DOPPLER TRANSCRANEAL.

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1 DOPPLER TRANSCRANEAL

2 Cerebral ischaemia results when there is inadequate cerebral
blood flow to meet the cerebral metabolic rate of oxygen consumption. Maintaining adequate CBF and reducing the cerebral metabolic rate by sedating patients and preventing hyperthermia can reduce the risk of cerebral ischaemia. The reduction of an elevated ICP also improves CBF. CBF is proportional to cerebral perfusion pressure (CPP) and inversely related to cerebral vascular resistance (CVR

3 FSC: PPC/RVC PPC: PAM –PIC
CBF is proportional to cerebral perfusion pressure (CPP) and inversely related to cerebral vascular resistance (CVR):

4 AUTOREGULACION

5 1982 Aaslid, Markwalder, Nornes Valora circulación cerebral
1843 Crhistian Doppler 1982 Aaslid, Markwalder, Nornes Valora circulación cerebral Previene daños neurológicos Sin embargo, en 1982 Aaslid introdujo un dispositivo Doppler transcraneano con un emisor de ultrasonido de una frecuencia de 2 MHz, demostrando que a esta frecuencia (la más baja de las que se usan en medicina) el ultrasonido era capaz de atravesar el cráneo y medir con exactitud la velocidad y dirección del flujo sanguíneo cerebral en los vasos cerebrales del polígono de Willis, sus ramas y las arterias que lo constituyen . En 1983, Christian Doppler descubrió que el sonido puede usarse para medir la velocidad de los objetos en movimiento. Demostró que la frecuencia de una onda reflejada (sonora, lumínica) varía con respecto a la frecuencia emitida si la fuente emisora de la onda y el objeto receptor de la misma están en movimiento relativo entre sí. La frecuencia de la onda reflejada aumenta cuando la fuente se acerca al receptor y disminuye cuando se aleja de él (

6 Técnica no invasiva para evaluación de FSC Acceso perioperatorio
Introducido en 1982 Técnica no invasiva para evaluación de FSC Acceso perioperatorio Puede ser usado repetidamente Continuo o pulsado mide la velocidad de flujo sanguíneo cerebral (VFSC), que es diferente del flujo sanguíneo cerebral (FSC). En determinadas condiciones, el flujo y la velocidad cambian en forma proporcional, en estos casos sí puede usarse la VFSC para valorar cambios en el FSC, pero siempre teniendo en mente que son distintos conceptos. La importancia y la utilidad del DTC se relacionan con la posibilidad de evaluar la VFSC en forma repetitiva, o continua, permitiendo una correlación dinámica con la evolución clínica, con ausencia de invasividad y al lado de la cama del paciente, haciendo innecesarios los traslados, frecuentemente difíciles, y de alto riesgo. La base para el posterior desarrollo de esta técnica fue dada por la evolución tecnológica, con la introducción del análisis espectral y el uso de transductores emisores de Doppler pulsado. Estos permiten controlar la profundidad a la que se estudia y de esta manera seleccionar el segmento vascular a estudiar. Conociendo la velocidad de transmisión del ultrasonido en el tejido, se emiten breves pulsos de ultrasonido de 1 milisegundo de duración, seguidos de intervalos durante los cuales el transductor analiza las señales que regresan. El tiempo entre la emisión y la recepción varía de acuerdo a la profundidad del segmento vascular que se quiera estudiar, y a la velocidad de transmisión del ultrasonido en el tejido. Solamente se toman en cuenta, se registran y se amplifican los ecos que regresan en un determinado período de tiempo prefijado que corresponde al tiempo que demora el ultrasonido en ir, reflejarse y volver, desde el traductor hasta el punto que se quiere estudiar (por ejemplo para la arteria cerebral media, se busca entre 45 y 60 mm de profundidad

7 PRINCIPIOS DE LA EDT Emisión de ondas de 2 MHz Reflexión de ondas
Dispersión de ondas Recepción de eco acústico. Conversión a señal eléctrica, video, amplificación y procesamiento La generación de imágenes por ultrasonidos se basa en la emisión de ondas con frecuencias en el rango de 2 a 10 Mhz, la recepción del eco acústico producido por la reflexión y la dispersión de dichas ondas en los tejidos. Los ecos convertidos en señales eléctricas y de vídeo, son amplificadas, procesadas y presentadas en pantalla.     En los instrumentos ultrasónicos Doppler, el ultrasonido puede ser transmitido en forma contínua (Doppler de onda contínua) o intermitente (Doppler pulsado). . La posibilidad de explorar vasos independientes, a profundidades especificas, lo convierten en una técnica indispensable para el estudio transcraneano de las arterias del Polígono de Willis.

8 PRINCIPIOS DE LA EDT CALCULA VELOCIDAD DE FLUJO DE HEMATIES EN VASOS DEL CEREBRO (VF) TIEMPO REAL VALORA VARIACIONES DE LA FRECUENCIA, CON RELACION AL MEDIO DE PROPAGACION (Frecuencia encontrada) F1=f0(1+VF/C) F1 (Frecuencia recibida por transductor) F2 = f0(1+2vf/c F0= Frecuencia transmitida C=Velocidad de propagación VF= Velocidad de los hematíes Los instrumentos más simples transmiten un rayo ultrasónico continuo de frecuencia conocida que es enfocado hacia la zona donde se topografía el vaso a estudiar. Este rayo es reflejado por los glóbulos rojos circulantes, a una frecuencia diferente a la emitida. (Doppler shift). Se puede calcular la velocidad de los glóbulos rojos en el punto estudiado mediante estos datos. La frecuencia de la onda de ultrasonido emitida es extremadamente importante, ya que a mayor frecuencia, se puede transmitir y recibir más cantidad de señales, lo que da como resultado mayor resolución, pero la penetración del ultrasonido en el tejido es inversamente proporcional a la frecuencia.

9 Cambios en la VF se correlacionan con cambios en el FSC solo si el diámetro de la arteria y el Angulo de isonacion permanecen constantes. El concepto fundamental a destacar es que el DTC, como toda técnica Doppler, mide velocidades; en este caso mide la velocidad de flujo sanguíneo cerebral (VFSC), que es diferente del flujo sanguíneo cerebral (FSC). En determinadas condiciones, el flujo y la velocidad cambian en forma proporcional, en estos casos sí puede usarse la VFSC para valorar cambios en el FSC, pero siempre teniendo en mente que son distintos conceptos.

10 Presunciones principales que rigen el uso de EDT
Diámetro constante del vaso: El volumen sanguíneo depende de la velocidad de los hematíes y del diámetro del vaso La velocidad refleja el flujo siendo adecuado si el diámetro no varia If the angle of insonation and the diameter of the insonated vessel remain constant, changes in measured blood flow velocity reflect changes in CBF [

11 Factores que afectan el diámetro de los vasos sanguíneos
PaCO2 Presión arterial Anestésicos Vasoactivos

12 Velocidad medida: velocidad real x coseno del Angulo de incidencia
Angulo de isonacion: Angulo 0 grados: velocidad detectada y velocidad real son iguales (cos 0 grados =1) Angulo 90 grados: no es posible detectar velocidades Angulo de isonacion : Ángulos cerrados : la captura de la señal solo es posible < 30 grados La velocidad detectada es una aproximación (87-100%) El ángulo de insonación (definido como el ángulo formado entre la dirección del ultrasonido y la dirección en la que se mueve el objeto -la dirección de la corriente sanguínea-) es sumamente importante, ya que la velocidad varía en relación inversa al coseno de este ángulo. La insonación de un objeto que se mueve en dirección perpendicular (90º) al rayo de ultrasonido resulta en velocidad no registrable. Si el ángulo es de 30º -que es el error que puede existir en las arterias de la base del cráneo con el DTC, dada la disposición anatómica de las arterias en relación a las ventanas óseas-, la velocidad calculada es 87% de la real, haciendo el error posible menor de 13,5%. Debido a ello, el técnico que busca el vaso debe optimizar el ángulo, mediante la búsqueda de la mayor velocidad, que es la que coincide con el menor ángulo de insonación

13 COMPONENTES Onda de pulsatilidad
Pico sistólico Pico diastólico Velocidad flujo media Índice de pulsatilidad Onda de pulsatilidad El pico de velocidad sistólica corresponde a la máxima velocidad de flujo registrada en sístole durante la fase de contracción ventricular. El flujo diastólico es registrado como la velocidad sanguínea justamente antes del comienzo de la fase de aceleración sistólica. La velocidad media es calculada automáticamente y exige una optimización tanto de la ganancia como de la calidad del registro espectral, ya que su cálculo es muy sensible a pequeñas distorsiones de aquellas. Del registro del sonograma, también puede calcularse la pulsatilidad del sistema vascular. Conceptualmente la pulsatilidad se describe como el grado de variabilidad de las velocidades a lo largo de todo el ciclo cardiaco. La diferencia relativa de velocidades va a depender fundamentalmente de las resistencia periféricas del cerebro. Como es bien conocido, las resistencias vasculares cerebrales suelen ser bajas, en consecuencia esto es reflejado en el sonograma. La pulsatilidad puede ser cuantificada usando diversos índices, aunque los mas utilizados son el Índice de Pulsatilidad de Gosling y el índice de Resistencia de Pourcelot.

14 VELOCIDAD FLUJO MEDIA La mejor correlación entre FSC y VF es la velocidad de flujo media VF Max med= ([VF s-VF d]/3)+VFd Fv 55+ o- 12 cm/s en ACM

15 INDICE DE PULSATILIDAD
Refleja resistencia vascular cerebral distal y debido a sus dimensiones tan pequeñas no es afecta por el ángulo de isonacion. (FV sist – FV dias)/FV mean: 0,6-1,1

16 CIRCULACION CEREBRAL

17 EXPLORACION DEL EDT Ventanas sónicas transtemporal transorbitaria
suboccipital

18 VENTANA TRANSTEMPORAL
3 regiones: anterior, media y posterior. Arteria cerebral media, cerebral anterior, la arteria cerebral anterior ( trayecto A1), la arteria cerebral posterior, y el trayecto terminal de la arteria carótida interna. La ventana temporal se localiza en el hueso temporal justamente encima del arco cigomático. La ventana temporal se subdivide a su vez en 3 regiones, anterior, media y posterior. Esta última, además de proporcionar el mejor acceso a través del hueso temporal, es la ventana que mejor permite la separación espacial de la circulación anterior y la circulación posterior.

19 VENTANA TRANSORBITARIA
Arteria oftálmica y sifón carotideo

20 VENTANA SUBOCCIPITAL Arteria vertebral y basilar

21 OA ophthalmic artery, MCA middle cerebral artery, ACA anterior cerebral artery, PCA posterior cerebral artery, VA vertebral artery, BA basilar artery)

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23 VARIABLES QUE AFECTAN DTC
La velocidad del flujo arterial varía con la edad siendo la más alta en individuos entre los 4 a 6 años de edad Decae desde entonces hasta la séptima década de la vida.

24 VELOCIDAD DE FLUJO Velocidad de flujo ACM y edad Nacimiento 24cms/seg (4-6 años) 100 cms/seg (70 Años) 40 cms/seg VF y mujeres Tienen mayor flujo sanguíneo cerebral que los hombres VF ACM > 3-5%

25 Velocidad de Flujo y Hemodilución
Si disminuye el hematocrito aumenta el flujo sanguíneo cerebral linealmente El problema del hematocrito bajo esta en pacientes con posibles estenosis arteriales

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28 DESVENTAJAS Operador dependiente.
En alrededor del 5% 20 % de los casos no se logra acceder a la ventana sónica. Difícil fijacion al paciente.

29 USOS CLINICOS

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31 EDT EN HSA Vasoespasmo complicación de HSA
Aumenta mortalidad de 0,5 a 3 veces la primera semana Comienza a las H, pico a los 10 días y se normaliza a los días. Q= V * A se debe iniciar estudio precozmente y repetir diariamente Permite diagnostico antes de que se produzca sintomatología clínica. Por lo tanto, si el área de sección transversal de un vaso disminuye, como ocurre en el vasoespasmo, y el FSC se mantiene constante, lo hace a expensas de un aumento en las velocidades circulatorias. El calibre del vaso no puede ser medido con el DTC. Cuando aparece el vasoespasmo (ya sea post HSA o post trauma) disminuyen los diámetros de segmentos arteriales, y la capacidad de vasodilatación distal del sistema arteriolar tratará de compensar la disminución del diámetro. Es decir, se produce una vasodilatación de la microvasculatura, con disminución de las resistencias cerebrovasculares. Si el vasoespasmo no es muy severo, y la autorregulación funciona correctamente, el flujo se mantiene a expensas de un aumento de la velocidad circulatoria a lo largo de la estenosis, y al insonar el segmento estrechado, se evidencia aumento de la velocidad en dicha zona. Dado que el flujo se mantiene, no hay síntomas clínicos de vasoespasmo. Si el diámetro disminuye más, y la capacidad autorregulatoria permite mayor vasodilatación distal, el flujo se puede mantener, y la velocidad aumentará aún más. El vasoespasmo se visualiza, por lo tanto, como un aumento de la velocidad del FSC, que no se debe interpretar como un aumento del FSC (aunque, como se discu-

32 INDICE DE LINDEGAARD Utilizado para diferenciar entre vasoespasmo e hiperemia. Relaciona VF de la ACM con porción extracraneal de la carótida interna ipsilateral.

33 VF ACM / VF ACI : > 3 vasoespasmo
VF ACM / VF ACI : < 3 hiperemia Sensibilidad del 85% y especificidad del 98%

34 TRAUMA CRANEOENCEFALICO
Evaluación de vasorreactividad al CO2 Evaluación de la autorregulación cerebral Describe la relación casi lineal entre la PaCO2 y el FSC La EDT es útil porque el diámetro de las arterias de la base no se modifica por los cambios de CO2. El FSC o la VF varia +-3% por cada cambio de PaCO2 . Efecto de los vaso activos y anestésicos sobre la vaso reactividad cerebral al CO2 es valorada con DTC Cambios del FSC inducidos por la presión constan de: Respuesta rápida sensible a pulsaciones de presión Respuesta lenta sensible a cambios en PAM Test con fenilefrina, test de hiperemia. Disminuye VF y Aumenta IP

35 Diagnostico de muerte cerebral
Descenso en las velocidades e incremento en el IP acompañan Patrón de flujo reverberante. Patrón de flujo de espigas sistólicas aisladas. Patrón de flujo de separación diástole-sístole Sensibilidad 96% especificidad 100% Ausencia de flujo en arterias bilaterales o en tres arterias

36 ACV Identifica oclusión arterial cerebral Recanalizaciones
Valora riesgo de transformación hemorrágica de las lesiones isquémicas de gran volumen

37 EDT PATOLOGIA CAROTIDEA
ESTA CLASIFICACIÓN DE ISQUEMIA ES ÚTIL PARA INDICAR EL USO DE UNA DERIVACION ISQUEMIA GRAVE ARTERIA CAROTIDA INTERNA ( VF ACM) 15% < del basal ISQUEMIA MODERADA 16-40% AUSENCIA DE ISQUEMIA >40% DEL PRECLAMPAJE

38 CIRUGIA CARDIACA Detección de micro émbolos y medición de perfusión cerebral

39 TRANSPLANTE HEPATICO Valorar la reactividad al co2 y autorregulación cerebral Encefalopatía: Dilatación cerebral mas edema y reduce PPC ECLAMPSIA Incrementos en la VF progresivos preceden síntomas neurológicos

40 Diagnóstico de oclusión vascular en accidente cerebro-vascular isquémico.
Seguimiento de la revascularización post-trombolisis en el accidente cerebro-vascular isquémico. Evaluación de malformaciones arterio-venosas. Evaluación de fístulas carótido-cavernosas. Evaluación de disección traumática de carótida. Evaluación de la reserva vasomotora cerebral. Diagnóstico de trombosis de senos venosos cerebrales.

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