7.1 Introducción a la ecografía
La ecografía ha emergido como una herramienta indispensable en la práctica clínica moderna, proporcionando una evaluación no invasiva, precisa y en tiempo real de los tejidos y órganos. En el contexto de la hemodiálisis, su aplicación ha revolucionado el manejo de los accesos vasculares, mejorando tanto la tasa de éxito en su creación como su mantenimiento a largo plazo. En este capítulo vamos a hablar en detalle la relevancia de la ecografía en diversas disciplinas clínicas, con un énfasis particular en su impacto en el manejo de pacientes sometidos a hemodiálisis.
La ecografía se ha convertido en un pilar fundamental en varias áreas de la medicina debido a sus múltiples ventajas:
- No invasiva y segura: La ecografía no utiliza radiación ionizante, lo que la convierte en una opción segura incluso para poblaciones vulnerables, como niños y mujeres embarazadas.
- Disponibilidad y accesibilidad: La proliferación de equipos portátiles ha facilitado su uso en entornos hospitalarios y ambulatorios, incluyendo unidades de cuidados intensivos y zonas rurales.
- Versatilidad: Permite la evaluación de estructuras blandas, vasos sanguíneos y órganos en diversas patologías, desde la detección de masas hasta la monitorización de flujos sanguíneos.
- Valor en procedimientos guiados: Su capacidad para guiar intervenciones en tiempo real ha reducido complicaciones y mejorado la precisión de procedimientos invasivos como biopsias, drenajes y colocación de catéteres.
En cuanto a la hemodiálisis, la necesidad de hacer pasar la sangre a través de un circuito extracorpóreo durante el prolongado periodo que dura la sesión requiere de un acceso vascular que permita tal acción. En este sentido, la ecografía desempeña un papel crítico en todas las etapas del manejo de estos accesos, como es:
- Creación de FAV: la ecografía preoperatoria, lo que conocemos como “mapeo”, permite evaluar la anatomía y la fisiología del sistema vascular, identificando venas y arterias adecuadas para la creación de una FAV. Este enfoque mejora la selección de pacientes y optimiza los resultados quirúrgicos. Además, en pacientes con anatomía compleja o patologías previas, la ecografía facilita la localización de vasos profundos y evita errores quirúrgicos.
- Monitorización de FAV: La ecografía Doppler es fundamental para evaluar la maduración de la FAV. Permite medir el flujo sanguíneo, detectar estenosis y asegurar que la anastomosis es funcional. En este contexto, un flujo (Qa) inferior a 500 ml/min suele ser indicativo de disfunción, lo que requiere intervenciones tempranas para evitar complicaciones mayores, como trombosis o insuficiencia del acceso.
- Manejo de complicaciones: un adecuado uso ecográfico permite la detección precoz de trombosis y estenosis, entre otras, como ya comentamos de pasada en el capítulo 6, de monitorización y complicaciones del AV.
- Punción ecoguiada: si bien es cierto que buena parte de las fístulas maduras son fácilmente puncionables, es difícil seguir el trayecto de algunas de ellas, por lo que puede ser dificultosa su punción. Las fístulas inmaduras, directamente, albergan cantidad de punciones erróneas, sobre todo en las primeras sesiones, aumentando el dolor del paciente, su rechazo a la FAV e, incluso, la insatisfacción del personal de enfermería; en este sentido, un buen uso del ecógrafo puede facilitar su canulación.
- Canalización de catéteres venosos centrales: si bien es una técnica realizada por facultativos, no podemos excluir de los usos la canalización de CVC. Los CVNT son fundamentales en pacientes sin AV o en aquellos dañados, de modo que se requiere de un acceso temporal para llevar a cabo el tratamiento.
La ecografía es una herramienta esencial en la práctica clínica moderna, con aplicaciones cruciales en el manejo de accesos vasculares en hemodiálisis. Su capacidad para proporcionar información detallada en tiempo real mejora significativamente los resultados clínicos y la seguridad del paciente. La integración de la ecografía en las unidades de hemodiálisis representa un avance imprescindible hacia una atención más eficiente y de alta calidad.
A lo largo de los próximos capítulos desarrollaremos las aplicaciones del ultrasonido en HD.
7.2 Fundamentos de la ecografía y funcionamiento del ecógrafo
La ecografía se basa en la generación y detección de ondas de ultrasonido, que son vibraciones mecánicas que se propagan en un medio elástico con frecuencias superiores a 20 kHz, es decir, fuera del rango audible humano. La producción de dichas ondas es gracias a l transductor del ecógrafo, que presenta un material piezoeléctrico que permite la conversión entre electricidad y ondas, de modo que posteriormente puede recibir el eco generado del rebote en los tejidos y revertir dichas ondas en la imagen reflejada en la pantalla.
Ilustración 69: Funcionamiento básico de un ecógrafo. Fuente: Vargas A et al. 2008; disponible en: https://www.medigraphic.com/pdfs/ortope/or-2008/or086e.pdf
En ecografía médica, las frecuencias suelen oscilar entre 2 y 15 MHz, dependiendo de la aplicación clínica. En un apartado posterior relacionaremos esa variación de frecuencia con el uso de sondas planas -y no curvas- en ecografía vascular.
Sin querer entrar en excesivos conceptos físicos, recordamos las propiedades de las ondas, para comprender posibles referencias que pudieran aparecer a lo largo del capítulo:
- Frecuencia (f): Es el número de ciclos por segundo, medido en hertzios (Hz). Una mayor frecuencia proporciona una mejor resolución espacial, pero reduce la penetración en tejidos profundos.
- Longitud de onda (λ): Relacionada inversamente con la frecuencia, determina la capacidad de las ondas para resolver detalles.
- Velocidad de propagación (c): Depende del medio y se calcula como c = λ × f. En tejidos humanos, la velocidad promedio es de aproximadamente 1540 m/s, con valores extremos para el aire (330 m/s) o el hueso (4000 m/s; similar a metales)
- Amplitud: Indica la intensidad de la onda, relacionada con la energía transportada.
Ilustración 70: Propiedades de las ondas
La ecografía clínica se basa en la transmisión de esas ondas ultrasonido a través de los distintos tejidos humanos. Cuando las ondas de ultrasonido atraviesan el cuerpo humano, interactúan con los tejidos de diferentes maneras:
- Reflexión: Parte de la onda regresa al transductor. Este fenómeno es la base de la formación de la imagen ecográfica.
- Refracción: Cambia la dirección de la onda al pasar entre medios con diferentes índices de impedancia.
- Absorción: Conversión de la energía de la onda en calor. Debido al posible potencial de lesión de tejidos y formación de cavitaciones, se establece que la energía utilizada debe ser la mínima necesaria para obtener una imagen diagnóstica.
- Dispersión: Ocurre cuando las ondas interactúan con estructuras menores que su longitud de onda.
Ilustración 71: Efectos de las ondas al atravesar tejidos humanos
Las estructuras corporales están formadas por distintos tejidos, lo que da lugar a múltiples interfases que originan, en imagen digital, la escala de grises. Aquellas estructuras que en sus diferentes interfases reflejan más los ultrasonidos se denominan hiperecoicas (brillantes, su espectro va del blanco al gris claro); mientras que aquellas que las propagan menos y producen una menor reflectividad se conocen como hipoecoicas (espectro gris oscuro a negro). Anecoica (desprovisto de ecos), es aquella estructura que no refleja el haz ultrasónico y produce una imagen negra, como es el caso de algunos líquidos orgánicos.
Ilustración 72: Visualización comparativa de los tejidos en ultrasonido (izquierda) y radiografía (derecha). Fuente: Colmenero M et al. 2010; disponible en: https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0210-56912010000900007
En este sentido, es imprescindible hablar de la impedancia, imprescindible en la formación de la imagen en escala de grises que nos permite interpretar la ecografía. La impedancia determina la velocidad de propagación del ultrasonido, y es proporcional a la densidad del medio: cuanto mayor es la densidad, mayor es la velocidad de propagación.
Ilustración 73: Transmisión y reflejo del ultrasonido enviado a través de los tejidos
7.3 Ecografía vascular
Debido al flujo de sangre a través de los vasos, su dirección, velocidad y demás parámetros, la valoración ecográfica vascular requiere del uso de tres modos ecográficos:
- Modo B: Es el modo que hay que utilizar para ver la imagen en tiempo real. El transductor genera un pulso de ultrasonidos que, tras su reflexión, vuelven a este. La variable capacidad de reflexión de los tejidos provoca distintas intensidades de ecos que darán una imagen en escala de grises o modo B (brightness mode)
- Doppler color: El transductor explora un área concreta, fragmentándola en diversas líneas de ultrasonido. En cada una de ellas se calcula el cambio entre frecuencia emitida y recibida. A cada frecuencia media se le otorga un valor proporcional en la escala de color, dando lugar a una imagen que se superpone a la del modo B en tiempo real
- Doppler espectral: Permite la medición de la velocidad de partículas en movimiento. Se trata de la emisión de una salva de pulsos de ultrasonidos (entre 8 y 20 secuencialmente) dirigida hacia un área concreta de flujo a estudio. Esta área de estudio se denomina “volumen de muestra”. Es el punto exacto donde se concentra la emisión y recepción del Doppler. Es fundamental, como se verá más adelante, el ajuste del ángulo de incidencia entre 30 y 60º, para evitar errores. En la frecuencia de emisión de pulsos (PRF o pulse repetition frecuence), cuanto menor sea, es decir, mayor intervalo entre ellos, más selectiva será la información recogida, como en los flujos lentos, y, por otro lado, cuanto mayor sea, más fácil resultará analizar un alto volumen de información, como en los flujos altos.
Ilustración 74: Ecografía de la arteria humeral. A) Modo B; B) Modo color; C) Modo espectral. Fuente: Ibeas-López, J y Vallespín-Aguado J, 2012; disponible en: https://www.revistanefrologia.com/es-ecografia-del-acceso-vascular-hemodialisis-articulo-X2013757512001444
7.4 Manejo básico del ecógrafo
El ecógrafo debe ser una herramienta que nos facilite la valoración del acceso vascular, así como su punción en los casos complicados. De nada sirve entender bien su fundamento si a la hora de manejarlo no tenemos una posición adecuada, no sabemos qué tipo de sonda usar o qué imagen se recibe tras su insonación. En este capítulo recogeremos los aspectos más básicos del ecógrafo.
7.4.1 Tipo de sonda y frecuencia
El traductor, o también llamado sonda, es el dispositivo emisor de ondas ultrasónicas y el receptor de los ecos que retornar por el reflejo de estos ultrasonidos en su paso por las distintas interfases. De forma general, podemos encontrar tres tipos de sondas que de diferencian en la forma de su cabezal, generando sondas en direcciones distintas y proporcionando imágenes ecográficas según este ángulo de proyección: sectorial (exploraciones cardiacas), convexas o curvas (estudios abdominales y ginecológicos), y lineal, la cual utilizaremos para la exploración vascular.
Ilustración 75: Tipos de sondas ecográficas. A) lineal; B) curva; C) sectorial
Además, las sondas lineales proporcionan ondas de 7-15 MHz, por lo que se consideran sondas de alta frecuencia. Esto proporciona mayor resolución espacial, ideal para evaluar estructuras superficiales como arterias carótidas o venas superficiales de las extremidades. Sin embargo, su capacidad de penetración es limitada. Puesto que su uso en hemodiálisis está destinado a estudios vasculares superficiales, se recomiendan sondas de alta frecuencia; mientras que, para vasos profundos, sondas de baja frecuencia son más apropiadas.
7.4.2 Posición del usuario y de la sonda
La posición adecuada durante la valoración de una fístula arteriovenosa (FAV) con ecografía es crucial para garantizar la obtención de imágenes de alta calidad, la comodidad del paciente y la eficiencia del profesional. El paciente debe colocarse en decúbito supino sobre una camilla cómoda, asegurándose de que el brazo donde se encuentra la FAV esté extendido y relajado sobre una superficie plana, como un soporte o almohadilla. Esta postura facilita la exploración y minimiza las tensiones musculares que podrían dificultar el procedimiento. En algunos casos, puede ser necesario elevar ligeramente el brazo para optimizar el retorno venoso, reduciendo artefactos de compresión vascular, o rotarlo medial o lateralmente dependiendo de la zona específica que se desea evaluar.
El profesional debe adoptar una postura ergonómica, ya sea sentado o de pie, evitando inclinaciones o torsiones prolongadas que puedan causar fatiga. La altura de la camilla y del asiento deben ajustarse para mantener una posición cómoda que permita un acceso sencillo tanto al brazo del paciente como a los controles del ecógrafo. Sostener el transductor con la mano dominante facilita el manejo preciso, mientras que la mano no dominante debe manipular el teclado del ecógrafo para ajustar los parámetros en tiempo real.
El ecógrafo debe situarse próximo al paciente, preferiblemente en el lado opuesto de la extremidad a evaluar, y con la pantalla colocada a la altura de los ojos del operador, alineada con su línea de visión, para evitar torsiones innecesarias del cuello.
Ilustración 76: Manejo del ecógrafo
El transductor debe aplicarse sobre la piel con una presión moderada para evitar la compresión excesiva de los vasos, lo que podría alterar el flujo sanguíneo y comprometer la calidad de la imagen. Es importante mantener un agarre firme pero relajado del transductor y ajustar su angulación y rotación para alinear correctamente el plano de la imagen con el eje del vaso.
Una buena colocación del transductor es imprescindible para obtener una buena imagen. La colocación transversal nos permite evaluar vasos en su circunferencia, mientras que las proyecciones longitudinales permiten evaluar su recorrido.
Ilustración 77: Colocación del transductor. A) Proyección transversal; B) Proyección longitudinal
El ambiente de trabajo también influye en la calidad de la evaluación. Es recomendable que la sala tenga una iluminación atenuada para mejorar la visibilidad de la pantalla del ecógrafo, y la temperatura debe ser adecuada para garantizar la comodidad del paciente, especialmente si se expone la extremidad. Al seguir estas recomendaciones, se maximiza la precisión diagnóstica, se minimizan los errores técnicos y se asegura una experiencia más agradable tanto para el paciente como para el profesional.
7.5 Ajustes del ecógrafo
Para obtener imágenes de alta calidad y diagnósticos precisos, es fundamental ajustar correctamente los parámetros del ecógrafo. A continuación, se detallan los ajustes clave y consideraciones prácticas para optimizar la ecografía vascular:
7.5.1 Potencia Acústica
Se refiere a la amplitud de la onda ultrasónica emitida. Un aumento en la potencia acústica puede mejorar la penetración, pero también incrementa el riesgo de daño tisular debido al calentamiento y efectos mecánicos.
La mayoría de los ecógrafos modernos limitan la capacidad de modificar la potencia acústica para garantizar la seguridad del paciente. Es esencial utilizar la menor potencia necesaria para obtener imágenes diagnósticas adecuadas.
7.5.2 Profundidad y foco
Configurar la profundidad adecuada permite centrar la atención en la región de interés y optimizar la resolución de la imagen. Un ajuste incorrecto puede resultar en la pérdida de detalles importantes o en la visualización innecesaria de estructuras adyacentes. En términos generales, es recomendado comenzar con una profundidad mayor para identificar la anatomía general y luego reducirla para enfocarse en el área específica de interés. Al tratarse de ecografía de FAV, no esperamos que su profundidad sea excesiva, por lo que podemos ajustar a los planos más superficiales. Por tanto, una profundidad prefijada de unos 2,5 cm es la adecuada para su valoración y punción. Además, otro consejo práctico sería intentar valorar siempre del mismo modo pues, con el uso frecuente, el ojo humano se hace a la visualización de unas estructuras concretas, de modo que permite con más facilidad ubicarse en nuevas evaluaciones, o detectar rápidamente complicaciones.
El foco, por su parte, permite aumentar la calidad de la imagen en una franja horizontal específica. En muchos ecógrafos viene por defecto en el centro de la imagen, pero es posible modificarla de manera manual para focalizar franjas sin necesidad de modificar la profundidad.
Ilustración 78: Imagen ecográfica de la arteria braquial. En circunferencia discontinua se señala la profundidad (3 cm máximo); la flecha amarilla determina la ubicación del foco
7.5.3 Ganancia
La ganancia controla la amplificación de las señales de eco recibidas, afectando la luminosidad de la imagen. Una ganancia adecuada es crucial para diferenciar entre estructuras y patologías.
Una ganancia demasiado alta puede provocar una imagen brillante y sobreexpuesta, ocultando detalles importantes. Por el contrario, una ganancia demasiado baja resultará en una imagen oscura, dificultando la visualización de estructuras.
La mejor imagen que podemos crear es aquella en que la ganancia genere señal en la que los vasos queden anecoicos y se diferencien sin problema del tejido conjuntivo, el cual aparece hiperecoico.
Ilustración 79: Ajuste de la ganancia. A) Poca ganancia; B) Ganancia adecuada; C) Ganancia excesivas. Fuente: López-Reina Roldán JM, 2024
7.5.4 Rango Dinámico
El rango dinámico determina la escala de grises en la imagen, afectando el contraste y la capacidad para diferenciar entre tejidos de distintas ecogenicidades.
Un rango dinámico amplio produce una imagen con más tonos de gris, útil para evaluar estructuras con diferencias sutiles en ecogenicidad. Un rango dinámico estrecho aumenta el contraste, resaltando diferencias más marcadas entre tejidos.
Al igual que con la ganancia, se recomienda ajustar el rango dinámico según la necesidad clínica, equilibrando la diferenciación de tejidos y el contraste para una interpretación óptima.
7.5.5 Ajustes específicos del modo Doppler
La aplicación de los modos color y espectral requieren la aplicación del principio Doppler. Mientras el modo B permite la observación de las estructuras vasculares y perivasculares, la dinámica de la sangre debe ser observada mediante estos modos.
Ilustración 80: Fundamento del Doppler. El envío de pulsos repetidos es absorbido por la hemoglobina de los hematíes que, tras su movimiento, devuelven la señal, lo cual permite calcular el desplazamiento relativo de la célula y, de este modo, el flujo de sangre
Entre los settings a tener en cuenta en el modo doppler encontramos:
- Frecuencia de Repetición de Pulsos (PRF): El PRF determina la cantidad de pulsos emitidos por segundo y está relacionado con la capacidad para medir velocidades de flujo sanguíneo sin generar artefactos como el aliasing.
Un PRF bajo es adecuado para detectar flujos lentos en vasos pequeños, ya que cuanto menor sea más intervalo habrá entre ellos, haciendo más selectiva la información recogida; mientras, un PRF alto es necesario para medir flujos rápidos en arterias principales (lo cual no utilizaremos).
El aliasing ocurre cuando la velocidad del flujo supera la capacidad de detección del PRF, resultando en una representación incorrecta de la dirección o velocidad del flujo. Para evitarlo, ajustar el PRF adecuadamente y considerar el uso de la función de desplazamiento de la línea base. En el apartado de complicaciones del AV detallaremos más este efecto
- Ángulo de insonación: El efecto Doppler, determinado como hemos comentado anteriormente por la diferencia entre las frecuencias emitida y recibida, se rige por la siguiente fórmula:
Donde FR y FT son las frecuencias recibidas y transmitidas, respectivamente, V es la velocidad de la sangre, C es la velocidad a la que el sonido se transmite por el tejido y θ es el ángulo de insonación. El ángulo de insonación es el que se forma entre el haz de ultrasonidos y la dirección en que se mueve la sangre.
La precisión en la medición de velocidades de flujo sanguíneo mediante Doppler depende del ángulo entre el haz de ultrasonido y la dirección del flujo. Un ángulo incorrecto puede llevar a mediciones inexactas.
Como el coseno de 90º es 0, si el transductor está perpendicularmente a la dirección de la sangre no habrá diferencia entre las frecuencias, lo que se traduce en la determinación de una velocidad errónea. Por otro lado, con el haz de ultrasonidos paralelo a la dirección de la sangre con un ángulo de 0º, se obtendría la máxima velocidad, dado que el coseno de 0º es 1. Sin embargo, la calidad de la escala de grises en la imagen está degradada con esta angulación. El coseno del ángulo de 60º es 0,5. Dado que la función del coseno tiene una curva pronunciada por encima de los 60º, los errores serán muy importantes a partir de aquí, por lo que habrá que realizar las mediciones con un ángulo menor que este.
Ilustración 81: Importancia del ángulo de insonación en la valoración Doppler
Así, se recomienda mantener el ángulo entre 45° y 60° para obtener mediciones precisas.
Mediciones en Doppler espectral: Debido a la capacidad que tiene el modo Doppler espectral en la medición de la velocidad del acceso, algunos parámetros relevantes pueden ser medidos:
- Dirección y velocidad del flujo. El modo color crea una imagen superpuesta sobre la generada sobre una región concreta (caja de color) en el modo B. Un gradiente de color desde rojo a azul (colores más vivos, velocidad más alta en valores absolutos) determina la dirección y, con bastante proximidad, la velocidad de la sangre a través del vaso.
Ilustración 82: Imagen obtenida de modo color. La barra horizontal representa el gradiente de velocidad medible. La figura geométrica roja representa la caja de color, tanto la generada por el haz de ondas como la que crea la imagen color sobre el modo B. Fuente: Meola M et al, 2021; disponible en: DOI: 10.1177/11297298211018060
- Tipo de onda: En lo que respecta a las arterias del brazo, básicamente deberíamos quedarnos con dos patrones: el de onda trifásica, generada por las arterias, debido a ser vasos de alta resistencia; y el de onda monofásica, propio de venas y de la arteria cuando se fistuliza, pues las resistencias vasculares se eliminan.
Ilustración 83: Patrón de onda trifásica (A) y monofásica (B) medida con Doppler espectral. La primera corresponde a una arteria; la segunda, a una vena (la FAV tienen mismo patrón, pero el PVS mayor). Fuente: Meola M et al, 2021; disponible en: DOI: 10.1177/112972982
- Pico de velocidad sistólica: representa la velocidad máxima alcanzada por el flujo sanguíneo durante la fase sistólica del ciclo cardíaco. Durante esta fase, el ventrículo izquierdo del corazón se contrae, generando un impulso que empuja la sangre hacia las arterias con la mayor fuerza, lo que produce el flujo más rápido a través de los vasos sanguíneos. En la práctica clínica, el PVS se mide generalmente en unidades de centímetros por segundo (cm/s) y es una variable clave para evaluar la hemodinámica vascular.
- Velocidad diastólica final: indica la velocidad del flujo sanguíneo al final de la fase diastólica del ciclo cardíaco, es decir, justo antes del inicio de la siguiente contracción cardíaca. La VDF se mide en centímetros por segundo (cm/s) utilizando el ultrasonido Doppler espectral y proporciona información esencial sobre el flujo residual que se mantiene en reposo vascular.
- Velocidad media: promedio de las velocidades del flujo sanguíneo durante todo el ciclo cardíaco, combinando los valores de la fase sistólica y diastólica. Si multiplicamos la velocidad media por el área del vaso, obtendremos el flujo de la fístula (Qa)
- Índice de pulsatilidad: mide las fluctuaciones de la velocidad del flujo sanguíneo durante el ciclo cardíaco, reflejando la resistencia al flujo en el lecho distal. Valores elevados de IP suelen indicar un aumento de la resistencia vascular, asociado con estenosis u oclusiones.
- Índice de resistencia: es una medida de la resistencia vascular periférica. Valores altos de IR (> 0,8) indican alta resistencia, típica de arterias musculares, mientras que valores bajos (< 0,5) son característicos de vasos que alimentan órganos con alta demanda metabólica.
Ilustración 84: Imagen Doppler espectral donde se muestran los parámetros antes descritos. PVS: Pico volumen sistólico; VDF: Volumen diastólico final; VM: Velocidad media
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