Ecografía en Cirugía General

Artículo de Revisión

Ultrasound in General Surgery

Laura Cristancho1, Julio César Granada2

Resumen

La ecografía es un estudio de imágenes diagnósticas con una amplia historia de uso en todas las especialidades de la Medicina. Su advenimiento ha ayudado al enfoque diagnóstico e, incluso, al abordaje terapéutico de los pacientes.

Desde su origen en el siglo XIX con mediciones de la velocidad del sonido en el agua, hasta el desarrollo de las máquinas de ultrasonografía sustentadas en los avances de la tecnología, la física y la ingeniería, se ha utilizado de manera notable en la Medicina.

No hay duda de que, en el campo de la Cirugía General, ha sido útil para el manejo de los pacientes con enfermedad abdominal. La tecnología ecográfica permite identificar las características de un órgano normal y, cuando este patrón se afecta, orienta sobre la causa o determina la enfermedad que puede estar produciendo la alteración.

En la presente revisión, se hace un recuento histórico del nacimiento de la ecografía, su aplicación en el campo de la medicina y su utilidad para el cirujano general en diversas circunstancias de la práctica quirúrgica.

Palabras clave: ultrasonografía; diagnóstico por imagen; cirugía general; historia; abdomen agudo.

Abstract

Ultrasound is a diagnostic imaging study with a broad history of use in all medical specialties. Its advent has helped the medical approach as well as the therapeutic approach of patients.

From its origin in the nineteenth century with the measurements of the speed of sound in the water, until the development of ultrasonic machines, sustained in the advances of technology in physics and engineering, has been used in a remarkable way in medicine.

There is no doubt that in the field of general surgery it has been useful for the management of patients with abdominal pathologies, mainly to identify the characteristics of a normal organ and when this pattern of normality is affected the ultrasound technology allows to identify which disease is in place.

This review provides a historical review of how ultrasound was born, and how it began to be applied in the field of medicine and its utility for the general surgeon in various scenarios of surgical practice.

Key words: ultrasonography; diagnostic imaging; general surgery; history; abdomen, acute.

Introducción

La ecografía es un estudio de imágenes diagnósticas de amplia utilización en la Medicina, cuyo origen se remonta al siglo XIX, con las mediciones de la velocidad del sonido en el agua. Con los avances de la física y la ingeniería en el ámbito del ultrasonido, su utilidad es cada vez mayor en aplicaciones médicas.

Las imágenes diagnósticas son una de las piedras angulares del diagnóstico en la medicina moderna, puesto que permiten corroborar o descartar las primeras impresiones diagnósticas del médico clínico y del cirujano. Además, sus aplicaciones no se limitan al diagnóstico, pues muchos procedimientos están siendo reemplazados por intervenciones mínimamente invasivas, en las cuales la ecografía es de notable utilidad. Desde la introducción del ultrasonido en la década de 1930, su uso en los diferentes campos de la cirugía se ha expandido y diversificado gradualmente 1.

Reseña histórica

En 1793, Lazzaro Spallanzani observó que los murciélagos podían realizar sus vuelos con seguridad, aun en la más completa oscuridad, lo que lo llevó a postular que poseían algún sentido desconocido. James Jurin observó que, al cubrir la cabeza de los murciélagos con bolsas transparentes, desaparecía su habilidad de volar evitando los obstáculos, e infirió que el oído podría tener algún papel como elemento orientador del animal en vuelo. Concluyó que, al volar, el murciélago debía producir algún sonido que se reflejaba sobre los objetos, es decir que se trataba de la existencia de una especie de eco 2.

La historia de la ecografía se remonta al siglo XIX cuando se realizaron mediciones de la velocidad del sonido en el agua. Lo cual permitió el desarrollo del sonar (Sound Navigation and Ranging). Jean-Daniel Colladon determinó la velocidad del sonido bajo el agua y, posteriormente, en 1877, John William Strutt publicó la teoría del sonido, que se convirtió en la base para la ciencia del ultrasonido. En 1880, Pierre Curie y su hermano Paul-Jacques descubrieron que, cuando se ejercía una presión sobre los cristales de cuarzo o de sal de La Rochelle, se generaba una carga eléctrica la cual era proporcional a la fuerza aplicada.

Este fenómeno se conoció como ‘piezoelectricidad’ y llevó al desarrollo de los transductores de ultrasonido 3.

Los equipos de ultrasonido generan una onda eléctrica que se transmite a un cristal piezoeléctrico que se encuentra en el transductor y se produce un haz de ultrasonido 3. La señal retorna a manera de ecos, los cuales son procesados por un transformador del haz que permite su visualización en un monitor como una imagen en escala de grises en dos dimensiones (2D).

(Lea También: Ecografía Abdominal Normal)

Es pertinente mencionar el efecto Doppler:

Como se conoce la teoría descrita por Christian Andreas Doppler, que se define como “los cambios observados en la frecuencia de las ondas transmitidas cuando existe un movimiento relativo entre la fuente de la onda y el observador”.

Es una teoría que se ha aplicado a muchos aspectos de la ciencia, incluyendo la astronomía
y la medicina 1.

Inicialmente, la ecografía fue una herramienta usada únicamente por los radiólogos, con los
avances en la comprensión del fenómeno, el desarrollo y el perfeccionamiento de los dispositivos, y el advenimiento de la ecografía portátil. Se estimuló su uso en otras especialidades (urgencias, ginecología y cirugía general).

Karl Theodore Dussik, psiquiatra y neurólogo, comenzó a estudiar la ultrasonografía a finales de la década de 1930. En 1937 utilizó un transmisor de 1,5 MHz para registrar las variaciones de la amplitud de la energía detectada al escanear el cerebro humano 4. Estas imágenes correspondían a áreas de disminución de la transmisión de onda (atenuación). Y, con base en las diferencias en la transmisión de ondas entre el tumor y el tejido normal, Dussik propuso que el ultrasonido podría ser capaz de detectar tumores cerebrales.

En 1952, Werner Güttner determinó que las imágenes producidas por Dussik eran variaciones del grosor del hueso. Poco después de este hallazgo, la United States Atomic Energy Commission informó que el ultrasonido no tenía ningún papel en el diagnóstico de tumores cerebrales y se redujo la financiación de la investigación médica sobre la ecografía 5.

John J. Wild, cirujano inglés, atendió muchos pacientes que habían desarrollado un íleo paralítico fatal, secundario a una lesión por la explosión del bombardeo alemán en Londres.

Al encontrar dificultades para distinguir entre la obstrucción y el íleo, Wild recurrió a la ecografía como una herramienta de diagnóstico para diferenciar estas entidades.

En 1950, Wild publicó sus hallazgos preliminares sobre el grosor de la pared intestinal determinada por ultrasonido y las propiedades de un espécimen de cáncer gástrico.

John J. Wild, Donald Neal y, posteriormente, John Reid observaron que el tejido maligno parecía ser más ecogénico que el tejido benigno.

Wild extrapoló los hallazgos y afirmó que:

“[…] debería ser posible detectar los tumores de las porciones accesibles del tracto gastrointestinal tanto por los cambios de densidad como también, con toda probabilidad, por el fracaso del tejido tumoral para contraerse y relajarse […]”.

Aunque los primeros experimentos de Wild se llevaron a cabo con escaneo en modo A. Él hizo muchas contribuciones importantes en el campo del ultrasonido. Algunas de las cuales condujeron al desarrollo de la ecografía bidimensional o en modo B 6-8.

La radiografía operatoria comenzó en la década de 1930, pero el ultrasonido operatorio no se usó sino hasta principios de la década de los sesenta. El ultrasonido para el diagnóstico médico apenas comenzó después de la segunda guerra mundial y era relativamente primitivo comparado con los estándares actuales. El escaneo temprano con ultrasonido operatorio se hizo principalmente con imágenes en modo A, que se presentaban como “baches” en el monitor.

Franklin Schlegel empleó por primera vez el ultrasonido operatorio en modo A para localizar
cálculos renales en 1961. Hayash, en 1962, Knight, en 1963 y Ben Eiseman, en 1965, aplicaron este método en modo A para detectar cálculos en los conductos biliares durante la cirugía.

Las primeras aplicaciones del ultrasonido quirúrgico de modo B en tiempo real:

Fueron informadas por Cook para la localización de cálculos renales en 1977, por Makuuchi, para detectar tumores hepáticos en 1979. Y por Lane y Sigel para el diagnóstico de cálculos biliares en 1979. A principios de 1980, el modo B fue introducido en los diversos campos quirúrgicos: por Rubin, Dohrmann y Shkolnik durante la neurocirugía en 1980 y 1981. Y por Sigel y Lane durante la cirugía endocrina (paratiroides, tumores de las células del islote) 1,9-15.

En los años 80 del siglo XX, cuando los médicos clínicos empezaron a usar la ecografía para evaluar el paciente politraumatizado. Grace Rozycki introdujo el concepto de ultrasonido abdominal focalizado en trauma (Focused Abdominal Sonography in Trauma, FAST). Para su uso por parte de los médicos a la cabecera del paciente traumatizado 16.

La ecografía también permitió evaluar al paciente crítico que llegaba al servicio de urgencias, de manera rápida, oportuna, segura y no invasiva.

La ecografía como herramienta diagnóstica:

Para los cirujanos ha sido promovida por el American College of Surgeons, incluso se estableció un programa de educación, con credenciales y programas de capacitación para cirujanos 17. Sin embargo, una encuesta a los directores de 255 programas de especialización en Cirugía General en Estados Unidos, demostró que solo el 49 % enseñaba a sus residentes ecografía básica 18.

En la University of Texas, Nassour, et al., llevaron a cabo un estudio en el cual se evaluaron los conocimientos de los médicos residentes de ecografía antes de impartir un curso básico enfocado en el trauma. Después del curso, se hizo una nueva evaluación y se demostró mejoría en su resultado. El objetivo de este estudio fue evaluar la experiencia previa de ultrasonido de los residentes y la eficacia de un nuevo plan de estudios de ultrasonido. Mediante la comparación de las pruebas previas y posteriores al curso 19.

En el primer estudio publicado por Williams, et al., en 1994, se instruyeron tres registradores quirúrgicos por dos días y medio por un radiólogo consultante en el St. Mary’s Hospital de Londres.

De las 205 exploraciones, encontraron que sus hallazgos se correlacionaban con los de un
examen formal del radiólogo en el 86 % 20.

Aunque el primer dispositivo ecográfico de contacto había sido creado 22 años atrás, en 1957, esta tecnología tan solo ingresó a Colombia en 1979. María del Pilar Duque, entrenada en Estados Unidos, inició esta modalidad en el país, la cual tuvo una rápida expansión como método diagnóstico. Alberto Mejía trajo el primer ecógrafo a Bogotá, el cual fue instalado en el Hospital de San José, y a Cali lo trajo Ricardo Bonilla 21.

En el 2000, se publicó una tesis de la Universidad El Bosque de Colombia que se basaba:

En un estudio de concordancia realizado en el Hospital Simón Bolívar de Bogotá entre 1998 y 1999. Que consistió en la evaluación de 69 pacientes que ingresaron al servicio de urgencias. A quienes se les diagnóstico clínicamente y ecográficamente enfermedad biliar. La ecografía fue practicada inicialmente por los residentes de Cirugía General y, posteriormente, por el radiólogo.

Algunos de los hallazgos reportados fueron: la sensibilidad para el diagnóstico de colelitiasis fue del 96,3 % por los radiólogos y de 92,6 % por los cirujanos generales. La especificidad fue del 100 % en ambos grupos. La sensibilidad para el diagnóstico de colecistitis aguda fue de 54,3 % para los radiólogos y de 66,7 % para los residentes de cirugía, con una especificidad de 84,6 % en ambos grupos. La sensibilidad para el diagnóstico de colecistitis crónica fue de 38,5 y 73 % para los radiólogos y para los residentes de cirugía, respectivamente 22.

Autores

1 Laura Cristancho. Médica, especialista en Cirugía General, Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá, D.C., Colombia
2 Julio César Granada. Médico, especialista en Cirugía de Tórax, Fundación Santa Fe, Bogotá, D.C., Colombia