Ecografía dúplex transcraneal codificada por colores en el punto de atención de la arteria cerebral media

La ecografía transcraneal es una herramienta esencial para el seguimiento de pacientes con diversas afecciones neurológicas. Aunque se usa comúnmente de manera protocolizada en estudios consultivos, el cerebro se ha pasado por alto en muchos protocolos que utilizan ultrasonido en el punto de atención (PoCUS). Este estudio propone un protocolo de adquisición de imágenes PoCUS.

En la evaluación y el tratamiento de muchos problemas clínicos, la ecografía en el punto de atención (PoC) es una herramienta emergente a pie de cama. La ecografía dúplex transcraneal codificada por colores (TCCD) puede ser valiosa en múltiples situaciones, incluso para pacientes que están inconscientes o tienen un examen neurológico equívoco, ya que ayuda a descartar patologías intracraneales específicas. A pesar del conocido valor diagnóstico de la ecografía transcraneal, su uso en medicina de cuidados intensivos sigue siendo variable. Esta variabilidad se debe en parte a la formación incoherente entre los hospitales, derivada de la falta de educación y formación estandarizadas. Además, el cerebro a menudo se ha pasado por alto en muchos protocolos de cuidados intensivos, como los exámenes RUSH (Ultrasonido rápido para el shock y la hipotensión) y FAST (Evaluación enfocada con sonografía en trauma). Para abordar estas brechas, este artículo propone un protocolo para la adquisición de imágenes PoC TCCD en adultos, detallando indicaciones, limitaciones, selección de transductores, colocación, adquisición de secuencias y optimización de imágenes. Además, se discute el uso de PoC TCCD como un medio de detección de tres afecciones: vasoespasmo, aumento de la presión intracraneal y progresión del paro circulatorio cerebral.

Descrita por primera vez por Aaslid et al. en 1982, la ecografía Doppler transcraneal (TCD) ofrecía un método para evaluar el flujo sanguíneo intracraneal y su velocidad¹. Más tarde, se desarrolló el ultrasonido dúplex transcraneal codificado por colores (TCCD) para permitir la visualización codificada por colores de la vasculatura intracerebral. Esto permite que TCCD supere en parte una limitación de TCD: la dependencia del ángulo. Específicamente, como resultado del desplazamiento Doppler, las mediciones de la velocidad del flujo sanguíneo son más precisas si el ángulo del haz de ultrasonido y el eje del vaso están entre 0-30 grados². Mientras que las mediciones de la velocidad de flujo en TCD asumen un ángulo cercano a cero, TCCD permite la visualización del ángulo de insonación y, por lo tanto, las mediciones de velocidad corregidas por ángulo³.

TCCD incluye varias mediciones Doppler, que incluyen, entre otras: índice de pulsatilidad (PI), velocidades medias de flujo (MFV) y/o velocidad ajustada en el tiempo (TAV)⁴. Con el uso de estas mediciones, la TCCD permite el cribado no invasivo de varias afecciones importantes, como el vasoespasmo, el aumento de la presión intracraneal (PIC) y el paro circulatorio cerebral, cada una de las cuales se manifiesta con una firma hemodinámica y ecográfica única⁵.

En primer lugar, en el contexto del vasoespasmo cerebral después de una hemorragia subaracnoidea (aneurismática o traumática), la TCCD proporciona una visualización en tiempo real del flujo sanguíneo intracraneal, lo que permite detectar el estrechamiento o la constricción de las arterias cerebrales. Mediante la medición de la MFV (definida como velocidad diastólica final + 1/3 (velocidad sistólica máxima + velocidad diastólica final)⁶, los clínicos pueden cuantificar la gravedad del vasoespasmo hasta 2,5 días antes del inicio de los síntomas⁷. Al mismo tiempo, mediante la medición de la PI (definida como velocidad sistólica máxima - velocidad diastólica final)/velocidad media), se pueden detectar valores elevados (>1,2)⁷. A su vez, los valores elevados sugieren un aumento de la resistencia cerebrovascular, destacando la perfusión distal comprometida asociada al vasoespasmo del vaso distal⁷o al aumento de la presión intracraneal. El uso combinado de TCCD, PI y MFV facilita la detección temprana y el seguimiento del vasoespasmo, lo que permite intervenciones inmediatas para prevenir la lesión isquémica y mejorar los resultados de los pacientes.

En segundo lugar, en los casos de aumento de la PIC, la dinámica cerebrovascular puede evaluarse mediante IP y MFV. El PI y el MFV reflejan cambios en el flujo sanguíneo cerebral y la resistencia vascular, los cuales se ven afectados por las elevaciones de la PIC. El aumento de la PIC puede resultar en valores elevados de IP debido a la alteración de la distensibilidad cerebrovascular, mientras que la disminución del MFV indica una reducción de la perfusión cerebral secundaria a presiones intracraneales elevadas⁴. La monitorización de estos parámetros permite a los médicos medir la gravedad de la elevación de la PIC, guiar las decisiones de tratamiento y evaluar la respuesta a las intervenciones destinadas a reducir la PIC.

En tercer lugar, en caso de paro circulatorio cerebral, las evaluaciones de PI y MFV desempeñan un papel fundamental en la confirmación del cese del flujo sanguíneo cerebral. La identificación rápida del paro circulatorio cerebral mediante TCCD y parámetros hemodinámicos es esencial para iniciar intervenciones urgentes, como medidas avanzadas de cuidados neurocríticos, para restaurar la perfusión cerebral si se detecta a tiempo.

En resumen, la TCCD ofrece una herramienta no invasiva de cabecera para detectar el vasoespasmo cerebral, el aumento de la PIC y el paro circulatorio cerebral. Al proporcionar visualización y cuantificación en tiempo real de la hemodinámica cerebral, TCCD permite a los médicos diagnosticar, monitorear y manejar estas condiciones neurológicas críticas, con potencial para mejorar los resultados de los pacientes y reducir la morbilidad y la mortalidad. Pero a pesar del valor diagnóstico conocido de la ecografía transcraneal, la utilización de la TCCD en el punto de atención en la medicina de cuidados intensivos sigue siendo variable, en parte porque la capacitación en esta modalidad en los hospitales sigue siendo inconsistente debido a la falta de capacitación y educación estandarizadas.

Para abordar estas brechas, este artículo propone un protocolo de adquisición de imágenes TCCD en adultos que se puede utilizar en el punto de atención (PoC). En general, una ecografía PoC es aquella que es realizada e interpretada por el proveedor de tratamiento primario de un paciente⁸. Esto contrasta con una ecografía consultiva que es solicitada por el proveedor de tratamiento primario de un paciente, pero realizada por un equipo de especialistas separado. Mientras que la TCD consultiva o TCCD generalmente incluye el interrogatorio Doppler de múltiples arterias cerebrales, este protocolo PoC se centra en el interrogatorio selectivo de la arteria cerebral media (MCA) por dos razones: (1) el MCA suele ser la rama más fácil del Círculo de Willis para insonar con TCCD y (2) el MCA es responsable de aproximadamente el 70% del flujo de la arteria carótida interna. por lo tanto, el análisis del ACM puede aportar una buena información sobre el flujo sanguíneo cerebral en su conjunto⁹.

Este protocolo PoC TCCD incluye la selección y colocación de transductores, la adquisición de secuencias y la optimización de imágenes. Además, se discutirá el uso de PoC TCCD como un medio de detección para las siguientes tres afecciones: vasoespasmo, aumento de la presión intracraneal y progresión del paro circulatorio cerebral.

Este procedimiento se adhiere a las normas éticas del comité institucional de experimentación humana y a la Declaración de Helsinki. La ecografía se considera un procedimiento de riesgo mínimo; Por lo tanto, generalmente no se requiere el consentimiento por escrito del paciente. Se incluyeron en el estudio pacientes con preocupaciones sobre cambios neurológicos en un entorno clínico apropiado. Se excluyeron aquellos con heridas abiertas en la cabeza, incisiones quirúrgicas o vendajes quirúrgicos en el sitio de la insonación. Los consumibles y equipos utilizados en este estudio se enumeran en la Tabla de Materiales.

1. Selección del transductor

1. Seleccione la sonda de ultrasonido multielemento (1-5 MHz) para el escaneo TCCD. Esta sonda proporciona la huella más pequeña para la insonación de la ventana transtemporal.
   NOTA: El término "sonda de ultrasonido multielemento en fase" se utiliza a menudo para referirse a la sonda de arco sectorial lineal de ultrasonido multielemento ^6,10. Esta terminología puede ser ambigua, ya que todos los transductores de ultrasonido contemporáneos utilizan la fase para dirigir el haz de ultrasonido. Para mantener las cosas concisas, esta revisión utilizará "sonda de ultrasonido multielemento en fase" en lugar de "sonda de arco sectorial lineal de ultrasonido multielemento en fase ".

2. Ajustes de la máquina

1. Ajuste la máquina al preajuste transcraneal . Este ajuste preestablecido está disponible en la mayoría de las máquinas modernas. Esto establece el indicador a la derecha de la pantalla.
   NOTA: Si el preajuste transcraneal no está disponible, se puede utilizar el preajuste cardíaco . El indicador estará a la izquierda de la pantalla para este ajuste preestablecido.
   1. Establezca el modo inicial en Modo B (escala de grises bidimensional¹¹). Profundidad del conjunto 13-16 cm.
      NOTA: Esta profundidad capturará una línea convexa hiperecoica, que representa el hueso temporal ipsilateral, generalmente a una profundidad de aproximadamente 1-2 cm. Mientras que el hueso temporal contralateral se verá como una estructura hiperecogénica cóncava a una profundidad de 14-16 cm.
   2. Para obtener la mejor ergonomía de escaneo, coloque la máquina de modo que la pantalla de ultrasonido esté directamente alineada con la sonda de ultrasonido.

3. Posición del paciente

1. Colocar al paciente en decúbito supino con la cabecera de la cama a 30 grados.

4. Técnica de escaneo

1. Aplique gel a la sonda.
2. Colocar la sonda en la ventana transtemporal (Figura 1), paralela al suelo con la marca del índice apuntando hacia la parte anterior del paciente.
   NOTA: El área transtemporal se encuentra justo encima del arco cigomático y delante del trago de la oreja⁶.

5. Vistas transcraneales

1. Utilice un movimiento deslizante para explorar el tejido cerebral cercano hasta que se identifiquen las estructuras intracraneales relevantes. Estos actúan como punto de partida para identificar los puntos de referencia necesarios para PoCUS TCCD.
2. Identificar el hueso temporal ipsilateral, que normalmente se observa alrededor de 1 cm¹¹.
3. Identifica el hueso temporal contralateral, que suele medir entre 14 y 16 cm¹¹.
   NOTA: La ventana temporal ipsilateral aparece como una estructura hiperecogénica cóncava o lineal. La ventana temporal contralateral es más cóncava¹¹.
4. Identificar el tercer ventrículo, que aparece como dos líneas hiperecogénicas con una estructura hipoecoica delgada en medio de las cuales representan el líquido cefalorraquídeo.
   NOTA: Esto se ve típicamente a una profundidad de 6-8 cm¹¹. Utilice un movimiento deslizante o de barrido hasta que se identifique la estructura de arriba¹². Este no es un paso esencial para este protocolo. Si no está claramente identificado, puede continuar con el siguiente paso.

6. Interrogatorio Doppler color de la arteria cerebral media (ACM)

1. Comience con la vista obtenida del paso de la sección anterior.
2. Comience reduciendo la profundidad para que el campo lejano sea de 10 cm.
3. En el lado izquierdo de la mitad superior de la pantalla de ultrasonido se encuentra la caja de muestreo de flujo de color grande.
   NOTA: El ACM ahora debería aparecer como una estructura lineal con flujo sanguíneo dirigido hacia el transductor de ultrasonido. El color rojo indica que el flujo se mueve hacia el transductor.
4. Inicie el Doppler de onda de pulso y centre la caja sobre la señal de flujo de color rojo del MCA.
5. Obtener una forma de onda Doppler espectral.
   NOTA: La velocidad normal del flujo sanguíneo MCA muestra una carrera sistólica ascendente aguda seguida de una desaceleración gradual durante la diástole¹³.
   1. Traza el contorno para medir la velocidad del tiempo integral para un ciclo cardíaco.
      NOTA: En la ecografía con modo transcraneal, se generarán automáticamente múltiples valores una vez que se complete el trazado.
   2. Asegúrese de que se muestre MFV o Velocidad promedio de tiempo (TAV) o Velocidad máxima ajustada en tiempo (TAP) o Velocidad máxima promedio de tiempo (TAMAX). Si no es así, calcule² por (PSV + (EDV x 2))/3.
      NOTA: La velocidad media del flujo por encima de 120 podría aumentar la preocupación por un posible aumento de los riesgos de vasoespasmo. El ángulo de insonación debe estar idealmente entre 0 y 30 grados, de lo contrario, las velocidades medidas se subestimarán¹⁴. La velocidad media del flujo (MFV), la velocidad máxima ajustada en el tiempo (TAP), la velocidad máxima media en el tiempo (TAMAX) y la velocidad media en el tiempo (TAV) se utilizarán indistintamente.
   3. Asegúrese de que se muestre el índice de pulsatilidad. Si no es así, calcule utilizando la fórmula PSV-EDV)/MFV¹⁵.
      NOTA: El PI se puede convertir en una estimación de ICP utilizando la siguiente fórmula: ICP = (10,93 x PI)-1,28. La progresión a PI > 2 podría plantear la preocupación por la elevación de la PIC¹⁶. PI es resistente a la insonación fuera del eje, ya que es una relación relativa. Todas las mediciones en este valor se verán afectadas por igual, por lo que el valor de PI se conservará¹⁷.

7. Etapas posteriores al procedimiento

1. Revisar las imágenes adquiridas y los espectros Doppler para asegurarse de que cumplen con los estándares de calidad diagnóstica.
2. Asegúrese de que todas las imágenes y los datos Doppler se guarden y etiqueten correctamente para futuras referencias y análisis.
3. Informe al paciente sobre cualquier paso de seguimiento o pruebas adicionales si es necesario.

En esta sección se describirá el análisis y la interpretación de los datos obtenidos del protocolo anterior y su utilidad clínica. En la Figura 1 se muestra la ubicación física en la cabeza donde se realiza el TCCD: en la ventana transtemporal. La Figura 2 muestra esta ventana transtemporal que muestra el ACM ipsilateral siendo interrogado con Doppler de onda de pulso (PWD). Con la caja PWD colocada a una profundidad de 45-65 mm¹⁸, debería surgir un perfil de velocidad que se pueda utilizar para calcular MFW y PI. En este caso particular, los datos Doppler demuestran un MFV normal (<80 cm/s) y un PI normal (<1,2)¹⁹. Por el contrario, un MFV superior a 120 cm/s es anormal. Este valor sugeriría vasoespasmo en pacientes con patología intracraneal con riesgo de causar vasoespasmo (p. ej., hemorragia subaracnoidea).

Por ejemplo, en la Figura 3 se muestra una TCCD PoC obtenida en un paciente con cambios neurológicos agudos en el día 8 después de un aneurisma de la arteria cerebral media derecha con enrollamiento por hemorragia subaracnoidea. El TCCD de PoC reveló una velocidad de flujo media elevada en el ACM ipsilateral en comparación con estudios previos. Posteriormente se realizó una angiografía por TAC de la cabeza, que confirmó vasoespasmo en la circulación anterior derecha.

En pacientes con patología intracraneal que podría derivar en hipertensión intracraneal, la TCCD PoC puede medir el IP para detectar de forma no invasiva una presión intracraneal alta 16,20,21. Por ejemplo, Bellener et al. desarrollaron una fórmula simplificada para estimar la relación²⁰: ICP = 10,93 × PI − 1,28.

En la figura 4 se muestra un paciente que inicialmente presentó hemorragia intracraneal y TCCD PoC inicial tenía un IP normal. Más tarde, se observó que el paciente tenía un empeoramiento del estado mental, se repitió la TCCD PoC y reveló una elevación de la IP preocupante por una posible elevación de la presión intracraneal. Para tratarlo, se administraron líquidos hipertónicos y las tomografías computarizadas posteriores revelaron que la hemorragia del paciente estaba empeorando.

La TCCD PoC también se puede utilizar para detectar la progresión a un paro circulatorio cerebral que precede a la muerte encefálica. La progresión a la muerte encefálica suele incluir una regresión del flujo cerebro-arterial con un aumento de la resistividad (Figura 5). Estos hallazgos de la TCCD de PoC deben llevar a los médicos a obtener pruebas complementarias adicionales, incluido un estudio exhaustivo de TCCD con el fin de determinar definitivamente el paro circulatorio de acuerdo con las directrices específicas de la institución. A modo de ejemplo, la Figura 6 muestra una TCCD PoC de un paciente pocas horas después de un paro cardíaco prolongado y el posterior retorno de la circulación cardíaca. El desencadenante inmediato del examen PoC TCCD fue el hallazgo en el examen físico de los alumnos fijos y no reactivos. A pesar de que no se disponía de un servicio de consulta de TCCD en el centro y de que el paciente estaba demasiado inestable para las pruebas de apnea, los hallazgos de la TCCD PoC fueron respaldados por una TC posterior de la cabeza que reveló un edema cerebral difuso.

Figura 1: Ventana transtemporal. Ventana transtemporal con esquema simplificado del círculo de Willis. Los números representan la profundidad a la que se visualizará el ACM ipsilateral en la ecografía. La flecha representa la direccionalidad del flujo sanguíneo. El círculo azul representa la ubicación donde se debe colocar la sonda. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: TCCD normal. TCCD del ACM Ipsilateral a una profundidad de 47 mm. La imagen revela un TAV normal y un PI normal. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: TCCD con velocidad de flujo media elevada. TCCD del ACM Ipsilateral a una profundidad de 50 mm. Esta imagen revela TAP elevado: velocidad máxima ajustada en el tiempo (equivalente para MFV o TAV o TAMAX) y PI normal. En un contexto clínico adecuado, esto sugiere vasoespasmo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: TCCD con índice de pulsatilidad elevado. La TCCD muestra un empeoramiento de la IP con correlación clínica con respecto al aumento de la presión intracraneal en un entorno clínico adecuado. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: Evolución del Doppler transcraneal en parada circulatoria cerebral. Representación esquemática de los cambios progresivos esperados en la morfología de la forma de onda de la arteria cerebral media observados en la TCD/TCCD en progresión a paro circulatorio cerebral. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 6: TCCD de parada circulatoria cerebral. Pequeños picos sistólicos con pequeña reversión diastólica en relación con la progresión hacia el paro circulatorio cerebral. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

La ecografía PoC desempeña un papel cada vez más vital en el diagnóstico y el tratamiento de los pacientes con disfunción orgánica aguda, como se observa con los exámenes RUSH y FAST. Sin embargo, cuando se evalúa la función cerebral, hasta la fecha hay poca orientación publicada para los médicos que buscan realizar TCCD PoC.

Para desarrollar este protocolo PoC, optamos por adaptar las imágenes TCCD en lugar de las TCD. A diferencia del TCD tradicional, el TCCD combina el modo B y el Doppler en color, lo que permite una corrección del ángulo que da como resultado una medición más precisa de la velocidad del flujo²². Además, este protocolo propuesto en este manuscrito abrevia los protocolos TCCD existentes para centrarse en una sola ventana ecográfica: la transtemporal. Esto se debe a que la ventana transtemporal es más fácilmente accesible con ultrasonido que las alternativas como la transorbital y la transforaminal¹². Además, la ventana transtemporal proporciona la ubicación de insonación más óptima para estimar la velocidad del flujo sanguíneo cerebral (CBFV) de la MCA, que es la arteria más grande de la circulación cerebral anterior y recibe aproximadamente el 70% del flujo sanguíneo de la arteria carótida interna⁴.

A pesar de que el concepto de PoC TCCD sigue siendo incipiente, existe cierta evidencia publicada que apoya su uso en la práctica clínica. Por ejemplo, cuando se realiza el cribado del aumento de la presión intracraneal en el ámbito agudo, se ha demostrado que la TCCD de PoC proporciona una herramienta de cribado racional para aumentar la PIC ^5,23. Sobre la base de esta evidencia existente, la Sociedad Europea de Medicina Intensiva ahora enumera la TCCD como una herramienta que los intensivistas deben considerar al evaluar a los pacientes para detectar la ICP²⁴ elevada en los pacientes. Para el escenario de cribado de muerte encefálica, un metanálisis realizado en 2016 de 22 estudios publicados mostró que el TCD detectó un paro circulatorio cerebral con una sensibilidad del 0,9% y una especificidad del 0,98²⁵.

Aunque PoCUS TCCD tiene sus ventajas, también existen limitaciones importantes. En primer lugar, el examen puede ser técnicamente difícil en el contexto de una ventana acústica del hueso temporal deficiente, especialmente en los ancianos, con una insonación incompleta que ocurre en el 10% de los pacientes con enfermedades cerebrovasculares²². En segundo lugar, las velocidades absolutas obtenidas de TCCD en la evaluación del vasoespasmo pueden estimar erróneamente las velocidades reales del flujo sanguíneo arterial, ya que las velocidades normales informadas están más ampliamente validadas para las sondas no de imagen utilizadas en TCD²⁶. Sin embargo, nuevos estudios emergentes sugieren que los valores son al menos comparativos entre las dos modalidades³. En tercer lugar, al utilizar la TCCD para evaluar la progresión del paro circulatorio cerebral, los estudios han demostrado que, a pesar de la presencia de formas de onda Doppler espectrales tranquilizadoras, el flujo cerebral medio puede ser inadecuado para mantener la vida, ya que los pacientes aún pueden calificar como muerte encefálica según las pruebas clínicas validadas^25,27. En cuarto lugar, el IP utilizado para estimar el nivel de PIC tiene un intervalo de confianza amplio, por lo que se debe tener precaución al utilizar el IP para correlacionarlo con un nivel de PIC específico²⁸. El amplio intervalo de confianza en la relación entre el IP y el ICP se debe a que múltiples factores pueden influir en el IP sin repercutir en el ICP. Por ejemplo, los cambios en la PaCO₂ o el aumento de la presión arterial pueden afectar el flujo sanguíneo cerebral y la PI independientemente de la ICP²⁹. Una disminución de la PPC, que presenta una tendencia creciente en el IP, puede deberse a un aumento de la PIC o a una disminución de la PAM. Como tal, el IP es inversamente proporcional a una CPP media o directamente proporcional a la presión arterial. Por lo tanto, se recomienda que la utilización de un PI creciente se utilice para seguir las tendencias crecientes de la PIC y la disminución de la PPC a lo largo del tiempo, y no para los valores absolutos de la PIC³⁰. Incluso con esto en mente, factores de confusión como la falta de flujo pulsátil de V-A ECMO o LVAD hacen que PI sea ininterpretable para el correlato¹² de ICP.

Incluso con estas limitaciones, la TCCD PoC tiene valor como herramienta de cribado a pie de cama en el diagnóstico y tratamiento de la disfunción neurológica aguda. Con el desarrollo de este protocolo en el punto de atención, se espera desmitificar la TCCD para los no neurosonólogos encargados de cuidar a los enfermos críticos, especialmente en entornos de recursos limitados.

Ninguno.

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