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Revista Costarricense de Cardiología

Print version ISSN 1409-4142

Rev. costarric. cardiol vol.6 n.3 San José Sep. 2004

 

El Laboratorio Vascular Periférico:
requisitos y conceptos básicos.


 * Dr Carlos Ciancaglini

Requisitos para su realización:

En Estados Unidos y Europa, la realización de estos estudios, fundamentalmente los de Eco Doppler Color, es confiada a personal Técnico y/o Médicos debidamente calificados; la interpretación de los mismos queda a cargo exclusivamente de Médicos Especialistas entrenados para ello. En nuestro país estos estudios son realizados por Médicos generales o de distintas especialidades (Radiólogos, Cardiólogos, etc.), a veces sin la debida preparación, tornando un estudio confiable, seguro, no invasivo y barato, en una práctica cuyos resultados no suelen correlacionarse con la clínica o con otros estudios menos "operador dependiente" (ej. la angiografía). Este término, que implicaría una limitación para alguno de los métodos que se utilizan es, en realidad, una limitación de los operadores, y, especialmente, un estímulo para que los mismos logren las condiciones de formación y entrenamiento continuo para obtener resultados óptimos.

Especialidades básicas más apropiadas:

Si bien cualquier Médico está en condiciones de realizar un estudio con ultrasonografía (U. S. ) después de un adecuado entrenamiento, existen, según el American College of Cardiology (A. C. C. ) 1, algunas especialidades más afines, en especial las de Medicina Interna y de Cardiología; entre las múltiples razones se encuentran: adecuado conocimiento del manejo de los factores de riesgo, concepto holístico en la interpretación de los resultados, y, en el caso de la última, el hecho determinante de ser quienes primero reciben al enfermo vascular periférico: típicamente, a los "cincuenta y pico" ese paciente probablemente debute con su cardiopatía isquémica, y, siendo las coronarias parte del sistema arterial, padecer de esta patología multiplica varias veces el riesgo de sufrir de enfermedades en otros lechos arteriales (simultáneamente o pocos años después), comparado con el de los pacientes no coronarios (por ej. el riesgo de padecer de enfermedad carotídea significativa en los sometidos a revascularización miocárdica es de alrededor del 20% , es decir 1:5).

Sin embargo, más que una especialidad determinada que habilite a realizar estos estudios, es determinante el requisito de un adecuado entrenamiento. La curva de aprendizaje de los estudios de Eco Doppler Color Vascular es plana, probablemente más plana que la requerida para realizar los de Eco cardiografía Doppler Color: es decir, el número de estudios necesarios para lograr un entrenamiento que permita resultados confiables es elevado, a pesar de que en muchos casos el tiempo dedicado al aprendizaje y a la realización de esta última práctica guarda relación inversa con la primera. Además esto debe aplicarse a cada lecho en particular , multiplicando las dificultades para considerar apto a un Médico en entrenamiento; la falta de cumplimiento de estos requerimientos básicos determina estudios de calidad no adecuada 2.

Las pautas dictadas por el A.C.C. para el entrenamiento en esta disciplina (publicadas y reformadas recientemente como "C.O.C.A.T.S. II") 3 requieren de un prolongado período de formación, así como de la realización de un elevado número de estudios no invasivos y de la observación y/o ejecución de prácticas invasivas (angiogramas e intervenciones periféricas), acordes a la capacitación pretendida. Según nuestra experiencia y criterio es necesario haber realizado por lo menos 450 estudios de Eco Doppler Color (distribuidos entre los órganos más frecuentemente evaluados), adecuadamente supervisados, con nombre, domicilio y teléfono/e-mail de cada paciente, fecha, lugar de realización, protocolo completo del estudio, datos clínicos, obra social, de forma tal que se puedan verificar rápidamente los datos; obviamente, quien supervisó los mismos debe reunir los adecuados requisitos para ello (nivel 3 del C.O.C.A.T.S. II). Asimismo, el volumen de estudios a efectuar tiene importancia en cuanto al aprendizaje y entrenamientos continuos, como ocurre con otras prácticas médicas o quirúrgicas: un número de 30 estudios mensuales es considerado un mínimo aceptable para tal fin, con el aval de un registro como ya se describió; también es imprescindible llevar este registro de pacientes permanentemente actualizado para comparar estudios en un mismo paciente y entre varios con patología similar; existen razones médico-legales para que estos datos estén disponibles siempre.

Conocimientos necesarios:

1) Anatomía:

Este es un requisito imprescindible y difícil: el conocimiento de la anatomía de cada órgano a estudiar, y, fundamentalmente, de su circulación arterial y venosa, requiere de un esfuerzo intelectual extra con respecto a otras prácticas como la cinecoronariografía o la Ecocardiografía.

Además, es necesario conocer las variantes anatómicas, así como la frecuencia con que ocurren en la población a estudiar (ej. variantes en la configuración del Polígono de Willis para efectuar estudios de Doppler transcraneal).

2) Epidemiología:

Se deben conocer la distribución y determinantes de las enfermedades cerebrovasculares (E.C.V.) ; esto requiere un adecuado entrenamiento en este campo, distante al de muchas especialidades y afín a otras; no sólo el conocimiento de los factores de riesgo, sino la prevalencia de las E.C.V. según la edad y sexo, enfermedades asociadas (ej. la cardiopatía isquémica), las zonas más predispuestas según las distintas etiologías de la E.C.V., la evolución natural de la misma, las técnicas quirúrgicas y de intervencionismo a estudiar (ej. endarterectomía), así como la experiencia adecuada para interpretar los resultados del estudio en cada paciente.

3) Física de los ultrasonidos y la hemodinamia arterial y

venosa normal y patológica: 4

Recordemos que con los distintos elementos del Eco Doppler

Color (Eco Modo B, Doppler pulsado y color, "Power Angio" o modo de poder o amplitud) obtenemos información indirecta; es imprescindible conocer la importancia de un adecuado ángulo de insonorización (será explicada más adelante), y conceptos como impedancia acústica, lograr una adecuada onda de Doppler pulsado, etc.

También es obvio que se debe conocer la hemodinamia de los vasos a estudiar en condiciones normales y patológicas: flujo laminar y turbulento, tipos de perfil, tipos de "circuito" y la resistencia periférica hallada, la cual puede ser el único indicio de una patología distante a la zona en estudio.

Referencia:

1) Recommendations for training in Vascular Medicine, JACC, August 1993.

2) Brown OW et al. Reliability of extracranial carotid artery duplex ultrasound scanning: Value of vascular laboratory accreditation. J Vasc Surg 2004; 39: 366-71)

3) COCATS II. JACC, 39, 7, 2002: 1242-1246.

4) Ciancaglini C. La hemodinamia de la circulación vascular periférica normal y patológica. Rev. Fed. Arg Cardiología. Abril- Junio 2003.


Nociones de física del ultrasonido:

El oído humano puede escuchar sonidos cuya frecuencia se ubica entre 20 y 20.000 ciclos (Hertz -Hz) por segundo, ubicándose cerca del primer extremo los graves y del segundo los agudos (bajas y altas frecuencias, respectivamente). Como el poder de resolución , es decir, la capacidad de diferenciar dos puntos vecinos, varía en forma directamente proporcional a la frecuencia e inversamente proporcional a la longitud de onda, se usan éstas últimas de muy alto rango. Cómo es esto?: la velocidad del sonido es la misma en los tejidos, es decir alrededor de 1560m/s, independientemente de la frecuencia usada. O sea que si enviamos un sonido de, por ejemplo, 7.000.000 de ciclos (7 Megahertz o MHz), éstos deben "caber" en esa distancia; si dividimos ambos valores, obtendremos la longitud de onda: para esa frecuencia de transductor, ésta es de 0,22mm. Si usáramos uno de 3,5 MHz, la misma es de 0,46mm; como la resolución equivale al doble de la longitud de onda, es obvio que con el primer transductor podremos diferenciar puntos separados por alrededor de 0, 5mm, y con el segundo aquellos distantes alrededor de 1mm.

Esto se representa por la fórmula:

(1) &=c / f donde c= 1560m/s (velocidad del sonido en los tejidos)

y f =frecuencia de emisión del transductor

Sin embargo, cuanto mayor es la frecuencia de emisión del sonido, menor es su poder de penetración en el cuerpo, es decir, podremos ver mejor objetos superficiales; para ver órganos profundos, en cambio (como los intraabdominales) deberemos usar transductores de menor frecuencia, sacrificando poder de resolución; este es el compromiso que el operador de Ecodoppler debe realizar frente a cada estudio: elegir un transductor de frecuencia tal que permita la mejor resolución para la profundidad del órgano a estudiar, es decir la penetración.

Estamos hablando de frecuencias muy elevadas (millones de ciclos por segundo o Megahertz -MHz), muy por encima del nivel audible, por lo que estas frecuencias se denominan ultrasonido.

Algo similar a lo que ocurre con la ecografía se da en los estudios de flujo con Doppler: cuanto mayor la profundidad del órgano cuyo flujo queremos estudiar, menor la frecuencia del transductor a utilizar; también, como veremos más adelante, cuanta mayor la velocidad del flujo, mayor la desviación Doppler; para esto también se deben utilizar transductores de baja frecuencia frente a velocidades altas a los fines de evitar el "aliasing" con el Doppler pulsado.

¿Qué es el "aliasing"?; Tal vez la mejor forma práctica de explicarlo es comenzar por definir los distintos tipos de Doppler. El Doppler continuo es aquel que usa dos transductores: uno para recibir ( "escuchar") y otro para emitir el ultrasonido; imaginemos dos personas que se dedican exclusivamente a una u otra tarea; no existirán problemas para detectar el nivel superior de velocidad; lamentablemente, no podremos saber la zona o profundidad en el camino del haz ultrasónico donde se produce el fenómeno. El Doppler pulsado usa un solo cristal que en forma muy breve emite un "disparo" de ultrasonido y el resto del tiempo "escucha", midiendo el tiempo de retorno del mismo; como conocemos la velocidad de transmisión en los tejidos del sonido (1560m/s), ese tiempo cronometrado y dividido por dos (ida y vuelta) dará precisamente la distancia en la que se produjo la muestra; variando el tiempo de espera, podremos variar la profundidad de exploración; lamentablemente, como ocurre con las ruedas del carro en las películas (que parecen ir hacia atrás) puede darse un fenómeno paradójico: el "aliasing"; la velocidad de transmisión del sonido en los tejidos es invariable y si demoramos mucho tiempo en escuchar porque la profundidad o la velocidad de los flujos son excesivas, no sabremos si los glóbulos rojos van o vienen, dando resultados equívocos e imposibilitando la medición de los mismos; gracias a Dios, la tecnología ha avanzado de tal manera que pueden medirse flujos de muy alta velocidad con los equipos actuales y, a diferencia de la patología valvular cardíaca, generalmente el Doppler pulsado sirve adecuadamente para la evaluación de la patología vascular periférica; el agregado del Doppler pulsado a la ecografía en Modo "B" ( "brillo") con escala de grises se conoce como ultrasonografía duplex. El Doppler Color es una forma de Doppler pulsado, participando de la mayoría de sus ventajas y limitaciones; consiste en una serie de muestras de Doppler pulsado efectuadas en una zona relativamente amplia del órgano cuya vasculatura debemos estudiar; como tal, debe resignar parte del tiempo pues sería virtualmente imposible "escuchar" en toda esa zona con la fidelidad del Doppler pulsado; en este caso, los equipos realizan un promedio de los datos; este hecho limita la agudeza diagnóstica del Doppler Color pero permite una visión panorámica de la región en estudio, y así colocar el volumen de muestreo del Doppler pulsado en el sitio preciso, brindando esta posibilidad de "mapeo", una certeza y rapidez de análisis inalcanzables con los equipos en blanco y negro o "duplex".

El Efecto Doppler:

Han transcurrido muchos años desde que en 1842, el brillante físico austríaco Christian Johann Doppler, basándose en las herramientas más poderosas del ser humano (la observación y la inteligencia), describiera, viendo las estrellas, el fenómeno que hoy nos ocupa; probablemente ni se imaginaba las consecuencias que en la Ciencia, la guerra y la salud tendrían tales observaciones; observó cómo las estrellas variaban su color hacia el rojo (la mayoría) o el azul, cuando todas emiten similar tono de luz; debido a que el universo se expande, la mayoría de las estrellas se alejan, tornando su luz al color rojo (a diferencia de lo que por nomenclatura se da en los equipos de EcoDoppler Color) y las que se acercan lo hacen a la inversa.

Este fenómeno ocurre con todas las ondas, aún las de un bote en el agua, y se basa en el hecho de que, cuando un objeto emite una onda y otro la recibe, si existe una diferencia relativa en la velocidad entre ambos (porque ambos tiene velocidades diferentes o uno está quieto y el otro no) la frecuencia emitida no es la misma que la recibida; esta última, diferente de la primera, ha sufrido una variación llamada desviación Doppler (o "Doppler shift", en inglés) que es directamente proporcional a la diferencia de velocidad entre el emisor y el receptor. Tres años más tarde, el físico holandés Buys Ballot, queriendo destruir la teoría de Doppler, sólo consiguió corroborarla (usando músicos que tocaban instrumentos de viento en notas o frecuencias preestablecidas sobre el vagón de un tren en marcha a velocidad constante). Usos comunes del Doppler abundan en nuestra vida de todos los días, pero tal vez nos sea útil recordar el del policía de tránsito y su "radar": nosotros seremos el policía, el equipo usado enviará sonido (ultrasonido) en vez de radiofrecuencia y los objetos a evaluar no serán autos en una autopista, sino los glóbulos rojos en las arterias y venas; nuestra investigación permitirá saber la velocidad de los mismos (no mediremos flujo a menos que se correlacione con el área) y la dirección o sentido de circulación; si el receptor se acerca al emisor, la frecuencia recibida aumentará y si se aleja ésta se reducirá (Figura 1).


Recordemos que, en la correlación con la angiografía para detectar estenosis, o sea reducción del diámetro vascular, es importante la medición precisa, para lo que es importante ubicar en el sitio más estrecho, de mayor velocidad, a la muestra de volumen o "sample volume", de las velocidades de los eritrocitos durante las fases del ciclo cardíaco; también el Doppler pulsado y el color permiten detectar alteraciones en el orden del "tránsito", que pasa de ser ordenado (laminar) a caótico (o turbulento), otra de las características de las estenosis; incluso, podemos valorar cómo se ordenan los glóbulos rojos a lo largo de la luz (el perfil de flujo), ya sea plano (con velocidades similares desde la periferia hacia el centro) o parabólico (en continuo aumento desde la pared arterial hacia las capas centrales).

En la circulación, los glóbulos rojos actúan como receptores del sonido emitido por el equipo a una frecuencia dada (f0 ) y, a su vez, como emisores secundarios del mismo de vuelta al transductor; éste recibe entonces un sonido con una frecuencia diferente (f1 ) ; la diferencia entre f0 y f1 es la desviación Doppler y, como se dijo, es directamente proporcional a la velocidad de la sangre (pues el transductor está quieto).

Otro hecho muy importante a tener en cuenta es que la velocidad de los flujos sanguíneos constituyen la llamada velocidad real; lo que el equipo de Doppler mide es la "sombra" o proyección de esa velocidad sobre el plano del haz ultrasónico (la llamada velocidad radial o V(R)) ; ésta constituye el producto de la primera por el coseno del ángulo que forman el flujo del vaso con el haz de insonorización (ángulo figura 2); este concepto es muy importante dado que su desconocimiento constituye una muy frecuente causa de error operativo en los estudios vasculares periféricos con EcoDoppler, como se verá más adelante.


En resumen, al efectuar un estudio de este tipo, obtendremos una frecuencia que es la diferencia entre las frecuencias emitida y recibida, y que depende de la velocidad del flujo sanguíneo y del ángulo que exista entre el plano del haz ultrasónico y el plano de la circulación; se cuantifica por la fórmula:

(2) Desviación Doppler (Dd) (f0 -f1 ) =v . cos (o sea la v (R) )

Esta se deriva de:

(3) Dd =2 f0 v (R) . c

El número 2 se aplica porque los eritrocitos se mueven hacia el transductor, duplicando realmente la velocidad; como f0 es la frecuencia emitida y c (la velocidad del sonido en los tejidos) es muy grande, ambos términos pueden ser eliminados, dando (2).

Qué es lo que escuchamos al hacer estudios de Doppler?; en realidad, no es exactamente el sonido del flujo sanguíneo como se puede auscultar con el estetoscopio, sino la consecuencia de una coincidencia; veamos: a las velocidades usuales de los flujos sanguíneos (aún en condiciones patológicas de estenosis marcadas), la desviación Doppler (Dd) está dentro del rango audible; un ejemplo: si usamos un transductor de 7MHz, y estudiamos una estenosis cuya velocidad de flujo sea de 1, 8m/s:

2 x 7.000.000 x 1,8 m/s % 1560m/s =16153 Hz

Como este es un sonido cuya frecuencia está por debajo de los 20. 000 Hz, el equipo le asigna un sonido en los parlantes que es perfectamente audible para nuestro oído humano.

Las turbulencias aumentan el poder de reflexión pues los remolinos, por la fuerza centrífuga, separan el plasma de los glóbulos, alterándose así la distribución uniforme de los mismos, aumentando su poder de reflexión; esta es la explicación de por qué en los flujos turbulentos se escuchan señales más fuertes que en el caso de flujos laminares.

Recordemos que la energía reflejada varía con la frecuencia de emisión del transductor utilizado, aumentando con la cuarta potencia de la misma; por otra parte, existe el inconveniente de que al mismo tiempo disminuirá el poder de penetración.

Representación gráfica de los datos: génesis de la onda de doppler pulsado

El equipo emite a través del transductor la frecuencia de emisión o de transporte ( "carrier frequency"), la que se reflejará en los glóbulos rojos, como se dijo; la frecuencia recibida de vuelta representa una mezcla compleja de frecuencias, más complejas cuanto mayor la anarquía de las velocidades radiales (Figura 2) de los eritrocitos (tiene aquí tanta importancia la velocidad real de los mismos como el ángulo entre el haz de insonorización y el plano de desplazamiento) ; es decir, en caso de flujos turbulentos, con desplazamientos aleatorios en remolinos, los ángulos de insonorización van desde el 0 a los 90°, y, por lo tanto, los cosenos varían entre 1 y el 0, respectivamente; cualquier velocidad real, multiplicada por esos valores de cosenos, dará velocidades radiales muy diferentes.

Los equipos de U.S. expresan los resultados en tres planos: un eje x (horizontal) donde se produce un desplazamiento temporal (como ocurre con el papel de registro de los ECG) y representa la variable tiempo; un eje y (vertical) que representa las frecuencias de la Dd o su sinónimo en la clínica, las velocidades radiales; y un eje z (sagital) que representa la potencia o amplitud de la onda de reflexión y que se representa por la intensidad del gris en la pantalla (cuanto mayor el número de reflectantes para una frecuencia dada, más densa la señal representada) (Figura 3).


A su vez, en la pantalla se muestra la dirección del flujo; como se dijo, si éste se dirige hacia el transductor la onda Doppler será "positiva", es decir se inscribirá por encima de la línea de base; a la inversa, cuando el flujo escapa del transductor la onda será negativa, inscribiéndose por debajo de la misma; esto puede ser invertido según la voluntad del operador por medio de una tecla, tanto para la señal de Doppler pulsado como para el color (por convención, las señales positivas se corresponden con el color rojo y las negativas con el azul).

Nomenclatura de la onda de doppler pulsado:

Las denominaciones a las diferentes partes de la onda Doppler en el tiempo están claramente representadas en la figura 4.


También se destaca el cambio de perfil desde la sístole (plano) a la diástole (parabólico) y el cambio secundario en la ventana acústica espectral de la onda Doppler (ascenso limpio y "empastamiento" de la pendiente de descenso, respectivamente).

Tipos de circuito vascular según la resistencia periférica: (Figura 5)

Los órganos nobles (cerebro, miocardio, riñón, etc.), necesitan el aporte de sangre durante todo el ciclo cardíaco (sístole y diástole) ; para ello, están diseñados de manera que las resistencias periféricas son bajas, esto permite que el flujo sea similar durante ambas fases de la circulación; por lo tanto, debido a la ecuación de continuidad, las velocidades sistólicas y diastólicas no tienen gran diferencia.


Por el contrario, aquellas zonas del cuerpo con gran masa muscular y/o de piel (ej. los miembros), sólo reciben en condición de reposo (la usual) sangre durante breves períodos; por ello es que están diseñados para funcionar con resistencias periféricas elevadas, y la sangre circula con gran caudal en una fracción de la sístole; no existe prácticamente circulación durante el resto del ciclo y, por la ecuación de continuidad ya citada, la velocidad es muy elevada, el perfil de flujo plano y se nota una gran diferencia entre sístole y diástole, siendo un rasgo normal la presencia de flujo retrógrado (o de "aceleración negativa", de forma similar a lo que ocurre cuando un auto frena: continúa avanzando aunque la tasa de aceleración se invierte).

Obviamente, esto cambia en circunstancias fisiológicas (ejercicio muscular, temperatura elevada con vasodilatación cutánea secundaria, etc. ) y patológicas: sólo un cambio en el patrón del flujo del circuito en estudio (de baja a alta resistencia periférica o viceversa) puede ser el único indicio de una patología (ej. estenosis crítica u oclusión de una carótida interna en su porción intracraneal con cambios proximales en la diástole por presencia de una resistencia anormalmente elevada en la zona enferma o, por lo contrario, vasodilatación por isquemia en la arteria tibial posterior o pedia en oclusiones femorales superficiales y/o poplíteas, con onda monofásica y flujo diastólico prominente).

Precauciones a tomar en la interpretación y realización de los estudios vasculares periféricos por ultrasonido:

Es común que al solicitar el médico especialista de alguna de las múltiples áreas relacionadas con la patología vascular periférica un estudio por ultrasonido de las mismas reciba un informe detallando aspectos diagnósticos en ciertas arterias y/o venas basados en ondas denominadas "espectro Doppler" y matizados con términos confusos como "ventana acústica espectral", "envelope", "morfología de la onda Doppler", etc. De igual forma, si se utilizó el Doppler color, observar "mosaico", flujo arterial o venoso "coloreado" en azul o rojo, etc. Deben existir conocimientos básicos acerca de la semiología de la onda Doppler para poder interpretar correctamente el test solicitado y evaluar la calidad del estudio, detectando posibles errores cometidos al realizar el estudio.

1) Area vs. Diámetro/Concepto de Estenosis Crítica (Figura 6)

Para que ocurran cambios en la presión y en el flujo distales, cerca del 90% del área de la aorta debe estar reducida. Los vasos más pequeños, como las arterias ilíacas, femorales, carótidas y renales, requieren reducciones del área luminal algo menores, entre el 70 y el 90% . Es importante diferenciar entre porcentaje de reducción en el área o en el diámetro luminal: por ejemplo, una disminución en el diámetro del 50% se corresponde con una reducción del 75% en el área luminal y, una reducción del 66% del diámetro se corresponde con un estrechamiento del área de aproximadamente el 90%.


La repercusión hemodinámica de una determinada lesión, depende de factores como:

1) la severidad de la estenosis y su longitud (a igual severidad, cuanto más larga sea, mayor será su repercusión hemodinámica), así como de la presencia de lesiones en serie ("en tandem"), que actúan agravando un determinado porcentaje estenótico luminal con respecto a una lesión única de severidad comparable;

2) La irregularidad de la superficie endotelial;

3) La forma de la placa estenótica (abrupta o gradual);

4) La relación entre el grado de estrechez respecto de la luz del vaso normal;

5) La magnitud del flujo sanguíneo;

6) El gradiente arteriovenoso y

7) La resistencia periférica distal a la estenosis.

El concepto de estenosis crítica (aquella que causa reducción del flujo y de la presión), ocurre en forma relativamente rápida cuando se llega a un grado determinado de estrechamiento en el diámetro y área luminales. Éste es un concepto muy simplificado que, en condiciones fisiopatológicas, varía en función de múltiples factores, en especial con los cambios en la resistencia periférica y los aumentos de flujo, como los que ocurren durante el ejercicio, maniobra utilizada para detectar lesiones no significativas en reposo pero que causan síntomas cuando el paciente camina. Como se dijo, dos o más lesiones en serie producen un efecto hemodinámico mayor que otra lesión única cuya longitud sea equivalente a la suma de las anteriores pues la pérdida de energía en las lesiones en tandem, excede largamente a la que resulta de la resistencia por fricción de una estenosis solitaria.

2) Efectos proximales y distales de la obstrucción arterial

Como se dijo al describir los tipos de circuito circulatorio, en condiciones normales las arterias que irrigan territorios de alta resistencia periférica (músculos, piel, etc) presentan ondas Doppler trifásicas (con un pico sistólico de ascenso rápido, seguido de flujo protodiastólico invertido y luego de flujo anterógrado hasta la telediástole) o bifásicas (sólo aparecen los dos primeros componentes), con marcada variación en la velocidad, y deducimos, en el flujo sanguíneo, en sístole y diástole. Las arterias que irrigan circuitos de baja resistencia (por ejemplo, la carótida interna) presentan flujo sistólico y diastólico bastante parecidos y, por lo tanto, la velocidad no cae a cero en ningún momento del ciclo cardíaco. Sin embargo, como ya se dijo, tanto condiciones fisiológicas como patológicas, pueden alterar la morfología de las ondas. Por ejemplo, normalmente después de un ejercicio vigoroso que causa vasodilatación y reduce la resistencia periférica, se puede observar un patrón de baja resistencia con flujo monofásico, en la arteria de una extremidad. Este mismo patrón monofásico puede detectarse patológicamente ante una vasodilatación extrema distal a una obstrucción crítica ("damping") (Figuras 7 a y b). Por el contrario, se puede ver un patrón de alta resistencia en presenci a de vasoconstricción fisiológica (frío) o proximal a una obstrucción ar terial distal. Por lo tanto, la interpretación del estudio Doppler requiere conocer las características de la onda normal en un vaso determinado, y las condiciones fisiológicas en las que se ha registrado (frío o calor, ejercicio, etc.).


En condiciones patológicas y en reposo, el flujo de una extremidad puede ser normal en presencia de una estenosis severa o incluso frente a una oclusión total, debido al desarrollo de circulación colateral y a una vasodilatación periférica máxima secundaria a la isquemia. El flujo está reducido en reposo sólo cuando la oclusión es aguda y la circulación colateral no tuvo tiempo para desarrollarse o, en las obstrucciones crónicas, cuando son muy extensas y/o consisten en dos o más lesiones en serie. En las lesiones únicas, el flujo se afecta cuando aumenta el volumen sanguíneo a su través, como acontece durante el ejercicio.

En resumen, los efectos de los procesos obstructivos sobre el flujo de un vaso, se manifiestan por alteraciones en la morfología de la velocidad que pueden verse en forma proximal y distal a la lesión, y que han sido clasificados por Spencer en primarios (en la zona de la estenosis), secundarios (proximales o distales a la misma) y terciarios, a nivel de la circulación colateral (Figuras 7 a y b).

Hay aspectos que deben remarcarse:

Estas manifestaciones de lesión arterial son rasgos diagnósticos claves y por lo tanto, deben conocerse perfectamente.

• Los cambios en la pulsatilidad proximal y distal ocurren en casos de estenosis severas u obstrucción total, sin diferenciar entre ambas.

• Las alteraciones proximales y distales de la onda Doppler pueden atenuarse si existe una excelente circulación colateral. Por ejemplo, la onda en la carótida primitiva puede ser normal incluso en presencia de oclusión de la carótida interna, si se desarrolló flujo colateral masivo a través de las ramas de la carótida externa.

•Más importante, los efectos distales de las lesiones obstructivas pueden ser detectables solamente en presencia de stress hemodinámico. Por ejemplo, la onda distal a una estenosis de la arteria ilíaca puede ser normal en reposo, pero se altera marcadamente ( "damping") al ejecutar ejercicio sobre una banda deslizante (treadmill) o al inducir hiperhemia en el miembro afectado.

3) Efecto del ángulo de incidencia sobre la morfología del espectro de la onda doppler:

Si recordamos la ecuación Doppler (Figura 2):

vemos que todos los factores deben multiplicarse por el coseno

Formula

del ángulo formado entre la incidencia del haz ultrasónico y la luz del vaso en estudio; así, por ejemplo, con un ángulo de 90° cuyo coseno es cero, se altera dramáticamente el resultado final, cualquiera que sean los valores de las otras variables. Las mejores señales Doppler se obtienen cuando el ángulo está entre 30°y 60°y se recomienda que sea inferior a 60°, dado que ángulos más obtusos producen una rápida progresión del margen de error (Figuras 8 y 9). Aún con la corrección artificial que ofrecen los equipos de U. S. , existe un error probable ("corrección de ángulo") dada la sobre o infravaloración del mismo: por cada grado de equivocación en la corrección el error es del 3% para un ángulo de 60°y superior al 5% para otro de 70°; es decir que si nos equivocamos apenas en 10° en la corrección (margen muy factible) el error final será, respectivamente del 30% y del 55%; un ejemplo: una velocidad real de 1m/s resultará en una de 1, 30 para un ángulo de 60°y de 1, 55m/s para otro de 70°.



También existen modificaciones en la onda Doppler que son imposibles de corregir (Figura 10).

Debido a la discordancia entre los requerimientos del estudio de la imagen (interfases) y el de los flujos sanguíneos (Doppler) en diagnóstico vascular, es muy importante poder dirigir separadamente las imágenes en la escala de grises respecto a los obtenidos con Doppler color. Esto también es útil para evaluar obstrucciones calcificadas.


4) Tamaño y localización de la muestra de doppler pulsado

(Figura 11 y Figura 12).

El espectro de la onda Doppler surge de la información contenida en un pequeño espacio o volumen acerca de la desviación (o "shift") producida en la frecuencia de emisión. Según la localización y el tamaño de la muestra, se producen importantes variaciones en su morfología. Cuando es muy grande, el transductor recibe una amplia distribución de velocidades que varían según la distancia a la que se encuentran los eritrocitos respecto a las paredes del vaso en estudio (recordemos que aún con flujo laminar, son máximas en la zona central y que se reducen por fricción cuanto más nos aproximamos a la periferia del vaso). Si se abarca todo ("ventana espectral" máxima) se provoca un ensanchamiento espectral artificial, que simula condiciones patológicas de flujo turbulento. En consecuencia, la muestra Doppler en estudios diagnósticos vasculares debe ser lo más pequeña posible y debe ubicarse en el centro del vaso.



5) Criterios para seleccionar la frecuencia óptima del estudio:

Para estudiar en escala de grises, se debe tener en cuenta que existe una pérdida significativa de penetración del haz ultrasónico a medida que aumenta la frecuencia. Además, para una misma frecuencia, se produce una rápida pérdida en la potencia de los ecos que retornan, a medida que se incrementa la profundidad de la estructura en estudio. Para estudios de flujo, la frecuencia Doppler transportadora ("Doppler carrier frequency"), o sea, la frecuencia enviada por el transductor (frecuencia de emisión), y sobre la cual se producen las desviaciones ("shifts") ocasionadas por el movimiento de los eritrocitos en forma directamente proporcional a su velocidad de desplazamiento (dado que el transductor tiene velocidad 0), varía con la profundidad del vaso a estudiar y así, a medida que aumenta la profundidad, disminuye la velocidad máxima del flujo que podemos detectar. A cualquier velocidad, las frecuencias más bajas permiten detectar las velocidades más altas.

6) Alteraciones normales del flujo:

La presencia de flujo turbulento puede indicar alteraciones patológicas, pero no siempre es así: "kinks"(tortuosidades), curvas y ramificaciones arteriales pueden producir flujo anormal en vasos sin estenosis. Su ejemplo más notorio es la presencia de un área de flujo reverso normal en el bulbo carotídeo que es detectable con Doppler color y su desaparición puede, paradójicamente, significar presencia temprana de patología vascular.

Como se dijo previamente, la distribución de las velocidades del flujo sanguíneo sigue un patrón laminar con forma plana o parcialmente parabólica, siendo más altas en el centro del vaso y disminuyendo hacia la periferia en función del cuadrado de la distancia, hasta alcanzar las paredes, donde el flujo es casi estático. Este patrón normal se altera en bifurcaciones o en segmentos tortuosos, adoptando un perfil oblicuo, donde las velocidades más altas se sitúan, dependiendo del perfil de ingreso, en la zona de curvatura externa (si el mismo es parabólico) o en la interna (si es plano), la cual se detecta con Doppler pulsado y/o color. (Figura 13)


Generalmente en los vasos normales no existen alteraciones marcadas del flujo. Las formas más manifiestas y aún las vibraciones transmitidas a la pared arterial ("soplos visibles", Zwiebel) indican patología hemodinámicamente significativa.

7) Diferenciacion entre carótida externa e interna:

El punto más crucial en un estudio de la porción extracraneal de las arterias del cuello, pobablemente radique en no confundir ambas ramas de la carótida primitiva. Los rasgos de pulsatilidad -típicos de arterias de alta resistencia-, la maniobra de "tapping" o golpeteo en la zona preauricular y la presencia de colaterales, en general permiten identificar fácilmente la carótida externa y diferenciarla de la interna (Figura 14). Sin embargo, en ciertas condiciones -como ante lesiones severas u oclusiones de ésta última-, la carótida externa brinda importante circulación colateral a la interna homolateral, adquiriendo ciertas características de flujo de baja resistencia (flujo y velocidades diastólicas elevados), que hacen difícil el diagnóstico diferencial. También, en caso de lesión distal severa de la carótida interna, se puede alterar la onda Doppler, aumentando su pulsatilidad y perdiendo las características de flujo diastólico aumentado.


Es por esto que la evaluación y diferenciación de ambas carótidas debe hacerse utilizando todas las maniobras diagnósticas disponibles, no pasando al siguiente paso del estudio sin haber logrado un trazado convincente de ambas.

8) Limitaciones y utilidad del doppler color:

Como con cualquier técnica Doppler -y el Doppler color es una variante del Doppler pulsado, con un número muy elevado de muestras promedio simultáneas de éste-, el flujo sanguíneo no es detectable en los vasos perpendiculares al haz ultrasónico (el coseno de un ángulo perpendicular, de 90°es cero). Por lo tanto, cuando el ángulo Doppler no es adecuado, se puede hacer un diagnóstico falso positivo de oclusión vascular.

También debe recordarse que los colores son un código numérico de dirección, velocidad, amplitud o número de reflectores y variancia o dispersión de las velocidades, por lo que no se debe tomar al rojo como arterial y al azul como venoso.

Tampoco siempre el rojo indica flujo hacia el transductor y el azul la dirección opuesta, pues ambos pueden y deben ser manejados discrecionalmente por el operador.

Si los controles de ganancia del Doppler color se ajustan incorrectamente y se utilizan valores muy elevados, el color puede inundar las imágenes de la escala de grises de estructuras vecinas, oscureciendo potencialmente la patología vascular.

Por ejemplo, en estudios de patología venosa, se pueden enmascarar trombos no oclusivos y, en las carótidas, las placas de ateroma.

La capacidad del Doppler color para detectar flujo de baja velocidad en una luz residual muy pequeña, puede diferenciar una oclusión arterial de una suboclusión con poco flujo residual; sin embargo, el uso del modo de poder o amplitud (o "power angio") es superior al primero para este fin, lo cual es muy importante para decidir conductas quirúrgicas de revascularización o endarterectomía (carotídea por ejemplo).

Otra utilidad del Doppler color es la posibilidad de evaluar lesiones "escondidas" tras placas calcificadas, donde el haz ultrasónico del Doppler pulsado no puede penetrar. Las características del flujo inmediatamente distal a la lesión, su velocidad, y sobre todo la presencia de "mosaico" (flujo turbulento) permiten detectar estenosis significativas.

9) Correlación con la angiografía:

Se debe recordar que el estudio ultrasónico de las carótidas, especialmente en las internas, permite evaluar lesiones del 50% o mayores, dado que los cambios en la velocidad del flujo son mínimos cuando las estenosis reducen el diámetro de la luz en menos del 50% . Si bien el ensanchamientro de la ventana espectral puede significar grados menores de lesión, dicho hallazgo no es específico, debido a que, como se dijo anteriormente, depende de factores técnicos. En los protocolos de estudio de arterias carótidas internas utilizados en la mayoría de los estudios multicéntricos y, actualmente, en los servicios de diagnóstico vascular, las lesiones se categorizan en grupos, de acuerdo al criterio usado en los grandes trabajos multicéntricos: por encima del 50% (lesiones significativas, es decir que alteran el flujo y además adquieren importancia clínica) aquellas en donde nosotros utilizamos el criterio de clasificación siguiente: lesiones moderadas (entre un 50 y un 69% ; lesiones severas (entre el 70 y el 89%); del 90 al 99% (lesiones críticas ) y oclusiones totales (éstas evaluadas con "power angio", Doppler color y Doppler pulsado); las lesiones menores al 50% se llaman no significativas.

Por lo tanto, es riesgoso y probablemente inexacto (además de innecesario), informar una lesión de la carótida interna como lesión de un 30%, o "de un 40%", o dar cifras exactas "de un 75%".

10) Limitaciones de las mediciones de pico de sístole y fin de diástole:

El parámetro mejor documentado y más confiable para medir la severidad de la estenosis carotídea es la velocidad sistólica pico medida en la zona estenótica, la cual guarda una relación lineal con la magnitud de la estenosis hasta un diámetro luminal residual de 1 a 1, 5 mm (reducción del diámetro de aproximadamente 90% ). Por encima de este valor, la velocidad cae como consecuencia de la resistencia al flujo (Figura 6).

Ambas velocidades pueden variar ligeramente entre un estudio y otro por cambios en la fisiología cardiovascular (tensión arterial, frecuencia cardíaca, gasto cardíaco, resistencia periférica y elasticidad arterial) que alteran los resultados tanto en personas normales como en pacientes con estenosis. En ausencia de patología arterial, un hipertenso tiene valores superiores a los de un normotenso; incluso en presencia de estenosis, las velocidades pueden estar falsamente reducidas en pacientes con bajo débito cardíaco.

Otro factor que altera las mediciones de las velocidades sistólicas y diastólicas es la presencia de obstrucción carotídea contralateral o en las arterias vertebrales; el aumento resultante, consecuencia de la circulación colateral, incrementa engañosamente las velocidades en la carótida contralateral.

Por el contrario, una estenosis proximal de la carótida primitiva o del tronco braquiocefálico, puede reducir el flujo y las velocidades, enmascarando posibles lesiones de la carótida interna homolateral.

Para detectar estas potenciales causas de error se deben comparar las velocidades de ambos lados (en caso de cardiopatía con bajo débito éstas están reducidas simétricamente). También deben usarse los índices de velocidad para medir las estenosis y evitar los efectos de las variaciones fisiológicas y de las lesiones en tandem (en carótida primitiva e interna del mismo lado) : una relación sistólica pico carótida primitiva/carótida interna de 1,8 indica una lesión de por lo menos el 60% y una de 3,7 mayor o igual al 80% . La relación de velocidad diastólica pico carótida primitiva/carótida interna es muy útil para lesiones severas de la carótida interna: un valor mayor de 5,5 es altamente predictivo de reducciones en el diámetro luminal de por lo menos el 80% .

Conclusiones:

Las mediciones se refieren a reducciones del diámetro luminal que se corresponden con valores muy inferiores del área luminal residual.

Se debe conocer el trazado normal del vaso a estudiar y las condiciones fisiológicas en las que se efectuó el estudio.

También las alteraciones que sobre la onda Doppler proximal y distal a una lesión crítica, son producidas por ésta ( "damping" y/o aumento de la pulsatilidad).

Comprobar que el ángulo de incidencia entre el haz ultrasónico y la luz del vaso en estudio está bien tomado y que su valor está por debajo de 60° 70°.

Evaluar que la elección del transductor (o de la frecuencia de estudio) sea adecuada en función de la profundidad del vaso o vasos a estudiar y la velocidad probable del/los mismo/s.

Evaluar si la muestra de Doppler pulsado es lo más pequeña posible y si está correctamente ubicada en la zona central del vaso.

Ante alteraciones en la velocidad sistólica pico o flujo turbulento discreto, descartar que sea normal para ese vaso (ej. bulbo carotídeo) o que sea secundario a curvaturas, simulando condiciones patológicas.

Frente a un informe de vasos de cuello, confirmar que la carótida interna y externa han sido individualizadas, utilizando todos los criterios disponibles para su diferenciación.

Creemos que el Doppler color es imprescindible en diagnóstico ultrasónico vascular; se deben conocer sus limitaciones y utilidades.

El informe debe correlacionar las lesiones con la angiografía utilizando protocolos ampliamente difundidos. Es conveniente ubicar la severidad de la estenosis en rangos; por el contarios es arriesgado evaluar las lesiones pretendiendo dictaminar valores exactos difíciles de confirmar por debajo del 50% o en lesiones significativas (ej. "65%").

A los fines de desenmascarar lesiones en tandem o alteraciones secundarias a patología cardíaca central, en los informes se deben comparar los valores de ambos lados y utilizar los índices sistólico pico y, eventualmente el diastólico, carótida primitiva / carótida interna homolateral.

Bibliografia:

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2. Zwiebel W. : Introduction to Vascular Ultrasonography. Fourth Edition. Saunders Company. Philadelphia. 2000.         [ Links ]

3. Bernstein E. : Noninvasive Diagnostic Techniques in Vascular Disease. The C.V. Mosby Co. , St. Louis, Missouri. 1990.         [ Links ]

4. Polak J. : Peripheral Vascular Sonography. Williams and Wilkins. Philadelphia. 1991.         [ Links ]


* Servicio de Medicina Vascular, Instituto Modelo de Cardiología, Córdoba, Argentina. e-mail: carloscian@hotmail.com

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