principios fisicos basicos ultrasonido sonoanatomia del sistema muscoelequeletico y etc (1)

Acta Ortopdica Mexicana 2008; 22(6): Nov.-Dic: 361-373

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Artculo original

Principios fsicos bsicos del ultrasonido, sonoanatomadel sistema musculoesqueltico y artefactos ecogrficos

Anglica Vargas,* Luis M Amescua-Guerra,** Me. Araceli Bernal,*** Carlos Pineda***

Instituto Nacional de Cardiologa Ignacio Chvez

* Departamento de Reumatologa, Instituto Nacional de CardiologaIgnacio Chvez, Mxico.** Departamento de Inmunologa, Instituto Nacional de CardiologaIgnacio Chvez, Mxico.*** Subdireccin Investigacin Biomdica. Instituto Nacional deRehabilitacin, Mxico.

Direccin para correspondencia:Dr. Carlos Pineda Villaseor. Subdirector de Investigacin Biomdica.Instituto Nacional de Rehabilitacin. Avenida Mxico-XochimilcoNm. 289. Col. Arenal de Guadalupe. C. P. 14389, Mxico, DistritoFederal.E-mail: [email protected]

RESUMEN. El ultrasonido es una tcnica deimagen sencilla, no invasiva y accesible que permi-te la evaluacin del sistema musculoesqueltico entiempo real, con la ventaja de examinar las articu-laciones en forma dinmica as como con la ayudadel Doppler de poder se pueden evaluar los fenme-nos inflamatorios locales, sin someter al paciente aradiaciones. Tiene desventaja de ser dependientedel operador, el cual debe tener un amplio conoci-miento de los principios fsicos del ultrasonido, es-tar familiarizado con la sonoanatoma de los teji-dos y de la anatoma musculoesqueltica, peroadems es importante que sepa reconocer los fen-menos sonogrficos que pueden presentarse comoconfusores, denominados artefactos. Estos conoci-mientos son deseables para el especialista en pade-cimientos musculoesquelticos, para poder inter-pretar los estudios ecogrficos y reconocer losartefactos y as evitar diagnsticos errneos y pro-cedimientos innecesarios. En la presente revisin seanalizan los principios bsicos de la ecografa, lasonoanatoma normal del sistema musculoesquel-tico y los artefactos ms comunes encontrados enecografa.

Palabras clave: ultrasonido, Doppler, artefac-tos, evaluacin.

ABSTRACT. Ultrasound is a simple, non inva-sive and accessible imaging technique that allowsthe evaluation of the musculoskeletal system inreal time, with the advantage of examining thejoints in a dynamic way and with the aid of Dop-pler power, local inflammatory phenomena can beevaluated, without submitting the patient to radia-tion. It has the disadvantage of being operator de-pendant, which has to have a wide knowledge ofthe physical principles of ultrasonography, has tobe familiar with the sonographic anatomy andmusculoskeletal anatomy, but even more it is im-portant that he has the ability to recognize thesonographic phenomena that can present as de-coys, nominated artifacts. This knowledge is desir-able to the specialist in musculoskeletal conditions,so that ecographic studies can be interpreted andrecognizing artifacts and avoiding wrong diagno-sis and unnecessary procedures. In the present re-view, the basic principles of ecography are ana-lyzed, the normal sonographic anatomy of themusculoskeletal system ant the more common arti-facts encountered in ecography.

Key words: ultrasound, Doppler, artifacts, eval-uation.

Caractersticas fsicas del ultrasonido

La ultrasonografa (US) es una tcnica de diagnstico m-dico basada en la accin de ondas de ultrasonido. Las imge-nes se obtienen mediante el procesamiento de los haces ultra-snicos (ecos) reflejados por las estructuras corporales.

Para una mejor comprensin del concepto de ultrasoni-do debemos definir primero el sonido. Sonido, es la sensa-cin producida en el rgano del odo por una onda mec-nica originada de la vibracin de un cuerpo elstico ypropagada por un medio material. Las ondas de sonidoson formas de transmisin de la energa y requieren de ma-teria para su transmisin.

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Anglica Vargas y cols.

362ACTA ORTOPDICA MEXICANA 2008; 22(6): 361-373

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El ultrasonido se define como una serie de ondas mec-nicas, generalmente longitudinales, originadas por la vibra-cin de un cuerpo elstico (cristal piezoelctrico) y propa-gadas por un medio material (tejidos corporales) cuyafrecuencia supera a la del sonido audible por el humano:20,000 ciclos/segundo o 20 kilohertzios (20 KHz).1,2

Cuando la energa acstica interacta con los tejidoscorporales, las molculas del mismo se alteran levemente yla energa se transmite de una molcula a otra adyacente.La energa acstica se mueve a travs del tejido medianteondas longitudinales y las molculas del medio de trans-misin oscilan en la misma direccin que la onda.3 Estasondas sonoras corresponden bsicamente a la rarefaccin ycompresin peridica del medio en el cual se desplazan(Figura 1). La distancia de una compresin a la siguiente(distancia entre picos de la onda sinusual) constituye lalongitud de onda () y se obtiene de dividir la velocidadde propagacin entre la frecuencia. El nmero de vecesque se comprime una molcula es la frecuencia () y se ex-presa en ciclos por segundo o hertzios.3

De la misma manera en que la luz visible ocupa unaporcin mnima dentro del espectro de ondas electromag-

nticas, existe un espectro de vibraciones acsticas en elcual, la gama de frecuencias audibles por el odo humanoocupa un porcentaje muy bajo (Figura 2).

Hoy en da la mayora de las ondas utilizadas en imageno-loga mdica tiene una frecuencia que oscila entre los 2 y los60 millones de hertzios. Algunos mtodos de diagnstico porimagen utilizan ondas del espectro electromagntico (Tabla1), como son la gammagrafa y la radiologa convencional(por accin directa de los fotones que impresionan el materialradiosensible) o las imgenes por resonancia magntica (queutilizan el efecto producido por ondas de radio sobre los to-mos de hidrgeno alineados por un campo magntico).

Principios fsicos de la ultrasonografa

El ultrasonido utiliza la tcnica del eco pulsado; esto es,pulsar elctricamente un cristal y emitir un haz ultrasnico.

Figura 1. La energa acstica (haz ultrasnico) se mueve medianteondas longitudinales a travs de los tejidos; las molculas del me-dio de transmisin oscilan en la misma direccin que la onda. Estasondas sonoras corresponden a la rarefaccin y compresin peridi-ca del medio en el cual se desplazan. En la figura se esquematiza lalongitud de onda. La distancia de una compresin a la siguiente(distancia entre picos de la onda sinusal) constituye la longitud deonda () y se obtiene de dividir la velocidad de propagacin entrela frecuencia. El nmero de veces que se comprime una molculaes la frecuencia (f) y se expresa en ciclos por segundo o hertzios.

Figura 2. El espectro de vibraciones acsticas cuya gama de frecuen-cias son audibles por el odo humano ocupa un porcentaje muy bajo.A su vez las vibraciones ultrasnicas forman parte de este espectro.

Tabla 1. Imagenologa mdica en el espectroelectromagntico.

Longitud de onda Hz

10-4 3 x 1022

10-3 Rayos 3 x 1021 Betatron10-2 3 x 1020 Radioterapia-Rx industrial10-1 3 x 1019 Radiologa

1 3 x 1018 Cristalografa101 Rayos X 3 x 1017 Rx muy blandos102 Rayos UV 3 x 1016

103 3 x 1015

104 Luz visible 3 x 1014

105 3 x 1013

106 Infrarrojo 3 x 1012

10-3 mt 3 x 1011

10-2 mt 3 x 1010 Microondas (radar)10-1 mt Onda corta 3 x 109

1 mt 3 x 108 TV10 mt 3 x 107

102 mt Onda media 3 x 106 Comunicaciones103 mt 3 x 105

104 mt 3 x 104

105 mt Onda larga 3 x 103 Ondas elctricas106 mt 3 x 102

107 mt 3 x 101 Corriente alterna de 60 hz108 mt 3

Frecuencia que oscila entre los 2 y los 40 millones de hertzios. En la fi-gura observamos la posicin que ocupan algunas tcnicas de imagencomo los rayos X y la gammagrafa en el espectro electromagntico.

Principios fsicos bsicos del ultrasonido, sonoanatoma del sistema musculoesqueltico y artefactos ecogrficos


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Transductores

La energa ultrasnica se genera en el transductor, quecontiene a los cristales piezoelctricos, stos poseen la ca-pacidad de transformar la energa elctrica en sonido y vi-ceversa, de tal manera que el transductor o sonda actacomo emisor y receptor de ultrasonidos2,4 (Figura 3).

La circonita de titanio de plomo es la cermica usadacomo cristal piezoelctrico y que constituye el alma deltransductor. Existen cuatro tipos bsicos de transductores:Sectoriales, anulares, de arreglo radial y los lineales; difie-re tan slo en la manera en que estn dispuestos sus com-ponentes. Los transductores lineales son los ms frecuen-temente empleados en ecografa musculoesqueltica, secomponen de un nmero variable de cristales piezoelctri-cos de forma rectangular que se sitan, uno frente al otro,funcionan en grupos, de modo que al ser estimulados pro-ducen o emiten simultneamente un haz ultrasnico.1

La velocidad de transmisin del sonido vara depen-diendo del tipo de material por el que atraviese. Los facto-res que determinan la velocidad del sonido a travs de unasustancia son la densidad y la compresibilidad, as tene-mos que los materiales con mayor densidad y menor com-presibilidad transmitirn el sonido a una mayor velocidad.Esta velocidad vara dependiendo de las caractersticas decada tejido; por ejemplo, en la grasa las ondas se muevenms lentamente; mientras que en el aire, la velocidad depropagacin es tan lenta, que las estructuras que lo contie-nen no pueden ser evaluadas por ultrasonido.1,5 Por otrolado, la velocidad es inversamente proporcional a la com-presibilidad; las molculas en los tejidos ms compresi-bles estn muy separadas, por lo que transmiten el sonidoms lentamente. Los materiales densos tampoco transmi-

ten las ondas sonoras con rapidez, ya que las molculastan poco distanciadas son difciles de comprimir.

Mientras las ondas ultrasnicas se propagan a travs delas diferentes interfases tisulares, la energa ultrasnicapierde potencia y su intensidad disminuye progresivamen-te, circunstancia conocida como atenuacin y puede ser se-cundaria a absorcin o dispersin. La absorcin involucrala transformacin de la energa mecnica en calor; mien-tras que la dispersin consiste en la desviacin de la direc-cin de propagacin de la energa. Los lquidos se consi-deran no atenuadores; el hueso es un importante atenuadormediante absorcin y dispersin de la energa; mientrasque el aire absorbe de forma potente y dispersa la energaen todas las direcciones.1,5

El sonido se refleja en las interfases entre diferentes ma-teriales o tejidos. Dos factores influyen sobre la reflectivi-dad: la impedancia acstica de los materiales y el ngulode incidencia del haz del sonido. La impedancia acsticaes el producto de la densidad de un material por la veloci-dad del sonido dentro del mismo.3,6 El contacto de dos ma-teriales con diferente impedancia, da lugar a una interfaseentre ellos (Figura 4). As como tenemos que la impedan-cia (Z) es igual al producto de la densidad de un mediopor la velocidad del sonido en dicho medio: Z = VD.

Figura 3. El transductor contiene los cristales piezoelctricos, loscuales son capaces de transformar la energa elctrica en energa ul-trasnica operando como emisores y actan como receptores altransformar la energa ultrasnica en energa elctrica.

Figura 4. La impedancia acstica de los materiales y el ngulo de inci-dencia del haz del sonido influyen sobre la reflectividad. La impedan-cia acstica es el producto de la densidad de un material por la veloci-dad del sonido dentro del mismo. La interfase entre dos materiales condiferente impedancia acstica se produce por el contacto entre ellos.

Incidente

Reflejado

Tejido 1

Tejido 2Transmitido

Reflectorespecular



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Las interfases formadas por calcio y gases en contactocon cualquier otro tejido poseen una alta diferencia de im-pedancia acstica. La imagen ecogrfica que se obtienedel hueso o de las calcificaciones de los tejidos blandos selimita a una lnea muy brillante (hiperecoica) que corres-ponde a su superficie; usualmente, las calcificaciones pro-ducen un artefacto ecogrfico que se denomina sombraacstica y que se explicar ms adelante.

Cuando un haz ultrasnico es propagado de un medio aotro, parte de l se propaga a travs del segundo medio,mientras que un pequeo porcentaje es reflejado a manerade eco y llega al transductor (receptor) en donde setransforma en una pequea onda de voltaje y mediante uncomplejo proceso electrnico se transforma en una ima-gen en la pantalla (Figura 5). El porcentaje del haz que esreflejado, se determina mediante la diferencia en la impe-dancia acstica entre los dos medios.

El conjunto de ondas sonoras se reflejan dependiendodel ngulo de incidencia, de manera similar a como lohace la luz en un espejo. La refraccin es mxima cuandola onda sonora incide de forma perpendicular a la interfaseentre dos tejidos. Si el haz se aleja slo unos cuantos gra-dos de la perpendicular, el sonido reflejado no regresar ala fuente emisora (sonda) y no ser detectado.

Creacin de la imagen

Las imgenes ecogrficas estn formadas por una matrizde elementos fotogrficos. Las imgenes en escala de grisesestn producidas por la visualizacin de los ecos regresan-do al transductor como elementos fotogrficos (pxeles) va-riando en brillo en proporcin a la intensidad del eco.

Figura 5. Un haz ultrasnico sepropaga de un medio a otro, mien-tras que un pequeo porcentaje esreflejado a manera de eco y lle-ga al transductor (receptor) en don-de se transforma en una pequeaonda de voltaje que mediante uncomplejo proceso electrnico setransforma en una imagen en lapantalla.

El transductor se coloca sobre la superficie corporaldel paciente a travs de una capa de gel para eliminar elaire. Un circuito transmisor aplica un pulso de pequeovoltaje a los electrodos del cristal transductor. ste em-pieza a vibrar y transmite un haz ultrasnico de corta du-racin, el cual se propaga dentro del paciente, donde esparcialmente reflejado y transmitido por los tejidos queencuentra a su paso. La energa reflejada regresa al trans-ductor y produce vibraciones en el cristal, las cuales sontransformadas en corriente elctrica por el cristal y des-pus son amplificadas.3

El circuito receptor puede determinar la amplitudde la onda sonora de retorno y el tiempo de transmi-sin total, ya que rastrea tanto cuando se transmitecomo cuando retorna. Conociendo el tiempo del reco-rrido se puede calcular la profundidad del tejido re-fractante usando la constante de 1,540 metros/segun-do como velocidad del sonido. La amplitud de la ondasonora de retorno determina la gama o tonalidad degris que deber asignarse. Los ecos muy dbiles danuna sombra cercana al negro dentro de la escala de gri-ses, mientras que ecos potentes dan una sombra cerca-na al blanco.3

Ecografa Doppler

La ecografa Doppler es una tcnica rpida y adecuadaen la evaluacin ultrasonogrfica de las enfermedades delsistema musculoesqueltico. El principio bsico de la eco-grafa Doppler radica en la observacin de cmo la fre-cuencia de un haz ultrasnico se altera cuando se encuen-tra con un objeto en movimiento. As, la inflamacin



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asociada a procesos reumticos origina un aumento en elflujo vascular o hiperemia que es fcilmente demostrablepor ecografa Doppler.2

En ecografa musculoesqueltica, el Doppler color yel Doppler de poder son las dos formas ms comunes deadquirir y representar la informacin referente al flujo.Las imgenes adquiridas con la tcnica de Doppler colorexpresan la informacin relacionada con la velocidad ydireccin del flujo, en un espectro codificado en color. Adiferencia de sta, la tcnica de Doppler de poder exponeen color tan slo la informacin relacionada con la am-plitud de la seal Doppler; adems, es mucho ms sensi-ble a los flujos lentos. A diferencia de la ultrasonografavascular, en la aplicacin musculoesqueltica, la infor-macin sobre la velocidad y direccin del flujo es depoca utilidad, por tanto, el Doppler de poder general-mente resulta una tcnica ms valiosa que la proporcio-nada por el Doppler de color.7,8

Resolucin

La resolucin depende de dos caractersticas de la agu-deza visual: el detalle y el contraste. La resolucin linealdetermina qu tan lejos se ven dos cuerpos reflejados ydebe ser tal que se pueden discriminar como puntos sepa-rados. La resolucin de contraste determina la diferenciade amplitud que deben tener dos ecos antes de ser asigna-dos a diferentes niveles de gris.

Escala de grises

Las estructuras corporales estn formadas por distintostejidos, lo que da lugar a mltiples interfases que origi-nan, en imagen digital, la escala de grises. Aquellas es-tructuras que en sus diferentes interfases reflejan ms losultrasonidos se denominan hiperecoicas (brillantes, su es-pectro va del blanco al gris claro), ej. tendones; mientrasque aquellas que las propagan menos y producen una me-nor reflectividad se conocen como hipoecoicas (espectrogris oscuro a negro), ej. msculo. Anecoica (desprovistode ecos), es aquella estructura que no refleja el haz ultra-snico y produce una imagen negra, como es el caso dealgunos lquidos orgnicos, ej. contenido de los quistessinoviales.

El elemento orgnico que mejor transmite los ultrasoni-dos es el agua, por lo que sta produce una imagen ultraso-nogrfica anecoica (negra). En general, los tejidos muy ce-lulares son hipoecoicos, dado su alto contenido de agua,mientras que los tejidos fibrosos son hiperecoicos, debidoal mayor nmero de interfases presentes en ellos.

Equipo

Un equipo de alta resolucin y buena calidad es indis-pensable para la exploracin del sistema musculoesquel-tico y articular. La eleccin del transductor depender del

tipo de estudio por realizar. Los transductores lineales dealta frecuencia (7 a 20 MHz) son adecuados para demos-trar las estructuras anatmicas localizadas superficialmen-te, como algunos tendones, ligamentos y pequeas articu-laciones. A diferencia, los transductores de baja frecuencia(3-5 MHz) son los preferidos para articulaciones grandes yprofundas, como la coxofemoral.9

En US existe una interrelacin constante entre la re-solucin de la imagen y la profundidad a la que pene-tran las ondas de ultrasonido. Los transductores de altafrecuencia proveen de una mejor resolucin espacial,aunque poseen poca penetracin, a diferencia de lostransductores de baja frecuencia. El tamao de la hue-lla (superficie del transductor en contacto con la piel)es tambin un factor importante en el examen ultraso-nogrfico; por ejemplo, los transductores con una hue-lla grande son inadecuados para visualizar de maneracompleta articulaciones pequeas como las metacarpo-falngicas, ya que el transductor no puede ser manipu-lado satisfactoriamente y la superficie de contacto entreel transductor y la regin anatmica desproporciona-dos, condicionando grandes reas de transductor sincontacto tisular.

En la ecografa musculoesqueltica, se requiere de equi-pos de alta resolucin, capaces de definir estructuras muypequeas como la insercin de un tendn extensor en losdedos, la mnima cantidad de lquido normalmente pre-sente en una bursa o el cartlago de las pequeas articula-ciones metacarpofalngicas.7,10

Bases tcnicas

Un tejido puede observarse con mejor definicin eco-grfica si el haz ultrasnico incide de forma perpendiculara las interfases del tejido, por lo que es necesario el em-pleo de transductores lineales para estudiar las estructurasrectilneas que conforman el sistema musculoesqueltico yarticular (tendones, ligamentos, etc.). Ocasionalmente sesugiere el empleo de transductores convexos que se adap-tan mejor a ciertas reas anatmicas como la axila o el hue-co poplteo.11 Sin embargo, implica adquirir un transduc-tor adicional, con costo elevado y al que se dar poco uso.

Algunos ecgrafos tienen el equipamiento para simularque se emplea una sonda convexa, se les denomina con-vexo virtual, ya que electrnicamente amplan el campode visin.

Otra manera de ampliar la zona anatmica que cubre lasonda, es mediante el empleo de la pantalla dividida, secoloca la parte inicial de la imagen en la mitad derecha oizquierda de la pantalla y se hace coincidir la otra parte dela regin anatmica estudiada en la pantalla restante.

Cada estructura anatmica debe estudiarse de manerarutinaria por lo menos en los planos longitudinal y trans-versal (planos ortogonales), con respecto al eje mayor dela estructura estudiada y cubriendo toda el rea anatmi-ca. Es recomendable realizar un estudio comparativo con



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Figura 6. Se observan una serie de lneas hiperecoicas, paralelascon patrn fibrilar, trayectoria recta y estrechamente agrupadas.

el lado contralateral o supuestamente sano o al menos conla porcin asintomtica de la estructura evaluada, con elfin de resaltar y comparar las estructuras normales de laspresuntamente patolgicas y hacer ms claras sus diferen-cias o similitudes.

Las ventanas acsticas son reas anatmicas en dondela ausencia de estructuras seas permite que el haz ultras-nico penetre al interior de la articulacin, logrando de estamanera evaluar la anatoma intra-articular.

Orientacin y sealamiento de las imgenes

Es recomendable que las estructuras anatmicas explora-das sean documentadas de manera estandarizada, para poderasegurar su reproducibilidad y mejor entendimiento poraquellos que no participaron en el proceso de adquisicinde las imgenes. Para poder asegurar su presencia, los ha-llazgos patolgicos deben ser documentados en planos or-togonales (longitudinal y transversal). Es habitual marcaren la imagen el nombre y el lado de la estructura explorada,por ejemplo rodilla derecha, o bien, de manera ms especfi-ca, tendn supraespinoso derecho. Es comn sealar la o lasestructuras anormales por medio de flechas u otros smbo-los, lo que facilita su identificacin por el mdico no espe-cialista. Mediante el empleo de cursores se miden las es-tructuras o zonas de inters en dos ejes (longitudinal ytransversal), estas mediciones aparecern a un costado o alpie de la imagen con las unidades de medida utilizadas.

Las zonas focales son reas de mayor definicin dentrode la imagen general. Estos focos son movibles y varia-bles en nmero, el operador decide cuantos focos requierey dnde ubicarlos, generalmente se colocan en las zonasde mximo inters.

Tcnica dependiente del operador y del equipo

La US es una tcnica dependiente del operador y tieneuna prolongada curva de aprendizaje. Un buen estudio re-quiere de una adecuada tcnica de adquisicin, basada enun profundo conocimiento de la anatoma normal y de lapatologa en cuestin. Es fcil detectar las anormalida-des cuando conocemos las estructuras anatmicas estudia-das y el tipo de patologa que estamos buscando. Tambines fcil perderse si desconocemos la sonoanatoma o nosabemos distinguir los hallazgos patolgicos presentes enuna estructura.

Se ha estimado que un reumatlogo requiere de seis me-ses para volverse experto en US, siempre y cuando practi-que frecuentemente (ms de 300 estudios/ao), con unequipo de por lo menos 7.5 MHz o transductores de mayorfrecuencia para mantener su competencia. De lo anterior sedesprende que la US no solo es una tcnica de imagen de-pendiente del operador, sino tambin del equipo. El prin-cipal riesgo del ultrasonido radica en emitir un diagnsti-co equivocado debido a limitaciones tcnicas o deloperador.

Sonoanatoma

La ecogenicidad de los tejidos puede variar con la fre-cuencia del transductor. En la apariencia general tambininfluye la ecogenicidad de los tejidos adyacentes, porejemplo, una estructura puede aparecer hipoecoica cuandose encuentra rodeada por tejidos hiperecoicos, pero relati-vamente ecognica cuando se encuentra rodeada por teji-dos hiperecoicos, pero relativamente ecognica cuando seencuentra rodeada por tejidos hipoecoicos. Utilizando untransductor de alta frecuencia (7MHZ o ms) los tejidosaparecen sonogrficamente de la siguiente manera:

Tendones. Considerando que estructuralmente lostendones estn conformados por haces de fibras de col-gena dispuestas una sobre otra, de manera paralela. En elexamen longitudinal, los tendones se presentan como unconjunto de lneas hiperecoicas delgadas, distribuidas demanera paralela, con una trayectoria recta, agrupadascompactamente a todo lo largo y ancho del tendn. Aeste conjunto de atributos se le conoce como patrn fi-brilar (Figura 6). En el examen transversal, los tendonesse presentan como una estructura oval o redondeada, hi-perecoica, bien limitada, con un patrn densamente pun-teada (correspondiente al patrn longitudinal fibrilar).12

Vainas tendinosas. Anatmicamente corresponden auna extensin de la cpsula articular que envuelve a algu-nos tendones, a manera de estuche. Sonogrficamente sepresentan como una capa o anillo anecoico que rodea laestructura tendinosa, su grosor vara de 1 a 2 mm.11,12

Ligamentos. Los ligamentos son similares ultrasono-grficamente a los tendones. Se presentan como bandasparalelas hiperecoicas, localizadas cerca de las superficiesseas (recordar que se extienden de un segmento seo aotro), poseen una apariencia aplanada, irregular, menos de-finida y compacta que los tendones.



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Cpsula articular. La cpsula articular frecuentementecorre junto con los ligamentos y se fusiona con stos, po-see una ecotextura y ecoestructura similar a ellos, por loque en ocasiones no la podemos identificar de manera ais-lada. La primera estructura hiperecoica alrededor de la ar-ticulacin es la cpsula articular. La membrana sinovialnormalmente recubre el interior de la cpsula articular,siendo sta una muy delgada (microscpica) capa de clu-las, indetectable por US con equipos ordinarios en situa-ciones normales.13 Sin embargo, en presencia de patolo-ga, hipertrofia o sinovitis es fcilmente detectable.

Entesis. Las entesis representan el origen e insercin deligamentos, tendones, aponeurosis, anillo fibroso y cpsu-las articulares. En general, son zonas con alta anisotropa,por lo que habr que evaluarlas detalladamente y realizarmaniobras de punta-taln o balanceo con el transductorpara definirlas adecuadamente.14

Msculos. Ecogrficamente los msculos se comportancomo hipoecoicos; sin embargo, los haces musculares es-tn separados por septos de tejido conectivo fibroso-adi-poso (perimisio), por tnicas que rodean al msculo entero(epimisio) y por las fascias que se interponen, dando lugara una serie de interfases ecognicas o hiperecoicas quecruzan el fondo magro hipoecoico. As, el msculo mues-tra una imagen tpica que se ha denominado en pluma deave en las imgenes longitudinales y moteada o encielo estrellado en las transversales (Figuras 7A y 7B) al-gunas estructuras vasculares pueden detectarse en su inte-rior. La ecogenicidad de los msculos aumenta si se ejercepresin con la sonda.7,9

Cartlago articular. La delgada capa de tejido cartila-ginoso interpuesta entre las superficies seas articuladases adecuadamente evaluada mediante el examen ecogrfi-co, de hecho podemos distinguir entre los dos tipos princi-pales de cartlago, el fibrocartlago y el cartlago hialino,ya que poseen una ecotextura diferente y distintiva.

Fibrocartlago. Conforman una estructura hiperecoicay homognea. Ocasionalmente presentan un patrn fibri-lar muy sutil que puede identificarse a travs de su eje ma-

yor y su forma es generalmente triangular. Los labrum o ro-detes que estn compuestos por fibrocartlago son identi-ficables tambin por su patrn fibrilar compacto y formatriangular, stos no poseen reas anecoicas.

Cartlago hialino. Es una capa homognea anecoica ohipoecoica que cubre la superficie sea articular. En eladulto joven no presenta ecos en su interior; sin embar-go, su ecogenicidad aumenta paulatinamente con la edadtornndose hipoecoico, adems, su grosor tambin se vedisminuido. El cartlago hialino es homogneo, con bor-des bien definidos tanto en sus superficies articular comosea, no presenta irregularidades, est yuxtapuesto alhueso subcondral y su grosor es variable (Figura 8). Enuna superficie sea convexa la porcin central del cart-lago es la ms gruesa y se va adelgazando hacia los mr-genes articulares.

Nervios. Por US son similares a los tendones, presen-tando un patrn fascicular, se pueden distinguir de stospor ser relativamente hipoecoicos y porque sus fibras soncontinuas, ms largas y sin interdigitaciones, adems deposeer un margen o borde hiperecoico paralelo que co-rresponde al epineuro (Figura 9). En el examen dinmico,se distinguen de los tendones por la ausencia o bajo gradode movilidad y por la ausencia de anisotropa. En cortestransversales se representan como una estructura ovoide osemicircular con un patrn moteado o incluso con equi-pos de alta gama se distingue un patrn folicular.

Grasa. El tejido subcutneo se presenta como una capahipoecoica con estras hiperecoicas, las reas hipoecoicascorresponden a grasa subcutnea y tejido conectivo laxo,mientras que las estras curvilneas hiperecoicas corres-ponden a septos fibrosos. La ecogenicidad de la grasa de-pende del tamao de la clula adiposa; por lo tanto, si losadipocitos son pequeos, la apariencia general ser de unaestructura ecognica, mientras que si los adipocitos songrandes, el tejido ser hipoecoico.

Cojinetes grasos. Los cojinetes grasos se ubican en laregin anterior del codo, en la rodilla (Hoffa) y en el tobi-llo (Kager). Algunos son hiperecoicos, otros hipoecoicos y

Figura 7. Ultrasonogrficamentelos haces musculares se observanhipoecoicos; el perimisio separalos compartimentos muscularesdemostrndose como lneas hipe-recoicas, mientras que el epimisioy las fascias rodean al msculo,proveyendo a una serie de inter-fases ecognicas o hiperecoicas.A) Corte longitudinal en la que elmsculo muestra una imagen enpluma de ave. B) Corte trans-versal en la que se observa laimagen en cielo estrellado.



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algunos ms heterogneos, habitualmente no se detectaflujo sanguneo.

Hueso. Dado que los ultrasonidos se reflejan en la su-perficie del hueso y no penetran en l, slo la superficiesea es visible y el hueso subcortical no. La cortical sease identifica como una lnea hiperecoica bien definida, sininterrupciones, con una sombra acstica posterior, a menosque el hueso sea extremadamente delgado como el huesotemporal en los nios.

Bursas. Normalmente las bursas no se visualizan, conexcepcin de la bursa suprapatelar. Ocasionalmente apare-cen como una lnea hipoecoica de 1 a 2 mm de espesor.Que corresponde a una mnima cantidad de fluido normal-mente presente. Estn delimitadas por dos lneas hipere-coicas dadas por la grasa peribursal que normalmente ro-dea las bursas. El revestimiento sinovial interno no esnormalmente detectado por US. No son detectadas a me-nos que tengan lquido en su interior. Su ubicacin es sub-tendinosa, submuscular, subfascial y subcutnea.12

Piel. La dermis y epidermis se distinguen como una l-nea o banda hiperecoica de 1.5 a 4 mm de grosor. No sedetecta flujo sanguneo en el estrato cutneo.

Los artefactos

Todas las modalidades de imagen son susceptibles demostrar artefactos exclusivos de cada tcnica. En los siste-mas radiogrficos, los artefactos degradan la imagen y re-ducen su valor diagnstico. El US asume que el haz de so-nido sale (emisin) recto desde el transductor y regresa(recepcin) recto al mismo.

La mayora de los artefactos en US musculoesquelticase producen cuando una de estas dos reglas es alterada; sinembargo, algunos artefactos pueden ser utilizados para be-neficio, ya que facilitan el diagnstico o la localizacinde una estructura. Por lo tanto, es importante conocer losdiferentes tipos de artefactos y las circunstancias en lasque se producen, de tal manera que se puedan identificar,

Figura 8. Corte transversal de laarticulacin femoral distal dondese observa una capa hipoecoicasobre la superficie sea articular(flechas) y que corresponde al car-tlago hialino.

Figura 9. Corte longitudinal delnervio mediano, que muestra unpatrn fascicular con fibras con-tinuas y largas, relativamente hi-poecicas, con un borde hiperecoi-co que corresponde al epineuro(puntas de flecha).



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as como corregir o ignorar los que disminuyen la calidadde la imagen o reducen la capacidad diagnstica.1,15

Artefactos de sombra

Las sombras acsticas se producen cuando el haz ultra-snico choca contra una interfaz muy reflejante como unacalcificacin o un metal y pasa poco o ningn sonido atravs del reflector (dependiendo del tamao del reflectorcon respecto al haz ultrasnico). Esto trae como resultadoque todo el haz sea reflejado y por detrs de ste se obser-ve ausencia de seal (sombra).16

Las sombras se describen como limpias cuando no haysonido detrs del reflector y sucias cuando la sombra tienealgunos ecos (Figuras 10A, B y C). Una sombra limpia seproduce cuando el haz ultrasnico choca contra una super-ficie rugosa con poco radio de curvatura, puede ser produ-cido por tejido cicatricial, septos fibrosos normales, calci-ficaciones dentro de los tejidos blandos y superficiesseas.9 Las sombras sucias se asocian con la presencia degas, se producen cuando un objeto de superficie lisa conun gran radio (como una burbuja de gas) rebota el sonidohacia atrs y hacia delante del reflector muchas veces (re-verberacin), entonces, los ecos que se localizan profun-dos al reflector rellenarn la sombra.16,17 Este artefactopuede observarse en patologas como miositis osificante,calcificaciones arteriales y cuerpos extraos.16

La ausencia de artefacto de sombra puede ser secunda-ria al empleo de transductores de baja resolucin. Cuandolos objetos reflectores son muy pequeos (microcalcifica-ciones), el componente energtico que choca con la micro-calcificacin es reflejado mientras que el resto del hazpasa y penetra tejidos profundos, por lo que no se produ-cen sombras por detrs de las mismas.1,13

Las inserciones tendinosas pueden causar sombra acs-tica, la cual se presenta en una interfase entre tejidos quetransmiten el sonido a diferentes velocidades. La sombratiende a disminuir o desaparecer al cambiar la posicin deltransductor.15

Artefacto de lbulos laterales o por ngulo crtico

Este artefacto se presenta cuando se evalan estructurascon superficies muy curvas. Una sombra se presenta en losbordes laterales de la estructura, donde el haz ultrasnico

contacta la interfase (incluso aunque no sea muy reflejan-te) en un ngulo muy oblicuo. Debido a los fenmenos dereflexin y refraccin, ninguno de los haces ultrasnicosincidentes regresa al transductor de esa zona, produciendouna sombra anecoica en los segmentos laterales de la es-tructura curva (Figura 11).1,16

El artefacto de ngulo crtico o de lbulos laterales sepresenta en arterias grandes, vescula biliar, venas varicosas,difisis de los huesos largos y en los bordes de los muonesde tendones rotos o desgarrados que se han retrado.17,18

Artefacto de reforzamiento posterior

La intensidad de los ecos que regresan al transductordisminuye exponencialmente a mayor profundidad delos tejidos examinados. Los ecos superficiales pueden ser100 veces mayores en amplitud que aquellos que se ge-neran en los tejidos profundos, si la discrepancia no secorrige, resultar en una prdida de la definicin de laimagen de las estructuras profundas. Una manera de com-pensar esta situacin es amplificar los ecos que regresanal transductor de las estructuras profundas; este mtodode procesamiento de la imagen asume que todos los teji-dos atenan el sonido de la misma manera. Situacin fal-sa, por lo que, cuando el haz ultrasnico encuentra unaestructura que atena poco el sonido, ms energa ultra-snica llega a estructuras profundas y produce el reforza-miento posterior.3,16,19

Por lo tanto, los ecos que regresan al transductor ten-drn una mayor amplitud y se amplifican con la compen-sacin del tiempo de ganancia, lo que trae como resultadola falsa impresin de que las estructuras profundas poseenuna mayor ecogenicidad.17

Este artefacto de realce por aumento de la transmisines comnmente observado por detrs de estructuras ane-coicas como bursas con lquido, gangliones o quistes sim-ples20 (Figura 12).

Artefactos de mltiple reflexin de ecos

Los artefactos por reflexin de mltiples ecos se origi-nan cuando la energa ultrasnica presenta mltiples re-verberaciones en el mismo tejido, lo cual puede presentar-se por la reflexin de mltiples ecos entre el transductor yel tejido subcutneo o las facias musculares. Las estructu-

Figura 10. Se produce cuando elultrasonido choca con una interfasemuy ecognica y no puede atrave-sarla no detectndose ninguna ima-gen detrs de esta interfase tan eco-gnica. A y B. Sombra limpia. Nohay sonido detrs del reflector.Cortes longitudinal (A) y transver-sal (B) de una calcificacin. C)Sombra sucia. Tiene algunos ecos,secundarios a reverberacin.



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ras musculares superficiales tambin pueden reflejar mlti-ples ecos en diferentes trayectorias.1,16

Artefacto en espejo

Estos artefactos pueden ser engaosos y si no son reco-nocidos, resultan en un diagnstico incorrecto; afortuna-damente, son muy raros en la prctica diaria del ultrasoni-do musculoesqueltico.

El fenmeno de reverberacin tiene lugar en interfasesaltamente reflejantes. El sonido es rebotado en variasocasiones dentro del cuerpo, lo que trae como resultadola formacin de una imagen fantasma o en espejo (Figu-ra 13), la cual se observa como una estructura ms pro-funda. Los sitios en donde se puede encontrar ms fre-cuentemente este fenmeno son la pelvis, el diafragma yla tibia.3, 17 Las imgenes en espejo pueden observarse enel Doppler color en modo B o en el anlisis Doppler enonda de pulso.21

Artefacto de cola de cometa

Es producido por mltiples reverberaciones pequeasdentro de un cmulo de burbujas de aire o bien, de otrosreflectores muy juntos. El resultado es que los ecos adicio-nales se ven por abajo del reflector.

Figura 11. En el esquema A seejemplifica el mecanismo de pro-duccin del artefacto en ngulocrtico y en el B el de lbulos late-rales. C. Pocos haces ultrasnicosincidentes sobre una estructuraredondeada regresan al transduc-tor produciendo una sombra ane-coica en los segmentos laterales.D. Debido a los fenmenos de re-flexin y refraccin, ninguno delos haces ultrasnicos incidentesregresa al transductor de esazona, produciendo una sombraanecoica en los segmentos latera-les de la estructura curva.

El metal, el vidrio y el aire resuenan en respuesta alcontacto con el haz ultrasnico, por lo que se produce in-cremento en la ecogenicidad por debajo del objeto a ma-nera de bandas que cruzan las diferentes interfases entretejidos y su intensidad va disminuyendo con la distanciadel objeto, dando la apariencia de la cola de un cometa(Figura 14).3,16 La periodicidad de las bandas dentro de lacola del cometa es igual al grosor del objeto.

El reconocimiento de este artefacto ayuda al operador adiagnosticar cuerpos extraos dentro de los tejidos blan-dos, sobre todo cuando stos no son radio-opacos. La po-sicin de los objetos extraos puede ser establecida de ma-nera precisa; sin embargo, el tamao de los objetospequeos no puede ser evaluado con precisin.22

Artefacto por refraccin

Este artefacto consiste en la produccin de imgenes deestructuras reales en localizacin falsa. La refraccin ocu-rre cuando en interfases entre tejidos que transmiten el hazultrasnico a diferentes velocidades, como en el caso de lagrasa (1,450 metros/segundo) y el msculo (1,585 metros/segundo). Lo que se provoca es que el haz ultrasnico sedesve entre los dos tipos de tejidos, produciendo imge-nes de estructuras reales pero en posiciones incorrectas.Dado que no podemos controlar la velocidad del sonido



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en los tejidos, el artefacto de refraccin debe ser minimiza-do al mantener el ngulo de incidencia cercano a los 90,tanto como sea posible.17

Este artefacto puede ser un factor de error cuando seefecta intervencionismo y se pretende puncionar, infil-trar, aspirar o biopsiar una lesin, sobre todo si se utilizauna gua de aguja.

Artefacto de anisotropa

Un material anisotrpico es aquel que demuestra dife-rentes propiedades, dependiendo de la direccin de la

medicin. Es un fenmeno comn en la US musculoes-queltica, ya se presenta especialmente en los tendones.Estas estructuras presentan diferente ecogenicidad de-pendiendo del ngulo de incidencia del haz ultrasni-co. De esta forma un tendn puede mostrarse hiperecoi-co si el haz de sonido lo incide perpendicularmente ehipoecoico si lo incide en un ngulo diferente a los 90(Figura 15).7,9,14

Diversas condiciones patolgicas pueden hacer que es-tructuras como msculos y tendones tengan un aspecto hi-poecoico, debido al edema que separa las interfases tisula-res normales de las inflamadas, por lo que debediferenciarse si se trata de un artefacto o una condicinpatolgica. En operadores no entrenados, este artefactopuede llevar a un diagnstico errneo como por ejemplo,una ruptura o desgarro del tendn del supraespinoso en unsegmento no perpendicular al haz ultrasnico (como en suinsercin sobre la tuberosidad mayor del hmero).15,23 Porotra parte, la anisotropa se puede convertir en una ventajapara el explorador y servir como gua para identificar lostendones y diferenciarlos de otras estructuras.16,24

Para minimizar su factor de error se recomienda evaluarla zona de inters perpendicular al haz de sonido y en dosposiciones (longitudinal y transversal), ya que si el defec-to hipoecoico desaparece al corregir la posicin del trans-ductor y al examinar en planos ortogonales, entonces setrata del artefacto de anisotropa.15

Al examinar un tendn se debe hacer bajo tensin, deotra manera su porcin central ser ecognica, mientras

Figura 13. Se produce en interfases altamente reflejantes; en estecaso observamos imagen en espejo producida por hemorragia sub-peristica en la porcin media de la tibia. La imagen reflejada es laubicada por debajo de la lnea tibial cortical.

Figura 12. Cuando el haz ultrasnico atraviesa una zona qusticade menor densidad, el haz penetra con mayor energa y resalta lasestructuras localizadas por debajo de esta zona. En este caso unquiste o ganglin del tendn flexor del dedo medio izquierdo pro-voca una zona hiperecoica localizada de reforzamiento posterior.

Figura 14. Producido por mltiples pequeas reverberaciones den-tro de un fuerte reflector en este caso metal (aguja), produciendoecos adicionales se ven por abajo del reflector que dan la aparien-cia de la cola de un cometa.



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que sus sitios de insercin se mostrarn hipoecoicos, simu-lando patologa. Esta misma situacin se presenta si seemplea un transductor curvo en lugar de uno lineal paraexaminar una estructura rectilnea.17

Artefacto de movimiento

El movimiento del paciente puede degradar las imge-nes ultrasonogrficas. Cuando se produce un movimientola imagen se torna borrosa, limitando su valor diagnstico.Para minimizar este artefacto, los equipos modernos po-seen una funcin conocida como cine-loop; mediante estafuncin el operador puede regresar manualmente las im-genes y observar los ltimos cuadros antes de que se pre-sentara el artefacto.7,17

Artefacto de color en estructuras no vasculares

reas de baja ecogenicidad como los quistes o conduc-tos pueden observarse con color en el Doppler. Cualquiermovimiento inducido desde un reflector hacia el transduc-tor puede producir cambios en el Doppler. La mayora delos procesadores Doppler tienen discriminadores de movi-miento, que separan el flujo verdadero de movimientosaleatorios de los tejidos blandos reflectores. Sin embargo,seales de bajo nivel procedentes de tejidos blandos hi-poecoicos pueden escapar al discriminador de movimien-to y mostrar ecos en su interior.

Artefacto por ruido elctrico

La interferencia electromagntica de algunos transfor-madores de alto voltaje y otros equipos degradan la cali-dad y nitidez de la imagen. Los superconductores utiliza-dos en los equipos de resonancia magntica producen unamarcada distorsin de las imgenes. Los equipos comn-mente utilizados en quirfano como aspiradores o electro-cauterios tambin pueden producir artefactos de ruidoelctrico.16

Conclusin

La ecografa ofrece considerables ventajas sobre otrastcnicas de imagen, como permitir el estudio dinmico delaparato musculoesqueltico y articular. El examen entiempo real muestra la imagen en movimiento de las dis-tintas estructuras, lo que adicionalmente permite valorarsu capacidad funcional. Por otro lado, la ecografa muscu-loesqueltica es una tcnica inocua, rpida, sencilla, ase-quible y se cuenta con algunos equipos porttiles, porta-bles y rodables, que facilitan el traslado de la unidad hastadonde se encuentra el paciente.

La ecografa tiene fundamentalmente dos limitaciones.La primera, de tipo tcnico, es la imposibilidad de exami-nar el hueso subcortical, por lo que slo es posible estu-diar lesiones del hueso cortical y del periostio. En segun-do lugar, su precisin diagnstica depende en gran medida

Figura 15. Un material anisotrpi-co demuestra diferentes propieda-des, dependiendo de la direccinde la medicin. Los tendones sonaltamente anisotrpicos. En laimagen A se esquematiza la formaen que inciden y se reflejan losecos en un tendn a un ngulo de90; lo cual ultrasonogrficamentese observa como un tendn hipe-recoico en la imagen C. Mientrastanto la anisotropa se evidencia alincidir el eco en un ngulo dife-rente a los 90 (B), lo que ultraso-nogrficamente se traduce comouna imagen hipoecoica (D).



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de la experiencia del explorador. Este hecho es comn acualquier procedimiento diagnstico clnico o por ima-gen; sin embargo, a diferencia de la radiologa simple, to-mografa computada o resonancia magntica, en esta tcni-ca tanto la adquisicin como la interpretacin de lasimgenes son efectuados por la misma persona. sta tanllevada y trada desventaja de la ecografa queda paliadasi se estandarizan tanto el mtodo de exploracin como lasemiologa ecogrfica.

Es indudable que el aprendizaje y dominio de la eco-grafa del aparato locomotor exige un conocimiento rigu-roso de la anatoma topogrfica para poder buscar e iden-tificar las estructuras musculoesquelticas. La exploracinecogrfica de rutina debe seguir una rutina sistemtica,con una combinacin de cortes longitudinales y transver-sales respecto al eje mayor de la estructura en estudio. Esimprescindible realizar siempre un examen comparativodel lado contralateral, muy probablemente asintomtico,con el fin de distinguir las reas o estructuras anormales delas variantes anatmicas normales.

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