Sistemas de Escaneo, Ultrasónico, Uso General (Parte 2)

Continuación de la primera parte aquí.

Imagen armónica (HI)

La imagen armónica (HI, por su sigla en inglés) es una versión del modo B que, en muchos casos, mejora la calidad de la imagen por encima de la proporcionada por la imagenología convencional en modo B. Las armónicas son frecuencias que se producen en múltiplos de la frecuencia de ultrasonido fundamental, o transmitida. En el modo HI, el ultrasonido es transmitido a una frecuencia y recibido a una frecuencia que corresponde al doble de la transmitida (p. ej., transmite 2 MHz y utiliza únicamente ecos de 4 MHz para formar la imagen). La señal de alta frecuencia que retorna se puede aislar de la señal fundamental mediante el uso de un filtro o de otras técnicas sofisticadas de transmisión y procesamiento de señales.
La generación de imágenes 2-D a partir de frecuencias armónicas mejora la calidad de la imagen al aumentar la resolución y reducir los artefactos en la señal armónica con el fin de mejorar la relación señal-ruido. Existen dos tipos básicos de HI: la HI que se utiliza con agentes de contraste para ultrasonido (HI de contraste [CHI]) y la HI que se usa para obtener imágenes del tejido (HI tisular [THI]).

Problemas reportados

La imagenología de ultrasonido diagnóstico parece estar libre de riesgos cuando se utiliza adecuadamente. Sin embargo, su precisión depende de la habilidad del operador, quien debe ajustar en forma continua y cuidadosa la dirección del transductor y los controles de los instrumentos para evitar los artefactos en las imágenes de ultrasonido, los cuales pueden degradar significativamente la calidad de la imagen y posiblemente llevar a un diagnóstico incompleto o incorrecto. Además de los procedimientos rutinarios de aseguramiento de la calidad, el escáner debe ser mantenido correctamente de acuerdo al servicio de soporte técnico de su fabricante.

Los transductores de ultrasonido deben ser manipulados cuidadosamente para evitar daños. Un programa de control de calidad debe incluir pruebas frecuentes del desempeño del sistema y de los transductores utilizando fantasmas de ultrasonido estándar, para evaluar la resolución lateral y axial, la exactitud de las distancias, la sensibilidad, la uniformidad, y la apariencia de la copia impresa.

Los problemas electromecánicos, tales como fisuras en los elementos piezoeléctricos, pueden alterar la amplitud del haz y/o la longitud espacial del pulso, afectando así la resolución lateral y axial.

Los errores en las mediciones de distancia pueden generar cálculos incorrectos. Un margen de error del 2% o menos, medido en 10 cm, se considera aceptable para la mayoría de los sistemas de ultrasonido. La apariencia de la imagen impresa debe ser igual a la de la imagen en el monitor. La mayoría de los fabricantes pueden suministrar un patrón de prueba en el software para evaluar el desempeño del dispositivo de grabación.

Consideraciones para la compra

En la tabla de comparación adjunta al artículo original se encuentran las recomendaciones del ECRI Institute en cuanto a los requerimientos mínimos de desempeño de los escáneres de ultrasonido para uso general; las especificaciones recomendadas han sido categorizadas en cuatro grupos (cardíaco, ginecoobstétrico, vascular, y de partes pequeñas) basándose en las aplicaciones clínicas específicas (diferentes a las abdominales) en las que se pueden utilizar los escáneres para uso general. Estos escáneres se usan en forma rutinaria para obtener imágenes de los órganos abdominales (p.ej., del hígado y los riñones) y de los vasos, incluyendo la aorta y la vena cava inferior. Los exámenes de ultrasonido diagnóstico se realizan para una amplia gama de indicaciones, que incluyen la evaluación de los órganos para detectar enfermedades difusas, tumores benignos y malignos, acumulación de líquidos, obstrucción de los riñones, y cálculos biliares. Los modos de ultrasonido Doppler permiten evaluar el flujo sanguíneo en los vasos, así como en los órganos y tumores, incrementando así el potencial diagnóstico general de la modalidad.

Los escáneres para uso general con capacidades de obstetricia y ginecología se utilizan para investigar una variedad de anomalías ginecológicas, incluyendo masas ováricas o uterinas; para detectar la presencia y el estado de un feto; para evaluar el suministro de sangre al feto; y para monitorear el crecimiento fetal durante el embarazo. La ultrasonografía también se utiliza para guiar la amniocentesis, para la recuperación de los ovocitos en pacientes sometidas a fertilización in vitro, y en otros procedimientos invasivos. Los paquetes de análisis obstétrico proporcionan la capacidad de calcular información valiosa, incluyendo la edad gestacional, el peso del feto, y el crecimiento fetal a través del tiempo. La mayoría de los escáneres pueden incluir los cálculos en un informe detallado y personalizable para facilitar la documentación de los hallazgos del examen. Los transductores endocavitarios se utilizan ampliamente para aplicaciones ginecoobstétricas. Los estudios ginecoobstétricos integrales requieren un sistema completamente equipado, que se utiliza en los departamentos de radiología o de ginecoobstetricia de un hospital, en un centro de imágenes diagnósticas o en consultorios privados de ginecoobstetricia.

Los escáneres para uso general se pueden equipar con una amplia variedad de transductores. Los transductores de matriz lineal de alta frecuencia para partes pequeñas se utilizan comúnmente para exámenes de tiroides, mama, escroto y sistema musculoesquelético. Los transductores microconvexos de matriz lineal se utilizan para evaluar el cerebro del neonato y para otros exámenes pediátricos, mientras que los transductores endocavitarios están diseñados para obtener imágenes de la próstata y guiar las biopsias prostáticas. Los estudios de abdomen y partes pequeñas para fines generales requieren un sistema con todas las funciones, que se utiliza típicamente en el departamento de radiología de un hospital o en un centro independiente de imágenes diagnósticas.

Los ecógrafos para uso general con capacidades vasculares se utilizan para evaluar los vasos sanguíneos en todo el cuerpo, permitiendo a los clínicos diagnosticar las anomalías arteriales y venosas y sus causas. Las evaluaciones completas de las estructuras vasculares requieren modos de ultrasonido Doppler para detectar y caracterizar el flujo sanguíneo en los órganos y tumores, así como en las extremidades. Los paquetes de análisis espectral  Doppler pueden hacer cálculos automáticamente. Un estudio vascular detallado requiere un sistema completamente equipado, que se utiliza en los departamentos de radiología y cardiología de un hospital, en el laboratorio vascular no invasivo o en el consultorio privado de un cirujano vascular. Los exámenes vasculares comunes incluyen la evaluación de las arterias extracraneales, estudios de arterias y venas periféricas y el tamizaje rutinario de aneurismas aórticos.

Otras consideraciones

Al adquirir un sistema de escaneo ultrasónico, las instituciones deben considerar seis cuestiones básicas: funciones y características, costo, facilidad de uso, posibilidad de actualización, almacenamiento de imágenes, y servicio al cliente. Algunos proveedores ofrecen ahora diagnóstico remoto mediante el cual el escáner puede ser monitoreado desde una ubicación remota a través de un módem.

Acreditación en Ultrasonido

En los últimos años, el Colegio Americano de Radiología, el Instituto Americano de Ultrasonido en Medicina, la Comisión Intersocietaria para la Acreditación de Laboratorios Vasculares, y la Comisión Intersocietaria para la Acreditación de Laboratorios de Ecocardiografía, introdujeron programas de acreditación de las prácticas de ultrasonido en hospitales y consultorios. Estos programas de acreditación voluntaria fueron creados para asegurar la calidad de la imagen por ultrasonido porque se han encontrado variaciones significativas en la calidad de la atención entre los establecimientos de atención sanitaria. En los Estados Unidos, las entidades pagadoras de servicios de salud y los proveedores de atención médica administrada pueden insistir en la acreditación en ultrasonido como una condición para el reembolso.

Consideraciones ambientales

Como resultado de la creciente preocupación por el medio ambiente y la conservación de los recursos, muchos fabricantes han adoptado métodos verdes de producción y envío, así como características que mejoran la eficiencia energética de sus productos o hacen que sean más reciclables. Además, los centros de atención sanitaria y los fabricantes de dispositivos han comenzado a adoptar iniciativas verdes que promueven el diseño de edificios y prácticas de trabajo que reducen los residuos e incentivan el uso de materiales reciclados.

Los sistemas de ultrasonido tienen altos requerimientos de energía, y por eso en algunos de ellos se han implementado características de ahorro de energía, tales como el modo de espera y la batería de respaldo. Las baterías deberán ser recargables y no deben contener mercurio ni cadmio. Las instituciones también deberían considerar la rapidez con que el sistema se enciende y se apaga, que afecta el tiempo requerido para llevar a cabo estudios portátiles (por ejemplo, estudios realizados en la cabecera del paciente, en el servicio de urgencias, o en la sala de cirugía).

También deberán tenerse en cuenta los costos del final de la vida útil, por ejemplo, hasta qué punto se puede reciclar el dispositivo. Las instituciones deben buscar sistemas que minimicen el uso de cloruro de polivinilo y retardantes de llama bromados y clorados. Algunos fabricantes ofrecen programas de devolución de los componentes del sistema, para que la institución no incurra en gastos de eliminación.

Contención de costos

Como los sistemas de ultrasonido requieren un mantenimiento continuo y gastos operacionales, el costo de la adquisición inicial no refleja con exactitud el costo total de propiedad. En el competitivo mercado actual del ultrasonido, existen en general pocas diferencias técnicas significativas entre los escáneres de ultrasonido de alta gama fabricados por los líderes del mercado. Por lo tanto, la decisión de compra deberá basarse en aspectos tales como el costo del ciclo de vida (CCV), el servicio de soporte local, las tasas de descuento y los beneficios no relacionados con el precio que ofrece el proveedor. Por ejemplo, deberá tenerse en cuenta la experiencia de los usuarios finales; su curva de aprendizaje se puede acortar con la adquisición de equipos del mismo fabricante de los equipos existentes en la institución (es decir, comprando todos los escáneres de ultrasonido a un solo proveedor).

Los hospitales pueden adquirir contratos de servicio o servicios basados en el tiempo y los materiales del proveedor. El servicio también puede estar disponible a través de una organización de terceros o del departamento de ingeniería biomédica de la institución. La decisión de adquirir un contrato de servicios se debe considerar cuidadosamente. Como los sistemas de ultrasonido tienden a ser altamente confiables (muchos proveedores ofrecen una garantía de operatividad del 99% al 100%), el riesgo financiero asociado con la no adquisición de un contrato de servicios puede ser mínimo. Sin embargo, la decisión de adquirir un contrato de servicio puede estar justificada por varias razones. La mayoría de los proveedores ofrecen actualizaciones de software que mejoran el rendimiento del escáner, sin costo para los clientes que tienen contrato de servicio. Además, las actualizaciones de software suelen ser acumulativas; es decir, se pueden requerir revisiones de software anteriores para instalar y operar una nueva característica de desempeño. La adquisición de un contrato de servicio también asegura que se hará mantenimiento preventivo a intervalos regulares, eliminando así la posibilidad de que se presenten gastos de mantenimiento inesperados. Además, muchos proveedores no extienden las garantías de operatividad y desempeño del sistema más allá de la vigencia de la garantía a menos que el sistema esté cubierto por un contrato de servicio. Como los transductores y dispositivos de impresión de imágenes son los componentes del sistema más propensos a fallas o daños, deberán incluirse en el contrato de servicios.

El ECRI Institute recomienda que, para maximizar el apalancamiento en la transacción, los hospitales negocien los precios de los contratos de servicio antes de adquirir el sistema. A manera de guía, los contratos de servicio completo normalmente cuestan alrededor del 6% al 8% del precio de compra del sistema de ultrasonido. Los descuentos adicionales en el contrato de servicios pueden ser negociables mediante acuerdos por varios años o para contratos de servicios que estén vinculados con contratos para otros escáneres del departamento o el hospital. Los compradores también deberán negociar una cláusula de no obsolescencia que establezca que el proveedor se compromete a no introducir un sistema de reemplazo en el término de uno o dos años y que si ese sistema de reemplazo es introducido durante ese período de tiempo, se puede aplicar el 100% del precio de compra para la adquisición del nuevo sistema.

Además, en vista del mercado actual altamente competitivo de los sistemas de ultrasonido, los hospitales deberán negociar un descuento significativo sobre la compra de capital —muchos proveedores descuentan del 15% al 60% en sistemas nuevos, totalmente configurados. El descuento real recibido dependerá de la capacidad de negociación del hospital, de la configuración y el modelo del sistema que se va a comprar, de la experiencia previa con el proveedor, y de la extensión de las concesiones otorgadas por el mismo, tales como garantías extendidas, precios fijos para contratos de servicio anuales, y respuesta garantizada de servicio in situ. Los compradores deberán asegurarse de que el entrenamiento para las aplicaciones está incluido en el precio de compra del sistema. Algunos proveedores ofrecen programas de capacitación más extensos en la institución o fuera de ésta por un costo adicional.

El ECRI Institute recomienda que los compradores consideren el número y los tipos de estudios por ultrasonido que se realizan en su institución antes de decidir sobre una configuración específica del sistema. Además, si se necesitan múltiples escáneres para manejar el volumen de pacientes, los hospitales deberán determinar los tipos de escáneres y las capacidades que se requieren con el fin de evitar pagar por paquetes de análisis y características de escaneo innecesarias. Por ejemplo, un hospital puede desear adquirir tres escáneres: uno dedicado a ginecoobstetricia, uno para radiología general, y otro para exploración cardíaca. En este caso, la compra de tres escáneres de un solo proveedor puede dar lugar a un descuento significativo. La estandarización de los equipos puede facilitar la capacitación del personal, simplificar el mantenimiento y la adquisición de piezas, y proporcionar mayor apalancamiento al negociar la compra de nuevos equipos y/o los costos de contratos de servicio.

Teniendo en cuenta su costo de capital relativamente bajo en comparación con el de otros equipos de imagenología, normalmente los escáneres de ultrasonido se compran directamente; sin embargo, el leasing de sistemas más costosos, de alto desempeño, se está volviendo más común. En general, el alquiler no es una alternativa rentable.

Estado de desarrollo

Los escáneres de ultrasonido para uso general han estado disponibles comercialmente durante más de 30 años. La mayoría tienen un diseño modular que puede ser actualizado fácilmente para incluir funciones especializadas, tales como exploración cardíaca y/o Doppler espectral y CDI, permitiendo a los usuarios mantenerse al ritmo de la tecnología rápidamente cambiante de la modalidad.

Dado su bajo costo en relación con otras tecnologías imagenológicas (aproximadamente US$20.000 a US$300.000, dependiendo de la configuración del sistema), su no invasividad, la ausencia de radiaciones ionizantes, y las recientes mejoras en la calidad de la imagen, el ultrasonido es ahora una modalidad de imagenología médica ampliamente utilizada.

Las tendencias actuales están dirigidas hacia un mayor uso de la digitalización, unidades de menor tamaño, nuevos diseños de transductor, e interconectividad con los sistemas de información. Esta introducción sigue la mayor tendencia hacia el desarrollo de departamentos de radiología completamente digitales. Además de las aplicaciones convencionales de obstetricia y ginecología, abdominal, vascular y cardiología, el ultrasonido es reconocido como una valiosa herramienta diagnóstica en la sala de urgencias, cirugía, en el departamento de reumatología y para aplicaciones musculoesqueléticas. Adicionalmente, el ultrasonido es ampliamente utilizado en la actualidad para guiar procedimientos intervencionistas que incluyen biopsias diagnósticas y drenajes de fluidos, así como para aplicaciones terapéuticas tales como ablaciones por radiofrecuencia y crioablaciones de tumores.

La sonografía es reconocida como una modalidad altamente dependiente del usuario. Para hacer frente a este problema, los fabricantes de equipos de ultrasonido han comenzado a incorporar características que facilitan el uso de sus sistemas. Otro factor motivador para que los fabricantes de equipos mejoren sus escáneres es la prevalencia de los trastornos musculoesqueléticos relacionados con el trabajo (TMERT) entre los profesionales de la ecografía. La necesidad de realizar varias tareas repetitivas en el transcurso de un examen ha sido reconocida como un importante factor que contribuye a los TMERT del ecografista, y los fabricantes han comenzado a abordar esta cuestión mediante una mayor utilización de la automatización (es decir, utilizando hardware y/o software para llevar a cabo tareas que antes se realizaban manualmente).

Los fabricantes han desarrollado características de optimización automática de la imagen que afinan el desempeño del escáner durante la exploración real de un paciente determinado. Están disponibles comercialmente sistemas que cuentan con características de optimización automática en escala de grises, modos Doppler espectral y CDI. Cuando se activa el así llamado control "auto-op" el sistema utiliza el procedimiento adaptativo para analizar los ecos de retorno y otros datos acústicos con el fin de ajustar automáticamente los parámetros y optimizar la calidad de la imagen o, en el caso del Doppler, para mejorar la sensibilidad de detección del flujo y optimizar la visualización de los datos del flujo sanguíneo.

Otra área de automatización suministrada por algunos fabricantes es la de los paquetes de medición automática que agilizan los procesos de medición. Éstos pueden ser particularmente útiles en los casos que requieren múltiples mediciones y cálculos (por ejemplo, exámenes obstétricos y cerebrovasculares). La automatización tiene el potencial de disminuir la variabilidad interoperador, reducir los TMERT y mejorar el flujo de trabajo.

La sonografía mamaria es una aplicación común de la imagenología por ultrasonido, que se utiliza para caracterizar las masas de la mama, guiar las aspiraciones y biopsias con aguja gruesa, y también para localizar alambres. El ultrasonido se ha consolidado como una técnica complementaria a la mamografía para la evaluación de las lesiones de la mama. Como no es ionizante, el ultrasonido es particularmente ventajoso para la evaluación de masas palpables en pacientes pediátricos y en mujeres embarazadas o madres lactantes. El examen con ultrasonido puede superar en gran parte la menor sensibilidad de la mamografía en pacientes con mamas radiográficamente densas que pueden hacer que sea difícil distinguir los tejidos cancerosos del tejido glandular normal. También puede diferenciar los quistes de las masas sólidas que se ven en las mamografías o que se encuentran en la palpación. Debido a que no se requiere compresión firme, puede ser útil para la evaluación de una mama inflamada y dolorosa para determinar si el problema es un absceso focal drenable. También puede ser de utilidad cuando no se observa ninguna anomalía mamográfica en un área de la mama clínicamente sospechosa. Sin embargo, el ultrasonido no puede detectar todas las masas sólidas, ni puede mostrar en forma consistente las microcalcificaciones que pueden estar asociadas a neoplasias malignas. El Colegio Americano de Radiología (ACR) ha establecido un método estandarizado para describir los hallazgos de ultrasonido mamario denominado Sistema de Reporte de Ultrasonido de Mama BI-RADS (por sus siglas en inglés, Breast Imaging Reporting and Data System).

Para llevar a cabo estos procedimientos en forma segura, el eje y la punta de la aguja se deben visualizar con ultrasonido con el fin de permitir la colocación precisa de la aguja. Se han desarrollado guías de agujas montadas en el transductor, agujas diseñadas con aberturas centrales, y sistemas electrónicos complejos de guía para facilitar la colocación precisa de la aguja y ayudar en estos procedimientos. El direccionamiento electrónico del haz también se utiliza para mejorar la visualización de la aguja durante los procedimientos asistidos por ultrasonido. Esta técnica puede aumentar considerablemente la visibilidad de las agujas que se utilizan en los procedimientos intervencionistas, incrementando así la seguridad y la eficiencia de tiempo de los procedimientos.

El uso de agentes de contraste para ultrasonido disponibles comercialmente para los exámenes ecocardiográficos está ganando aceptación como procedimiento de rutina. Ahora están disponibles varios agentes de contraste, pero sus indicaciones aprobadas por el gobierno de los Estados Unidos son limitadas. Aunque los agentes de contraste para ultrasonido pueden ser utilizados para mejorar las señales Doppler, se usan con más frecuencia con los escáneres de ultrasonido que cuentan con modos específicos de imagen de contraste tales como el modo CHI, el cual ha demostrado mejorar considerablemente la eficacia diagnóstica de la sonografía realzada con contraste.

Otro desarrollo en la tecnología de ultrasonido se conoce como elastografía. La elastografía por ultrasonido (sonoelastografía) se utiliza para determinar la rigidez del tejido que, combinada con los hallazgos de las evaluaciones en modo B o Doppler, puede mejorar la capacidad para caracterizar el tejido como benigno o maligno. La elastografía

basada en ultrasonido se encuentra en una etapa relativamente temprana de desarrollo pero parece tener un valor clínico para una amplia gama de indicaciones. En la actualidad, las aplicaciones más comunes de la elastografía son para identificar cambios en la rigidez del hígado que pueden ser el resultado de diversas enfermedades (p. ej., hepatitis C) y para caracterizar masas focales de mama y tiroides.

Fecha de publicación en ecri.org: 10/1/2014

Artículo proveniente de la edición impresa de Junio-Julio 2016 de El Hospital con el código EH0616ECRIULTRA2