¿Qué y cuáles son los artefactos en ultrasonido?

¿Qué y cuáles son los artefactos en ultrasonido?

Todas las modalidades de imagen son susceptibles de mostrar artefactos exclusivos de cada técnica. En los sistemas radiográficos, los artefactos degradan la imagen y reducen su valor diagnóstico. El US asume que el haz de sonido sale (emisión) recto desde el transductor y regresa (recepción) recto al mismo.

La mayoría de los artefactos en US musculoesquelética se producen cuando una de estas dos reglas es alterada; sin embargo, algunos artefactos pueden ser utilizados para beneficio, ya que facilitan el diagnóstico o la localización de una estructura. Por lo tanto, es importante conocer los diferentes tipos de artefactos y las circunstancias en las que se producen, de tal manera que se puedan identificar, así como corregir o ignorar los que disminuyen la calidad de la imagen o reducen la capacidad diagnóstica.

Artefactos de sombra

Las sombras acústicas se producen cuando el haz ultrasónico choca contra una interfaz muy reflejante como una calcificación o un metal y pasa poco o ningún sonido a través del reflector (dependiendo del tamaño del reflector con respecto al haz ultrasónico). Esto trae como resultado que todo el haz sea reflejado y por detrás de éste se observe ausencia de señal (sombra).

Las sombras se describen como limpias cuando no hay sonido detrás del reflector y sucias cuando la sombra tiene algunos ecos (Figuras 10A, B y C). Una sombra limpia se produce cuando el haz ultrasónico choca contra una superficie rugosa con poco radio de curvatura, puede ser producido por tejido cicatricial, septos fibrosos normales, calcificaciones dentro de los tejidos blandos y superficies óseas.

 

Se produce cuando el ultrasonido choca con una interfase muy ecogénica y no puede atravesarla no detectándose ninguna imagen detrás de esta interfase tan ecogénica. A y B. Sombra limpia. No hay sonido detrás del reflector. Cortes longitudinal (A) y transversal (B) de una calcificación. C) Sombra sucia. Tiene algunos ecos, secundarios a reverberación.

Figura 10. Se produce cuando el ultrasonido choca con una interfase muy ecogénica y no puede atravesarla no detectándose ninguna imagen detrás de esta interfase tan ecogénica. A y B. Sombra limpia. No hay sonido detrás del reflector. Cortes longitudinal (A) y transversal (B) de una calcificación. C) Sombra sucia. Tiene algunos ecos, secundarios a reverberación.

Las sombras sucias se asocian con la presencia de gas, se producen cuando un objeto de superficie lisa con un gran radio (como una burbuja de gas) rebota el sonido hacia atrás y hacia delante del reflector muchas veces (reverberación), entonces, los ecos que se localizan profundos al reflector rellenarán la sombra.

Este artefacto puede observarse en patologías como miositis osificante, calcificaciones arteriales y cuerpos extraños. La ausencia de artefacto de sombra puede ser secundaria al empleo de transductores de baja resolución. Cuando los objetos reflectores son muy pequeños (microcalcificaciones), el componente energético que choca con la microcalcificación es reflejado mientras que el resto del haz pasa y penetra tejidos profundos, por lo que no se producen sombras por detrás de las mismas. Las inserciones tendinosas pueden causar sombra acústica, la cual se presenta en una interfase entre tejidos que transmiten el sonido a diferentes velocidades. La sombra tiende a disminuir o desaparecer al cambiar la posición del transductor.

Artefacto de lóbulos laterales o por ángulo crítico

Este artefacto se presenta cuando se evalúan estructuras con superficies muy curvas. Una sombra se presenta en los bordes laterales de la estructura, donde el haz ultrasónico contacta la interfase (incluso aunque no sea muy reflejante) en un ángulo muy oblicuo. Debido a los fenómenos de reflexión y refracción, ninguno de los haces ultrasónicos incidentes regresa al transductor de esa zona, produciendo una sombra anecoica en los segmentos laterales de la estructura curva (Figura 11). El artefacto de ángulo crítico o de lóbulos laterales se presenta en arterias grandes, vesícula biliar, venas varicosas, diáfisis de los huesos largos y en los bordes de los muñones de tendones rotos o desgarrados que se han retraído.

 

En el esquema A se ejemplifica el mecanismo de producción del artefacto en ángulo crítico y en el B el de lóbulos laterales. C. Pocos haces ultrasónicos incidentes sobre una estructura redondeada regresan al transductor produciendo una sombra anecoica en los segmentos laterales. D. Debido a los fenómenos de reflexión y refracción, ninguno de los haces ultrasónicos incidentes regresa al transductor de esa zona, produciendo una sombra anecoica en los segmentos laterales de la estructura curva

Figura 11. En el esquema A se ejemplifica el mecanismo de producción del artefacto en ángulo crítico y en el B el de lóbulos laterales. C. Pocos haces ultrasónicos incidentes sobre una estructura redondeada regresan al transductor produciendo una sombra anecoica en los segmentos laterales. D. Debido a los fenómenos de reflexión y refracción, ninguno de los haces ultrasónicos incidentes regresa al transductor de esa zona, produciendo una sombra anecoica en los segmentos laterales de la estructura curva.

Artefacto de reforzamiento posterior

La intensidad de los ecos que regresan al transductor disminuye exponencialmente a mayor profundidad de los tejidos examinados. Los ecos superficiales pueden ser 100 veces mayores en amplitud que aquellos que se generan en los tejidos profundos, si la discrepancia no se corrige, resultará en una pérdida de la definición de la imagen de las estructuras profundas. Una manera de compensar esta situación es amplificar los ecos que regresan al transductor de las estructuras profundas; este método de procesamiento de la imagen asume que todos los tejidos atenúan el sonido de la misma manera. Situación falsa, por lo que, cuando el haz ultrasónico encuentra una estructura que atenúa poco el sonido, más energía ultrasónica llega a estructuras profundas y produce el reforzamiento posterior.

Por lo tanto, los ecos que regresan al transductor tendrán una mayor amplitud y se amplifican con la compensación del tiempo de ganancia, lo que trae como resultado la falsa impresión de que las estructuras profundas poseen una mayor ecogenicidad. Este artefacto de realce por aumento de la transmisión es comúnmente observado por detrás de estructuras anecoicas como bursas con líquido, gangliones o quistes simples (Figura 12).

 

Cuando el haz ultrasónico atraviesa una zona quística de menor densidad, el haz penetra con mayor energía y resalta las estructuras localizadas por debajo de esta zona. En este caso un quiste o ganglión del tendón flexor del dedo medio izquierdo provoca una zona hiperecoica localizada de reforzamiento posterior.

Figura 12. Cuando el haz ultrasónico atraviesa una zona quística de menor densidad, el haz penetra con mayor energía y resalta las estructuras localizadas por debajo de esta zona. En este caso un quiste o ganglión del tendón flexor del dedo medio izquierdo provoca una zona hiperecoica localizada de reforzamiento posterior.

Artefactos de múltiple reflexión de ecos

Los artefactos por reflexión de múltiples ecos se originan cuando la energía ultrasónica presenta múltiples reverberaciones en el mismo tejido, lo cual puede presentarse por la reflexión de múltiples ecos entre el transductor y el tejido subcutáneo o las facias musculares. Las estructuras musculares superficiales también pueden reflejar múltiples ecos en diferentes trayectorias.

 

Artefacto en espejo

Estos artefactos pueden ser engañosos y si no son reconocidos, resultan en un diagnóstico incorrecto; afortunadamente, son muy raros en la práctica diaria del ultrasonido musculoesquelético. El fenómeno de reverberación tiene lugar en interfases altamente reflejantes. El sonido es rebotado en varias ocasiones dentro del cuerpo, lo que trae como resultado la formación de una imagen fantasma o en espejo (Figura 13), la cual se observa como una estructura más profunda. Los sitios en donde se puede encontrar más frecuentemente este fenómeno son la pelvis, el diafragma y la tibia. Las imágenes en espejo pueden observarse en el Doppler color en modo B o en el análisis Doppler en onda de pulso.

 Se produce en interfases altamente reflejantes; en este caso observamos imagen en espejo producida por hemorragia subperióstica en la porción media de la tibia. La imagen reflejada es la ubicada por debajo de la línea tibial cortical.

Figura 13. Se produce en interfases altamente reflejantes; en este caso observamos imagen en espejo producida por hemorragia subperióstica en la porción media de la tibia. La imagen reflejada es la ubicada por debajo de la línea tibial cortical.

Artefacto de cola de cometa

Es producido por múltiples reverberaciones pequeñas dentro de un cúmulo de burbujas de aire o bien, de otros reflectores muy juntos. El resultado es que los ecos adicionales se ven por abajo del reflector.

El metal, el vidrio y el aire resuenan en respuesta al contacto con el haz ultrasónico, por lo que se produce incremento en la ecogenicidad por debajo del objeto a manera de bandas que cruzan las diferentes interfases entre tejidos y su intensidad va disminuyendo con la distancia del objeto, dando la apariencia de la cola de un cometa (Figura 14).

Producido por múltiples pequeñas reverberaciones dentro de un fuerte reflector en este caso metal (aguja), produciendo ecos adicionales se ven por abajo del reflector que dan la apariencia de la cola de un cometa.

Figura 14. Producido por múltiples pequeñas reverberaciones dentro de un fuerte reflector en este caso metal (aguja), produciendo ecos adicionales se ven por abajo del reflector que dan la apariencia de la cola de un cometa.

La periodicidad de las bandas dentro de la cola del cometa es igual al grosor del objeto. El reconocimiento de este artefacto ayuda al operador a diagnosticar cuerpos extraños dentro de los tejidos blandos, sobre todo cuando éstos no son radio-opacos. La posición de los objetos extraños puede ser establecida de manera precisa; sin embargo, el tamaño de los objetos pequeños no puede ser evaluado con precisión.

Artefacto por refracción

Este artefacto consiste en la producción de imágenes de estructuras reales en localización falsa. La refracción ocurre cuando en interfases entre tejidos que transmiten el haz ultrasónico a diferentes velocidades, como en el caso de la grasa (1,450 metros/segundo) y el músculo (1,585 metros/ segundo). Lo que se provoca es que el haz ultrasónico se desvíe entre los dos tipos de tejidos, produciendo imágenes de estructuras reales, pero en posiciones incorrectas. Dado que no podemos controlar la velocidad del sonido en los tejidos, el artefacto de refracción debe ser minimizado al mantener el ángulo de incidencia cercano a los 90°, tanto como sea posible. Este artefacto puede ser un factor de error cuando se efectúa intervencionismo y se pretende puncionar, infiltrar, aspirar o biopsiar una lesión, sobre todo si se utiliza una guía de aguja.

Artefacto de anisotropía

Un material anisotrópico es aquel que demuestra diferentes propiedades, dependiendo de la dirección de la medición. Es un fenómeno común en la US musculoesquelética, ya se presenta especialmente en los tendones. Estas estructuras presentan diferente ecogenicidad dependiendo del ángulo de incidencia del haz ultrasónico. De esta forma un tendón puede mostrarse hiperecoico si el haz de sonido lo incide perpendicularmente e hipoecoico si lo incide en un ángulo diferente a los 90° (Figura 15).

 

Un material anisotrópico demuestra diferentes propiedades, dependiendo de la dirección de la medición. Los tendones son altamente anisotrópicos. En la imagen A se esquematiza la forma en que inciden y se reflejan los ecos en un tendón a un ángulo de 90º; lo cual ultrasonográficamente se observa como un tendón hiperecoico en la imagen C. Mientras tanto la anisotropía se evidencia al incidir el eco en un ángulo diferente a los 90° (B), lo que ultrasonográficamente se traduce como una imagen hipoecoica (D).

Figura 15. Un material anisotrópico demuestra diferentes propiedades, dependiendo de la dirección de la medición. Los tendones son altamente anisotrópicos. En la imagen A se esquematiza la forma en que inciden y se reflejan los ecos en un tendón a un ángulo de 90º; lo cual ultrasonográficamente se observa como un tendón hiperecoico en la imagen C. Mientras tanto la anisotropía se evidencia al incidir el eco en un ángulo diferente a los 90° (B), lo que ultrasonográficamente se traduce como una imagen hipoecoica (D).

Diversas condiciones patológicas pueden hacer que estructuras como músculos y tendones tengan un aspecto hipoecoico, debido al edema que separa las interfases tisulares normales de las inflamadas, por lo que debe diferenciarse si se trata de un artefacto o una condición patológica. En operadores no entrenados, este artefacto puede llevar a un diagnóstico erróneo como, por ejemplo, una ruptura o desgarro del tendón del supraespinoso en un segmento no perpendicular al haz ultrasónico (como en su inserción sobre la tuberosidad mayor del húmero).

Por otra parte, la anisotropía se puede convertir en una ventaja para el explorador y servir como guía para identificar los tendones y diferenciarlos de otras estructuras. Para minimizar su factor de error se recomienda evaluar la zona de interés perpendicular al haz de sonido y en dos posiciones (longitudinal y transversal), ya que si el defecto hipoecoico desaparece al corregir la posición del transductor y al examinar en planos ortogonales, entonces se trata del artefacto de anisotropía. Al examinar un tendón se debe hacer bajo tensión, de otra manera su porción central será ecogénica, mientras que sus sitios de inserción se mostrarán hipoecoicos, simulando patología. Esta misma situación se presenta si se emplea un transductor curvo en lugar de uno lineal para examinar una estructura rectilínea.

 

Artefacto de movimiento

El movimiento del paciente puede degradar las imágenes ultrasonográficas. Cuando se produce un movimiento la imagen se torna borrosa, limitando su valor diagnóstico. Para minimizar este artefacto, los equipos modernos poseen una función conocida como cine-loop; mediante esta función el operador puede regresar manualmente las imágenes y observar los últimos cuadros antes de que se presentara el artefacto.

 

Artefacto de color en estructuras no vasculares

Áreas de baja ecogenicidad como los quistes o conductos pueden observarse con color en el Doppler. Cualquier movimiento inducido desde un reflector hacia el transductor puede producir cambios en el Doppler. La mayoría de los procesadores Doppler tienen discriminadores de movimiento, que separan el flujo verdadero de movimientos aleatorios de los tejidos blandos reflectores. Sin embargo, señales de bajo nivel procedentes de tejidos blandos hipoecoicos pueden escapar al discriminador de movimiento y mostrar ecos en su interior.

 

Artefacto por ruido eléctrico

La interferencia electromagnética de algunos transformadores de alto voltaje y otros equipos degradan la calidad y nitidez de la imagen. Los superconductores utilizados en los equipos de resonancia magnética producen una marcada distorsión de las imágenes. Los equipos comúnmente utilizados en quirófano como aspiradores o electrocauterios también pueden producir artefactos de ruido eléctrico.

Bibliografía

Vargas, A., Amescua-Guerra, L., Bernal, A., & Pineda, C. (2008). Principios físicos básicos del ultrasonido, sonoanatomía. Medigraphic Literatura Biomédica, 368-373.

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