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Especialización

VCTE™

La elastografía es un reciente campo de investigación que comenzó en los años 80 con el objeto de proponer una técnica alternativa reproducible e interdependiente del operador para llevar a cabo la palpación.

Echosens® adaptó la elastografía transitoria al campo medico introduciendo una variedad de aplicaciones nuevas. Esta técnica mejorada fue llamada “Vibration-Controlled Transient Elastography” (VCTE™) [1-3], o lo que es lo mismo “Elastografía Transitoria con Vibración Controlada”. El uso adecuado del análisis de la velocidad de propagación de la onda de cizalladura aplicado al diagnóstico clínico requiere que se controlen varios parámetros físicos para asegurar la evaluación precisa, reproducible y fiable de la rigidez de los tejidos.
Estos parámetros incluyen el control de la recuencia de vibración, la intensidad energética, la fuerza aplicada y un algoritmo estandarizado. Estos importantes controles aseguran que la onda de cizalladura, que es la verdadera fuente de información de la rigidez, se induce de manera adecuada en el tejido.

VIBRACIÓN

Vibración Controlada

Uno de los principales componentes de la VCTE™ es el control de la vibración. Para asegurar que se evalúa de forma correcta la rigidez del tejido, se debe controlar la vibración en cuanto a su forma, frecuencia y amplitud.

Control de la Vibración en Frecuencia

Primero de todo, como el valor de dureza depende de la frecuencia de la onda de cizalladura, se controla la frecuencia de la vibración para obtener una medición consistente que se pueda utilizar con motivos de diagnóstico médico cualquiera que sean las propiedades mecánicas del órgano bajo investigación y cualquiera que sea la etiología del paciente.

Control de la Vibración en Amplitud

Segundo, la amplitud de la vibración se adapta ala morfología de los pacientes: amplitud en niños, gran amplitud en pacientes obesos para aumentar la profundidad de penetración de la onda de cizalladura.

Control de la Vibración en Forma

Tercero, la forma de la vibración es servo-controlada para asegurar la correcta generación de la onda de cizalladura cualesquiera que sean las condiciones del examen (el grosor de la grasa, hígados blandos y duros, la distorsión por la pared abdominal etc.)

Cuarto, el sistema electromecánico utilizado para inducir la vibración debe ser calibrado paraasegurar la vibración estandarizada y optimizada.

Mediante una forma constante de vibración, una frecuencia de referencia de la onda de cizalladura generada por el vibrador (sistema mecánico calibrado), la VCTE™ permite comparar los parámetros de propagación de la onda de cizalladura con independencia de las condiciones de estado del órgano, la etiología, el paciente o el operador. Todos los resultados cuantitativos proporcionados por un dispositivo médico que emplea la VCTE™ son comparables.

ENERGÍA

Energía controlada

La VCTE™ utiliza energía acústicamente baja.

La VCTE™ utiliza energía acústicamente baja para seguir la propagación de la onda de cizalladura dentro del órgano. La sensibilidad del transductor de ultrasonidos se controla para asegurar que la cantidad de energía acústica enviada al paciente se encuentra por debajo de los niveles oficiales para imágenes fetales, abdominales, pediátricas, de órganos pequeños, etc.

La VCTE™ se basa en la transmisión de la energía mecánica a través del paciente. La vibración mecánica se puede comparar con un golpe; la cantidad de energía es muy pequeña comparada con las ondas de cizalladura causadas por diversos órganos, tales como el corazón u órganos respiratorios. Durante el examen, se controla y se monitoriza la vibración.El sistema electromecánico se calibra de forma periódica para asegurar que estos parámetros claves para el rendimiento y seguridad del aparato no se pierden con el paso del tiempo.

La VCTE™ es un método no invasivo que cuantifica la rigidez del hígado únicamente mediante pequeñas energías mecánicas y acústicas. Dichas cantidades de energía sólo dependen del modelo de la sonda, por lo que no varían en función de hígados rígidos o blandos.

FUERZA Y ALGORITMO

Fuerza estática controlada

Crucial en la Elastografía Cuantitativa.

En la VCTE™ la fuerza estática aplicada por el operador se monitoriza mediante un sensor de fuerza. Dicha fuerza debe ser suficiente para asegurar la correcta transmisión de la vibración desde los tejidos subcutáneos hasta el parénquima hepático. Sin embargo, la fuerza no debe ser excesiva ya que, de lo contrario, se podría producir una distorsión de la vibración y una modificación de las características de los tejidos. Además, la rigidez de los tejidos blandos puede variar cuando se aplica fuerza sobre el mismo.El control de la fuerza estática es crucial en la elastografía cuantitativa.

Algoritmo Controlado

Lo esencial de la VCTE™.

El algoritmo de cálculo de la rigidez es el epicentro de la VCTE™. Se han desarrollado algoritmos altamente sofisticados para la evaluación de la rigidez del tejido. Se emplean tecnologías que procesan datos e imágenes para medir la rigidez de los tejidos y para descartar de forma automática mediciones inválidas. La propagación de la onda elástica puede ser muy compleja en la práctica bajo determinadas condiciones y aplicada a determinados órganos, tales como los intestinos o los pulmones. En estos casos se obtienen imágenes de propagación de poca calidad. De forma automática se invalidan estas imágenes gracias a un algoritmo específico y estandarizado para asegurar resultados de gran calidad, reproducibles y precisos.

APPLICACIÓN

Aplicación al Hígado

Fibroscan®: Pionero en Elastografía Clínica

l Fibroscan®, el único dispositivo cuya tecnología es la VCTE™, fue presentado por Echosens® en diciembre 2003. Es el primer dispositivo clínicamente validado para la evaluación de la fibrosis hepática. Actualmente hay más de 800 Fibroscan® devices utilizados en investigación y en la práctica clínica cotidiana. El Fibroscan® ha sido homologado en Europa (marca CE), Canadá y China, estando en curso dicho procedimiento en Estados Unidos y Japón.

La VCTE™ aplicada al Hígado

La VCTE™ se aplica al hígado mediante el Fibroscan® que consta de una delicada plataforma de adquisición que emite y recibe los ultrasonidos y un control servo motor para la generación de vibración a baja frecuencia.. La sonda consta de un transductor electrodinámico que se usa para generar la vibración transitoria. Como muestra la siguiente imagen, un transductor ultrasónico de una pieza se monta en el eje del vibrador. La vibración consiste en un periodo sinusoidal con una frecuencia de 50 Hz y una amplitud de 2 mm de pico a pico. Por lo tanto, la vibración dura tan sólo 20 ms. La elección de la frecuencia de 50 Hz es consistente con el compromiso buscado entre la profundidad de penetración de la onda de cizalladura y la precisión de la medición.

La caja torácica protege el hígado y por lo tanto no se aplica una fuerza estática directa a este órgano. Sin embargo, el Fibroscan® monitoriza la fuerza estática aplicada por el operador durante el examen. La fuerza debe ser suficiente para asegurar la correcta transmisión de la vibración a través de los tejidos subcutáneos. La fuerza no debería ser excesiva porque de lo contrario se distorsionaría la vibración y modificaría las características de los tejidos. En exámenes de tipo estándar las mediciones son posibles cuando la fuerza estática se sitúa entre 4 N y 8 N.

La sonda estándar del Fibroscan® está equipada con una frecuencia central de 3.5 MHz y un transductor ultrasónico cuyo diámetro externo es de 9-mm, el cual es característico de la investigación abdominal. Este transductor se usa en la adquisición ecográfica de pulso convencional para proporcionar al operador imágenes de los modos A y M en tiempo real que consiguen localizar el hígado. Cuando se desencadena la medición, se realiza una ecosecuencia de pulso (frecuencia de repetición de pulso de 6 kHz) durante la propagación de la onda de cizalladura controlada. La adquisición tan solo dura 80 ms. (milisegundos) y se induce presión en el hígado mediante la propagación de la onda de cizalladura, la cual se mide utilizando un enfoque de auto correlación estándar entre las sucesivas líneas ultrasónicas.

White Paper de la VCTE™

Una tecnología patentada.

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[1] L. Sandrin, "Elastographie impulsionnelle par ultrasons: du palpeur acoustique à l'imagerie ultrarapide," 2000.
[2] L. Sandrin, B. Fourquet, J.-M. Hasquenoph, S. Yon, C. Fournier, F. Mal, C. Christidis, M. Ziol, B. Poulet, F. Kazemi, M. Beaugrand, and R. Palau, "Transient elastography: a new non-invasive method for assessment of hepatic fibrosis," Ultrasound in Medicine and Biology, vol. 29, pp. 1705-1713, 2003.
[3] L. Sandrin, M. Tanter, J.-L. Gennisson, S. Catheline, and M. Fink, "Shear Elasticity Probe for Soft Tissues with 1D Transient Elastography," IEEE Transactions on Utrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, vol. 49, pp. 436-446, 2002.

 
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