Meniu Închide

Artefacte în ecocardiografia 2D

Autori

Maria-Magdalena Gurzun
Laboratorul de Explorări Cardiovasculare Neinvazive, Spitalul Universitar de Urgență Militar Central „Carol Davila“

 

Ecocardiografia rămâne metoda imagistică cardio-vasculară cel mai des utilizată în practica clinică datorită accesibilității ridicate, prețului scăzut și acurateței bune în stabilirea diagnosticului. Una dintre cele mai importante limite ale metodei este dependența mare de operator și de aparat (ecocardiograf). În aceste sens este foarte important ca operatorul să cunoască modul de producere a imaginilor ecocardiografice, inclusiv a posibilelor artefacte.

Imaginea ecocardiografică este generată de către aparat pe baza ultrasunetelor recaptate de către sondă – ultrasunetele emise sunt modificate de structurile analizate și ulterior se reîntorc la sondă. Această modificare constă de fapt în refracția undelor la intersecția între două medii cu proprietăți acustice diferite. De fapt, vizualizarea structurilor se bazează pe analiza modificării ultrasunetelor la intersecția acestor structuri cu mediile vecine. Dacă diferența de impedanță acustică între cele două medii este foarte mare, majoritatea ultrasunetelor se reîntorc la aparat de la acest nivel iar structurile distale nu mai pot fi vizualizate.

Există trei categorii mari de artefacte, în funcție de mecanismul de producere (figura 1): reflexiile multiple, reflexiile care determină poziționarea greșită și absența reflexiilor. Reflexiile multiple sunt imaginile false percepute de aparat ale unei structuri normale dar poziționată greșit ca și adâncime. Reflexiile care determină poziționarea greșită sunt reflexii determinate de structuri normale dar unghiul față de care le percepe aparatul este greșit. Absența reflexiilor percepute de aparat se produce în cazul unor structuri hiperecogene ce determină fenomenul de scattering (reflexii împrăștiate), fără ca nici una din undele reflectate să poată fi recaptate de aparat (infografia© 1)

Figura 1: Principalele mecanisme de producere a artefactelor ecocardiografice

Prin mecanismul reflexiilor multiple se produc mai multe tipuri bine cunoscute de artefacte- reverberații, coadă de cometă, imaginile în oglindă sau artefactele liniare. Reverberațiile constau în ecouri liniare, în linie dreaptă determinată de o structură apropiată transductorului, având aspectul unei scări. De obicei structura care produce reverberația este o structură hiperecogenă, fiind necesară de asemenea o trecere între doua medii cu ecogenitate diferită localizată proximal de această structură (peretele calcificat al aortei, cateter în artera pulmonară, valve calcificate) (figura 2). Un tip aparte de reverberație unică este ecoul liniar în aorta ascendentă, de obicei dilatată care impune diagnosticul diferențial cu disecția de aortă. Această reverberație este produsă de peretele posterior al atriului stâng sau de artera pulmonară: ecoul de la nivelul peretelui aortic ajunge la nivelul peretelui posterior al atriului stâng, se reflectă la acest nivel iar ulterior ecoul ajunge din nou la peretele aortic unde se re-reflectă și ulterior ajunge la transductor. Astfel aparatul poziționează obiectul ce produce reverberația (peretele posterior al atriului stâng sau artera pulmonară) la o adâncime greșită, la o distanță dublă față de peretele aortic (figura 3).

Figura 2: Reverberații multiple obținute în timpul introducerii sondei de ecografie transesofagiană determinate de inelele traheale (A). Artefacte asemănătoare reverberațiilor determinate de electrocauter (B).

 

Figura 3: Ecou liniar vizualizat în aorta toracică ascendentă în secțiune de ax lung, ecografie transesofagiana (B). Mecanismul de producere al reverberației liniare constă în falsa percepere a poziției obiectului care produce reverberația de către ecocardiograf datorită dublei refracții ( A, pentru detalii vezi text). Diagnosticul diferențial cu faldul de disecție se face urmărind mișcarea ecoului respectiv în modul M, mișcare paralelă cu cea a peretelui aortic dar de amplitudine dublă (C).

Cele două elemente esențiale ale diagnosticului diferențial sunt distanța egală reverberațieperete aortic cu perete aorticobiect ce produce reverberația și mișcarea paralelă dar de amplitudine dublă a ecoului liniar față de peretele aortic. Mișcarea peretelui aortic și a ecoului liniar poate fi cel mai bine urmărită cu modul M. Este de subliniat faptul că o condiție necesară pentru ca acest ecou să apară în lumenul aortic este ca aorta ascendentă să fie dilatată peste 50mm sau raportul cu diametrul atriului să fie sub 0,6. Uneori prin același mecanism pot apărea distal structuri identice cu cele originale denumite imagini în oglindă, cum ar fi uneori în cazul aortei toracice descendente la ecografie transesofagiană sau chiar a întregului cord la pacienții tineri (figura 4). Artefactul cozii de cometă format din ecouri aproape continui rezultă din reverberațiile multiple, de scurtă durată, determinate structuri moderat hiperecogene apropiate cum ar fi plăcile de aterom, protezele cardiace sau colecțiile de microbule (figura 5). Acest tip de artefactele apar în mod obișnuit atunci când ultrasunetele interacționează cu structuri apropiate, de densitate moderată, care permit transmiterea sunetului, dar reflectarea la interfețe, în timp ce structurile intens hiperecogene tind să reflecte fasciculul cu ultrasunete care duce la umbrirea acustică. Acest tip de artefacte se pot suprapune cu structurile anatomice distale și fac analiza lor imposibilă.

Figura 4: Artefactul cozii de cometă vizualizat ca și o linie hiperecogenă distală (albă) la un pacient cu sept interatrial îngroșat și calcificări de inel aortic (A) și la nivelul aortei toracice descendente (B) (săgeți galbene).

 

Figura 5: Artefactul oglinzii ce constă în vizualizarea în distalitate a unei structuri similare cu cea care produce artefactul: valva mitrala anterioară (săgeată roșie) la un pacient tânăr are o imagine în oglindă în distalitate (săgeată galbenă), determinată de refracțiile de la nivelul pericardului (A); aorta toracică descendentă este practic dublată (săgeată roșie) la examinarea din ax lung, transesofagian pe baza refracțiilor de la nivelul peretelui său posterior (B). De remarcat prezența artefactului cozii de cometă (săgeta galbenă).

Recent exploatate în domeniul medicinei de urgență și terapiei intensive sunt artefactele cozii de cometă generate la interfața pleurală, denumite și „rachete pulmonare“, „comete pulmonare“ sau „linii B“ pentru a ajuta la diagnosticarea și managementul congestiei pulmonare și altor patologii pulmonare.

Artefactele de lob lateral reprezintă o poziționare greșită a unghiului față de o anumită structură și rezultă ecouri liniare în formă de arc de o parte și de alta a structurii normale (figura 6). Fasciculul cu ultrasunete cuprinde un sector primar (din care se generează probabil toate reflexiile) și mai multe sectoare laterale divergente. Ultrasunetele din sectoarele laterale sunt disipate în țesuturile vecine și produc reflexii slabe care sunt ignorate de ecocardiograf. Atunci când fasciculele laterale se confruntă cu reflectori puternici, ecocardiograful poate interpreta ecourile lor ca provenind de la fasciculul primar. Deoarece traductorul oscilează rapid în timp ce scanează zona de interes, se generează mai multe astfel de reflexiile greșite. Artefactele de lob lateral (sau grilaj) sunt ecouri lineare, afișate ca un arc la o distanță radială de traductorul de pe ambele părți ale obiectului adevărat care poate traversa marginile anatomice.

Figura 6: artefactul de lob lateral generat în atriu stâng de o calcificare de la nivelul peretelui secțiune ax scurt (A) sau de la nivelul protezei aortice în secțiune ax lung transesofagian (B). De remarcat distanța egală de la nivelul artefactului la transductor cu distanța obiect care a produs artefactul- transductor.

Umbrirea acustică este una dintre cele mai frecvente cauze ale structurilor lipsă în timpul examinării ecocardiografice. Reflectarea undelor ultrasunete este determinată de diferența de impedanță acustică (produsul densității și vitezei de propagare a ultrasunetelor în țesut) între țesuturile adiacente traversate de fasciculul cu ultrasunete. Atunci când „nepotrivirea“ în impedanța acustică este mare, o proporție semnificativă a fasciculului de ultrasunete este reflectată și doar o proporție mai mică este refractată- transmisă distal. Obiectele cu capacitate mare de reflectare (structuri cu densitate mare), cum ar fi protezele protetice, zone de calcifiere, catetere cardiace, diminuează intensitatea sau chiar blochează complet propagarea distală a fasciculului cu ultrasunete. Acest lucru conduce la fenomenul de umbrire acustică distală care se prezintă ca lipsa semnalului perceput de ecograf distal de obiectul respectiv. Umbrele acustice sunt în mod obișnuit detectate ca zone hipoecogene (negre) în țesut normal (figura 7). Pentru a putea analiza structurile aflate în distalitate se poate încerca creșterea gainului secvențial în cazul (valabil doar pentru zonele hipoecogene nu și cele complet anecogene) sau schimbarea unghiului de analiza ecocardiografică cu mutarea structurii ce generează artefactul în câmpul distal (de exemplu proteza aortică se află în conul său de umbră la examinarea obișnuită transesofagină, secțiunea de trei camere dar poate fi analizată din secțiune transgastrică profundă când conul de umbră nu va mai afecta vizualizarea protezei).

Figura 7: Fenomenul umbririi acustice vizualizat la nivelul unei valve aortice intens calcificate din secțiune ax lung transesofagian – practic valva aortică nu poate fi vizualizată datorită faptului că se află în conul de umbră al calcificărilor inelului aortic (A). Acest con de umbră se menține și la examinarea Doppler color (B).

 

Având în vedere că diferența acustică mare între două structuri reprezintă de fapt principala cauză a producerii artefactelor, diferite tipuri de artefacte pot co-exista frecvent pe aceeași imagine (figura 8). Concluzionând, înțelegerea mecanismului producerii imaginilor ecocardiografice și a artefactelor constituie cheia evitării și interpretării corecte a acestora.

Figura 8: Artefacte multiple observate pe o secțiune de ax lung la nivelul aortei toracice descendente, ecografie transesofagină 2D determinate de o placă de aterom calcificată de la nivelul peretelui anterior- atenuare distală produsă în câmpul îndepărtat față de structura respectivă (săgeată verde) și artefact de lob lateral localizat lateral (săgeată roșie).

 

Bibliografie selectivă

  1. 1. Armstrong W, Ryan T Physics and Intrumentation în Feigenbaum s Echocardiography, Wolters Kluwer 2013, pagini 9-37.
  2. Bertrand PB, Levine RA, Isselbacher EM, Vandervoort PM. Fact or Artifact in Two-Dimensional Echocardiography: Avoiding Misdiagnosis and Missed Diagnosis. Journal of the American Society of Echocardiography : official publication of the American Society of Echocardiography. 2016;29(5):381-391.
  3. Appelbe A, Walker P, Yeoh J.K. et al. Clinical significance and origin of artifacts in transesophageal echocardiography of the thoracic aorta, Journal of the American College of Cardiology, 1993; 21:754-760.
  4. Huong T, Hangiandreou N, Timmerman R et al. Imaging Artifacts in Echocardiography. Anesthesia & Analgesia: 2016;122:633–646
  5. Gurzun M. Bolile aortei în Jurcuț R, Popescu BA, Ginghină C Esențialul în ecocardiografie, Editura Medicală Antaeus, 2013. 
  6. Quien MM, Saric M. Ultrasound imaging artifacts: How to recognize them and how to avoid them. Echocardiography. 2018 Aug 6. doi: 10.1111/ echo.14116. [Epub ahead of print]
  7. Bianco F, Bucciarelli V, Ricci F, De Caterina R, Gallina S. Lung ultrasonography: a practical guide for cardiologists. J Cardiovasc Med (Hagerstown). 2017 Jul;18(7):501-509.

 

Această publicaţie reprezintă o sursă de informare pentru medicii cardiologi. Daca sunteți pacient, retineți că aceste informații nu pot substitui un consult medical. Pentru întrebări despre sănătatea dumneavoastră, tratament şi alte aspecte ale îngrijirii, discutaţi cu medicul de familie sau cu un medic specialist.