ultrassonografia doppler vascular: aspectos - evz - ppgca

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ESCOLA DE VETERINÁRIA E ZOOTECNIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL
Disciplina: SEMINÁRIOS APLICADOS
ULTRASSONOGRAFIA DOPPLER VASCULAR: ASPECTOS
IMPORTANTES PARA APLICAÇÃO DA TÉCNICA
Nathália Bragato
Orientadora: Profª. Drª. Naida Cristina Borges
GOIÂNIA
2013
ii
NATHÁLIA BRAGATO
ULTRASSONOGRAFIA DOPPLER VASCULAR: ASPECTOS
IMPORTANTES PARA APLICAÇÃO DA TÉCNICA
Seminário apresentado junto à disciplina de
Seminários Aplicados do Programa de PósGraduação em Ciência Animal da Escola de
Veterinária e Zootecnia da Universidade
Federal de Goiás.
Nível: Mestrado
Área de Concentração:
Patologia, Clínica e Cirurgia Animal
Linha de Pesquisa:
Alterações clínicas, metabólicas e toxêmicas dos
animais e meios auxiliares de diagnóstico
Orientadora:
Prof ª. Drª. Naida Cristina Borges – EVZ/ UFG
Comitê de Orientação:
Profª. Drª. Maria Clorinda Soares Fioravanti – EVZ/ UFG
Profª. Drª. Liliana Borges de Menezes – IPTSP/ UFG
GOIÂNIA
2013
iii
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 1
2 REVISÃO DE LITERATURA .............................................................................. 3
2.1 Princípios físicos da ultrassonografia Doppler ........................................... 3
2.1.1 Efeito Doppler................................................................................................ 4
2.1.2 Processamento do sinal Doppler e exibição .................................................. 7
2.2 Modos de exibição do sinal Doppler ............................................................ 9
2.2.1 Doppler contínuo ........................................................................................... 9
2.2.2 Doppler pulsado ou espectral ...................................................................... 11
2.2.3 Doppler colorido .......................................................................................... 12
2.2.4 Modo Doppler de amplitude ........................................................................ 14
2.3 Técnica de exame Doppler .......................................................................... 16
2.3.1 Preparo do paciente .................................................................................... 16
2.3.2 Exame Doppler vascular ............................................................................. 18
2.3.3 Controles do aparelho para uso do Doppler ................................................ 20
2.4 Artefatos da técnica Doppler....................................................................... 28
2.5 Interpretação do sinal Doppler .................................................................... 32
2.4.1 Interpretação da imagem com Doppler espectral ........................................ 33
2.4.2 Interpretação da imagem com Doppler colorido .......................................... 43
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................. 48
REFERÊNCIAS .................................................................................................... 50
iv
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 – Esquema da variação das ondas sonoras transmitidas e
emitidas pelo transdutor em: A – objeto imóvel – reflete a
onda com a mesma frequência que foi emitida, B –
objeto com movimentação em direção ao transdutor –
reflete a onda com frequência maior que a emitida, C –
objeto com movimentação em direção contrária ao
transdutor – reflete a onda com frequência menor do que
a emitida............................................................................. 04
FIGURA 2 – Esquema representando o efeito Doppler: alteração da
frequência do apito do trem conforme sua aproximação
ou afastamento do receptor............................................... 05
FIGURA 3 – Esquema demonstrando o efeito do ângulo de insonação e
a curva resultante do espectro Doppler em um vaso,
evidenciando a ausência de sinal na posição de
perpendicularidade (90º)...................................................... 07
FIGURA 4 – Doppler contínuo: A – foto do transdutor Doppler de ondas
contínuas utilizado para avaliação da artéria poplítea; B –
traçado de velocidade do fluxo da artéria poplítea obtido
com o Doppler contínuo....................................................... 10
FIGURA 5 – Imagem duplex Doppler da veia cava caudal de um cão
adulto sem raça definida de porte pequeno, utilizando
transdutor linear de frequência de 7,5MHz, evidenciando o
volume da amostra (traços horizontais em verde) e o
traçado espectral do fluxo sanguíneo em função do
tempo.................................................................................... 12
FIGURA 6 – Imagem Doppler colorido da veia cava caudal e da artéria
aorta de uma cadela adulta sem raça definida de porte
pequeno, utilizando transdutor linear de frequência de
7,5MHz, evidenciando a identificação do fluxo sanguíneo
em tons de vermelho e azul dentro do volume da amostra
(quadrado verde), a barra vertical lateral mostra a direção
do fluxo com relação ao transdutor...................................... 14
FIGURA 7 – Imagem do Doppler de potência in vitro do fluxo em um
tubo de malha circular evidenciando a ausência de sinal
quando é formado um ângulo de insonação de 90º (seta
branca) e a redução da intensidade do sinal conforme
aumenta a profundidade (seta amarela). A – imagem
obtida com alta velocidade de fluxo; B – imagem obtida
com baixa velocidade de fluxo evidenciada pelo aumento
do ganho sem a produção de artefatos.............................. 16
v
FIGURA 8 – Aspecto ultrassonográfico em modo bidimensional dos
vasos sanguíneos em uma cadela adulta da raça beagle,
utilizando transdutor linear com frequência de 7,5MHz: A
– corte longitudinal da veia esplênica evidenciando as
paredes paralelas hiperecoicas e conteúdo luminal
anecoico; B – Corte transversal da veia esplênica
evidenciando seu aspecto circular com parede
hiperecoica e conteúdo luminal anecoico.......................... 19
FIGURA 9 – Imagem ultrassonográfica duplex Doppler da veia cava
caudal (VCC) e da artéria aorta de uma cadela adulta
sem raça definida de porte pequeno, utilizando
transdutor
linear
de
frequência
de
7,5MHz,
demonstrando o volume da amostra: A – método de
insonação uniforme do Doppler espectral, onde o volume
da amostra (traços horizontais em verde) seleciona todo
o lúmen vascular; B – método de velocidade máxima do
Doppler espectral, onde o volume da amostra é
posicionado centralmente no lúmen do vaso; C – caixa
colorida (quadrado verde) que representa o volume da
amostra no Doppler colorido.............................................. 22
FIGURA 10 – Imagem Doppler colorido do rim esquerdo de uma cadela
adulta sem raça definida de pequeno porte, utilizando
transdutor
linear
de
frequência
de
7,5MHz,
demonstrando o artefato do ganho: A – o uso de ganho
excessivo promove a formação de pixels extraluminais,
que são pontos coloridos na imagem que não
correspondem ao fluxo sanguíneo; B – reduzindo-se o
ganho os pixels extraluminais desaparecem e fica
apenas a imagem colorida que corresponde ao fluxo
sanguíneo nos vasos......................................................... 24
FIGURA 11 – Traçado espectral da artéria aorta de uma cadela adulta
sem raça definida de porte pequeno, com transdutor
linear de frequência de 7,5MHz, mostrando os efeitos do
posicionamento da linha de base: A – traçado espectral
com artefato; B – Traçado espectral corrigido pelo
deslocamento da linha de base.......................................... 27
FIGURA 12 – Imagem ultrassonográfica tríplex Doppler da artéria
esplênica de uma cadela adulta sem raça definida de
porte médio, utilizando transdutor linear de frequência de
7,5MHz. A – artefato de alargamento espectral devido ao
posicionamento do volume da amostra muito próximo a
parede do vaso; B – imagem corrigida pelo
reposicionamento do volume da amostra no centro do
vaso.................................................................................... 29
vi
FIGURA 13 – Imagem triplex Doppler renal de uma cadela adulta sem
raça definida de porte pequeno, utilizando transdutor
linear de 7,5MHz. A – fluxo sanguíneo das artérias renais
arqueadas com artefato de aliasing no traçado espectral,
é possível identificar a ponta do pico do espectro no lado
contrário da linha de base; B – imagem corrigida pelo
aumento da PRF................................................................ 30
FIGURA 14 – Imagem Doppler colorido da aorta e da veia cava caudal
de uma cadela adulta sem raça definida de porte
pequeno, utilizando transdutor linear de frequência de
7,5MHz: A – presença de aliasing produzindo uma
inversão de cor no lúmen do vaso; B – imagem corrigida
com o aumento da PRF..................................................... 31
FIGURA 15 – Imagem duplex Doppler da aorta abdominal de uma
cadela adulta sem raça definida de porte pequeno,
utilizando transdutor linear de frequência de 7,5MHz. A –
imagem com artefato de espelho: o traçado espectral é
refletido pela linha de base se forma acima e abaixo
desta; B – imagem corrigida pelo aumento do
ganho................................................................................. 32
FIGURA 16 – Traçados do Doppler espectral de uma cadela adulta sem
raça definida de porte pequeno, utilizando transdutor
linear de 7,5MHz, evidenciando a direção de fluxo: A - da
artéria aorta acima da linha de base – fluxo em direção
ao transdutor; B - da veia cava caudal abaixo da linha de
base – fluxo em direção oposta ao transdutor................... 34
FIGURA 17 – Esquema representando os perfis de velocidade de fluxo
sanguíneo dentro de um vaso: A – perfil de velocidade
de fluxo achatado; B – perfil de velocidade de fluxo
semiparabólico; C – perfil de velocidade de fluxo
parabólico........................................................................... 36
FIGURA 18 – Traçado espectral do padrão de velocidade de fluxo
sanguíneo de alta resistividade da artéria aorta em uma
cadela adulta sem raça definida de porte pequeno,
utilizando transdutor linear de frequência de 7,5MHz
(seta – fluxo reverso, 1 – pico da velocidade sistólica, 2 –
velocidade diastólica final)................................................. 37
FIGURA 19 – Traçado espectral do padrão de velocidade de fluxo
sanguíneo de baixa resistividade da artéria renal (1 –
pico da velocidade sistólica, 2 – velocidade diastólica
final).................................................................................... 38
vii
FIGURA 20 – Traçado espectral do padrão de velocidade de fluxo
sanguíneo de resistividade intermediária da artéria
mesentérica cranial (1 – pico da velocidade sistólica, 2 –
velocidade diastólica final)................................................. 38
FIGURA 21 – Traçado espectral do padrão de velocidade de fluxo
venoso da veia cava caudal de uma cadela adulta sem
raça definida de porte pequenos, utilizando transdutor
linear de 7,5 MHz............................................................. 39
FIGURA 22 – Traçado Doppler espectral da veia porta: A – Traçado de
um cão normal; B – Alteração do traçado espectral de
um cão com desvio porto-sistêmico mostrando presença
de turbilhonamento na região do desvio............................ 40
FIGURA 23 – Ultrassonografia do rim de uma cadela adulta sem raça
definida de porte pequeno, utilizando transdutor linear de
7,5MHz: A – imagem bidimensional do rim; B – imagem
Doppler colorido do rim evidenciando vasos sanguíneos
que não são visualizados no modo bidimensional, o
vermelho representa o movimento em direção ao
transdutor e o azul o fluxo em direção contrária ao
transdutor........................................................................... 44
FIGURA 24 – Diferenciação de estruturas vascularizadas de não
vascularizadas: A – Ultrassonografia Doppler colorida do
fígado de uma gata jovem sem raça definida, utilizando
transdutor linear de 7,5MHz, com dilatação dos ductos
biliares evidenciada pela ausência fluxo ao Doppler
colorido (setas); B – Ultrassonografia Doppler colorida de
uma neoplasia vesical e, uma cadela adulta da raça
Cocker evidenciando a presença de fluxo sanguíneo
dentro da massa (seta) pelo Doppler................................. 46
1 INTRODUÇÃO
A ultrassonografia Doppler vem sendo aplicada em suas diversas
modalidades desde 1980 e, mais intensamente, por volta de 1990, com constante
evolução dos equipamentos e técnicas possibilitando o estudo não invasivo da
hemodinâmica corporal, como a análise da presença, direção e velocidade do
fluxo sanguíneo em vasos e órgãos (CARVALHO, 2009). Em associação com a
ultrassonografia bidimensional, o Doppler acrescenta informações úteis para o
diagnóstico de enfermidades, bem como para a definição do prognóstico.
A angiografia é o exame tradicionalmente usado para avaliação da
anatomia vascular, neste sentido, a ultrassonografia Doppler vascular apresenta
vantagens por ser uma técnica não invasiva, portátil, que não emprega o uso de
radiação e sem contraindicações para pacientes com falência renal ou alergia a
contrastes, fatores que limitam a utilização da angiografia (GAO et al., 2010).
Acrescenta-se que, o Doppler permite a avaliação da hemodinâmica em tempo
real e a medida de índices hemodinâmicos que podem indicar com maior
precisão, alterações relacionadas às doenças (CARVALHO et al., 2008a).
Contudo esta é uma ferramenta ainda pouco utilizada na medicina
veterinária devido ao custo elevado do equipamento, ao pouco treinamento dos
técnicos e ao restrito conhecimento do médico veterinário, em consequência da
pequena quantidade de dados sobre o assunto na literatura veterinária, quando
comparado aos dados na medicina. Outro fator limitante para o uso da
ultrassonografia Doppler na veterinária é a ausência de colaboração ideal dos
pacientes, uma vez que é necessária sua imobilidade para realização do exame,
que em alguns casos, dependendo do temperamento do animal, só é possível
com o uso de sedativos ou anestésicos, porém o uso destes pode afetar os
resultados.
Assim como no exame ultrassonográfico no modo bidimensional
convencional, para a utilização adequada da ultrassonografia Doppler é
fundamental o amplo conhecimento dos fundamentos físicos da técnica para a
interpretação adequada das imagens e resultados. Para tanto, é necessário saber
diferenciar ecos representativos de artefatos que podem ocorrer com frequência,
assim como o conhecimento detalhado das anatomias topográfica e vascular e os
2
aspectos de imagem dos parâmetros de normalidade e das alterações que podem
ocorrer.
Visando contribuir com informações a cerca do assunto, realizou-se
uma revisão de literatura abordando os princípios físicos da ultrassonografia
Doppler, os tipos disponíveis, a técnica de exame, os artefatos e a interpretação
da imagem Doppler espectral e colorido em pequenos animais.
3
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Princípios físicos da ultrassonografia Doppler
A obtenção de imagens por meio da ultrassonografia emprega técnicas
de transmissão de pulsos e ecos, detecção e exibição (NYLAND et al., 2005).
Pulsos breves de energia ultrassonora, emitidos pelo transdutor se refletem a
partir de interfaces acústicas no organismo e voltam ao transdutor contendo
informações a respeito da amplitude e frequência da onda sonora. A
cronometragem exata do tempo de retorno do eco permite determinar a
profundidade em que este se origina, para determinar qual a posição, a natureza
e o movimento da interface que reflete o pulso (MERRITT, 1999).
O ultrassom convencional de modo bidimensional (modo B) utilliza
apenas as informações sobre amplitude no sinal que se dispersa de volta para
gerar a imagem, e de acordo com a força do eco de retorno a imagem é formada
em tons variáveis de cinza (NYLAND et al., 2005). Alvos em movimento rápido,
como as hemácias na corrente sanguínea, produzem ecos de baixa amplitude
que não podem ser exibidos, resultando em um padrão relativamente anecoico
dentro da luz dos vasos sanguíneos (MERRITT, 1999).
Embora a exibição em escala de cinza baseie-se na amplitude do sinal
de ultrassom que se dispersa de volta, existe informação adicional nos ecos que
retornam, podendo-se empregá-la para avaliar o movimento de alvos móveis.
Quando o som de alta frequência colide com uma interface estacionária, o som
refletido tem essencialmente a mesma frequência ou o mesmo comprimento de
onda do som transmitido (Figura 1A). Contudo, se a interface refletora estiver em
movimento com relação ao feixe sonoro emitido pelo transdutor, como no caso
das células sanguíneas, há uma mudança na frequência do som que se dispersa
pelo objeto em movimento (Figura 1B e 1C). Essa mudança da frequência é
diretamente proporcional à velocidade da interface refletora com relação ao
transdutor, resultando no efeito Doppler (MERRITT, 1999; KING, 2006;
CARVALHO et al., 2008b).
4
FIGURA 1 – Esquema da variação das ondas sonoras transmitidas e emitidas
pelo transdutor em: A – objeto imóvel – reflete a onda com a mesma
frequência que foi emitida, B – objeto com movimentação em direção
ao transdutor – reflete a onda com frequência maior que a emitida, C
– objeto com movimentação em direção contrária ao transdutor –
reflete a onda com frequência menor do que a emitida
Fonte: Adaptado de CARVALHO (2009)
2.1.1 Efeito Doppler
O físico, astrônomo e matemático austríaco Johann Christian Andreas
Doppler, formulou as bases do efeito Doppler, que levou seu nome em 1842. O
efeito Doppler foi descrito pelo cientista a partir da análise da variação da altura
do som do apito do trem em movimento (Figura 2). Ele observou que quando o
trem se aproximava o apito apresentava um som mais agudo, de frequência mais
alta e, quando o trem se afastava, o apito apresentava um som mais grave, de
frequência mais baixa (CARVALHO, 2009).
O efeito Doppler permite quantificar a velocidade do movimento relativo
entre a fonte de um fenômeno periódico, como uma onda eletromagnética ou
onda sonora e o observador (CARVALHO et al., 2008b). O comprimento de onda
observado é maior ou menor, conforme sua fonte se aproxima ou se afasta. No
caso de aproximação, a frequência aparente da onda recebida fica maior que a
frequência emitida, enquanto que, no caso de distanciamento, a frequência
diminui (KING, 2006).
5
FIGURA 2 – Esquema representando o efeito Doppler: alteração da frequência do
apito do trem conforme sua aproximação ou afastamento do receptor
Fonte: Adaptado de CARVALHO (2009)
A relação da frequência do ultrassom que retorna com a velocidade de
reflexão, é descrita pela equação Doppler (NELSON & PRETORIUS, 1988;
MERRITT, 1999; CARVALHO, 2009):
ΔF = (FR – FT) = _2FT . v_
c
onde ΔF é o desvio da frequência Doppler; FR é a frequência do som refletido de
um alvo móvel; FT é a frequência do som emitido pelo transdutor; v é a velocidade
do alvo em direção ao transdutor e c é a velocidade do som no meio, padronizada
em 1,54m/s nos tecidos moles (NELSON & PRETORIUS, 1988; MERRITT, 1999;
CARVALHO, 2009).
O ΔF aplica-se apenas se o alvo estiver movendo-se diretamente para
o transdutor ou para longe dele, em geral abordando o alvo móvel em um ângulo
designado ângulo Doppler. Nesse caso, o ΔF é reduzido em proporção ao
cosseno desse ângulo (NELSON & PRETORIUS, 1988; MERRITT, 1999;
CARVALHO, 2009). Portanto:
ΔF = (FR – FT) = _2FT v . cosθ_
c
onde θ é o ângulo formado pelo eixo do fluxo com o feixe incidente de ultrassom.
Se o ângulo Doppler puder ser medido, é possível estimar a velocidade do fluxo.
6
A estimativa acurada da velocidade do alvo (v) requer a medição exata do desvio
da frequência Doppler e do ângulo de insonação na direção do alvo móvel
(NELSON & PRETORIUS, 1988; MERRITT, 1999; CARVALHO, 2009), assim:
v = __ ΔF . c__
2FT . cosθ
Para melhorar a avaliação, o feixe incidente deve ser orientado o mais
paralelo possível em relação ao vaso para evitar erros no cálculo associados aos
grandes ângulos de incidência (CARVALHO et
al., 2008b). À medida que o
ângulo Doppler, aproxima-se de 90º, o cosseno de θ aproxima-se de zero, não
havendo movimento relativo do alvo na direção do transdutor ou para longe dele e
nenhum desvio de frequência Doppler é detectado (MARTINOLI et al., 1998;
MERRITT, 1999). A magnitude de deslocamento do Doppler é maior quando o
feixe sonoro e o eixo formado pelo vaso são paralelos e o cosseno de θ é igual a
um (Figura 3) (CARVALHO, 2009).
Como o cosseno do ângulo Doppler muda rapidamente quando o
ângulo é maior do que 60º, a correção acurada do ângulo requer que as medições
Doppler sejam feitas em ângulos inferiores a 60º. Acima de 60º, alterações
relativamente pequenas na estimativa do ângulo Doppler, estão associadas a
grandes alterações no cosθ e, portanto, um pequeno erro na estimativa do ângulo
pode resultar em um grande erro na estimativa da velocidade (MERRITT, 1999;
STEWART, 2001; CARVALHO, 2009).
Essas considerações são importantes quando se utilizam instrumentos
Doppler associados ao modo B, visto que a imagem ideal da parede vascular é
obtida quando o eixo do transdutor está perpendicular a ela, enquanto que as
diferenças máximas de frequência Doppler são obtidas quando o eixo do
transdutor e a direção do fluxo estão num ângulo relativamente pequeno
(CARVALHO, 2009).
7
FIGURA 3 – Esquema demonstrando o efeito do ângulo de insonação
e a curva resultante do espectro Doppler em um vaso,
evidenciando a ausência de sinal na posição de
perpendicularidade (90º)
Fonte: Adaptado de CARVALHO (2009)
2.1.2 Processamento do sinal Doppler e exibição
A frequência do ultrassom emitida corresponde a vários MHz e a
frequência do eco recebido pelo equipamento, modificado pelo efeito Doppler,
corresponde a alguns kHz, acima ou abaixo, da frequência de emissão, na
dependência da velocidade e direção do movimento das hemácias (CARVALHO
et al., 2008b). Portanto, essa variação de frequência, chamada desvios de
frequência Doppler, se situa em níveis audíveis pelo ouvido humano e os
aparelhos amplificam e enviam esses sinais para um alto-falante (MERRITT,
1999; CARVALHO, 2009). Esse sinal audível pode ser analisado pelo ouvinte e,
com treino, o operador consegue identificar muitos fluxos característicos
(MARTINOLI et al., 1998).
8
Porém, as variações de amplitude, intensidade e frequência sofridas
pela onda portadora do sinal Doppler deverão ter suas informações extraídas pelo
aparelho mediante o processo chamado demodulação, pois, o sinal de alta
frequência é a onda portadora e as variações da frequência Doppler são
modulações de baixa frequência dessa onda. Assim, os aparelhos de
ultrassonografia eliminam a onda portadora, extraindo apenas as informações de
baixa frequência, cujo processamento nos fornece gráficos de velocidade do fluxo
sanguíneo para interpretação clínica (CARVALHO, 2009).
Nas condições reais, dentro dos vasos as hemácias são muito
numerosas, movimentando-se com diferentes velocidades e ângulos variados.
Assim, os ecos recebidos terão deslocamento de frequências muito variadas e
diversas amplitudes a serem analisadas. Para avaliação deste sinal o aparelho
utiliza os chamados analisadores de frequência, que são circuitos eletrônicos
capazes de separar as diversas frequências existentes no volume de amostragem
e apresentá-las em forma de gráfico (MERRITT, 1999).
O processamento do sinal pelo equipamento realiza a transformação
de várias ondas de frequências diferentes em um “espectro de frequência”,
utilizando um sistema digital e um processo de cálculo matemático, chamado
transformação rápida de Fourier (VAITKUS & COBBOLD, 1988). Este espectro
representa a distribuição de frequência Doppler, representada pelas velocidades
das hemácias, ao longo do tempo, sendo esta a informação que será analisada
clinicamente para a interpretação hemodinâmica (CARVALHO, 2009).
Por esse processo, faz-se um gráfico em escala de cinza tendo no eixo
horizontal o tempo e no vertical as variações de frequência, de tal modo que todas
as frequências encontradas no volume de amostragem em um determinado
tempo estarão representadas (MARTINOLI et al., 1998; SIGEL, 1998). As
frequências mais intensas, refletidas por um número maior de hemácias que se
encontram na mesma velocidade, tendem para o branco e as frequências menos
intensas, refletidas por um menor número de hemácias, tendem para o preto
(CARVALHO et al., 2008b).
9
2.2 Modos de exibição do sinal Doppler
Em contraste com a ultrassonografia bidimensional em escala de cinza,
que exibe a informação de interfaces teciduais, os instrumentos de ultrassom
Doppler são otimizados para exibir informação sobre fluxo, permitindo a avaliação
da hemodinâmica por meio da análise do som emitido, das ondas espectrais de
velocidade e do mapeamento colorido. Assim, existem vários modos de exibição
desta informação, sendo eles Doppler contínuo, Doppler pulsado, Doppler
colorido e Doppler de amplitude (MERRITT, 1999; VIECELLI et al., 2008), que
serão descritos a seguir.
2.2.1 Doppler contínuo
Os primeiros equipamentos de ultrassom utilizavam transdutores de
onda contínua, constituídos por dois cristais piezoelétricos. Um deles funciona
como emissor e o outro, como receptor, não permitindo a realização da imagem
bidimensional. Os circuitos eletrônicos neste tipo de Doppler analisam a diferença
de frequência entre o sinal emitido e o recebido continuamente (CARVALHO,
2009), os feixes que emitem e recebem sobrepõem-se em um volume sensível à
mesma distância do transdutor (MERRITT, 1999).
No Doppler de ondas contínuas, caso haja fluxo sanguíneo ao longo do
feixe ultrassônico, ele será notado, havendo uma variação na frequência do
ultrassom recebido (CARVALHO, 2009). Entretanto, embora a direção do fluxo
possa ser determinada com o Doppler de ondas contínuas, esses dispositivos não
permitem
discriminar
impossibilitando
movimentos
determinar
com
provenientes
precisão
a
de
fonte
várias
do
profundidades,
sinal
detectado,
considerando que todos os alvos em movimento dentro do feixe produzem sinais
Doppler (SIGEL, 1998).
Por outro lado, esses aparelhos são capazes de detectar frequências
de velocidade de fluxo muito elevadas, apesar da desvantagem na falta de
sensibilidade em relação à profundidade da fonte do eco. Na ultrassonografia com
Doppler contínuo, a interpretação é realizada través dos padrões de som emitidos
10
pelos vasos (Figura 4A) e por gráficos (Figura 4B) que representam os traçados
das curvas de velocidade (EVANGELISTA, 2003).
FIGURA 4 – Doppler contínuo: A – foto do transdutor Doppler de ondas
contínuas utilizado para avaliação da artéria poplítea; B –
traçado de velocidade do fluxo da artéria poplítea obtido com
o Doppler contínuo
Fonte: EVANGELISTA (2003)
Desta forma, a ultrassonografia Doppler de ondas contínuas é mais
utilizada na cardiologia, sendo necessária na determinação da gravidade da
insuficiência valvar e de altas velocidades dos fluxos distais às lesões estenóticas.
O feixe deste tipo de Doppler deve conter somente um vaso ou câmara cardíaca,
pois qualquer fluxo sanguíneo será interceptado, apresentando sinal superposto
no equipamento e será registrado, independentemente de sua profundidade
(CARVALHO, 2009).
O Doppler de ondas contínuas também é utilizado em angiologia para
avaliação de vasos sanguíneos superficiais (Figura 4), para identificação de
alterações tanto venosas quanto arteriais (EVANGELISTA, 2003). E, também
pode ser utilizado no leito intra-operatório, para confirmar a presença de fluxo em
vasos superficiais, uma vez que aparelhos de Doppler de ondas contínuas são
portáteis e possuem baixo custo em relação aos outros modos Doppler (SIGEL,
1998; MERRITT, 1999). Além disso, os instrumentos Doppler de onda contínua
foram miniaturizados para permitir seu fácil transporte, sendo empregados como
“estetoscópios” vasculares periféricos para mensuração da pressão sanguínea
(SIGEL, 1998).
11
2.2.2 Doppler pulsado ou espectral
Devido às limitações do Doppler de ondas contínuas, foram
desenvolvidas técnicas de mapeamento pulsado com o objetivo de identificar a
localização espacial das estruturas vasculares, onde o som é transmitido em
pulsos (SIGEL, 1998) e, as imagens em tempo real, assim os sinais resultantes
são apresentados de forma audível e em gráficos simultaneamente (CARVALHO,
2009). Assim como na imagem convencional do modo bidimensional, no
mapeamento Doppler pulsado ou espectral, o som é emitido em pulsos e o
mesmo cristal piezoelétrico funciona como transmissor e receptor (NYLAND et al.,
2005).
O uso de pulsos sonoros permite um intervalo entre a transmissão do
pulso e o retorno do eco, com isso, o volume sensível a partir do qual os dados
são amostrados pode ser controlado em termos de forma, profundidade e posição
(MERRITT, 1999). O volume da amostra a ser avaliada é representado por um
cursor retangular móvel, ajustável pelo operador, que capta os ecos originados do
sangue em movimento que irão atingir o transdutor (CARVALHO, 2009) (Figura
5).
A imagem duplex combina o feixe Doppler pulsado com a imagem
bidimensional em tempo real e, a localização do volume alvo é disposta na tela
em modo bidimensional (SIGEL, 1998; CARVALHO, 2009). A profundidade e o
tamanho do volume de amostra no modo bidimensional possibilitam a localização
precisa da região de interesse, o volume da amostra pode ser movido para dentro
do lúmen de um vaso, ao mesmo tempo em que o observamos em tempo real.
Sobreposto ao volume de amostra está o cursor, que pode ser rotacionado e
alinhado paralelamente a direção do fluxo sanguíneo, para determinar o ângulo
de incidência do feixe transmissor em relação à direção do fluxo (CARVALHO et
al., 2008b).
12
FIGURA 5 – Imagem duplex Doppler da veia cava caudal de um cão
adulto sem raça definida de porte pequeno, utilizando transdutor
linear de frequência de 7,5MHz, evidenciando o volume da
amostra (traços horizontais em verde) e o traçado espectral do
fluxo sanguíneo em função do tempo
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital
Veterinário da Universidade Federal de Goiás
2.2.3 Doppler colorido
Atualmente, a grande maioria dos equipamentos de ultrassom tem a
capacidade
de
apresentar
mapeamentos
coloridos
do
fluxo
sanguíneo
(CARVALHO, 2009). Nos sistemas de obtenção de imagem de fluxo colorido, a
informação sobre fluxo determinada a partir de medições Doppler é exibida como
um aspecto na própria imagem, em sobreposição à imagem em tempo real do
modo bidimensional. Alvos estacionários ou em movimento lento fornecem a base
da imagem em modo bidimensional (MERRITT, 1999) e, as células sanguíneas
em movimento representarão o efeito do desvio Doppler, que fornecerá
informação acerca da presença e da direção do movimento e as alterações na
13
frequência do sinal de eco em relação com a velocidade do alvo (MERRITT, 1999;
VIECELLI et al., 2008).
Ao contrário da técnica de Doppler pulsado, existem diferentes volumes
de amostragem dentro de uma região circunscrita chamada de caixa colorida
(KING, 2006). A área visualizada é dividida em vários pequenos volumes de
amostragem, cada um dos quais é submetido a um processamento isolado. O
sinal obtido para cada um destes elementos de amostragem é codificado por
cores, como uma função de seu movimento na direção do transdutor ou para
longe dele, e o grau de saturação da cor é usado para indicar a velocidade
relativa das hemácias em movimento. Assim, sobre a imagem em tempo real é
apresentada outra imagem, colorida, que representa um mapeamento dos
elementos móveis em relação à intensidade e ao sentido do movimento
(CARVALHO, 2009) (Figura 6).
O tamanho e a posição da caixa colorida no modo bidimensional
dependem do examinador. Dentro da caixa colorida, cada ponto móvel tem uma
tonalidade de vermelho ou azul, em vez de tons de cinza. A direção do fluxo em
relação ao transdutor é ilustrada em uma barra vertical colorida ao lado da
imagem (CARVALHO, 2009).
A obtenção de imagens pelo fluxo Doppler colorido expande a
ultrassonografia dupla convencional ao oferecer capacidades adicionais, pois ela
permite fazer uma estimativa semiquantitativa do fluxo a partir apenas da imagem,
desde que sejam notadas variações no ângulo Doppler (MERRITT, 1999; KING,
2006). A exibição de fluxo em todo o campo de imagem permite observar a
posição e a orientação do vaso de interesse em todos os momentos; o contraste
do fluxo na luz do vaso permite visualizar os vasos pequenos, que são invisíveis
pelos métodos convencionais de obtenção de imagens, e aumenta a visibilidade
de irregularidades da parede (SIGEL, 1998). O Doppler colorido também pode ser
exibido juntamente com o Doppler espectral, sendo denominado tríplex Doppler,
assim as informações obtidas nos dois tipos de exame se completam permitindo
uma maior acurácia no diagnóstico (KING, 2006; CARVALHO, 2009).
14
FIGURA 6 – Imagem Doppler colorido da veia cava caudal e da artéria
aorta de uma cadela adulta sem raça definida de porte
pequeno, utilizando transdutor linear de frequência de
7,5MHz, evidenciando a identificação do fluxo sanguíneo em
tons de vermelho e azul dentro do volume da amostra
(quadrado verde), a barra vertical lateral mostra a direção do
fluxo com relação ao transdutor
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital
Veterinário da Universidade Federal de Goiás
2.2.4 Modo Doppler de amplitude
Uma alternativa para exibir a informação sobre frequência com o fluxo
Doppler colorido é usar um mapa em cores que mostra a potência integrada do
sinal Doppler, em vez de seu desvio médio de frequência. Este modo, também
conhecido como Doppler de potência ou Doppler colorido de energia permite
apresentar mapeamentos por amplitude de sinal para detectar sinais mais fracos
(GUDMUNDSSON et al., 1998; CARVALHO, 2009).
Em contraste com o fluxo Doppler colorido, em que o ruído aparece na
imagem de diferentes cores de acordo com a direção e a velocidade do fluxo, o
15
modo Doppler de potência permite que o ruído seja assinalado como fundo de
somente uma cor homogênea, o laranja, que não interfere muito na imagem
(MERRITT, 1999; CARVALHO, 2009). Isso resulta em aumento significativo da
aplicação dinâmica do scanner, possibilitando ganho efetivo mais alto sem
artefatos e maior sensibilidade para detecção de fluxos lentos, lúmens de
pequenos vasos e avaliação qualitativa da perfusão parenquimal (ROY et al.,
2012), sendo cinco a dez vezes mais sensível que o mapeamento colorido
convencional (VIECELLI et al., 2008).
Como os dados sobre desvio de frequência não são exibidos, esta
técnica reduz significativamente a dependência de ângulo de insonação,
minimizando artefatos de perpendicularidade e não apresenta o efeito aliasing.
Porém a imagem não fornece qualquer informação relativa à direção ou à
velocidade do fluxo (MARTINOLI et al., 1998; ROY et al., 2012).
Entretanto, um estudo in vitro, realizado por GUDMUNDSSON et al.
(1998) com o objetivo de avaliar os efeitos da intensidade do sinal do Doppler de
amplitude em relação ao ângulo de insonação, demonstrou que a intensidade do
sinal reduz significativamente com o ângulo de insonação de 75º, sendo
observada ausência de sinal com ângulo de 90º, conforme esperado em todos os
tipos de Doppler. A intensidade do sinal Doppler também reduz significativamente
com o aumento da profundidade da estrutura a ser analisada (Figuras 7A e 7B).
Portanto, mesmo que o Doppler de amplitude seja menos influenciado pelo
ângulo e não produza artefatos em relação à variação deste, o uso de um ângulo
menor que 60º permite a melhor detecção do sinal Doppler e, consequentemente,
melhor qualidade da imagem.
16
FIGURA 7 – Imagem do Doppler de potência in vitro do fluxo em um tubo de
malha circular evidenciando a ausência de sinal quando é formado um
ângulo de insonação de 90º (seta branca) e a redução da intensidade
do sinal conforme aumenta a profundidade (seta amarela). A –
imagem obtida com alta velocidade de fluxo; B – imagem obtida com
baixa velocidade de fluxo evidenciada pelo aumento do ganho sem a
produção de artefatos
Fonte: Adaptado de GUDMUNDSSON et al. (1998)
2.3 Técnica de exame Doppler
O conhecimento dos princípios físicos do Doppler e dos tipos de
Doppler disponíveis, além de propiciar destreza na utilização do equipamento e
conhecimento detalhado da anatomia topográfica e vascular, é fundamental para
a qualidade do diagnóstico. No entanto, um exame adequado requer ampla
colaboração do paciente para que as imagens obtidas sejam fidedignas (SILVA et
al., 2012).
2.3.1 Preparo do paciente
Em medicina veterinária, questões limitantes para a realização dos
exames dizem respeito a fatores relacionados principalmente ao paciente. Podese citar o temperamento indócil ou agitado, abdômen tenso ou aumento da
sensibilidade dolorosa, padrão respiratório como taquipneia ou dispneia, e a falta
de preparo prévio do paciente, como a presença de gás e conteúdo na cavidade
gástrica e alças intestinais (CARVALHO, 2009).
17
Em seres humanos a obesidade tem sido relatada como um dos
fatores que dificultam a avaliação Doppler (GRANTA et al., 2009; GAO et al.,
2010) o que também se aplica aos pacientes na medicina veterinária
(CARVALHO et al., 2008b).
CARVALHO et al. (2009) evidenciaram os efeitos da mobilidade do
paciente sobre o diâmetro do vaso e a velocidade do sangue, pois estes podem
variar durante o ciclo cardíaco ou com a respiração, o que é demonstrado no
monitor de traçado espectral. Animais taquipneicos ou dispneicos alteram o
traçado espectral, muitas vezes impossibilitando a obtenção de um sinal Doppler
adequado do fluxo sanguíneo no vaso em estudo e produzindo artefatos.
Para realização do exame ultrassonográfico Doppler abdominal o ideal
é que o animal esteja com os pelos limpos, em jejum de sólidos de oito a 12 horas
e tenha recebido fármacos antifiséticos para eliminar os gases do trato
gastrointestinal (NOVELLAS et al., 2007). Em seres humanos também se
recomenda o uso de laxativos para reduzir o conteúdo intestinal (SARQUIS,
2003). A ingestão de líquido antes do exame é desejável, pois permite um melhor
contraste entre o trato gastrointestinal e os outros órgãos abdominais pela
avaliação com modo bidimensional, assim como a bexiga deve estar repleta de
urina (MATTOON et al., 2005).
Antes do exame é realizada tricotomia ampla do local onde o exame
será realizado e a aplicação de gel acústico em abundância, para promover um
melhor contato entre o transdutor e a pele e evitar artefatos de reverberação
(MATTOON et al., 2005; NOVELLAS et al., 2007).
Animais muito inquietos ou agressivos devem ser sedados ou até
mesmo
anestesiados,
porém
deve-se
sempre
considerar
os
efeitos
hemodinâmicos dos fármacos utilizados na hora da interpretação do exame
(CARVALHO, 2009). Muitas vezes, para garantir máxima qualidade do exame,
mesmo animais dóceis precisam ser anestesiados para controlar os movimentos
respiratórios, sendo que alguns autores recomendam que o uso de anestésicos
seja feito sempre que possível (NELSON et al., 2010).
18
2.3.2 Exame Doppler vascular
Para realização da ultrassonografia Doppler, o examinador deve
conhecer não só as características anatômicas do vaso em questão, mas também
os aspectos hemodinâmicos normais para poder detectar as possíveis alterações
(SILVA et al., 2012). A técnica permite diferenciar o padrão Doppler característico
de cada vaso sanguíneo, assim como as mudanças no padrão de ondas que
podem ter significado patológico (CARVALHO et al., 2008a; ZOU et al., 2012).
O exame Doppler vascular deve seguir um protocolo de estudo
preestabelecido, o qual pode variar de acordo com o vaso em questão e variáveis
individuais, como condições de preparo, temperamento e tamanho do animal. Em
geral, utilizam-se transdutores de 4MHz ou 5MHz para a pesquisa de vasos mais
profundos, para cães obesos ou de porte grande. Para cães menores e gatos
transdutores de 7MHz a 12MHz são recomendados por fornecer melhor resolução
de imagem, principalmente para avaliação de vasos superficiais (MATTOON et
al., 2005; CARVALHO, 2009).
Para avaliação dos vasos abdominais, o posicionamento do animal
pode variar, dependendo da preferência e experiência do examinador
(CARVALHO, 2009). Porém, recomenda-se que o animal seja posicionado em
decúbito lateral, pois esta posição permite maior proximidade dos vasos com o
transdutor e auxilia a evitar alças intestinais preenchidas por gás. Além disso, a
posição lateral é mais confortável em relação ao decúbito dorsal, fazendo que o
animal se movimente menos durante o exame (SPAULDING, 1997).
A varredura deve ser realizada tanto do lado direito quanto do lado
esquerdo do abdômen, e devem ser feitos cortes dos vasos em múltiplos planos
para sua avaliação (SPAULDING, 1997). Em linhas gerais, procede-se o exame
em modo bidimensional, obtendo-se imagens em planos longitudinais e
transversais, observando-se os aspectos ecográficos referentes à espessura da
parede, ao conteúdo luminal, ao diâmetro e à reação do vaso à pressão manual
do transdutor (CARVALHO et al., 2008a).
No exame bidimensional os vasos sanguíneos abdominais têm
estrutura tubular com paredes finas e bem definidas em plano longitudinal (Figura
8A). As paredes são paralelas hiperecoicas e com aparência linear. Em plano
19
transversal, os vasos podem aparecer com aspecto oval ou circular (Figura 8B) e
alguns sofrem alterações na morfologia quando submetidos à compressão. A
presença de sangue no lúmen confere ao conteúdo vascular um aspecto
anecoico, característico das estruturas que não possuem eco, isto é, não
transmitem onda sonora. Porém, quando o fluxo sanguíneo é lento e o diâmetro
do vaso é grande o suficiente, podem-se observar pontos hiperecoicos que se
movimentam e correspondem às células sanguíneas (SPAULDING, 1997;
CARVALHO, 2009).
FIGURA 8 – Aspecto ultrassonográfico em modo bidimensional dos vasos
sanguíneos em uma cadela adulta da raça Beagle, utilizando
transdutor linear com frequência de 7,5MHz: A – corte
longitudinal da veia esplênica (seta) evidenciando as paredes
paralelas hiperecoicas e conteúdo luminal anecoico; B – Corte
transversal da veia esplênica (seta) evidenciando seu aspecto
circular com parede hiperecoica e conteúdo luminal anecoico
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital Veterinário
da Universidade Federal de Goiás
Usando o modo Doppler colorido é possível determinar a presença ou
ausência de fluxo no vaso (VIECELLI et al., 2008). Os parâmetros coloridos
devem ser ajustados para que o lúmen do vaso esteja preenchido somente com
uma cor, sem ambiguidade de sinal detectado, e a informação colorida não
ultrapasse o lúmen vascular, mas que o mesmo esteja todo preenchido com cor
(CARVALHO, 2009).
Por fim, usando a técnica Doppler pulsado, um traçado pode ser obtido
colocando-se o volume de amostra em uma porção específica do vaso, se este
20
estiver livre de artefatos, a imagem deverá ser congelada e, após correção do
ângulo, deve-se proceder à análise da morfologia das ondas (CARVALHO et al.,
2008a).
O traçado espectral permite o estudo da morfologia das ondas Doppler
e a documentação dos eventuais achados patológicos (CARVALHO et al., 2008a),
visto que, cada vaso possui uma assinatura particular, ou seja, um traçado
característico, que permite sua identificação e a observação de alterações
patológicas (MERRITT, 1999).
2.3.3 Controles do aparelho para uso do Doppler
Os equipamentos modernos permitem o uso de vários processos de
otimização das imagens, além de demonstrar simultaneamente a imagem em
modo bidimensional em tempo real, os gráficos de velocidade do Doppler pulsado
e o mapeamento Doppler colorido. Com isso, há maior demanda de tempo de
processamento da imagem, podendo ocorrer redução da resolução temporal das
imagens obtidas (CARVALHO, 2009).
Os parâmetros e ajustes de processamento de sinal podem ser
modificados, permitindo ao examinador explorar os recursos do equipamento para
melhorar a qualidade da imagem (CARVALHO, 2009). Entretanto, estes devem
ser utilizados corretamente, pois podem interferir na imagem formada e nos
índices hemodinâmicos, levando ao erro de interpretação (STEWART, 2001).
Os principais controles do aparelho para processamento do sinal
Doppler são a frequência Doppler, o volume da amostra, a velocidade de
varredura, o ganho, o ângulo Doppler, a frequência de repetição de pulso, os
filtros de parede e a linha de base (MERRITT, 1999; CARVALHO et al., 2009).
Estes serão discutidos em detalhes a seguir.
a) Frequência Doppler
Conforme a frequência do transdutor aumenta, a sensibilidade do
Doppler melhora, mas a atenuação pelo tecido também aumenta, resultando em
menor penetração, devendo haver equilíbrio cuidadoso das exigências de
21
sensibilidade e penetração (MERRITT, 1999). Este efeito foi demonstrado pelo
estudo in vitro com o Doppler de potência realizado por GUDMUNDSON et al.
(1998), no qual foi observado menor intensidade do sinal no Doppler de amplitude
conforme aumentava a profundidade do fluxo (Figura 7).
Como muitos vasos abdominais situam-se vários centímetros abaixo da
superfície, em geral são necessárias frequências Doppler na faixa de 5,0 MHz a
7,5 MHz para que a penetração seja adequada. No entanto, para avaliação de
vasos superficiais podem ser utilizadas frequências maiores entre 10 MHz e 12
MHz (MATTOON et al., 2005; CARVALHO, 2009).
b) Tamanho do volume da amostra
O volume da amostra determina o intervalo receptivo do equipamento
aos ecos obtidos pela variação de frequência Doppler, permitindo a análise de
volumes maiores ou menores dentro do vaso a ser estudado (MERRITT, 1999;
CARVALHO, 2009).
No sistema Doppler pulsado, o mapeamento de frequências é realizado
numa determinada porção do objeto amostrado a uma profundidade determinada
(CARVALHO et al., 2008a). O comprimento do volume da amostra Doppler pode
ser controlado pelo operador e a largura é determinada pelo perfil do feixe
(CARVALHO, 2009). Porém, situações nas quais o objeto de análise é extenso ou
maior que o volume da amostragem, o sinal Doppler obtido será representado
somente por uma parte do objeto (MERRITT, 1999).
Os métodos mais utilizados para medir o fluxo sanguíneo em um
vaso utilizando o Doppler espectral são o método de insonação uniforme, no
qual o lúmen inteiro do vaso fica incorporado no volume amostrado (Figura 9A);
e o método de máxima velocidade, no qual o volume amostrado é colocado no
centro do vaso e corresponde a aproximadamente metade do diâmetro do vaso
(Figura 9B) (CARVALHO, 2009).
22
FIGURA 9 – Imagem ultrassonográfica duplex Doppler da veia cava caudal
(VCC) e da artéria aorta de uma cadela adulta sem raça definida
de porte pequeno, utilizando transdutor linear de frequência de
7,5MHz, demonstrando o volume da amostra: A – método de
insonação uniforme do Doppler espectral, no qual o volume da
amostra (traços horizontais em verde) seleciona todo o lúmen
vascular; B – método de velocidade máxima do Doppler espectral,
no qual o volume da amostra é posicionado centralmente no
lúmen do vaso; C – caixa colorida (quadrado verde) que
representa o volume da amostra no Doppler colorido
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital Veterinário da
Universidade Federal de Goiás
O sangue normalmente flui mais rapidamente próximo à região central
do lúmen vascular e mais lentamente próximo às paredes. O perfil do fluxo é
diferente nas artérias e veias, e varia com o tamanho e a localização do vaso.
Artérias mais largas têm perfil de fluxo diferente das artérias menores
(CARVALHO et al., 2009).
Essa diferença faz com que a amostragem realizada num pequeno
volume, possa variar o perfil espectral, ou seja, sua distribuição de velocidade, do
centro para a periferia do vaso. Para estes casos, desenvolveu-se um refinamento
tecnológico denominado sistema multigate, que em sua configuração apresenta
várias unidades de análise em paralelo, as quais adquirem sinais isolados de
deslocamento Doppler em volumes de amostragem diferentes. Com isso, podemse analisar simultaneamente sinais de vasos localizados em profundidades
diferentes do corpo ou, mantendo contíguos os diversos volumes de amostragem,
cobrir toda a área de secção de um vaso calibroso, obtendo a média de
amostragem de velocidades ou perfil de fluxo (CARVALHO, 2009).
Porém, na maioria dos casos, a análise dos sinais Doppler espectral
exige que o volume da amostra seja ajustado para excluir ao máximo possível a
23
proximidade das paredes vasculares devido à alteração na velocidade do fluxo
nessa região, que pode gerar artefatos. O ideal é utilizar o centro do vaso para
obtenção da amostra, de forma que o fluxo sanguíneo não fique perpendicular ao
feixe sonoro nesta área. Amostras menores produzem amostras mais precisas,
sendo possível ampliar a janela em grandes vasos ou naqueles com fluxo mais
lento (MERRITT, 1999; KING, 2006).
No Doppler colorido, a região de amostragem, denominada caixa
colorida (Figura 9C) deverá ser a menor possível e restrita à área de maior
interesse, a fim de melhorar a taxa de quadros e a resolução espacial (GAO et al.,
2010), além de minimizar erros de processamento provocados pela pulsação
transmitida pelas estruturas ao redor do vaso ou por movimentos do paciente.
Quanto menor for a janela de cor, mais rápida será a taxa de quadro e vice-versa
(CARVALHO, 2009).
c) Velocidade de varredura
Este ajuste determina a velocidade com que as curvas de velocidade
são exibidas na tela, permitindo maior ou menor detalhamento temporal das
velocidades de fluxo. O controle da velocidade de varredura deverá ser ajustado,
conforme a frequência cardíaca do paciente, porém levando em consideração que
o excesso de velocidade poderá provocar artefatos como o aliasing que será
discutido posteriormente (CARVALHO, 2009).
d) Ganho
Este controle regula a amplificação do sinal recebido e necessita de
ajuste adequado para evitar ecos falsos ou ruídos indesejáveis. A função ganho
amplifica a potência geral dos ecos processados na janela do fluxo colorido ou na
linha de tempo do Doppler espectral (MERRITT, 1999; CARVALHO, 2009). O
ajuste inadequado e excessivo de ganho durante o exame Doppler produz sinais
em áreas onde não há fluxo sanguíneo, chamados de fluxo artefatual, mostrando
uma imagem de “extravasamento” com pixels coloridos extraluminais no modo
colorido (Figuras 10A e 10B) e “borramento espectral” no modo Doppler pulsado
(MARTINOLI et al, 1998).
24
FIGURA 10 – Imagem Doppler colorido do rim esquerdo de uma cadela adulta
sem raça definida de pequeno porte, utilizando transdutor linear
de frequência de 7,5MHz, demonstrando o artefato do ganho: A –
o uso de ganho excessivo promove a formação de pixels
extraluminais, que são pontos coloridos na imagem que não
correspondem ao fluxo sanguíneo; B – reduzindo-se o ganho os
pixels extraluminais desaparecem e fica apenas a imagem
colorida que corresponde ao fluxo sanguíneo nos vasos
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital Veterinário da
Universidade Federal de Goiás
Em estudo realizado in vitro por MARTINOLI et al. (1998) avaliou-se a
influência do ganho no sinal do Doppler espectral e colorido. Quando o ganho foi
aumentado ao máximo, a imagem foi falsamente iluminada por artefatos, sendo o
tecido circundante incorporado pelo vaso, assim como, com a redução do ganho
foi observado redução do sinal e desaparecimento do fluxo visível em vasos
menores. Portanto, recomenda-se aumentar o ganho até o aparecimento dos
artefatos e, em seguida, reduzir o ganho até que os pontos extraluminais
desapareçam, para assim poder trabalhar com o maior ganho possível sem
artefatos e sem reduzir o sinal de vasos menores.
e) Ângulo Doppler
Ao fazer medições Doppler, é aconselhável corrigir o ângulo Doppler
antes de realizar as medidas de velocidade, pois a estimativa da velocidade
obtida com o Doppler só é acurada se a medição do ângulo Doppler também for
25
(STEWART, 2001; CARVALHO et al., 2008b). Isso é particularmente válido
quando o ângulo Doppler é maior que 60º. Em geral, é melhor manter o ângulo
Doppler em 60º ou menos, porque pequenas alterações mesmo acima de 60º
resultam em mudanças significativas na velocidade calculada e, portanto,
medições inexatas resultam em erros muito maiores nas estimativas de
velocidade do que erros semelhantes em ângulos Doppler menores (MERRITT,
1999; ROY et al., 2012).
Esta relação foi demonstrada pelo estudo in vitro realizado por
GUDMUNDSON et al. (1998), no qual houve redução significativa do sinal no
Doppler de amplitude com ângulo de 75º e ausência de sinal com ângulo de 90º
(Figura 7). Em estudo realizado in vitro por STEWART (2001) com Doppler
espectral, foram observadas alterações estatisticamente significantes nas
velocidades quando medidas em ângulo de 40º e em ângulo de 70º, sendo que no
ângulo de 40º as velocidades calculadas foram mais representativas da
velocidade real.
Caso o eixo do ângulo de insonação entre o vaso sanguíneo e o feixe
ultrassônico esteja perpendicular um em relação ao outro, então não haverá sinal
Doppler detectável. O vaso deveria ser observado em outra posição para obter
um ângulo mais agudo (MARTINOLI et al., 1998; ROY et al; 2012). Se isto não for
possível, devem-se utilizar transdutores lineares com feixes sonoros que emitam
ondas em ângulo mais agudo, ao passo que a imagem bidimensional permanece
a mesma (CARVALHO, 2009).
f) Frequência de repetição de pulso (PRF)
No Doppler pulsado, a amostragem possui uma frequência específica
de pulsação, denominada frequência de repetição de pulso (PRF), que determina
a frequência máxima detectável pelo equipamento. O ajuste deste controle
determina a frequência de pulsação do feixe de mapeamento Doppler, definindo
os limites de velocidades que podem ser amostrados sem a ocorrência de
artefatos (CARVALHO, 2009).
Se a PRF estiver muito baixa, ocorrerá aliansing e um mosaico de
cores pode falsear uma turbulência e criar uma falsa interpretação de estenose.
No caso de PRF muito elevada, lacunas coloridas ilegítimas irão aparecer e imitar
26
uma trombose ou obstrução. O ajuste correto permite uma aparência normal e
homogênea do sinal do fluxo (STEWART, 2001; GAO et al., 2010).
Em estudo realizado por STEWART (2001) foi observada uma relação
entre o ângulo Doppler e a PRF, sendo observada maior ocorrência de artefatos
associados a PRF em ângulo de 70º do que no ângulo de 40º. Assim, quanto
maior o ângulo, mais a PRF influencia na formação de aliasing.
De modo a assegurar que as amostras originam-se apenas de uma
profundidade selecionada ao usar-se um sistema Doppler de onda pulsada, é
necessário esperar o eco proveniente da área de interesse antes de transmitir o
próximo pulso. Isso limita a taxa com que cada pulso pode ser gerado, sendo
necessária uma PRF mais baixa para uma profundidade maior (CARVALHO et
al., 2008b).
Devido à velocidade característica e individual de cada leito vascular,
não há uma PRF padrão para ser utilizada durante o exame. O examinador
deverá ajustar este parâmetro visando adquirir gráficos de onda sem
ambiguidades e com dimensões adequadas à análise de leito vascular estudado
(MERRITT, 1999). Em geral, alta PRF é aplicada para evitar o aliasing em regiões
de alta velocidade de fluxo sanguíneo e baixa PRF é necessária para detecção de
fluxos mais lentos (GAO et al., 2010).
g) Filtros de parede
Os instrumentos Doppler detectam movimento não apenas do fluxo
sanguíneo, mas também de estruturas adjacentes, provenientes de movimentos
dos vasos e das partes moles, causados pela respiração e/ ou movimentação do
paciente. Para que esses sinais de baixa frequência não sejam exibidos, a
maioria dos instrumentos contém filtros “passa-alta” ou filtros “de parede”, que
eliminam os ruídos de baixa frequência, acima e abaixo da linha de base, para
que estes não sejam visíveis nem audíveis no espectro Doppler. Na avaliação
colorida, o filtro de parede elimina os sinais de baixa frequência excessivos e
desnecessários, provocados durante a respiração e movimentação dos pacientes,
bastante comum no exame veterinário (CARVALHO, 2009).
Embora efetivos na eliminação de ruídos de baixa frequência, o uso
impróprio desse controle pode remover sinais de fluxo de baixa velocidade,
27
resultando em erro de interpretação. Em certas situações clínicas, a medição
dessas velocidades mais lentas de fluxo é importante e, com a escolha do filtro de
parede inadequado, o fluxo venoso de baixa velocidade pode não ser detectado e
o fluxo diastólico de baixa velocidade em certas artérias também pode não ser
exibido, resultando em erros no cálculo de índices Doppler (STEWART, 2001).
Em estudo realizado por STEWAT (2001) concluiu-se que os filtros de
parede também são influenciados pelo ângulo Doppler, sendo que os efeitos
produzidos pelo uso deste controle são menores em um ângulo de 40º do que
num ângulo de 70º. De acordo com MERRITT (1999) o filtro deve ser mantido no
nível prático mais baixo, que costuma estar na faixa de 50 a 100 Hz.
h) Linha de base
A linha de base ajusta o ponto do espectro em que o traçado de
velocidade corresponde a zero, ou seja, ausência de deslocamento Doppler para
uma mesma PRF. A modificação da linha de base é utilizada para incluir fluxo
sanguíneo de velocidade mais elevada e permite eliminar o aliasing sem aumento
da PRF (CARVALHO, 2009) (Figuras 11A e 11B).
FIGURA 11 – Traçado espectral da artéria aorta de uma cadela adulta sem
raça definida de porte pequeno, com transdutor linear de
frequência de 7,5MHz, mostrando os efeitos do posicionamento
da linha de base: A – traçado espectral com artefato; B –
traçado espectral corrigido pelo deslocamento da linha de base
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital Veterinário
da Universidade Federal de Goiás
28
Portanto, para realizar exames de qualidade, o operador deverá ter
bom conhecimento dos controles do equipamento, pois assim poderá controlar os
artefatos de imagem frequentemente encontrados durante os exames em
animais, principalmente nas técnicas Doppler, devido à alta frequência cardíaca e
constante movimentação dos pacientes (CARVALHO, 2009).
2.4 Artefatos da técnica Doppler
Embora muitos dos artefatos associados à obtenção de imagens pelo
modo
B,
como
sombreamento
e
reverberação,
sejam
encontrados na
ultrassonografia Doppler, a detecção e a exibição da informação sobre frequência
relacionada com alvos móveis acrescentam um conjunto de considerações
técnicas especiais com relação aos artefatos gerados pelo Doppler. Na prática
clínica, é importante conhecer a fonte desses artefatos e entender sua influência
sobre a interpretação das medidas de fluxo obtidas (MERRITT, 1999; CARVALHO
et a., 2008b; GAO et al., 2010). As principais fontes de artefatos Doppler serão
discutidas a seguir.
a) Alargamento espectral
A presença de grande número de frequências diferentes em
determinado momento no ciclo cardíaco resulta no chamado alargamento
espectral (MERRITT, 1999). Isso geralmente é observado em vasos com
estreitamento importante e turbulência de fluxo, refletindo estenose vascular
significativa (CARVALHO, 2009).
O ganho excessivo do sistema ou alterações na variação dinâmica da
exibição em escala de cinza do espectro Doppler, pode resultar em alargamento
espectral; o oposto pode mascarar o alargamento do espectro Doppler, levando a
um diagnóstico incorreto. O alargamento espectral também pode ser produzido
pela seleção de um volume da amostra excessivamente grande ou pela
colocação do volume da amostra muito perto da parede vascular (Figuras 12A e
12 B), onde as velocidades são menores (MERRITT, 1999).
29
FIGURA 12 – Imagem ultrassonográfica tríplex Doppler da artéria esplênica de
uma cadela adulta sem raça definida de porte médio, utilizando
transdutor linear de frequência de 7,5MHz. A – artefato de
alargamento espectral devido ao posicionamento do volume da
amostra muito próximo a parede do vaso; B – imagem corrigida pelo
reposicionamento do volume da amostra no centro do vaso
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital Veterinário da
Universidade Federal de Goiás
b) Aliasing
Este é um artefato que surge da ambiguidade na medição de altos
desvios de frequência Doppler (MARTINOLI et al., 1998). Se a PRF for inferior ao
dobro do desvio máximo de frequência produzido pelo movimento do alvo,
denominado limite de Nyquist, serão exibidos desvios de frequência mais baixos
que os existentes de fato, ocorrendo o aliasing, que resulta no erro da informação
sobre a velocidade (NELSON & PRETORIUS, 1988). Devido à necessidade de
FRP baixas para alcançar vasos profundos, os sinais de artérias abdominais
profundas tendem ao aliasing se as velocidades forem altas (MERRITT, 1999).
No feixe Doppler espectral com aliasing, parte do espectro que está
acima do limite superior fica cortada e aparece erroneamente no lado oposto da
linha de base, como a continuação do espectro propriamente dita. A altura do pico
transferido é o dobro do que deveria ser se estivesse no lado correto (MARTINOLI
et al., 1998; CARVALHO, 2009) (Figuras 13A e 13B).
30
FIGURA 13 – Imagem triplex Doppler renal de uma cadela adulta sem raça
definida de porte pequeno, utilizando transdutor linear de 7,5MHz. A –
fluxo sanguíneo das artérias renais arqueadas com artefato de
aliasing no traçado espectral, é possível identificar a ponta do pico do
espectro no lado contrário da linha de base; B – imagem corrigida
pelo aumento da PRF
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital
Veterinário da Universidade Federal de Goiás
Nas imagens de Doppler colorido, fluxos com alta velocidade, que está
acima do limite de Nyquist, acima da tonalidade mais clara da cor em questão o
fluxo aparece com uma cor incorreta, que codifica a direção oposta do fluxo, ou
seja, azul em vez de vermelho (Figura 14A), resultando em um padrão de cor
concêntrico (MARTINOLI et al., 1998; CARVALHO, 2009). Estudo realizado por
STEWART (2001) demonstrou que o Doppler colorido é mais susceptível ao
aliasing devido à baixa PRF do que o Doppler espectral.
Na prática, as soluções possíveis para reduzir os efeitos deste artefato
seriam aumentar a PRF (Figura 14B) ou reduzir o ângulo Doppler, diminuindo o
desvio de frequência; deslocar a linha de base; ou ainda reduzir a frequência do
transdutor (MERRITT, 1999; CARVALHO, 2009).
31
FIGURA 14 – Imagem Doppler colorido da aorta e da veia cava caudal de uma
cadela adulta sem raça definida de porte pequeno, utilizando
transdutor linear de frequência de 7,5MHz: A – presença de aliasing
produzindo uma inversão de cor no lúmen do vaso; B – imagem
corrigida com o aumento da PRF
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital Veterinário
da Universidade Federal de Goiás
c) Espelho
Este artefato ocorre quando abaixo do espectro normal, o mesmo pode
também ser visto simultaneamente do outro lado da linha de base com menor
intensidade, assim a linha de base se comporta como um espelho (Figuras 15A e
15B). Este artefato desaparece reduzindo o ganho do Doppler. Se o fundo do
espetro não estiver preto, mas cinza ou acinzentado, também o ganho do Doppler
deve ser reduzido (CARVALHO et al., 2008a; CARVALHO, 2009).
32
FIGURA 15 – Imagem duplex Doppler da aorta abdominal de uma cadela adulta
sem raça definida de porte pequeno, utilizando transdutor linear de
frequência de 7,5MHz. A – imagem com artefato de espelho: o
traçado espectral é refletido pela linha de base se forma acima e
abaixo desta; B – imagem corrigida pelo aumento do ganho.
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital
Veterinário da Universidade Federal de Goiás
2.5 Interpretação do sinal Doppler
Na maioria das vezes, a ultrassonografia Doppler, seja no modo
pulsado ou no modo colorido, é utilizada em associação com a ultrassonografia
bidimensional (SILVA et al., 2012). Esta associação é denomina duplex quando
associa o modo B com o modo Doppler espectral, e tríplex quando associam os
três modos de processamento ao mesmo tempo. Com isso é possível obter
informações anatômicas e funcionais ao mesmo tempo, sendo que uma técnica
complementa o diagnóstico da outra (KING, 2006; CARVALHO, 2009).
Os componentes dos dados Doppler que têm de ser avaliados tanto em
imagens espectrais como de fluxo colorido incluem o desvio da frequência
Doppler e amplitude, o ângulo Doppler, a distribuição espacial de frequências
através do vaso e a variação temporal do sinal (MARTINOLI et al., 1998;
STEWAT, 2001). Como o sinal Doppler em si não tem significado anatômico, o
examinador deve interpretá-lo e então determinar sua relevância no contexto da
imagem (MERRITT, 1999; CARVALHO et al., 2012).
33
Será discutida apenas a interpretação do Doppler espectral e do
Doppler colorido, por estes trazerem um maior número informações clínicas em
relação aos outros tipos de Doppler. Além disso, são mais utilizados na rotina
veterinária pelo fato se serem associados ao exame bidimensional ao contrário do
Doppler de ondas contínuas, e por serem mais acessíveis em relação ao Doppler
de amplitude.
2.4.1 Interpretação da imagem com Doppler espectral
No Doppler espectral, os dados sobre o desvio Doppler são
representados na forma de gráficos, como um espectro temporal do sinal que
retorna. O tempo decorrido fica no eixo horizontal ou linha de base e, a frequência
de deslocamento Doppler, pode ser vista no eixo vertical (KING, 2006;
CARVALHO, 2009). A detecção de desvio da frequência Doppler indica
movimento do alvo, que na maioria dos casos está relacionado com a presença
de fluxo. O sinal de desvio da frequência, positivo ou negativo, indica a direção do
fluxo com relação ao transdutor (MERRITT, 1999; CARVALHO et al., 2008b).
O traçado na linha de base horizontal indica o ponto zero de frequência
de deslocamento, representando ausência de fluxo no eco retornado (VAITKUS &
COBBOLD, 1988). Por convenção, o traçado espectral é disposto acima do zero
da linha de base (desvio positivo) quando a frequência do eco retornado é maior
do que a frequência transmitida e, o fluxo encontra-se na direção do transdutor
(Figura 16A). Um traçado disposto abaixo da linha de base (desvio negativo)
indica que o fluxo está direcionado no sentido contrário ao transdutor e a
frequência retornada é menor do que a frequência de insonação (Figura 16B)
(CARVALHO et al., 2008a; CARVALHO, 2009).
34
FIGURA 16 – Traçados do Doppler espectral de uma cadela adulta sem raça
definida de porte pequeno, utilizando transdutor linear de 7,5
MHz, evidenciando a direção de fluxo: A - da artéria aorta acima
da linha de base – fluxo em direção ao transdutor; B - da veia
cava caudal abaixo da linha de base – fluxo em direção oposta
ao transdutor
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital
Veterinário da Universidade Federal de Goiás
O espectro resultante de frequência Doppler exibe a variação existente
das frequências Doppler com o tempo no volume da amostra, com o invólucro do
espectro representando as frequências máximas presentes em dado momento no
tempo e a largura do espectro em algum ponto indicando a variação das
frequências presentes. O aumento da largura determinado pelo alargamento de
janela espectral ocorre quando grande número de frequências diferentes está
presente em qualquer ponto em particular (MERRITT, 1999).
O brilho, representado na escala de cinza, também é usado para
representar amplitude de cada componente de frequência, indicando a quantidade
de células sanguíneas que viajam a uma velocidade particular. Quanto maior o
brilho do traçado espectral de um local, tendendo para o branco, maior o número
de células que passaram àquela velocidade no momento específico da
amostragem (VAITKUS & COBBOLD, 1988; CARVALHO, 2008).
Durante o exame com Doppler pulsado, a frequência de deslocamento
Doppler não é disposta somente graficamente, pois também são audíveis (SIGEL,
1998). As artérias têm som parecido com um assovio, enquanto as veias
possuem som parecido com o vento soprando continuamente (CARVALHO et al.,
2008a). A intensidade do som audível é diretamente proporcional à quantidade de
35
células sanguíneas em movimento. A altura do som depende do deslocamento de
frequência Doppler, quanto maior a velocidade do fluxo sanguíneo, mais larga a
frequência de deslocamento Doppler, mais audível se torna o som (CARVALHO,
2009).
a) Perfis ou curvas de velocidade de fluxo
Os fluxos sanguíneos podem ser caracterizados em laminar e
turbulento (CARVALHO, 2009). Na maioria dos vasos o fluxo sanguíneo é
laminar, com o sangue movendo-se em finas camadas concêntricas ou lâminas,
as camadas centrais apresentam fluxo mais rápido, ao passo que forças de atrito
causam perda de energia e promovem a formação de camadas mais lentas
próximas à parede do vaso. As hemácias movem-se em velocidade uniforme e na
mesma direção (CARVALHO et al., 2008b). Os perfis de velocidade de fluxo tipo
laminar são classificados em três tipos: achatado, semiparabólico e parabólico
(Figura 17) (CARVALHO, 2009).
O perfil de velocidade de fluxo achatado ocorre nas artérias mais
calibrosas, como na aorta, onde a velocidade do sangue é aproximadamente a
mesma no centro do vaso e próximo à sua parede (CARVALHO et al., 2008b;
CARVALHO et al., 2009). A grande maioria das células sanguíneas move-se a
uma velocidade uniforme, embora a distribuição da velocidade seja muito estreita
através do lúmen vascular (Figura 17A). Como resultado, a curva espectral de
velocidade é caracterizada por uma linha fina na sístole, que promove um espaço
nítido chamado janela espectral ou janela sistólica (CARVALHO, 2009).
O perfil de velocidade de fluxo semiparabólico ocorre nas artérias
menores, como na artéria lineal, onde o sangue que se movimenta centralmente
tem velocidade mais alta quando comparado àquele próximo da parede do vaso
(Figura 17B), então, a distribuição da velocidade é ampla através do lúmen
vascular (CARVALHO et al., 2008b). A janela espectral não pode ser vista durante
a sístole no monitor espectral, porque as células do sangue com variedade de
velocidades fluem através do volume de amostragem (CARVALHO, 2009).
O perfil de velocidade de fluxo parabólico ocorre nas artérias de
tamanho médio, como no tronco celíaco, onde o fluxo é semelhante ao perfil de
velocidade do fluxo achatado no centro do vaso, isto é, as células se movimentam
36
de maneira uniforme; no entanto, o fluxo é mais similar ao perfil de velocidade do
fluxo semiparabólico nas regiões periféricas do vaso. A distribuição da velocidade
através do lúmen vascular tem amplitude intermediária (Figura 17C) (RIESEN et
al., 2002; CARVALHO et al., 2008b).
FIGURA 17 – Esquema representando os perfis de velocidade de fluxo
sanguíneo dentro de um vaso: A – perfil de velocidade de
fluxo achatado; B – perfil de velocidade de fluxo
semiparabólico; C – perfil de velocidade de fluxo parabólico
Fonte: CARVALHO et al. (2008b)
O fluxo turbilhonado ou turbulento ocorre sobrepondo-se ao fluxo
laminar em ocasiões em que há alteração de tamanho do vaso, velocidade do
fluxo ou viscosidade do sangue. Geralmente, isso se dá em nível das bifurcações,
curvas ou ramos, quando ampla distribuição de velocidade, isto é, espectro largo,
ou mesmo o fluxo reverso está presente; e quando células com grande gama de
velocidades estão representadas (CARVALHO, 2009; SOLANO et al., 2010).
b) Morfologia das ondas Doppler
A perfusão de cada órgão determina o estado do seu leito vascular,
que, por sua vez, afeta as características de fluxo dos vasos adjacentes. O
contorno da linha de frequência de deslocamento Doppler máxima corresponde
ao tempo de variação de máxima velocidade de fluxo dentro do vaso
(CARVALHO et al., 2008a).
37
Cada contração cardíaca causa um impulso no fluxo sanguíneo e
resulta na distensão das artérias. O fluxo diastólico reverso ocorre porque o
sangue é rebombeado da aorta com velocidade refletida de alta impedância do
leito vascular periférico dos membros posteriores. À medida que o diâmetro
vascular retorna ao normal, a energia repercutida fornece o potencial necessário
para promover fluxo contínuo durante a diástole. O fluxo sanguíneo das artérias
que supre os órgãos parenquimatosos, como rins, fígado e baço, que requerem
perfusão constante e apresentam fluxo contínuo, gradualmente decrescente no
período diastólico e sem fluxo diastólico reverso (CARVALHO, 2009).
Os diversos padrões de fluxo demonstrados pelo mapeamento
espectral serão detalhados nos parágrafos seguintes.
O padrão de fluxo de alta resistividade (Figura 18) é caracterizado por
alta pulsabilidade e alta resistividade de fluxo, observado pela presença de picos
sistólicos finos (afilados) e fluxo reverso no início da diástole (CARVALHO, 2009),
este tipo de fluxo é observado na aorta (CARVALHO et al., 2008a; CARVALHO et
al., 2009).
FIGURA 18 – Traçado espectral do padrão de velocidade de fluxo sanguíneo
de alta resistividade da artéria aorta em uma cadela adulta sem
raça definida de porte pequeno, utilizando transdutor linear de
frequência de 7,5MHz (seta – fluxo reverso, 1 – pico da
velocidade sistólica, 2 – velocidade diastólica final)
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital Veterinário
da Universidade Federal de Goiás
O padrão de fluxo de baixa resistividade (Figura 19) é caracterizado por
baixa pulsabilidade e baixa resistividade de fluxo, com a presença de picos
sistólicos amplos e contínuos e alta velocidade de fluxo na diástole com
velocidade decrescente (CARVALHO, 2009). As artérias de baixa resistividade,
38
como a artéria renal, suprem órgãos que possuem uma demanda contínua de
sangue (CARVALHO et al., 2009; CARVALHO et al., 2008a).
FIGURA 19 – Traçado espectral do padrão de velocidade de fluxo sanguíneo de
baixa resistividade da artéria renal (1 – pico da velocidade sistólica,
2 – velocidade diastólica final)
Fonte: Adaptado de CARVALHO et al. (2008a)
O padrão de fluxo de resistividade intermediária (Figura 20) é
caracterizado
por
fluxos
de
pulsabilidade
e
resistividade
intermediária,
evidenciados pela presença de picos sistólicos afilados, mais amplos do que os
das artérias de padrão de alta resistividade e fluxo direcional diastólico sem fluxo
reverso, como na artéria mesentérica cranial (RIESEM et al., 2002; CARVALHO
et al., 2008a). O pico de velocidade diastólico é mais baixo do que no padrão de
baixa resistividade, quando comparado ao pico de velocidade sistólica
(CARVALHO, 2009).
FIGURA 20 – Traçado espectral do padrão de velocidade de fluxo sanguíneo
de resistividade intermediária da artéria mesentérica cranial (1
– pico da velocidade sistólica, 2 – velocidade diastólica final)
Fonte: Adaptado de CARVALHO et al. (2008a)
O padrão de fluxo venoso (Figura 21) geralmente é laminar. As
condições de pressão intratorácica e intra-abdominal, durante a inspiração e
39
expiração, influenciam a velocidade de fluxo sanguíneo nas veias, promovendo
alterações de fase. A maioria das veias tem baixo grau de plasticidade e
periodicidade. As veias hepáticas e a região cranial da veia cava caudal têm
padrão Doppler com forte periodicidade em razão do efeito da pressão arterial
direta exercida durante o ciclo cardíaco (CARVALHO et al., 2008a; SARTOR &
MAMPRIM, 2009).
FIGURA 21 – Traçado espectral do padrão de velocidade de fluxo venoso da veia
cava caudal de uma cadela adulta sem raça definida de porte
pequenos, utilizando transdutor linear de 7,5 MHz
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital Veterinário da
Universidade Federal de Goiás
Alterações no traçado espectral sugerem alteração no vaso avaliado,
podendo indicar alterações fisiológicas, sistêmicas ou de alguma enfermidade
local. Alterações fisiológicas incluem a mudança do traçado espectral das artérias
intraovarianas de um aspecto de alta resistividade para moderada a baixa
resistividade durante o ciclo estral e posteriormente retorno para alta resistividade
durante a lise do corpo lúteo (KÖSTER et al., 2001; CARVALHO, 2009; SILVA et
al., 2012). Já as artérias celíaca e mesentérica cranial alteram seu padrão de alta
resistividade para baixa resistividade durante o período pós-prandial para garantir
maior fluxo sanguíneo no trato gastrointestinal durante a digestão (RIESEN et al.,
2002; CARVALHO, 2009).
Alterações sistêmicas como hipertensão e doenças cardíacas também
podem alterar o traçado espectral de vários vasos (GRANATA et al., 2009).
Desvios porto-sistêmicos podem alterar o traçado espectral da veia porta e na
região do desvio (Figura 22) (SARTOR & MAMPRIM, 2009; KAMIKAWA &
BOMBONATO, 2012). A insuficiência renal aguda pode alterar o padrão de baixa
resistividade da artéria renal para um padrão de alta resistividade (IZUMME et al.,
40
2000; GRANATA et al., 2009), porém estas alterações no traçado podem ser
muito
discretas
sendo
detectadas
apenas
por
alterações
nos
índices
hemodinâmicos (CARVALHO et al., 2008a).
FIGURA 22 – Traçado Doppler espectral da veia porta: A – Traçado de um cão
normal; B – Alteração do traçado espectral de um cão com desvio
porto-sistêmico mostrando presença de turbilhonamento na região
do desvio
Fonte: Adaptado de KAMIKAWA & BOMBONATO (2012)
c) Índices hemodinâmicos
Para se obter uma análise quantitativa do traçado Doppler, a maioria
dos aparelhos tem a capacidade de calcular a média da frequência de
deslocamento ou a velocidade automaticamente (SIGEL, 1998). O ponto máximo
alcançado no espectro é denominado velocidade de pico sistólico (VPS) e o ponto
mínimo na morfologia da onda é o valor da velocidade diastólica final (VDF). O
fluxo médio pode ser calculado multiplicando-se a velocidade média pela área do
vaso (CARVALHO, 2009).
No entanto, informações sobre a impedância vascular não podem ser
obtidas apenas pela velocidade absoluta, por isso foram desenvolvidos os índices
Doppler (NOVELLAS et al., 2007). Esses índices comparam o fluxo durante a
sístole e a diástole, sendo razões das velocidades obtidas do espectro Doppler
(NOVELLAS et al., 2007; CARVALHO, 2009). Por isso, ao contrário da análise
isolada da velocidade, os índices têm como vantagem a independência da
correção do ângulo, sendo usados para avaliação de vasos muito pequenos e
tortuosos em que é difícil a correção do ângulo (NELSON & PRETORIOS, 1988).
Os índices Doppler, tais como a proporção sistólica/ diastólica, o índice
de resistividade e de pulsabilidade, fornecem informações acerca da resistência
arterial ao fluxo sanguíneo, assim indicam alterações que resultam de uma
41
variedade de enfermidades (SIGEL, 1998; MERRITT, 1999; NOVELLAS et al.,
2007). Os índices são utilizados para auxiliar na avaliação de estenose, trombose,
nos vasos periféricos com fluxo de resistência aumentada (CARVALHO, 2009),
para avaliar alterações nos fluxos dos órgãos que podem indicar doenças, para
definir o prognóstico e para acompanhar o tratamento (IZUME et al., 2000).
Os índices mais utilizados são o índice de resistividade (IR) e o índice
de pulsabilidade (IP). O IR, descrito por Pourcelot em 1974, relaciona o resultado
da subtração entre as velocidades de pico sistólico e diastólico final sobre a
velocidade de pico sistólico (IR = VPS – VDF/ VPS). O IP, descrito por Grosling e
King em 1975, relaciona o resultado da subtração entre as velocidades de pico
sistólico e diastólico final sobre a velocidade média (IP = VPS – VDF/ VM)
(CARVALHO, 2009).
O aumento na velocidade diastólica leva a um correspondente aumento
do fluxo sanguíneo e redução dos índices de resistividade e pulsabilidade
(RIESEN et al., 2002). Portanto, baixa resistividade de fluxo sugere alto
metabolismo e altas resistências sugerem baixo metabolismo. Já índices de
resistência aumentados reduzem o fluxo diastólico. Dependendo da alteração que
está ocasionando o aumento da resistência, pode-se encontrar até ausência de
fluxo diastólico ou a chamada diástole zero (CARVALHO, 2009).
A vantagem do IR é sua alta sensibilidade para diferenciar traçados
anormais, porque o denominador nunca se torna zero, permitindo sempre a
obtenção de um valor para este índice. O IP tem como vantagem o fato de levar
em conta a velocidade média, que reflete o que ocorre durante todo o ciclo
cardíaco, e não em apenas um momento específico como o IR (NELSON &
PRETORIUS, 1988).
As alterações os índices hemodinâmicos auxiliam na identificação da
perfusão e de alterações na complacência do leito vascular em estudo,
associadas à rejeição de transplantes (SCHMIEDT et al., 2008), disfunções de
parênquima ou caracterização de malignidade de doenças (CARVALHO, 2009).
Na estenose há redução significativa do volume sanguíneo e aumento da
velocidade deste provocando turbulência e aumento do IR e do IP (GRANATA et
al., 2009).
42
Estados inflamatórios são caracterizados por aumento do fluxo
sanguíneo em resposta a hiperemia, podendo ocorrer redução da resistência
arterial nos tecidos ou órgãos envolvidos (MARTINOLI et al., 1998). Tem sido
relatado aumento dos índices de resistividade em animais com hepatopatia
crônica apresentando hipertensão portal (SARTOR & MAMPRIM, 2009), em cães
com infiltração gordurosa hepática difusa de forma proporcional a esteatose
hepática (CARVALHO et al., 2012) e em doenças hepáticas congênitas (LAMB et
al., 1999).
Estudo realizado por IZUMI et al. (2000) com seres humanos
portadores de insuficiência renal aguda (IRA) apontou que o IR e o IP estavam
aumentados em casos de necrose tubular aguda, mas não nos casos de azotemia
pré-renal revelando ausência de lesão no parênquima renal nestes casos. Assim,
estes índices podem ser utilizados na diferenciação das causas de IRA. Neste
estudo, a redução do IR e do IP foi relacionada a melhor prognóstico e melhora
dos pacientes, enquanto que a elevação destes índices foi associada a pior
prognóstico e falha em recuperar a função renal.
Os índices também podem ser utilizados para avaliação dos vasos em
tumores, sendo encontrado aumentos significativos do IR e do IP em nódulos
malignos da tireoide em relação aos nódulos benignos e aos vasos sanguíneos
normais em um estudo realizado por ZHOU et al. (2012).
Embora esses índices sejam úteis, é importante ter em mente que
essas medidas são influenciadas não apenas pela resistência ao fluxo nos vasos
periféricos, mas por muitos outros fatores, inclusive a frequência cardíaca, a
pressão sanguínea, o comprimento e a elasticidade dos vasos, bem como, a
compressão orgânica extrínseca (MERRITT, 1999). Em humanos, algumas
doenças como cardiopatia, hipertensão e diabetes também afetam os índices
hemodinâmicos (GRANATA et al., 2009).
Além disso, o uso de alguns fármacos como, sedativos, anestésicos e
medicamentos cardiovasculares podem atuar no sistema vascular alterando sua
resistência (CARVALHO, 2009). Estudos em humanos também mostram que os
índices podem variar de acordo com a idade, sendo encontrado IR mais elevado
em crianças e idosos (GRANATA et al., 2009). Portanto, a interpretação deve
considerar sempre todas essas variáveis (CARVALHO, 2009).
43
2.4.2 Interpretação da imagem com Doppler colorido
Ao contrário da técnica de Doppler pulsado, o Doppler colorido fornece
informações sobre a arquitetura vascular do órgão ou mapeamento do leito
vascular em estudo (SIGEL, 1998). O sinal obtido é decodificado por cores em
relação ao sentido do movimento e por nuances em relação ao módulo da
velocidade do movimento das células sanguíneas. Assim, sobre a imagem em
tempo real é apresentada outra imagem, colorida, que representa um
mapeamento dos elementos móveis em relação à intensidade e ao sentido do
movimento (CARVALHO, 2009).
Os sinais da movimentação das células sanguíneas são codificados
por cores em função do sentido de seu movimento em direção ao transdutor ou
contrária a ele. A intensidade das cores (nuances) também indica a velocidade
relativa das células. A direção do fluxo em relação ao transdutor é ilustrada em
uma barra colorida ao lado da imagem, sendo que essa barra apresenta também
valores numéricos, indicando um intervalo com limiar superior e inferior de
velocidade (MERRITT, 1999).
Convencionou-se que o fluxo em direção ao transdutor é vermelho e o
fluxo em direção contrária ao transdutor é azul (Figura 18). Os fluxos de maior
velocidade são demonstrados por tonalidades mais claras, como amarelo e
laranja (dirigidos ao transdutor) e tons de azul claro ou verde (contrários ao
transdutor) (CARVALHO, 2009).
Uma vantagem da técnica Doppler colorido é a de fornecer
informações sobre o movimento em uma grande parte da imagem (SIGEL, 1998).
Esta técnica permite avaliar a presença, a direção e a qualidade do fluxo
sanguíneo mais rapidamente do que qualquer outra técnica não invasiva, até
mesmo em vasos muito pequenos, que não aparecem no modo bidimensional
(Figura 23). Também é possível a diferenciação entre fluxos rápidos e lentos sem
a determinação de valores absolutos (CARVALHO, 2009).
44
FIGURA 23 – Ultrassonografia do rim de uma cadela adulta sem raça definida
de porte pequeno, utilizando transdutor linear de 7,5MHz: A –
imagem bidimensional do rim; B – imagem Doppler colorido do
rim evidenciando vasos sanguíneos que não são visualizados no
modo bidimensional, o vermelho representa o movimento em
direção ao transdutor e o azul o fluxo em direção contrária ao
transdutor
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital Veterinário da
Universidade Federal de Goiás
As limitações do fluxo Doppler colorido incluem dependência do
ângulo, aliasing, incapacidade de exibir todo o espectro Doppler na imagem e
artefatos causados pelo ruído (MERRITT, 1999; STEWART, 2001). O aliasing
neste método produz inversão de cor no centro do vaso, com uma mistura de
cores na porção brilhante do espectro colorido (Figura 10C) (MARTINOLI et al.,
1998) e, assim como no Doppler espectral, este artefato deverá ser compensado
pelo ajuste da PRF. Artefatos de ruído promovem turbilhonamento dentro do
lúmen de um determinado vaso em estudo, e são observados como a presença
de áreas com mosaico de cores e tonalidades variadas (CARVALHO, 2009).
Os mapeamentos coloridos permitem a análise da presença ou
ausência do fluxo, direção do fluxo, velocidade média e presença ou não de
turbulência dentro do vaso (SOLANO et al., 2010). A ausência de sinal Doppler,
ou seja, de cor em um determinado segmento de um vaso ou em parte dele, pode
sugerir oclusão, trombose ou estenose do mesmo, uma vez descartada a
45
possibilidade de artefato de técnica (NAKAMURA et al., 2008; SOLANO et al.,
2010).
A exibição da informação espacial quanto à velocidade é ideal para
exibir pequenas áreas localizadas de turbulência em um vaso, o que fornece
indícios de estenose ou irregularidade da parede vascular, causadas por ateroma,
traumatismo ou outra doença (MERRITT, 1999). Observa-se o fluxo no vaso em
todos os pontos e são exibidos jatos estenóticos e áreas focais de turbulência que
poderiam passar despercebidos à instrumentação dupla (CARVALHO, 2009;
SOLANO et al., 2010).
Estudos mostram alta sensibilidade do Doppler colorido para a
detecção de estenose quando comparados à angiografia. No estudo de
OLIVEIRA et al. (2000) foi identificada sensibilidade de 83,33% e especificidade
de 89,47% na detecção de estenose da artéria renal em humanos. No estudo de
ENGELHORN
et
al.
(2004)
foi
identificada
sensibilidade
de
95,33%,
especificidade de 88,14%, valor preditivo positivo de 89,86% e valor preditivo
negativo de 94,55% para o diagnóstico de estenoses hemodinamicamente
significativas nas artérias renais em humanos.
A ultrassonografia Doppler possui importância na caracterização de
fluxo sanguíneo nos órgãos. Esta técnica tem sido utilizada para diferenciação de
folículo ovariano de cisto ovariano. Pois foi relatado que só é possível a
identificação dos vasos intraovarianos pelo Doppler colorido durante o ciclo estral
(presença do folículo) ou fase lútea (presença de corpo lúteo) em cães, sendo que
o fluxo se torna substancialmente diminuído no anestro possibilitando a
identificação do cisto quando associado a ausência de fluxo intraovariano visível
(KÖSTER et al., 2001; CARVALHO, 2009; SILVA et al., 2012).
Também é útil para avaliação da presença de fluxo sanguíneo intestinal
na intussuscepção para determinar a necessidade de ressecção do segmento
comprometido ou somente a redução (CARVALHO, 2005). Um estudo realizado
por PATSIKAS et al. (2005) com 15 cães com intussuscepção para avaliação da
viabilidade intestinal com Doppler colorido, demonstrou sensibilidade de 100%,
especificidade
de
50%
e
acurácia
de
80%,
mostrando
uma
relação
estatisticamente significante entre ausência de fluxo sanguíneo intestinal e a
necessidade de ressecção intestinal.
46
A ultrassonografia Doppler colorido também permite a diferenciação
entre epidídimo-orquite e torção testicular nos casos de escroto agudo. O primeiro
caso está relacionado a aumento do fluxo sanguíneo devido à hiperemia e
inflamação, já o segundo caso está relacionada a redução do fluxo sanguíneo,
podendo até mesmo não ser identificado nenhum sinal de fluxo no Doppler
colorido (MARTINOLI et al., 1998).
O
Doppler
colorido
permite
a
diferenciação
entre
estruturas
vascularizadas e não vascularizadas, por exemplo, a diferenciação de ductos
biliares dilatados das veias hepáticas (Figura 24A), ou a diferenciação entre
coágulos aderidos a parede da vesícula urinária e massas vesicais devido à
presença de vascularização nas massas (Figura 24B) (CARVALHO, 2009).
FIGURA 24 – Diferenciação de estruturas vascularizadas de não vascularizadas:
A – Ultrassonografia Doppler colorido do fígado de uma gata
jovem sem raça definida, utilizando transdutor linear de 7,5MHz,
com dilatação dos ductos biliares evidenciada pela ausência fluxo
ao Doppler colorido (setas); B – Ultrassonografia Doppler colorido
de uma neoplasia vesical e, uma cadela adulta da raça Cocker
evidenciando a presença de fluxo sanguíneo dentro da massa
(seta) pelo Doppler
Fonte: Arquivos do setor de diagnóstico por imagem do Hospital Veterinário da
Universidade Federal de Goiás
Em casos de neoplasia o Doppler colorido, em associação com a
imagem em modo B, possibilita uma avaliação qualitativa auxiliando na
diferenciação entre neoplasias malignas e benignas (MACHADO et al., 2004;
CARVALHO, 2009). Estudos demonstram que tumores benignos tendem a
47
apresentar-se ecograficamente mais organizados, com ramificações ordenadas,
vasos com estrutura normal e com fluxo regular; os tumores malignos tendem a
apresentar neoangiogênese, com presença de vasos tortuosos, desvios e fluxo
sanguíneo irregular (SCHROEDER et al., 2001; MACHADO et al., 2004).
Embora a apresentação mais gráfica da imagem do fluxo Doppler
colorido sugira que a interpretação fique mais fácil, a complexidade da imagem do
fluxo Doppler colorido na verdade torna-a mais difícil de avaliar que o espectro
Doppler simples. Não obstante, a obtenção de imagens pelo fluxo Doppler
colorido tem vantagens importantes sobre o Doppler espectral em que os dados
de fluxo são obtidos apenas de pequena parte da área submetida à varredura
(CARVALHO, 2009).
Para confirmar que o exame Doppler convencional conseguiu
sensibilidade e especificidade razoáveis na detecção de distúrbios do fluxo, devese proceder a uma pesquisa metódica e uma amostragem de múltiplos locais
dentro do campo de interesse. Os dispositivos de obtenção de imagens pelo fluxo
Doppler colorido possibilitam a amostragem simultânea de múltiplos locais e são
menos suscetíveis a esse tipo de erro (MERRITT, 1999).
48
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A ultrassonografia Doppler possibilita a avaliação da hemodinâmica de
forma não invasiva, sem causar danos ao paciente e ao examinador. Entretanto,
para aplicação correta da técnica é fundamental dominar os princípios físicos da
técnica, compreendendo como o sinal é formado e quais fatores podem interferir
na sua formação.
Além disso, deve-se ter conhecimento dos controles do aparelho como
a frequência Doppler, o tamanho da amostra, a velocidade de varredura, o ganho,
o ângulo Doppler, a frequência de repetição de pulso, os filtros de parede e a
linha de base. Estes controles devem ser usados em benefício do exame, uma
vez que, o uso incorreto induz a formação de artefatos que interferem com a
interpretação da imagem, tais como alargamento espectral, aliasing e espelho.
Existem vários modos de exibição da informação Doppler, sendo eles:
Doppler de ondas contínuas, Doppler espectral, Doppler colorido e Doppler de
amplitude. Os modos mais utilizados são o Doppler espectral e o Doppler
colorido, pois oferecem maior número de informações clínicas em relação aos
outros modos e podem ser utilizados associados entre eles, bem como com o
modo bidimensional, sendo esta associação dos três modos denominada tríplex
Doppler.
Cada vaso possui uma assinatura particular, que determina sua
morfologia do espectro Doppler de acordo com o tipo de fluxo e as necessidades
fisiológicas do órgão suprido. Alteração nessa morfologia pode indicar alterações
fisiológicas, sistêmicas ou de alguma doença no órgão suprido pelo vaso.
O formato do traçado Doppler permite apenas a obtenção de
informação qualitativa. Para ser expressa de forma quantitativa, é necessário
proceder o cálculo das velocidades e dos índices Doppler, que são mais sensíveis
por permitir a detecção de alterações discretas, que nem sempre são percebidas
apenas no traçado Doppler. Os índices hemodinâmicos, além de auxiliarem no
diagnóstico, possibilitam o acompanhamento da progressão e do tratamento de
doenças. A redução dos valores destes índices indica melhora clínica e melhor
prognóstico, enquanto o aumento ou a manutenção dos valores estão
relacionados à pior prognóstico.
49
O Doppler colorido complementa as informações do Doppler espectral,
e possui vantagens como, a identificação de vasos muito pequenos que não são
visíveis em modo bidimensional e a informação semiquantitativa da velocidade de
fluxo de forma mais rápida, pois trabalha com as diferenças de tonalidades da
coloração dos vasos. Assim, cada modo Doppler possui vantagens e
desvantagens, sendo recomendada a associação destes modos para melhor
qualidade do exame, visto que a informação obtida em cada um desses modos
complementa o outro.
Apesar dos avanços da ultrassonografia Doppler e de sua ampla
utilização na medicina, ela ainda é pouco empregada na medicina veterinária
devido a limitações como alto custo dos aparelhos e a escassez de referências
sobre o assunto na literatura veterinária, quanto comparada à literatura humana.
Portanto, mais estudos são necessários, inicialmente a respeito dos padrões de
normalidade em animais saudáveis, considerando a diversidade de raças, que
podem gerar variações nos parâmetros fisiológicos. Em concomitância deve-se
estudar a aplicação desta técnica para conhecimento das alterações que podem
ocorrer em cada doença.
50
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