Ultrassonografia

Equipamento de ultrassom

A ultrassonografia ou ecografia é um método diagnóstico muito recorrente na medicina que utiliza o eco gerado através de ondas ultrassônicas de alta frequência para visualizar, em tempo real, as estruturas internas do organismo.

Possui grandes vantagens em relação aos demais exames radiológicos:

• Não é um exame caro;
• É um exame presente em diversas clínicas e centros hospitalares;
• É de rápida execução;
• Permite maior contato entre o paciente e o radiologista;
• É seguro, pois não utiliza radiação.

Pelo fato de transmitir as imagens em tempo real, tal técnica é muito importante para o estudo do funcionamento dos órgãos.

No entanto, apresenta algumas desvantagens, pois é incapaz de reproduzir imagens que possibilitem o estudo de estruturas muito internas como as protegidas por ossos.

Os aparelhos de ultrassom utilizam, em geral, uma frequência a qual varia entre 2 MHz e 4 MHz, dependendo do transdutor (embora possa chegar até 20 MHz, que é o caso da ultrassonografia dermatológica). Tais ondas ultrassônicas são emitidas através de uma fonte de cristal piezoelétrico que fica em contato com a pele e recebe os ecos gerados para, em seguida, serem interpretados pela computação gráfica.

A sonda funciona assim como emissor/receptor. Quanto maior a frequência, maior a resolução obtida e mais precisão se tem na visualização das estruturas superficiais. Conforme a densidade e a composição das interfaces, a atenuação e mudança de fase dos sinais emitidos variam, sendo possível a tradução em uma escala de cinza, que formará a imagem dos órgãos internos.

O preciso Efeito Doppler da ultrassonografia permite, também, conhecer o sentido e a velocidade do fluxo sanguíneo. Por não utilizar radiação ionizante, como na radiografia e na tomografia computadorizada, é um método relativamente inócuo, pouco dispendioso e ideal para avaliar a evolução fetal.

A ultrassonografia é um dos métodos de diagnóstico por imagem mais versáteis e ubíquos, de aplicação relativamente simples. Nas últimas duas décadas do século XX, o desenvolvimento tecnológico transformou esse método em um instrumento poderoso de investigação médica dirigida, exigindo treinamento constante e uma conduta participativa do examinador.

Características

Esta modalidade de diagnóstico por imagem apresenta características próprias:

• É um método não invasivo ou minimamente invasivo.
• Apresenta a anatomia em imagens seccionais ou bidimensionais, que podem se adquiridas em qualquer orientação espacial. Ultimamente a ecografia tridimensional está em desenvolvimento mas ainda não é um verdadeiro tridimensional mas sim a reconstrução informática em três dimensões das imagens previamente adquiridas em bidimensional. (A versão 4D é interpretada como a aquisição 3D em tempo real).
• Não possui efeitos nocivos significativos dentro das especificações de uso diagnóstico na medicina.
• Não utiliza radiação ionizante.
• Possibilita o estudo não invasivo da hemodinâmica corporal através do efeito Doppler.
• Permite a aquisição de imagens dinâmicas, em tempo real, possibilitando estudos do movimento das estruturas corporais.

Exemplo de ultrassonografia

O método ultrassonográfico baseia-se no fenômeno de interação do som com os tecidos, ou seja, a partir da transmissão de onda sonora pelo meio, observamos as propriedades mecânicas dos tecidos. Assim, torna-se necessário o conhecimento dos fundamentos físicos e tecnológicos envolvidos na formação das imagens do modo pelo qual os sinais obtidos por essa técnica são detectados, caracterizados e analisados corretamente, propiciando uma interpretação diagnóstica correta.

Além disso, o desenvolvimento contínuo de novas técnicas, a saber: o mapeamento Doppler, os meios de contraste, os sistemas de processamento de imagens em 3D, as imagens de harmônicas e a elastometria exigem um conhecimento ainda mais amplo dos fenômenos físicos.

A ultrassonografia pode contribuir como auxílio no diagnóstico médico e veterinário, sendo sua aplicação mais ampla atualmente em seres humanos. Muito utilizado em obstetrícia, sobretudo na avaliação de aspectos morfofuncionais. Permite ainda a orientação de processos invasivos mesmo antes do nascimento.

Interage e auxilia a todas as demais especialidades médicas e cada vez mais se afirma como um dos pilares do diagnóstico médico na atualidade.

Processo de formação da imagem

A criação de uma imagem digital a partir das ondas ultrassônicas se dá em 3 etapas: produção da onda sonora, recepção do eco e interpretação do eco recebido.

Produção da onda sonora

Transdutor

Primeiramente, a onda sonora é, tipicamente, produzida por um transdutor piezoelétrico. O transdutor é o componente do aparelho de ultrassonografia que entra em contato com o paciente e é conectado ao restante do equipamento através de um cabo.

A geração das ondas de ultrassom dá-se pelos cristais piezoelétricos (capazes de transformarem energia elétrica em mecânica e vice-versa). Quando estes recebem impulsos elétricos, têm capacidade de expandir e contrair, formando as ondas ultrassônicas.

O som é direcionado pelo formato do transdutor ou por sistemas mais complexos de controle. As ondas ultrassônicas são geradas em intervalos constantes de cada milissegundo. Durante esses intervalos, há a captação das ondas que são refletidas.

De acordo com suas propriedades físicas, a onda em questão apenas se propaga em meio material e, durante o caminho percorrido, encontram diferentes superfícies de diferentes materiais e propriedades. Ao esbarrar com a superfície entre dois meios de impedâncias acústicas diferentes (resistência do tecido ao movimento das partículas ocasionadas pelo ultrassom), a onda é refletida e retorna ao transdutor.

O som é parcialmente refletido (gera o eco) pelas interfaces formadas pelos diferentes tecidos do corpo. Portanto, o som é refletido por qualquer lugar em que a densidade do corpo mude.

Quanto maior for a frequência emitida pelo transdutor, maior será a resolução da imagem. Contudo, se a frequência for muito alta, o campo de visualização fica restringido a alguns centímetros de profundidade. Desse modo, a frequência a ser utilizada depende da estrutura a ser analisada.

Existem alguns tipos de transdutores. Entre eles estão: o convexo, com a frequência variando entre 3 a 6 MHz (utilizado para exames obstétricos); o linear, com a frequência variando entre 5 a 11 MHz (utilizado para exames superficiais como mama e tireoides); convexo endocavitário, com a frequência variando entre 5 a 11 MHz (utilizado para exames de próstata e genitália interna feminina).

Recepção dos ecos

Diagrama ilustrando o processo do ultrassom na análise do fluxo sanguíneo (baseado no efeito doppler)

O oposto também ocorre, ou seja, ao receber estímulos mecânicos (ondas ultrassônicas), os cristais vibram e geram uma diferença de potencial elétrico, causando impulsos elétricos, os quais se deslocam para o scanner de ultrassom. O scanner processa-os e transforma-os em uma imagem digital. Desse modo, percebe-se que a ultrassonografia é uma técnica baseada na leitura de ecos.

Formação da imagem

O scanner sonográfico determina três informações de cada eco recebido:

1. Quanto tempo levou desde a transmissão até à recepção do eco.
2. A partir do intervalo de tempo, calcula a distância (profundidade) onde o foco se formou, possibilitando uma imagem nítida do eco na dada profundidade.
3. Qual a intensidade do eco.

Quando o scanner sonográfico determina estas 3 informações, ele pode codificar cada pixel da imagem com a intensidade.

A transformação do sinal recebido numa imagem pode ser explicada usando uma planilha como analogia. Imagine o transdutor localizado na primeira linha, ocupando várias colunas. Ele envia impulsos para baixo, em cada coluna da planilha. Então espera para ver quanto tempo cada impulso leva para retornar (eco). Quando mais demorar, mais o sinal se desloca para baixo na coluna correspondente.

A intensidade do eco determina a cor que a célula vai ter (branco para um eco forte, preto para um muito fraco, e graduações de cinza para as intensidades intermédias). Quando ocorre a transição entre dois meios com grande diferença de impedâncias, maior será a intensidade do eco e, desse modo, mais branca será a imagem gerada. Ou seja, quanto maior o eco, mais intensa (branca) será a imagem gerada. Quando todos os ecos retornam e toda a informação é armazenada na planilha, a imagem está pronta.

Veja também

• Efeito Doppler
• Cavitação ultrassônica
• Diagnóstico por imagem
• Normatização de equipamentos médico-hospitalares