INTRODUCCIÓN

El ecocardiograma con Doppler está basado en el efecto f ísico descrito por el austriaco Christian Doppler en1842. El efecto Doppler afirma que la frecuencia del sonido aumenta cuando la fuente sonora se acerca al observador y disminuye cuando se aleja. Cuando un haz de ultrasonido alcanza una estructura en movimiento, en el caso del sis-tema circulatorio los eritrocitos, la onda reflejada sufre una alteración de su frecuencia, retornando al transductor con una frecuencia diferente de aquella emitida. Esta variación de frecuencia es denominada Doppler shift.1 Siendo así, cuando las células sanguíneas están moviéndose en dirección al transductor la frecuencia de onda reflejada es mayor que la de la onda originalmente emitida. Al contrario, si las células sanguíneas se estuviesen alejando del transductor, la onda reflejada tendrá una frecuencia menor que la de la onda emitida. Esta variación de frecuencia (Doppler shift) es medida por el aparato de ultrasonido. Es importante recordar que esta variación de frecuencia se encuentra en la banda de sonidos audibles al ser humano (0-20 kHz) en el caso de las velocidades intracardía-cas usando transductores con frecuencias diagnósticas habituales. El uso del ecocardiograma Doppler incorporó al examen ecocardiográfico informaciones fisiológicas importantes, hasta entonces no disponibles de manera no invasiva.2

El Doppler shift depende de la frecuencia transmitida, de la velocidad de la estructura en movimiento y, de manera muy importante, del ángulo entre el eje de ultrasonido con esta estructura, conforme a lo expresado por la Ecuación Doppler. Es importante acotar que el ángulo entre el haz de ultrasonido y el flujo sanguíneo es deter-minante en el cálculo de la velocidad de este flujo. El coseno de un ángulo de 0° a 180° (haz de ultrasonido paralelo al flujo) es uno, mientas que el coseno de un ángulo de 90° es cero (haz perpendicular al flujo), no permitiendo el análisis del Doppler shift.

Existen dos modalidades de Doppler convencional, el espectral (pulsátil y continuo) y el Doppler a color.

DOPPLER ESPECTRAL (PULSATIL Y CONTINUO)

El aparato de ecocardiograma analiza la diferencia de frecuencia de la onda emitida por el transductor y aquella reflejada por el eritrocito, comparando las dos formas de onda. Este es un proceso f ísico complejo, resultante de un proceso conocido como FTT (fast Fourier transform).3 El gráfico resultante de este proceso es denominado aná-lisis espectral. Por convención, este gráfico muestra el tiempo en la línea horizontal, la línea de base en el centro, las frecuencias reflejadas en dirección al transductor por encima de la línea de base, las frecuencias que se alejan del transductor por debajo de la línea de base, con una escala de velocidad. La disposición gráfica del Doppler nos permite evaluar las características del flujo (si fuese laminar o turbulento), cual fase de ocurrencia dentro del ciclo cardíaco (sístole o diástole), su dirección y velocidad.

Los controles de los equipos de ultrasonido, para el Doppler pulsátil y continuo, normalmente incluyen:

1. Control de ganancia: permite la amplificación de las señales recibidas.2. Filtros de pared (high pass filters): elimina las frecuencias de baja velocidad, secundaria a los movimientos del

miocardio y las válvulas.3. Control de línea de base: cambia la línea de base para arriba o abajo.

Examen con Doppler (Pulsátil, Continuo y a Color)

Maria Emília Lueneberg

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PARTE II

Parte II • Modalidades Ecocardiográficas134

4. Escala de velocidad: aumenta o disminuye la escala de velo-cidad, dentro de los límites de cada modalidad Doppler.

5. Opciones post procesamiento: incluyen compresión, re-chazo y banda dinámica (permite la variación de tonalidad del registro gráfico).

Otros controles apenas para el Doppler pulsátil son:

1. Profundidad de la muestra de volumen: aparece como un marco a lo largo de la línea de un cursor.

2. Tamaño de la muestra de volumen.3. Número de muestras de volumen.

El examen con Doppler debe ser integrado con la imagen bidi-mensional, recordando siempre que para obtenerse la mejor ima-gen ecocardiográfica es necesario que el haz ultrasónico esté perpendicular a las estructuras mostradas, mientras que el me-jor registro de flujo por el Doppler es aquel en el cual el haz está paralelo a la dirección del flujo. Luego, no siempre la posición del transductor para obtener la mejor imagen ecocardiográfica es la mejor para la documentación del flujo en una determina-da región. El Doppler a color es simultáneo a la imagen bidi-mensional, ya que la calidad del Doppler pulsátil es optimizada cuando la imagen está congelada, y el Doppler continuo puede ser optimizado en algunas circunstancias usándose un pequeño transductor, sin imagen acoplada.4

DOPPLER PULSATIL

El Doppler pulsátil permite el análisis del flujo sanguíneo en una localización específica. En esta modalidad un único cristal emite y recibe las frecuencias reflejadas. Un pulso de ultrasonido es transmitido y luego de un intervalo de tiempo, determinado por la profundidad del lugar a ser estudiado, el transductor recibe las ondas reflejadas. Este ciclo de transmitir-esperar-recibir es denominado frecuencia de repetición de pulso (PRF- pulse re-petition frequency). Luego, el PRF es dependiente de la profun-didad de la muestra, siendo alto en los lugares más superficiales y bajo para los más distantes. El lugar de interés a ser estudiado por el Doppler pulsátil está definido por la posición de la mues-tra de volumen. El tamaño de la muestra de volumen, puede ser variado ajustando el intervalo de retorno de las ondas reflejadas por el transductor. Habitualmente se utilizan las muestras de 5 mm, sin embargo muestras mayores (hasta 20 mm) o menores (1 a 2 mm) pueden ser útiles en situaciones específicas. Como las frecuencias reflejadas son recibidas por el mismo cristal, la diferencia de frecuencia máxima que puede ser determinada por el Doppler pulsátil es igual a la mitad del PRFG, llamada frecuencia de Nyquist. Cuando la variación de frecuencia refle-jada fuese mayor que el límite de Nyquist ocurre le fenómeno conocido como aliasing o fenómeno de inversión. En caso de que la velocidad de la sangre en determinado lugar estudiado por el Doppler pulsátil sea muy grande y sobrepase el límite de

Nyquist, ocurre entonces la inversión y la demostración grafica que se hacía en un determinado lado de la línea de base se cor-ta, apareciendo en el lado opuesto del grafico. Cuando la velo-cidad de flujo estudiada excede en un pequeño grado el límite de Nyquist, esto puede ser corregido alterándose la posición de la línea de base hacia arriba o hacia abajo. Otros métodos que pueden ser usados para corregir el aliasing son: a) aumentar el PRF al máximo para determinada profundidad; b) aumentar el número de muestras de volumen (high PRF Doppler); c) usar un transductor con frecuencias menores; y d) usar el Doppler continuo. El Doppler continuo es la única manera de estudiar velocidades muy elevadas. Los otros métodos son eficaces para velocidades que sobrepasen el límite de Nyquist hasta dos ve-ces. Es importante recordar que el Doppler pulsátil con PRF alto consigue medir velocidades mayores, sin embargo, con perjuicio de la determinación exacta del lugar a ser estudiado (Fig. 7-1).5,6

DOPPLER CONTINUO

El Doppler continuo utiliza dos cristales piezoeléctricos, uno que transmite y otro que recibe la señal de ultrasonido. La mayor ventaja de éste método es que permite medir flujos sanguíneos de alta velocidad. Su mayor desventaja es que todas las señales ultrasonográficas en un determinado haz serán analizadas, toda vez que el aparato no conoce la profundidad de la muestra. Sin embargo, una determinada señal reflejada posee características propias, como duración, forma y dirección, permitiendo en la mayoría de las situaciones, la correcta identificación del origen de la señal reflejada. Durante el examen ecocardiográfico, otros métodos pueden ser usados en conjunto para determinar el ori-gen de la señal (imagen bidimensional, Doppler a color y Do-ppler pulsátil). El uso de la imagen bidimensional simultánea al Doppler continuo es útil en muchas situaciones, aunque muchas veces no permite una perfecta angulación con el flujo sanguíneo

Fig. 7-1. doppler pulsátil de flujo mitral normal. Grafico positivo mostrando las ondas E y A. onda E con velocidad mayor a la onda A.

Flujo mitral

PART

E II

Capítulo 7 • EXAMEN CON dOPPLER (PULSÁTIL, CONTINUO Y A COLOR) 135

y algunas veces puede “distraer” al examinador. Una manera de optimizar la adquisición del Doppler continuo es la utilización de un transductor sin imagen acoplada, con una parte pequeña, permitiendo su acomodación en pequeñas ventanas (entre las costillas por ejemplo) y facilitando su angulación en el intento de obtener un ángulo de intercepción lo más paralelo posible al flujo a ser estudiado.7

Un grafico de Doppler de buena calidad presenta un borde bien definido, una velocidad máxima así como un inicio y fin bien delimitados. Una curva de Doppler continuo está rellena completamente, una vez que todas las velocidades están graba-das, proximales y distales en su punto de mayor velocidad. Es imprescindible recordar que mientras la velocidad máxima es dependiente del ángulo de intercepción del haz ultrasónico con el flujo a ser estudiado, la amplitud (grado de intensidad en una escala de grises), la forma y la señal sonora son menos depen-dientes de este ángulo. Luego, un grafico de Doppler de “buena calidad” puede ser registrado aún cuando el haz de ultrasonido no está paralelo al lugar estudiado, pudiéndose estar subesti-mando determinada velocidad.4

Las Figuras 7-2 y 7-3 muestran un ejemplo de Doppler con-tinuo de un paciente con estenosis aórtica y de otro con hiper-tensión pulmonar.

DOPPLER A COLORES

El mapeo con flujo a colores o Doppler a color o color Doppler, se fundamenta en los principios del Doppler pulsátil. Al contra-rio del Doppler pulsátil que utiliza una muestra de volumen, en el Doppler a color son utilizadas varias muestras de volumen a lo largo de una línea. Combinándose la información de varias líneas adyacentes, el aparato genera una imagen bidimensional del flujo sanguíneo.8 El aparato genera una imagen a colores de

la dirección de la sangre, de tal modo que cuando el flujo sanguí-neo se aproxima al transductor es codificado en rojo, y cuando se aleja en azul. Cuanto mayor sea la velocidad de flujo, más cla-ro será el tono de rojo o de azul. Este proceso de codificación se repite para cada línea a lo largo el plano de determinada imagen. La velocidad con que esta imagen puede ser actualizada (frame rate) depende de una serie de factores, como la profundidad del sector, el ancho del sector y los números de pulsos de ultrasoni-do a lo largo de cada línea.9,10 Cuando hay turbulencia en el flujo o variación importante en las diversas medidas de velocidad en determinado punto, el aparato puede aumentar un nuevo color, generalmente el verde. Y por combinación de los colores entre sí, formará un aspecto en mosaico o confeti. Por tratarse de un Doppler pulsátil, el mapeo con flujo a colores también presenta el fenómeno de inversión o aliasing, que está caracterizado por un súbito cambio de color al color de la dirección opuesta, aun-que el flujo no haya en realidad invertido su dirección (Figs. 7-4 y 7-5). El Doppler a colores permite el análisis volumétrico del flujo sanguíneo a través del método de PISA,11 así como aumen-ta las informaciones adicionales al estudio de la función diastó-lica del ventrículo izquierdo a través del análisis de la velocidad de propagación del flujo mitral (Fig. 7-6).12,13

EXAMEN CON DOPPLER PROPIAMENTE DICHO

Los flujos intracardíacos normales pueden ser evaluados tanto con el Doppler pulsátil como con el continuo, dependiendo del objetivo a ser alcanzado. Se le da preferencia al Doppler pulsátil cuando se quiere investigar el flujo de una región específica. El Doppler continuo será utilizado para la medida de gradientes transvalvulares, medida tanto de los picos como integral de un determinado flujo, medida del dp/dt (a través del reflujo mi-tral), o sea, siempre que se desea evaluar flujos con velocidades elevadas; la medida precisa de la velocidad de flujo es depen-

Fig. 7-2. doppler continuo mostrando reflujo tricúspide de alta velocidad para el cálculo de la presión en la arteria pulmonar en paciente con, miocardiopatía isquémica e hipertensión arterial pulmonar (en ritmo de fibrilación auricular).

Fig. 7-3. doppler continuo en paciente con estenosis aórtica de moderada a importante.

Reflujo tricúspide

Flujo aórtico

PARTE II

Parte II • Modalidades Ecocardiográficas136

V

diente de una serie de factores técnicos, que ya fueron citados en este capítulo. Sabiendo siempre que el más importante es el alineamiento de la muestra del Doppler lo más paralelo posible del flujo sanguíneo a ser estudiado.

Flujo mitral

El flujo mitral se obtiene con el transductor en el ápice del ven-trículo izquierdo, usando un corte apical de cuatro cámaras como referencia. La muestra de volumen debe ser posicionada junto al borde libre de las hojas de la válvula mitral, en el medio y anterior a su plano de apertura (Figs. 7-1 y 7-7).

El flujo mitral presenta dos picos diastólicos, recordando la configuración de la válvula mitral en el modo M.14 El primer pico, la onda E, representa la velocidad de flujo en la protodiás-

tole, fase de llenado rápido y pasivo del ventrículo izquierdo, que ocurre luego de la apertura de la válvula mitral. El segundo pico, la onda A, representa la velocidad diastólica final debido a la contracción auricular. Por ende, la onda A no existe en indivi-duos con fibrilación auricular. La velocidad de la onda E normal es de aproximadamente 1,0 m/s y la de la onda A varía entre 0,2 a 0,4 m/s. En algunos casos, dependiendo de la duración de la diástole, se puede observar entre las dos ondas una ausencia de flujo (diastasis).4,15 La figura 7-7 muestra un flujo mitral normal al examen don Doppler pulsátil.

El patrón de flujo mitral puede varias con la edad, condicio-nes de pre y postcarga, frecuencia cardíaca e intervalo PR.

La onda E disminuye con la edad, en tanto que al onda A au-menta, reflejando una alteración de la relajación del ventrículo izquierdo que puede ocurrir en pacientes añosos.16

Fig. 7-4. Flujo mitral a colores mostrando una inversión hacia el azul a nivel del anillo mitral, donde la velocidad excede el límite de Nyquist. Puede ser corregido aumentando el límite de velocidad. Ad = aurícula derecha; AI = aurícula izquierda; Vd = ventrículo derecho, VI = ventrículo izquierdo.

Fig. 7-5. Flujo mitral a colores sin aliasing. Ad = aurícula derecha; AI = aurícula izquierda; Vd = ventrículo derecho, VI = ventrículo izquierdo.

Fig. 7-6. Modo M a color del flujo mitral en paciente con una miocardiopatía isquémica y fibrilación auricular. La velocidad de propagación del flujo mitral medido puede ser usada como parámetro de evaluación de la función diastólica.

Fig. 7-7. Posicionamiento de la muestra de volumen al nivel de los bordes de las cúspides de la válvula mitral. Grafico demostrando ondas E y A. Ad = aurícula derecha; AI = aurícula izquierda; Vd = ventrículo derecho, VI = ventrículo izquierdo.

Flujo mitral

AI

AD

vD

vI

AI

AI

vIvI

AD

AD

vD

vD

Flujo mitral