Dicas para otimizar a imagem ecocardiográfica bidimensional 2D

Iniciaremos nossas conversas aqui no blog da ECOPE com uma sequência de posts sobre algumas informações preliminares, definindo e explicando alguns parâmetros que fazem parte dos diversos modos utilizados, a fim de realizar exames ecocardiográficos com maior precisão e confiabilidade. Estes modos são, basicamente: Bidimensional (2D), Doppler e Modo M, e assim, agilizar o fluxo de trabalho, ou seja, obter um diagnóstico ecocardiográfico preciso, confiável e fidedigno. A qualidade da imagem depende de uma boa configuração desses parâmetros. Nesse post, abordaremos os seguintes temas:

1– Ganhos: 1.1 – Geral, 1.2 – TGC e 1.3 – LGC

2– Profundidade:  2.1 – Profundidade e Frame Rate

3- Largura do Setor: 3.1- Setor x Frame Rate, 3.2 – Setor Lateralizado

1.Ganhos

Os controles de ganhos são os primeiros parâmetros a serem ajustados em uma imagem ao iniciar um exame, quer seja na ultrassonografia geral, ou na ecocardiografia, devendo ser ajustado diversas vezes em um mesmo paciente e/ou a cada estrutura analisada. Existem três tipos diferentes de ganhos: Ganho geral, TGC (time gain compensation) e LGC (lateral gain curve).

1.1 – Ganho geral

O ganho geral controla a intensidade (amplificação) dos sinais elétricos recebidos pelo transdutor (ecos) provenientes dos tecidos. É controlado pelo operador e não altera a intensidade do feixe. Ele deve ser ajustado o suficiente de modo que a interface entre o sangue e as bordas do tecido endocárdico seja bem delineada, pois com pouco ganho perdem-se detalhes dos tecidos e com ganho excessivo há saturação da imagem e perda de discriminação das interfaces tissulares. (Figuras, 01 e 02).  

Figura. 01  – A Figura mostra tres imagens com diferentes níveis de ganhos. As duas imagens abaixo, mostram ganhos muito baixo (da esquerda) ou muito alto (da direita), enquanto a imagem acima no centro demonstra um ganho ideal, pois nela se pode observar todas as estruturas cardíacas de forma clara e bem definida.

Figura. 02 – O Vídeo demostra o parâmetro do ganho sendo alterado. Observe que ganho inferior a 30% é considerado baixo, assim como também, ganhos acima de 80% é elevado, e, portanto, prejudicando a discriminação das interfaces tissulares.

1.2 – TGC: (time gain compensation)

Os controles de compensação de ganho de tempo (TGC) se apresentam como uma série de botões dispostos verticalmente; esse layout dos controles de TGC varia de uma máquina para outra e podem ser ajustados para amplificar uma parte específica da imagem (Figura, 03a). Sendo responsável pela uniformidade da imagem independente da profundidade, pois compensa assim a perda de energia sonora devido à atenuação. (Figura, 03b). Atenuação é a perda de intensidade e amplitude do sinal sonoro à medida que ele atravessa os tecidos.

Figura 03 (a e b) – A figura 03a mostra os botões do ganho TGC.  Ele controla o ganho em diferentes profundidades, a cada 2cm. A figura 03b demonstra a curva do TGC, seta.

Assim, os sinais de retorno do campo distal do setor, ou seja, de estruturas mais profundas, que têm menor amplitude, necessitam de mais amplificação que aquelas do campo proximal, de tecidos mais superficiais. (Figura, 04). A amplificação seletiva torna a imagem uniforme ao longo de todo setor. O controle de “ganho proximal” amplifica ecos retornando de tecidos acima do ponto focal do feixe, enquanto o controle de “ganho distal” amplifica ecos retornando de tecidos além do ponto focal do feixe. Estes controles podem ser ajustados para permitir a apropriada comparação da ecogenicidade em diferentes níveis. (Figura 04).

Figura. 04 – Maiores distâncias significam ecos mais fracos, os quais necessitam de maior amplificação. Reduz a amplificação dos ecos próximos ao transdutor (mais fortes) e aumenta a dos ecos mais distantes (mais fracos) de interfaces mais profundas.

1.3 – LGC – Curva de ganho Lateral

Compensação de Ganho Lateral está presente em apenas alguns equipamentos.  Essa curva atua seletivamente no eixo Y da imagem alterando o ganho na porção vertical. É sabido que a melhor resolução se dá na região central da imagem em um transdutor setorial, pois na região lateral ocorre a formação de lobos laterais, onde a resolução é sacrificada. Este ganho veio, portanto, para melhorar a discriminação nessa região. (Figura, 05 a e b)

Figura 5a
Figura 5b

Figura 05 (a e b). Na figura 5a, a curva de ganho lateral, LGC, está sendo ajustado. A figura 5b, mostra como se apresenta os botões com o ganho LGC (lateral gain curve).

2. Profundidade

A profundidade em uma imagem ecocardiográfica define o quão superficial ou profunda a estrutura anatômica está sendo exibida, ou seja, a que distância do corpo o sistema de ultrassom tenta detectar a anatomia. Normalmente, a profundidade é medida em unidades de comprimento (como centímetros ou milímetros) e deve ser selecionada para maximizar o tamanho da exibição das estruturas ou fluxo sanguíneo de interesse. O transdutor tem sua profundidade máxima definida. Por exemplo, um transdutor setorial adulto pode atingir até 30 cm de profundidade, mas em um tórax normal uma profundidade de cerca de 15 a 16 cm pode-se observar toda a anatomia cardíaca (Figura 06).

Figura. 06. A imagem à direita demonstra uma profundidade de 12 cm, enquanto a da esquerda está a 21 cm. A profundidade global máxima atingida por um transdutor setorial é de 30cm.

Grandes Profundidades aumentam o tempo necessário para produzir cada linha de imagem do sector, forçando o sistema a diminuir a velocidade de quadros ou reduzir o número de linhas por sector, resultando numa qualidade de imagem inferior. Da mesma forma, um ângulo de setor mais estreito pode ser apropriado em algumas circunstâncias para melhorar a qualidade da imagem (Figura 07).

Figura 07. Demostra imagens com diferentes profundidades. A profundidade ideal é aquela em que se pode observar toda a anatomia cardíaca. A configuração de profundidade ideal pode fornecer boas propriedades de foco para imagens.

2.1 – Profundidade x Frame Rate

Como o coração é uma estrutura em constante movimento, taxas de quadros mais altas são desejáveis ​​para aumentar a resolução temporal. Esta é a capacidade de avaliar estruturas que se movem rapidamente, que por sua vez, está diretamente relacionado à taxa de quadros.  Taxa de quadros ou frame rate, é o tempo por segundo em que uma imagem é atualizada. Quanto maior a profundidade da estrutura, maior a penetração necessária do ultrassom, e maior o tempo de espera entre os pulsos; consequentemente menor será o frame rate, o que se traduz em maior quantidade de informação que o equipamento terá que processar, aumentando assim o tempo necessário para o feixe sonoro viajar através dos tecidos. Para uma resolução temporal ideal, mantenha profundidade de imagem um pouco além da região de interesse (Figura 8).

Figura 08. Observa-se nesse vídeo que a o frame rate (taxa de quadros por segundo) se altera à medida que a profundidade é ajustada.

3. Largura do Setor

A configuração de largura do setor também pode influenciar a taxa de quadros. Quanto menor o ângulo de varredura, maior a frequência de repetição dos quadros (PRF) e melhor a discriminação temporal (Figura 09 a, b e c).

Figura 09a
Figura 09b
Figura 09c

Figura. 09. (a, b e c). A figura 09 (a, b e c) mostra que a largura do setor pode ser diminuída, reduzindo assim o número de linhas de varredura da imagem para aumentar o Frame Rate e melhorar a qualidade da imagem e a resolução temporal.

 3.1- Largura do setor x Frame Rate

A largura do setor ou ângulo de varredura corresponde ao número de linhas que formam a imagem, portanto o tamanho do setor determina a taxa de quadros por segundo. Quando maior a largura do setor, maior o número de linhas, consequentemente, menor o frame rate (Figura 10). A largura do setor muito grande aumenta o tempo necessário para produzir cada linha de imagem do setor, forçando o sistema a sacrificar a taxa de quadros, resultando em imagem com resolução prejudicada. Ao contrário, um ângulo de setor mais estreito pode ser mais apropriado, para melhorar a qualidade da imagem (Figura 10).

Figura 10. Demonstra o frame rate sendo altera à medida o tamanho do setor é ajustado.

3.2 – Setor Lateralizado

Ao diminuir o tamanho do setor, podemos ainda lateralizar a imagem para poder analisar melhor uma determinada região, por exemplo a parede lateral ou medial, sem sacrificar o frame rate (Figura 11).

Figura 11. A figura mostra o setor sendo lateralizado para melhor observação das estruturas cardíacas.

Resumo

Objetivos Possíveis Ações
MODO BIDIMENSIONAL – 2D
Para melhorar a resolução1. Aumentar o ganho geral
2. Mover os TGCs mais inferiores para a direita
3. Ajustar a profundidade
4. Reduzir a largura do setor
Para tornar a imagem mais contrastada1. Diminuir o ganho
2. Mover os TGCs para a esquerda
Obs: Serão acrescentados outros parâmetros à medida que formos divulgando mais post.

Gostaram das informações acima? Alguma dúvida ou sugestão? Deixem aqui seus comentários! Lembrando que este foi o primeiro, de uma sequência de posts que faremos para discutir um assunto tão básico e ao mesmo tempo muito importante para quem está iniciando o método da Ecocardiografia!

Bom proveito e até breve! 

Para mais conteúdo como esse, continue acompanhando nosso blog!

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AntonioClaudio

Fantástico. Parabéns!!

antonio

excelente. objetiva

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