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El estudio de la mecánica ventricular, ¿algo más que la rutina?

Laura Fernández Fernández

El estudio de los parámetros de deformación miocárdica (strain, strain rate…) permite establecer de forma cuantitativa la función sistólica del miocardio. Su uso aporta información muy valiosa en distintos escenarios clínicos y los equipos actuales disponen de la tecnología que permite su cálculo.

 

  • ¿Qué es el strain?

El strain se expresa como un cambio fraccional o porcentaje de cambio en la dimensión de un objeto (strain), y la velocidad a la que sucede este cambio (strain rate), corregido por el tamaño original del objeto.

El corazón es un órgano en continuo movimiento. Las fibras miocárdicas cambian de tamaño y forma en cada contracción cardiaca y, por la disposición espacial que presentan lo hacen en varias direcciones. Consideramos entonces tres tipos diferentes de strain:

  • Longitudinal: Deformación miocárdica en dirección base-ápex
  • Radial: Deformación miocárdica dirigida hacia el centro de la cavidad
  • Strain circunferencial: Acortamiento del ventrículo izquierdo a lo largo del perímetro circular desde el eje corto del plano transversal del ventrículo izquierdo

La cuantificación de la función miocárdica a nivel regional y global, y la evaluación de la frecuencia temporal de los eventos miocárdicos a lo largo del ciclo cardiaco son posibles hoy en día mediante técnicas ecográficas avanzadas utilizando el Doppler tisular y “speckle tracking” o desplazamiento de marcadores acústicos de un frame con respecto al siguiente.

Estas técnicas presentan una notoria ventaja frente a otros métodos que analizan el desplazamiento miocárdico; y es que, pueden diferenciar la contracción activa del movimiento pasivo resultante de la traslación general del corazón o por la tracción de regiones vecinas del miocardio, lo que es especialmente importante en la cardiopatía isquémica.

La metodología depende de la dotación en el equipamiento de cada laboratorio de imagen, pues cada fabricante tiene su propia tecnología.

 

  • ¿Qué pasos debemos seguir?

Para un correcto análisis, debe prestarse atención a una adecuada adquisición de los planos apicales y transversales, evitando un achatamiento de los segmentos del ápex y procurando que los planos en eje corto o transversal sean lo más circulares posible.

Para la evaluación de la deformación en sentido longitudinal, se requieren los planos convencionales de 2, 3 y 4 cámaras desde la ventana apical, y para la evaluación de la deformación radial y circunferencial necesitaremos un plano en eje corto transversal paraesternal del ventrículo izquierdo a nivel de los músculos papilares.

Es necesario también un buen registro electrocardiográfico, y se deben recoger imágenes de 3 ciclos para el procesado. En cuanto a la calidad de la imagen serán aplicables unos pequeños ajustes para mejorar la resolución; como ajustar la anchura del sector y la profundidad de la imagen y prescindir de herramientas como el doble foco para alcanzar un frame rate adecuado (60-110 frames/s utilizando Doppler tisular color, y 40-80 frames/s para el análisis por speckle tracking).

Debido a que la técnica Doppler es muy dependiente del ángulo de insonación, sólo podremos valorar con esta técnica el desplazamiento, strain y strain rate miocárdico en dirección longitudinal de los segmentos basales y medios apicales, quedando muy limitada la medida de estos parámetros en los segmentos apicales y en las direcciones radial y circunferencial. Para el análisis, el volumen de muestra debe ajustarse a la zona de interés dentro del miocardio durante todo el ciclo cardiaco. En el procesado off-line se pueden obtener curvas de velocidad, desplazamiento y strain o strain rate tanto por Doppler tisular como por speckle tracking.

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Imagen 1. Determinación del strain mediante Doppler tisular codificado en color

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Imagen 2. Determinación del strain por speckle tracking

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  • ¿Qué ventaja nos hace elegir una técnica frente a la otra?

El estudio de la deformación miocárdica por “speckle tracking” resuelve algunas de las limitaciones del Doppler tisular (la adquisición de los datos es más sencilla, es independiente del ángulo de inclinación del haz ultrasónico, realiza un análisis directo del strain, se pueden realizar múltiples mediciones simultáneas en el plano de la imagen y puede ser analizado con posterioridad a la adquisición de las imágenes) por lo que, en la práctica clínica hoy día es esta metodología la que está consolidada.

 

  • Sistemas de análisis

Tenemos dos sistemas de análisis de strain longitudinal por speckle tracking; manual y automático.

  1. El sistema manual es controlado en todo momento por el operador que analiza las imágenes, y sigue la secuencia: apical longitudinal (3 cámaras), apical 4 cámaras y apical 2 cámaras.

Comenzando por el segmento posterior basal vamos marcando el interior del endocardio hasta llegar al segmento anterior septal basal de la imagen apical 3 cámaras.

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Imagen 3. Marcaje manual del borde endocárdico en imagen apical longitudinal (3C)

Enseguida el equipo comienza a reconocer todo el miocardio y superpone un ROI a toda la estructura analizable, siendo en ese momento donde podemos desplazarlo y/o estrecharlo si nos parece oportuno.

A continuación aparecen los segmentos que pueden ser analizados para volver a modificar el ROI o conseguir los datos de strain asignados si decidimos aprobarlo.

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Imagen 4. Propuesta de segmentos analizables por parte del equipo.

El programa calcula los valores de strain para cada uno de los 6 segmentos en los que se divide el ventrículo izquierdo, el global para cada plano y el promediado de los tres planos apicales.

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Imagen 5. Valores de strain por segmentos y valor de strain global

Repetiremos el mismo procedimiento marcando el borde endocárdico en las imágenes apical 4 cámaras y apical 2 cámaras.

  1. El sistema automático brinda la posibilidad de realizar el marcaje endocárdico mediante la colocación de tres puntos en cada imagen: dos basales y un último apical, en la misma secuencia de imágenes descrita, y en la última etapa del proceso ofrece una imagen en “ojo de buey” con un mapa de color que representa también el strain longitudinal de todos los segmentos analizados y valores del strain global de cada plano.

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Imagen 6. Representación gráfica del strain longitudinal para cada uno de los planos apicales e imagen de “ojo de buey”.

 

Para calcular el strain radial y circunferencial solo se contempla la opción de análisis manual. El proceso es similar a la obtención manual del strain longitudinal anteriormente descrita. En una adecuada imagen de un plano en eje corto transversal paraesternal del ventrículo izquierdo a nivel de los músculos papilares, vamos trazando el borde endocárdico alrededor de todo su perímetro interno, dejamos que el equipo cubra con un ROI todo el miocardio y lo adaptamos a nuestro criterio si fuera necesario, aprobamos la presentación de segmentos analizables y obtenemos los datos de strain para cada segmento y el strain global solicitados.

Nuestro equipo muestra desde este plano el strain radial y circunferencial de manera simultánea.

 

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Imagen 7. Valores de strain radial por segmentos

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Imagen 8. Valores de strain circunferencial por segmentos

Conclusión

La alta sensibilidad del strain y strain rate por ecocardiografía mediante la técnica de speckle tracking para la detección temprana de disfunción miocárdica, hace que esta técnica se convierta en una herramienta rutinaria de valoración clínica. Es interesante que todos los operadores dentro del laboratorio de ecocardiografía conozcan y recojan las imágenes con ciertas características técnicas que llevan a la obtención de estos parámetros. Aun cuando estos operadores no vayan a analizarlas, su tratamiento posterior es posible y siempre ventajoso.

 

Referencias: Mahía Casado.P, “Técnicas de estudio de la deformación basadas en speckle tracking”. En: Aguilar Torres. Río J, Paré Bardera J. Carles, “Libro Blanco de la Sección de Imagen Cardiaca”. Sociedad Española de Cardiología. 2011. P 55-61

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VII Carrera popular del corazón

Marta Álvarez Cacho

El pasado sábado 24 de septiembre se celebró en Madrid la séptima edición de la Carrera popular del corazón. Una vez más la Sociedad Española de Cardiología y la Fundación Española del corazón nos animaban a participar y a adoptar hábitos de vida cardiosaludables. Los datos han sido muy buenos, más de 4000 personas participaron en este encuentro.

A las 9 de la mañana comenzaba el recorrido trazado sobre 10.000 metros por la Casa de Campo. La temperatura acompañaba y el ánimo de los participantes hacía de los tramos duros una batalla superable.

Finalizada la carrera, en la plaza de Callao se desarrollaban otras actividades como por ejemplo mediciones de la grasa abdominal y un taller de reanimación cardiopulmonar.

La recaudación de la carrera irá destinada a programas de prevención e investigación de enfermedades cardiovasculares

Ecografía cardiaca también se ha sumado a participar, y quizá lo que no podemos contar con palabras podamos reflejarlo en este vídeo.

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Ecocardiografía: de los orígenes a la actualidad

Teresa Bertomeu Padín

Sabemos que hoy en día las tecnologías van en aumento debido a los avances en la ciencia, sin embargo; poco nos preguntamos sobre ese “cómo se le ocurriría a alguien” en las cosas que tenemos y utilizamos cada día. Hoy dedicamos nuestra atención al origen y evolución de nuestro equipo de trabajo.

La ecocardiografía se basa en el uso de ultrasonidos para estudiar la estructura y función del corazón y los grandes vasos, todo ello posible gracias a unos cristales piezoeléctricos alojados en una sonda o transductor.

La propiedad de la piezoelectricidad fue observada por primera vez por los hermanos Pierre Curie y Jacques Curie en 1880 estudiando la compresión del cuarzo.

La primera aplicación práctica de la piezoelectricidad surge al final de la Primera Guerra Mundial cuando un físico francés, Paul Langevin, desarrolla el SONAR (SOund NAvigation and Ranging). El SONAR consistía básicamente en un transductor que producía un sonido muy agudo. Este sonido, después de chocar con los cuerpos sumergidos, ya fueran barcos hundidos, peces, ballenas o submarinos eran recogidos nuevamente por el transductor y convertidos en impulsos eléctricos. Cuanto más sólido era el objeto encontrado más fuerte era el eco recibido, y cuanto más tiempo tardaba la señal en regresar, más lejos se encontraba el objeto del transductor. De esta manera, podían detectar los barcos alemanes que con frecuencia se introducían por el canal.

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Quién podría imaginar en esta época que este método de “visión” iba a servir para la curación de vidas humanas y no para su destrucción.

A partir de ahí la técnica cayó en desuso, hasta que, de nuevo en el contexto de la Segunda Guerra Mundial, se retomó la investigación sobre los ultrasonidos y fueron utilizados para detectar las grietas que pudieran tener los barcos después del combate.

La aplicación de los ultrasonidos en el diagnóstico médico se desarrolló sobre la base de las investigaciones militares que llevaron al nacimiento del SONAR. La literatura atribuye a el Dr. John J. Wild, un cirujano de Minnesota, como el primer científico en aplicarlos. Wild estudiaba la extensión y gravedad de los daños intestinales que mostraban los pacientes alcanzados por las bombas de los alemanes. Poco más tarde empezaron en Europa estudios aplicados sobre el cerebro (ecoencefalograma), y al mismo tiempo los cardiólogos empezaban a usar los ultrasonidos para estudiar oscilaciones de la válvula mitral.

Los pioneros de la ecocardiografía fueron el físico Helmuth Hertz y el cardiólogo Inge Edler de la Universidad de Lund, Suecia, quienes en 1953 utilizaron la ecografía para el estudio de una estenosis mitral. A pesar de la precariedad instrumental se continuaron logrando registros muy interesantes en modo M que fueron aplicados a otras patologías y presentados en numerosas reuniones científicas.

Gradualmente fue desarrollándose la técnica y fue Harvey Feigenbaum de Indiana, quien ayudó a mejorar las técnicas de registro y almacenamiento de ecocardiogramas e inició la colaboración de ecografistas técnicos con formación específica para llevar a cabo estas pruebas.

En la década de los 50, comienza a utilizarse la emisión de continua de ondas de ultrasonido para medir el flujo de los vasos, basándose en los trabajos descritos por un físico austriaco, Christian Doppler, en 1842. En 1956 S. Satumora, Yoshida y Nimura en Japón fueron los primeros en utilizar el principio de Doppler para detectar el movimiento cardiaco.

En la década siguiente surge el Doppler pulsado, que permite la cuantificación de gradientes valvulares y es incluido en los nuevos equipos junto con la ecocardiografía bidimensional.

Los continuos avances en la digitalización de las imágenes y la creatividad e imaginación de los investigadores han favorecido el progreso en las diferentes modalidades de imagen cardíaca: tomografía computarizada (TC) multicorte, cardiorresonancia magnética (RM), tomografía por emisión de positrones (PET) y ecocardiografía (Eco). En el campo de los ultrasonidos, su alta disponibilidad, su bajo coste y las importantes innovaciones de los últimos años han hecho que en la actualidad más del 25% de los estudios de imagen cardiaca se obtengan mediante la ecografía, y en la práctica diaria es el primer estudio solicitado si hay una sospecha de enfermedad cardiológica.

Siempre es bueno ir por delante de lo que ya tenemos, conocer y probar las últimas novedades en tecnología, y también conocer esos datos antiguos tan curiosos que nos llevan a aprender un poco más acerca de nuestros equipos

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¿Es realmente la ecografía una prueba médica inocua? Efectos biológicos y recomendaciones de seguridad

 Laura Fernández Fernández

La ecografía es una técnica de imagen que permite visualizar órganos y tejidos blandos del cuerpo mediante la emisión y recepción de ondas de ultrasonido. Estas ondas permiten diferenciar claramente la forma y tamaño de cada estructura, así como su contenido, que puede ser sólido, líquido, gaseoso o mixto.

Gracias a su naturaleza no invasiva, los equipos médicos basados en ultrasonido tienen muy buena acogida en diferentes aplicaciones médicas, haciéndose imprescindible en Obstetricia y Ginecología, Digestivo, Cardiología, Urología, Cirugía vascular etc…

A diferencia de los rayos X, el uso de los ultrasonidos no implica exposición a radiación ionizante, y puede decirse entonces que no representan riesgo para la salud, sin embargo, existen efectos biológicos derivados de su actividad que debemos conocer.

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El mecanismo de acción de la radiación ionizante es la ionización y la excitación, y en el caso de los ultrasonidos, es la elevación de la temperatura, la cavitación y diversas formas de estrés relacionadas con la viscosidad.

  • Efectos térmicos: La irradiación ultrasónica puede elevar la temperatura del tejido. Se precisan niveles de intensidad muy elevados para producir una elevación mensurable de la temperatura en el tejido.
  • Cavitación: La irradiación ultrasónica puede provocar la formación de diminutas burbujas de gas o cavidades, que puede producirse por la rotura de enlaces moleculares y la producción de radicales libres, generalmente por disociación del agua.
  • Estrés de viscosidad: Pueden alterar las membranas celulares y las células en interfase.

Un campo acústico suficientemente intenso y prolongado es capaz de producir efectos cuantificables en el tejido. Entonces, es importante considerar todos los parámetros involucrados en la medida de la salida acústica de los equipos de diagnóstico médico por ultrasonido tales como la precisión de la señal medida, la alineación del transductor-sensor, y el cálculo del haz del campo acústico tanto axial como transversal.

En principio, no existe una clara reglamentación para garantizar la adecuada operación de los equipos de diagnóstico médico por ultrasonido.

Para que un fabricante de equipos de diagnóstico médico por ultrasonidos pueda obtener la certificación por parte de la “Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos” (FDA), debe presentar un informe sobre los niveles de la salida acústica de los mismos, y la metodología usada para medir la onda de presión, reconstruir el campo acústico, y calcular los parámetros del campo acústico. En este caso, las intensidades acústicas son comparadas con las intensidades admisibles por las normas.

En el caso de los usuarios finales, es decir, los hospitales y centros de salud, lo ideal sería disponer de un sistema de medida con el fin de realizar pruebas periódicas que verifiquen si sus equipos están operando dentro de los márgenes admisibles, y así garantizar las condiciones de seguridad para empleados y pacientes expuestos a la intensidad acústica.

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¿Conoces la cardiopatía congénita más frecuente en adultos?

Laura Fernández Fernández

Una cardiopatía congénita es toda aquella alteración del corazón y los grandes vasos que se origina antes del nacimiento. La mayoría de estos procesos se deben a un desarrollo defectuoso del embrión durante el embarazo, cuando se forman las estructuras cardiovasculares principales.

Existen varias formas de clasificación, tanto por su fisiopatología como por su presentación clínica. La clasificación más básica es dividirlas en cianóticas y en acianóticas.

Las cardiopatías cianóticas son todas aquellas que presentan cortocircuitos intracardíacos de derecha a izquierda, y por lo tanto su característica clínica más importante es la presencia de cianosis. Las cardiopatías acianóticas son las más frecuentes, y también las más diversas, ya que su única característica común es la que las define: la ausencia de cianosis en su presentación clínica. Dentro de las cardiopatías acianóticas están las cardiopatías con cortocircuito de izquierda a derecha, que constituyen algo más del 50% del total de las cardiopatías congénitas, las cardiopatías obstructivas del corazón izquierdo, y otras menos frecuentes como las insuficiencias valvulares y las cardiopatías obstructivas derechas no cianóticas.

El diagnóstico precoz es fundamental para el tratamiento de estas enfermedades del corazón, cuyo pronóstico es muy favorable debido a los avances de la tecnología.

La válvula aórtica bicúspide es la anomalía cardiaca congénita más frecuente en la edad adulta, con una incidencia de un 1– 3% de la población.

Habitualmente está constituida por dos valvas desiguales. En ecocardiografía, la morfología típica se observa en el eje corto paraesternal, visualizando dos velos con apertura normal y en ocasiones un rafe correspondiente a la fusión valvular.

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En el eje largo paraesternal, la válvula aórtica bicúspide presenta una apertura sistólica excéntrica.

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Las complicaciones asociadas a esta anomalía son: dilatación de la raíz aórtica, estenosis y/o regurgitación aórtica, endocarditis infecciosa, y con menor frecuencia la disección y rotura aórtica.

El seguimiento requiere un control de la hipertensión y exámenes periódicos mediante técnicas de imagen.

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Que nada te rompa el corazón (Tako-Tsubo)

–  Marta Álvarez Cacho

Muchos son los autores que, a lo largo del tiempo, han tratado de describir el amor sin llegar a un acuerdo. Y es que no es algo fácil de definir, se trata de un fenómeno complejo y con muchas facetas que, además, se experimenta de muy diferente forma según el tipo de relación; amor platónico, amor infantil, amor imposible, amor maternal, amor propio, amor verdadero…

Cuando nos enamoramos nos sentimos excitados, llenos de energía y tenemos una percepción de la vida magnífica. En cambio, en una situación de estrés como puede ser al perder a un ser querido, vivimos una situación emocional tan intensa, que puede rompernos literalmente el corazón.

El “síndrome del corazón roto” o síndrome de Tako-Tsubo presenta síntomas similares a los de un ataque cardíaco, como dolor en el pecho y dificultad para respirar. Pero normalmente es temporal, no deja secuelas, y no afecta a las arterias coronarias como un infarto, sino al músculo cardíaco.

¿Pero, qué lo provoca? Según un estudio publicado a mediados de 2009 en la revista American Journal of Cardiology1, este trastorno parece deberse a un aumento en el nivel de hormonas relacionadas al estrés, como la adrenalina. Las arterias no se ocluyen, sino que es el músculo cardíaco el que se resiente y debilita, hasta el punto de que el ventrículo izquierdo adquiere una forma cónica.

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Este síndrome debe su nombre a la similitud entre la forma que adquiere el ventrículo izquierdo visto por ventriculografía y una especie de vasija de cerámica que utilizaban los japoneses como instrumento para cazar pulpos.

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“El amor, como el arte es una droga aparte que tomas sin saber que te dan” Psiconautas – Love of lesbian.

No disponemos de estudios suficientes para decir que la química de nuestro cuerpo se altera, pero resulta interesante ver la relación de las hormonas segregadas por nuestro organismo cuando nos enamoramos. La dopamina y la norepinefrina son los químicos neurotransmisores responsables de los cambios en nuestro comportamiento en estos casos.

Sea amor o desamor cuida de tu corazón, en medio de esta vorágine hormonal no está libre de complicaciones, aunque científicamente, como hemos señalado, no deje cicatrices.

1- Venkatesan Vidi MD, Vinutha Rajesh MD, Premranjan P. Singh MD, et al. Clinical Characteristics of Tako-Tsubo Cardiomyopathy . American Journal of Cardiology, The. 2009. 104; 578-582

 

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Comenzamos…

Hoy abrimos nuestro blog, queremos contar lo que hacemos, lo que en un principio nos parecía inalcanzable, lo que no íbamos a aprender ni locos.

blog de ecografia cardiaca

Ecografiacardiaca.com recoge los pasos más sencillos que hay que seguir para una correcta obtención de imágenes e identificación de estructuras en un ecocardiograma. Aporta, además, otros conocimientos esenciales que rodean a esta técnica o la complementan.

Por medio de este blog vamos a seguir enseñando las pautas del estudio, comentaremos noticias relacionadas y mostraremos casos curiosos de imagen en cardiología.

Gracias por seguirnos y bienvenidos aquellos que quieran participar.

Laura Fernández e Iñaki Lahuerta.