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Optimización de una imagen de ultrasonido

Daquan Xu, Shaun De Meirsman y Ruben Schreurs

INTRODUCCIÓN

La optimización de una imagen de ultrasonido es una habilidad esencial durante el bloqueo nervioso guiado por ultrasonido. Anatómicamente, un nervio periférico siempre se encuentra en la vecindad de una arteria entre las capas fasciales. La ecotextura del nervio normal muestra un patrón hiperecoico, hipoecoico o de panal de abeja (Figura 1 y XNUMX).

FIGURA 1. Ecotextura de los nervios periféricos. (Reproducido con permiso de Hadzic A: Hadzic's Peripheral Nerve Blocks and Anatomy for Ultrasound-Guided Regional Anesthesia, 2nd ed. New York: McGraw-Hill, Inc.; 2011.)

Hay varios pasos de exploración para obtener imágenes nerviosas adecuadas, incluida la selección de modos ecográficos, el ajuste de las teclas de función, la visualización de la aguja y la interpretación de los artefactos de la imagen.

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• A menudo es más fácil identificar estructuras fácilmente reconocibles en la vecindad del nervio que buscar las estructuras nerviosas por adelantado.

Los modos comunes de formación de imágenes ecográficas utilizados para diagnósticos médicos, tales como imágenes convencionales, imágenes compuestas e imágenes armónicas tisulares (THI), pueden utilizarse en imágenes de nervios periféricos. La imagen convencional se genera a partir de un haz angular de un solo elemento a una frecuencia primaria designada por el transductor. La formación de imágenes compuestas se implementa mediante la adquisición de varios fotogramas superpuestos (generalmente de tres a nueve) de diferentes frecuencias o desde diferentes ángulos. THI adquiere la información de las frecuencias armónicas generadas por la transmisión del haz de ultrasonido a través del tejido. Las frecuencias armónicas son múltiplos de la frecuencia primaria. THI mejora la resolución axial y la detección de límites mediante la supresión de señales de dispersión de las interfaces de tejido, especialmente para pacientes obesos.

Actualmente, THI ha sido configurado como el modo predeterminado por muchos, si no la mayoría, de los fabricantes estadounidenses. Las imágenes compuestas con THI pueden proporcionar imágenes con mejor resolución, penetración e interfases y mejora de márgenes en comparación con la ecografía convencional. En Figura 2 y XNUMX, se emplearon imágenes compuestas y convencionales para visualizar un plexo braquial interescalénico. Hay una clara definición de margen de dos estructuras nerviosas hipoecoicas de forma ovalada en imágenes compuestas; la resolución de contraste entre el músculo escaleno anterior y el tejido adiposo circundante aumenta en comparación con las imágenes convencionales.

FIGURA 2. Ejemplos de calidad de imagen obtenida típicamente con imágenes convencionales versus compuestas. (Reproducido con permiso de Hadzic A: Hadzic's Peripheral Nerve Blocks and Anatomy for Ultrasound-Guided Regional Anesthesia, 2nd ed. New York: McGraw-Hill, Inc.;2011.)

Cinco teclas de función en una máquina de ultrasonido son de crucial importancia para lograr una imagen óptima durante la realización de imágenes de nervios periféricos (Figura 3 y XNUMX).

  1. Profundidad: la profundidad del nervio es la primera consideración cuando se realiza un bloqueo nervioso guiado por ultrasonido.
    Las ramas de los nervios periféricos tienen una gran variación de profundidad, que depende del hábito de los pacientes; la configuración de profundidad óptima puede proporcionar buenas propiedades de enfoque para la obtención de imágenes. Tabla 1 recomienda los ajustes iniciales de profundidad y frecuencia para bloqueos nerviosos periféricos comunes. El nervio objetivo debe estar en el centro de la ecografía porque no solo tiene la mejor resolución del nervio, sino que también revela las otras estructuras anatómicas en la vecindad del nervio. Por ejemplo, la ecografía durante el bloqueo del plexo braquial supraclavicular o infraclavicular debe requerir que la primera costilla y la pleura se observen simultáneamente para evitar la punción pulmonar con la aguja.
  2. Frecuencia: se debe seleccionar el transductor de ultrasonido con el rango de frecuencia óptimo para visualizar mejor los nervios objetivo. La energía ultrasónica es absorbida gradualmente por el tejido transmitido; cuanto mayor sea la frecuencia del ultrasonido, más rápida será la absorción y menor la distancia de propagación. Por lo tanto, se utiliza un transductor de baja frecuencia para escanear estructuras en una ubicación más profunda; desafortunadamente, esto es a expensas de una resolución de imagen reducida. En algunos casos particulares, como el bloqueo del plexo lumbar, un transductor de baja frecuencia con configuración Doppler es útil para identificar la vasculatura cercana al plexo lumbar en pacientes obesos.
  3. Enfoque: la resolución lateral se puede mejorar eligiendo una frecuencia más alta y enfocando el haz de ultrasonido.
    En la práctica clínica, el foco se ajusta al nivel del nervio objetivo; la mejor calidad de imagen para un nervio dado se obtiene eligiendo un transductor de frecuencia apropiado y la zona focal (Figura 4A). Además, cuando sea posible, seleccionar no más de dos zonas de enfoque produce una mejor imagen porque varias zonas focales pueden reducir la velocidad de fotogramas y disminuir la resolución temporal.
  4. Ganancia: el brillo de la pantalla se puede ajustar manualmente mediante dos botones de función (ganancia y compensación de ganancia de tiempo (TGC)) en máquinas de ultrasonido que tienen TGC incorporado. Una ganancia excesiva o inadecuada puede causar que los límites del tejido se vean borrosos y la pérdida de información. La ganancia óptima para escanear los nervios periféricos suele ser aquella en la que se obtiene el mejor contraste entre los músculos y el tejido conjuntivo adyacente. Esto se debe a que los músculos son tejido bien vascularizado revestido de fibras de tejido conjuntivo, mientras que la ecotextura del tejido conjuntivo es similar a la de los nervios. Además, aumentar la ganancia por debajo del foco funciona bien con el control TGC para visualizar tanto el nervio objetivo como las estructuras debajo de él. Figura 4B muestra la misma sección con ajustes de ganancia y TGC correctos e incorrectos. Los controles deslizantes de TGC alineados en una curva pueden conducir a una imagen deseable con la ganancia adecuada.
    5. Doppler: En la anestesia regional, la ecografía Doppler se utiliza para detectar estructuras vasculares o la ubicación de la extensión de la inyección del anestésico local. La escala de velocidad Doppler se establece mejor entre 15 y 35 cm/s para reducir el aliasing de imágenes Doppler color y los artefactos de color (Figura 5 y XNUMX). Cabe destacar que el Doppler de potencia es más sensible para detectar el flujo sanguíneo que el Doppler color. El tamaño de puerta es otra configuración común cuando se usa Doppler color. Debe ser lo más pequeño posible para superponer el área de interés. Una puerta pequeña adecuada no solo puede excluir las señales de distracción de los tejidos adyacentes, sino que también puede mejorar la resolución temporal al aumentar la velocidad de fotogramas.

FIGURA 3. Optimización de una imagen de ultrasonido usando cinco ajustes funcionales clave y consejos específicos para ajustar el enfoque y la ganancia. Algunos modelos de ultrasonido están específicamente optimizados para la aplicación de anestesia regional y es posible que no incorporen el enfoque ajustable por el usuario o la compensación de ganancia de tiempo (TGC). (Reproducido con permiso de Hadzic A: Hadzic's Peripheral Nerve Blocks and Anatomy for Ultrasound-Guided Regional Anesthesia, 2nd ed. New York: McGraw-Hill, Inc.; 2011.)

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• Cuando se aplica una presión excesiva sobre el transductor durante la obtención de imágenes, los vasos sanguíneos pequeños y medianos pueden colapsar y no detectarse con Doppler.

TABLA 1. Frecuencia y profundidad de imagen óptima sugerida para bloqueos nerviosos periféricos comunes.

Profundidad de campo
(Cm)
Frecuencia
(MHz)
Bloques periféricos
<2.0 12-15Muñeca, bloqueo de tobillo
2.0-3.010-12interescalénico, supraclavicular,
plexo braquial axilar
bloquear
3.0-4.010-12Bloqueo del nervio femoral, bloqueo TAP
4.0-7.05-10Infraclavicular, poplíteo,
nervio ciático subglúteo
bloques
7.0-10.05-10Ciático pudendo, glúteo
nervio, bloqueo del plexo lumbar
> 10.03-5Abordaje anterior del ciático
nervio, bloqueo del ganglio celíaco
Fuente: Reproducido con autorización de Hadzic A: Bloques nerviosos periféricos de Hadzic y anatomía para anestesia regional guiada por ultrasonido, 2ª ed. Nueva York: McGraw-Hill, Inc.; 2011.

 

FIGURA 4. R: El enfoque reduce el ancho del haz de ultrasonido para mejorar la resolución lateral y la sensibilidad. Se muestran tres ejemplos de enfoque cuando se toman imágenes del nervio ciático: debajo del nervio, al nivel del nervio y superficial al nervio. B: Ajustes de ganancia y TGC óptimos e incorrectos. (Reproducido con permiso de Hadzic A: Hadzic's Peripheral Nerve Blocks and Anatomy for Ultrasound-Guided Regional Anesthesia, 2nd ed. New York: McGraw-Hill, Inc.; 2011.)

 

FIGURA 5. El alias Doppler color ocurre cuando la escala de velocidad para el Doppler color es demasiado baja.

 

Dos técnicas de inserción de agujas relevantes para la relación aguja-transductor se utilizan comúnmente en el bloqueo nervioso guiado por ecografía: las técnicas en el plano y fuera del plano (Figura 6 y XNUMX). Una técnica en el plano significa que la aguja se coloca en el plano del haz de ultrasonido; como resultado, el eje de la aguja y la punta se pueden observar en la vista longitudinal en tiempo real a medida que la aguja avanza hacia el nervio objetivo.

FIGURA 6. Inserción de la aguja en el plano y fuera del plano y la aparición en una imagen de ultrasonido correspondiente.

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• A menudo, los catéteres no se pueden visualizar mediante ecografía porque se enrollan dentro de las vainas de tejido. La visualización de la dispersión del inyectado es el método más conveniente e importante para determinar la posición de la punta del catéter en el plano de tejido deseado.

Cuando la trayectoria de la aguja no se ve en la imagen, el avance de la aguja debe detenerse; inclinar, deslizar o girar el transductor puede alinear el haz de ultrasonido con la aguja. Además, un movimiento sutil y rápido de la aguja o la inyección de una pequeña cantidad de inyectado pueden ayudar a identificar la ubicación de la aguja. La técnica fuera del plano implica la inserción de la aguja perpendicular o en cualquier otro ángulo del transductor al transductor.
El eje de la aguja se refleja en un plano transversal y, a menudo, se puede identificar como un punto brillante en la imagen. Sin embargo, la visualización de la punta de la aguja requiere un mayor grado de habilidad. El método utilizado para visualizar la punta de la aguja es el siguiente: Una vez que se ve un punto brillante (eje) en la imagen, la aguja se puede agitar ligeramente o el transductor se puede inclinar hacia la dirección de inserción de la aguja simultáneamente hasta que el punto desaparezca. . Agitar la aguja ayuda a diferenciar el eco que emana de la aguja o del tejido circundante. La última captura del punto hiperecoico es su punta. Se puede usar una pequeña cantidad de inyectado para confirmar la ubicación de la punta de la aguja. Siempre que se utilice inyectado para visualizar la punta de la aguja, se debe prestar atención para evitar la resistencia (presión) a la inyección porque cuando la interfaz aguja-nervio no se ve bien, existe el riesgo de que la aguja esté contra el nervio o se inyecte intrafascicularmente. .

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• Si la trayectoria de la aguja se pierde visualmente, el operador debe dejar de hacer avanzar la aguja y luego inclinar el transductor para visualizar la aguja.
• Cuando no se ve la propagación del anestésico local durante el proceso de inyección, el operador debe detener la inyección, inclinar el transductor e inyectar una pequeña cantidad de anestésico local (o aire) para ubicar la punta de la aguja y la propagación del inyectado.

Los bloqueos nerviosos periféricos continuos (CPNB, por sus siglas en inglés) se han convertido en una práctica común; sin embargo, la visualización de la punta del catéter puede ser un desafío. La visualización directa de la punta del catéter se puede obtener cuando el catéter se introduce a una distancia corta de la punta de la aguja (p. ej., 2 cm más allá de la punta de la aguja) (Figura 7 y XNUMX).
Sin embargo, cuando el catéter se inserta 3 a 5 cm más allá de la punta de la aguja, la aguja, el nervio y el catéter nunca están en el mismo plano del haz de ultrasonido, por lo que resulta difícil obtener imágenes. Hay dos formas de confirmar la punta del catéter: (1) El operador puede inclinar o deslizar ligeramente el transductor para ver un "punto brillante", que es la vista transversal del catéter. La posición de la punta del catéter puede detectarse observando la dispersión de 1 a 2 ml del inyectado a través del catéter, y el uso de Doppler color puede ayudar a visualizar la dispersión de forma más significativa (Figuras 8A y 8B). (2) En algunos casos, es posible que el punto brillante no se visualice ni se asegure de manera obvia; el operador tiene que deslizar el transductor dentro de una cierta distancia lejos de la punta de la aguja, con la distancia basada en la longitud del catéter pasado por la punta de la aguja. La inyección de 0.5 ml de aire puede ser beneficiosa para determinar la posición de la punta del catéter con un contraste ecoico nítido en la imagen de ultrasonido (Figuras 9A y 9B). El inconveniente obvio es que la inyección de aire puede degradar la imagen para otros fines.

FIGURA 7. La punta del catéter se puede ver directamente justo debajo del nervio femoral.

FIGURA 8. R: La posición de la punta del catéter puede estimarse observando la dispersión del inyectado. B: se puede utilizar Doppler para confirmar la ubicación de la propagación.

 

FIGURA 9. R: La ubicación de la punta del catéter no se puede visualizar antes de que se inyecte una pequeña cantidad de aire. B: El brillo perceptible indica la ubicación de la punta del catéter cuando se inyectan 0.3–0.5 ml de aire.

Los artefactos de ultrasonido ocurren comúnmente y, de hecho, son una parte intrínseca de las imágenes de ultrasonido. Por definición, un artefacto de ultrasonido es cualquier aberración de imagen que no representa las estructuras anatómicas correctas. La mayoría de los artefactos son indeseables y los operadores deben aprender a reconocerlos durante el bloqueo nervioso. Los cinco artefactos más comúnmente vistos en la práctica de la anestesia regional (Figura 10 y XNUMX) son los siguientes:

 

FIGURA 10. Cinco artefactos ecográficos comunes durante el bloqueo de nervios periféricos guiado por ecografía. (Reproducido con permiso de Hadzic A: Hadzic's Peripheral Nerve Blocks and Anatomy for Ultrasound-Guided Regional Anesthesia, 2nd ed. New York: McGraw-Hill, Inc.; 2011.)

1. El sombreado es una atenuación significativa de la señal de ultrasonido en lo profundo de los tejidos y estructuras que absorben o reflejan la mayoría de las ondas de ultrasonido, como huesos, calcificaciones o aire. Esto se manifiesta por un área de eco débil o ausente que aparece como una sombra en la imagen detrás de una interfaz hiperecoica brillante. La sombra acústica tiene un valor de diagnóstico favorable para la detección de lesiones calcificadas, tales como cálculos biliares, tejido cicatricial y similares. Sin embargo, la sombra puede interferir con la visualización del nervio en anestesia regional. Cambiar el plano de escaneo para encontrar la mejor ventana acústica es la mejor estrategia para evitar el sombreado cuando sea necesario.

2. El realce se manifiesta como una ecogenicidad demasiado intensa detrás de un objeto (una estructura llena de líquido, como un vaso o un quiste) que es menos atenuante que los tejidos blandos circundantes. La mejora se produce cuando las señales de eco se sobreamplifican en brillo desproporcionado a la intensidad del eco a la misma profundidad. La exploración desde diferentes ángulos o desde diferentes planos puede ayudar a disminuir los artefactos de sombreado/realce y a visualizar el nervio objetivo; el uso de TGC automático también puede hacer que el artefacto de mejora sea menos evidente.

3. La reverberación se muestra en forma de ecos lineales brillantes paralelos e igualmente espaciados detrás de los reflectores en el campo cercano de la imagen. Los ecos múltiples ocurren cuando el haz de ultrasonido rebota repetidamente entre las interfaces del transductor y un reflector fuerte, especialmente cuando estas dos interfaces son paralelas entre sí. Puede atenuarse o eliminarse cuando se cambia ligeramente la dirección de exploración o se reduce la frecuencia de ultrasonido.

4. El artefacto de imagen especular resulta de un objeto ubicado en un lado de un límite lineal altamente reflectante que actúa como un "espejo" acústico, apareciendo también en el otro lado. El transductor recibe ecos directos del objeto y ecos indirectos del espejo (Figura 11 y XNUMX). Tanto las imágenes virtuales como las artificiales tienen la misma distancia al espejo desde direcciones opuestas. La imagen artificial duplicada siempre es menos brillante y más profunda que la imagen real porque los ecos indirectos transmiten una distancia más larga y atenúan más energía de onda. Cambiar la dirección de escaneo puede disminuir el artefacto. El error de velocidad es el desplazamiento de la interfaz, causado por la diferencia de la velocidad real del ultrasonido en el tejido blando humano, en comparación con la velocidad calibrada, que se supone que es una velocidad constante de 1540 m/s establecida por el sistema de ultrasonido. En consecuencia, un reflector se desplaza hacia el transductor por un error significativo en los cálculos de distancia. El artefacto inherente en el proceso de escaneo no puede eliminarse por completo en todos los casos manipulando dispositivos de ultrasonido o cambiando la configuración. Sin embargo, reconocer y comprender los artefactos de ultrasonido ayuda al operador a evitar malas interpretaciones de las imágenes.

 

FIGURA 11. Artefacto de imagen especular: el transductor recibe tanto ecos directos del objeto (1) como ecos indirectos del “espejo” (2).

PREPARACIÓN PARA ESCANEAR

Los operadores pueden utilizar un acrónimo, ESCANEO, para prepararse para escanear:
S: Suministros
C: Posicionamiento cómodo
R: Ambiente
N: Nombre y trámite
N: Designar transductor
I: Control de infecciones
N: Tenga en cuenta la orientación lateral/medial/superior/inferior en la pantalla
G: ganar profundidad

1. Reúna los suministros: todo el equipo necesario para la ecografía debe estar preparado. El equipo puede diferir ligeramente según el área a escanear; sin embargo, algunos equipos necesarios incluyen lo siguiente:
una. Máquina de ultrasonido
b. Cubiertas de transductores
C. Kit de bloqueo de nervios, estimulador de nervios
d. Carro de trabajo esterilizado
mi. Anestésico local elaborado y etiquetado
F. Siempre que sea posible, conecte la máquina de ultrasonido a la toma de corriente para evitar que la máquina se apague durante un procedimiento. Aunque muchas máquinas de ultrasonido en el punto de atención están equipadas con baterías, estas se quedan sin energía durante la parte más importante del procedimiento.

2. Posición cómoda del paciente: el paciente debe colocarse de tal manera que el paciente, el anestesiólogo, la máquina de ultrasonido y la bandeja del bloque estéril estén dispuestos ergonómicamente para permitir una realización eficiente del tiempo del procedimiento.
una. La máquina de ultrasonido debe instalarse en el lado opuesto del paciente del operador con la pantalla al nivel de los ojos del operador.
b. La bandeja de bloques debe colocarse lo suficientemente cerca para que el operador pueda alcanzar fácilmente la aguja, el gel y otros suministros sin interferir con el procedimiento de escaneo.

3. Configuración ambiental de la sala: ajuste las luces de la sala para ver la máquina de ultrasonido y el lugar del procedimiento de manera adecuada.
una. La iluminación tenue optimiza la visualización de la imagen en la pantalla; es posible que se necesite más iluminación para el lugar del procedimiento.
b. Ajuste la configuración de la luz de la habitación para permitir una iluminación adecuada en ambas áreas, así como para un control seguro del paciente.

4. Nombre del paciente, procedimiento y sitio del procedimiento: antes de realizar una exploración, tome un "tiempo de espera" para asegurarse de que la información del paciente sea correcta, se confirme la operación que se está realizando y se valide el lado en el que se realiza el procedimiento. . El equipo de la Escuela de Anestesia Regional de Nueva York (NYSORA, por sus siglas en inglés) usa el acrónimo ECT para el procedimiento de tiempo de espera: E para equipo para monitoreo de pacientes y monitoreo de nervios de aguja; C por el consentimiento del paciente para el procedimiento; y T para el tiempo del tiempo muerto para identificar al paciente y asegurar la correcta lateralidad. Verificar que la información del paciente se ingrese en la máquina de ultrasonido y coincida con la información en la pulsera del paciente no solo confirma la identidad sino que también permite que las imágenes se guarden durante el proceso de escaneo para la documentación.

5. Seleccionar transductor: seleccione el transductor que mejor se adapte al procedimiento programado. Un transductor lineal es mejor para escanear estructuras anatómicas superficiales; un transductor curvo (de matriz en fase) muestra una imagen de sector y, por lo general, es mejor para estructuras en posiciones más profundas. Un transductor de ultrasonido de palo de hockey es una opción ideal para un acceso vascular o un bloqueo superficial con espacio limitado, como un bloqueo de tobillo.

6. Desinfección: Desinfecte la piel del paciente con una solución desinfectante para reducir el riesgo de contaminación e infección.

7. Oriente el transductor y aplique el gel: el operador debe orientar el transductor para que coincida con la orientación medial-lateral del paciente. Tradicionalmente, esto no lo hacen los radiólogos/ecógrafos, pero es útil para los procedimientos de anestesia regional orientados a la intervención.
una. Toque un borde del transductor para orientar el lado del transductor de modo que la orientación medial-lateral del paciente se corresponda con la de la pantalla.
b. Se aplica una cantidad suficiente de gel al transductor oa la piel del paciente para permitir la transmisión del ultrasonido. En muchos casos, se puede utilizar una gran cantidad de solución desinfectante en lugar de gel.
C. La calidad insuficiente del gel disminuirá las tasas de reflexión y absorción y puede dar como resultado imágenes poco claras o borrosas en la imagen de ultrasonido que se muestra.

8. Coloque el transductor sobre la piel del paciente y ajuste la configuración de la máquina de ultrasonido:
una. La ganancia debe ajustarse con la configuración de ganancia general o usando TGC.
b. La profundidad se ajusta para optimizar la obtención de imágenes de las estructuras de interés.
C. Donde esté disponible, nivel de punto de enfoque.
d. El modo de escaneo se puede cambiar para ayudar en el reconocimiento de las estructuras según sea necesario. Power Doppler puede ayudar a representar los vasos sanguíneos; El modo de color puede distinguir entre arterias y venas.

MANIOBRAS DEL TRANSDUCTOR

Referencias

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  • Tempkin BB: Exploración por ultrasonido: principios y protocolos, 3.ª ed. Saunders Elsevier, 2009.
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  • Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt E Jr, Boone JM. Calidad de imagen de ultrasonido y artefactos. En The Essential Physics of Medical Imaging, 3.ª ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2012, págs. 560–567.