Aprendendo sobre ultrassonografia no uso no sistema locomotor - compreendendo o equipamento
Existe uma grande quantidade de equipamentos de ultrassom e isso realmente cria incertezas quanto à escolha do melhor aparelho. Entender qual o objetivo do seu uso na prática clínica auxilia a definir qual tipo de imagem do tecido é desejada e, como consequência, o equipamento mais adequado.
Transdutores
O transdutor é considerado o componente mais importante da máquina de ultrassom. As características do transdutor determinam muito a frequência e a resolução da imagem. O transdutor contém uma matriz de cristal, normalmente quartzo. Ele usa o efeito piezoelétrico reverso para criar ondas sonoras que entram no tecido de interesse e depois são refletidas de volta. O transdutor recebe as ondas sonoras refletidas e as converte em impulsos elétricos para criar a imagem de ultrassom. durante a varredura ativa. O transdutor normalmente recebe ondas sonoras 80% do tempo e as transmite durante os outros 20%.
Figura 1 - Imagem de um transdutor linear de banda larga.
Existem diferentes tipos de transdutores usados no ultrassom. Os tipos de transdutores tradicionais utilizados para ultrassom do sistema musculoesquelético de alta frequência incluem: linear, convexo e setorial (small footprint).
Figura 2 - Imagem de diferentes tipos de transdutores normalmente usados para avaliações de ultrassom musculoesquelético. Da esquerda para a direita, há um transdutor linear, setorial e convexo.
Os transdutores lineares são usados para a maioria das aplicações músculo-esqueléticas. Eles geralmente são transdutores de banda larga de alta frequência projetados para fornecer imagens de alta resolução de estruturas relativamente superficiais. Por outro lado, transdutores convexos devem ser usados quando imagens de estruturas mais profundas são necessárias, como o quadril. Em geral, os transdutores lineares de frequência mais alta devem ser usados sempre que possível para fornecer a melhor imagem. Os transdutores setoriais são transdutores lineares que às vezes são desejáveis ao obter imagens em torno de áreas menores ou proeminências ósseas.
Figura 3 - Demonstração das diferenças entre um transdutor linear e curvilíneo. (A) Uma ilustração da direção do feixe emitido por um transdutor linear (à esquerda) versus um convexo (à direita). Observe que a direção do feixe emitido por um transdutor convexo se estende a uma área mais ampla. Ele também emite ondas sonoras de baixa frequência que se estendem mais profundamente. O perfil do transdutor linear de maior frequência fornece melhor resolução para estruturas mais superficiais. (B) Imagem de ultrassom mostrando a aparência da imagem criada por um transdutor linear. (C) Imagem de ultrassom mostrando a aparência da imagem criada por um transdutor convexo.
Em algumas situações clínicas, pode ser vantajoso usar mais de um tipo de transdutor. Um exemplo seria rastrear um campo maior com um transdutor curvilíneo e, posteriormente, focar em uma região menor com um transdutor linear para maiores detalhes. O examinador não deve hesitar em trocar os transdutores se a imagem ideal não for obtida inicialmente e diferentes profundidade ou frequência forem necessárias.
Modos de imagens de ultrassom
Existem diferentes modos de exibição de eco usados por máquinas de ultrassom. Isso inclui o modo A (amplitude), modo B (brilho) e modo M (movimento).
O modo A fornece uma exibição das informações processadas em função do tempo. É a forma mais simples de ultrassom. Um único transdutor faz a varredura de uma linha através do corpo e as imagens traçadas são uma função da profundidade do tecido. Atualmente, o modo A raramente é usado para ultrassom para diagnóstico médico, com exceção de algumas aplicações oftalmológicas.
O modo B usa as informações do modo A e as converte em pontos que são modulados por brilho. O modo B também é conhecido como modo 2D e usa uma matriz linear de transdutores para criar uma imagem bidimensional (2D) de um plano de tecido. Este é o modo de imagem usado na maioria das aplicações de ultrassom médico e atualmente quase exclusivamente na ultrassonografia do sistema musculoesquelético.
Figura 4 - Imagem de ultrassom mostrando as características, em escala de cinza, do ultrassom modo B (2D).
O modo M usa as informações do modo B e exibe os ecos de um órgão em movimento. Pulsos de ultrassom são emitidos em rápida sucessão e os reflexos do órgão em movimento fornecem informações sobre a posição de seus limites.
Figura 5 - Imagem de ultrassom mostrando o modo-M. Este modo captura os ecos de retorno em apenas uma única linha da imagem do modo B e os exibe ao longo do tempo. Nesta figura, as imagens do modo B (superior) e do modo M (inferior) são exibidas na mesma visualização na tela.
Profundidade
O controle de profundidade altera o tamanho da área de imagem. O objetivo de selecionar a configuração de profundidade adequada é ver o campo desejado, mas também limitar o espaço desperdiçado abaixo da imagem. Uma configuração excessivamente profunda reduz o tamanho da imagem das estruturas desejadas.
Figura 6 - Imagens de ultrassom demonstrando o uso adequado da configuração de profundidade. (A) Demonstra uma imagem com profundidade excessiva, resultando em desperdício de espaço significativo e mais dificuldade em ver a estrutura desejada (nervo mediano - seta amarela). (B) Demonstra um uso mais apropriado da configuração de profundidade para fornecer uma imagem melhor da estrutura de interesse.
A maioria das máquinas tem medição de profundidade na tela. Isso facilita a medição do tamanho da estrutura e da profundidade do campo.
Figura 7 - Imagem de ultrassom demostrando a escala de profundidade à direita da tela (em amarelo, iluminada pelas setas azuis). Esta escala é rotulada em centímetros com cada marca representando 1 mm. A profundidade de toda a imagem é de 2 cm.
Controle da freqüência
O controle da frequência determina a frequência da emissão da onda sonora do transdutor de banda larga. As frequências mais altas fornecem melhor resolução para estruturas superficiais, mas não penetram em tecidos mais profundos, o que é possível com frequências mais baixas. É comum alterar a configuração de frequência repetidamente durante uma avaliação de ultrassom para otimizar a visualização de estruturas profundas e superficiais.
Ganho de escala de cinza
O ganho de escala de cinza essencialmente controla o brilho da imagem. É análogo ao botão de volume de um rádio. Ele é aumentado se uma imagem mais clara for desejada e diminuído se uma imagem mais escura for desejada. Alterar o ganho não afeta a resolução, mas geralmente pode fornecer variações no contraste entre diferentes tipos de tecidos.
Figura 8 - Ultrassonografia de uma visão de eixo curto do nervo mediano e dos tendões flexores circundantes com ganho progressivamente maior. A imagem em (A) tem o menor ganho e é mais escura. A imagem em (C) tem o ganho mais alto e é o mais brilhante dos três.
Compensação de ganho no tempo
A compensação de ganho no tempo possui vários botões para controle, o que pode intimidar o seu uso, em um primeiro momento.
Figura 9 - Imagem dos controles de compensação de ganho no tempo (parte inferior esquerda da imagem) na máquina de ultrassom.
Apesar dos vários botões, é simplesmente um controle para permitir alterações de ganho segmentais de cima para baixo da imagem.
Figura 10 - Imagem da configuração dos controles de compensação de ganho no tempo e o resultado correspondente da aparência do ultrassom. O controle de ganho para cada botão de controle corresponde à sua posição relativa na tela. Por exemplo, o botão de controle na parte superior altera o ganho para o segmento superior da imagem e o botão de controle na parte inferior altera o ganho para o segmento inferior da imagem. As configurações de controle posicionadas como na imagem (A) criam uma imagem como em (B) com o segmento superior o mais claro, o segmento do meio moderadamente claro e o segmento inferior o mais escuro. Inverter as configurações de controle (C) torna o segmento superior o mais escuro e o inferior o mais claro (D). Mover todos os controles de compensação do ganho no tempo para a esquerda (E) cria a imagem mais escura com base nas configurações de ganho (F). Mover todos os controles de compensação do ganho no tempo para a direita (G) cria a imagem mais brilhante (H). Colocar os controles de compensação do ganho no tempo no meio (I) cria um ganho uniforme (J). A aparência mais escura no aspecto mais profundo da imagem em (J) é principalmente um reflexo da profundidade do tecido e desse nível e da penetração relativa das ondas sonoras incidentes.
Mapeamento
O mapeamento é usado para criar diferenças na cor e no contraste da imagem. Algumas das mudanças no mapeamento podem ser relativamente sutis e a aparência da imagem geralmente é meramente uma preferência pessoal.
Figura 11 - Imagens de ultrassom da mesma estrutura com o mapeamento diferente. Algumas das diferenças são relativamente sutis e o mapeamento costuma ser uma preferência pessoal; no entanto, o mapeamento pode ser usado para fornecer uma melhor discriminação entre os tecidos. Nesta imagem, as alterações no mapeamento podem ajudar a fornecer melhor visibilidade do ramo profundo do nervo radial (seta amarela).
Para os exames musculoesqueléticos mais comuns, alterações frequentes de mapeamento são desnecessárias. É razoável familiarizar-se com os diferentes efeitos de mapeamento na imagem conforme o progresso das habilidades de digitalização. Alterar a tonalidade também pode influenciar a aparência e a cor da imagem.
Figura 12 - Imagens de ultrassom da mesma estrutura mostrada na Figura 3.11, mas com tons diferentes.
Essas mudanças também são de preferência pessoal e são menos comumente utilizadas em avaliações musculoesqueléticas de rotina.
Imagem com doppler
Os controles de doppler colorido e de power doppler são uma parte vital da varredura de ultrassom musculoesquelético. A imagem doppler detecta movimento e, portanto, é útil para detectar o fluxo sanguíneo. O power doppler é altamente sensível ao movimento e é representado pela tonalidade vermelha (ou laranja).
Figura 13 - Ultrassonografia com power doppler para demonstrar fluxo pela artéria radial em eixo curto. Observe que o fluxo no power Doppler é representado exclusivamente em vermelho.
O Doppler colorido detecta a direção do fluxo em relação ao transdutor e é representado pelas cores vermelha (em direção ao transdutor) e azul (longe do transdutor).
Figura 14 - Ultrassonografia com doppler colorido para demonstrar o fluxo pela artéria radial em eixo curto. Observe que o fluxo pode ser representado em vermelho (em direção ao transdutor) ou azul (longe do transdutor) ou em ambos.
Tela dividida
Muitas máquinas de ultrassom permitem que imagens simultâneas sejam produzidas no console de vídeo. Esse recurso pode fornecer visualização simultânea de imagens de comparação lado a lado.
Figura 15 - Imagem de ultrassom demonstrando o valor de usar uma imagem de tela dividida para comparações lado a lado. Nesse caso, o músculo do compartimento anterior na perna com atrofia neurogênica (imagem à esquerda) é comparado com a perna normal na mesma posição (imagem à direita).
Ele também pode ser usado para justapor imagens sequenciais para criar uma imagem única mais suave sobre um campo maior quando pequenas mudanças de posição do transdutor são necessárias para produzir clareza.
Figura 16 - Ultrassonografia mostrando o uso da tela dividida justaposta para estender a visão de uma imagem mais longa (neste exemplo, trapézio e lipoma sobreposto) na visão de eixo longo.
Ferramenta de marcação e medicação
As máquinas de ultrassom têm recursos de medição de tecido muito precisas.
O examinador deve estar familiarizado com os controles de medição. A maioria das máquinas tem a capacidade de realizar várias medições lineares, bem como traçar estruturas circulares para a área da seção transversal.
Figura 17 - Imagens de ultrassom demonstrando o uso de ferramentas de medição com ultrassom. A imagem em (A) mostra o uso de medição linear de um cisto de Baker. O comprimento em centímetros é mostrado no canto esquerdo inferior. A imagem em (B) mostra o nervo ulnar em eixo curto ao nível do sulco ulnar. A imagem em (C) mostra a visualização pós-medição. A área da seção transversal (A) do nervo é mostrada em centímetros ao quadrado, a circunferência (C) é mostrada em centímetros
Marcação
A rotulagem detalhada da imagem é útil para a comunicação dos resultados e também para referência futura. É importante identificar o lado direito ou esquerdo do corpo, bem como a orientação da estrutura que está sendo fotografada. A estrutura pertinente deve ser nomeada, bem como sua orientação. Marcadores como setas geralmente estão disponíveis para indicar a área focal de interesse. Quando lado a lado, muitas vezes é útil rotular o lado sintomático e assintomático para maior clareza para o observador.
Figura 18 - Imagens de ultrassom demonstrando o uso de etiquetagem para orientação. Neste exemplo, o nível do ramo terminal do plexo braquial é mostrado. As estruturas de interesse são identificadas. O lado e a área do corpo são identificados. A vista (transversal) é rotulada e há menção de que este é o lado sintomático (sx) no caso de haver comparações da esquerda para a direita. O objetivo da rotulagem detalhada é permitir a revisão das imagens e facilitar a correta orientação e identificação para outros observadores.
Armazenamento da imagem
O armazenamento de imagens é necessário para permitir que as fotos sejam visualizadas posteriormente.
As impressoras geralmente estão disponíveis com a maioria das máquinas e muitas podem gravar DVDs para permitir que as imagens cinematográficas sejam transportadas para outros locais, incluindo consultas médicas.
A maioria das máquinas tem armazenamento de dados substancial para permitir que as imagens sejam visualizadas posteriormente. O uso de discos rígidos externos para armazenamento adicional ajudará a evitar que a máquina de ultrassom fique sem memória.
Gel e almofadas de Standoff
O ultrassom requer um meio sólido para transmitir um sinal e fornecer uma imagem nítida. Mais frequentemente, gel de condução ou almofadas de isolamento são usados para essa finalidade. O uso liberal desse meio pode evitar a distorção da imagem.
Figura 19 - Imagens de ultrassom demonstrando o valor do meio adequado (gel) entre o transdutor e a pele do paciente. (A) Imagem com gel de transmissão insuficiente e má qualidade resultante. (B) Imagem da mesma região corporal (antebraço) com gel adequado eliminando o artefato da transmissão incompleta do som de volta para o transdutor com qualidade muito melhor.
Limpeza do instrumento
O transdutor de ultrassom é a parte da máquina que entra em contato com o paciente e deve ser limpo após cada aplicação. O transdutor deve ser limpo com água e sabão ou com desinfetantes de baixo nível, como sprays de amônio quaternário ou toalhetes. O álcool tem o potencial de danificar os cristais do transdutor e deve ser evitado. O transdutor deve então ser completamente seco com uma toalha ou pano macio. A limpeza de rotina não deve ser confundida com a desinfecção de alto nível exigida das sondas internas e intraoperatórias. Os protocolos para desinfecção de alto nível mudam frequentemente.
Controles avançados
Algumas máquinas vêm com controles mais avançados que incluem direcionamento do feixe para alterar o ângulo das ondas sonoras incidentes emitidas pelo transdutor, campo de visão estendido para permitir imagens de estruturas mais longas e imagens tridimensionais, entre outras.
Referência bibliográfica:
Strakowski, JA. Introduction to Musculoskeletal Ultrasound - Getting Started. Demos Medical, New York, 2016.