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Clínica Kinefisiátrica Quirúrgica – Prof. Titular Regular Lic. Pablo La Spina
RUSI (Rehabilitative UltraSound Imaging) Imágenes Ultrasónicas en Rehabilitación
Presentación del disertante
•
Marcelo Altamirano
o Coordinador del Curso Superior Anual de Actualización “Rehabilitación en
OyT”
o Kinesiólogo de planta del Hospital Municipal de Vicente López “Prof. Dr.
Bernardo Houssay”
o Encargado de Enseñanza, Evaluaciones Kinefisiátricas “Licenciatura en
Kinesiología y Fisiatría. UBA”
o Sub-Director de la Carrera de “Especialización en Kinesiología y Fisiatría en
Ortopedia y Traumatología
o Integrante de la Comisión de Docencia y Categorización Curricular del Colegio
de Kinesiólogos de la Provincia de Buenos Aires
Introducción
Las imágenes por ecografía de alta frecuencia podrían ser utilizadas por los Kinesiólogos
para evaluar el músculo y la morfología de los tejidos blandos asociados y su comportamiento
durante las tareas físicas. Este uso de la ecografía, que ahora se denomina RUSI, es distinta de la
utilidad diagnóstica de la ecografía de las afecciones musculoesqueléticas. Las imágenes por
ultrasonido ofrece un medio seguro, no invasivo, objetiva y relativamente barato de examinar los
músculos. Su uso por los fisioterapeutas se estableció formalmente como una especialidad
dentro de la proyección de imagen médica en 2006 en un simposio internacional celebrado en
Texas (Whittaker et al, 2007)
Los avances en la última década en la comprensión de los mecanismos de control del
motor, particularmente de los músculos estabilizadores alrededor de la pelvis y la columna
vertebral, han suscitado el interés clínico de la ecografía, ya que proporciona un medio no
invasivo de detección de actividad de los músculos profundos, a menudo referidos como
musculatura CORE. La correcta activación de los músculos profundos es esencial para evitar el
dolor
de
espalda
y
mantener
una
postura
correcta.
La aplicación clínica puede centrarse en un biofeedback para proporcionar evidencia
visual de la contracción en la rehabilitación. Esta información visual es muy útil tanto para el
Kinesiólogo como para el paciente para evaluar la contratación adecuada durante el ejercicio.
Existe un interés particular en la proyección de imágenes de la pared abdominal antero-lateral
para evaluar la contracción de los músculos abdominales, en sus capas más profundas del
músculo, como el transverso del abdomen, así como el músculo multífido en las regiones lumbar
y pélvica en asociación con el dolor de lumbar. Las imágenes del suelo pélvico son prometedoras
para el tratamiento de la incontinencia urinaria en mujeres.
Entonces….¿Quién podría beneficiarse de esta tecnología?
1. Cualquier persona que sufra de dolor de espalda al tener una imagen clara de sus
músculos CORE, para definir mejor la prescripción de sus ejercicios terapéuticos.
2. Los pacientes que quieren saber si están usando sus músculos CORE de manera
adecuada y eficiente. Al reconocer la contracción inadecuada de los músculos, podrían evitar
lesiones por uso excesivo. Esto es particularmente importante en los atletas.
3. Las pacientes que acaban de comenzar un programa de ejercicios terapéuticos al
aprender a reclutar sus músculos de forma adecuada lo que ayudará en la prevención de recidivas
de dolor lumbar por inestabilidad.
¿Es una técnica fiable? Sí. ¿Es válido? Sí y Deydre nos mostró todos los estudios pertinentes que
demuestran esto. ¿Es sensible a los cambios? Sí, como se demuestra en los estudios de antes y
después de la manipulación.
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Imágenes Ultrasónicas en Rehabilitación
Lic Marcelo Altamirano
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Objetivos Específicos
Al finalizar este apunte usted debería poder:
•
•
•
•
Comprender el concepto de imagen del ultrasonido de rehabilitación (RUSI),
Tener una visión general de la ecografía y los principios básicos de instrumentación
Conocer los distintos modos y aplicaciones de la tecnología con respecto a la
rehabilitación neuromusculoesquelética y en relación con otras modalidades de imagen
común
Reconocer un potencial ámbito de aplicación de esta herramienta emergente en lo que
respecta a la Kinesiología (Terapia Física), y describir cómo se relaciona con el campo
más grande de la ecografía médica
Esquema de la Disertación
Los puntos sobresalientes de esta charla serían:
- Perspectiva histórica
- Ámbito profesional
- Principios de la instrumentación USI
o Propiedades físicas del sonido
o Generación de imágenes
- Aplicación clínica
o Biofeedback
o Investigación
o USI con fotogramas de Alta Velocidad
o Elastografía
- Ventajas y desventajas de la USI comparadas con RMN y TAC
Desarrollo de Contenidos
Perspectiva histórica:
Las imágenes músculo-esqueléticas por ultrasonido relacionadas con la rehabilitación se
han desarrollado rápidamente desde la década de 1980. El primer informe de una proyección de
imagen muscular vinculada a la rehabilitación fue en 1968, cuando Ikai y Fukunaga relacionaron
el tamaño de los músculos de la parte superior del brazo con su fuerza. Sin embargo, fue el
trabajo del Dr. Archie Young y sus colegas de la Universidad de Oxford en la década de 1980
que sembró las semillas para el uso de la USI por los terapeutas físicos. Un hallazgo notable de
su trabajo fue mostrar como la pérdida dramática del cuádriceps era subestimada con el método
clásico de la cinta métrica. Varios estudios del músculo cuádriceps, incluyeron la investigación
de los efectos de la lesión articular de la rodilla, protocolos de entrenamiento de la fuerza, la
disminución del tamaño muscular, y la relación entre el tamaño y la fuerza muscular en
diferentes poblaciones.
Las primeras investigaciones utilizaban el método de exploración compuesto EB, que
permitió ver toda la sección transversal de los músculos grandes, porque la imagen se puede
construir a medida que el transductor se mueve sobre la piel. La técnica compuesta, era cara, y
fue eliminada como una herramienta rutinaria y sustituido por USI (las definiciones se
proporcionan en el apéndice), tanto en el diagnóstico médico como en el musculoesquelético.
Un estudio reciente (1990) hizo resurgir el interés de las solicitudes de rehabilitación de
la USI. Esto se debe a una serie de estudios en los que USI fue utilizado para detectar la
atrofia del multífido lumbar (aislado a un lado y el nivel de los síntomas de la columna
vertebral) en personas con dolor agudo de espalda baja (LBP), así como para determinar
que la recuperación de este músculo no es automática cuando el dolor disminuyó, y que
requiere entrenamiento específico para reducir futuras recidivas.
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Ámbito profesional:
Las aplicaciones actuales de la USI en rehabilitación básicamente se dividen en dos áreas
distintas de imágenes musculoesqueléticas: imágenes de rehabilitación USI (RUSI) y de
diagnóstico.
El primero, que es el tema de esta edición especial, incluye la evaluación de la estructura
muscular (morfología) y el comportamiento, así como el uso de la USI como un mecanismo de
retroalimentación.
Específicamente, esto incluye la medición de rasgos morfológicos
(morfometría), tales como la longitud muscular, profundidad, área de diámetro, de sección
transversal, el volumen, y ángulos de pennación, los cambios en estas características y el
impacto en las estructuras asociadas (fascias y órganos como el vejiga) con la contracción,
movimiento y deformación del tejido (por ejemplo, fotogramas USI de alta velocidad y
elastografía), y la evaluación cualitativa de la densidad del tejido muscular. Por otra parte,
implica el examen de diagnóstico USI, los efectos de la lesión o enfermedad en los ligamentos,
los tendones y los tejidos musculares, lo que requiere diferentes habilidades y la formación en
RUSI.
En mayo de 2006, la primera reunión internacional sobre RUSI fue organizada por el
Programa de Doctorado en Terapia Física de la Universidad de Baylor del Ejército de los EEUU
en San Antonio, Texas. El propósito del simposio fue el desarrollo de directrices sobre mejores
prácticas para el uso de USI para los músculos abdominales, pélvicos, y paravertebrales, y
desarrollar una agenda internacional de investigación y de colaboración relacionados con el uso
de la USI por los terapeutas físicos. En ese simposio, los participantes acordaron sobre el uso del
término RUSI. Además, una declaración de principios ( unos párrafos más abajo) fue creada para
ayudar a definir esta herramienta emergente en el campo de la terapia física. Esta declaración,
junto con una representación visual de cómo la práctica de RUSI encaja en el campo médico de
la
USI,
fue
aprobado
por
los
delegados:
“RUSI es un procedimiento utilizado por los terapeutas físicos para evaluar el
músculo y la morfología de los tejidos blandos asociados y la función durante el ejercicio. RUSI
se utiliza para ayudar en la aplicación de intervenciones terapéuticas dirigidas a mejorar la
función neuromuscular”. Esto incluye el suministro de información al paciente y el terapeuta
físico para mejorar los resultados clínicos. Además, RUSI se utiliza en investigación básica,
aplicada y clínica en rehabilitación para informar la práctica clínica.
En la actualidad (mayo del 2006), la comunidad internacional está desarrollando la
educación y los lineamientos de seguridad de acuerdo con la Federación Mundial de Ultrasonido
en Medicina y Biología (WFUMB).
Además de definir el alcance de la USI en lo que respecta a la terapia física, la
declaración de principios y el diagrama están destinados a orientar los terapeutas en el
reconocimiento de los límites profesionales (incumbencias), ya que el objetivo es que la RUSI
sea aceptada dentro del campo de la medicina de imágenes. Sin embargo, como el uso de la USI
(tanto de rehabilitación y de diagnóstico) por los terapeutas físicos está en sus comienzos, la
necesidad de establecer servicios de formación de terapeutas en relación con las disciplinas de
diagnóstico por imágenes, incluidos sus organismos profesionales, cuando sea posible, es
reconocida como una prioridad.
Propiedades físicas del sonido:
El ultrasonido es definido como sonido con una frecuencia superior a 20 000 Hz, que es
el límite superior del rango registrado por el oído humano. USI usa ondas de sonido sobre todo
en el rango de 3.5 a 15 MHz.
Las ondas de ultrasonido se comportan de acuerdo a los principios que se aplican a todas
las ondas de sonido, que en el nivel más básico son ondas mecánicas que se desplazan a través de
la vibración de las partículas. En concreto, la fuente de un sonido crea vibraciones oscilatorias
que afectan a las partículas en el medio que se encuentra adyacente a la misma. Estas partículas,
a su vez, afectan a sus partículas adyacentes, y así sucesivamente. Este proceso se conoce como
onda propagation. Hasta dónde se propagará una onda sonora y el eco producido dependerá de la
fuerza de la fuente de sonido, las propiedades de los medios de comunicación a través del cual el
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sonido tiene que viajar, y el número, forma, y las propiedades de los objetos que encuentre en el
camino. Estos comportamientos se pueden resumir en los principios de la penetración y la
atenuación (ver glosario).
Generación de imágenes:
SISTEMA de IMÁGENES Un sistema de USI consta de 4 componentes
genéricos: 1) la viga anterior, 2) procesador de la señal, 3) procesador de imagen, y 4)
display.
En términos generales, la viga anterior es responsable de generar los impulsos
eléctricos que impulsan el transductor, así como ampliar y digitalizar la señal eléctrica
que regresa del transductor proveniente del eco ultrasónico. El procesador de la señal se
encarga de filtrar y comprimir la señal eléctrica para que el procesador de imagen
convierta la señal en una imagen presentada en el display.
TRANSDUCTOR (SONDA)
Compuesto de una matriz de cristales
(transductores), sus conexiones eléctricas, una lente acústica, y el material de
amortiguación. Por definición, un transductor es un dispositivo que convierte una forma
de energía en otra.
Los transductores de ultrasonido (también conocido como "elementos" o
"cristales"), normalmente son una formulación de cerámica de titanato de zirconato de
plomo, que son elementos piezoeléctricos que producen tensión ( energía eléctrica)
cuando son deformados por una presión aplicada como una onda de sonido (energía
acústica). La disposición y la frecuencia de funcionamiento de los elementos de cristal,
así como el ancho del campo de visión (en unidades métricas) producidos, son lo que se
toman en consideración cuando se describe un transductor.
El arreglo, o matriz, de los elementos dentro de un transductor pueden ser lineales
o curvos (también conocido como "curvilínea"). Un transductor lineal contiene muchos
pequeños cristales rectangulares montadas de lado a lado a través de su cara. Mediante la
activación de los elementos de forma secuencial, una imagen rectangular se construye de
muchas verticales, líneas paralelas de exploración con una anchura que se aproxima a la
longitud de la matriz.
Un transductor de ultrasonido típico produce una gama de frecuencias en torno a
una preferencia (máxima eficiencia) de frecuencia que se conoce como la "frecuencia de
funcionamiento" o "frecuencia de resonancia."
La frecuencia de funcionamiento de un transductor de ultrasonido está
predeterminada por el espesor de los elementos del cristal.
Aplicación clínica: Biofeedback
La importancia del esfuerzo coordinado de los músculos (el control
neuromuscular) ha recibido considerable atención en lo que respecta a la rehabilitación
de la disfunción cervical y lumbopélvica, así como la incontinencia, en los últimos años.
Esto se debe a una acumulación de pruebas que apuntan a la alteración del control
neuromuscular en individuos con síntomas persistentes y recurrentes. Por otra parte, las
investigaciones indican que este déficit no se recuperan de forma consistente con la
resolución del dolor y no se tratan con programas de ejercicios tradicionales centrados en
aumentar la fuerza y la capacidad funcional. La extrapolación de este trabajo es que el
foco inicial de la rehabilitación puede ser necesario para hacer frente a estas alteraciones
de control del motor a través de una intervención terapéutica enraizada en el aprendizaje
motor. Como el modo b-USI permite al paciente y el terapeuta ver una contracción
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muscular y su impacto sobre las estructuras adyacentes directamente, es una herramienta
única que puede ser un recurso que antes no estaba disponible para el proceso de
aprendizaje. En primer lugar, puede servir como una herramienta que permite a un
terapeuta físico explicar y demostrar a un paciente las sutilezas de la deficiencia
específica de control del motor, en segundo lugar, puede servir como una forma integral
de la biofeedback y proporcionar conocimiento de los resultados, el rendimiento y
permitir la modificación de la respuesta motora. Aunque la literatura no es clara en
cuanto a cómo este conocimiento puede mejorar el aprendizaje motor o la permanencia
de estos efectos, los hallazgos recientes sugieren que en tiempo real el modo B USI
puede mejorar el aprendizaje motor.
Aplicación clínica: Investigación
Su aplicación en la investigación sobre todo incluye la evaluación de las
características morfológicas del músculo (longitud, profundidad, área de diámetro, de
sección transversal, el volumen) y los cambios en estas características, y el
correspondiente efecto sobre las estructuras asociadas (fascia y los órganos tales como la
vejiga) con la contracción, la disfunción o intervenciones terapéuticas, en un intento de
dar una idea de los mecanismos que subyacen a las alteraciones en el sistema
neuromuscular. De suma importancia para el proceso de investigación es el
entendimiento de que varios factores influyen en la solidez y el reporte de dichas
medidas.
Al nivel más fundamental, esto implica la necesidad de estandarización de los
procedimientos de imagen y medida. Esto incluye la definición de lugar de medición, la
definición de las fronteras del músculo, así como asuntos relacionados con medidas
repetidas, tales como el posicionamiento del paciente (por ejemplo, el ángulo de la
articulación con respecto al área del músculo altera la sección transversal y longitud), la
ubicación del transductor, la orientación y la presión hacia el interior. Idealmente, un
transductor de posición repetible se logra mediante el uso de puntos de referencia óseos o
fasciales que sirven como puntos de referencia estándar a partir de la cual las medidas se
pueden tomar en diferentes momentos. Si estos puntos de referencia no están disponibles
dentro de la imagen del ultrasonido, a continuación, se pueden definir cuidadosamente
lugares en la superficie del transductor genérico entre los sujetos o las regiones del
mayor desplazamiento al visualizar una estructura (por ejemplo, la región de la pared de
la vejiga que presenta el mayor desplazamiento durante los músculos del suelo pélvico
contracción).
La reubicación del transductor de ultrasonido también puede ser ayudada por
marcadores externos (por ejemplo, pecas o cicatrices) que se puede rastrear en una hoja
transparente para formar un mapa del sitio y se almacena para uso futuro. Además, la
convención ecográfica en términos de posicionamiento del dispositivo de ultrasonido en
el lado derecho de un sujeto en posición supina (o a la izquierda de un sujeto en decúbito
prono) se recomienda en una investigación para ayudar a la normalización de la
orientación de las imágenes resultantes. Sin embargo, este protocolo no siempre puede
ser factible en la evaluación dinámica de las actividades funcionales.
Para facilitar las comparaciones entre los estudios y el desarrollo de datos de
referencia con fines clínicos, se sugiere que los futuros informes relacionados con el
tamaño de los músculos y otras características incluyen media, desviación estándar,
rango, e intervalos de confianza del 95%. Por otra parte, ya que estos valores se han
encontrado para variar en función de género y el índice de masa corporal, la
comparación entre los individuos puede ser mejorada mediante la estandarización de los
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valores a través de la normalización posterior al episodio de la medición previa al evento
y expresar esto como un porcentaje.
USI con FOTOGRAMAS DE ALTA VELOCIDAD
Las imágenes ultrasónicas en modo M convencionales se construyen a partir de
datos de aproximadamente 25 a 50 veces por segundo. Aunque estas velocidades de
cuadro son capaces de detectar la deformación (espesor) y los cambios en la profundidad
de un músculo, no son lo suficientemente alto como para proporcionar información
relacionada con la respuesta normal de anticipación (feedfoward) demostrado por
algunos músculos y la pérdida de esta respuesta ante una disfunción. De hecho, para
poder grabar la respuesta anticipada del músculo (que se define como una contracción
que ocurre a partir de 100 milisegundos antes y hasta 50 milisegundos después de la
activación de un primer movimiento), se necesitan 500 cuadros por segundo. Aunque el
EMG intramuscular se considera el gold estándar (prueba de referencia) para evaluar el
inicio de la actividad muscular, el modo M USI con fotogramas de alta velocidad es una
alternativa no invasiva promisoria, ya que permite la visualización del inicio de la
deformación de los músculos, que comienzan a contraerse. Por ejemplo, Vasseljen y
colaboradores demostraron esta técnica a 500 fotogramas por segundo, tiene una
precisión comparable (cuando se basa en valores promedio de los ensayos repetidos) a
un EMG por vía intramuscular en la detección del inicio de la actividad multífido lumbar
en individuos sanos. La localización superficial de multífido y el uso de transductor de
alta frecuencia (12 MHz), junto con fotogramas de alta velocidad, hizo la posible esta
investigación.
Ésta técnica, junto con métodos como el Doppler tisular, son una categoría de
imágenes destinadas a investigar la deformación del tejido, el movimiento y la tensión.
Como se indicó anteriormente, se puede utilizar para detectar el inicio de la deformación
muscular, ya que el músculo se acorta y espesa, con una contracción.
Las limitaciones de la USI con fotogramas de alta velocidad varía en los
diferentes dispositivos de exploración. En general, las limitaciones de esta modalidad de
fotogramas de alta velocidad en modo M y en modo B son similares al detectar la
primera aparición de movimiento inducido por la contracción muscular, ya sea como
resultado de la contracción real o el desplazamiento de los tejidos circundantes. Además,
aunque la contracción de un músculo produce un desplazamiento en tres dimensiones,
aplicaciones el modo de M sólo es capaz de proporcionar información sobre el
movimiento hacia o desde el transductor.
Aunque la mayoría de los estudios que emplean modo M de alta velocidad se
centran en la descripción de los movimientos cíclicos y la deformación del corazón, la
evolución y experiencias en el ámbito de la ecocardiología le da un potencial para la
descripción de una variedad de parámetros relacionados con la contracción de los
músculos esqueléticos en la rehabilitación. En concreto, es necesario investigar para
determinar si es útil en la investigación de la ubicación de la aparición de una
contracción de un músculo, las diferencias en el inicio de la actividad muscular en y
entre los individuos o poblaciones (sintomáticas y asintomáticas ), y estos en diferentes
puntos en el tiempo, así como la secuencia de tiempo, y los patrones de activación
muscular. Estas ideas pueden proporcionar información valiosa para nuestra
comprensión de la actividad muscular voluntaria y automática.
Elastografía
Es posible postprocesar la señal eléctrica producida a partir del eco de los tejidos
de tal manera que cuantifique el movimiento y la deformación de los tejidos en respuesta
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fuerzas internas o externas. En la
última década, varias de estas
técnicas (imágenes de elasticidad y
seguimiento del punto), incluyendo
la elastografía, se han desarrollado.
La
elastografía
fue
inicialmente concebida con el objetivo de cuantificar la información subjetiva
transmitida por la palpación de las zonas más difíciles dentro de los tejidos blandos, tales
como en la detección clínica de tumores (por ejemplo, mama, próstata). En el método de
elastografía
clásica,
el
transductor de ultrasonido se
utiliza
para
comprimir
ligeramente el tejido, mientras
se adquieren una serie rápida y sucesiva de imágenes de ultrasonido. El uso de métodos
de correlación de datos cruzada en el postproceso de la ecografía, el desplazamiento, se
calgulan las imágenes de la tensión que representan la cantidad de movimiento en
pequeños segmentos de líneas individuales “A-lines” (la señal eléctrica procedente de
un solo transductor) que se someten durante la compresión del tejido. A-lines con mayor
movimiento relativo corresponden a tejido blando (suponiendo una distribución
uniforme de la tensión en el tejido).
Las aplicaciones musculoesqueléticas son la cuantificación de los
desplazamientos de tejidos blandos y la tensión en respuesta a una variedad estímulos
mecánicos externos aplicados tales como tensión, compresión y agujas de acupuntura.
Hasta la fecha, técnicas de imagen de elasticidad del tejido no se han utilizado
con fines de rehabilitación, sin embargo, tienen un potencial para la detección de
diferencias en las propiedades biomecánicas del músculo y su tejido conectivo asociados
en respuesta a las tareas físicas. Es importante tener en cuenta que las imágenes de
elastografía no representan directamente a la elasticidad del tejido, sino, más bien, el
desplazamiento del tejido y la tensión. Sin embargo, en condiciones en que puede ser
calculado el estrés tisular local (o estimado), los valores de tensión y el estrés puede ser
utilizado para elaborar un mapa de la rigidez del tejido.
Aunque estas técnicas de imagen elástica tienen un potencial para la
rehabilitación, es necesario superar algunas dificultades del orden práctico. Estas
incluyen el acceso a la señal eléctrica del ultrasonido (no disponible en la mayoría de
equipos de USI) y la necesidad de post-procesamiento de los datos de ultrasonido, que se
oponen a información en tiempo real. A pesar de estas limitaciones, la asignación
dinámica espacial de la tensión del tejido con el tiempo ofrece nuevas e interesantes
posibilidades para cuantificar el comportamiento de los tejidos blandos en respuesta a las
perturbaciones externas o internas.
USI VERSUS OTROS MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO POR IMÁGENES
La identificación, evaluación y seguimiento de los diversos trastornos
musculoesqueléticos se está expandiendo debido a los avances tecnológicos relacionados con la
RM, la TAC y USI. En concreto, las aplicaciones nuevas e innovadoras mejoran la comprensión
clínica de los mecanismos subyacentes y las secuelas de las alteraciones musculoesqueléticas
más comunes. En este sentido, es importante considerar que la USI puede proporcionar esta
información
comparada
las
otras
tecnologías
de
imágenes.
RM, TAC y USI dan una idea de las diversas características del sistema muscular, tanto
en individuos asintomáticos como sintomáticos. En particular, proporcionan información útil y
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medidas cuantitativas sobre el sistema muscular, incluyendo los emergentes de la degeneración
muscular (atrofia e infiltrados de grasa) que aparecen comúnmente en pacientes con dolor
lumbar, dolor de cuello y otros desórdenes musculoesqueléticos periféricos. Aunque la RM se
considera el gold standard para las imágenes musculoesqueléticas, las nuevas aplicaciones de la
USI y la TAC son capaces de proporcionar una visión en vivo de estas características.
RESONANCIA MAGNÉTICA
A diferencia de la USI, tiene la
capacidad de tomar múltiples planos y
la proyección de imagen multicorte. Es
considerado el gold standard para la
evaluación y cuantificación de la
degeneración muscular suave acuosa,
ya que proporciona medidas confiables
de cambios degenerativos en el músculo, como la infiltración grasa y la atrofia. Hay dos
secuencias convencionales de RM: T1 y T2. Las imágenes de las exploraciones en T1 muestran
un excelente contraste anatómico de la grasa y otros tejidos blandos acuosos (por ejemplo, el
músculo esquelético). Por otra parte, imágenes potenciadas en T2 proporcionan detalles
pendientes relacionados con las características de la inflamación que son indicativos de
condiciones patológicas. Los inconvenientes de la RM son el costo, la accesibilidad, las
limitaciones en el número de articulaciones que pueden ser investigados por sesión, la limitada
capacidad de proyección de imagen en tiempo real, y la variable tolerancia del paciente (por
ejemplo, la claustrofobia, los implantes metálicos, marcapasos, y el embarazo).
TOMOGRAFÍA COMPUTADA
La TAC, como la RM pero no como la USI, permite la proyección de imagen multicorte
y pueden ofrecer una mejor resolución de escaneado y tiempos más cortos que las imágenes de
resonancia magnética. Sin embargo, no está exenta de los riesgos inherentes asociados con la
exposición de un paciente a la
radiación ionizante. La TAC es útil
en el diagnóstico de las lesiones
musculoesqueléticas
traumáticas,
como fracturas, y ha sido utilizado
con eficacia para evaluar y
cuantificar el área de la sección
transversal de la musculatura
paravertebral en pacientes con dolor
lumbar. Aunque la TAC produce
imágenes de alta calidad, son
dependientes de las densidades de los tejidos con el fin de proporcionar un contraste. Cuando la
densidad de tejido entre la anatomía patológica y adyacentes son similares, se requieren medios
de contraste para la diferenciación, lo que hace a la TAC inadecuada si el paciente tiene
antecedentes de reacciones al contraste.
USI
Aunque sea menos sofisticada en términos de la resolución que la RM y la TAC, tiene
ventajas como un método seguro y rentable, portátil y de fácil acceso clínicamente para la
recopilación de información sobre las características estáticas de los músculos, así como el
comportamiento muscular durante los eventos dinámicos. Como tal, se muestra prometedor
como una herramienta en el examen y el tratamiento osteomuscular. Además, a diferencia de la
TAC, USI no expone al paciente a la radiación ionizante y es bien tolerado por los pacientes.
Una característica única de USI es su capacidad dinámica de la exploración en tiempo real, lo
que lo hace superior a la RM y la TAC para la evaluación de estructuras móviles, como los
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tendones, nervios y músculos, y puede convertirse en una herramienta importante para dirigir las
decisiones adecuadas para el tratamiento de terapia física. Sin embargo, como se destaca a lo
largo de este comentario, USI no está exenta de inconvenientes y es altamente dependiente
del operador. Lo más prometedor de USI es su accesibilidad y la facilidad por la cual los
fisioterapeutas pueden adquirir las habilidades necesarias para incorporar su uso en la práctica
clínica. Sin embargo, la evidencia de su uso en diferentes aplicaciones dentro de la rehabilitación
es necesaria antes de generalizar su uso clínico.
CONSIDERACIONES FUTURAS
No está claro si la evaluación de las alteraciones del control muscular y el motor a través
de tecnologías de la imagen, difieren según el músculo estudiado, las regiones corporales, del
lado del cuerpo, diferentes diagnósticos, y una variedad de variables antropométricas. Además,
todavía no se ha determinado el valor de la USI, desde una perspectiva anatomopatológicas y
fisiopatológicas, aunque se encuentra bajo investigación. A pesar de que las innovaciones en la
investigación de imágenes musculares han mejorado nuestra comprensión de la disfunción
muscular, degeneración, y el control, y de a poco influyen en la práctica clínica, hay una
necesidad de estandarizar las técnicas para que sean rentables, fiables, de fácil acceso y bien
tolerada por los pacientes y los médicos con el fin de garantizar su uso adecuado.
Las futuras investigaciones deberían abordar la validez diagnóstica y pronóstica de la
USI en pacientes con dolor musculoesquelético agudo y una gran variedad de trastornos
musculoesqueléticos mediante la comparación de USI, MRI, EMG, y tal vez la TAC. Se
necesitan ensayos controlados y
aleatorizados, que incluyan la comparación de las
intervenciones de la incorporación de RUSI al utilizarlo como biofeedback. En última instancia,
esos estudios podrían proporcionar una evaluación apropiada basada en la evidencia y estrategias
de tratamiento que incorporen RUSI como medición de los resultados. La adopción sistemática
de RUSI en Kinesiología requiere de programas de formación adecuados.
Resumen de la disertación
El objetivo de esta guía fue proporcionar una visión general de los principios básicos de
USI y de su instrumentación, incluyendo la comprensión de los distintos modos y aplicaciones de
esta tecnología. Esperamos que el lector haya adquirido una mayor comprensión del valor de
esta herramienta tanto desde lo clínico, así como una perspectiva de investigación. Aunque otras
modalidades de imágenes pueden ser superiores en la prestación de algunos, aunque no toda la
información disponible, con la USI, existe en el mundo desarrollado, un creciente acceso a las
pruebas por los Kinesiólogos. Esperamos una mayor investigación en relación con su potencial y
también una mayor comprensión de sus limitaciones, ya que es probable que el significado
completo de la USI en relación a la rehabilitación todavía no se haya establecido.
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Orthop Sports Phys Ther 2007;37(10):627-634.
Autoevaluación
1) ¿Cuál es el objetivo principal de las USI a diferencia de la ecografía
convencional?
2) Nombre tres aplicaciones clínicas de las USI
3) Nombre el rango de las imágenes ultrasónicas en cuanto a su frecuencia
de emisión
4) Contestar verdadero o falso “Las USI son un instrumento válido para
medir el tamaño muscular”
5) Nombre seis factores que influyen en los cambios del espesor muscular
6) Nombre ocho utilidades de las USI
7) Nombre dos limitaciones
RUSI Rehabilitative UltraSound Imaging
Imágenes Ultrasónicas en Rehabilitación
Lic Marcelo Altamirano
Clínica Kinefisiátrica Quirúrgica – Prof. Titular Regular Lic. Pablo La Spina
Glosario
Penetración (Penetration): Capacidad del sonido para viajar (en profundidad) y está influenciada por la
intensidad (fuerza o intensidad), la frecuencia y la velocidad de una onda sonora. La intensidad de una
onda de ultrasonido se refiere a la velocidad a la que se suministra energía por unidad de superficie y está
determinada por la potencia total de salida (W) de un transductor de ultrasonido, dividido por su área
(cm2), y se expresa en unidades de mW / cm2. A medida que la intensidad de una onda de ultrasonido
aumenta, también lo hace la profundidad que puede penetrar, la intensidad del eco que pueda generar, y el
potencial que tiene para inducir efectos biológicos (calor y cavitación) dentro de los tejidos que está
viajando
a
través.
La frecuencia se define como el número de oscilaciones que experimenta una onda en un
segundo y se expresa en hercios (Hz). Cuanto mayor sea la frecuencia del sonido, menor son las ondas
emergentes que divergen. Debido a su relativamente alta frecuencia, las ondas de ultrasonido son
coherentes y se puede utilizar para exponer de forma selectiva un área de destino. La frecuencia de una
onda de ultrasonido se determina en la construcción del montaje del transductor. Como regla general,
cuanto menor sea la frecuencia de una onda de sonido más penetrará. La velocidad a la que viaja una
onda de ultrasonido está determinada por la densidad y la rigidez de la estructura o el medio que está
atravesando. Cuanto más rígidos los medios de comunicación más rápido que el sonido viajará a través de
él. La velocidad media a la que el sonido viaja a través del tejido blando es 1540 m / s, que es similar a la
velocidad que viajaba a través del agua (1485-1526 m / s). La grasa es menos rígida que la mayoría de los
tejidos blandos por lo que el sonido la atraviesa un poco más lento (1450 m / s). El músculo y el hueso son
más rígidos y, por consiguiente el sonido se propaga más rápido a través de ellos (1.585 m / s, y 3500 m /
s, respectivamente).
Sombra acústica (Acoustic shadowing): Reducción de ecos de ondas sonoras de las estructuras que
están detrás de una estructura muy reflectante o atenuantes (por ejemplo, el hueso).
Línea A (A-line): Señal eléctrica que corresponde a la dispersión y la reflexión de los ultrasonidos de los
medios de un tejido a otro, generados a partir de un transductor de ultrasonido simple, ya sea utilizado solo
o como parte de una matriz lineal (modo brillo o B mode)
Línea de segmento A (A-line segment): Pequeña parte de un Línea A que se utiliza en el análisis de
correlacion de la elastografía.
Artefactos (Artifact): Incorrecta representación de la anatomía o el movimiento (por ejemplo, las
situaciones que dan lugar a estructuras que no son reales, falta, mal localizado, o de brillo inexacto, forma
o tamaño). Los ejemplos incluyen sombra acústica, sombra del borde, la mejora, y reverberación.
Atenuación (Attenuation): Reducción en la intensidad o amplitud de una onda sonora, expresado en
decibelios (dB/cm1/MHz1) producida por absorción, dispersión y reflexión de la onda de sonido a medida
que viaja. Cuando la penetración aumenta la atenuación disminuye.
Modo B(B-mode): Brillo o el modo de brillo
Cavitación (Cavitation): Producción y el comportamiento de las burbujas de gas en un líquido cuando
está expuesto a la onda de sonido. Este comportamiento puede ser variable (por ejemplo, la oscilación o el
colapso) y depende de factores tales como el tamaño de la cavidad, y la naturaleza del medio ambiente.
Imágenes Doppler (Doppler imaging): El principio básico de la ecografía Doppler consiste en la
observación de que la frecuencia de un haz de sonido reflejado de nuevo a su fuente se altera cuando se
encuentra con un objeto en movimiento. Ya que el cambio en la frecuencia es proporcional a la velocidad
del objeto, la imagen Doppler puede utilizarse para mostrar el flujo (sangre) o información sobre la
velocidad de desplazamiento de un tejido.
Ecogénico (Echogenic): Una estructura o material que produce ecos (por ejemplo, la reflexión de las
ondas de ultrasonido). Cuanto más ecogénico sea una estructura o sustancia, más blanca aparecerá en
una imagen ecográfica.
Borde (refractante) de la sombra (Edge (refractile) shadowing): Se refiere al tipo específico de sombra
acústica que se genera cuando una onda sonora se encuentra con un objeto con una superficie curva (por
ejemplo, la vejiga, o un quiste). La sombra se observa en los márgenes laterales del objeto en el que los
contactos del haz de sonido de la interfaz está en un ángulo muy oblicuo. Como resultado tanto de la
refracción como la reflexión, ninguna de los ecos de esta región vuelven al transductor y como resultado
aparece una sombra.
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Imágenes Ultrasónicas en Rehabilitación
Lic Marcelo Altamirano
Clínica Kinefisiátrica Quirúrgica – Prof. Titular Regular Lic. Pablo La Spina
Realce (Enhancement): Fortalecimiento de una onda de sonido de eco distal a una estructura atenuante
débil (por ejemplo, un órgano lleno de líquido, tales como la vejiga).
Campo lejano (Far-field): Mitad inferior de la pantalla del ultrasonido, que representa que parte más del
cuerpo al transductor ecográfico
Campo de visión (Field of view FOV): Campo de visión de la pantalla, dictado por la forma (curvilínea
versus lineal) y el ancho del transductor, así como el ajuste de la profundidad de la imagen de la pantalla.
La profundidad máxima del campo de visión está determinada por la frecuencia del transductor, el ajuste
de la potencia del dispositivo de ultrasonido, así como las características del medio que está siendo
fotografiada.
Velocidad de cuadros (Frame rate): número de fotogramas de la información ecográfica almacenada cada
segundo.
Frecuencia (Frequency): número de oscilaciones de una molécula o una onda sonora en 1 segundo. La
frecuencia se expresa en Hz:
1 Hz = 1 ciclo por segundo, 1 kHz = 1.000 ciclos por segundo, 1 MHz =1 000 000 ciclos por segundo
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