Princípios Físicos da Ecocardiografia
com Contraste por Microbolhas
Paulo Magno Martins Dourado
Refletor especular
Hemácias reflexão
atenuação refração
TRANSDUTORES
Ecocardiografia com Contraste
Proteína Sacarídeo Lipídeo Polímero Químico
Ar Gás
Biodegradável, reflete US
Agentes
Albunex
Levovist
OPTISON
Imagent
Aerosomes
Definity
Sonovue
Quantison
NC100100
PESDA
Acusphere
Bisphere
AIP 201
QW7437
Agentes de Contraste
R- raio
P- densidade do gás D- difusão
Cs- concentração de saturação
Agentes de Contraste
T = R
2 .P 2D . Cs
Aumento do tamanho
Aumento da densidade do gás
Redução da difusibilidade
Redução da solubilidade
Aumento da persistência
Processo de sonificação (Feinstein, 1984): redução do tamanho das microbolhas atravessam barreira pulmonar câmaras esquerdas perfusão miocárdica
Perfluorocarbonos maior estabilidade
Novos Agentes de Contraste
Evolução dos Agentes de Contraste
Maior estabilidade e duração
Bolhas encapsuladas contendo gás de baixa
solubilidade 2
Passagem com sucesso pela circulação pulmonar Bolhas de ar
encapsuladas e sonificadas 1
Não atravessam a barreira pulmonar Bolhas de ar livre
0
Características Formulação
‘Geração’
Ecocardiografia com Contraste
Características das Microbolhas
Refletoras do ultra-som : interface ar-líquido
Interação com o ultra-som: ressonância
Suscetibilidade à destruição pelo ultra-som: cavitação
Onda de ultra-som
Compressão e expansão da microbolha
Vibrações assimétricas
Ecocardiografia com Contraste
O que são Harmônicas ?
Harmônicas são componentes de frequências especiais originadas de qualquer estrutura não sinusoidal
Freq.
Amp.
Tempo
Fundamental
Tempo
Freq.
Amp.
Harmônicas
Refletor não linear (assimétrico) maior distorção das microbolhas e produção de harmônicas
Freqüência ressonante: tamanho das bolhas
Microbolhas ressonam na frequência diagnóstica do ultra-som (1 a 5 MHz)
Produzem harmônicas
Os tecidos produzem pouca energia harmônica
Ecocardiografia com Contraste
Imagem harmônica
Imagem harmônica intermitente (“Trigger”)
“Power Doppler harmonic imaging”
Perfusão miocárdica em tempo real
Ecocardiografia com Contraste
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0 2 4 6 8
Frequência (MHz)
Amplitude Tecido
Bolhas
Ecocardiografia com Contraste
2 MHz
4 MHz Formador de Sinal (filtro)
4 MHz Image 4 MHz
2 MHz/
4MHz (tecido)
4 MHz (contraste) 2 MHz
(transmitida)
Imagem Harmônica
2MHz
Freqüência emitida mais baixa - menor atenuação
Sinal recebido tem frequência mais alta
Melhora a relação sinal/ruído
Melhor resolução lateral e axial
Intensifica o efeito contraste
Aumenta o sinal do contraste x tecidos
Ecocardiografia com Contraste
Ecocardiografia com Contraste
Ecocardiografia com Contraste
Imagem sincronizada ao ECG
Prolonga intervalo da emissão do pulso de US (1:1, 1:2, 1:10...) - Sístole ou diástole
Diminui a destruição das bolhas (menor exposição)
Aumenta a persistência das bolhas
Prolonga o efeito do contraste miocárdico
Ecocardiografia com Contraste
Imagem Harmônica Associada à Imagem Intermitente
Trigger 1:1
Trigger 1:3
Trigger 1:5
Power Doppler é uma técnica de Doppler desenhada para aumentar a visibilização do contraste (melhorar a imagem)
É basicamente técnica de subtração. Processa somente o contraste em movimento e suprime o tecido cardíaco
Utiliza sinais:
Harmônicos
Movimento
Trigger para análise da perfusão miocárdica
Ecocardiografia com Contraste
Ecocardiografia com Contraste
“Power Doppler
Harmonic Imaging”
X
Ecocardiografia com Contraste
X “Power Doppler Harmonic
Imaging Triggered”
Imagem com pulso invertido
Imagem intermitente acelerada
“Flash echocardiography”
“Power Doppler”
Perfusão Miocárdica em Tempo Real
Ecocardiografia com Contraste
Emite 2 pulsos inversos (pressão positiva e negativa)
O sinal que retorna é a soma dos 2 pulsos
Componentes da frequência fundamental são anulados e os harmônicos são adicionados
Perfusão Miocárdica em Tempo Real
Pulse #1
Pulse #2 (inverted)
Tissue
NORMAL
Tissue
INVERTED
Perfusão Miocárdica em Tempo Real
Perfusão Miocárdica em Tempo Real
Pulse #1
Pulse #2 (inverted)
SUMMATION No signal
Perfusão Miocárdica em Tempo Real
NORMAL
INVERTED
Pulse #1
Pulse #2 (inverted)
Perfusão Miocárdica em Tempo Real
Pulse #1
Pulse #2 (inverted)
SUMMATION
Pure harmonic signal
Imagem Intermitente Acelerada
10 a 16 Hz
Baixo índice mecânico: 0,1
Menor destruição das microbolhas
Tecido miocárdico requer maior índice mecânico
Análise simultânea da contração e perfusão miocárdica
Perfusão Miocárdica em Tempo Real
Imagem com Pulso Invertido Imagem Harmônica com “Trigger”
Ecocardiografia com Contraste
X
MI 1,0 MI 0,1
“Flash” manual (MI 1,0)
Perfusão Miocárdica em Tempo Real
“Flash Echocardiography”
Imagem de Perfusão Miocárdica em Tempo Real
Índice mecânico – power acoustic - output
Profundidade
Foco regional
Ganho do aparelho
Frequência do transdutor
Modo de transmissão da energia US
Frame rate
