Estes exames podem registar-se em filme ou simplesmente em imagens fotográficas.

Transcrição

1 Exames Ultrasonográficos Apesar da magnífica informação fornecida pelos exames arteriográficos, não nos podemos esquecer de que estamos perante exames invasivos, cruentos e não isentos de riscos. No início dos anos 60, o advento do Doppler Contínuo na Europa foi uma notável contribuição para um melhor estudo e caracterização dos vasos sanguíneos de forma fácil, rápida, incruenta e isenta de riscos permitindo a realização de um mapa global de curvas velocimétricas, bem como a determinação de pressões segmentares e a identificação dos padrões de doença. Mas é a partir dos anos 80 que o grande desenvolvimento da informática e a sua aplicação às novas tecnologias permite a evolução dos sistemas mistos, do Eco-Doppler Cor e das sondas electrónicas de alta resolução as quais nos evidenciam uma verdadeira imagiologia das artérias, veias e do sangue circulante, bem como uma melhor caracterização anatómica, topográfica, etiológica e hemodinâmica dos vasos explorados e das eventuais patologias. O desenvolvimento das técnicas de Eco-Doppler e Eco-Doppler Cor, nomeadamente o Duplex e Triplex Scan contribuíram em grande parte para uma importante redução das indicações da angiografia diagnostica. Estes exames podem registar-se em filme ou simplesmente em imagens fotográficas. Mais recentemente a imagiologia tem evoluído para uma caracterização tridimensional das estruturas, nomeadamente da árvore vascular, de modo a evidenciar melhor a realidade dos vasos. Por outro lado as sondas electrónicas de alta resolução têm evoluído no sentido de uma melhor caracterização das estruturas superficiais e de uma melhor informação etiológica e anátomo-patológica das mesmas. Hemodinâmica e Ultrasonografia Desde a descrição em 1843, por Christian Doppler do fenómeno físico que viria a ser denominado por efeito Doppler, até à sua aplicação ao estudo da circulação sanguínea, mediou mais de um século. 1 / 6

2 Só a partir de 1957 com Satomura, e depois com Franklin, Mc Leode e Percelot, se iniciou uma nova era na compressão e avaliação dos fenómenos hemodinâmicos, utilizando a tecnologia que recorre ao efeito Doppler como base fundamental. Posteriormente as modernas tecnologias põem à nossa disposição material técnico cada vez mais sofisticado no estudo da circulação sanguínea. Bases Físicas dos Ultra-sons Frequência O som é definido como uma propagação de energia sob a forma de uma vibração (frequência) das partículas do meio. A frequência é, no caso do som, o número de compressões e de expansões que sofrem estas partículas na unidade de tempo (um segundo). Ela exprime-se em ciclos por segundo ou Hertz (HZ). O ouvido humano pode entender sons cujo espectro se estende em geral de HZ até HZ. Os ultra-sons são, por postulado, sons de uma frequência superior a HZ e têm portanto uma frequência ultrapassando o limiar da auditibilidade humana. As frequências utilizadas na investigação vascular de rotina oscilam entre os 2 milhões de HZ (2 MHZ) e os 10 MHZ, com uma intensidade inferior a 100 miliwatt por cm2. Todavia já existem sondas de mais elevadas frequências, 12, 15 e 20, 32, 36MHZ, as quais permitem muito melhores resoluções sondas de alta resolução, sendo estas últimas frequências para sondas endovasculares. Comprimento de Onda O comprimento de onda de um feixe de ultra-sons (λ) é a distância entre duas ondas sucessivas. A velocidade é a velocidade à qual os ultrassons, se deslocam num meio. Como todas as ondas de um mesmo feixe têm a mesma velocidade, a distância percorrida pelos ultrassons por unidade de tempo (velocidade) é igual ao produto do comprimento de onda pela frequência destas ondas. C = λ F C - Velocidade dos U.S. no meio λ - Comprimento de onda F - Frequência em HZ Fig 1-0 comprimento de onda corresponde à distância entre dois picos de onda consecutivos. 2 / 6

3 Impedância Acústica Este termo designa as características acústicas de um meio; por definição a impedância acústica (Z) é o produto da densidade do meio (P) pela velocidade do som (C). Z = P.C. A superfície de separação entre dois meios de impedância acústica diferentes chama-se interface acústica. Em cada interface uma parte dos U.S. vai ser reflectida, uma outra refractada. Quanto maior for a diferença de impedância entre dois meios, mais importante será a reflexão. Resolução e Penetração Teoricamente, a distância entre duas estruturas deve ser superior a um quarto do comprimento de onda para poder dar ecos reflectidos distintos, e assim permitir o seu reconhecimento (resolução). Quanto mais elevada for a frequência, melhor será a resolução. Pelo contrário, a frequência elevada os ecos proximais serão reflectidos com dissipação rápida de energia. Daí resulta uma penetração com atenuação dos ecos distais. Salienta-se que, quanto mais elevada for a frequência, mais baixo é o comprimento de onda e melhor resolução, mas que daí resulta uma diminuição da energia de penetração e, em consequência disso, as estruturas profundas serão dificilmente registadas. Características das Sondas Todas as sondas utilizadas correntemente para o diagnóstico ultrasonográfico são constituídas com cristais piezo-eléctricos que tem a potencialidade de transformar energia eléctrica em energia sonora e vice-versa, actuando dessa forma tanto como emissores como receptores do ultra-som reflectido As sondas hoje utilizadas apresentam substâncias à base de cerâmica como elemento piezo-eléctrico. Os cristais piezo-eléctricos, ao serem submetidos a uma corrente eléctrica (campo elétrico-magnético), sofrem deformação (Fig 2) expandindo-se e/ou contraindo-se de acordo com a polaridade do campo eléctrico. Devido a essas variações da morfologia do cristal ocorre emissão de ultra-sons. O processo inverso explica a capacidade de captar os ultra-sons reflectidos, transformando-os em sinais eléctricos, que serão descodificados pelo ecografo e transformados em imagens. Fig 2 - Diafragma esquemático de um cristal piezoelétrico, com variações de espessuras de acordo com a variação do campo eléctrico 3 / 6

4 A frequência de emissão do ultra-som é directamente dependente do tamanho do cristal piezo-eléctrico, sendo que, geralmente, os cristais têm espessuras correspondentes a um quarto do comprimento de onda. Efeito de Doppler O efeito de Doppler pode ser utilizado no domínio dos ultrassons. Quando um feixe de ultrassons atravessa um fluxo sanguíneo, a frequência do sinal devolvido ao emissor pode ser aumentada ou diminuída, em função da direcção e da velocidade deste fluxo em relação à incidência do feixe dos ultrassons. Um movimento de um líquido para a sonda elevará a frequência de retorno, enquanto que um movimento afastando-se dela diminuir-lhe-á a frequência. A amplitude de modificação de frequência é proporcional à velocidade do fluxo sanguíneo, assim como ao ângulo do feixe de ultrassons. Princípio Logo que os ultra-sons se propagam nos tecidos do corpo humano, observam-se reflexões de onda mecânica à sua passagem ao nível das interfaces encontradas. Se estas últimas são imóveis, a frequência dos ultra-sons reflectidos é idêntica à dos ultra-sons incidentes. Pelo contrário, em caso de deslocação de estrutura ecogénica, observa-se uma variação de frequência (efeito Doppler) entre a onda incidente e a onda reflectida, sendo esta décalage de frequência sensivelmente proporcional à velocidade de deslocação do reflector segundo o eixo do feixe ultra-sonoro. Sendo as hemáceas capazes de reflectir os ultra-sons, é possível aplicar este resultado para detectar instantaneamente a velocidade do sangue nos vasos. Uma sonda contendo o emissor e o receptor de ultra sons é colocada sobre a pele e face ao vaso a explorar. Um gel de contacto assegura a propagação dos U.S. da sonda para a pele. Deste modo, um aparelho de efeito de Doppler fornece simultaneamente: - Sinal acústico traduzindo a velocidade do elemento reflectido. - O traçado das curvas velocimétricas. - O sentido do fluxo sanguíneo (dirigindo-se para a sonda ou afastando-se dela). Análise Espectral O sangue desloca-se nas artérias de grande e médio calibre, não como uma coluna homogénea, mas antes como um conjunto de cilindros concêntricos animados de diferentes tipos de energia. Este fluxo pode ser laminar ou turbulento, e a energia das diferentes camadas depende das forças de atrito entre si e com as paredes do vaso. Nas zonas de estenose hemodinamicamente significativa a energia do fluxo dissipa-se, podendo mesmo verificar-se no 4 / 6

5 mesmo instante e no mesmo local do vaso, energias de igual intensidade e sentidos contrários. A análise espectral do sinal de Doppler pode-nos dar importantes informações a este respeito, uma vez que decompõe a energia global num espectro de energias de diferentes intensidades, identificando o seu sentido. Ecografia A ecografia é um exame de fácil execução todavia requer prática, conhecimentos de anatomia e patologia, mas também material de boa qualidade quer aparelhos, quer sondas. A alta resolução é no entanto indispensável ao estudo das estruturas vasculares cujo calibre é pequeno. A ecografia vascular fornece importantes sinais estáticos mas também dinâmicos, e a associação da imagem dinâmica (real time) com o Doppler Pulsátil aumenta a fiabilidade das performances deste exames: - De um lado permite uma identificação dos vasos visualizados. - De outro aprecia a repercussão funcional da lesão posta em evidência pela ecografia. Doppler a Cores O Doppler a cores assenta sobre a evidência por um código de cores das estruturas móveis contidas no interior do plano de exploração da ecografia bidimensional. São já muitas as técnicas actualmente disponíveis das quais se destacam três: uma assenta sobre a codificação a cores do sinal de Doppler, outra sobre uma técnica de identificação dos perfis de velocidade (CIV) e uma terceira mais recente sobre a energia das hemáceas em movimento (Power Doppler). Estas técnicas baseiam-se sobre a detecção de objectos móveis graças à transmissão de dois conjuntos de ecos na mesma direcção, separados por um intervalo de tempo conhecido que permite analisar a décalage de fase entre esses grupos de ecos. As fórmulas matemáticas de auto correlação permitem, graças à comparação destes dois sinais, o cálculo da décalage de fase. Esta variação é directamente ligada à velocidade do objecto em movimento e permite portanto o cálculo desta velocidade de deslocação. A imagem a cores faz-se graças à sobreposição écran vídeo de um código colorido convencionado. Assim, os elementos que se aproximam da sonda de exploração são codificados a vermelho e os que se afastam da sonda são codificados a azul. 5 / 6

6 No Power Doppler a codificação a cores está relacionada com a energia do sangue circulante e é independente das velocidades, bem como do sentido do fluxo. 6 / 6