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Imágenes por ultrasonido de alta frecuencia de la Aorta abdominal
 

Imágenes por ultrasonido de alta frecuencia de la Aorta abdominal

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El ultrasonido es una tecnología de imágenes no invasivas de uso común en diagnósticos y imágenes clínicas.

El ultrasonido emite ondas sonoras y mide su reflejo para generar imágenes en vivo de estructuras y órganos anatómicos. Tiene ventajas sobre otras modalidades de diagnóstico por imágenes, como tomografías computarizadas, resonancias magnéticas y niRF, ya que es relativamente económica, portátil y versátil y no requiere agentes de contraste. Sin embargo, tiene limitaciones en la resolución y profundidad de penetración.

Este video ilustrará los principios clave detrás de la tecnología de ultrasonido, demostrará la utilidad de un sistema de ultrasonido de alta frecuencia para tomar imágenes de vasos sanguíneos en roedores y proporcionará ejemplos de aplicaciones de imágenes por ultrasonido.

Las imágenes de ultrasonido se producen emitiendo un haz de ondas acústicas desde el transductor y registrando los ecos creados a medida que las ondas se reflejan en el límite entre tejidos diferentes en el cuerpo. Las ondas también pueden ser refractadas, absorbidas o incluso esparcidas por objetos más pequeños como las células sanguíneas.

La cantidad de ondas reflejadas es proporcional a la diferencia en la impedancia acústica entre los tejidos. La impedancia acústica, Z, depende de la densidad del tejido y la velocidad de la onda sonora. Si la diferencia es alta, como con el hueso, entonces las ondas sonoras se reflejan completamente. Si la diferencia es menor, como con un órgano, entonces las ondas sonoras sólo se reflejan parcialmente.

La intensidad de las ondas reflejadas recibidas en el transductor junto con la distancia desde el transductor hasta el límite del tejido se utiliza para crear una imagen anatómica. Estas distancias se determinan utilizando la velocidad media de propagación para el sonido a través del tejido corporal, que es de aproximadamente 1540 metros por segundo, y el tiempo que tarda la onda en propagarse al tejido y a la espalda.

El ultrasonido se puede utilizar para recopilar diferentes tipos de imágenes mediante la utilización de modos especiales que se adaptan a aplicaciones únicas. El modo más común es el brillo o el modo B, que muestra la impedancia acústica de una rebanada bidimensional de tejido. Alternativamente, el movimiento o la imagen en modo M proporcionan una mirada al movimiento rápido en el tejido como con la función cardíaca. Finalmente, el modo Doppler se utiliza para evaluar el flujo sanguíneo.

Ahora que hemos discutido cómo funciona el ultrasonido vamos a echar un vistazo a cómo capturar imágenes utilizando los diferentes modos de imágenes de ultrasonido con un animal pequeño.

En primer lugar, encienda el sistema de ultrasonido con el interruptor de la parte posterior. A continuación, encienda el monitor y el ordenador con el interruptor del lado izquierdo del sistema. A continuación, conecte el transductor al puerto activo dedicado del sistema. A continuación, pase el cable del transductor a través de los soportes de plástico por encima del soporte de la sonda.

Observe la línea elevada en un lado del transductor. Utilícelo como punto de referencia al hacer referencia a la imagen que se muestra en el monitor. Por encima de la barra de escala de grises de la imagen hay un pequeño círculo que representa el sujeto de la imagen y una línea vertical que representa la línea elevada en el transductor. Para empezar, el transductor debe fijarse en la abrazadera y colocarse a 90 grados para el animal.

Asegúrese de que la unidad de monitoreo fisiológico esté enchufada y presione los botones de frecuencia cardíaca y temperatura para encender estos monitores. A continuación, encienda el calentador de gel y asegúrese de que la luz indicadora esté encendida.

Para la anestesia animal, compruebe primero el nivel de isoflurano en el vaporizador y rellene si el nivel está por debajo de la línea vacía. A continuación, encienda el tanque de oxígeno y ajuste el flujo de aire en el caudalímetro a aproximadamente un litro por minuto.

Ahora, conecte la etapa animal y conecte el cable VGA para recoger las señales de ECG y respiración. Fije el cono nasal del animal en su lugar y compruebe que el tubo de isoflurano negro y el tubo de gas de desecho azul están correctamente conectados al cono de la nariz. El animal ahora puede ser anestesiado y preparado para la toma de imágenes. Gire el dial del vaporizador a dos o tres por ciento una vez que el animal esté en una cámara de anestesia asegurada.

Una vez que el animal aparece profundamente anestesiado, muévelo al cono nasal en el escenario, asegurándote de cambiar el flujo de isoflurano. Realice un pellizco del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del dedo del bañador, luego aplique pomada oftálmica en los ojos. A continuación, fije las patas a los electrodos del escenario usando adhesivo y retire el vello abdominal usando una crema depilatoria. Aplique lubricante a la sonda rectal e insértela en el recto del animal para mediciones de temperatura corporal. El abdomen se cubre entonces con gel transductor ultrasónico calentado.

Para comenzar, abra el software y seleccione "Nuevo estudio". Una vez en una nueva serie, seleccione un usuario en el menú y asigne un nombre apropiado a la serie. Una vez creada la serie, selecciona el modo B, que significa modo de brillo, desde el teclado. Todas las teclas de modalidad de imagen están en la fila inferior del teclado negro.

Ahora está listo para comenzar a tomar imágenes. Rodar el transductor por el abdomen del animal. Mira la pantalla para controlar la frecuencia respiratoria. Se observará una caída en la tasa si el transductor está aplicando demasiada presión sobre el animal. Gire suavemente las perillas de los ejes X e Y en el escenario para ajustar la colocación del transductor. Hágalo hasta que se encuentre una imagen clara de la aorta abdominal. Una vez que las imágenes deseadas en la pantalla, espere a que la barra blanca en la parte inferior de la imagen se llene antes de pulsar el botón de etiqueta de imagen para guardar la imagen. La modalidad se guardará automáticamente con la etiqueta de la imagen y no es necesario incluirla en el nombre guardado.

Para capturar imágenes de modo M o modo de movimiento, seleccione Modo M con el teclado. Ajuste la marcha SV para estrechar o ensanchar las barras amarillas y el cursor para alinear las barras sobre una sección de la aorta abdominal. Una vez colocado correctamente, presione el modo M de nuevo. La colocación de las barras se puede ajustar en modo M. Al igual que con el modo B, espere a que se llene la barra blanca en la parte inferior de la imagen antes de pulsar el botón de etiqueta de imagen.

Para realizar imágenes de visualización de kilohercios eKV o ECG, primero seleccione el modo B en el teclado, coloque el transductor sobre una sección de la aorta abdominal y asegúrese de que haya una señal DE ECG limpia. A continuación, pulse EKV, elija el tipo de adquisición, la densidad de línea y la velocidad de fotogramas deseados e inicie el análisis. Después de la adquisición, se mostrarán los datos de la imagen.

Para utilizar el color Doppler, primero seleccione modo B, compruebe que el transductor está sobre la aorta abdominal y seleccione Color. Pulse Actualizar, mueva el trackball para ajustar el tamaño del cuadro al área que desea escanear y pulse Actualizar de nuevo para bloquear el tamaño. A continuación, utilice el cursor para mover el cuadro. Gire la perilla de velocidad hacia arriba para aumentar el umbral de velocidad y disminuir la señal de fondo.

Para cuantificar la velocidad del flujo sanguíneo, se utiliza el modo Doppler de onda pulsada. Comience en color modo Doppler y luego presione PW. Aparecerán dos líneas en ángulo amarillo en la pantalla. Ajuste el ángulo de la viga y gire la perilla de ángulo PW para llevar la línea de puntos más corta paralela a la pared del recipiente anterior y posterior. La línea amarilla punteada se volverá azul si el ángulo se gira demasiado lejos. Una vez que haya alineación, presione PW y luego ajuste la línea base, la velocidad y los controles de juego Doppler para centrar y iluminar las formas de onda. Puede ver las imágenes adquiridas anteriormente en cualquier momento durante la toma de imágenes pulsando la gestión del estudio y seleccionando las imágenes deseadas.

Después de adquirir todas las imágenes necesarias para una serie, seleccione Cerrar serie en la pantalla de gestión de estudios. Para transferir datos para su posterior análisis en un equipo diferente, vaya a la pantalla de gestión de estudios y haga clic en las casillas de verificación de los estudios o series individuales. Haga clic en Copiar a y seleccione la ubicación de archivo deseada y pulse OK. Finalmente, gire el dial del vaporizador a cero, retire al animal del escenario y permita que se recupere de la anestesia.

Después de cada procedimiento, limpie la configuración del ultrasonido y limpie la etapa animal y la sonda rectal. Nunca rocíe el desinfectante directamente en el escenario. El transductor debe limpiarse con 70% de etanol en una toalla de papel antes de volver a colocarlo en el soporte. Recuerde apagar el tanque de oxígeno y dejar que el flujo de aire se reduzca a cero en el caudalímetro.

Una vez que todas las imágenes y la exportación estén completas, haga clic en el botón de encendido de la pantalla de administración del estudio y espere a que el monitor y el ordenador se apaguen. Después de que el monitor esté completamente apagado, apague el botón de encendido/apagado de la parte posterior del sistema a "apagado". Usted debe escuchar los ventiladores parar una vez que se ha apagado correctamente.

Una vez completada la sesión de imágenes y apagado el sistema, se pueden analizar los resultados.

Con este procedimiento, se realizaron imágenes anatómicas y funcionales de la aorta abdominal. Algunos datos, como los escaneos en modo B, se analizan fácilmente durante o inmediatamente después de la recopilación de datos, mientras que los escaneos en otros modos se analizan mejor después de que los datos se copian para su análisis con el software.

Los escaneos bidimensionales en modo B pueden proporcionar mediciones de diámetro aórtico o de área transversal. El diámetro se puede medir utilizando la herramienta de medición de longitud sobre distancia y el área utilizando la herramienta de medición de área. El modo M se puede utilizar para determinar la tensión cíclica circunferencial en el recipiente. Mirando un escaneo en modo M de la aorta, un usuario puede ver dónde las líneas brillantes corresponden a la pared del recipiente anterior y posterior. La pared anterior exhibe más movimiento que la pared posterior.

La tensión cíclica circunferencial se determina a partir de los valores de diámetro aórtico interno durante la sístole pico, DS y la diástole final, DD. La sístole pico se produce cuando la aorta se extiende a su tamaño más grande, y termina la diástole cuando está en su tamaño más pequeño. Por lo tanto, la deformación unitaria cíclica circunferencial se calcula utilizando esta fórmula.

Color Doppler se puede utilizar para determinar la dirección y velocidad del flujo sanguíneo. Las imágenes Doppler a color proporcionan al usuario una evaluación cualitativa de la dinámica sanguínea. La escala de color rojo y azul indica la dirección y magnitud de la velocidad del flujo sanguíneo detectado. El rojo indica el flujo hacia el transductor y el flujo azul. El color más oscuro representa el flujo de baja velocidad y el flujo de velocidad más alto del color más claro.

Ahora que se han revisado los principios generales y el procedimiento para las imágenes por ultrasonido, echemos un vistazo a algunas aplicaciones en las que se utiliza esta modalidad de diagnóstico por imágenes.

La placenta humana es altamente inaccesible para la investigación mientras todavía está en el útero. El ultrasonido de alta frecuencia se puede utilizar para visualizar la vena umbilical y la arteria uterina. Esto se realiza para medir el diámetro del vaso y la velocidad máxima del flujo sanguíneo en ambos lados de la placenta. Esto se combina con los datos de muestras de sangre recogidas de los lados materno y fetal de la placenta para calcular las concentraciones arteriovenosas de nutrientes y sustancias liberadas a la circulación. Este estudio proporciona información sobre la función placentaria humana.

El ultrasonido craneal es una herramienta fiable para neonatos con anomalías congénitas o lesiones cerebrales. El método no es invasivo y se puede hacer junto a la cama en las unidades de cuidados intensivos neonatales. Las imágenes por ultrasonido se recogen en los planos coronal y sagital para ayudar en la visualización del cerebro neonatal. Estas imágenes pueden ayudar a visualizar cualquier lesión presente en el cerebro. El modo Color Doppler se utiliza generalmente para la visualización de los vasos intracerebrales. Se utilizan los senos paranasales transversales y se pueden detectar cualquier coágulo.

Acabas de ver la Introducción de JoVE a las imágenes por ultrasonido. Ahora debe comprender los principios de la imagen por ultrasonido, los métodos generales para la recopilación y el análisis de imágenes y varias aplicaciones. ¡Gracias por mirar!

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