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Artigo de método

Caracterização do tecido ultrassonográfico do tendão de Aquiles humano por quantificação de estabilidade de padrões de eco

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DOI:

10.3791/68543

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5 de setembro de 2025

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1Division of Physical Medicine and Rehabilitation, Department of Surgical Sciences, University of Turin, 2Polito (BIO) Med Lab, Biolab, Department of Electronics and Telecommunications, Politecnico di Torino

Neste artigo

Resumo

A ultrassonografia é a abordagem mais comumente adotada no ambiente clínico para a avaliação do tamanho e da estrutura do tendão de Aquiles. Para expandir a avaliação do tendão de Aquiles de maneira mais abrangente, a abordagem de caracterização tecidual por ultrassom (UTC) foi recentemente proposta e validada em estudos clínicos.

Resumo

A avaliação do tamanho e da estrutura do tendão é comumente incluída no manejo clínico de atletas saudáveis e diferentes tipos de pacientes para personalizar seu treinamento ou reabilitação. A análise quantitativa da estrutura do tendão de Aquiles descrita aqui pode ser realizada com um sistema recentemente introduzido que é não invasivo, relativamente barato, portátil, livre de radiação e permite a coleta rápida de dados precisos e reprodutíveis. Ele usa uma sonda de ultrassom padrão que é deslocada automaticamente por um rastreador em etapas precisas de 0,2 mm na região de interesse para coletar imagens de ultrassom bidimensionais sucessivas que são então compiladas em um bloco de dados tridimensional. O procedimento de medição é simples: um sujeito pode ser testado em 10-15 minutos e um relatório abrangente é gerado automaticamente. A quantificação de quatro tipos diferentes de eco permite a avaliação da integridade tecidual: essa quantificação pode ser útil para a avaliação diagnóstica e prognóstica de pacientes com tendinopatia de Aquiles.

Introdução

O tendão de Aquiles é um local comum de tendinopatia, causando dor, comprometimento físico e incapacidade 1,2. A tendinopatia de Aquiles é um distúrbio comum decorrente do uso excessivo, especialmente entre atletas, mas também é prevalente em pessoas sedentárias e pacientes com doenças reumatológicas e endócrinas3. Duas formas distintas de tendinopatia de Aquiles podem ser diagnosticadas: tendinopatia da porção média que afeta o tendão 2-7 cm acima de sua inserção no calcâneo e tendinopatia insercional que envolve os 2 cm distais do tendão proximal ao calcâneo4. A tendinopatia de Aquiles da porção média é mais freqüentemente observada do que a tendinopatia insercional 5,6, que geralmente ocorre em pacientes reumatológicos7 e endócrinos8 e em pacientes com deformidade de Haglund9.

Dentre os testes diagnósticos para avaliação do tendão de Aquiles, a ultrassonografia é atualmente a abordagem mais comumente adotada, mas seu uso na prática clínica é tipicamente limitado às medidas quantitativas do tamanho do tendão (ou seja, espessura e área de secção transversal) e avaliação qualitativa da estrutura do tendão10,11. Além disso, a ultrassonografia apresenta problemas como variabilidade inter/intraoperador e falta de padronização nos protocolos de aquisição12. Portanto, muitos desafios surgem ao tentar comparar ou analisar dados adquiridos com diferentes dispositivos e com diferentes protocolos de aquisição.

A Caracterização Tecidual Ultrassonográfica (UTC) é uma nova técnica proposta para quantificar a integridade estrutural do tendão e superar algumas limitações da abordagem ultrassonográficaconvencional13. Esse método permite quantificar o arranjo ultraestrutural do tendão de Aquiles por meio da análise da estabilidade tridimensional dos padrões de eco (intensidade e distribuição) em imagens ultrassonográficas transversais contíguas13. O UTC fornece uma avaliação quantitativa da integridade do tendão, expressa em termos de quatro tipos diferentes de eco. O eco tipo I reflete feixes tendinosos intactos e alinhados; o eco tipo II corresponde a feixes tendinosos levemente rompidos e ondulados; o eco tipo III resulta principalmente de tecido fibrilar; e o eco tipo IV representa áreas compostas principalmente por matriz amorfa com perda acentuada de fibrilas, elementos celulares ou acúmulo de líquido13,14.

Estudos recentes mostraram que a UTC tem reprodutibilidade boa a excelente 15,16,17,18 e pode ser usada para monitorar alterações do tendão de Aquiles em atletas de elite após sessões de exercício único19 e carga crônicade exercício 20, em indivíduos saudáveis21 e tendinopáticos22 após terapia por ondas de choque e em pacientes com tendinopatia da porção média23,24. Além disso, o UTC demonstrou detectar e quantificar a desorganização tecidual leve, onde o ultrassom convencional não consegue detectar essas alterações. De fato, Docking et al.25 mostraram em pacientes com tendinopatia unilateral de Aquiles (porção média ou insercional) que ambos os tendões estavam estruturalmente comprometidos, apoiando as evidências da natureza bilateral da tendinopatia. Também descobrimos recentemente, em pacientes com artrite psoriásica com tendinopatia insercional, que a análise do UTC foi capaz de detectar alterações estruturais bilaterais do tendão, mesmo quando os sintomas eram unilaterais26. Consistentemente, uma revisão sistemática recente27 concluiu que o UTC também pode fornecer informações prognósticas em pacientes com tendinopatia de Aquiles: a diminuição dos percentuais de eco tipo I e II pode preceder e prever a ocorrência de sintomas clínicos. O objetivo do protocolo a seguir é descrever o procedimento de avaliação do tendão de Aquiles por meio da abordagem UTC.

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Protocolo

O protocolo segue as diretrizes de integridade em pesquisa do Politécnico de Turim28. A aquisição das imagens de ultrassom foi realizada dentro de uma pesquisa aprovada pelo Comitê Ético Interaziendale: protocolo nº 30/0001612/12/2021), e os sujeitos investigados assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido (para participação no estudo e publicação de imagens anonimizadas).

1. Preparação do sistema

NOTA: O sistema é composto por quatro componentes (ver Tabela de Materiais): Sistema Inteligente com o software do scanner de ultrassom; software de análise; transdutor de matriz linear de 192 elementos multifrequência (5-16 MHz) cobrindo 4 cm de largura de imagem, com uma frequência central nominal de 11 MHz; Rastreador: quadro (pré-montado) e stand-off (pré-montado).

  1. Preparação do transdutor
    NOTA: O transdutor deve ser montado no rastreador na posição transversal, que vem com a estrutura e o espaçador montados no lugar (Figura Suplementar S1A).
    1. Solte o espaçador do rastreador desaparafusando os dois parafusos de metal sob o rastreador e, em seguida, cubra a superfície superior do espaçador com uma espessa camada de gel acústico. Junte os dois componentes novamente.
    2. Desaperte os dois parafusos pretos da cinta do transdutor e o parafuso de travamento da base do suporte do transdutor. Insira o transdutor na base do suporte do transdutor e aperte o parafuso de travamento. Abaixe a alça totalmente no pescoço do transdutor e aperte os dois parafusos.
    3. Remova os dois parafusos pretos que prendem o suporte do transdutor no lugar e ajuste a altura do suporte do transdutor para que ele fique (meio milímetro a um milímetro) livre da estrutura e do espaçador, em contato com o gel acústico.
    4. Conecte o rastreador (com o cabo USB) e o transdutor ao Smart System. Conecte a fonte de alimentação do sistema inteligente.
  2. Inicialização do sistema
    1. Ligue o Smart System pressionando o botão liga/desliga na borda superior esquerda da unidade, até que a luz azul fique visível no botão.
      NOTA: Alguns bipes serão ouvidos.
    2. Na área de trabalho, clique duas vezes no ícone figure-protocol-1 do software de ultrassom e minimize a tela do ultrassom na barra de ferramentas do Smart System.
    3. Ligue o rastreador pressionando o botão ON/OFF .
      NOTA: Um bipe duplo será ouvido, confirmando a conexão do Smart System com o rastreador: o sistema agora está pronto para aquisição de dados.

2. Preparação do assunto

  1. Peça ao sujeito para se deitar em uma posição confortável de bruços, com o pé descalço relaxado pendurado na ponta da mesa.
  2. Cubra a pele da parte distal da perna posterior com gel acústico, formando uma camada espessa para garantir o contato ideal entre a pele e o transdutor.
  3. Dorsiflexione passivamente o tornozelo do sujeito (até que a dorsiflexão máxima seja atingida) empurrando o joelho contra as cabeças dos metatarsos do sujeito (Figura Suplementar S1B).

3. Aquisição de imagem

  1. No Smart System, clique duas vezes no ícone figure-protocol-2do software de análise . Clique no botão figure-protocol-3 vermelho (Aquisição) na barra de ferramentas superior. Na mensagem Inicialização do rastreador OK, clique em OK.
  2. Quando a janela de controle de aquisição aparecer, clique em INICIAR NÓS para exibir a imagem de ultrassom do software de ultrassom.
    NOTA: Use as seguintes configurações predefinidas de aquisição: uma profundidade de penetração de 30 mm, 4 pontos focais e o foco do feixe central em 20 mm. Mantenha os tamanhos de pixel lateral e axial iguais a 0,0925926 mm. Durante a aquisição, defina o tamanho do passo (ou seja, distância entre uma fatia e a próxima) para 0.2 mm.
  3. Clique em AQUISIÇÃO na janela de controle de aquisição. Quando a mensagem Pressione o botão Iniciar no rastreador para iniciar a aquisição for exibida, clique em OK.
  4. Coloque o rastreador na região do calcâneo perpendicular ao longo eixo do tendão de Aquiles.
    NOTA: Certifique-se de que o calcâneo seja observado na tela do scanner de ultrassom como um ponto de referência ósseo servido como ponto de referência.
  5. Pressione o botão START no rastreador para iniciar a aquisição. Siga todo o procedimento de digitalização através da tela do scanner de ultrassom no Smart System.
    NOTA: O transdutor começa a se mover automaticamente ao longo do rastreador ao longo do comprimento do tendão, de distal a proximal. Uma vez alcançada a posição proximal, após alguns segundos de parada, o transdutor volta à posição distal capturando imagens transversais em escala de cinza do tendão (uma imagem a cada 0,2 mm em 12 cm, totalizando 600 imagens, em aproximadamente 45 segundos).
  6. No final do ciclo de coleta de dados, clique em OK na janela de controle de aquisição e, em seguida, em EXIT.
  7. Clique na seção transversal (canto superior esquerdo) da tela no menu do software de análise para atualizar a tela e exibir as imagens adquiridas. Salve as imagens na pasta apropriada usando a linha SAVE SCAN no menu suspenso FILE.

4. Análise de imagem

NOTA: Inicie a análise nas imagens adquiridas ou abra as imagens salvas anteriormente clicando em ABRIR SCAN no menu suspenso. A abertura do arquivo levará alguns segundos e as imagens serão abertas em todas as quatro visualizações, que podem ser roladas para visualização tomográfica tridimensional (Figura Suplementar S2).

  1. Contorno
    1. No software de análise, clique no figure-protocol-4 botão na barra de ferramentas superior para alternar do conjunto de parâmetros qualitativos para quantitativos.
    2. Clique no figure-protocol-5 botão na barra de ferramentas superior para definir os parâmetros de análise: a janela é aberta.
    3. Sinalize CUSTOMIZED 1 e defina a janela de amostra em 25, salve clicando no botão SAVE ALL SETTINGS .
      NOTA: A janela de amostra 25 é ideal para desenhar contornos.
    4. Feche a janela e inicie a figure-protocol-6 análise clicando no botão na barra de ferramentas superior.
    5. Pressione figure-protocol-7 na barra de ferramentas superior para selecionar o modo de desenho/edição de contorno e selecione CONTOUR na janela (Figura Suplementar S3 e Figura Suplementar S4). Começando pela borda do osso calcâneo (deslizando pelas varreduras no plano sagital), mova o cursor e clique com o mouse em intervalos regulares para desenhar um contorno ao redor do tendão na seção transversal transversal.
    6. Desenhe um contorno a cada 25 imagens, movendo-se na seção sagital para a próxima posição, alternando do modo de análise para o modo de ultrassom.
    7. Quando todos os contornos estiverem colocados sobre a área de interesse, pressione o figure-protocol-8 botão novamente para fechar a janela.
    8. Salve contornos clicando na linha SALVAR CONTORNO no menu suspenso ARQUIVO.
  2. Estatística
    1. No software de análise, inicie uma nova análise clicando no figure-protocol-9 botão na barra de ferramentas superior.
      NOTA: figure-protocol-10 corresponde à janela de amostra ideal para análise geral.
    2. Clique no figure-protocol-11 botão na barra de ferramentas superior para exibir o gráfico com dados estatísticos: uma janela será aberta. Clique em CONTOUR para exibir o gráfico estatístico (Figura Suplementar S5) de todos os contornos desenhados e interpolados.

5. Relatórios

NOTA: O programa está equipado com uma função de relatório. Para preparar os dados para o relatório, algumas etapas devem ser tomadas.

  1. No software de análise, selecione as posições apropriadas na seção transversal sagital e clique no botão STAR na barra de ferramentas superior para selecionar as posições para as imagens de referência.
  2. Clique no figure-protocol-12 botão na barra de ferramentas superior para importar imagens e dados estatísticos para um editor de PDF. Edite o relatório, inserindo informações do paciente, data de avaliação, operador, imagens de referência selecionadas e interpretação dos resultados nas seções relevantes (Arquivo Suplementar 1).

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Resultados

A Figura 1 mostra imagens representativas de um tendão de Aquiles normal. A avaliação qualitativa da estrutura do tendão (em varreduras longitudinais e transversais) mostrou uma ecogenicidade homogênea e a avaliação quantitativa do tamanho do tendão (o alvo para a medição da espessura foi tomado na posição #2 que correspondia à parte mais espessa do tendão na vista transversal) documentou uma espessura normal (4 mm).

A análise UTC...

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Discussão

O procedimento apresentado neste artigo pode ser utilizado para avaliar o tamanho e a estrutura do tendão de Aquiles por meio de uma solução comercialmente disponível que foi previamente desenvolvida13,14 e validada em tendões saudáveis e patológicos 14,15,16,17,18. Es...

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Divulgações

Os autores declaram não haver potenciais conflitos de interesse.

Agradecimentos

Os autores agradecem a Hans van Schie por sua revisão crítica da versão final do manuscrito. Este estudo foi apoiado pela Universidade de Turim (Fondo per la Ricerca Locale - ex-60%) e foi realizado no âmbito do projeto "QuAntitative Imaging of VAScular disregulation as a funCtional basis for aUtoimmune disordErs and tumorS (AI-VASCUES)" financiado pela União Europeia - Next Generation EU no âmbito do programa PRIN 2022 (D.D. 104 - 02/02/2022 Ministero dell'Università e della Ricerca). Este manuscrito reflete apenas os pontos de vista e opiniões dos autores, e o Ministério não pode ser considerado responsável por eles.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
5 & ndash; Sonda de Matriz Linear de 16 MHz  Terason16L5"Transdutor" no manuscrito
Scanner de ultrassom uSmart 3200TTerasonTerason TAB3"Sistema inteligente" no manuscrito
UTC SoftwareUTC ImagingVersão 1.0.0"Software de análise" no manuscrito
UTC TrackerUTC Imaging"Rastreador" no manuscrito

Referências

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