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Artículo de método

Caracterización tisular por ultrasonido del tendón de Aquiles humano mediante la cuantificación de la estabilidad de los patrones de eco

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DOI:

10.3791/68543

5 de septiembre de 2025

En este artículo

Resumen

La ecografía es el enfoque más comúnmente adoptado en el entorno clínico para la evaluación del tamaño y la estructura del tendón de Aquiles. Para ampliar la evaluación del tendón de Aquiles de una manera más completa, recientemente se ha propuesto y validado el enfoque de caracterización tisular por ultrasonido (UTC) en estudios clínicos.

Resumen

La evaluación del tamaño y la estructura del tendón se incluye comúnmente en el manejo clínico de atletas sanos y diferentes tipos de pacientes para personalizar su entrenamiento o rehabilitación. El análisis cuantitativo de la estructura del tendón de Aquiles descrito aquí se puede realizar con un sistema recientemente introducido que no es invasivo, relativamente económico, portátil, libre de radiación y permite la recopilación rápida de datos precisos y reproducibles. Utiliza una sonda de ultrasonido estándar que es desplazada automáticamente por un rastreador en pasos precisos de 0,2 mm a través de la región de interés para recopilar imágenes de ultrasonido bidimensionales sucesivas que luego se compilan en bloques de datos tridimensionales. El procedimiento de medición es simple: se puede probar un sujeto en 10-15 minutos y se genera automáticamente un informe completo. La cuantificación de cuatro tipos de eco diferentes permite evaluar la integridad del tejido: esta cuantificación puede ser útil para la evaluación diagnóstica y pronóstica de pacientes con tendinopatía de Aquiles.

Introducción

El tendón de Aquiles es un sitio común de tendinopatía, que causa dolor, deterioro físico y discapacidad 1,2. La tendinopatía de Aquiles es un trastorno común que surge del uso excesivo, especialmente entre los atletas, pero también es prevalente en personas sedentarias y pacientes con enfermedades reumatológicas y endocrinas3. Se pueden diagnosticar dos formas distintas de tendinopatía de Aquiles: tendinopatía de la porción media que afecta al tendón 2-7 cm por encima de su inserción calcánea y tendinopatía de inserción que involucra los 2 cm distales del tendón proximal al calcáneo4. La tendinopatía de Aquiles de la porción media se observa con mayor frecuencia que la tendinopatía insercional 5,6, que generalmente ocurre en pacientes reumatológicos7 y endocrinos8 y en pacientes con deformidad de Haglund9.

Entre las pruebas diagnósticas para la evaluación del tendón de Aquiles, la ecografía es actualmente el enfoque más comúnmente adoptado, pero su uso en la práctica clínica generalmente se limita a las mediciones cuantitativas del tamaño del tendón (es decir, grosor y área de la sección transversal) y la evaluación cualitativa de la estructura del tendón10,11. Además, el ultrasonido plantea problemas como la variabilidad inter/intraoperatorio y la falta de estandarización en los protocolos de adquisición12. Por lo tanto, surgen muchos desafíos al intentar comparar o analizar datos adquiridos con diferentes dispositivos y con diferentes protocolos de adquisición.

La caracterización tisular por ultrasonido (UTC) es una nueva técnica propuesta para cuantificar la integridad estructural del tendón y superar algunas limitaciones del enfoque ecográfico convencional13. Este método permite cuantificar la disposición ultraestructural del tendón de Aquiles mediante el análisis de la estabilidad tridimensional de los patrones de eco (intensidad y distribución) en imágenes ecográficas transversales contiguas13. UTC proporciona una evaluación cuantitativa de la integridad del tendón, expresada en términos de cuatro tipos de eco diferentes. El eco tipo I refleja haces de tendones intactos y alineados; el eco tipo II corresponde a haces de tendones ligeramente interrumpidos y ondulados; el eco tipo III es el resultado principalmente del tejido fibrilar; y el eco tipo IV representa áreas compuestas principalmente por matriz amorfa con una marcada pérdida de fibrillas, elementos celulares o acumulación de líquido13,14.

Estudios recientes han demostrado que UTC tiene una reproducibilidad de buena a excelente 15,16,17,18 y se puede utilizar para monitorear los cambios en el tendón de Aquiles en atletas de élite después de sesiones de ejercicio único 19 y carga de ejercicio crónica20, en sujetos sanos21 y tendinopáticos22 después de la terapia con ondas de choque, y en pacientes con tendinopatía de la porción media23,24. Además, se ha demostrado que UTC detecta y cuantifica la desorganización tisular leve, donde el ultrasonido convencional no detecta estos cambios. De hecho, Docking et al.25 demostraron en pacientes con tendinopatía unilateral de Aquiles (porción media o insercional) que ambos tendones estaban estructuralmente comprometidos, lo que respalda la evidencia de la naturaleza bilateral de la tendinopatía. También encontramos recientemente, en pacientes con artritis psoriásica con tendinopatía insercional, que el análisis de UTC fue capaz de detectar alteraciones estructurales bilaterales del tendón incluso cuando los síntomas eran unilaterales26. Consistentemente, una revisión sistemática reciente27 concluyó que la UTC también puede proporcionar información pronóstica en pacientes con tendinopatía de Aquiles: la disminución de los porcentajes de eco tipo I y II puede preceder y predecir la aparición de síntomas clínicos. El propósito del siguiente protocolo es describir el procedimiento para evaluar el tendón de Aquiles a través del enfoque UTC.

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Protocolo

El protocolo sigue las directrices de integridad de la investigación del Politécnico de Turín28. La adquisición de imágenes de ultrasonido se realizó dentro de un estudio de investigación aprobado por el comité de ética local ("Comitato Etico Interaziendale": protocolo n. 0001612/30/12/2021), y los sujetos investigados dieron su consentimiento por escrito (para la participación en el estudio y la publicación de imágenes anonimizadas).

1. Preparación del sistema

NOTA: El sistema está compuesto por cuatro componentes (ver Tabla de Materiales): Sistema inteligente con el software del escáner de ultrasonido; software de análisis; transductor de matriz lineal multifrecuencia (5-16 MHz) de 192 elementos que cubre un ancho de imagen de 4 cm, con una frecuencia central nominal de 11 MHz; Rastreador: marco (premontado) y separador (premontado).

  1. Preparación del transductor
    NOTA: El transductor debe montarse en el seguidor en posición transversal, que viene con el bastidor y el separador montados en su lugar (Figura complementaria S1A).
    1. Libere el separador del rastreador desenroscando los dos tornillos metálicos debajo del rastreador y luego cubra la superficie superior del separador con una capa gruesa de gel acústico. Vuelva a unir los dos componentes.
    2. Desatornille los dos tornillos negros de la correa del transductor y el tornillo de bloqueo de la base del soporte del transductor. Inserte el transductor en la base del soporte del transductor y apriete el tornillo de bloqueo. Baje la correa completamente sobre el cuello del transductor y apriete los dos tornillos.
    3. Retire los dos tornillos negros que sujetan el soporte del transductor en su lugar y ajuste la altura del soporte del transductor para que funcione (de medio milímetro a un milímetro) libre del marco y el separador, en contacto con el gel acústico.
    4. Conecte tanto el rastreador (con el cable USB) como el transductor al Smart System. Conecte el bloque de alimentación del sistema inteligente.
  2. Encendido del sistema
    1. Encienda el Smart System presionando el botón de encendido en el borde superior izquierdo de la unidad, hasta que la luz azul sea visible en la perilla.
      NOTA: Se escucharán algunos pitidos.
    2. Desde el escritorio, haga doble clic en el icono figure-protocol-1 del software de ultrasonido y luego minimice la pantalla de ultrasonido en la barra de herramientas de Smart System.
    3. Encienda el rastreador presionando el botón ON/OFF .
      NOTA: Se escuchará un doble pitido, confirmando la conexión del Smart System con el rastreador: el sistema ahora está listo para la adquisición de datos.

2. Preparación de la asignatura

  1. Pídale al sujeto que se acueste en una posición cómoda boca abajo, con el pie descalzo relajado colgando sobre el extremo de la mesa.
  2. Cubrir la piel de la parte distal de la parte posterior de la pierna con gel acústico, formando una capa gruesa para asegurar un contacto óptimo entre la piel y el transductor.
  3. Dorsiflexionar pasivamente el tobillo del sujeto (hasta alcanzar la dorsiflexión máxima) empujando la rodilla contra las cabezas metatarsianas del sujeto (Figura complementaria S1B).

3. Adquisición de imágenes

  1. En el Smart System, haga doble clic en el icono figure-protocol-2del software de análisis . Haga clic en el botón figure-protocol-3 rojo (Adquisición) en la barra de herramientas superior. En el mensaje Inicialización del rastreador OK, haga clic en Aceptar.
  2. Cuando aparezca la ventana de control de adquisición, haga clic en START US para mostrar la imagen de ultrasonido del software de ultrasonido.
    NOTA: Utilice los siguientes ajustes preestablecidos de adquisición: una profundidad de penetración de 30 mm, 4 puntos focales y el enfoque del haz central a 20 mm. Mantenga los tamaños de píxeles laterales y axiales iguales a 0,0925926 mm. Durante la adquisición, establezca el tamaño del paso (es decir, la distancia entre un corte y el siguiente) en 0,2 mm.
  3. Haga clic en ADQUISICIÓN en la ventana de control de adquisición. Cuando aparezca el mensaje Presione el botón Inicio en el rastreador para iniciar la adquisición , haga clic en Aceptar.
  4. Coloque el rastreador en la región calcánea perpendicular al eje largo del tendón de Aquiles.
    NOTA: Asegúrese de que el calcáneo se observe en la pantalla del escáner de ultrasonido como un punto de referencia óseo que sirve como punto de referencia.
  5. Presione el botón START en el rastreador para iniciar la adquisición. Siga todo el procedimiento de escaneo a través de la pantalla del escáner de ultrasonido en el Smart System.
    NOTA: El transductor comienza a moverse automáticamente a lo largo del rastreador a lo largo del tendón de distal a proximal. Una vez alcanzada la posición proximal, tras unos segundos de parada, el transductor vuelve a la posición distal capturando imágenes transversales en escala de grises del tendón (una imagen cada 0,2 mm a lo largo de 12 cm, para un total de 600 imágenes, en aproximadamente 45 segundos).
  6. Al final del ciclo de recopilación de datos, haga clic en Aceptar en la ventana de control de adquisición y, a continuación, en SALIR.
  7. Haga clic en la sección transversal (arriba a la izquierda) de la pantalla en el menú del software de análisis para actualizar la pantalla y mostrar las imágenes adquiridas. Guarde las imágenes en la carpeta correspondiente utilizando la línea SAVE SCAN del menú desplegable ARCHIVO.

4. Análisis de imágenes

NOTA: Inicie el análisis de las imágenes adquiridas o abra las imágenes guardadas anteriormente haciendo clic en ABRIR ESCANEO en el menú desplegable. La apertura del archivo tomará unos segundos y las imágenes se abrirán en las cuatro vistas, que se pueden desplazar para una visualización tomográfica tridimensional (Figura complementaria S2).

  1. Contorneado
    1. En el software de análisis, haga clic en el figure-protocol-4 botón de la barra de herramientas superior para cambiar del conjunto de parámetros cualitativos a cuantitativos.
    2. Haga clic en el figure-protocol-5 botón de la barra de herramientas superior para establecer los parámetros de análisis: se abre la ventana.
    3. Marque PERSONALIZADO 1 y establezca la ventana de muestra en 25, guarde haciendo clic en el botón GUARDAR TODAS LAS CONFIGURACIONES .
      NOTA: La ventana de muestra 25 es ideal para dibujar contornos.
    4. Cierre la ventana e inicie el análisis haciendo clic en el figure-protocol-6 botón de la barra de herramientas superior.
    5. Presione figure-protocol-7 en la barra de herramientas superior para seleccionar el modo de dibujo/edición de contorno y seleccione CONTORNO en la ventana (Figura complementaria S3 y Figura complementaria S4). Comenzando desde el borde del hueso calcáneo (deslizándose a través de escaneos en el plano sagital), mueva el cursor y haga clic con el mouse a intervalos regulares para dibujar un contorno que rodee el tendón en la sección transversal.
    6. Dibuje un contorno cada 25 imágenes, moviéndose en la sección sagital a la siguiente posición, cambiando del modo de análisis al modo de ultrasonido.
    7. Cuando todos los contornos estén colocados sobre el área de interés, presione el figure-protocol-8 botón nuevamente para cerrar la ventana.
    8. Guarde los contornos haciendo clic en la línea GUARDAR CONTORNO en el menú desplegable ARCHIVO.
  2. Estadística
    1. En el software de análisis, inicie un nuevo análisis haciendo clic en el figure-protocol-9 botón de la barra de herramientas superior.
      NOTA: figure-protocol-10 el botón corresponde a la ventana de muestra ideal para el análisis general.
    2. Haga clic en el botón de figure-protocol-11 la barra de herramientas superior para mostrar el gráfico con datos estadísticos: se abrirá una ventana. Haga clic en CONTOUR para mostrar el gráfico de estadísticas (Figura complementaria S5) de todos los contornos dibujados e interpolados.

5. Informes

NOTA: El programa está equipado con una función de informes. Para preparar los datos para la presentación de informes, se deben tomar algunas medidas.

  1. En el software de análisis, seleccione las posiciones apropiadas en la sección transversal sagital y haga clic en el botón STAR en la barra de herramientas superior para seleccionar las posiciones para las imágenes de referencia.
  2. figure-protocol-12 Haga clic en el botón de la barra de herramientas superior para importar imágenes y datos estadísticos a un editor de PDF. Edite el informe, ingresando la información del paciente, la fecha de evaluación, el operador, las imágenes de referencia seleccionadas y la interpretación de los resultados en las secciones relevantes (Archivo complementario 1).

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Resultados

La Figura 1 muestra imágenes representativas de un tendón de Aquiles normal. La evaluación cualitativa de la estructura del tendón (tanto en exploraciones longitudinales como transversales) mostró una ecogenicidad homogénea y la evaluación cuantitativa del tamaño del tendón (el objetivo para la medición del espesor se tomó en la posición #2 que correspondía a la parte más gruesa del tendón en la vista transversal) documentó un espesor normal (4 mm).

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Discusión

El procedimiento presentado en este artículo se puede utilizar para evaluar el tamaño y la estructura del tendón de Aquiles a través de una solución disponible comercialmente que se ha desarrollado previamente13,14 y validado tanto en tendones sanos como patológicos 14,15,16,17,18

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Divulgaciones

Los autores declaran no tener posibles conflictos de intereses.

Agradecimientos

Los autores agradecen a Hans van Schie su revisión crítica de la versión final del manuscrito. Este estudio fue apoyado por la Universidad de Turín (Fondo per la Ricerca Locale - ex-60%) y se llevó a cabo dentro del proyecto "QuAntitative Imaging of VAScular dysregulation as a funCtional basis for aUtoimmune disordErs and tumorS (AI-VASCUES)" financiado por la Unión Europea - Next Generation EU dentro del programa PRIN 2022 (D.D. 104 - 02/02/2022 Ministero dell'Università e della Ricerca). Este manuscrito refleja únicamente los puntos de vista y opiniones de los autores, y el Ministerio no puede ser considerado responsable de ellos.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
5 y ndash; Sonda de matriz lineal de 16 MHz  Terason16L5"Transductor" en el manuscrito
Escáner de ultrasonido uSmart 3200TTerasonTerason TAB3"Sistema inteligente" en el manuscrito
UTC SoftwareUTC ImagingVersión 1.0.0"Software de análisis" en el manuscrito
Rastreador UTCUTC Imaging"Rastreador" en el manuscrito

Referencias

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