Introdução à ultrassonografia e seus princípios físicos

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Em 1793 – Spallanzani descreveu a 
capacidade de voo de morcegos ligada a 
audição. Na época, ele realizou um estudo 
cientifico onde ele separou dois grupos de 
morcegos: no primeiro grupo ele vendou os 
olhos e os soltou na natureza e percebeu que 
eles continuavam voando normal. No segundo 
grupo, ele manteve a visão dos morcegos, 
mas recebeu tampões de cera nos ouvidos e 
foram soltos na natureza, o segundo grupo 
perdeu completamente a sua capacidade de 
voo.  Spallanzani descobriu que existe uma 
percepção do ambiente a partir de ondas 
sonoras emitidas. Um transdutor emite uma 
onda sonora que colide com um objeto mais a 
frente e esse objeto manda de volta uma 
onda sonora de volta para o transdutor.  
A partir desse estudo foi pensado em como 
poderia fazer isso em humanos e outros 
estudos começaram a aparecer. 
Em 1880 – o irmão Curie descreve o 
efeito piezoelétrico. Este efeito resulta da 
aplicação de uma pressão sobre a superfície 
de certos cristais (de quartzo, por exemplo) 
que são capazes de gerar um potencial 
elétrico entre superfícies opostas, 
produzindo com numa frequência superior a 
20KHz, conhecido como ultrassom.  Os 
cristais tinham a capacidade de converter um 
tipo de energia em outra. Uma pressão 
mecânica pode se transformar em energia 
elétrica que pode se transformar em uma 
onda acústica. O contrário também é válido. 
Inicialmente os estudos eram 
desenvolvidos para fins militares e durante a 
primeira e segunda guerra surgiram o sonar 
e o radar 
Em 1942 – Dussik fez a 1ª utilização 
de ultrassons em âmbito diagnóstico: localizou 
tumores e verificou o tamanho dos 
ventrículos cerebrais. 
Em 1950 – o exame não utiliza mais 
banheiras cheias de água para o exame e 
esse método é utilizado até hoje. 
Em 1966 – Há relatos do uso do 
ultrassom para detectar prenhez de ovelhas. 
O efeito doppler foi descrito como 
fenômeno físico observado sobre as ondas 
sonoras quando emitidas ou refletidas por um 
objeto em movimento em relação ao 
observador. Através da ferramenta doppler 
se pode identificar e monitorar estruturas 
que estão em constante movimento no corpo 
como hemácias e fluxo sanguíneo e todas as 
variações que essas células demonstram em 
sua movimentação dentro do vaso. Quem 
observa isso é o transdutor (aparelho mais 
importante no exame ultrassonográfico). 
O doppler pode ser colorido, pulsado, 
Power e contínuo. O doppler colorido permite 
a identificação dos vasos a partir de cores ou 
nuances. Excelente para avaliação de 
pequenos vasos. O doppler pulsado/espectral 
se dá por pulsações, a informação gerada 
será a partir de um traçado que muitas vezes 
é característico para cada vaso avaliado. O 
Power doppler é um dos mais sensíveis do 
que o doppler colorido e demonstra em sua 
imagem a presença de uma única cor e é 
aplicado para avaliação de vasos de fluxo 
sanguíneo fraco, como os capilares. O doppler 
contínuo não se caracteriza como uma 
avaliação bidimensional. A avaliação dos seus 
achados se dá pela avaliação dos sons 
emitidos e também através de gráficos de 
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velocidades. É mais utilizado para velocidades 
de fluxos muito elevados, sendo mais utilizada 
na cardiologia. 
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Os modos de exibição dos aparelhos de 
ultrassonografia são: modo de amplitude ou 
modo A, modo bidimensional ou modo B e o 
modo movimento ou modo M. 
Modo A – é o modo de amplitude e é o 
método mais antigo estudado. É a identificação 
da amplitude do eco. É considerado 
unidimensional pela detecção de uma única 
linha. É pouco utilizado na veterinária e tem 
maior aplicabilidade na oftalmologia para 
detecção de tumores, corpos estranhos e 
descolamento de retina. 
O transdutor traduz a imagem como 
um traçado gráfico. O transdutor é mantido 
estacionado e os ecos são representados em 
picos e é possível fazer mensurações 
precisas das distâncias das estruturas. 
Modo B – também denominada como 
ultrassonografia bidimensional. Os princípios 
são os mesmo do modo A, exceto que o 
transdutor é movimentado. Esse tipo informa 
sobre a estrutura interna do corpo e é mais 
amplamente utilizado. 
Modo M – Também chamado de modo 
movimento. Recebe essa denominação em 
função da sua imagem formada que ocorre 
de acordo com a interação do feixe sonoro 
com o tecido que está em mobilidade. É muito 
bem aplicado a ecocardiografia. O registro é 
feito por meio de um traçado que representa 
a mudança da distância entre as superfícies 
refletoras.  caracterizado a área de 
abertura e fechamento das valvas e a 
identificação da artéria aorta e os átrios e 
ventrículos. 
O aparelho de ultrassom é composto 
por um monitor, um processador e um ou 
mais transdutores/probes (mais importante). 
Ao falar dos transdutores é 
necessário falar dos cristais piezoelétricos. 
São neles onde é feita a conversar de uma 
energia em outra. O aparelho de ultrassom 
recebe um potencial elétrico que é 
transformado em energia sonora e chega à 
área do paciente onde está sendo realizada o 
exame, retorna para o transdutor como uma 
onda sonora refletida na forma de eco que 
será novamente convertido pelos cristais 
piezoelétricos em um componente elétrico. 
Há diferentes modelos disponíveis: 
linear, convexo e micro-convexo (mais utilizado 
na rotina de pequenos animais). Ainda há o 
setorial (avaliações ecocardiográficas) e o 
transretal (formação da imagem ao 
transdutor linear – geralmente utilizado na 
rotina de grandes animais). 
 
Convexo, micro-convexo e setorial tem 
uma imagem em formato de leque onde na 
região próximas (normalmente ventral no 
paciente) há uma amplitude menor e na região 
mais distal a imagem é bastante ampliada. 
 
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O transdutor linear e transretal possui 
feixes de linhas paralelas e a formação da 
imagem é em formato de 
retângulo/quadrado. É mais utilizado para 
avaliação de estruturas superficiais porque 
eles apresentam uma variação de frequência 
maior, conferindo menor profundidade para 
avaliação. 
 
Convexo Linear 
Frequência menor Frequência maior 
Maior poder de 
penetração 
Menor poder de 
penetração 
Menor 
resolução/definição da 
imagem 
Melhor 
resolução/definição da 
imagem 
Mais usado em médio e 
grande porte 
Mais usado em 
pequeno porte 
 Sempre que possível, fazer uso dos 2. 
 
Frequencia dos transdutores – elas 
estão relacionadas principalmente com a 
profundidade da estrutura avaliada. 
Altas frequências (até 20MHz) – testículo, 
mama, tireoide, globo ocular. Esses valores 
estão mais relacionados com a medicina 
humana. Na veterinária é de 12 – 15 MHz. 
Baixas frequências (2 a 6 MHz) – coração, 
abdome, saco gestacional. 
Quando maior a frequência, menor é a 
profundidade e mais superficial é a avaliação, 
assim como, maior é a resolução. O contrário 
também é verdadeiro. 
As terminologias são as principais 
nomenclaturas/nomes/termos mais 
utilizados e os artefatos são os defeitos que 
ocorrem durante a formação da imagem. 
Ecogenicidade – é o termo utilizado 
para fazer referência ao grau de brilho da 
imagem durante a realização da avaliação. Os 
graus podem ser: 
Hiperecóico – utilizado para estruturas mais 
claras. Sempre que a reflexão das ondas do 
ultrassom forem como uma alta reflexão, há 
ecos de alta intensidade, o que geram imagens 
claras na tela do ultrassom. 
Hipoecóico – utilizado para estruturas mais 
escuras. É quando há presença dos ecos, mas 
eles acontecem com uma baixa intensidade, 
resultando na formação de imagens mais 
próximas do cinza. 
Anecóico – uma imagem enegrecida. Está 
relacionado a ausência de eco durante o 
exame.  tecidos de baixa reprodução do 
eco sonoro. Estruturas preenchidas ou 
rodeadas por líquidos. 
Isoecóico – duas estruturas que ao exame 
ultrassonográfico apresentam uma 
ecogenicidade parecida. 
 
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Os artefatos de técnica são 
resultantes da exibição de ecos que retornam 
de forma errada ao transdutor ou até mesmonão retornam, ou seja, são informações que 
não transmitem a imagem real para o 
aparelho de ultrassom. Esses erros ocorrem 
por falhas técnicas, fatores físicos do 
paciente, etc. As origens desses artefatos 
são variadas: fatores operacionais, do 
preparo adequado do paciente, técnica de 
varredura utilizada, frequência inadequada do 
transdutor, interação não adequada entre o 
paciente ou uma determinada estrutura que 
ele apresenta na região avaliada e a relação 
desse componente com o feixe sonoro. 
 Nem sempre o artefato de técnica traz 
prejuízo à interpretação. Existem artefatos 
que confirmam para o examinador que na 
verdade o que está presente ali é a presença 
de um gás, líquido ou estrutura mineralizada. 
Quais os principais artefatos? 
sombreamento acústica posterior, 
sombreamento de borda/lateral, reforço 
acústico posterior, reverberação, cauda de 
cometa (é um tipo de reverberação), imagem 
em espelho. 
Sombreamento acústico posterior – 
também chamado de sombra acústica. É 
produzido quando o som emitido pelo 
transdutor tem a sua passagem impedida por 
alguma estrutura, não sendo formada a 
imagem posterior. 
 
Na imagem: vesícula urinária do paciente onde 
se pode observar na região de polo caudal que 
há uma estrutura semicircular que apresenta 
uma ecogenicidade aumentada 
(hiperecogênica) e abaixo dessa estrutura 
pode-se perceber uma sombra, que é a não 
formação de imagem. Normalmente acontece 
quando a onda sonora colide com estruturas 
mineralizadas/calcificadas ou com estruturas 
de conteúdo gasoso. No caso da imagem é um 
litíase vesical ou cálculo.  Esse é um 
exemplo de artefato que auxilia no diagnóstico 
(um dos mais comuns na rotina). 
Sombreamento de borda/lateral – É 
observado em estruturas arredondadas ou 
curvas, onde a onda sonora sofre inclinação 
ao encontrar as bordas laterais, com 
velocidade de propagação diferente do meio. 
 
Na imagem: Quando há estruturas como o rim, 
na área demarcada é um sombreamento 
lateral, que pode ocorrer todas as vezes que 
a onda sonora colide com estruturas curvas. 
A onda sonora incide na superfície sobre uma 
reflexão distante do transdutor e o 
processador interpreta como uma área 
ausente de ecos.  Comum ser observado 
na avaliação da vesícula biliar, cistos, rim. 
Reforço acústico posterior – é o 
aumento da ecogenicidade posterior a 
estruturas de baixa atenuação (preenchidos 
por fluidos). 
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Na imagem: o corte ultrassonográfico mostra 
a vesícula biliar e abaixo dela há uma área 
hiperecóica posterior a estrutura preenchida 
por líquido, isso ocorre porque o líquido conduz 
o som mais facilmente que outras estruturas, 
fazendo com que a onda sonora chegue com 
alta intensidade. 
Reverberação – formação de múltiplos 
ecos que retornam inúmeras vezes ao 
transdutor, formando linhas ecogênicas 
paralelas. 
 
Na imagem: a reverberação costuma ocorrer 
quando a onda sonora passa por estruturas 
que contém gás. Também é comum a 
presença do gás entre o transdutor e o gel 
aplicado na pele do paciente. 
Causa de cometa – é uma forma de 
reverberação observada principalmente no 
TGI devido à presença de gás em seu interior. 
 
Na imagem: Há uma área mais central e depois 
dela uma espécie de raio que acompanha a 
região por onde passou a onda sonora.  
Alça intestinal que provavelmente estava 
preenchida por gás e quando a onda sonora 
passou por ela emitiu a cauda de cometa. 
Imagem em espelho – é encontrada 
em interfaces altamente refletoras e 
arredondadas, como interface de pulmão x 
diafragma x fígado. 
 
Na imagem: é possível observar o parênquima 
hepático, topografia do diafragma 
hiperecóica e a topografia do parênquima 
pulmonar é visto como uma repetição da 
imagem do fígado. 
Em relação ao preparo do paciente há 
uma série de recomendações: 
Para exames agendados: solicitar jejum sólido 
de 8 a 12 horas (cães)/ 6 horas (felinos) e 
líquidos de 2 horas. Fazer a administração 
prévia de antifiséticos (simeticona) de 8 horas 
antes do exame e 2 horas antes do exame. 
Evitar também a micção do paciente 1-2 
horas antes do exame.  Realizar uma ampla 
(vai desde o apêndice xifoide se estendendo 
até a região caudal do abdome e lateralmente 
que ela alcance até a topografia do último par 
de costelas) tricotomia na área avaliada. Além 
disso, fazer uso de gel condutor e evitar o 
uso de álcool (tem uma capacidade de 
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desidratar do material que compõe os 
transdutores). 
Retirar todas as coleiras, guias e materiais 
que possam interferir no acesso à 
estrutura/cavidade que se deseja avaliar ou 
mesmo se os objetos causem desconforto no 
paciente.  Também retirar bandagens, 
ataduras e curativos sempre que possível. 
Considerar o conforto e bem estar do 
paciente (triângulos de espuma que ajudam a 
conter os animais em decúbito dorsal). 
Ponderar o uso de sedação e da anestesia 
para realização do procedimento (na grande 
maioria dos casos não é necessário).  se o 
paciente é submetido a sedações e 
anestesias ele pode apresentar alterações 
nas avaliações doppler-fluxométricas. 
 
Plano transversal divide o paciente em 
porção cranial e caudal. 
Plano dorsal divide o paciente em 
porção dorsal e ventral. 
Plano mediano divide o paciente em 
direita e esquerda.  duas porções iguais. 
Plano sargital/longitudinal também 
divide o paciente na porção direita e 
esquerda, no entanto não faz uma divisão 
exatamente igual. 
 Dependendo do posicionamento do 
transdutor os planos e cortes se apresentam 
de formas diferentes.