Portable ultrasound equipment of use in diagnosing acute ictus

Abstract
Transcranial Doppler (TCD) and carotid duplex (CD) can be used as portable tests, thus allowing for bedside use in the Emergency Service and Neurointerventional Room. Both tests broaden the abilities of the stroke neurologist to rapidly evaluate the vascular tree, facilitating a rapid diagnosis and appropriate therapeutic decisions. There is a growing use of transcranial duplex (TCDu), which also allows assessment of the brain parenchyma, which is especially useful in monitoring the evolution of brain hemorrhage, intracranial mass effect and hydrocephalus. Finally, the TCD has a therapeutic effect because it enhances arterial recanalization after tPA administration. The TCD, TCDu and CD are excellent diagnostic tools that should be used in all patients with ischemic or hemorrhagic stroke.

Key words
transcranial ultrasound, carotid ultrasound, microbubble contrast agents, brain infarction, cerebral hemorrhage

Artículo completo
Introducción

Las técnicas neurosonológicas son herramientas fáciles de utilizar y de bajo costo que nos permiten la valoración urgente del paciente con ictus agudo. Además, tanto la ecografía Doppler transcraneal (EDTC) como el dúplex transcraneal (DuTC) y el dúplex carotídeo (DC) pueden realizarse con dispositivos portátiles, lo que favorece su utilización inmediata, incluso en el Servicio de Urgencias.
En el ictus isquémico agudo, la neurosonología permite la monitorización de las arterias cerebrales intracraneales y extracraneales, facilitando la indicación de terapias de reperfusión^1,2 y ayudando a establecer un pronóstico clínico^3-6 en poco tiempo. Además, la EDTC tiene un efecto terapéutico al potenciar la recanalización tras la administración de activador tisular del plasminógeno (tPA) intravenoso (IV).⁷
Por otra parte, el DuTC nos permite, además del estudio del polígono de Willis, la valoración del parénquima cerebral, por lo que es una técnica emergente en la monitorización de la evolución de las hemorragias cerebrales, el efecto masa intracraneal y la hidrocefalia.^8-10
El DC, además de diagnosticar estenosis carotídeas y la presencia de disecciones, nos proporciona información sobre las características de las placas carotídeas, lo que ayunda a identificar aquellas que son más inestables.¹¹
En el presente trabajo se revisa la utilidad de la EDTC, el DuTC y el DC en la evaluación del ictus isquémico y hemorrágico agudo, con especial énfasis en sus nuevas aplicaciones.


La EDTC en la monitorización de la recanalización arterial luego de tratamientos intravenosos y endovasculares

La monitorización con EDTC en el ictus agudo permite desde evaluar una obstrucción de una arteria intracraneal hasta medir el grado de flujo residual tras la administración de tPA IV.^12-14 Estas variaciones del flujo arterial han sido graduadas, plasmándose en la escala de flujo residual Thrombolysis in Brain Ischemia (TIBI).¹⁵ Dicha escala establece seis grados de flujo sanguíneo: grado 0 = flujo ausente, grado 1 = flujo mínimo, grado 2 = flujo amortiguado, grado 3 = flujo disminuido, grado 4 = flujo acelerado y grado 5 = flujo normal.¹³ La clasificación TIBI puede utilizarse en todas las arterias intracraneales, en particular en la región donde presuntamente se encuentra la obstrucción o justo distal a ésta. Los grados de flujo TIBI se correlacionan con la gravedad del ictus isquémico y se corresponden con los grados de recanalización arterial medida por angiografía utilizando la escala TIMI.¹⁷ Los pacientes con ictus isquémico agudo que presentan flujo residual en la arteria afectada tienen el doble de probabilidad de recanalización temprana con tPA IV, mientras que los que no, tienen el 20% menos de probabilidad de recanalización.¹⁸ Además, una oclusión persistente o una reoclusión tras la fibrinolisis se asocia con un empeoramiento clínico y una peor evolución a largo plazo.⁵ También se ha descrito que el lugar de la oclusión arterial, establecida con los grados TIBI, se relaciona con la respuesta clínica a la fibrinolisis. Los pacientes con menor probabilidad de una repuesta temprana o tardía al tratamiento fibrinolítico son aquellos en los que no se detecta flujo residual en la arteria intracraneal o que presentan una oclusión distal de la arteria carótida interna (ACI).⁶
Por otra parte, la EDTC ha sido utilizada para monitorizar la recanalización arterial tras la aplicación de terapias de recanalización endovasculares, como tPA intraarterial (IA), dispositivos de extracción mecánica como el MERCI y el Penumbra, así como angioplastia con stent intracraneal. La inyección del contraste IA produce señales de alta intensidad e incrementa la velocidad media de flujo (VMF). La colocación del dispositivo MERCI provoca señales de corta duración y de alta intensidad con un decremento transitorio de la VMF del 11.5%. El sistema Penumbra produce señales de baja intensidad con un gran decremento de la VMF durante la aspiración. El tPA IA aumenta en un 7.5% la VMF en comparación con el MERCI y el Penumbra. Además, la EDTC en modo M puede detectar en tiempo real la reoclusión arterial, la embolización arteria-arteria, la presencia de embolismo aéreo durante el procedimiento y la hiperperfusión tras las terapias endovasculares.¹⁹ Un estudio reciente mostró que el incremento de la velocidad diastólica final (VDF) mediante EDTC se asociaba con la recanalización/reperfusión completa, la mejoría neurológica precoz y la evolución funcional favorable, perfilándose como un nuevo factor predictor del éxito de las terapias de reperfusión.²⁰


Utilidad del DuTC en la monitorización de la recanalización arterial en el ictus isquémico agudo

En los últimos años han crecido de manera exponencial los estudios que demuestran la utilidad del DuTC para localizar y establecer el grado de una lesión vascular (oclusión/estenosis).²¹ Además, varios trabajos han comparado el uso del DuTC en el infarto agudo con técnicas de imagen convencionales, como angioRM, angioTC e incluso arteriografía cerebral, obteniendo buenas correlaciones con todos ellos.^22-27 La limitación más importante del DuTC es la mayor frecuencia de ventana temporal inadecuada para realizar el estudio diagnóstico, que se solventa fácilmente con el uso de ecopotenciadores (EP)²³ (Figura 1). Sin embargo, es importante saber que los EP incrementan la velocidad de flujo en aproximadamente un 30%.











De la misma manera que se han elaborado los criterios TIBI para establecer el grado de flujo residual mediante la EDTC, una comisión de expertos ha propuesto recientemente los criterios COGIF (Consensus On Grading Intracranial Flow obstruction) para el DuTC:²⁸ un COGIF 1 implicaría la oclusión completa del vaso y la ausencia de flujo (equivale a TIBI 0); el COGIF 2 supone la ausencia de flujo diastólico (equivale a TIBI 1) y sugiere una canalización parcial; en el COGIF 3 coexisten bajas velocidades sistólica y diastólica y también sugiere una recanalización parcial (equivale a los TIBI 2-3), y por último el COGIF 4 corresponde a una perfusión completa, en donde se diferencian 3 subcategorías: flujo normal, flujo estenótico (con aumento de velocidades focales) y flujo aumentado en un segmento o hiperperfusión (engloba los criterios TIBI 4-5) (Figura 2).







Los criterios COGIG también pueden utilizarse para monitorizar la recanalización del vaso en función de los cambios de la circulación cerebral valorados mediante DuTC. Así, consideraremos las siguientes situaciones: 1) recanalización: existe una mejora en el grado COGIF respecto de la situación basal; 2) recanalización parcial: mejora = 1 grado COGIF respecto del COGIF basal; 3) recanalización completa: mejora desde cualquier grado COGIF basal hasta un grado COGIF 4 final; 4) no hay cambios: no existe una diferencia entre el grado COGIF basal y el final; y 5) empeoramiento: deterioro = 1 grado en la escala COGIF que, en ocasiones, es debido a reestenosis/oclusión del vaso estudiado.²⁸
Los grados COGIF se utilizan, por el momento, en el ámbito de la investigación y se requieren estudios de validación en la práctica clínica.

Ultrasonido transcraneal terapéutico

El ultrasonido (US) transmite energía mecánica al trombo intraarterial, que puede movilizarlo y aumentar su superficie de exposición al tPA, favoreciendo su lisis. El ensayo clínico Combined Lysis of Thrombus in Brain Ischemia Using Transcranial Ultrasound and Systemic TPA (CLOTBUST), demostró que la aplicación continua de ultrasonido mediante EDTC a una frecuencia de 2 MHz en el punto de la oclusión arterial intracraneal potenciaba de manera segura la recanalización tras el tPA IV en pacientes con infarto cerebral, con una tendencia no significativa a una mejor evolución clínica.⁷
Un estudio analizó los efectos del US con monitorización por EDTC asociado con microburbujas (MB) de galactosa, un contraste ecográfico, en la recanalización de la ACM durante la fibrinólisis IV. La tasa de recanalización con la combinación de tPA + US + MB fue incluso mayor que la obtenida con tPA + US, sin un aumento en la frecuencia de hemorragias intracraneales, y con una tendencia a una mejor evolución clínica a corto y a largo plazo. El mecanismo subyacente a estos resultados es que la destrucción de las MB por el US en la superficie del trombo puede estar asociada con la fragmentación de éste, su disolución, o ambas.²⁹ Un ensayo clínico reciente analizó la eficacia de la infusión de MB de gas perflutren con cubierta lipídica combinadas con tPA IV y EDTC en pacientes con isquemia cerebral aguda. El estudio concluyó que las MB eran seguras a dosis bajas (1.4 ml); sin embargo, las dosis más altas (2.8 ml) se asociaron con la presencia de transformación hemorrágica intracraneal grave, por lo que el estudio se interrumpió de manera prematura.³⁰ Se requieren más estudios para establecer el papel de las MB en la potenciación segura de la fibrinólisis IV.
Por otro lado, varios estudios han analizado la acción del DuTC en la potenciación de la fibrinólisis sistémica en trombosis agudas de la ACM. Aunque el DuTC produce una aceleración de la recanalización y una tendencia a un mejor pronóstico, el número de hemorragias intracraneales sintomáticas y asintomáticas tiende a ser mayor.³¹ Por ello, son necesarias más investigaciones que prueben si la aplicación transcraneal prolongada de US mediante DuTC durante la trombólisis IV es segura.



El DuTC en la valoración del edema cerebral y el efecto masa intracraneal

El pronóstico del paciente con infarto cerebral se relaciona directamente con la aparición de edema cerebral, sobre todo si se produce a desviación de la línea media. El DuTC nos permite visualizar el parénquima cerebral y los ventrículos, por lo que se vislumbra como una técnica potencialmente útil para el diagnóstico y monitorización del edema y el efecto masa cerebral.

Diversos estudios han demostrado la utilidad de esta técnica para detectar y monitorizar en el tiempo el desplazamiento de la línea media. La medida se lleva a cabo comparando la distancia desde la calota craneal hasta el III ventrículo en ambos lados de la cabeza, lo que ha mostrado una excelente correlación con la TC cerebral.^9,32

Estudio del hematoma cerebral mediante DuTC

El DuTC puede evaluar la presencia de hematomas cerebrales, ya que estos se muestran muy ecogénicos en relación con el resto del parénquima cerebral (Figura 3).







Seidel et al. observaron una alta sensibilidad (90%) y especificidad (97.4%) del DuTC en la detección de transformación hemorrágica en pacientes con infarto cerebral, tanto en los que habían recibido trombólisis como en los que no, y demostraron su aparición en las primeras 60 horas tras el inicio de los síntomas.³³
Además, el DuTC también ha demostrado su validez en el diagnóstico y el seguimiento de la evolución de los hematomas intraparenquimatosos a las 6 horas del ingreso, con buena correlación con las imágenes obtenidas mediante TC craneal, tanto en cada uno de los tres diámetros como en el volumen total (r = 0.82, p = 0.001).³⁴ Esto supone una ventaja para el seguimiento de los pacientes con hematoma cerebral, ya que permite evaluarlos a pie de cama, y evitar de esta maneras su traslado a la sala de radiología y la exposición a radiaciones innecesarias.



Papel del DuTC en la monitorización de la hidrocefalia

El DuTC permite la visualización de los ventrículos cerebrales, abriendo un abanico de potenciales utilidades en el paciente con ictus. Un estudio reciente analizó su capacidad para evaluar el aumento de tamaño de los ventrículos en pacientes con hemorragia cerebral e hidrocefalia a los que se les había colocado un drenaje ventricular o lumbar externo y en los que se pretende comenzar a cerrar dicho drenaje por mejoría clínica. Un aumento en la anchura del ventrículo lateral de 5.5 mm tras el cierre del drenaje mostró una alta sensibilidad (100%) y especifilidad (83%) para la indicación de la apertura de dicho drenaje, con una excelente correlación con las imágenes de TC cerebral.¹⁰
Caracterización de la placa de ateroma carotídea en el ictus agudo

Hasta hace relativamente poco tiempo, sólo era importante establecer el grado de estenosis de las placas carotídeas sintomáticas en pacientes con ictus agudo, con el fin de indicar tratamientos como la endarterectomía carotídea o la angioplastia. Sin embargo, en los últimos años está cobrando una importancia creciente el analizar también la ecomorfología de la placa, ya que puede ser un factor pronóstico de recurrencia.
La ecogenicidad de la placa de ateroma medida con DC está relacionada con su composición histológica.^35,36 Las placas inestables tienen mayor contenido lipídico y, con mayor frecuencia, hemorragias intraplaca, características éstas que están relacionadas con la ecolucencia (baja ecogenicidad). Sin embargo, el tejido fibroso y el calcio, ambos relacionados con placas estables, son más ecogénicos.
La mayor ecolucencia de la placa se asocia con la aparición de eventos isquémicos neurológicos³⁷ y con un incremento en el número de embolias luego de endarterectomía o angioplastia con colocación de stent carotídeo.^38,40
El análisis de la ecolucencia de la placa carotídea responsable de una isquemia cerebral aguda podría ser de utilidad para establecer el mecanismo y el riesgo de un evento isquémico. Un estudio reciente ha demostrado que los valores bajos en la mediana de la escala de grises (GSM, del inglés Gray Scale Median) estandarizada de las placas carotídeas con estenosis del 30% al 99% se correlacionan con los síntomas y la presencia de microembolias en EDTC⁴⁰ (Figura 4). Además, un estudio realizado en nuestro centro ha mostrado que, en pacientes con placas de ateroma carotídeas bilaterales, las placas sintomáticas son más ecolucentes, con un valor umbral de la GSM < 24.5 como factor predictor de síntomas, independientemente del grado de estenosis.⁴¹







Por otro lado, la ecolucencia de la placa carotídea, medida con la GSM estandarizada, se modifica en las primeras horas o días después de producirse un evento isquémico cerebral, lo que podría ser un indicador precoz de remodelación.⁴² Sin embargo, se desconoce la utilidad de la monitorización de los cambios de ecolucencia de las placas en la predicción de recurrencias.
Conclusión

El uso de técnicas neurosonológicas ha revolucionado el diagnóstico rápido y a bajo costo del paciente con infarto cerebral agudo, con un efecto terapéutico adicional durante la fibrinólisis. Asimismo, comienzan a mostrar su utilidad en el diagnóstico de las hemorragias cerebrales y en la monitorización de sus complicaciones.
Por todo ello, las técnicas neurosonológicas deben ser una parte esencial de la formación y la práctica en el campo de las afecciones cerebrovasculares.

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