El uso de la ecografía en los procedimientos de medicina del dolor intervencionista tiene muchas ventajas. La tecnología de ultrasonido actualmente está creciendo exponencialmente debido a sus muchas ventajas de imágenes de ultrasonido de alta resolución mejoradas y en tiempo real que resultan en intervenciones exitosas para el manejo del dolor. Además, el uso de ultrasonido para procedimientos intervencionistas de manejo del dolor evita los muchos riesgos asociados con la exposición a la radiación tanto para el paciente como para el médico. Con la capacitación y la experiencia adecuadas, se puede dominar el seguimiento confiable y compulsivo de un eje y una punta de aguja introducidos, ambos críticos para intervenciones efectivas y seguras de medicamentos contra el dolor. La falta de visualización de la aguja, especialmente la punta de la aguja, durante el avance de la aguja es uno de los errores más comunes en los procedimientos intervencionistas guiados por ultrasonido (UGIP). La manipulación de la posición de la aguja durante una intervención de control del dolor, la inyección de anestésicos locales/esteroides u otros medicamentos, los procedimientos de radiofrecuencia o crioablación y otras intervenciones sin una visualización adecuada de la punta de la aguja a menudo pueden provocar lesiones vasculares, neurales y viscerales no intencionales. Como ejemplo, la tasa de lesiones por punción vascular no intencional durante la colocación del bloqueo de nervio periférico se redujo del 40 % en las técnicas convencionales de referencia anatómica al 10 % con la introducción de la visualización en tiempo real del avance de la aguja de bloqueo regional bajo ultrasonido. Los alumnos a menudo pueden cometer errores repetidos y exhibir comportamientos técnicos y de seguridad potencialmente comprometedores durante los procedimientos de colocación de bloqueos nerviosos intervencionistas guiados por ultrasonido que pueden remediarse potencialmente mediante técnicas que pueden mejorar la visualización de la aguja. Un médico no puede suponer que una aguja de intervención/procedimiento siempre se identificará claramente en función de las propiedades y tamaños variables de las diversas agujas metálicas. La variedad de tipos de agujas utilizadas a menudo producirá una señal distinta o un "eco" debajo de la imagen de ultrasonido. La visualización efectiva de la aguja de procedimiento, una vez que se introduce debajo de la piel, es un desafío por varias razones: la variabilidad en la ecogenicidad de las agujas, las diferentes tecnologías de procesamiento de imágenes de la máquina de ultrasonido de muchos fabricantes de ultrasonido y la variabilidad de las propiedades de la sonda del transductor. Estas razones, junto con otros factores, pueden manipularse y modificarse para ayudar a mejorar la visibilidad de la aguja y se analizarán en este curso.
1. ENTRENAMIENTO Y SIMULACIÓN FANTASMA
Capacitación con tutoría adecuada
Un conocimiento adecuado de la anatomía humana y la capacidad de producir imágenes anatómicas transversales "típicas" durante la ecografía generalmente no son suficientes para una visualización adecuada de la aguja en todas las circunstancias. La capacidad de observar, en tiempo real, la colocación y el avance de la aguja junto con otras manipulaciones de procedimientos bajo la guía de ultrasonido puede ser una tarea desafiante tanto para el médico experimentado como para el novato, ya que requiere un nuevo conjunto de habilidades. Sitios et al. ha demostrado que la manipulación simultánea de la aguja junto con la operación del dispositivo requiere una formación dedicada [2, 3] a pesar de otras tendencias para definir estrategias de formación sencillas para el uso de la ecografía por no radiólogos [8]. La Sociedad Estadounidense de Anestesia Regional y Medicina del Dolor y el Comité Conjunto de la Sociedad Europea de Anestesia Regional y Terapia del Dolor sugirieron que la visualización del paso de la aguja junto con la inyección del anestésico local es una de las cuatro categorías importantes de habilidades requeridas para la competencia en UGIP, incluida la comprensión de las operaciones del dispositivo. , optimización de imágenes e interpretación de imágenes [9] (Figura 1).
Fig. 1 Las principales categorías didácticas en la capacitación de la UGIP incluyen la visualización de la inserción de la aguja y la inyección de la solución anestésica local, la comprensión de las operaciones del dispositivo, además de la optimización e interpretación de imágenes. Procedimientos intervencionistas guiados por ecografía UGIP.
Para volverse más competente en estas cuatro habilidades técnicas, se requiere que el profesional reciba una capacitación adecuada que incluya un régimen de educación médica continua bajo la supervisión e instrucción de mentores. Con el fin de continuar desarrollando el conjunto de habilidades necesario para volverse más competente con UGIP, uno también debe realizar ecografías en sí mismo y en colegas y practicar en simuladores y fantasmas antes de realizar UGIP en pacientes [9].
Phantoms
Se han identificado dos errores comunes durante la formación de la UGIP, y son
1. falta de visualización de la aguja de procedimiento durante el avance hacia su objetivo y
2. Movimiento de la sonda de ultrasonido sin visualización adecuada de la aguja [3].
Un maniquí de ultrasonido es una herramienta de simulación que imita varias propiedades del tejido humano, incluida la textura táctil y la compresibilidad de la piel humana, además de la apariencia típica de la aguja y la sensación cuando se pasa bajo el ultrasonido. La simulación del maniquí UGIP también puede abordar algunos problemas importantes de seguridad del paciente al mejorar las habilidades de manipulación de agujas y desarrollar aún más las habilidades con la visualización de la punta de la aguja que aliviará muchos de los factores estresantes asociados con la práctica de UGIP en pacientes. Practicar la visualización de la punta de la aguja guiada por ultrasonido en un simulador fantasma comenzará a fomentar el desarrollo del conjunto de habilidades necesarias para la UGIP en un entorno menos estresante y de bajo riesgo [10].
Se han descrito varias modalidades para lograr una apariencia "tipo tejido" de los fantasmas de práctica para ultrasonido. Los fantasmas generalmente se identifican por su "fidelidad", que describe qué tan cerca el fantasma puede replicar la textura precisa del tejido anatómico. Por ejemplo, un fantoma de alta fidelidad sería un espécimen de cadáver, y un fantoma de baja fidelidad estaría representado por un baño de agua [11]. Se han fabricado fantasmas de baja fidelidad con muchos materiales diferentes, incluidos globos de agua o baños de agua (Figura 2), tofu (Figura 3), gelatina o agar, o materiales fácilmente disponibles, como almohadillas de gel quirúrgico (Figura 4). Se han descrito otros simuladores que incluyen esponjas, queso, pollo, pavo, fantasmas porcinos y otros objetos [5, 11–14]. Estas estrategias reflejan un interés creciente en el desarrollo continuo de nuevas tecnologías fantasma de alta fidelidad.
Fig. 2 Aspecto de la aguja en el maniquí de baño de agua (a, b). Este es un fantasma de baño de agua (a); la aguja (flechas) se visualiza fácilmente (b).
Fig. 3 Aspecto de la aguja en el fantasma de tofu (a, b). El tofu es un fantasma de ultrasonido de bajo costo Leyenda (a) donde la aguja (flechas) se visualiza fácilmente (b).
Fig. 4 Aspecto de la aguja en la almohadilla de gel quirúrgico (a, b). Este es un fantasma de almohadilla de gel quirúrgico (a). Aquí la aguja (flechas) se visualiza fácilmente (b).
Los fantomas de baja fidelidad tienen una durabilidad limitada y también pueden presentarse limitaciones en la fidelidad ecográfica. Más recientemente, la tecnología de simulación de fantasmas ha mejorado y los fantasmas pueden fabricarse con polímeros plásticos, poliuretano y otros materiales de vinilo. Como otro ejemplo, el Fantasma Azul (Figura 5) (Redmond, WA) y fantomas de laboratorios ATS (Bridgeport, CT) (Figura 6) aparecerán como "tejidos" en las imágenes de ultrasonido y también pueden incluir vasos, mientras que otros pueden incluir nervios fantasma o columna vertebral (Figura 7) [10, 15].
Fig. 5 Aspecto de la aguja en Blue Phantom (a, b). Blue Phantom es un fantoma de ultrasonido que incluye estructuras, nervios simulados y vasos (a). Aquí la aguja (flechas) se visualiza fácilmente (b).
Fig. 6 Aspecto de la aguja en fantomas de laboratorio ATS (a, b). El fantasma ATS incorpora tubos de plástico que simulan embarcaciones (a). La aguja (flechas) se visualiza fácilmente (b).
Fig. 7 Aspecto de la aguja en el simulador de fantoma de baño de agua de la columna cervical (a, b). Un baño de agua de la columna cervical y de la columna lumbar simulan las estructuras óseas de la columna. El panel (a) muestra un modelo de columna cervical en un baño de agua. El panel (b) muestra la columna cervical bajo ultrasonido con aguja (flechas) fácilmente visualizables.
2. SIMULACIÓN DE ALTA FIDELIDAD
El examen regional guiado por ecografía anestesia La herramienta interactiva (IT) de simulación fantasma (U-GRASP), un tipo más nuevo de simulador de ultrasonido, ha sido desarrollada por los autores para que los alumnos dominen su técnica de visualización de agujas (Figura 8). El U-GRASP IT incluye un fantasma correcto que puede imitar el movimiento de las extremidades cuando se alcanza el objetivo guiado por ultrasonido y se logra una neuroestimulación exitosa. Además, el fantasma proporciona retroalimentación en forma de un zumbador de activación y un diodo emisor de luz que ilumina cuando se ha realizado un bloqueo exitoso. El futuro de los simuladores fantasmas continuará expandiéndose y posiblemente incluirá la evaluación de errores y habilidades en el avance de agujas específicas, y los datos también se pueden usar para calificar y rastrear el entrenamiento UGIP con énfasis en mejorar los resultados UGIP. Recientemente, se han desarrollado fantomas UGIP virtuales y 3D/4D que son similares a los que se utilizan en la formación quirúrgica [16-20].
Fig. 8 Herramienta interactiva (IT) de simulación de anestesia regional guiada por ecografía (U-GRASP). Este es un simulador de ultrasonido de alta fidelidad que permite documentar el desempeño del alumno en el posicionamiento de la aguja durante los procedimientos simulados. Además, proporciona al alumno una retroalimentación inmediata a través de una luz y un indicador de sonido que se activa a medida que se acerca la estructura anatómica objetivo con la punta de la aguja.
Algunas de las máquinas de ultrasonido para UGIP proporcionan herramientas multimedia para facilitar el aprendizaje de la UGIP. Los dispositivos permiten el uso del banco de imágenes y videos preestablecidos de procedimientos típicos y secciones transversales anatómicas que se pueden utilizar durante el procedimiento de elección para proporcionar un soporte de interpretación de imágenes y referencia disponible en tiempo real de alta calidad (Figura 9).
Fig. 9 Sistema de apoyo a la interpretación de imágenes y en tiempo real (eZONO). El dispositivo eZONO permite que el operador use un banco de imágenes y videos preestablecidos almacenados y secciones transversales anatómicas que se pueden usar durante el procedimiento de elección para proporcionar una referencia de alta calidad disponible en tiempo real y soporte de interpretación de imágenes. Usado con permiso de eZONO.
3. SIMULADORES FANTASMA COMBINADOS DE ULTRASONIDOS Y FLUOROSCÓPICOS
Muchos profesionales del dolor no están familiarizados con UGIP y no tienen experiencia o poca comprensión de la visualización de agujas de ultrasonido y manipulaciones de agujas bajo ultrasonido. Estas personas probablemente aprendieron y luego practicaron la adquisición de habilidades de seguimiento de agujas que se requieren para los diferentes tipos de inyecciones (p. ej., columna cervical y lumbar) mediante simulación simultánea de técnicas basadas en rayos X y simulador de ultrasonido. Se descubrió que esta combinación era útil en la transición de las inyecciones asistidas por tomografía computarizada para el dolor lumbar al área ahora en desarrollo de la UGIP [21]. Sin embargo, los fantomas de ultrasonido anatómicos y de laboratorio de animales de alta fidelidad se encuentran actualmente con mayor frecuencia en centros universitarios o en conferencias y seminarios especiales y no son ampliamente accesibles. Los autores han desarrollado un prototipo de un fantoma combinado de ultrasonido y fluoroscopia para inyecciones transforaminales cervicales. Está hecho de un modelo anatómico de la columna cervical disponible en el mercado sumergido en un medio de polivinilo que simula ecográficamente el tejido humano. Además, este fantasma contiene un examen anatómico y captará el tinte fluoroscópico si se inyecta por error (Figura 10). Fácil de reproducir, este sistema de simulación de alta fidelidad puede mejorar la competencia de los alumnos en la visualización de agujas durante la UGIP combinada guiada por ultrasonido y fluoroscópica.
Fig. 10 Fantoma combinado de ecografía y fluoroscopia para inyecciones transforaminales cervicales. Este fantasma contiene arterias vertebrales llenas de líquido anatómicamente correctas que exhiben flujo pulsado bajo el examen de ultrasonido Doppler y captarán el tinte fluoroscópico si se inyecta por error a través de la aguja del procedimiento. La imagen muestra el fantasma utilizado por un médico residente.
Hay un creciente cuerpo de evidencia junto con un beneficio comprobado para la mejora de las habilidades tanto técnicas como prácticas cuando se introduce la simulación de la localización de la aguja durante la UGIP en cirugía, medicina de emergencia, radiología intervencionista y anestesiología [2–9, 22–24 ]. Para establecer la utilidad y la rentabilidad de los simuladores tecnológicamente avanzados, los estudios futuros deberán comparar los modelos de alta fidelidad con los de baja fidelidad [25]. Además, hay muchas otras especialidades médicas que han demostrado la ventaja de la simulación en la mejora de la destreza manual, lo que puede traducirse en mejores resultados de los procedimientos. El campo de la medicina del dolor está avanzando rápidamente y seguramente se beneficiará de la incorporación de la simulación en la educación y capacitación en medicina del dolor que también puede proporcionar una estrategia de alto rendimiento para superar algunos de los desafíos de la visualización de agujas durante la UGIP.
4. AGUJA DE PROCEDIMIENTO: FACTORES DE VISIBILIDAD RELACIONADOS
Sonografía básica e interpretación de imágenes de aguja
Uno de los componentes importantes de una máquina de ultrasonido es el transductor de ultrasonido (conocido como sonda o cabezal de exploración). Esta sonda de ultrasonido transmite ondas de sonido, que culminan en un haz acústico generado por un campo eléctrico alterno aplicado a pequeños cristales piezoeléctricos ubicados debajo de la superficie del transductor de ultrasonido. Las frecuencias de ondas de sonido típicas utilizadas en UGIP son "ultra" altas, dentro del rango de 3 a 15 MHz, de ahí la terminología de ultrasonido [26, 27]. El haz de ultrasonido se aleja de la huella del transductor y puede penetrar a través del tejido en diversos grados según la composición del tejido. Un haz acústico puede penetrar a través de músculos, tendones y otros tejidos blandos en diversos grados dependiendo de la densidad del tejido en particular, pero las ondas de sonido no pueden atravesar tejidos extremadamente densos como los huesos. Las ondas de sonido generadas hacia y a través del tejido se reflejarán (en diversos grados) hacia el transductor de ultrasonido. Por lo tanto, se obtiene una imagen de ultrasonido cuando el haz acústico transmitido desde la sonda de ultrasonido se refleja de regreso al transductor de ultrasonido. La sonda de ultrasonido sirve no solo como generador del haz de ultrasonido, sino también como receptor del "eco", que transmite datos a la consola y la pantalla de visualización para formular una imagen. Cuando se realiza una intervención UGIP, la aguja de procedimiento insertada que se usa refleja las ondas de sonido de regreso a la sonda de ultrasonido que luego deforma los cristales piezoeléctricos del transductor para producir un pulso eléctrico o "eco". El tiempo que tarda un haz acústico de ultrasonido en volver a la sonda de ultrasonido es proporcional a la profundidad a la que se refleja el haz. Esta relación se denomina "principio de pulso-eco" y sirve como base para la visualización en tiempo real de UGIP. Comprender los principios básicos de la física de la ecografía permitirá al médico continuar mejorando la visualización adecuada de la aguja durante la UGIP y sigue siendo crucial para la realización de intervenciones UGIP seguras y efectivas [26, 27].
5. IMPEDANCIA ACÚSTICA COMO BASE PARA LA VISUALIZACIÓN DE LA AGUJA DEL PROCEDIMIENTO
Otro aspecto esencial de la visualización de agujas en UGIP es comprender los factores que pueden cambiar o alterar la visibilidad de las imágenes de ultrasonido, como la impedancia acústica. La impedancia acústica de los tejidos corporales depende de la densidad del tejido y de la velocidad a la que viaja el haz de ultrasonido a través de ese medio en particular. Dependiendo del tejido corporal particular por el que viaje el haz de ultrasonido, la velocidad del sonido cambia y puede oscilar entre 1500 y 1600 m/s. Estas pequeñas variaciones en la velocidad del haz de ultrasonido son responsables de las variaciones en la intensidad o el brillo de la señal. Por ejemplo, una parte de la aguja de procedimiento que se ha colocado en un vaso lleno de líquido producirá una señal hiperecoica brillante porque hay una gran diferencia entre la impedancia acústica de cada una de las estructuras (aguja y líquido). Si hay marcadas diferencias en la impedancia acústica entre dos tipos de tejido diferentes, por ejemplo, entre los tejidos blandos del cuerpo y una aguja metálica o un hueso, la señal ecográfica de la aguja será más brillante o más hiperecoica. Esta diferencia de impedancia acústica entre una aguja y el tejido blando proporciona una base adicional para mejorar la visualización de la aguja.
6. TAMAÑO (CALIBRE) DE LA AGUJA DE PROCEDIMIENTO Y SU ECOGENICIDAD
Por lo general, una aguja de procedimiento de mayor calibre se visualiza más fácilmente bajo ultrasonido que una aguja de menor diámetro por dos razones importantes. En primer lugar, una aguja de calibre grande (G) tiene un área de superficie mayor que produce un cambio más significativo en la impedancia acústica que una aguja G más pequeña, y esto puede traducirse en una imagen más brillante en la pantalla de ultrasonido. En segundo lugar, la mayor área de superficie de una aguja de procedimiento G más grande puede interceptar el haz de ultrasonido y, en consecuencia, existe una mayor probabilidad de que el haz de ultrasonido se refleje hacia el transductor, produciendo así una señal más brillante que las agujas G más pequeñas (Figura 11). Como resultado, se han recomendado agujas de mayor calibre apropiadas para los procedimientos de manejo del dolor para mejorar la visibilidad de la aguja durante la UGIP [28]. Sin embargo, debe recordarse que una aguja de procedimiento G más grande puede estar asociada con más molestias para el paciente durante el paso de la aguja a través del tejido. Aunque durante un ensayo realizado por Campos et al. para tratar el dolor inguinal crónico se utilizó una aguja de 14 G y una sonda de crioablación que se avanzó hacia el nervio genitofemoral lo que permitió mejorar la visibilidad de la aguja bajo ultrasonido, la incomodidad del paciente se redujo con la infiltración cutánea del anestésico local antes del paso de la aguja [29]. La selección adecuada de la aguja G del procedimiento y la longitud de la aguja (que se analiza más adelante en el capítulo) debe elegirse en función de la tarea UGIP, y es importante tener en cuenta que una aguja G más grande no se traduce necesariamente en una seguridad del paciente comprometida. Como ejemplo, se encontró que la seguridad de las agujas de 21 y 18 G era la misma en un estudio de biopsia de bazo guiada por ultrasonido [30].
Fig. 11 Calibre (G) de la aguja y su visibilidad (a, b). Cuanto más grande es la aguja, mayor es la reflexión del haz de ultrasonido, lo que mejora la visualización de la aguja. El panel (a) muestra una aguja de 21 G (flechas), mientras que una aguja de 18 G (flechas) se muestra en el panel (b). Incluso un pequeño aumento en el tamaño de la aguja lo hace más visible. Fantasma porcino.
7. EL SITIO DE INSERCIÓN DE LA PIEL SELECCIONADO Y EL ÁNGULO DE PASO DE LA AGUJA DEL PROCEDIMIENTO
El ángulo y el sitio de inserción seleccionados de una aguja de procedimiento para la penetración/inserción inicial en la piel juegan un papel fundamental en la optimización de la visualización de la aguja en una pantalla de ultrasonido. Una mala elección del sitio de inserción de la aguja y el ángulo de la aguja con respecto a la huella de la sonda de ultrasonido puede impedir una visualización óptima, clara y precisa de la aguja en la pantalla de ultrasonido. Este aspecto del entrenamiento conductual fue uno de los cinco patrones que comprometen la calidad identificados por Sites et al. durante el comportamiento del aprendiz UGIP [3]. Si el ángulo de inserción de la aguja del procedimiento es demasiado pronunciado o agudo en relación con la superficie de la huella de la sonda de ultrasonido, una porción más pequeña o más corta del haz de ultrasonido se reflejará de regreso desde la aguja al transductor, lo que resultará en una disminución de la visibilidad de la aguja (Figura 12) [28]. Un enfoque simple sugerido para superar este obstáculo es introducir la aguja de procedimiento en un ángulo de inserción tan perpendicular a la superficie de la huella de la sonda de ultrasonido/dirección del haz de ultrasonido como sea posible. Para obtener la imagen ecográfica más óptima de una aguja de procedimiento, el haz de ultrasonido debe acercarse a la aguja y reflejarse de regreso a la sonda de ultrasonido en un ángulo perpendicular (90°). Cuando el haz acústico de la sonda de ultrasonido y la aguja de procedimiento forman un ángulo de 90° entre sí, el transductor maximiza la recepción del haz de ultrasonido reflejado por la aguja. Una forma alternativa de colocar la aguja de procedimiento y la sonda de ultrasonido lo más cerca posible de 90° entre sí es presionar o inclinar el extremo opuesto del transductor de ultrasonido usando la maniobra de "talón hacia adentro" [31] (Figura 13).
Fig. 12 El ángulo de inserción de la aguja y su visibilidad (a, b). Cuanto más pronunciado sea el ángulo de inserción de la aguja, menor será la reflexión del haz de ultrasonido, lo que empeorará la visualización de la aguja. El panel (a) muestra un ángulo de inserción más pronunciado, mientras que el panel (b) demuestra una mejor visibilidad de la misma aguja, insertada bajo un ángulo menor. Fantasma porcino.
Fig. 13 Palpe el talón para cambiar el ángulo (a, b). La maniobra de talón hacia adentro aumenta el ángulo de incidencia de la sonda a la aguja mejorando el reflejo de la aguja y mejorando la visualización. El panel (a) demuestra un enfoque de sonda lineal en el plano. El panel (b) demuestra una maniobra de escora en el plano. El panel (c) demuestra la apariencia de la aguja (flechas) con el enfoque de sonda lineal en el plano. El panel (d) demuestra la apariencia de la aguja (flechas) con el talón en el plano en maniobra.
Muchos procedimientos de anestesia regional y UGIP se realizan con una sonda de ultrasonido de matriz lineal. Sin embargo, la sonda de matriz lineal puede producir molestias adicionales al paciente durante la maniobra de inclinación o talón hacia adentro que se utiliza para obtener una orientación óptima entre la aguja del procedimiento y la sonda de ultrasonido. Este aumento de la sensibilidad a las manipulaciones del talón hacia adentro puede ser especialmente cierto para ciertos pacientes con dolor crónico, y una posible solución a la preocupación por la incomodidad de estos pacientes es el uso de una sonda de ultrasonido curvilínea. La sonda curvilínea permitirá una maniobra de talón hacia adentro relativamente indolora para casi todos los pacientes mientras obtiene una excelente orientación de la aguja del procedimiento y la sonda de ultrasonido y maximiza la visualización tanto del tejido como de la aguja del procedimiento [32] (Figura 14). Sin embargo, debe recordarse que la sonda de ultrasonido curvilínea (más ideal para estructuras más profundas) no proporciona una imagen de exploración óptima para objetivos más superficiales como lo hace un transductor de ultrasonido de matriz lineal.
Fig. 14 Sonda curva vs. lineal (a, b). La maniobra de talón hacia adentro se mejora ergonómicamente con una sonda de ultrasonido curva y tiene la ventaja adicional de causar menos molestias al paciente. El panel (a) muestra la maniobra de talón hacia adentro con una sonda lineal. El panel (b) muestra la maniobra de talón hacia adentro con una sonda curva.
El ángulo más óptimo para una aguja de procedimiento con la interfaz de la superficie de la piel es el desempeño de un rango de ángulo de inserción de la aguja entre 30° y 45° [32]. En diversas situaciones clínicas, puede no ser factible obtener esta interfaz de ángulo óptimo para la inserción de la aguja, por lo que se han diseñado agujas ecogénicas para superar algunas de estas situaciones (no poder obtener ángulos más adecuados para la inserción de la aguja). Estas agujas ecogénicas se pueden visualizar en ángulos pequeños o pronunciados de inserción en la piel en un rango tan bajo como 15 a 30° debido a las propiedades ecogénicas especiales de las agujas de procedimiento [33].
8. AGUJAS DE PROCEDIMIENTO ECOGÉNICO
Cuando se obtienen imágenes correctamente, casi cualquier aguja de procedimiento generará una imagen de ultrasonido o devolverá un eco bajo la exploración de ultrasonido. Sin embargo, las agujas han sido diseñadas y fabricadas con propiedades especiales para usarse junto con ultrasonido que mejorarán y optimizarán la calidad de su imagen de ultrasonido y se han denominado agujas de procedimiento ecogénicas. Muchos avances recientes han proporcionado propiedades adicionales en la tecnología de agujas que mejorarán la ecogenicidad de las agujas. Se han creado pequeñas hendiduras o muescas en ángulo en el eje de la aguja, lo que da como resultado una superficie irregular de la aguja de procedimiento que aumentará la dispersión de las ondas de ultrasonido. Teóricamente, la superficie irregular o con muescas de la aguja del procedimiento proporcionará una señal más brillante y una imagen de ultrasonido más clara en ángulos variables de inserción de la aguja en la piel (Figura 15). El mayor número de hendiduras o muescas creadas en el eje de una aguja de procedimiento posiblemente se traducirá en una mejor visualización de la aguja en la pantalla de imágenes de ultrasonido [34]. Sin embargo, a medida que aumenta el número de muescas, hay un aumento simultáneo en el grado de aspereza del eje de la aguja del procedimiento, lo que puede estar asociado con una mayor fricción en la interfaz entre la aguja y el tejido. La fricción en la interfaz aguja-tejido puede interrumpir el proceso de movimientos suaves de la aguja que son necesarios durante un procedimiento de bloqueo nervioso y puede resultar desventajoso y/o crear molestias adicionales al paciente [35].
Fig. 15 La sangría mejora la reflexión de los ultrasonidos (a, b). Esta aguja ecogénica tiene una hendidura en el eje de la aguja que mejora la reflexión del haz de ultrasonido en ángulos de inserción más variables. El panel (a) muestra una aguja genérica no ecogénica (flechas) en un ángulo agudo de incidencia. El panel (b) muestra una aguja ecogénica ranurada (flechas) en un ángulo agudo de incidencia con visibilidad mejorada (Pajunk, EE. UU.). fantasma azul.
La aguja de procedimiento recubierta de polímero es otro avance tecnológico que mejora la ecogenicidad de la aguja [36]. Un revestimiento de aguja polimérico especial, tratado con un agente burbujeante, crea microburbujas en la superficie del eje de la aguja durante la inserción y el paso de la aguja. Por lo tanto, a medida que la aguja del procedimiento avanza hacia y a través de los tejidos, se crea un aumento en la impedancia acústica entre la interfaz de la aguja y el tejido, y esta medida puede mejorar la ecogenicidad de la aguja y la calidad de la imagen de ultrasonido.Figura 16). Además, cuando se utilizan agujas recubiertas de polímero durante la estimulación nerviosa y los procedimientos de localización de nervios específicos, la capa de polímero aplicada al eje de la aguja del procedimiento sirve como aislante para la estimulación eléctrica y minimiza la estimulación de los tejidos alrededor del eje de la aguja del procedimiento. La combinación de los avances tecnológicos descritos anteriormente en el diseño de agujas de procedimiento (muescas y recubrimiento polimérico) ha creado una base para el desarrollo de las agujas ecogénicas modernas actualmente disponibles en el mercado (Figura 17). Hay otras innovaciones de ingeniería actualmente en desarrollo para mejorar la visibilidad de la aguja de procedimiento para UGIP. Uno de estos enfoques más nuevos consiste en la instalación de un generador de baja frecuencia al final de la aguja del procedimiento, opuesto a la punta de la aguja del procedimiento [35]. Este generador crea vibraciones de gran amplitud a lo largo del eje de la aguja, lo que hace que la aguja del procedimiento sea más visible en las imágenes de ultrasonido. Actualmente se está investigando la eficacia de este y algunos otros desarrollos de diseño de agujas prometedores.
Fig. 16 Aguja recubierta de polímero vs. no ecogénica (a, b). Una aguja ecogénica recubierta de polímero en comparación con una aguja no ecogénica. El panel (a) muestra una aguja no ecogénica de 21 G (flechas). El panel (b) muestra una aguja ecogénica recubierta de polímero de 21 G (flechas). Fantasma porcino.
Fig. 17 Aguja con muescas, cubierta con polímero (a, b). Se trata de muestras de agujas de neuroestimulación con recubrimiento polimérico combinado y muescas en el eje que mejoran aún más la ecogenicidad de la aguja y la visualización posterior. Panel (a) A Braun, B Havels, C agujas Pajunk. Panel (b), una muestra de la aguja ecogénica con propiedades de neuroestimulación (B Braun).
Un estudio de Phelan et al. la comparación de agujas ecogénicas con agujas no ecogénicas estándar no proporcionó ninguna mejora objetiva medible del rendimiento de la UGIP durante el enfoque de eje corto para los procedimientos intervencionistas [23]. Una desventaja potencial de una aguja ecogénica brillante es la posibilidad de un aumento de las sombras no deseadas de la aguja del procedimiento en la imagen de ultrasonido, así como algunos otros artefactos [31]. Para reducir los artefactos creados por el eje de la aguja del procedimiento y mejorar aún más la visualización de la punta de la aguja durante la UGIP, las nuevas tecnologías se están enfocando en desarrollos para mejorar la visibilidad de la punta de la aguja en lugar de todo el eje de la aguja.
9. PROCEDIMIENTO PUNTA DE LA AGUJA
La visualización precisa de la punta de la aguja UGIP es de primordial importancia y crítica para minimizar o evitar lesiones o inyecciones vasculares no intencionales y otras complicaciones relacionadas con el daño a los nervios y tejidos creado por las agujas del procedimiento. Sitios et al. han demostrado recientemente que el error más común de los aprendices durante la UGIP ocurría cuando los residentes avanzaban la aguja y no mantenían la visualización de la punta de la aguja en la pantalla de ultrasonido. Los errores adicionales comúnmente cometidos fueron la visualización inadecuada de la aguja y la identificación de la punta de la aguja durante las inyecciones intramusculares, que se han identificado como uno de los cinco patrones de comportamiento de los residentes que comprometen la calidad durante las técnicas UGIP [3].
El bisel de la punta de la aguja del procedimiento generalmente dispersará el haz de ultrasonido debido a la irregularidad de la superficie de la punta de la aguja en comparación con el eje de la aguja y también debido al ángulo menos pronunciado de la punta de la aguja en comparación con el eje proximal de la aguja. Fue secundario a la comprensión de que la posición del bisel de la aguja del procedimiento mejoró la visualización de la punta de la aguja de la imagen de ultrasonido que introdujo el desarrollo de agujas ecogénicas de eje ranurado (Fig.18). Se han desarrollado otros avances tecnológicos adicionales para mejorar la visibilidad de la punta de la aguja del procedimiento y la calidad de la imagen de ultrasonido. Un transductor-receptor especial colocado en la punta de la aguja ha mejorado significativamente la visualización de la punta de la aguja en un estudio [37]. El sensor colocado en la punta de la aguja estaba hecho de un polímero piezoeléctrico que detectaba ondas de ultrasonido y las convertía en una señal eléctrica que se transfería de vuelta al receptor de la sonda de ultrasonido para mejorar la calidad de la imagen del posicionamiento de la punta de la aguja del procedimiento. Desafortunadamente, este dispositivo de diseño de punta de aguja transductor-receptor no funcionó correctamente en 4 de 16 pacientes y no ha sido ampliamente utilizado. Sin embargo, se han desarrollado otros prototipos nuevos de diseños avanzados de agujas piezoeléctricas. La colocación de un actuador piezoeléctrico en una aguja Tuohy aislada de 18 G personalizada ha permitido una mejor visualización de la punta distal de la aguja en un estudio reciente [38].
Fig. 18 Bisel hacia arriba frente a bisel hacia abajo o bisel al costado (a, b). La posición de bisel hacia arriba proporciona una mejor visualización de la punta de la aguja porque el haz de ultrasonido se refleja al máximo en esta posición. El panel (a) muestra una punta de aguja brillante cuando la aguja está en la posición de bisel hacia arriba (flecha). El panel (b) muestra exactamente la misma aguja girada a la posición de biselado hacia abajo y demuestra una peor visualización de la punta de la aguja (flecha).
También se ha logrado una ecogenicidad marcada y aumentada creando abolladuras o irregularidades más grandes solo en la punta de la aguja y respetando el eje de la aguja del procedimiento. La colocación o incorporación de estas muescas en las puntas de las agujas de procedimiento se crea de una manera similar a la del diseño para la tecnología de agujas de mayor textura descrita anteriormente. Estas agujas de procedimiento de punta con muescas actúan para resaltar la ecogenicidad de la punta de la aguja del resto del eje de la aguja y, como resultado, la punta de la aguja es más visible en las imágenes de ultrasonido (Figura 19).
Fig. 19 Punta ecogénica. Esta aguja de punta ecogénica Havels utiliza ranuras en la punta de la aguja para mejorar la ecogenicidad de la punta de la aguja. El panel (a) muestra la aguja de Havels con ranuras en la punta distal de la aguja. El panel (b) muestra la punta de la aguja altamente ecogénica dentro de un maniquí de ultrasonido (flecha). fantasma azul.
El diseño superior de la calidad de imagen de la punta de la aguja y la visibilidad de la imagen del eje de la aguja son los factores a considerar para una aguja de procedimiento ideal para bloqueos nerviosos y técnicas UGIP. Otro factor que es primordial para una aguja UGIP ideal sería su versatilidad. La aguja UGIP debe ser utilizable para todo tipo de tejido, ser fácil de visualizar en cualquier ángulo, mantener una representación nítida del borde de la aguja, producir poca formación de artefactos sin sombras y contener cualidades que mantengan una buena detección y diferenciación de los tejidos y estructuras circundantes. [39]. Muchas de las agujas ecogénicas usadas actualmente y probadas todavía están lejos de un diseño ecogénico ideal. Sin embargo, los avances tecnológicos recientes están cerrando rápidamente la brecha entre el diseño actual de la aguja ecogénica y la aguja ecogénica ideal para usar durante los procedimientos de anestesia regional y UGIP [40].
10. EL DISPOSITIVO DE ULTRASONIDO Y LA VISIBILIDAD DE LA AGUJA DEL PROCEDIMIENTO
Artefactos de imágenes de ultrasonido y visibilidad de la aguja del procedimiento
Las imágenes de ultrasonido de la visibilidad de la aguja no solo dependen de las propiedades de la aguja de procedimiento utilizada, sino también de la tecnología y las capacidades tanto del transductor de ultrasonido como de la máquina de ultrasonido. La resolución de la imagen de la sonda de ultrasonido que resulta durante un examen de ultrasonido depende de la densidad del cristal piezoeléctrico del cabezal de exploración, su tipo de cristal y las propiedades del receptor del transductor. La resolución de la imagen de ultrasonido también depende de la potencia del procesador de imágenes de la máquina de ultrasonido [31, 41]. Los avances tanto en los transductores de ultrasonido como en las tecnologías de procesamiento de imágenes de ultrasonido continúan ayudando al médico en la visualización de la aguja del procedimiento; sin embargo, es imperativo que el médico adquiera conocimiento de los posibles artefactos de las imágenes con aguja y experiencia en su interpretación.
Los artefactos sonográficos relacionados con la adquisición y el procesamiento de la imagen por una máquina de ultrasonido pueden afectar tanto las estructuras del tejido como la visibilidad de la aguja del procedimiento de varias maneras. En algunos casos, un objetivo hiperecoico puede parecer hipoecoico o anecoico cuando las ondas sonoras de ultrasonido que regresan se degradan, lo que puede ser un efecto de la desalineación del haz acústico y se denomina anisotropía. La anisotropía puede ser secundaria a la reflexión y/o refracción aberrantes (descritos a continuación) y permanece independiente de la desalineación del haz acústico del operador. La reflexión de una superficie lisa, como una aguja de procedimiento, se denomina reflexión especular. La reflexión de una superficie irregular puede causar la dispersión del haz de ultrasonido con la consiguiente degradación de la señal de ultrasonido recibida, lo que se denomina dispersión (Figura 20). La dispersión puede provocar la degradación de la imagen y artefactos; sin embargo, la dispersión se puede utilizar con ventaja con las agujas de procedimiento ecogénicas desarrolladas más recientemente. Cuando múltiples superficies reflejan un haz acústico de ultrasonido entre sí y el transductor de ultrasonido, se denomina reverberación (Figura 21). Si las ondas de sonido de ultrasonido se desvían de la trayectoria del incidente y luego se reflejan desde una estructura más profunda, se denomina refracción. La atenuación es otro factor que puede causar la degradación del haz acústico de ultrasonido. La atenuación se describe como una disminución en la intensidad o amplitud de la señal de ultrasonido a medida que pasa a través de ciertos tipos de tejido y puede ser causada por muchos de los factores mencionados anteriormente, incluidos la reflexión, la refracción y la dispersión. Los efectos aditivos o distorsionadores de la atenuación, los reflejos aberrantes y, en menor medida, con la refracción pueden distorsionar la imagen de ultrasonido que se muestra y provocar una incapacidad para identificar correctamente tanto la aguja del procedimiento como las estructuras anatómicas circundantes, así como la proximidad de la aguja a otras estructuras tisulares.
Fig. 20 La dispersión reduce la visibilidad de la aguja. La dispersión de la aguja puede disminuir la visualización de la aguja. Las flechas rojas representan la dispersión del haz de ultrasonido, que puede causar artefactos y empeorar la visualización de la aguja (flechas azules). Aquí la aguja se inserta en un baño de agua.
Fig. 21 La reverberación reduce la visibilidad de la aguja. La reverberación puede hacer que la aguja se refleje en las estructuras inferiores y puede afectar la visualización de la aguja. Aquí la aguja (flechas azules) se coloca en un fantasma de almohadilla de gel quirúrgico y hay un artefacto claro denominado reverberación (flechas rojas). Fantasma de gel quirúrgico.
11. IMPACTO DE DISTINTOS MODOS SONOGRAFICOS EN LA VISIBILIDAD DE LA AGUJA DEL PROCEDIMIENTO
Reconstrucción de imágenes espaciales y de frecuencia compuestas siguiendo la dirección de haz acústico y frecuencia variable
Una solución comúnmente utilizada para superar el problema de la desviación creada por una señal de ultrasonido reflejada desde una aguja de procedimiento es utilizar un sistema ecográfico de dirección de haz que permite la producción de imágenes espaciales compuestas. Los sistemas de ultrasonido de dirección de haz esencialmente dirigen el haz acústico reflejado lejos de la aguja de procedimiento de regreso a la sonda de ultrasonido alterando el ángulo de incidencia del haz de ultrasonido interno ( ). Las sondas de ultrasonido más antiguas se limitan a la dirección mecánica, pero las máquinas ecográficas modernas más nuevas, con transductores de ancho de banda amplio, tienen funciones específicas que pueden cambiar el enfoque de transmisión. Los transductores de ancho de banda amplio permiten que la sonda de ultrasonido produzca y acepte señales de ultrasonido en diferentes ángulos en modo automático que pueden producir una imagen ecográfica mejorada [42].
Fig. 22 La dirección del haz puede mejorar la visibilidad de la aguja. La dirección del haz mejora la visualización de la aguja al aumentar el ángulo de incidencia entre la sonda y la aguja y, por lo tanto, aumenta la visibilidad de la aguja. En el panel (a), el haz no se dirige hacia la aguja y se reflejan menos haces de ultrasonido en azul, en rojo, de regreso al transductor. En el panel (b), los haces de ultrasonido en azul se dirigen hacia la aguja y se reflejan en amarillo.
La formación de imágenes espaciales compuestas se logra mediante el proceso computacional. Esto se realiza mediante la dirección mecánica del haz que luego combina tres o más marcos desde diferentes ángulos de dirección en un solo marco. La imagen espacial compuesta permite una mayor claridad, resolución y una mejor definición del contorno de la aguja del procedimiento [43].
La ecografía compuesta de frecuencia obtiene escaneos de varias frecuencias diferentes, produciendo patrones de artefactos moteados variables en cada cuadro. A continuación, se promedian los fotogramas producidos, lo que reduce el aspecto moteado y granulado que se observa en la ecografía convencional. Este resultado es una imagen ecográfica anatómica mejorada de las estructuras tisulares, pero no una mejora de la calidad de imagen de la aguja del procedimiento [44].
12. FRECUENCIA DE LA SONDA DE ULTRASONIDO (PROFUNDIDAD) POTENCIA ACÚSTICA Y GANANCIA
La sonda de ultrasonido que se usa con más frecuencia durante la UGIP es un transductor de frecuencia de 5 a 10 MHz. Se sabe que esta frecuencia particular del cabezal de exploración por ultrasonido proporciona una buena resolución espacial para los nervios y el plexo nervioso a una profundidad de 1 a 5 cm [45]. A menudo se utiliza una sonda de ultrasonido de frecuencia más baja, de 2 a 5 MHz, para visualizar estructuras nerviosas y plexos nerviosos más profundas. Sin embargo, la resolución tanto de las estructuras anatómicas como de la aguja del procedimiento se vuelve menos definitiva al aumentar la profundidad y el uso de transductores de ultrasonido de menor frecuencia. La sonda de ultrasonido de mayor frecuencia, con frecuencias de transductor de hasta 18 MHz, se usa con mayor frecuencia para intervenciones en las estructuras más superficiales, como los nervios de la mano y el antebrazo [46]. Los controles del dispositivo de ultrasonido que pueden ajustar la profundidad, la potencia acústica y la ganancia permitirán una(s) opción(es) para enfocar el haz de ultrasonido a un nivel óptimo y brindar una imagen de ultrasonido mejorada. Sin embargo, este potencial de ajuste de la máquina de ultrasonido puede tener solo un impacto limitado en la visibilidad de la aguja del procedimiento fuera de su optimización regular de la imagen ecográfica.
13. COMPENSACIÓN DE GANANCIA DE TIEMPO E IMÁGENES ARMÓNICAS
Las opciones de control de compensación de ganancia de tiempo en una máquina de ultrasonido permitirán ajustar el brillo de la imagen a profundidades variables. Además, los cambios y ajustes realizados en la compensación de ganancia pueden minimizar muchos de los artefactos sonográficos producidos cuando el haz acústico de ultrasonido viaja a través de la piel y otras capas superficiales. La opción de control de compensación de ganancia de tiempo no solo puede reducir el ruido producido por los artefactos del tejido, sino que también puede reducir los artefactos de la señal principal de la aguja del procedimiento.
Otra función de los dispositivos de ultrasonido más modernos es la obtención de imágenes armónicas. Esta función brinda la capacidad de suprimir la reverberación y varios otros tipos de artefactos de ruido producidos por las estructuras de la piel y las paredes del cuerpo. La tecnología de imágenes armónicas se basa en la comprensión de que los tejidos del cuerpo producen una señal armónica débil pero utilizable que puede ser detectada y amplificada por la unidad ecográfica. La capacidad de generación de imágenes armónicas luego usa estas señales armónicas detectadas y aplica ruido de baja frecuencia y alta amplitud que se puede usar para mejorar una imagen de ultrasonido [47]. Los informes resultantes de las imágenes armónicas de la visualización de la aguja del procedimiento son mixtos y varían desde imágenes de ultrasonido superiores hasta imágenes de la aguja del procedimiento que se consideran inferiores en comparación con un dispositivo de ultrasonido convencional sin capacidad de imágenes armónicas [44, 48]. El impacto del nuevo tipo de imágenes armónicas, técnicas de banda ancha, está por explorarse.
14. MODOS DE BRILLO, MOVIMIENTO Y DOPPLER
El modo B convencional (B significa brillo) sirve como la modalidad de dispositivo ecográfico en escala de grises que se usa actualmente, que generalmente se usa cuando se realiza UGIP. Las máquinas de ultrasonido en modo M (M stand of motion) se utilizan para evaluar el movimiento de las estructuras dentro del cuerpo. Por lo general, las máquinas de ultrasonido modernas muestran la imagen en modo M junto a una versión más pequeña de la imagen en modo B original en la pantalla. Cuando se utilizan dispositivos de ultrasonido 2D, el modo M se enfoca en la estructura objetivo y mostrará su movimiento a lo largo del tiempo en forma de una línea ondulante que se altera de acuerdo con las estructuras de tejido en movimiento. El modo M tiene un uso limitado durante la UGIP y no afecta ni mejora la visibilidad de la aguja del procedimiento.
Una tercera modalidad de imagen equipada en las modernas máquinas de ultrasonido es el modo Doppler, compuesto por la sensibilidad Doppler y el Doppler de potencia. La capacidad del modo Doppler puede diferenciar el flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos de otras estructuras tisulares de aspecto similar y puede utilizarse para evitar teóricamente la penetración no intencionada del vaso o el traumatismo por una aguja de procedimiento, ya que se puede identificar el vaso sanguíneo (Figura 23). Las capacidades de Doppler también se pueden usar para mejorar la calidad y claridad de las imágenes de la aguja del procedimiento junto con otros métodos y herramientas descritos en la sección "mejora".
Fig. 23 El Doppler puede ayudar a prevenir la penetración involuntaria de un vaso o la inyección intravascular (a, b). El uso de Doppler puede ayudar en la visualización de los vasos que se deben evitar al someterse a procedimientos guiados por ultrasonido. El panel (a) muestra la detección de flujo sanguíneo con Doppler en la arteria vertebral (flecha roja) a nivel de la columna cervical C7 en decúbito prono. El panel (b) muestra una aguja (flechas blancas) que evita el vaso previamente identificado (flecha roja) en la ecografía Doppler en una posición lateral. Fantoma combinado de ultrasonido y fluoroscopia para inyecciones transforaminales cervicales
15. IMAGEN ULTRASONICA 3D Y 4D
Las imágenes de ultrasonido 2D típicas capturan y muestran una imagen de ultrasonido plana en dos planos y son análogas o similares a la fluoroscopia actual. La tecnología de ultrasonido 3D captura imágenes en múltiples planos y en diferentes ángulos. La imagen de ultrasonido 3D resultante se puede mostrar en una representación o esquema 3D de estructuras escaneadas. Clendenen et al. describen las ventajas de las imágenes estáticas en 3D. al comparar las diferencias entre la imagen radiográfica simple (análoga a la ecografía 2D) y la tomografía computarizada convencional (análoga a la ecografía 3D estática) [49]. Las imágenes de ultrasonido 3D en tiempo real (3D dinámico y, a veces, denominadas imágenes 4D) agregan tiempo como un cuarto eje a las dimensiones X, Y y Z tradicionales. Las imágenes dinámicas en 3D (4D) permiten el seguimiento en tiempo real de una intervención que es comparable a las tecnologías de TC o IRM en tiempo real, pero con niveles de simplicidad, seguridad y costo que son difíciles de comparar. La tecnología de ultrasonido 4D actual tiene limitaciones relacionadas con el escaneo y la visibilidad de las intervenciones superficiales que se basan en las mismas limitaciones actuales que están asociadas con la frecuencia de la sonda de ultrasonido 3D [49]. Sin embargo, recientemente hemos sido testigos de mejoras significativas en la tecnología de ultrasonido y anticipamos que dicha tecnología continuará mejorando rápidamente.
Inicialmente, las imágenes de ultrasonido 3D se producían moviendo a mano alzada la sonda de ultrasonido 2D regular sobre la piel. Esta maniobra fue seguida luego por un procedimiento de reconstrucción que es similar al utilizado en la tomografía computarizada, pero es engorroso y requiere mucho tiempo [50]. A pesar de la introducción de transductores 2D especiales equipados con un receptor giratorio dentro de la sonda de ultrasonido y que proporcionan excelentes imágenes 3D biplano y multiplano, la reproducción de la imagen es estática y no se visualiza en tiempo real. Con las imágenes de ultrasonido 4D, hay un retraso pequeño pero notable en la imagen 3D en tiempo real de la aguja del procedimiento. Además, no se han informado beneficios obvios en términos de una mejor visualización de la aguja del procedimiento con los transductores de ultrasonido 2D especiales [31], y estos transductores son engorrosos para propósitos de UGIP.
Las limitaciones tecnológicas actuales de los transductores de ultrasonido 3D se derivan de la dificultad de producir sondas de ultrasonido pequeñas y maniobrables que sean capaces de albergar la maquinaria mecánica de escaneo necesaria y avanzada (Figura 24). Sin embargo, el seguimiento en tiempo real de las agujas del procedimiento con este tipo de transductores de ultrasonido podría ser potencialmente superior a las imágenes producidas por las tecnologías ecográficas actuales, especialmente en manos experimentadas (Figura 25).
Fig. 24 Ultrasonido de aguja 3D y visibilidad de la aguja. Esta es una sonda de ultrasonido 3D. Actualmente, las sondas de ultrasonido 3D son más grandes que sus contrapartes 2D. Sin embargo, se están desarrollando sondas de ultrasonido 3D más nuevas y más pequeñas.
Fig. 25 Imagen 3D de la aguja en el fantasma. Aquí, una aguja se visualiza dentro de un fantoma de ultrasonido bajo ultrasonido 3D en tiempo real, también llamado ultrasonido 4D. La aguja se visualiza claramente en 3D a la izquierda (flecha roja izquierda) y es menos visible bajo ultrasonido convencional a la derecha (flecha roja derecha).
Otro avance reciente en la tecnología de ultrasonido 3D es el transductor de matriz matricial. La creación de imágenes de ultrasonido 3D y 4D se ha desarrollado independientemente de la sonda de ultrasonido de matriz dirigida mecánicamente con el uso de un transductor de matriz de matriz. Estas sondas son más pequeñas y livianas y tienen mejores perfiles ergonómicos. El desarrollo de transductores de ultrasonido de matriz ha dado como resultado transductores más pequeños y, al mismo tiempo, ha aumentado la velocidad de adquisición y procesamiento de datos aproximadamente tres veces más rápido que un transductor de ultrasonido de matriz dirigido mecánicamente convencional. Esto se traduce en una verdadera experiencia 4D y podría mejorar la maniobrabilidad del transductor y la visualización de la aguja del procedimiento [49, 51].
16. AVANCES RECIENTES EN IMÁGENES POR ULTRASONIDO Y VISIBILIDAD DE LA AGUJA DE PROCEDIMIENTO
El procesamiento complejo de señales, los transductores de banda ancha, el aumento del ancho de banda del escáner, el software actualizable y otros desarrollos tecnológicos recientes han logrado mejoras en la investigación en la calidad de la imagen de ultrasonido [52–54]. El aumento de la frecuencia del haz de ultrasonido de los sistemas ecográficos hasta 50 MHz podría mejorar la calidad de la imagen, especialmente cuando las estructuras diana de la UGIP son superficiales o durante la UGIP en la población de pacientes pediátricos [55]. La combinación de ultrasonido con otras tecnologías de imágenes, como la fluoroscopia, la tomografía computarizada y la resonancia magnética [56, 57], puede representar una estrategia de alto rendimiento para una mejor localización de las agujas del procedimiento durante una intervención UGIP. Uno de los sistemas de imágenes duales más nuevos que se están desarrollando actualmente es una combinación de imágenes fotoacústicas y de ultrasonido [58]. Estos avances, junto con otras tecnologías en imágenes ecográficas, están en transición de la investigación a la posible implementación clínica, y aún no se ha determinado el impacto de estas tecnologías en la visibilidad de la aguja del procedimiento.
Para obtener una visibilidad óptima de la imagen ecográfica de la aguja del procedimiento, primero es importante adquirir destreza manual, aplicar las tecnologías de ultrasonido avanzadas y mantener manipulaciones experimentadas del transductor de ultrasonido/aguja. Las tecnologías de optimización automática de la imagen de ultrasonido que se han desarrollado y están disponibles en las modernas máquinas de ultrasonido son medidas adicionales para ayudar a proporcionar una mejor visualización de la aguja de procedimiento. Estas tecnologías de optimización automática permiten al médico elegir entre modos preestablecidos optimizados para visualizar ciertos tejidos y estructuras como vasculares, musculares, mamarias y otras [59]. Los avances recientes en la detección de bordes ecográficos han dado como resultado una tecnología que puede identificar y asumir el marcado automático de colores de nervios (amarillo), músculos (marrón), arterias (rojo) y venas (azul) y posiblemente estará disponible en un futuro próximo [60]. , 61].
La incorporación de sistemas UGIP a la red de Internet puede proporcionar beneficios clínicos específicos al permitir consultas en línea en tiempo real por parte de especialistas en manejo del dolor, sugerencias de mejora de imágenes de estructuras objetivo, asistencia para la visualización de agujas de procedimientos y confirmación proporcionada por profesionales de ultrasonido experimentados [62]. Sin embargo, la optimización de la imagen de las estructuras diana ecográficas no proporciona automáticamente una visibilidad adecuada de la aguja del procedimiento. Incluso a pesar de los muchos avances realizados hacia las mejoras tecnológicas de imágenes por ultrasonido, no siempre se ha traducido en una mejor visualización de la aguja del procedimiento [31]. Una posible explicación de la disociación entre la optimización de imágenes de ultrasonido de estructura específica y los avances hacia la mejora de la visualización de la aguja del procedimiento es que la aplicación tradicional de ultrasonido en medicina generalmente se enfoca en imágenes y diagnóstico. Aunque se siguen realizando algunos esfuerzos e intentos para mejorar los sistemas ecográficos de modo que puedan ajustarse para permitir que los instrumentos intervencionistas y las agujas de procedimiento produzcan una visibilidad más óptima bajo la formación de imágenes por ultrasonido. Desafortunadamente, dichos sistemas generalmente se han limitado a mejorar la visualización ecográfica de instrumentos quirúrgicos o unidades de imágenes asistidas por computadora y al desarrollo de sistemas robóticos para UGIP [63-66]. Los avances en la tecnología de ultrasonido y la mejora en el desarrollo de agujas de procedimiento para UGIP parecen estar algo desconectados, posiblemente debido a la estrecha especialización de los fabricantes de agujas de procedimiento y máquinas de ultrasonido. Sin embargo, esta brecha se ha reducido recientemente debido al hecho de que hay un número creciente de agujas de procedimiento mejoradas y UGIP que se están desarrollando en varios campos diferentes de la medicina. Ha habido avances en el desarrollo de tecnología que puede disminuir los artefactos ecográficos producidos por el gas de la ablación por radiofrecuencia y los creados durante las intervenciones asociadas con la crioablación que siguen siendo pertinentes para la medicina del dolor [29, 67].
Hay razones para creer que está en marcha una coordinación concertada de esfuerzos hacia los fabricantes de equipos ecográficos y agujas de procedimientos para mejorar la visibilidad de las agujas para las intervenciones UGIP. Dichos esfuerzos de desarrollo probablemente se traducirán en una asociación con la tecnología ecográfica diseñada específicamente para el creciente campo de la medicina intervencionista del dolor y puede representar un nicho prometedor, práctico, científico y comercial para la especialidad. El tema importante actual que sigue siendo una variable crucial es la necesidad de desarrollar más tecnología que mejorará asegurando consistentemente la alineación apropiada de la aguja de procedimiento con el transductor de ultrasonido. Esto sigue siendo uno de los aspectos importantes de la UGIP y la medicina intervencionista del dolor que, si se domina, al final producirá un procedimiento intervencionista exitoso para el paciente [31].
17. ALINEACIÓN AGUJA-SONDA
Necesidad de alineación de la aguja del procedimiento y la sonda de ultrasonido
Un ancho de haz de ultrasonido típico que se emite desde una sonda de ultrasonido es solo de aproximadamente 1 mm (Figura 26). Por lo tanto, la obtención de imágenes de una aguja de procedimiento a menudo puede ser complicada como resultado de la desalineación del haz de ultrasonido y la aguja durante una técnica "en el plano" de anestesia regional y procedimientos UGIP. Sigue siendo relativamente fácil que la aguja de procedimiento se desvíe de debajo del estrecho haz de ultrasonido, por lo que sigue siendo necesaria la diligencia, ya que incluso los pequeños movimientos de la sonda o aguja de ultrasonido darán como resultado la pérdida de la imagen de la aguja de procedimiento en la pantalla de ultrasonido. Como resultado de la incapacidad de mantener la imagen de ultrasonido de una aguja de procedimiento, tanto la anestesia regional como las técnicas UGIP pueden llevar a tiempos de procedimiento prolongados o resultar en un aumento de la tasa de complicaciones debido a daños estructurales y tisulares no intencionales. Por lo tanto, la visualización exitosa de la aguja del procedimiento de ultrasonido sigue siendo importante, y el posicionamiento, el avance y la manipulación cuidadosos de la aguja en relación con la sonda de ultrasonido son de vital importancia [4, 31].
Fig. 26 La necesidad de alineación. La sonda de ultrasonido (flecha azul) emite un haz muy estrecho (forma redondeada) de cerca de 1 mm de ancho (flechas rojas) que se ensancha con la distancia de la sonda. Esta pequeña área puede dificultar la visualización de la aguja (flecha negra) si está desalineada. Fantasma de tofu.
18. ENFOQUE DE AGUJA “EN EL PLANO” Y “FUERA DEL PLANO”: INTERPOSICIONES CLÁSICAS DE SONDA-AGUJA
Se han sugerido varias estrategias para la visualización y obtención de imágenes por ultrasonido de la aguja del procedimiento, sin embargo, existen dos técnicas clásicas conocidas como el enfoque "en el plano" (IP) y la huella de la sonda "fuera del plano". El enfoque IP se basa en un concepto de visualización de la aguja del procedimiento como una línea brillante hiperecoica. El enfoque OOP se logra insertando la aguja debajo de la línea media (generalmente) y perpendicular a la huella de la sonda de ultrasonido en un eje corto al haz de ultrasonido donde la punta/eje de la aguja aparece como un punto hiperecoico brillante (Figura 27).
Fig. 27 Técnicas en el plano (IP) y fuera del plano (OOP). Esta es la técnica en el plano. La aguja se mantiene insertada paralela a la sonda (a) y se ve (flechas blancas) en el eje largo en la ecografía (b). La técnica fuera del plano se demuestra en el panel (c). El enfoque fuera del plano se logra insertando la aguja en el eje corto del haz y, por lo tanto, la punta de la aguja (flecha blanca) aparece como un punto hiperecoico brillante (d). N nervio ciático por encima de la fosa poplítea.
Una desventaja identificada del enfoque IP que se cita a menudo es que la aguja del procedimiento puede desviarse más fácilmente del estrecho haz de ultrasonido y provocar o causar posibles complicaciones y alargar el tiempo del procedimiento de bloqueo si no se pueden obtener imágenes de la aguja durante la intervención de manejo del dolor seleccionada. . Otra desventaja potencial del enfoque IP es la reverberación asociada creada por el eje largo del eje de la aguja que puede afectar la detección de estructuras debajo del eje de la aguja del procedimiento de imágenes. Una desventaja del enfoque OOP está asociada con una incapacidad o mayor dificultad para seguir con precisión la aguja del procedimiento hasta el objetivo seleccionado. Otra complicación asociada con la técnica OOP es la falta de seguridad o la incapacidad para confirmar si el punto hiperecoico que se ve en la imagen de ultrasonido es una aproximación de la punta de la aguja del procedimiento o una aproximación del eje de la aguja. Una consideración importante al comparar o seleccionar entre las dos técnicas (IP o OOP) es que el enfoque IP requiere una inserción de dos a tres veces más larga de la aguja para alcanzar el objetivo deseado en comparación con el enfoque OOP junto con el potencial asociado para crear pacientes adicionales. malestar. Queda claro que existen algunos inconvenientes en los enfoques con aguja de procedimiento IP y OOP cuando se realiza anestesia regional y UGIP. Por lo tanto, es necesario adquirir experiencia con ambos enfoques para seleccionar la técnica más adecuada para cada procedimiento en particular. Como alternativa adicional, el abordaje del plano oblicuo es otra técnica que se puede considerar al seleccionar el manejo del dolor guiado por ultrasonido en una búsqueda para minimizar o eliminar algunos de los inconvenientes de un abordaje IP o OOP para la visualización de la aguja del procedimiento [68].
19. ENFOQUE CON AGUJA PLANA OBLICUA PARA EL MANEJO DEL DOLOR GUIADO POR ULTRASONIDO
El enfoque de plano oblicuo se logra observando las estructuras anatómicas objetivo (incluidos los nervios y los vasos) en el eje corto y colocando la aguja del procedimiento en el eje largo de la sonda de ultrasonido. Este enfoque le permite al operador obtener una vista óptima del objetivo subyacente y las estructuras circundantes mientras mantiene una visualización continua de la aguja del procedimiento y el eje de la aguja durante el movimiento y la manipulación [68, 69] (Figura 28). Se ha encontrado que el enfoque del plano oblicuo es útil en ciertos procedimientos donde el nervio objetivo puede ser tradicionalmente difícil de visualizar. Como ejemplo de tal situación, el nervio femoral (lateral e inferior a la arteria femoral) típicamente tiene una forma engrosada ya que está encajado entre el músculo ilíaco y la fascia hiperecoica que puede conducir a cierto grado de obstrucción de una vista ecográfica óptima. El enfoque oblicuo a menudo conserva las ventajas de la técnica OOP al tiempo que permite una visión más clara del eje y la punta de la aguja del procedimiento durante el avance [68].
Fig. 28 La técnica del plano oblicuo (a, b). El enfoque de plano oblicuo se logra observando la vista de eje corto para visualizar las estructuras anatómicas de destino, incluidos los nervios y los vasos, pero coloca la aguja en el eje largo de la sonda. El panel (a) muestra el posicionamiento de la aguja y la sonda para la vista oblicua. El panel (b) muestra la imagen de la aguja (flechas) en la ecografía en la vista oblicua. fantasma azul.
20. ENFOQUE DE IMÁGENES CON AGUJA BIPLANE PARA EL MANEJO DEL DOLOR GUIADO POR ULTRASONIDO
Algunas de las unidades de ultrasonido 2D y máquinas con capacidades 3D permiten combinar imágenes en diferentes planos (en “tiempo real”) en la misma pantalla de ultrasonido. Esto permite al médico observar tanto las estructuras anatómicas como la aguja en dos o más planos simultáneamente. Por ejemplo, un vaso podría verse en el eje largo o en el eje transversal al mismo tiempo en una pantalla de ultrasonido dividida. Se utiliza un transductor biplano para la ecografía 2D y las sondas de ultrasonido 3D producen imágenes multiplanares. Tanto las técnicas de imagen biplano como multiplano pueden tener un gran potencial para mejorar la visualización de agujas y los procedimientos de UGIP, pero como la tecnología aún es relativamente nueva, aún no se ha establecido su utilidad. Sin embargo, es poco probable que las capacidades de imagen biplano reemplacen las técnicas fundamentales del procedimiento básico de alineación de la aguja y el transductor, que mejoran en gran medida la visibilidad de la punta y el eje de la aguja [26].
21. GUÍAS DE AGUJA PARA PROCEDIMIENTOS MECÁNICOS Y ÓPTICOS
La importancia de la alineación de la aguja del procedimiento con el haz de la sonda de ultrasonido ha impulsado la consideración y el desarrollo de varios tipos de guías para la estabilización de la aguja y para la dirección de la trayectoria de la aguja. Estas guías de aguja de procedimiento están diseñadas para alinear y sincronizar la aguja con la posición de la sonda del transductor de ultrasonido y esencialmente mantienen la trayectoria de la aguja bajo el haz de ultrasonido. Se han descrito varios tipos de guías de aguja para procedimientos, como la guía de aguja mecánica, que es un dispositivo conectado directamente a la sonda de ultrasonido y que se usa para alinear la aguja de procedimiento de modo que su trayectoria permanezca bajo el haz de ultrasonido. Dichos dispositivos de guía de aguja para procedimientos están diseñados para coincidir con tipos específicos de sondas de ultrasonido y con la intención de que, a medida que avanza la aguja para procedimientos, se dirija en un camino bajo el haz de ultrasonidos (Figura 29). Inicialmente, este tipo de dispositivos de guía se introdujeron en la práctica clínica para la realización de biopsias, y los dispositivos de guía ayudaron a facilitar los procedimientos realizados por médicos menos experimentados [70]. Los dispositivos de aguja desarrollados para el procedimiento de guía por ultrasonido se mencionan de forma rutinaria en la literatura, ya que describen técnicas para optimizar la visualización de la aguja bajo ultrasonido para anestesia regional [26].
Fig. 29 Guías de aguja mecánicas (a, b). Las guías de aguja mecánicas pueden mejorar significativamente la visibilidad de la aguja al estabilizar tanto el transductor como la aguja. El panel (a) muestra la guía de aguja mecánica CIVCO. El panel (b) muestra la aguja (flechas) bajo guía mecánica.
Se ha demostrado que la guía mecánica de la aguja reduce significativamente (2 veces) el tiempo necesario para realizar con seguridad los procedimientos UGIP. El uso de dichos dispositivos también ha demostrado una visualización superior de la aguja cuando los residentes sin experiencia lo prueban y realizan procedimientos UGIP simulados en fantasmas porcinos. La visibilidad de la aguja demostró ser aproximadamente un 30 % mejor con el uso de dispositivos de guía de aguja para procedimientos mecánicos, y los alumnos clasificaron su satisfacción con los dispositivos de guía de aguja significativamente mejor que con las técnicas "a mano alzada" [13, 71]. Sin embargo, el desempeño de rutina de UGIP generalmente requiere ajustes frecuentes en la(s) dirección(es) de la trayectoria de la aguja, lo que podría ser un inconveniente potencial de un dispositivo de guía mecánico rígido. Puede que no sea fácil lograr una visualización óptima del tejido circundante, las estructuras de destino de los nervios y la dirección de la aguja del procedimiento con el uso de un dispositivo de guía de aguja mecánico rígido, ya que a menudo es necesario y requiere que se realicen ajustes dinámicos de la aguja durante la UGIP [31]. Por lo tanto, el papel de los dispositivos mecánicos rígidos de guía de aguja para facilitar la visualización de la aguja del procedimiento durante las intervenciones y procedimientos de manejo del dolor aún no se ha determinado [31].
Se han desarrollado y probado dispositivos de guía de aguja mecánicos ajustables para superar los inconvenientes de los dispositivos mecánicos rígidos [72]. Varios tipos de dispositivos mecánicos para guiar las agujas de los procedimientos han creado una base y han impulsado la producción de sistemas UGIP guiados por robot. Sin embargo, las aplicaciones prácticas de los enfoques guiados por robot para UGIP actualmente parecen ser limitadas. Tsui desarrolló y describió una solución potencial para las deficiencias de los diversos dispositivos de guía de aguja por medio de un dispositivo basado en un sistema láser. El dispositivo de guía láser está diseñado para facilitar la alineación de la aguja UGIP y la sonda de ultrasonido [73]. Esta guía de aguja de procedimiento óptico se compone de un rayo láser que permite un fácil ajuste de la posición de la aguja de procedimiento según sea necesario (Figura 30). Se ha determinado que esta guía de aguja óptica proporciona un rastro visual inequívoco de la alineación precisa del haz de la aguja y, por lo tanto, puede ser útil para enseñar y desarrollar la coordinación bimanual para los alumnos. Por lo general, se necesitan agujas de procedimiento más largas cuando se usa este dispositivo láser, ya que una parte más grande del eje de la aguja del procedimiento debe sobresalir de la piel durante el procedimiento UGIP para permitir la alineación de la aguja y el rayo láser [31].
Fig. 30 Guía de aguja óptica (a, b). El dispositivo Tsui mejora la visualización de la aguja mejorando la alineación. El panel (a) muestra el dispositivo Tsui delimitando claramente el ángulo de entrada y las agujas en relación con la sonda con el haz de luz (rojo). El panel (b) muestra la inserción de la aguja (flechas) bajo la guía de la guía óptica.
22. SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO DE AGUJA DE PROCEDIMIENTO AVANZADO
La mayoría de los profesionales experimentados que usan ultrasonido prefieren realizar la UGIP usando técnicas de "manos libres" en las que el operador puede manipular libremente el transductor de ultrasonido con una mano y la aguja del procedimiento con la otra mano. La técnica a mano alzada ofrece flexibilidad en el posicionamiento de la aguja del procedimiento durante su colocación y avance hacia la(s) estructura(s) de destino [31]. Incluso para un médico experimentado, a veces puede ser difícil mantener a la vista tanto la aguja como el objetivo mientras se evitan varias estructuras de tejido, vasos sanguíneos y otras estructuras nerviosas [2–4, 74].
Una solución potencial para mejorar la guía del médico para predecir la trayectoria de la aguja de un procedimiento es un sistema de posicionamiento avanzado que utiliza sistemas de seguimiento óptico o electromagnético [75–78]. Este sistema de seguimiento en particular utiliza un sensor conectado a una sonda de ultrasonido y otro sensor conectado al centro de la aguja del procedimiento. Este dispositivo utiliza un sistema de seguimiento electromagnético y realiza cálculos que pueden predecir la trayectoria de la aguja del procedimiento que luego se extrapola y se muestra (en la pantalla) como una estimación de la trayectoria anticipada de la aguja del procedimiento.
Los desarrollos iniciales para el sistema de seguimiento electromagnético se describieron como unidades separadas que fueron diseñadas para adquirir imágenes de ultrasonido de máquinas de ultrasonido convencionales que tienen un puerto de salida [79]. Este tipo de sistema de posicionamiento recrearía imágenes ecográficas obtenidas de la máquina de ultrasonido y combinaría esta imagen real con la trayectoria prevista de la aguja en una pantalla separada. La última tecnología permite incorporar a los ecógrafos actuales sistemas de posicionamiento avanzados (Fig. 31). La mayoría de los fabricantes de equipos sonográficos están desarrollando activamente este tipo particular de tecnología para procedimientos de posicionamiento avanzados que se utilizarán en UGIP para sistemas 2D, 3D y 4D. Las ablaciones combinadas de ultrasonido y TAC o ultrasonido y resonancia magnética por radiofrecuencia junto con otras intervenciones de medicamentos para el dolor pueden emplear sistemas avanzados de posicionamiento de herramientas intervencionistas en un futuro cercano [66, 77].
Fig. 31 Sistemas avanzados de posicionamiento por ultrasonido (US) (a, b). Los sistemas de posicionamiento avanzado de EE. UU. utilizan tecnologías de seguimiento óptico o electromagnético que calculan la proyección de la aguja, que luego se muestra como una predicción de la trayectoria futura de la aguja en la pantalla. El panel (a) muestra la aguja en un enfoque en plano oblicuo (flecha azul + flecha verde) y extrapola la dirección de la aguja mostrada por la línea verde punteada. La punta de la aguja está marcada por la flecha roja del dispositivo. El panel (b) muestra la aguja en un enfoque fuera del plano y nuevamente extrapola la dirección de la aguja (flecha azul) mostrada por una línea verde punteada (flecha verde). Nuevamente, la punta de la aguja está marcada por el dispositivo (flecha roja). Ultrasonido GPS, usado con permiso de Ultrasonix. fantasma azul.
23. EL “ARTE” DE ESCANEAR PARA UNA MEJOR VISUALIZACIÓN DE LA AGUJA DEL PROCEDIMIENTO
Los avances en los sistemas de posicionamiento de agujas que permiten que UGIP se vuelva más eficiente, interactivo, seguro y objetivo, de modo que probablemente compense algunas de las dificultades y deficiencias actuales en el aprendizaje de UGIP, continuarán desarrollándose. Sin embargo, es poco probable que dicho sistema de posicionamiento reemplace las habilidades de alineación del transductor de aguja que se practican actualmente, ya que seguirán siendo una parte integral del rendimiento de UGIP. Marhofer y Chan describieron varios movimientos del transductor de ultrasonido que pueden mejorar la visualización de la punta de la aguja del procedimiento y enfatizan que dichos movimientos del transductor y la aguja deben ser deliberados y lentos. Marhofer y Chan enfatizan además que el médico mueve o manipula solo una parte del sistema a la vez (es decir, solo mueve el transductor de ultrasonido o la aguja para optimizar la visualización de la punta de la aguja del procedimiento). Estos movimientos lentos y deliberados deben mantenerse separados o independientes entre sí (mover la aguja o la sonda) para minimizar los pasos o maniobras de reposicionamiento (deslizamiento, inclinación, rotación de la sonda) que pueden prolongar el rendimiento de la UGIP. El capítulo continúa describiendo el "ART" de las técnicas de exploración por ultrasonido como una herramienta útil para los movimientos efectivos del transductor de ultrasonido donde (1) el deslizamiento se denomina alineación (A), ya sea en el plano o fuera del plano a medida que el transductor se desliza sobre la piel. superficie, (2) rotación (R) se refiere al movimiento en sentido horario y antihorario del transductor de ultrasonido, y (3) inclinación (T) se refiere a la inclinación del transductor para maximizar la señal del haz de ultrasonido para mantener lo mejor posible un ángulo de incidencia a 90° (Figura 32).
Fig. 32 Alineación de la sonda y la aguja mediante rotación, deslizamiento e inclinación. La alineación de la sonda y la aguja por rotación, deslizamiento e inclinación son factores importantes en la visualización exitosa de la aguja. El panel (a) muestra la sonda y la aguja alineadas en la técnica en el plano. Los paneles (b) y (c) giran la sonda en sentido horario y antihorario. Los paneles (d) y (e) inclinan la sonda hacia adelante y hacia atrás. fantasma azul.
24. ERGONOMÍA PARA UNA MEJOR VISIBILIDAD DE LA AGUJA DEL PROCEDIMIENTO
Se encontró que el movimiento no intencional o no deliberado de la sonda de ultrasonido es el segundo error más común realizado por los alumnos durante los procedimientos de anestesia regional y UGIP [3]. Una imagen de ultrasonido satisfactoria de las estructuras objetivo (p. ej., un nervio) y la aguja del procedimiento podrían perderse fácil y rápidamente incluso con manipulaciones menores o pequeñas (deslizamiento) de la sonda de ultrasonido que ha sido preparada (colocada en gel de ultrasonido) para anestesia regional y UGIP. Estos movimientos de la sonda de ultrasonido aparentemente menores o pequeños, causados comúnmente durante los intentos de alcanzar los suministros o la mala ergonomía, por ejemplo, son errores que deben tenerse en cuenta para evitar prolongar el rendimiento del procedimiento UGIP. Sitios et al. demostró que los practicantes novatos cometieron errores (aproximadamente el 10 %) que consistían en una mala ergonomía y fatiga del operador [3]. La fatiga del operador durante la UGIP generalmente se presenta como la necesidad de cambiar las manos que sostienen la sonda de ultrasonido durante la realización de un procedimiento, la necesidad de usar ambas manos en la sonda de ultrasonido y temblores o temblores en las manos. Estos problemas de fatiga y los movimientos pequeños o menores de la sonda de ultrasonido pueden comprometer aún más la visualización de la aguja del procedimiento, así como la eficiencia y el éxito de la UGIP.
Para superar algunos problemas que comprometen el éxito de la UGIP, se debe manipular la sonda de ultrasonido y se deben tomar medidas para estabilizar adecuadamente el posicionamiento de la sonda de ultrasonido y, al mismo tiempo, tomar medidas para minimizar la fatiga del operador. Para mejorar las técnicas de estabilización de la sonda de ultrasonido, el operador debe usar técnicas de manos libres durante los procedimientos UGIP. Las técnicas de mano alzada se realizan haciendo que la mano del transductor de ultrasonido del operador funcione como estabilizador del transductor de ultrasonido y para localizar y mantener la estructura objetivo en la pantalla de imagen de ultrasonido. El médico también puede considerar usar los dedos en reposo de la mano utilizada para sostener la sonda de ultrasonido para aplicar presión hacia abajo, lo que puede minimizar el movimiento de la sonda y reducir la fatiga del operador (Figura 33). La técnica de manos libres también puede disminuir el deslizamiento de la sonda de ultrasonido sobre la superficie de la piel cubierta de gel.
Fig. 33 Técnica a mano alzada. Las técnicas de mano alzada se realizan haciendo que la mano del transductor de ultrasonido del operador funcione como estabilizador del transductor de ultrasonido y para localizar y mantener la estructura objetivo en la pantalla de imagen de ultrasonido. El médico también puede considerar usar los dedos en reposo de la mano utilizada para sostener la sonda de ultrasonido para aplicar presión hacia abajo, lo que puede minimizar el movimiento de la sonda y reducir la fatiga del operador. La técnica también puede disminuir el deslizamiento de la sonda de ultrasonido sobre la superficie de la piel cubierta de gel.
Al realizar procedimientos UGIP, siempre es útil realizar una ecografía previa al procedimiento de las estructuras objetivo y el área de tejido circundante y luego marcar o identificar (en la piel del paciente) la posición óptima de la sonda delineando la huella de la sonda de ultrasonido colocada donde la imagen objetivo más ideal es la mejor. visualizado. Esta medida rápida, fácil y beneficiosa puede minimizar o evitar movimientos excesivos de la aguja y la sonda de ultrasonido durante la intervención de la UGIP, lo que podría traducirse en procedimientos de UGIP ineficientes y lentos, así como en posibles daños estructurales no intencionales (Figura 34). Para optimizar aún más la visualización del ultrasonido de la aguja del procedimiento y disminuir la fatiga del operador, se deben tomar medidas simples para mejorar la ergonomía del médico. Algunas medidas sencillas para mejorar la ergonomía del operador son preparar todos los suministros necesarios antes de preparar la sonda de ultrasonido y colocarla en una funda estéril, así como elevar la altura de la cama del paciente para mantener la postura adecuada del operador. Para mejorar aún más la alineación de la aguja del procedimiento y la sonda de ultrasonido, además de disminuir la fatiga del operador, existen carros especiales diseñados para UGIP, geles adhesivos de ultrasonido y brazos mecánicos estabilizadores para minimizar los movimientos del transductor de ultrasonido [60, 80–83] (Figura 34).
Fig. 34 Marcaje de la piel. El marcado del sitio de la piel del paciente permite al operador mejorar la alineación. Esto es especialmente cierto en casos de movimiento del paciente o pérdida de la alineación anterior de la aguja de la sonda.
25. MEJORA Y TÉCNICAS PARA MEJORAR LA LOCALIZACIÓN DE LA AGUJA DEL PROCEDIMIENTO
Efecto ecográfico básico de realce
El realce es la descripción de lo que ocurre y lo que se ve en una imagen de ultrasonido cuando el tejido con baja impedancia acústica, como la sangre dentro de una estructura vascular, realza la pared del vaso que lo contiene como una señal de ultrasonido que lo hace parecer hiperecogénico. De manera similar, el concepto de mejora también puede mejorar la visualización de una aguja de procedimiento dentro de una estructura vascular o ciertos tejidos (por ejemplo, grasa) que tienen una impedancia acústica más baja en comparación con la aguja (Figura 35).
Fig. 35 Realce de aguja. El realce de la aguja dentro de la pared del vaso se produce debido a una mayor diferencia en la impedancia acústica entre la aguja y el fluido del vaso. El eje de la aguja en el sitio de entrada en la pared del vaso no resalta tan brillantemente como la punta dentro de la pared del vaso.
Una comprensión y aplicación del concepto de mejora podría proporcionar valor en situaciones en las que la localización y el seguimiento de la aguja del procedimiento pueden resultar difíciles durante los procedimientos UGIP. A pesar del uso de agujas de procedimiento ecogénicas y tecnología ecográfica avanzada junto con la manipulación experta y experimentada de agujas y sondas de ultrasonido, realizar una UGIP en todas las situaciones puede no ser suficiente para tener éxito con la intervención propuesta [4, 26, 31, 84]. La aplicación de la útil estrategia de mejora y otras técnicas descritas a continuación puede resultar beneficiosa para resaltar la localización de la aguja del procedimiento bajo ultrasonido.
26. MEJORA CON IMPRIMACIÓN, INSERCIÓN DE ESTILETE O ALAMBRE GUÍA Y VIBRACIÓN
Hay casos en los que la aguja del procedimiento puede resultar difícil de visualizar a pesar de la alineación y el posicionamiento correctos de la aguja del procedimiento y del transductor de ultrasonido. En algunas de estas situaciones de visualización de la aguja difíciles de mantener, se podría localizar una aguja de procedimiento, simplemente moviendo toda la aguja (o un estilete/alambre guía que se ha colocado en el lumen de la aguja). Chapman et al. describe el movimiento de la aguja de procedimiento insertada en movimientos cortos de "lado a lado" y "hacia adentro y hacia afuera" que desvían los tejidos adyacentes y pueden mejorar la visualización de la trayectoria de la aguja [26]. Sin embargo, el movimiento de toda la aguja del procedimiento puede causar molestias adicionales al paciente y podría provocar un daño estructural involuntario del tejido si no se visualiza la punta de la aguja [31].
Cuando la ecografía continua de la inserción y el paso de la aguja del procedimiento hacia una estructura objetivo no tiene éxito, la punta de la aguja se puede localizar insertando un pequeño alambre guía o un estilete a través de la aguja hasta la punta de la aguja. Chapman et al. describe que el cebado de una aguja de procedimiento sumergiendo la aguja en agua estéril puede causar un realce de la aguja durante la ecografía [26]. Otra técnica que se puede utilizar es con la función Doppler de la máquina de ultrasonido para detectar las vibraciones de la aguja del procedimiento [85]. Con la función Doppler de flujo en color del dispositivo de ultrasonido activada, se inserta un estilete ligeramente doblado en la aguja del procedimiento y luego se gira provocando la vibración lateral de la aguja. Esta vibración de la aguja se detecta y visualiza mediante Doppler de flujo en color y puede ayudar a mejorar la visibilidad de la aguja del procedimiento en la pantalla de ultrasonido en tiempo real (Figura 36). Ahora hay dispositivos disponibles comercialmente que utilizan este principio de hacer vibrar la aguja de procedimiento para mejorar la visibilidad de la aguja. Dicha tecnología se utiliza al colocar un pequeño dispositivo en el eje de la aguja del procedimiento que, cuando se activa, puede producir pequeñas vibraciones en la punta de la aguja (amplitud máxima de 15 mm que son imperceptibles al tacto) que luego generan una señal con flujo Doppler color [31].
Fig. 36 Visualización mejorada de la aguja de procedimiento bajo ultrasonido Doppler (a, b). La aplicación de vibración a la aguja con un estilete insertado y movido provocará un ligero movimiento de la aguja y mejorará la visualización bajo la ecografía Doppler. El panel (a) muestra la aguja bajo ultrasonido sin vibración. El panel (b) muestra la señal Doppler color con el movimiento del estilete de la aguja.
Otro enfoque que puede mejorar la visualización de la aguja del procedimiento (durante el uso de Doppler) se logró mediante la aplicación de acciones vibratorias al tejido alrededor de la estructura objetivo en lugar de a la aguja. Al activar la opción Doppler de flujo de color, la sonda o transductor de ultrasonido se activa para vibrar a varias frecuencias. Luego, la cantidad de vibración del tejido causada por la sonda de ultrasonido en cada una de las frecuencias se mide utilizando un algoritmo Doppler de potencia cuantitativo integrado en el escáner [86]. Esta técnica avanzada de imágenes por ultrasonido podría ayudar a producir una mejor localización de la aguja del procedimiento y puede tener potencial para su uso en muchos procedimientos e intervenciones de manejo del dolor.
27. HIDROLOCALIZACIÓN DE LA AGUJA DE PROCEDIMIENTO
Hay varios estudios que describen la inyección de una pequeña cantidad de líquido (0.5 a 1 ml) a través de la aguja para ayudar a confirmar la ubicación o posición de la punta de la aguja en el procedimiento. Esta maniobra generalmente se realiza moviendo primero la aguja del procedimiento insertada y observando el movimiento del tejido circundante y luego mediante la inyección de líquido mientras se busca la aparición de una pequeña bolsa hipoecoica o anecoica en el sitio de la punta de la aguja creada por el líquido inyectado. [5, 6, 87, 88]. Hidrolocalización es el término o nombre dado a esta maniobra por Bloc et al. [88]. Se puede realizar con agua estéril, solución salina normal, una inyección de anestésico local o dextrosa al 5% (Figura 37). El uso de una solución de dextrosa al 5%, para preservar la función motora y la respuesta, es más óptimo para técnicas combinadas de estimulación nerviosa y guiadas por ultrasonido durante la realización de bloqueos de nervios periféricos [83, 89, 90].
Fig. 37 Técnica de hidrolocalización (a, b). La hidrolocalización se lleva a cabo inyectando el líquido que puede mejorar la visualización de la punta de la aguja formando primero una bolsa anecoica que luego realza la punta de la aguja. El panel (a) demostró que la punta de la aguja de procedimiento (flecha derecha) (flecha izquierda) es difícil de visualizar. La inyección de líquido, que se muestra en el panel (b), hizo que la punta (flecha izquierda) de la aguja de procedimiento (flecha derecha) se localizara fácilmente.
28. VISIBILIDAD DE LA AGUJA DEL PROCEDIMIENTO MEDIANTE SOLUCIONES AGITADAS O CON AGENTES DE CONTRASTE ULTRASONIDOS
Similar a la hidrolocalización descrita anteriormente, la inyección de microburbujas utiliza un pequeño bolo de solución salina agitada que se coloca a través de la aguja del procedimiento. Esta técnica puede ayudar en la visibilidad de la punta de la aguja guiada por ultrasonido y podría mejorar aún más la visualización y localización tanto de la aguja del procedimiento como del catéter roscado [91, 92] (Figura 38). Las microburbujas pueden producir un realce de la aguja aprovechando el desajuste de la impedancia acústica entre las microburbujas inyectadas y los tejidos circundantes [93]. Sin embargo, la técnica de inyección de microburbujas ha recibido algunas críticas cuando se practica UGIP, ya que tiene la desventaja potencial de crear una sombra acústica y potencialmente oscurecer la imagen de las estructuras objetivo [31].
Fig. 38 Técnica de inyección de microburbujas (a, b). La técnica de inyección de microburbujas utiliza un pequeño bolo de solución salina agitada que se inyecta a través de la punta de la aguja y puede mejorar aún más la visualización y localización de la aguja. El panel (a) muestra la aguja antes de la inyección. El panel (b) muestra la punta de la aguja y el área circundante después de la inyección de las microburbujas. Las microburbujas pueden interrumpir la visualización de la estructura en lo profundo de las microburbujas que se ven en el panel (b). Fantasma porcino.
Las microburbujas representan una de las variedades de medios de contraste de ultrasonido. Los agentes de contraste de ultrasonido prefabricados están disponibles en el mercado y, por lo general, emplean nanopartículas encapsuladas a base de lípidos o micelas poliméricas [93]. Estos agentes de contraste inyectables pueden aumentar significativamente la cantidad de imágenes de retrodispersión de ultrasonido, y esto puede mejorar la visibilidad de la aguja del procedimiento bajo ultrasonido convencional o Doppler de flujo en color. Las desventajas de inyectar agentes de contraste son los costos asociados con los agentes, ya que son costosos y requieren una inyección intravenosa adicional. No hay estudios realizados que describan el uso de estos agentes de contraste para mejorar la visualización de la aguja en anestesia regional o analgésicos, pero pueden ser potencialmente útiles si se emplean para procedimientos UGIP. Se entiende que si se desarrolla la tecnología de contraste de ultrasonido, esta técnica podría convertirse en un complemento o herramienta útil para mejorar la visualización de la punta de la aguja del procedimiento.
29. LOCALIZACIÓN DE LA PUNTA DE LA AGUJA DEL PROCEDIMIENTO CON LA AYUDA DE LA ESTIMULACIÓN NERVIOSA
Se sabe que a veces puede ser difícil determinar la proximidad de la punta de la aguja del procedimiento en relación con las estructuras nerviosas objetivo en la pantalla de ultrasonido. Tsui et al. informó que la estimulación nerviosa se puede utilizar para ayudar en los entornos de entrenamiento UGIP y para ayudar a verificar la posición de la punta de la aguja en relación con las estructuras nerviosas [89, 90]. Chantzi et al. han confirmado que la técnica combinada que usa ultrasonido y estimulación nerviosa percutánea puede servir como un método confiable para la verificación de la ubicación de la punta de la aguja del procedimiento [94]. Las técnicas combinadas de estimulación nerviosa y ultrasonido por parte de residentes de anestesia y profesionales que no son expertos en procedimientos guiados por ultrasonido o tienen poca experiencia en ultrasonido pueden mejorar sus habilidades cuando intentan identificar estructuras nerviosas en situaciones de dificultad en la localización de la punta de la aguja. Se ha demostrado que la UGIP combinada con la estimulación nerviosa aumenta la tasa de éxito de las intervenciones para el control del dolor [95, 96].
Además, debido a que las agujas de procedimiento utilizadas durante las técnicas de estimulación nerviosa están recubiertas de polímero, por definición son ecogénicas y siguen siendo atractivas para su uso con procedimientos UGIP. Uno de los inconvenientes de esta técnica es que al combinar la UGIP y la estimulación nerviosa, requiere la disponibilidad tanto de un ecógrafo como del equipo necesario para la neuroestimulación que debe estar disponible en el campo estéril. Otra desventaja potencial de la técnica combinada es que los controles de estimulación nerviosa y la pantalla de imágenes de ultrasonido están ubicados en dos paneles de visualización separados (ultrasonido y neuroestimulador) que podrían causar dificultades con la visualización y la calibración simultánea en dos dispositivos individuales. Los procesos necesarios para establecer y cambiar los controles de ajuste del dispositivo podrían provocar el movimiento involuntario de la aguja del procedimiento o de la sonda de ultrasonido. Una solución potencial para este problema sería una máquina de ultrasonido que también tenga la capacidad de incorporar la mecánica de un estimulador nervioso [97]. Por lo tanto, al estimular las agujas del procedimiento y los catéteres perineurales para confirmar las ubicaciones anatómicas y la proximidad a los sitios objetivo durante las técnicas de bloqueo nervioso, habría beneficios adicionales tanto de la ecografía adjunta como de la estimulación nerviosa que podrían controlarse simultáneamente [98]. Además, cuando se obtienen imágenes adecuadas de la aguja y el objetivo, la estimulación nerviosa como complemento de la guía por ultrasonido puede tener un papel limitado porque una respuesta motora positiva a la estimulación nerviosa no aumenta la tasa de éxito del bloqueo. Además, la estimulación nerviosa cuando se combina con UG tiene una alta tasa de falsos negativos que sugiere que estos bloqueos suelen ser efectivos, incluso en ausencia de una respuesta motora [99, 100]. Los problemas potenciales con la neuroestimulación adecuada cuando se usa junto con UGIP podrían estar relacionados con el gel de ultrasonido. Cuando se usó dextrosa al 5%, como medio no conductor, no afectó la conducción eléctrica durante la estimulación eléctrica. Por lo tanto, es importante evitar el uso de solución salina o gel como medio de sonido porque puede dificultar cualquier intento posterior de estimular eléctricamente el nervio [90].
30. RESUMEN
Para visualizar inequívocamente la aguja de procedimiento bajo el ultrasonido y manipular la aguja de manera efectiva, se debe adquirir un nuevo conjunto de habilidades. Estas habilidades son los activos críticos que probablemente nunca serán sustituidos por tecnología de ultrasonido avanzada y agujas de procedimiento mejoradas. Las técnicas discutidas en este capítulo intentan ayudar a mejorar la visualización de la aguja durante la UGIP. Deben usarse en combinación, dependiendo de la naturaleza y localización del procedimiento.
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Autores: Dmitri Souza, Imanuel Lerman y Thomas M. Halaszynski
