EFSUMB y la FDA han establecido directrices para asegurar prácticas seguras, especialmente en aplicaciones sensibles como la ecografía obstétrica y pediátrica, subrayando la importancia del uso prudente y responsable del ultrasonido en la medicina.
OJO, porque la Ecografía es una técnica muy segura, pero puede no ser inocua.
Bibliografía:
American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM). «Prudent Use and Safety of Diagnostic Ultrasound in Pregnancy.» Disponible en: www.aium.org
International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology (ISUOG). «Thermal index.» Radiology Reference Article. Radiopaedia.org. Disponible en: radiopaedia.org
British Medical Ultrasound Society (BMUS). «Thermal thresholds for teratogenicity, reproduction, and development.» PubMed. Disponible en: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
American Institute of Ultrasound in Medicine (AIUM) y National Electrical Manufacturers Association (NEMA). «Indicadores visuales en equipos de ecografía.» 1981.
Food and Drug Administration (FDA). «Comparación de límites de ISPTA máxima permitida para aplicaciones específicas reguladas por la FDA.»
Entendiendo la Transformada de Fourier y su Inversa: Del Gazpacho a la Ecografía
Introducción:
La Transformada de Fourier y su inversa son herramientas matemáticas que nos permiten descomponer y reconstruir señales complejas como hemos explicado en el post anterior. Estas técnicas son fundamentales en campos la ecografía. En este post, exploraremos cómo estas herramientas pueden ser utilizadas para entender esto partiendo de la preparación de un gazpacho y llevado a como se produce la formación de una imagen de ecografía. Si lo logramos, lo hemos entendido casi todo..
La Transformada de Fourier en la Cocina: El Gazpacho:
Imagina que tienes un gazpacho, un plato tradicional español. Es una mezcla compleja de diferentes ingredientes como tomates, pepinos, vinagre, sal, pimientos, ajo, y aceite de oliva. La Transformada de Fourier en este contexto podría ser vista como el proceso de analizar el gazpacho para identificar cada uno de estos ingredientes individuales. Es como descomponer el plato en sus sabores y texturas básicas, sus cantidades justas, sus colores, sus olores, entendiendo cómo cada uno contribuye al conjunto del gazpacho…
La Inversa de la Transformada de Fourier en la Cocina:
La Inversa de la Transformada de Fourier, en este caso, sería el proceso de tomar estos ingredientes individuales y combinarlos para recrear el gazpacho original, pero con todos los datos absolutamente medidos y calibrados y analizados. Esto es análogo a seguir una receta donde mezclas los ingredientes en proporciones y formas específicas para obtener el sabor y la textura deseados del plato terminado.
Aplicación en la Ecografía Médica:
Cuando hacemos una ecografía, las ondas de ultrasonido de alta frecuencia se envían al tejido y en el transductor se recogen todos los ecos reflejados, los ecos de retorno. La Transformada de Fourier se utiliza para descomponer estas señales complejas en sus frecuencias constituyentes, permitiendo a los especialistas entender las características internas del cuerpo basadas en cómo estas ondas son reflejadas por diferentes tejidos, si es líquido, grasa, sólido, aire, si su aspecto es ecogénico, anecoico…que tipo de tejido es, y donde está situado, su profundidad, su vascularización, todo, todo lo que necesitamos saber está en los ecos de retorno. La trasformada de Fourier analiza todos esos datos, los separa, los desmenuza y los deja en datos «crudos» individuales…ahora..
De las Frecuencias a la Imagen en Ecografía:
Una vez que se han identificado estas frecuencias, todos esos datos «crudos» la Inversa de la Transformada de Fourier es utilizada para reconstruir una imagen visual a partir de estos datos. La inversa de la transformada por tanto es la responsable de una vez analizados todos los ecos de retorno, unirlos y dárnoslo en un formato que entendamos universalmente, la imagen ecográfica¡¡¡A que ahora sí lo entiendes? Es Genial¡¡¡¡
Esto es similar a combinar los ingredientes del gazpacho para recrear el plato, pero en el contexto ecográfico, en clave radiológica, se crea una imagen del interior del cuerpo, proporcionando información vital para diagnósticos y tratamientos.
Conclusión:
La Transformada de Fourier y su inversa son herramientas increíblemente versátiles que nos permiten descomponer y reconstruir complejas mezclas, ya sean los ingredientes de un gazpacho o las señales de frecuencia de una ecografía. Estas técnicas no solo revelan la composición de lo que estamos analizando, sino que también nos permiten reconstruir la imagen o el producto original en su forma completa y funcional.
Una onda sinusoidal de presión en el ultrasonido es una forma de energía que se utiliza en la ecografía. Es una onda que se repite periódicamente y tiene una forma sinusoide. En ecografía, estas ondas son generadas por transductores y transmitidas al cuerpo humano para obtener imágenes despues de que en las interfases se produzcan los ecos de retorno.
Magnitudes (muy básicas, basiquísimas) en Ultrasonido:
En el ultrasonido, se utilizan varias magnitudes para describir las ondas, como la amplitud y la frecuencia.
Amplitud: Es la altura máxima de la onda, que está relacionada con la intensidad de la señal ultrasónica. Una mayor amplitud puede indicar una mayor cantidad de energía. La capacidad que tenemos de movilizar moléculas.
Frecuencia: Es el número de ciclos de la onda que ocurren por segundo. En ecografía, se utilizan frecuencias ultrasónicas de alta frecuencia para obtener imágenes de alta resolución. Con estos datos, muy básicos vamos a generar una imagen, que según su señal, será de dos tipos:
Imagen Fundamental:
La «imagen fundamental» se refiere a la frecuencia principal o la onda de ultrasonido que se emite desde el transductor en la ecografía médica. Esta frecuencia fundamental es la que se utiliza para la formación básica de la imagen. Por lo general, se elige una frecuencia fundamental alta para obtener una mejor resolución espacial, lo que significa que puede detectar detalles más pequeños en los tejidos.
Armónicos:
Los «armónicos» son componentes de frecuencia que son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental. En otras palabras, son ondas que tienen frecuencias que son 2, 3 o más veces la frecuencia fundamental. Estos armónicos son producidos debido a no linealidades en el tejido y el medio de propagación de las ondas ultrasónicas.
La imagen con armónicos es una imagen «filtrada» que combate el «moteado aleatorio», es una imagen más nítida ya que silo usa las frecuencias múltiplos de la fundamental, te lo explico en el siguiente punto, mira:
Los armónicos pueden ser armónicos de segundo orden (el doble de la frecuencia fundamental), armónicos de tercer orden (tres veces la frecuencia fundamental) y así sucesivamente.
La diferencia clave entre la imagen fundamental y los armónicos es que la imagen fundamental se utiliza principalmente para la formación de la imagen inicial, mientras que los armónicos pueden proporcionar información adicional y mejoras en la calidad de la imagen en ecografía, como ya hemos comentado.
Los armónicos suelen tener una menor capacidad de penetración en los tejidos, pero pueden mejorar la capacidad de diferenciar entre tejidos y reducir artefactos (a veces esto nos perjudica) no deseados en la imagen. Esto es especialmente útil en aplicaciones donde se necesita una mayor calidad de imagen, como la visualización de estructuras superficiales o la detección de detalles finos.
En resumen, la imagen fundamental es la onda ultrasónica principal utilizada para la formación de la imagen, mientras que los armónicos son componentes de frecuencia adicionales que pueden mejorar la calidad de la imagen, pero a expensas de una menor penetración en los tejidos. La elección entre usar la imagen fundamental o los armónicos depende de la aplicación clínica y los objetivos específicos de la ecografía.
Introducimos otra cuestión muy importante. La Transformada de Fourier.
Transformada de Fourier:
La transformada de Fourier es una herramienta matemática que se utiliza para descomponer una señal compleja en sus componentes de frecuencia individuales. En el contexto de la ecografía, se utiliza para analizar las señales ultrasónicas y separar las frecuencias armónicas y componentes de interés.
Vamos a tratar de explicar este punto, que es muy importante debido a que es clave en la información que se genera en los tejidos estudiados. Cuando se reciben los ecos de retorno en el transductor llegan gran cantidad de frecuencias, cada una de esas señales tienen su propia información, sobre la forma, la profundidad, la ecogenicidad de los tejidos, etc. Pero esa información llega toda junta.
Para poder representar la imagen y poner cada cosa en su lugar y tal y como es debemos descomponer esa señal en todas las que vienen, y así poder identificar que información es la que trae cada una de ellas. Igual esto te cuesta un poco, pero… imagina que tienes un gazpacho y necesitas saber de ingredientes se han hecho, las cantidades y propiedades de cada uno de ellos, imagina que tienes una máquina donde viertes el gazpacho y te lo descompone, analiza y te da todos los datos que necesitas, pues esa máquina, es la transformada de Fourier.
Con la transformada de Fourier lo que hacemos es analizar la señal de retorno y sacarle toda información para después reflejarla en nuestra pantalla, por eso podemos usar los armónicos, filtrar la imagen, variar parámetros y todos los ajustes que necesitamos para obtener una imagen perfecta.
Ahora ya entiendes todo un poquito mejor, es mucho más complejo, pero esto ayuda a comprender mucho mejor los procesos, la imagen Fundamental, los Armónicos y la Transformada y por qué son tan importantes para nuestro día a día…pero queda una duda por resolver…Si yo emito a una frecuencia F porque puedo recibir a 2F o 3F…Eso es para el siguiente Post, por hoy ya tienes bastante…
El moteado aleatorio es un patrón granular, velo, o «ruido» que aparece en las imágenes ecográficas. Este fenómeno se debe a la interferencia de múltiples ondas sonoras reflejadas por pequeñas estructuras o imperfecciones en los tejidos. En la imagen se ve como un velo…Mira:
Relación con la Imagen Fundamental:
La imagen fundamental en la ecografía se refiere a la imagen principal que se obtiene utilizando la frecuencia de ultrasonido fundamental, que es la frecuencia de transmisión inicial. Esta imagen fundamental puede verse afectada por el moteado aleatorio, ya que el ruido puede introducir inconsistencias en la visualización de las estructuras.
Filtración del Moteado Aleatorio con Armónicos:
Armónicos en Ecografía:
Los armónicos son componentes de frecuencia que son múltiplos de la frecuencia fundamental utilizada en la ecografía.
Ejemplos de armónicos incluyen el armónico de segundo orden (2 veces la frecuencia fundamental, 2F) y el armónico de tercer orden (3 veces la frecuencia fundamental,3F). Mira:
Filtración de Moteado con Armónicos:
Los armónicos tienen la propiedad de que tienden a disminuir la presencia de moteado aleatorio en las imágenes ecográficas.
Al utilizar frecuencias armónicas para obtener imágenes, se pueden eliminar las reflexiones no deseadas y reducir el moteado, lo que mejora la calidad de la imagen al proporcionar una visualización más clara de las estructuras anatómicas.
Beneficios de Filtración con Armónicos:
Reducción del ruido y mejora de la calidad de la imagen.
Mayor contraste y detalles en las estructuras observadas.
Mayor precisión en el diagnóstico médico al eliminar las interferencias del moteado.
Reduce los artefactos
Contraprestaciones
Disminuye la sensiblidad para detectar sombras acústicas de las litiasis, al reducir artefactos, tambien reduce los que son «útiles»
En este imagen ves la diferencia en la imagen del uso y no uso de los armónicos:
En Resumen:
El moteado aleatorio en la imagen ecográfica es un ruido granular que puede afectar la calidad de la imagen.
Los armónicos, al ser múltiplos de la frecuencia fundamental, pueden filtrar el moteado aleatorio y mejorar la calidad de la imagen al eliminar interferencias no deseadas. Esto es esencial para una evaluación precisa en ecografía clínica.
La fibrosis hepática es una enfermedad del hígado caracterizada por la acumulación anormal de tejido cicatricial en lugar del tejido hepático normal. Este proceso de cicatrización es una respuesta a daños crónicos en el hígado debido a diversas causas, incluyendo infecciones crónicas por hepatitis B o C, abuso del alcohol, enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD), entre otros.
¿Cómo se clasifica esta patología?
La escala METAVIR es un sistema de clasificación utilizado para evaluar el grado de fibrosis hepática en pacientes con enfermedades del hígado, especialmente la hepatitis C y la hepatitis B crónica. Esta escala se utiliza para determinar el grado de fibrosis hepática en una biopsia hepática y se basa en la observación microscópica de tejido hepático.
La escala METAVIR clasifica la fibrosis hepática en diferentes etapas, utilizando una escala de F0 a F4:
F0: Ausencia de fibrosis.
F1: Fibrosis portal sin formación de puentes fibrosos.
F2: Fibrosis portal con puentes fibrosos.
F3: Fibrosis avanzada con múltiples puentes fibrosos.
F4: Cirrosis hepática.
Esta escala es útil para determinar la gravedad de la fibrosis hepática y guiar las decisiones de tratamiento y seguimiento en pacientes con enfermedades hepáticas crónicas. Cuanto mayor sea el número en la escala METAVIR (por ejemplo, F3 o F4), mayor será la gravedad de la fibrosis hepática, y en el caso de F4, indica la presencia de cirrosis.
La escala METAVIR se obtiene mediante la evaluación de una muestra de tejido hepático obtenida a través de una biopsia hepática.
En resumen, la escala METAVIR se utiliza para clasificar y cuantificar la fibrosis hepática en pacientes con enfermedades del hígado, proporcionando información importante para la gestión clínica y el seguimiento de los pacientes
Síntomas y Consecuencias
En las etapas iniciales, la fibrosis hepática a menudo no presenta síntomas. A medida que la enfermedad progresa, puede llevar a una serie de complicaciones, incluyendo insuficiencia hepática, hipertensión portal y eventualmente, cirrosis.
¿Cómo se ve ecográficamente?
La ecografía es una de las primeras pruebas de imagen que se realizan para evaluar el estado del hígado. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la ecografía convencional tiene limitaciones para detectar fibrosis en sus etapas tempranas.
En las dos imágenes tienes una situación normal y patológica del hígado, la imagen 1 es normal y la segunda patológica.
Características en la ecografía, ¿que es lo que tenemos que valorar cuando estudiamos el hígado ante la sospecha de una hepatopatía?
Textura del hígado: En casos de fibrosis, el hígado puede aparecer con una textura más «gruesa» o «irregular» en comparación con un hígado sano.
Contornos y bordes: Los bordes del hígado pueden aparecer más irregulares en la ecografía.
Aumento de la ecogenicidad: El hígado fibrosos puede mostrar una ecogenicidad aumentada en comparación con el tejido hepático normal.
Dilatación de los conductos biliares: En etapas avanzadas, podría observarse dilatación de los conductos biliares intrahepáticos.
Signos de hipertensión portal: Tales como la dilatación de la vena porta o la presencia de varices esofágicas.
Elastografía como Complemento
Dado que la ecografía convencional tiene limitaciones para identificar la fibrosis hepática en sus etapas tempranas, técnicas como la elastografía se utilizan cada vez más para este propósito. La elastografía hepática puede medir la rigidez del hígado, que se correlaciona con el grado de fibrosis, y estos resultados se expresan en kilopascales (kPa). Next Stop…
Es un concepto bastante abstracto, pero vital y me gustaría explicarlo porque está estrechamente relacionado con dos puntos claves de la atención al paciente, la calidad de imagen y la seguridad del paciente. ¿Me acompañas?
Introducción
En el mundo de la ecografía clínica, la calidad y la precisión son dos factores que no pueden ser comprometidos. Aquí es donde el «Quality Factor» o Factor de Calidad se convierte en un elemento crucial. Pero, ¿qué es exactamente este parámetro y por qué es tan vital en ecografía clínica?
¿Qué es el Factor de Calidad?
El Factor de Calidad es una métrica que evalúa la eficiencia y efectividad de un sistema de ultrasonido en términos de su capacidad para generar imágenes claras y precisas con un uso específico de energía acústica. No se trata sólo de obtener una imagen nítida; se trata también de cómo esa imagen se logra y a qué costo en términos de energía y posibles efectos adversos.
El QF se calcula utilizando una serie de parámetros que evalúan diversos aspectos de la imagen. A continuación, se describen algunos de los factores clave que se tienen en cuenta al calcular el QF en ecografía:
Resolución espacial: La resolución espacial se refiere a la capacidad del sistema de ultrasonido para distinguir estructuras pequeñas en la imagen. Cuanto mayor sea la resolución espacial, mejor será la capacidad de discernir detalles finos. El QF tiende a aumentar con una mejor resolución espacial.
Relación señal-ruido (SNR): La SNR es una medida de la relación entre la señal (las ecos de ultrasonido provenientes de los tejidos) y el ruido (cualquier interferencia o señal no deseada en la imagen). Un mayor SNR generalmente se asocia con una mejor calidad de imagen y, por lo tanto, un mayor QF.
Profundidad de penetración: La profundidad de penetración se refiere a la distancia que el ultrasonido puede viajar dentro del cuerpo antes de que regrese al transductor. Un mayor QF se asocia con una mayor profundidad de penetración.
Artefactos: Los artefactos son anomalías en la imagen que no representan información anatómica real. Un menor número de artefactos contribuye a un mayor QF, ya que indica una imagen más limpia y precisa.
Contraste: El contraste se refiere a la diferencia de intensidad entre las estructuras en la imagen. Un buen contraste permite una mejor visualización de las estructuras de interés, lo que contribuye a un mayor QF.
El cálculo específico del QF puede variar según el sistema de ultrasonido y el software utilizado, pero en general, se trata de una puntuación numérica que representa la calidad global de la imagen. Los operadores de ecografía suelen utilizar el QF como una guía para ajustar la configuración del equipo y mejorar la calidad de la imagen en tiempo real durante un examen ecográfico.
Es importante destacar que un alto QF no garantiza necesariamente un diagnóstico preciso, ya que la interpretación clínica de la imagen también depende de la experiencia del médico o tecnólogo en ultrasonido. Sin embargo, el QF es una herramienta útil para asegurarse de que se obtenga la mejor calidad de imagen posible durante un estudio ecográfico.
Importancia en el Diagnóstico
Un sistema con un Factor de Calidad elevado es capaz de proporcionar imágenes diagnósticas de alta resolución, lo cual es fundamental para detectar y diagnosticar una variedad de condiciones médicas. Desde enfermedades cardiovasculares hasta patologías abdominales, una imagen clara y precisa es el primer paso para un diagnóstico preciso.
Seguridad del Paciente
El Factor de Calidad también tiene implicaciones en la seguridad del paciente. Utilizar menos energía para obtener una imagen de alta calidad minimiza los riesgos asociados con los efectos térmicos, como el calentamiento del tejido. En entornos clínicos, donde la seguridad del paciente es primordial, esto es especialmente relevante.
Conclusión
En resumen, el Factor de Calidad en ecografía clínica es un parámetro que equilibra la necesidad de imágenes de alta calidad con la importancia de la eficiencia energética y la seguridad del paciente. No es simplemente un número que evalúa la calidad de la imagen, sino un indicador integral de la eficiencia y seguridad de todo el sistema de ultrasonido.
Así que, la próxima vez que se encuentre frente a una máquina de ecografía, recuerde que detrás de cada imagen clara y precisa, hay un Factor de Calidad trabajando para garantizar tanto la eficiencia como la seguridad.
PROGRAMA Introducción y Taller básico de Ecografía Clínica (haz click para inscripciones) Lugar de realización: (Hospital Universitario General de Villalba – Ctra. Alpedrete a Moralzarzal M608 Km41. 28400 Collado Villalba, Madrid) Fechas: 25 y 26 de noviembre de 2023
Usa el QR para acceder a la inscripción si lo deseas.
Presentamos con muchísima ilusión este Nivel 1 de #Iniciación a la #Ecografía para quienes estéis pensando en acercaros a la técnica o para quien estéis dando los primeros pasos en ella.
De la mano de Sociedad Española de Técnicos Superiores Sanitarios, con el apoyo inestimable de Quirónsalud y dirigido por María Leal Gondra y Antonio Lanzas Carmona disfrutaremos de este curso y aprenderemos esta maravillosa técnica.
Como siempre, conceptos básicos teóricos de #Ecografía:
🟣Fundamentos físicos 🟣Optimización de imagen 🟣Semiología de los tejidos 🟣Protocolos básicos
Y talleres de:
🟣Ecografía General 🟣Ecografía Doppler 🟣Ecografía Msk.
Ecografía Fácil 