Descrição
Os conceitos da Física aplicados à ultrassonografia, suas características de imagem nos diversos tipos de tecido em seus aspectos normais e patológicos.
PROPÓSITO
Compreender o funcionamento do aparelho de ultrassonografia para a aquisição e formação das imagens, percebendo os aspectos do padrão de normalidade e suas alterações nos diversos tecidos do corpo.
OBJETIVOS
Módulo 1
Identificar os princípios físicos envolvidos na produção do ultrassom e no funcionamento do equipamento aplicados à formação da imagem
Módulo 2
Relacionar aspectos patológicos por comparação com a ecogenicidade normal dos tecidos analisados
Introdução
A ultrassonografia é um método de diagnóstico por imagem que utiliza ondas ultrassônicas de alta frequência para gerar imagens do corpo humano.
Atenção
Ultrassom é um tipo de radiação não ionizante sobre o qual iremos aprender. Por enquanto, lembre-se de que o ultrassom não causa efeitos biológicos no paciente e não faz mal para a saúde.
O feixe de ultrassons é emitido por um acessório chamado transdutor, que atravessa o corpo do paciente, reagindo com os tecidos e seguindo alguns princípios acústicos que estudaremos aqui também. A depender do tipo de tecido, alguns feixes refletem e voltam para o transdutor, que capta o sinal recebido e produz pixels na tela do aparelho. Conforme a intensidade do ultrassom recebido, o pixel pode ser mais escuro ou mais claro, formando, dessa forma, a imagem na tela do equipamento.
A primeira coisa que precisamos fazer é diferenciar o ultrassom dos raios X.
Os raios X atravessam o corpo do paciente e podem ser mais ou menos absorvidos pelos tecidos, formando imagem por projeção de acordo com o grau de absorção (atenuação) do feixe.
Com o ultrassom, é parecido, no entanto, os raios X não dependem de meio material para se propagar.
Como assim? São esses detalhes importantes para os estudantes da área de Saúde que iremos estudar. Para isso, abordaremos os princípios físicos que envolvem sua produção, propagação, interação com o tecido e os princípios envolvidos na formação da imagem.
MÓDULO 1
Identificar os princípios físicos envolvidos na produção do ultrassom e no funcionamento do equipamento aplicados à formação da imagem
Formação da imagem em ultrassonografia
Princípios físicos
Ultrassom é uma onda de natureza mecânica, ou seja, depende de um meio físico para se propagar. A maior ou menor propagação do ultrassom depende de vários fatores:
Tipo de objeto
Impedância acústica
Comprimento
Frequência
Conheceremos os principais fatores para entendermos melhor.
Saiba mais
Os sons também são ondas mecânicas. Você sabia? Se você bater com a mão em um pedaço de madeira e em um pedaço de espuma, vai perceber que a propagação do som é diferente em cada tipo de meio físico.
O ultrassom é um tipo de radiação não ionizante, pois sua energia não quebra ligações químicas entre moléculas orgânicas. A energia do ultrassom é determinada por sua frequência e comprimento de onda. O ultrassom está na faixa de frequência acima de 20 KHz (2 x 104 Hz), acima do som audível e bem abaixo da frequência da luz visível (na faixa de 1014 Hz), que é o parâmetro para determinar se uma energia é ionizante ou não.
O ouvido humano consegue perceber vibrações sonoras entre 20 Hz e 20 KHz. Vibrações maiores ou menores não são percebidas. Por isso, não é possível ouvir ou ver o ultrassom interagindo com o tecido humano.
Propriedades do ultrassom
Toda energia ondulatória, seja ela mecânica ou eletromagnética, tem características em comum. A frequência, por exemplo, é o número de vibrações ou ciclos realizados em 1 segundo. A frequência de uma onda é medida em Hertz (Hz) e feixes ultrassônicos têm frequência acima de 20.000 Hz (ou 20 KHz).
A frequência está inversamente ligada ao comprimento da onda. Ou seja, quanto maior o comprimento da onda, menor a sua frequência. Na física ondulatória, o comprimento de onda é medido em metro (m) e compreende a distância entre dois picos de vibração. Em um pacote de energia fixo, para conseguirmos mais frequência, o comprimento da onda precisa reduzir. Veja:
Comentário
No exame ultrassonográfico, feixes de comprimento curto e alta frequência permitem visualizar estruturas mais superficiais, como vasos e tendões. Feixes de comprimento mais alto tendem a penetrar mais na pele, o que favorece a visualização de estruturas mais profundas, como o fígado e os rins, por exemplo.
A amplitude é o comprimento transversal da onda, que compreende a sua altura. A amplitude está mais associada à energia e à capacidade de reflexão de uma onda. Quando maior a amplitude, mais eco é produzido no tecido.
Embora não considerado nos exames ultrassonográficos, a onda pode ser avaliada por seu período. Definido como o tempo necessário para se formar um ciclo ou vibração da onda, o período é fisicamente considerado o inverso da frequência.
Sobre as características inerentes às ondas mecânicas, vamos conhecer a velocidade e a impedância acústica.
A velocidade de propagação é a distância percorrida pela onda em um intervalo de tempo. Medida em metro por segundo (m/s), a velocidade de propagação do ultrassom varia conforme a densidade do material e sua impedância acústica.
No ar, ondas mecânicas se propagam a uma faixa de velocidade entre 300 e 1.000 m/s.
Em ambientes aquosos, a propagação ocorre a uma velocidade de até 1.500 m/s.
Em metais, a velocidade do som varia entre 2.000 e 4.000 m/s.
Resumindo
O som se propaga melhor em sólidos do que em líquidos e perde energia em ambientes gasosos, uma vez que os átomos estão mais próximos em sólidos e mais afastados em gases.
Como o corpo humano é composto de 80% de água, o equipamento de ultrassom é calibrado com um valor médio de 1.540 m/s, associado ao líquido corporal (água).
A impedância acústica é a resistência oferecida pelo tecido à propagação da onda sonora. Cada objeto tem uma impedância diferente, diretamente relacionada:
Ao tipo de objeto
À densidade
À velocidade de propagação
Usamos esse conceito quando estamos avaliando duas estruturas com interfaces adjacentes na imagem. Quanto maior a diferença de impedância acústica na interface entre os dois tecidos, teremos mais reflexão e menos propagação. Por outro lado, quando são dois tecidos semelhantes, com valores próximos de impedância, o feixe ultrassônico propaga mais e reflete menos.
A relação deste conceito com a imagem nós aprenderemos mais adiante.
Produção do ultrassom
O efeito piezoelétrico é um fenômeno natural. Estudado pelos cientistas Pierre e Jacques Curie, o efeito pressupõe que certos cristais (como o quartzo) produzem ondas mecânicas de alta frequência ao serem estimulados por carga elétrica. Um fato interessante descoberto pelos cientistas é que o efeito também acontecia ao contrário: quando estimulada por ultrassom, a estrutura cristalina vibra e produz carga elétrica. Você vai aprender que essa é a base da formação de imagens ultrassonográficas: o efeito piezoelétrico reverso.
O efeito foi assim denominado por causa de suas manifestações físicas em cristais naturais. Entretanto, pelo baixo rendimento do quartzo, os cristais para uso clínico são formados por um composto chamado titanato zirconato de chumbo (PZT), com as mesmas características e maior rendimento.
O transdutor é composto de uma determinada quantidade desses cristais, associada a um sistema elétrico, que estudaremos a seguir. A vantagem do PZT sobre o quartzo é a maior facilidade de confecção desses cristais nos mais variados formatos, que variam conforme o tipo de transdutor em que será montado (BRANDT; HELMS, 2015)
Ao receber ultrassom e convertê-lo em carga elétrica, o cristal PZT sofre efeito piezoelétrico. Quando produz e emite ultrassom por estímulo elétrico, ocorre o efeito piezoelétrico inverso.
Emitido do transdutor, o ultrassom interage com o meio aéreo. Como a velocidade de propagação do som no ar é baixa, é necessário reduzir ao máximo o espaço entre o transdutor e o tecido. Por esse motivo é que utilizamos o gel condutor, pois ele reveste a borracha do transdutor e reveste a pele, reduzindo o espaço entre as duas superfícies. Assim, o espaço é preenchido e o gel facilita a condução do ultrassom do transdutor ao tecido e vice-versa. Quando o ultrassom é emitido, parte de sua energia é dissipada e parte é espalhada. Se as ondas ultrassônicas interagem com estruturas de impedâncias acústicas diferentes, ocorre a reflexão do pulso de ultrassom, fenômeno conhecido como eco.
Quando isso acontece...
O pulso refletido sensibiliza os cristais PZT do transdutor e são convertidos em carga elétrica de energia proporcional.
Essa carga é convertida em sinal digital e exibida no monitor como pontos (pixels) brancos.
Se a impedância acústica das interfaces é similar, o pulso de ultrassom continua a se propagar. Não havendo interface mais densa, o pulso se dissipa e não retorna ao transdutor. Quando não há retorno, os pixels são exibidos em cor preta na tela do monitor.
Esse processo você entenderá melhor a seguir.
Equipamentos e acessórios em ultrassonografia
O equipamento de ultrassonografia é um conjunto de dispositivos mecânicos, elétricos e digitais, utilizados na produção e análise das imagens.
| Basicamente, o equipamento de ultrassonografia é composto de: |
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Unidade central de processamento |
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Dispositivos de entrada e saída de dados |
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Unidade de conversão de sinal (conversor ADC) |
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Conjunto de transdutores (emissão e recepção do ultrassom) |
De forma genérica, a CPU é um conjunto formado pelo chip processador, memória do sistema e disco de armazenamento fixo. São componentes fundamentais, sem os quais desktops (computador de mesa), workstations (desktops de uso profissional) ou laptops (portáteis) não funcionariam.
Como a CPU funciona para fazer um programa “rodar”?
O processador interpreta e executa instruções lógicas (software) e controla o tráfego de informações. Para “rodar” um software, os dados processados são armazenados temporariamente na memória RAM, que se apaga assim que o software é fechado. Quando é necessário armazenar dados por mais tempo (imagens, por exemplo) o registro é feito em disco fixo (HD), pendrive (móvel) ou em clouds (HDs virtuais).
Para o processador tratar os dados, precisamos inserir comandos no sistema. No equipamento de ultrassom, utilizamos um teclado, botões específicos (gain, por exemplo) e um apontador (mouse ou trackball), para manipulação da imagem. Por meio de cliques, digitação ou por botões, o usuário dá o comando para a CPU executar.
Quando clicamos para visualizar ou realizar um exame, a resposta é dada pelo monitor: o principal dispositivo de saída. Como o tamanho e a resolução do monitor influenciam na qualidade da imagem, os fabricantes comercializam o sistema completo. Cada empresa trabalha com padrões e recursos diferentes, visando alcançar diferencial de mercado, maior qualidade do produto final e uma melhor experiência para o usuário.
O computador não pode processar ou registrar os dados da forma como eles chegam pelo transdutor. O processamento de dados digitais é realizado por código binário. Por isso, o sinal de entrada (ultrassom), que é analógico, precisa ser convertido para que a imagem digital seja formada no computador.
Cada ponto na tela do monitor equivale a 1 pixel (picture element), que é exibido de duas formas: branco (código 1, com sinal) ou preto (código 0, sem sinal). As tonalidades de cinza se formam pela aglomeração de pixels brancos e pretos, com aspecto de cinza mais claro ou escuro de acordo com a predominância de um dos tons.
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Ao tamanho total da imagem é dado o nome de FOV (field of view ou campo de visão). |
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Ao número total de pixels presentes em um determinado FOV é dado o nome de matriz. |
Quanto maior o número de pixels (para um mesmo FOV), maior será a matriz, menores serão os pixels e melhor será a resolução da imagem. Se a matriz é menor (para um mesmo FOV), os pixels serão maiores, menos numerosos e pior será a resolução da imagem.
Como o computador só entende código binário e o transdutor converte o ultrassom recebido em carga elétrica, o processamento do sinal é realizado por um conversor ADC (analogic-digital coverter). Este dispositivo converte a frequência do sinal recebido por amostragem (fracionamento do sinal em intervalos discretos) e quantização (atribuição de valores para essas amostras). Esse dispositivo é bem similar ao decoder de antena digital, que convertia o sinal VHF (radiofrequência) em sinal digital, na tela das TVs mais antigas, produzidas antes da mudança para TV digital.
A codificação é justamente a conversão dos valores quantizados em código binário, transformando cada amostra em bits, para a formação dos pixels. Se pareceu confuso, lembre-se de que o conversor ADC transforma o sinal analógico em código binário, para que o processador interprete e transforme os códigos em pixels, no monitor do equipamento.
Transdutores
O transdutor, também conhecido como sonda ou probe, é o equipamento utilizado para a aquisição das imagens. Diferentemente do tubo de raios X, o transdutor tem dupla função: emissor e receptor do sinal.
Como assim? É justamente o efeito piezoelétrico que permite esse modo de aquisição. Os raios X trabalham com atenuação e o transdutor, por sua vez, com reflexão das ondas ultrassônicas. Mas quais são os componentes do transdutor responsáveis por realizar essa emissão/recepção de sinal?
Composição e funcionamento
Em substituição dos cristais de cerâmica (que são muito instáveis), os transdutores de ultrassom médico são fabricados com cristais sintéticos, de mesmas propriedades. Esses cristais formam arranjos de pastilhas alinhadas e protegidas do atrito com a pele por uma proteção emborrachada. Abaixo desta borracha e sobre os cristais, temos uma camada composta de lentes, que focalizam os feixes mais difusos. Em seguida, uma camada adesiva mantém fixa uma fileira de cristais sintéticos.
O sistema é montado sobre um bloco de apoio e conectado a um circuito eletrônico com dupla função:
Fornecer corrente elétrica aos cristais para emitirem ultrassom.
&
Enviar a carga coletada nos cristais ao PC, para o processamento da imagem.
Tipos e modos de aplicação
Transdutor linear
O transdutor linear é uma sonda cujos cristais estão organizados em linha reta. Na tela do equipamento, sabemos que um transdutor linear está selecionado pelo formato quadrado da imagem na tela. Devido a seu arranjo justaposto, os cristais são ativados mais rapidamente e produzem feixes com alta frequência. Em razão disso, são produzidos ecos de alta amplitude e esses transdutores produzem imagens de alta definição. No entanto, o baixo comprimento de onda não permite muita penetração, o que prejudica a visualização de estruturas mais profundas (maior que 5cm da pele). Por isso, o uso de transdutores lineares é indicado para avaliações vasculares, da tireoide, de olhos, de testículos, da musculatura superficial e para o estudo osteoarticular.
Imagem
Outro ponto importante a ressaltar é que a imagem fica limitada ao tamanho do campo quadrado, o que dificulta a visualização de estruturas adjacentes. Além disso, avaliação anatômica em pacientes obesos pode ser dificultada, em razão da camada adiposa, que aumenta a profundidade de algumas estruturas, como algumas veias e artérias, por exemplo.
Transdutor convexo
O transdutor convexo é um tipo de sonda com os cristais organizados de modo angulado, trapezoidal. Como resultado, temos um feixe em leque, em que a porção superior tem um campo de visualização menor, que vai aumentando em direção a maiores profundidades, na porção inferior da tela. Os cristais PZT operam a frequências mais baixas, emitindo feixes com maior comprimento de onda, o que facilita a visualização de estruturas mais profundas. O arranjo curvo aumenta o campo de visualização na porção terminal do leque, favorecendo a visualização do interior abdominal. No entanto, como o transdutor opera com frequências baixas, a resolução espacial da imagem é mais precária e, por isso, prejudica a nitidez da imagem.
Transdutor convexo
O uso de transdutores convexos, ao contrário dos transdutores lineares, pode ser a última alternativa para a realização de exames em pacientes muito obesos, dado o seu maior alcance em regiões mais profundas. Atualmente, os fabricantes desenvolvem recursos para melhorar a resolução da imagem. Entretanto, é importante ponderar se os ajustes excessivos no processamento da imagem podem prejudicar a visualização real da região, “mascarando” algumas áreas e prejudicando o diagnóstico.
Transdutor endocavitário
O transdutor endocavitário, como o nome sugere, é utilizado para avaliação interna de cavidades, geralmente, utilizado para avaliação do reto e transvaginal. É um pequeno transdutor convexo, montado sobre uma estrutura anatomicamente cilíndrica, projetada para facilitar a penetração nas cavidades sem causar desconforto ou lesões.
Como as estruturas visualizadas ficam bem próximas do transdutor, geralmente, são construídos com arranjos de cristais de alta frequência (entre 2,5 e 5 MHz), que pode ser ajustada em casos de estruturas muito profundas. Para produzir imagens transversas ou longitudinais, basta que o operador rotacione o transdutor já posicionado internamente na cavidade. Na posição normal de empunhadura, o equipamento realiza cortes longitudinais.
Transdutor endocavitário
Como o método é mais invasivo, é padrão proteger o transdutor com um preservativo, que auxilia também na lubrificação de entrada. Por esse mesmo motivo, o método requer do operador maior sutileza nos movimentos e agilidade na aquisição das imagens.
Transdutor setorial (phased array)
O transdutor setorial tem pequeno porte, formado de borracha quadrada, muito utilizado para avaliação ultrassonográfica das câmaras cardíacas, técnica conhecida como ecografia. O equipamento precisa ser pequeno para ser facilmente posicionado nos espaços intercostais na aquisição de imagens. No entanto, sendo quadrado e linear, produziria um campo de visão muito pequeno para um órgão de grandes dimensões como o coração. Por isso, este transdutor é projetado por arranjo de fase (phased array).
Transdutor setorial
Nesta técnica, os cristais são ligados em sequência e ativados por controle eletrônico, com 10ns (nanosegundos) de atraso. Isso permite maior abertura do feixe, mesmo com o arranjo linear. Assim, podemos formar um feixe com abertura curva, com melhor foco em uma arquitetura compacta. Ou seja, o formato curvo da imagem não é gerado pela geometria física do transdutor, mas sim pelo método de sequenciamento e ativação dos cristais.
O software do equipamento ultrassonográfico
Comentário
Esta imagem representa a tela do equipamento de US em repouso, no modo B. De uma forma genérica a todos os fabricantes, a parte superior representa a região mais próxima à borracha de contato e os indicadores à direita representam a profundidade em centímetros.
Veja que a cor da tela é predominantemente preta, justamente porque o ultrassom é emitido pelo transdutor, interage com o ar (O2) e não sofre reflexão. Sem eco retornando ao transdutor, não há sinal e os pixels permanecem pretos. Na parte superior, temos alguns tons cinzas que representam a interação do feixe ultrassônico com a borracha de contato e com as lentes, que produzem algum tipo de eco superficial. O formato da tela também irá depender do tipo de transdutor selecionado para uso. A tela permanecerá quadrada quando o transdutor linear estiver selecionado, da mesma forma que a tela terá um formado trapezoide curvo quando o transdutor convexo estiver selecionado.
Atenção
Atenção importante também ao body mark ou body point (veja o “P” na imagem anterior): trata-se de um sinal, localizado na parte superior da imagem, que indica a posição do marcador no transdutor. A posição correta do marcador determina a direção do fluxo ou a posição da estrutura anatômica na tela do monitor. Caso essa marcação seja alterada (esquerda ou direita), a estrutura inverte de sentido também. Em outras palavras, se a marcação estiver à esquerda, o operador precisa manter essa marcação do transdutor à esquerda do paciente para o feixe ultrassônico ser emitido no sentido correto.
Na esquerda da imagem, temos algumas informações numéricas.
| As mais importantes são: |
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A frequência do transdutor (F = 7.5 – 10.5 MHz) |
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O alcance (FR = 7.5 MHz) |
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O ganho (GN = 50 dB) |
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A profundidade ou depht (D = 14.0) |
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A faixa dinâmica (DR = 50 dB) |
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A potência (PWR = 75 dB) |
Outros recursos podem ser incrementados conforme o fabricante e modelo do equipamento. Os recursos extras mais utilizados são o estabilizador de imagens e os recursos de otimização de contraste e nitidez.
MODOS DE OPERAÇÃO DO SOFTWARE
Um equipamento convencional de ultrassom médico opera em 4 modos específicos: A, B, M e D. O software do equipamento recebe uma configuração diferente em cada um desses modos de aquisição de dados. Veja a seguir.
O modo de amplitude (modo A) talvez seja o mais antigo. Neste método de aquisição de imagem não evidenciamos imagens morfológicas, mas sim o comportamento senoidal das ondas na interação com o objeto analisado. A imagem é basicamente uma linha horizontal, que rola da esquerda para a direita, demonstrando “picos” com alturas variadas. A linha contínua representa o pulso contínuo de ultrassom. Já os picos representam cada eco produzido e recebido pelo transdutor. A amplitude (altura ou tamanho) deste pico representa a intensidade do eco. Na área médica, é utilizado para avaliação das válvulas cardíacas, com uma técnica chamada ecografia transesofágica (ETE). Esse modo também é utilizado nos ensaios não destrutivos por ultrassom. Uma falha em uma chapa metálica, por exemplo, produz picos fora do intervalo normal ou picos com amplitudes diferentes do normal para o material, caracterizando a falha.
O modo de brilho (modo B) é o mais difundido na Medicina. Evidencia imagens anatômicas pela diferença entre pulsos refletidos e absorvidos. Cada eco recebido no transdutor é convertido em pontos luminosos na tela. Quanto maior for o brilho apresentado no monitor, maior será a intensidade do eco produzido pelo tecido. A posição do transdutor sobre o paciente pode produzir imagens em dois eixos: longitudinal e axial. Neste modo, o operador pode produzir imagens estáticas ou realizar clipes, gravando trechos, fazendo varredura com o transdutor. As imagens podem ser formadas por dois eixos diferentes: em projeção axial (fazendo imagens transversais ou “fatias”) ou em projeção longitudinal (cortes ao longo do maior eixo). Cada cor apresentada na tela representa uma característica específica do tecido.
O modo de movimento (modo M) é muito utilizado em ecocardiografia, pois demonstra o comportamento ultrassônico dos tecidos ao longo do tempo. Por isso, a imagem representa um faixa horizontal, que rola da esquerda para direita em função do tempo. O modo M pode ser combinado ao modo B, para demonstrar o movimento das estruturas, principalmente, tecidos, como o miocárdio ou a peristalse esofágica. Além disso, o modo M pode mostrar alterações no movimento das válvulas cardíacas.
O modo Doppler (modo C ou D) é o mais moderno que permite um estudo não invasivo da hemodinâmica corporal. Neste método, o equipamento mede a quantidade de líquido que flui em determinado trecho em um intervalo de tempo. Neste modo, você encontra recursos para delimitar o campo de análise e o sistema colorido permite mapear os trechos com maior ou menor fluxo. Na verdade, o doppler é mais um recurso, que pode ser associado ao modo B e ao modo M, dependendo do tipo de análise. Em uma investigação vascular, por exemplo, é comum associar o modo B ao Doppler, para a investigação de trombos (coágulos) ou ateromas (placas de gordura).
PRINCIPAIS RECURSOS E CONFIGURAÇÕES
Em um equipamento de ultrassom, assim como em qualquer equipamento eletrônico, existem botões e seletores com função de ajuste de seu funcionamento. O equipamento de ultrassom produz feixes ultrassônicos e capta o sinal recebido do eco produzido na interação com os tecidos. No entanto, é possível ajustar esse sinal recebido, afim de melhorar a qualidade da imagem quando a qualidade do sinal não é satisfatória.
Por isso, vamos abordar os principais comandos, geralmente, comuns a todos os equipamentos, que auxiliam nessa regulagem do sinal recebido e na melhora da qualidade da imagem formada no monitor de vídeo (FICEL, 2018).
Listamos aqui os comandos e recursos mais comuns. Vale lembrar que a quantidade de recursos e a disposição destes no equipamento variam de acordo com cada fabricante. Em geral, são botões de fácil acesso, às vezes luminosos (considerando que a sala, geralmente, fica à meia-luz, para melhorar a visualização no monitor), podendo alguns deles serem acessados por uma tela touchscreen auxiliar.
Mode: neste botão, você seleciona o modo de aquisição de imagens. É comum nos aparelhos ter um botão para cada modo para facilitar o manuseio durante o exame.
Ganho (gain): aumenta a intensidade luminosa dos pixels no monitor de vídeo. Este recurso melhora a visualização de algumas estruturas que tenham ficado obscurecidas. No entanto, o aumento descontrolado do brilho pode também saturá-lo em outras partes que estejam satisfatórias. Isso ocorre porque a alteração da intensidade de eco produzido não se dá em uma parte do tecido apenas. Quando acionado o seletor de brilho, aumenta a intensidade de sinal de todos os pixels da matriz. Portanto, o aumento é proporcional a toda imagem e não apenas a parte dela.
Harmônica (THI): recurso de harmônica (THI: Tissue Harmonic Imaging ou imagem harmônica tecidual) consiste em filtrar as frequências refletidas pelos diferentes tecidos e uniformizar os ecos produzidos pelo mesmo tecido, com base em um valor fundamental. Por vezes, em razão de falhas na aquisição, no transdutor ou diferenças irrelevantes na composição ou posição do tecido, uma mesma estrutura pode gerar tons muito diferentes na imagem. O recurso de THI tira o aspecto mais heterogêneo da imagem, tornando-a mais homogênea a partir de uma frequência fundamental. O THI é como um “filtro”, que vai uniformizar a imagem de acordo com a tonalidade da maioria do tecido. Na prática, o recurso THI costuma reduzir o borramento e melhorar a nitidez e contraste da imagem.
Focus: seleciona uma faixa de profundidade específica para aumentar a resolução nesta área selecionada. Os níveis são selecionados de acordo com a profundidade. Muito útil quando se deseja captar imagens de vasos profundos, por exemplo.
TGC: o recurso de TGC (Time Gain Compensation ou compensação temporal de ganho) permite que o equipamento ajuste o ganho conforme o tempo de eco. Relembrando os conceitos físicos: quanto maior o tempo de eco, mais profunda é a estrutura e mais escura é a tonalidade. Com esse recurso, podemos aumentar o ganho (brilho) em uma determinada faixa de tempo (profundidade). Importante lembrar que o Focus melhora a resolução apenas na faixa escolhida. Aqui, o TGC ajusta a visualização da imagem de acordo com a profundidade para uniformizar a visualização. Geralmente são botões deslizantes, em conjunto de 5 a 8 deles, para maior sensibilidade de ajuste.
Probe: é o botão utilizado para selecionar o tipo de transdutor (probe, em inglês) em uso. Ao clicar neste botão, a imagem tende a mudar a conformação (quadrada se for linear ou em leque se for convexo) em razão do tipo de transdutor selecionado.
Caliper: é o botão utilizado para realizar medidas nas estruturas da imagem. O caliper (paquímetro, em inglês) permite medir comprimento, área e volume, dependendo da projeção da imagem e do tipo de seleção (caliper por elipse, retângulo ou linhas retas).
Freeze/cine: é um botão tipicamente de pausa. Seguindo a tradução literal, quando acionado, o botão congela (freeze, em inglês) a imagem no instante atual. Se acionado novamente, o operador passa a ter a visão em tempo real. Este botão também é útil na gravação dos clips de vídeo (cine). Neste caso, seu acionamento funciona como um start/stop. Para iniciar uma gravação, geralmente, o operador precisa estar com a tela congelada. Após acionar o botão freeze, é dado um start (início) à gravação e tudo que o transdutor captar a partir deste instante será gravado. Para encerrar o clip, o operador precisa interromper a gravação, novamente com o botão freeze, que funcionará agora como um botão stop. Veja que o sistema registrou todo o intervalo entre o primeiro (start) e o segundo (stop) acionamento do freeze. No entanto, a imagem ainda não foi arquivada. Se, por acidente, o operador pressionar novamente o freeze, todo o registro anterior será perdido e o aparelho inicia a coleta de um novo clip.
Clip/image store: ao final da varredura, é necessário registrar o clip realizado. Como o nome sugere, o registro geralmente é realizado pelo botão clips store. Uma vez acionado, o clip fica armazenado no prontuário do paciente, cadastrado no sistema interno do aparelho. Após a liberação do paciente, o operador pode acessar novamente a imagem de forma local, ou seja, na própria máquina. Para liberar a imagem ao servidor de imagens (PACS), quando existente, o operador precisa exportar as imagens para o servidor. A rotina varia de acordo com cada departamento, podendo ser realizada mensalmente, semanalmente ou até mesmo diariamente.
Ultrassom terapêutico
Em procedimentos fisioterápicos, é muito comum o uso do ultrassom terapêutico (UST). É um equipamento bem similar ao equipamento de ultrassonografia, cuja diferença está no tipo de transdutor usado e nos controles elétricos do sistema.
Atenção
Como não foi projetado para aquisição de imagens, o UST não tem monitor ou quaisquer dispositivos de saída. O transdutor possui uma camada de cristal apenas, pois o sistema dispensa o efeito piezoelétrico inverso, utilizado na formação da imagem.
Neste tipo de prática, o transdutor emite um feixe de ultrassom, que pode ser contínuo ou pulsado.
Ao interagir com os tecidos, a depender de sua densidade ou espessura, os feixes ultrassônicos podem causar efeitos térmicos ou vibrações mecânicas sobre os tecidos, com efeito terapêutico no tratamento de desorganizações musculares, cavitações instáveis ou redução de nódulos fibrosos de tensão.
O aquecimento causa um relaxamento muscular mais profundo e as vibrações mecânicas produzem micromassagens localizadas.
Em casos específicos, pode favorecer o tratamento de tumores, seja para destruir alguns tipos de massas tumorais ou em cuidados paliativos.
Para além desses casos, muitas pesquisas científicas apontam que a terapia com ultrassom favorece a angiogênese, regeneração tissular, reparo em tecidos moles de alguns órgãos e melhora no fluxo sanguíneo.
Outro benefício da prática é o estímulo de reações bioquímicas, tais como a:
• Liberação de macrófagos (aumento da imunidade)
• Síntese de proteínas
• Ativação do ciclo de cálcio
Tudo isso proporciona o aumento da mobilidade articular, reduz espasmos musculares e provê analgesia no local.
O operador aplica o gel de contato sobre a pele ou sobre o transdutor e ajusta os fatores de exposição no equipamento. A frequência, como já estudamos nos conceitos físicos, é ajustada de acordo com a profundidade do tecido que se deseja expor.
Frequências maiores que 3 MHz são utilizadas para tratamento de tecidos superficiais. Para músculos ou tecidos mais profundos, são utilizadas ondas com frequências até 1 MHz, que conseguem penetrar até 5cm de profundidade, em razão de seu maior comprimento.
Já a intensidade e o tempo variam conforme o tipo de lesão, observados os limites compatíveis com a prática clínica, que não recomenda doses maiores que 2,0 W/cm2.
Recomendação
O tempo de exposição prolongado pode aumentar o desconforto local. Por isso, o operador precisa aplicar um protocolo que entregue uma dose satisfatória no local em um tempo razoavelmente curto, a fim de garantir o bem-estar do paciente.
Formação da imagem em ultrassonografia
A imagem diagnóstica geralmente é produzida com o equipamento em modo B, para aquisição de imagens bidimensionais com vista longitudinal e transversal. É a posição do transdutor que determina o modo de aquisição e a orientação das imagens.
Comentário
A figura nos ajuda a entender como empunhar corretamente o transdutor: podemos deslizar a parte mais larga para esquerda e direita, para cima e baixo. É possível também inclinar a parte mais larga para cima e baixo. Quando rotacionamos o transdutor, mudamos o modo de visualização e você já vai entender como funciona. Além disso, podemos balançar o transdutor para esquerda/direita.
Para alcançar estrutura mais profunda, é necessário pressionar o transdutor contra o tecido, tendo cuidado para não machucar o paciente. Quando deslizamos a parte mais larga para cima ou para baixo, fazemos um movimento chamado de varredura. Se calibrarmos o equipamento para aquisição em CINE, produzimos clipes de vídeo do local em que a varredura foi feita.
Atenção
Não é necessário pressionar nenhum botão para o transdutor emitir ultrassom, pois a emissão é contínua a partir do momento em que o equipamento é ligado ou quando o botão freeze é desligado.
Imagem em secção axial
Quando a parte mais larga do transdutor é posicionada perpendicular ao eixo mais longo do objeto, temos uma vista transversal ou axial, como neste corte da artéria carótida comum. A imagem apresentada é similar a um corte de tomografia, pois utiliza o mesmo plano como base de formação da imagem.
Imagem em secção longitudinal
Quando o maior eixo do transdutor é posicionado na mesma direção do eixo mais longo do objeto, geramos uma vista longitudinal, mostrando todo o comprimento da carótida comum, neste exemplo. De forma mais técnica, o transdutor na posição horizontal produz cortes axiais. Na posição vertical, temos imagens em corte longitudinal.
Modo freeze: captura de imagens
O transdutor emite uma quantidade de pulsos por segundo e recebe uma quantidade de ecos por segundo, que forma a imagem contínua na tela. Cada imagem equivale a um frame (quadro). Quando pressionamos o botão freeze (congelar, em inglês) o equipamento pausa no quadro atual. Assim, o operador pode salvar essa imagem e registrar no PACS (servidor de armazenamento) ou inserir no laudo da imagem. Da mesma forma, é um recurso importante quando o operador identifica alguma região suspeita durante a análise em tempo real e precisa visualizar por mais tempo. Para salvar a imagem no sistema, utilizamos o botão image store (salvar imagem) ou still store (salvar estático, em referência ao frame estático).
Modo varredura: clipes de vídeo
O que nós conhecemos por vídeo, para um computador, é um conjunto de imagens sequenciais exibidas em um intervalo de tempo. Um frame é uma imagem estática, do conjunto que forma o vídeo. Esse recurso também é muito comum em exames de tomografia e ressonância magnética, em que cada corte equivale a 1 frame (1 quadro de imagem). Portanto, para exibir um bom vídeo, o equipamento precisa calibrar uma taxa de quadros por segundo (frames per second ou FPS), que geralmente fica entre 25-30 FPS.
Comentário
Para realizar um clipe de vídeo, o operador precisa determinar um ponto de início e outro de fim do clipe. Para isso, o operador aciona o freeze para o equipamento definir o início da varredura. Quando o freeze é liberado, já começa a contagem dos quadros por segundo do clipe de vídeo. Assim que o operador pressiona novamente o freeze, o equipamento entende que o clipe finalizou. Para registrar o vídeo, o operador geralmente aciona o clips store, que armazena o vídeo no HD do equipamento, como vimos.
Formação da Imagem
Agora, vamos ver o especialista abordar brevemente a física do ultrassom, acessórios e protocolos básicos para aquisição das imagens.
Verificando o aprendizado
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MÓDULO 2
Relacionar aspectos patológicos por comparação com a ecogenicidade normal dos tecidos analisados
DIAGNÓSTICO EM ULTRASSONOGRAFIA
Nosso objetivo com este módulo é fazer com que o estudante conheça um pouco do aspecto das imagens ultrassonográficas: sinais em padrão de normalidade clínica e alguns casos patológicos, para ilustração.
Atenção
Vale lembrar que não é objeto deste material capacitar o estudante para caracterizar doenças. Diagnóstico e laudo são competências médicas, embora possamos conhecer para enriquecer nossa formação profissional.
Relação pulso-eco
Você já sabe que o método ultrassonográfico consiste no fenômeno de interação de ondas com o tecido, que permite maior propagação ou reflexão de acordo com as suas propriedades mecânicas.
A relação entre o pulso emitido, eco produzido e sinal digital exibido no monitor é chamada de relação pulso-eco.
Esse conceito é fundamental na organização do sistema de formação da imagem ultrassonográfica, pois a imagem é formada pela organização e orientação dos pulsos refletidos ou dissipados.
Relação pulso-eco alta - Quando a relação pulso-eco é alta, temos a predominância de uma imagem mais clara, com mais sinal.
Relação pulso-eco baixa - Agora, quando a relação pulso-eco é baixa, temos um sinal mais baixo e predominância de pixels mais escuros.
Resumindo
Quanto maior a porcentagem de pixels refletidos comparados ao mesmo pulso, maior é a relação pulso-eco. Para entender melhor esses conceitos na prática, vamos conhecer um pouco do aparelho de ultrassonografia.
Ecogenicidade
Os objetos são classificados conforme sua capacidade de refletir os pulsos de ultrassom. Essa propriedade é denominada ecogenicidade.
Objetos mais densos produzem mais eco e são classificados como hiperecoicos. A principal característica de achados hiperecoicos é sua tonalidade mais brilhante na imagem.
Objetos de menor densidade, por sua vez, produzem menos eco e formam tons de cinza no monitor, sendo chamados de hipoecoicos.
Objetos com densidade próxima à da água causam refração total do pulso de ultrassom e não produzem eco, sendo exibidos em cor preta no monitor. Esses objetos são classificados como anecoicos.
Com base nessas informações, associados a um conhecimento mais apurado de anatomia topográfica, é possível identificar estruturas não convencionais na imagem ultrassonográfica pela diferença de ecogenicidades em uma determinada região.
Exemplo
Veja o caso de formação de massas vesiculares (pólipos ou cálculos). O interior da vesícula é, predominantemente, anecoico, em razão da presença de líquido (bile).
Em uma imagem ultrassonográfica, a fronteira entre dois objetos é que fornece mais detalhes para facilitar a identificação dos tecidos. De acordo com a impedância acústica de cada material, a interação do ultrassom com o tecido produz alguns efeitos que podem ser benéficos à interpretação da imagem ou podem produzir artefatos que prejudicam a qualidade. Vamos apresentar os dois efeitos mais relevantes à interpretação: a sombra acústica posterior e o reforço acústico posterior.
Por exemplo, quando uma estrutura de impedância acústica diferente se forma no interior da vesícula, temos a formação de um artefato chamado sombra acústica posterior, gerado em razão da reflexão total dos pulsos no tecido mais denso do cálculo.
Dessa forma, na parte posterior, não há propagação de ecos e, consequentemente, é formada essa sombra escura, posterior à vesícula.
É um artefato muito comum nas imagens da bexiga, vesícula e quaisquer outros objetos saculiformes com estruturas de densidade diferente em seu interior.
A vesícula biliar é vista em corte longitudinal, no seu aspecto anatômico normal.
Vesícula biliar em corte longitudinal, dilatada, com área hiperecogênica na entrada da vesícula, típica de colelitíase, seguida pela sombra acústica posterior.
Recomendação de protocolos e práticas
Outro exemplo bem didático é a avaliação ultrassonográfica da bexiga. Neste exame, a recomendação é que o paciente beba muita água para aumentar o espaço anecoico no interior vesical. Isso facilita a visualização pois, na presença de cálculos (que são hiperecoicos), produzimos contraste com o meio anecoico de fundo, gerado pela bexiga repleta de água.
Aspecto normal da bexiga, com os contornos hiperecoicos e interior totalmente anecoico.
Redução do interior vesical em razão do aumento da espessura da parede vesical (isoecoica ao tecido abdominal).
Massas na parede interna que sugerem pólipos ou formação de litíase.
Comentário
Na imagem da bexiga em aspecto normal, também é possível observar um fenômeno físico chamado reforço acústico posterior. Quando o feixe ultrassônico atinge uma região homogênea e sem interfaces acústicas com tecidos adjacentes, não há absorção na área de baixa densidade e o pulso é totalmente refletido no tecido posterior à área examinada. Dessa forma, o eco refletido nestes tecidos produz uma área brilhosa, que reforça o contorno posterior da área anecoica, dando sentido ao nome do fenômeno.
Veja mais um exemplo na imagem a seguir, da artéria carótida comum.
Neste exame, veja que a região anecoica representa o lúmen da artéria, por onde circula o sangue. Como o pescoço é uma região muito superficial, a região superior à carótida tem baixa absorção e aparece hipoecogênica (escura). Em razão disso, temos o reforço acústico posterior formado pela maior densidade da musculatura.
AVALIAÇÃO ULTRASSONOGRÁFICA
Para aplicarmos os conteúdos aprendidos até agora, vamos conhecer alguns exemplos de exames ultrassonográficos. Vamos compreender como é o aspecto sonográfico das estruturas abdominais, pélvicas e musculoesqueléticas para quando você estiver em atendimento e precisar recorrer a imagens, a fim de iniciar suas atividades.
Atenção
Como o leque de exames ultrassonográficos é muito extenso, vamos focalizar nos principais exames, solicitados para rotina clínica. Ultrassonografias para avaliação fetal e gestacional (obstetrícia) e exames cardiovasculares, por exemplo, não serão discutidos em razão da complexidade e especificidade do assunto (ALMEIDA, 2018).
Antes de começar, é importante que o conceito de ecogenicidade tenha sido bem compreendido, pois é, juntamente com o conhecimento de anatomia sistêmica, a base para a análise das imagens ultrassonográficas. Portanto, qualquer dificuldade, sugerimos que retorne ao tópico antes de prosseguir.
Imagens abdominais
Ultrassonografias abdominais representam a maior parcela de exames, pela grande demanda por avaliações hepáticas e renais, mais sensíveis ao método. Além do baixo custo e fácil acesso, exames de ultrassonografias evidenciam esteatoses hepáticas, alterações pancreáticas, cálculos vesiculares e renais, que são as suspeitas mais comuns para a solicitação destes exames.
Utilizando o critério da recorrência de solicitações médicas, vamos delimitar o estudo na avaliação ultrassonográfica do fígado, vesícula e ductos biliares, baço, pâncreas e grandes vasos.
Você sabia
As imagens abdominais são realizadas com o transdutor convexo, que tem frequência de emissão menor e, consequentemente, alcança maior profundidade. O formato desse tipo de transdutor também ajuda a mostrar estruturas com maior volume. O paciente é posicionado em decúbito dorsal. Mas, em alguns casos, pode ser solicitado ao paciente se deitar em decúbito lateral, como é o caso da avaliação do baço.
Fígado
A avaliação ultrassonográfica do fígado é uma das principais solicitações, considerando a crescente mudança nos hábitos dietéticos da população e, no consequente aumento da demanda para avaliação de esteatose hepática e seus desdobramentos, tais como cálculos biliares, pólipos, nódulos e cistos hepáticos.
Ecogenicidade homogênea do parênquima hepático, com superfície lisa e borda inferior ecogênica devido ao reforço acústico posterior.
Vasos hepáticos são demonstrados como tubos anecoicos, com paredes finas que convergem para a veia cava inferior.
Por sua vez, os ductos biliares e a veia portal são visualizados com focos ecogênicos por serem envoltos por tecido fibroadiposo. Quando há aspecto mais hiperecoico do parênquima hepático e textura mais grosseira do tecido, é possível haver esteatose hepática. Zonas anecoicas e circunscritas, por sua vez, sugerem a presença de cistos ou lesões no tecido hepático.
Na imagem a direita ductos biliares e a veia portal. Já na imagem a esquerda zonas anecoicas e circunscritas.
Vesícula biliar
A vesícula biliar é mais bem vista em corte longitudinal, embora imagens transversais sejam úteis na investigação de colecistite, mostrando a dilatação de seu volume causada pela inflamação. A vesícula é anecoica em seu interior, com paredes finas e pouco delineadas.
Em corte transversal, o espessamento das paredes internas (lama biliar) com vilosidades solitárias e salientes pode sugerir pólipos. Quando esses espessamentos formam áreas circunscritas, com ecogenicidade diferente da localizada no interior da vesícula, podemos pensar em cálculos biliares (colelitíase).
Nestas duas últimas imagens, temos as mesmas projeções com a presença de colelitíase. No corte transversal é possível observar a presença da lama biliar (isoecoica ao fígado) e uma coleção de cálculos biliares formando sombra acústica posterior. Na imagem longitudinal, observe o cálculo solitário, no fundo da vesícula.
Corte transversal mostrando presença de colelitíase.
Corte longitudinal mostrando presença de cálculo no fundo da vesícula.
Baço
A avaliação do baço geralmente é realizada como rotina na realização do ultrassom de abdome total. O aspecto normal do parênquima esplênico (palavra deriva do termo spleen, em inglês) é homogêneo, mais ecogênico se comparado ao fígado.
O baço é delimitado por bordas lisas, finas, mais ecoicas e bem definidas. Geralmente, em cortes longitudinais, baço é visto entre rim direito (à direita) e o pulmão direito (à esquerda). A marca do diafragma aparece hiperecoica pela diferença de impedâncias acústicas entre os dois órgãos.
O exame é comumente indicado para avaliar esplenomegalia e lesões focais. Lesões circunscritas e bem delimitadas sem ecos internos podem sugerir cistos. Uma alteração comum é a formação de massas isoecoicas ao tecido esplênico na superfície externa, próxima à região hilar (acesso vascular), conhecida como baço acessório.
Observe o baço localizado mais superiormente e o depht (profundidade) aumentado. Note o caliper medindo o baço em quase 16cm de comprimento, o que sugere esplenomegalia.
Baço acessório, que aparece como uma pendulação isoecoica ao tecido esplênico.
Pâncreas
As imagens do pâncreas são obtidas com o transdutor em corte axial (borda maior paralela ao plano anatômico axial). Nessa posição, a localização do pâncreas depende de alguns pontos anatômicos.
O lobo esquerdo do fígado aparece mais superficial na tela e sua tonalidade mais hipoecoica ajuda a produzir contraste com o tecido pancreático. Os demais marcos topográficos são feitos com o corte axial dos vasos. A veia cava inferior (VCI) e aorta abdominal (Ao) são os maiores e mais profundos. Mais próximo ao corpo do pâncreas, temos a veia porta (vp), com a veia esplênica (vs) em corte longitudinal.
É comum a alteração da ecogenicidade pancreática devido ao aumento da concentração de gordura no fígado. Da mesma forma como no fígado e no baço, os cistos são anecoicos, as inflamações são hipoecoicas e os nódulos tendem a ser ecogênicos, com forma irregular.
Observe o aspecto do pâncreas em aspecto clínico normal.
É possível observar um cisto anecoico no corpo do pâncreas.
A dilatação e baixa ecogenicidade do pâncreas sugere pancreatite.
Imagens pélvicas
As imagens pélvicas são realizadas quando há suspeita de alterações no sistema urogenital. Portanto, abordaremos os exames para avaliação da próstata, testículos, útero e ovários. Como já explicado, não serão contempladas as imagens gestacionais.
Atenção
Embora os rins e ureteres estejam localizados na cavidade abdominal, eles serão investigados nesta seção, juntamente com a bexiga, para o estudo urológico completo.
Rins
Os rins, juntamente com o fígado, representam a maior parcela dos pedidos de exames ultrassonográficos de abdome total. A principal queixa é dor costal associada à infecção urinária, que, geralmente, tem correlação com a presença de cálculos renais. Como a dor no flanco também pode indicar problemas musculares (contraturas, por exemplo), a avaliação ultrassonográfica ajuda na definição do diagnóstico.
Na imagem normal, o córtex renal é isoecoico ao parênquima hepático. As pirâmides medulares são hipoecoicas e a pelve renal é bem mais ecogênica. Alinhado à linha axilar, o transdutor é posicionado no flanco, para gerar imagens longitudinais dos rins. Girando o transdutor 90°, produzimos imagens seccionais, com a pelve renal mais medialmente.
As principais indicações são avaliar cálculos renais (nefrolitíase). No entanto, ultrassonografias renais podem evidenciar hidronefrose, cistos e insuficiência renal. Os rins medem entre 10 e 14 centímetros de comprimento.
Hidronefrose- Vista em aspecto anecoico e mais deformado de acordo com o grau de progressão, é a dilatação do sistema coletor renal resultante de cálculo impactado no ureter.
Cistos Renais- A ecogenicidade de cistos renais segue um padrão hipoecogênico. Quando têm até 5 milímetros de tamanho, cálculos renais são vistos como focos hiperecogênicos com sombra acústica posterior. Quando muito pequenos, não produzem sombra acústica e se camuflam junto ao tecido do seio renal.
Insuficiência Renal- Casos de insuficiência renal são caracterizados pelo aumento da ecogenicidade e retração do tamanho dos rins para até 8 centímetros, no máximo.
A seguir, veja o padrão de imagem para cistos renais, hidronefrose (observe a região anecoica) e as imagens de cálculos renais com caliper de 7.5mm e 5.7mm.
Cistos renais.
Hidronefrose.
Imagens de cálculos renais com caliper de 7.5mm.
Imagens de cálculos renais com caliper de 5.7mm.
Bexiga
Exames ultrassonográficos da bexiga são realizados para avaliar a retenção de urina e as reações anatômicas provocadas por infecções urinárias. Portanto, a avaliação vesical é complementar ao estudo renal.
Para uma boa visualização a bexiga deve estar repleta e distendida de água, procedimento orientado antes do exame. O volume líquido produz janela acústica, tornando o interior anecoico. Com isso, as paredes devem aparecer finas (3 mm) e bem delineadas em um exame ultrassonográfico normal, como visto na imagem a seguir.
O espessamento focal ou difuso das paredes vesicais pode indicar cistite que, em casos mais graves, pode ser desdobramento de cálculos vesicais, que aparecem como objetos brilhantes com sombra acústica posterior. Massas e áreas vascularizadas, por sua vez, típicas de tumores, aparecem como pólipos com espessamento da parede vesical. Múltiplos ou isolados, carcinomas de bexiga se diferenciam pouco de espessamentos da parede vesical. Por isso, o diagnóstico diferencial é feito pela presença dos pólipos.
É possível observar o espessamento da parede vesical, sem alterações internas, típico de cistite.
O espessamento vem seguido de pendulações internas.
Observe o cálculo vesical mais ecogênico, no assoalho da bexiga.
Próstata
O exame ultrassonográfico pode ser realizado de duas formas:
Na ultrassonografia transabdominal, a próstata é representada como uma região arredondada abaixo da bexiga. O aumento da próstata eleva o assoalho da bexiga, deixando-a mais achatada, o que sugere hiperplasia prostática.
Atenção
No exame de ultrassonografia transretal, dada a proximidade entre reto e próstata, este órgão é visualizado com mais detalhes e com maior campo, sendo possível observar as áreas periféricas próximas à superfície do transdutor (próxima à parede retal) e a região interna da glândula mais ao centro da imagem. A área mais distante do transdutor representa a região fibromuscular anterior da próstata.
Cortes transversal e longitudinal, a próstata é visualizada em seu aspecto normal.
Elevação da base vesical e um abaulamento posterior, típico de hiperplasia prostática.
Elevação da base vesical e um abaulamento posterior, típico de hiperplasia prostática.
Quanto ao câncer de próstata, o diagnóstico diferencial é feito por biópsia e pela análise do nível de PSA (proteína produzida pela próstata). Os achados ultrassonográficos são inespecíficos, mas podem se apresentar como nódulo hipoecoico isolado, área hipoecoica com margem periférica mal definida, aumento assimétrico com deformação do contorno prostático e heterogeneidade no aspecto do tecido da glândula.
Rastreamento transretal do câncer de próstata.
Rastreamento transretal do câncer de próstata. O doppler é utilizado para avaliar o aumento da vascularização local, típico em casos de neoplasias.
Exame transabdominal, que revela a próstata hipoecoica, com reforço acústico posterior e aumento de volume, que também são sinais indicativos para câncer de próstata.
Testículos
O exame ultrassonográfico é o padrão para a avaliação do escroto. A visualização é feita em cortes transversais e longitudinais, com transdutor linear de 5 MHz, no mínimo. Os testículos são ovoides, parênquima homogêneo, fixos posteriormente à parede escrotal. Os epidídimos são posteriores e acompanham o contorno testicular.
Cortes transversais mostram todo o escroto, o septo e os testículos separados. A região anecoica é formada por líquido. Epidídimo, vasos e ducto deferente têm aspecto isoecoico ao parênquima testicular. A porção posterior aderida ao escroto produz reforço acústico posterior.
Tumores testiculares podem ser hipoecoicos (seminomas), anecoicos e numerosos no tecido testicular ou ainda hiperecoicos (tumores do estroma gonadal).
Microlitíases testiculares são vistas como pequenos e numerosos pontos brilhantes e difusos nos ductos seminíferos (interior do testículo).
Cistos, geralmente, apresentam aspecto anecoico, com aumento do volume testicular.
Útero e ovários
Da mesma forma, como na avaliação da próstata masculina, útero e ovários podem ser avaliados através dos seguintes métodos:
Transabdominal
Endocavitário (transvaginal)
Figura representativa do ultrassom transvaginal.
Exame transvaginal.
Exame transabdominal.
Transabdominal - A avaliação transabdominal com transdutor convexo deve ser realizada com a bexiga cheia. Na posição sagital, o transdutor produz imagem longitudinal do útero, com o endométrio mais ecogênico e o miométrio menos ecogênico. O útero é visualizado abaixo da bexiga.
Transvaginal - Por outro lado, na avaliação transvaginal, as imagens devem ser adquiridas com a bexiga vazia; pela maior proximidade entre transdutor e útero, no plano sagital (corte longitudinal), visualizamos a estrutura uterina ampliada, com mais detalhes.
Como exemplos de imagens com alterações patológicas, vamos demonstrar a presença de miomas e pólipos endometriais.
São variados: podem ser pedunculares (extrauterinos), subserosos (internos) ou intramurais (dentro do miométrio). Quanto à ecogenicidade, podem ser hiperecoicos, hipoecoicos ou isoecoicos se comparados ao miométrio normal.
Aparecem com estruturas pendulares hiperecogênicas ou como espessamento endometrial mais difuso.
Exame transabdominal mostrando um mioma intramural durante uma gravidez (SILVA; CECCATO JUNIOR, 2018).
Exame transvaginal revelando um mioma cístico no miométrio (SILVA; CECCATO JUNIOR, 2018).
A visualização dos ovários, pelo método transabdominal, é realizada com o transdutor em plano transversal, com balanço do transdutor para o lado em que se deseja observar o ovário. Ou seja, se inclinarmos a mão para a direita, direcionamos a borracha do transdutor para a esquerda e observamos o ovário esquerdo.
Exame transabdominal. Na imagem, o ovário aparece lateral ou posterior ao útero, menos ecogênico e pode ter estruturas foliculares anecoicas.
Exame transvaginal. Já na visualização dos ovários pelo método transvaginal, por sua vez, pode ser necessário inclinar o transdutor mais posteriormente. Os ovários são mais hipoecogênicos e podem estar presentes os folículos, que são anecoicos.
Quanto aos ovários, a lesão mais comum é a síndrome do ovário policístico (SOP) que, na imagem ultrassonográfica, é identificada pelos múltiplos cistos circunscritos e totalmente anecoicos, oriundos dos folículos, presentes em imagens normais. Veja nas imagens transabdominal e transvaginal, respectivamente.
Síndrome do Ovário Policístico em exame transabdominal.
Síndrome do Ovário Policístico em exame transvaginal.
Imagens musculoesqueléticas
Embora o sistema musculoesquelético seja bem visualizado por métodos radiográficos, radiografias não conseguem evidenciar tecidos moles com boa qualidade. Imagens de ressonância magnética e tomografia computadorizada, embora complementem essa análise, são exames de maior custo e difícil acesso. Outra questão é que nenhum dos três métodos citados permite avaliação em tempo real, apenas imagens estáticas. Nesse sentido, a ultrassonografia complementa esta análise. A ultrassonografia oferece imagens em cortes transversais e longitudinais, além de permitir imagem das estruturas em movimento (FARCIC, 2012).
Para delimitar nossa abordagem, nosso foco não será evidenciar todos os ossos e músculos nas imagens. O objetivo é mostrar o aspecto normal de ossos, tendões, ligamentos, nervos, cartilagens, articulações e músculos. Além disso, você vai conhecer alguns exemplos de achados consideráveis para o diagnóstico médico.
Aspectos técnicos gerais
A avaliação das estruturas musculoesqueléticas é realizada, em sua maioria, por meio de transdutor linear de alta frequência, entre 5 e 12 MHz. Avaliação de articulações mais profundas, como as estruturas do quadril e coluna lombar, podem requerer uso de transdutor convexo de 3 a 5 MHz, como nas técnicas transabdominais. O estudo é sempre realizado com as duas projeções:
Transversal
Longitudinal
Seguindo as normas de ecogenicidade:
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Ossos |
Os ossos são hiperecoicos e formam sombra acústica posterior. |
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Cartilagens |
Cartilagens e articulações sinoviais são anecoicas. |
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Gordura |
Gordura subcutânea é hipoecoica e camadas mais profundas são mais ecogênicas. |
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Tendões |
Os tendões formam uma textura diferenciada, que se torna mais ou menos ecogênica de acordo com o movimento do transdutor. |
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Ligamentos |
Já os ligamentos são menos ecoicos que os tendões. |
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Nervos |
Os nervos têm aspecto oval em corte transversal e produzem alterações na ecogenicidade ao movimentar o transdutor. |
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Músculos |
Os músculos são isoecoicos entre si e os padrões podem mudar em razão do formato e da maior ou menor camada de fáscia entre eles. |
Exemplos de imagens musculoesqueléticas
Quanto aos músculos, a ecogenicidade depende da tonicidade, profundidade e de seu formato. Nesta imagem, por exemplo, temos um corte longitudinal do pescoço, evidenciando os músculos trapézio, escaleno e o esternocleidomastoideo. Observe as diferentes texturas na imagem ultrassonográfica.
Nesta imagem longitudinal da região posterior da perna, veja a ruptura da cabeça medial do músculo gastrocnêmio (panturrilha). A zona hipoecoica representa formação de hematoma entre os músculos gastrocnêmio e sóleo, em decorrência do estiramento. As marcas hipoecoicas acima também representam separação das fibras musculares, que ocorre em razão de traumas de alto impacto.
Anatomicamente, tendões são tecidos fibrosos pelos quais os músculos se fixam aos ossos. Sendo fibras, sua ecogenicidade tende a aumentar de acordo com seu calibre e posição. Veja, por exemplo, a imagem no tendão supraespinhoso, em projeções transversal e longitudinal.
Observe que o músculo deltoide aparece mais acima, por ser mais superficial. O tendão é visto mais abaixo e mais ecogênico. Inferiormente ao tendão, localizamos o contorno da cabeça umeral.
Na imagem longitudinal, temos o comprimento do tendão, conectando-se à tuberosidade maior do úmero, à direita da imagem.
Na imagem transversal, temos a sua largura, conectando-se ao processo coracoide, à esquerda da imagem. Veja também a gordura peribursal acima do tendão, com um foco mais hiperecogênico.
As articulações são vistas em ultrassonografia como áreas hipoecogênicas, com contorno mais ecogênico em razão da janela acústica que se forma. Quando se trata de articulação sinovial, a presença do líquido (sinóvia) produz o aspecto anecoico em razão do comportamento ecogênico dos líquidos ao ultrassom.
Na imagem da articulação do joelho, da porção superior da patela, veja a bursa suprapatelar com aumento da ecogenicidade, típico de coleção de líquido viscoso. Neste caso, a imagem pode sugerir derrame articular ou sinovite, a depender da queixa de entrada do paciente. Veja os exemplos:
Os ossos, por serem densos, são altamente ecogênicos. Entretanto, como a região cortical é mais densa, o sombreamento acústico posterior está presente. Portanto, mesmo sendo densos, vemos apenas o contorno dos ossos em alto brilho e o restante fica totalmente anecoico, uma vez que não é produzido eco na face posterior do osso.
Nesta imagem, é possível visualizar um derrame (área de maior ecogenicidade) na articulação do joelho. Veja como o contorno da tíbia e da fíbula é brilhoso, em razão da maior reflexão de ecos. Agora, observe também que o interior dos ossos é anecoico, uma vez que o restante dos pulsos é totalmente absorvido.
IMAGENS NORMAIS X IMAGENS PATOLÓGICAS
O especialista Raphael de Oliveira Santos fala sobre utilização de imagens sob a ótica de aspectos comparativos entre imagens patológicas e sadias musculoesqueléticas, através dos princípios de ecogenicidade.
Verificando o aprendizado
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Conclusão
Considerações Finais
A ultrassonografia é um método diagnóstico de grande importância por vários motivos, como já citamos ao longo deste estudo: baixo custo, alta sensibilidade para estudo de vasos e tecidos, imagens em tempo real sem efeitos biológicos consideráveis para o paciente e o profissional são alguns deles.
Embora exija maior habilidade técnica e conhecimentos avançados de anatomia e fisiologia, a ultrassonografia tem sido a primeira escolha para investigações mais superficiais, principalmente da região abdominal e pélvica. A visualização e interpretação da imagem pode parecer um pouco mais complexa, pois a interação do ultrassom com o tecido e a formação da imagem é um pouco diferente da técnica radiográfica, o que requer conhecimentos da física do ultrassom.
O conhecimento básico oferece ao profissional informações fundamentais para o desenvolvimento de habilidades e competências para uma boa análise de imagens e, assim, dar continuidade ao atendimento do paciente de forma mais eficaz.
Podcast
Agora, o especialista Raphael de Oliveira Santos encerra o tema falando sobre utilidade do ultrassom dentro do contexto de diagnóstico por exames de imagem.
CONQUISTAS
Você atingiu os seguintes objetivos:
Identificou os princípios físicos envolvidos na produção do ultrassom e no funcionamento do equipamento aplicados à formação da imagem
Relacionou aspectos patológicos por comparação com a ecogenicidade normal dos tecidos analisados