SEMINARIO 66:DOPPLER

EN GINECO OBSTETRICIA:

Principios y Generalidad

Drs. Ximena Cáceres Chamizo, Leonardo Zúñiga Ibaceta,

Daniela Cisternas Olguín, Juan Guillermo Rodríguez Arís.

CERPO

Centro de Referencia Perinatal Oriente

de Medicina, Universidad de Chile

DOPPLER

• El efecto doppler fue descrito en 1842 por Christian Andreas

Doppler.

• Como en cualquier modalidad de ecografía, el doppler se

basa en un fenómeno físico, el cambio de frecuencia que una

onda experimenta cuando rebota en una partícula en

movimiento.

• Esto es interpretado por el ecógrafo y permite estimar:

– la dirección ( si se acerca o se aleja),

– la velocidad ( de acuerdo a la cantidad de ondas que llegan)

• Debe aplicarse siempre de forma orientada y en un contexto

clínico.

PRINCIPIOS FISICOS

• La emisión de ondas US (entre 2 -12 MHz) y el análisis de los cambios en frecuencia constituyen la modalidad doppler.

• Las ondas US se producen en 1 o en varios de los cristales del traductor los cuales pueden emitir- captar ondas reflejadas ( efecto piezoeléctrico: conversión de energía eléctrica en acústica).

• El cristal recibe un impulso eléctrico (voltaje) que lo hace vibrar a muy alta velocidad en un muy corto periodo de tiempo (dmseg) produciendo una compresión descompresión que se propaga a través del medio.

PRINCIPIOS FISICOS

• La onda ultrasónica presenta una

longitud (distancia entre 2 crestas) que

por unidad de tiempo da la frecuencia

(ciclos/seg) y una amplitud (distancia

entre cresta y valle) que da la

intensidad.

• Ambas ondas (emitida y reflejada)

sufren los efectos físicos de atenuación,

absorción , reflexión y refracción.

• En las modalidad doppler las ondas

sónicas son reflejadas por estructuras

en movimiento (células sanguíneas,

paredes de vasos, pared del corazón…)

las cuales reflejan a una frecuencia e

intensidad distinta a la emitida.

CARACTERISTICAS FISICAS DE

VASOS SANGUINEOS Y LA SANGRE

• El roce entre células produce FRICCION, que también se ve aumentada cuando chocan con la pared de un vaso o están en gran cantidad.

• La fricción modifica la velocidad y dirección de cada célula.

• Cuando mas cerca o mas células hay, pueden anular sus ecos (interferencia destructiva) y si hay menos células pueden potenciar los ecos (interferencia constructiva: mejor onda sónica).

• Es por esto que el doppler es útil para diagnosticar anemia y no policitemia.

• Otros elementos que también alteran el reflejo sónico es la viscosidad de la sangre (fibrinógenos, plaquetas, agua), vasos sanguíneos ( elasticidad y dirección), resistencia periférica.

MOVIMIENTO DE LAS CELULAS SANGUINEAS DENTRO DEL VASO

RESISTENCIA Y FRICCION VASCULAR ARTERIAL

S FS D

Resistencia vascular

Forma del vaso afecta velocidad

• Las columnas (“pilas de monedas”)

internas de los vasos viajan a mayor

velocidad.

MODALIDADES DE DOPPLER

• Las ondas sónica pueden verse reflejadas:

– DOPPLER COLOR o AUDIBLE

– DOPPLER ESPECTRAL ( representación gráfica)

• Al combinar en forma simultanea la modalidad

bidimensional (fundamental (escala de grises)) y el

doppler en los cristales se pueden conseguir:

– SISTEMA DUPLEX: ecografía fundamental y doppler color.

– SISTEMA TRIPLEX: ecografía fundamental, doppler color y

doppler espectral.

SISTEMA DUPLEX SISTEMA TRIPLEX

DOPPLER COLOR

• DOPPLER COLOR DIRECCIONAL

– Variante del DP, que permite ver mediante colores, rojo (positivo:

se acerca a la sonda) y azul (negativo: se aleja de la sonda) el

movimiento de la sangre dentro de una “ventana”.

– A medida que aumentamos la “ventana”, la presentación en la

pantalla será mas lenta.

– Analiza velocidad y dirección.

– Escala de colores en la parte superior del ecógrafo: con el aumento

de velocidad de rojo pasa a naranja-amarillo, y de azul a verde.

– Se ve afectado por el ángulo de isonización, a 90° no son

captados.

MODALIDADES DE DOPPLER

• DOPPLER ESPECTRAL – Representa la velocidad del flujo de un vaso y sus cambios a

través del tiempo.

– En el eje X muestra el tiempo y en el eje Y el espectro de velocidades (cm/seg).

– Se muestra en un histograma velocidades cercanas a cero (cerca pared del vaso) a las mas altas (en el centro):

• Las arterias son pulsátiles, con un componente sistólico (contracción ventricular) y un componente diastólico ( relajación ventricular)

• En las venas puede ser un continuo ( vena umbilical) o pulsátil como en el ductus venoso o en la vena cava inferior.

– Al igual que el doppler color: • El flujo se acerca al traductor (positivo): encima del eje horizontal

• El flujo se aleja del traductor (negativo): por debajo del eje horizontal.

MODO ESPECTRAL

MODALIDAD DE DOPPLER

• DOPPLER ESPECTRAL:

– DOPPLER CONTINUO

• 2 emisores : uno que emite y otro que recibe simultáneamente.

• No selecciona profundidad ni la zona a evaluar, pero puede ver

velocidades muy altas.

• Registra todos los cambios de frecuencia en la línea de emisión.

• Su utilidad actual es solo en cardiotocografía.

MODALIDAD DE DOPPLER

• DOPPLER ESPECTRAL:

– DOPPLER PULSADO • 1 emisor que emite y recibe durante los pulsos.

• Tiene un tiempo de emisión y otro de recepción (pulsos)

• Esto permite seleccionar las señales recibidas y ajustar la profundidad de la

zona que interesa evaluar, permitiendo colocar una muestra (gate) en un sitio

específico.

• Es recomendable comenzar con un volumen de muestra amplio para garantizar

el registro de las velocidades máximas durante todo el pulso (se puede reducir

en altura pero no en su ancho).

• La velocidad de barrido horizontal debe ser lo suficientemente rápida como para

separar adecuadamente las formas de onda sucesivas. Lo ideal es una muestra

de 4 a 6 (pero no más de 8 a 10) ciclos cardíacos completos con mínimo 3 ondas

iguales.

DOPPLER PULSADO

• Aliasing o falso espectro:

– Principal defecto del doppler pulsado, que no puede evaluar

velocidades muy altas.

– La máxima es la mitad de la frecuencia de emisión (limite de

Nyquist)

– Cuando sobrepasa este limite, interpreta una superposición

de señales y representa la señal al otro lado de la línea del

espectro.

– Se corrige modificando el PRF, ajustándolo a la velocidad

del vaso estudiado.

DOPPLER COLOR

• DOPPLER POWER – Analizar la amplitud de los ecos reflejados por las estructuras en

movimiento.

– Le permite tener una mayor sensibilidad a los movimientos mas lentos

y en vasos de menor calibre. (tumores)

– Su principal limitación, no permite ver dirección del movimiento.

– Se espera su uso en evaluación de cálculos de perfusión en estudio

de cerebro pulmonar en RCF y en hernia diafragmática (FSEM: % de

células sanguíneas en un área determinada).

– Su mayor potencial, por lo tanto, es el cálculo de perfusión tisular, que

ha mostrado gran correlación con la perfusión real.

POWER DOPPLER

DOPPLER COLOR

• POWER DOPPLER EN 3D

– Realiza un mapa vascular. No muestra dirección ni velocidad.

– Se puede calcular los índice de vascularidad y de flujo, aunque aun son experimentales.

• DOPPLER DIRECCIONAL: STIC

– Técnica para formar volumen. Spatio-Temporal Image Correlation.

– Puede ser con o sin doppler color direccional

– Uso en el corazón fetal, no ofrece mediciones pero permite registrar llene de cavidades , vasos y dirección del flujo.

FACTORES QUE INFLUYEN EN

CAPTACION DE SEÑAL

• ANGULO DE ISONIZACION

– Afecta directamente al cálculo de velocidades.

– Ya que lo que interesa es saber si se aleja o acerca el flujo.

– Si el objeto en movimiento se dirige en dirección contraria a la onda del US (ángulo 0°), al chocar el eco resultante expresará correctamente su velocidad.

– Si es < de 20°, la influencia en la velocidad es mínima (error de 6%).

– Si el ángulo es ≥ a 20 grados, se debe corregir en el equipo hasta un máximo de 60°, a partir de los cuales los resultados no son fiables.

ANGULO DE ISONIZACION

DOPPLER ESPECTRAL DOPPLER COLOR

ANGULO DE ISONIZACION DOPPLER ESPECTRAL

FACTORES QUE INFLUYEN EN

CAPTACION DE SEÑAL

• FRECUENCIA DE REPETICION DE PULSOS (PRF) – Modificación de la frecuencia de generación de pulsos (en

función de la profundidad y velocidad del vaso) .

– Un PRF bajo permitirá la visualización y la medición precisa de un flujo de baja velocidad, sin embargo, se producirá aliasing cuando se encuentren altas velocidades.

– La forma de onda debe ocupar por lo menos el 75% de la pantalla Doppler.

– En el doppler pulsado, aumentar el PRF sirve para registrar flujos de alta velocidad (grandes arterias y flujos intracardiaco).

– En el doppler color, cuando el PRF es alto, los vasos de baja velocidad no se representarán en la pantalla.

FACTORES QUE INFLUYEN EN

CAPTACION DE SEÑAL

• FILTROS ( filtro movimiento pared) – Se utiliza para eliminar ecos

provenientes del ruido sónico y de movimiento de tejidos.

– Consiste en analizar sólo señales con una intensidad por arriba de determinado punto de corte. (Hz)

– Por convención, debe utilizarse en el nivel más bajo posible (≤ 50-60 Hz) con el fin de eliminar el ruido de la baja frecuencia de los vasos periféricos y ver el diástole en AU y ACM.

FACTORES QUE INFLUYEN EN

CAPTACION DE SEÑAL • GANANCIA

– En la modalidad doppler no es posible realizar una

amplificación parcial de las señales.

– Al aumentarla se observa la presencia de ruido, por lo que

no se podrá distinguir entre señal y ruido. Por lo que hay

que ajustarla manualmente.

GANANCIA

DOPPLER ESPECTRAL DOPPLER COLOR

FACTORES QUE AFECTAN LA

MEDICION • MOVIMIENTOS FETALES

– CORPORALES Y RESPIRATORIOS FETALES

• Se debe esperar al cese de los movimientos para obtención de DP

– CORPORALES MATERNOS

• Solo se debe pedir a la madre que haga apnea en el caso que los

vasos a avaluar esten cerca del diafragma materno

• ACTIVIDAD UTERINA

– No realizar medición de arterias uterinas en presencia de

contracciones uterinas.

DOPPLER PULSADO: evaluación

cualitativa

Flujo arterial con onda sistólica y diastólica porque se

afecta por el movimiento del

corazón

Flujo venoso sin onda

porque no se afecta por el

latido del corazón

Venas precordiales

(muy cerca del corazón como el ductus venoso) que sufren flujo

retrogrado cardiaco.

INDICES

DOPPLER PULSADO: evaluación

cualitativa • INDICES ARTERIALES:

– INDICE DE PULSATILIDAD: IP= (S-D)/M

• Semicuantitativo, que evalúa principalmente relación entre funcionamiento

cardiaco y resistencia periférica

• A mayor resistencia mayor índice de pulsatilidad (mayor diferencia entre sístole y

diástole).

• En casos raros de hipovolemia puede verse afectado por una reducción de la

velocidad diastólica.

– VELOCIDAD SISTOLICA:

• En ACM para evaluar indirectamente anemia.

– VELOCIDAD DIASTOLICA Y PROMEDIO:

• No utilizado en clínica.

DOPPLER PULSADO

• INDICES VENOSOS

– INDICE DE PULSATILIDAD:

• En venas pulsátiles como ductus. Refleja la resistencia de la

sangre para llegar al corazón.

• La máxima coincide con la sístole y la mínima con la fase del flujo

atrial.

– VELOCIDAD MAXIMA Y PROMEDIO

• Utilizado en investigación.

DOPPLER PULSADO: evaluación

cualitativa

EFECTOS SECUNDARIOS DEL

DOPPLER

• El doppler incrementa la intensidad de energía transmitida.

• Puede producir aumento de temperatura, condensación de gases y movimiento de fluidos.

• Los dos últimos no tendría efecto deletéreo en el embarazo.

• Pero el efecto térmico, sobre todo en el primer trimestre , dado por aumentos de temperatura mayores a 1,5 o 2 °, se debe tener en consideración el consenso ALARA y normas ISUOG.

• Por lo que en todos los PC se debe trabajar con IT de ≤ 1 y un IM de 1 8 ( salen en la pantalla) y el tiempo de exposición por lo general de 5 a 10 min, máximo de 60 min.

RECOMEDACIONES DEL ECOGRAFO

• El equipo debe contar con flujo color y onda espectral con visualización en pantalla de las escalas de velocidad o la frecuencia de repetición de pulsos (pulse repetition frequency = PRF) y la frecuencia de ultrasonido Doppler (en MHz).

• El índice mecánico (mechanical index = MI) y el TI (MI) deben visualizarse en la pantalla.

• El sistema de ultrasonido debe generar un trazado del contorno de la velocidad máxima demostrando toda la forma de onda espectral Doppler.

• El trazado de la onda debiera ser posible de efectuar usando trazados de ondas manuales o automáticos.

RECOMEDACIONES DEL ECOGRAFO

• El software debe ser capaz de estimar el pico sistólico máximo

(peak sistolic velocity = PSV), velocidad de fin de diástole

(end-diastolic velocity = EDV) y la velocidad máxima promedio

calculada a partir del trazado de la onda y calcular los índices

Doppler habituales, como por ejemplo el índice de pulsatilidad

(pulsatility index PI), índice de resistencia (resistance index =

RI) y la relación sístole/diástole (S/D). En el trazado los

distintos puntos incluidos en los cálculos deben estar

indicados para asegurar un correcto cálculo de los índices.

REFERENCIAS

• Doppler en Medicina Materno fetal, E. Gratacós. 2014.

editorial Panamericana.

• ISUOG Practice Guidelines. Use de Doppler

ultrasonography in obstretics. Ultrasound Obstet

Ginecol 2013;233-239.

• Doppler in obstétrica. Fetal Medicine Fundation. 2002.