DANIELA FODOR

ECOGRAFIA

MUSCULOSCHELETALA

Volumul 1

Semiologiq normsld ri pstologicdq structu rilor musculoscheletqle

'feinexBucuregti, 2017

-

Colectivul de autori

Florian BergheaConferen!iar

Spitalul Clinic "SfAnta Maria", UMF "Carol Davila"Bucuresti

Corina Bocga

Medic primarClinica lnterservisan

Cluj-Napoca

Sorin M. DudeaProfesor universitar

Clinica Radiologie, UMF "luliu Halieganu"Cluj-Napoca

Luminita EnacheAsistent universitar

lnstitutul "lon Stoia", UMF "Carol Davila"Bucuresti

loana Felea

Medic primarClinica Reumatologie

Cluj-Napoca

Daniela FodorProfesor universitai

Clinica MedicalS tt, UMF "tuliu Ha!ieganu,,Cluj-Napoca

Mihaela MicuMedic primar

Spitalul Clinic de Recuperare

Cluj-Napoca

Nicolae RednicMedic primar

Clinica Medicali lV

Cluj-Napoca

SiaoPin SimonConferenliar

Clinica Reumatologie, UMF "luliu Halieganu"Cluj-Napoca

Oana gerban

Asistent universitarClinica MedicalS ll, UMF "luliu Halieganu"

Cluj-Napoca

Maria Magdalen TimagAsistent universitar

Clinica Reumatologie, UMF "lul'iu Halieganu,,Cluj-Napoca

Violeta VladMedic primar

Spitalul Clinic "Sf6nta Maria"Bucuresti

Florentin Ananu VrejuConferen!iar

Clinica Reumatologie, UMF' Craiova

Cuprins

Capitolul

Capitolul

Capitolul

Capitolul

Fizica ultrasunetelorSorin M. Dudeo

Artefacte in ecografia musculoscheletalSOano Serbon, Danielo Fodor

Alegerea echipamentului in ecografia musculoscheletaliFlorian Bergheo

Semiologia normali 9i patologicd (leziunide bazi) a structurilormusculoscheletale

4.1Mu9chiiDoniela Fodor

4.2 TendoaneleMihaelo Micu

4.3 Ligamenteleloano Felea, SiaoPin $imon

4.4 Enteza

Violeta Vlod

4.5 Fasciile

Luminita Enoche

4.6 CartilajulMaria Mogdaleno Tdma5, loano Feleo

4.7 BurseleVioleta Vlad

4.8 Articualliile sinovialeVioleto Vlod, Florion Bergheo

4.9 Osul, periostulFlorentin Ananu Vreju

4.10 NerviiperifericiCorino Bocgo, Doniela Fodor

4.11 Tegumentul, lesutul celular subcutanat, fanereleDaniela Fodor

4.12 Glandele salivare ;i lacrimaleNicolae Rednic

1-8

9-20

27-24

2s-36

37-48

49-56

57-64

65-70

71-80

81-90

9L-102

103-L10

1,1,I-126

L27-734

135-146

Capitolul 5

lndex alfabetic

Semiologia normalS a articulaliilor

5.1MinaMiheolo Micu

5.2 CotulVioleta Vlod

5.3 UmirulDonielo Fodor

5.4 Piciorul

Corina BocSo

5.5 GenunchiulMihoela Micu

5.5 $oldulDonielo Fodor

5.7 Articula!ia temporomandibulariFlorentin Ananu Vreju

5.8 Toracele gi coloana vertebraliLuminilo Enoche

5.9 Simfiza pubianiMoria Magdolen TdmoS

5.10 Articula!ia sacroiliacdFlorion Bergheo

r47-1.60

161-L68

169-180

1-81-194

195-204

205-2L2

2r3-21.6

217-222

223-226

227-230

23r

Musculoskeleta I ultrasonographyVolume I

Normal and pathological semiology of musculoskeletal system

Chapter

Chapter

Chapter

Chapter

I

2

3

4

Physics of ultrasoundSorin M. Dudea

Artifacts in muscu loskeleta I u ltrasonographyOana $erban, Daniela Fodor

Choosing musculoskeletal ultrasound equipmentFlorion Bergheo

Normal and pathological semiology (basic lesions) of musculoskeletal

system

4.1 MusclesDoniela Fodor

4.2 Tendons , ,

Mihoela Micu

4.3 ligamentsloono Feleo, SiooPin Simon

4.4 Entheses

Violeto Vlod

4.5 Fasciae

Luminita Enache

4.6 CartilagesMario Mogdalena Tdmo5, Ioono Feleo

4.7 Bursae

Violeta Vlad

4.8 SynovialjointsVioleto Vlad, Florion Bergheo

4.9 Bone, periosteumFlorentin Ananu Vreju

4.10 NervesCorino Bocpo, Doniela Fodor

4.11 Skin, subcutaneous tissue, nails, hairDaniela Fodor

4.12 Salivary and lacrimal glands

Nicolae Rednic

L-8

9-20

2L-24

25-36

37-48

49-56

57-64

65-70

77-80

8L-90

91-102

103-110

IIT-126

r27-I34

135-145

.{rS,

kr*

Capitolul 5

Alphabetical index

Normal semiology of joints

5.1 HandMiheolo Micu

5.2 ElbowVioleta Vlad

5.3 ShoulderDoniela Fodor

5.4 FootCorina Bocso

5.5 Knee

Mihaela Micu

5.5 Hip

Donielo Fodor

5.7 Temporomandibular jointFlorentin Ananu Vreju

5.8 Thorax and spineLumini,to Enoche

5.9 Pubic symphysisMario Magdolen TdmoS

5.10 Sacroiliac jointFlorian Bergheo

147-160

161-168

169-180

L8L-194

I95-204

205-2r2

2r3-2L6

217-222

223-226

227-230

23r

Fizico ultrosunetelor

Copitolul 7

Fizica u ltrasu netelor.Noliuni elementare de fizici Si tehnicd inu ltrasonografie

Sorin M. Dudeq

1. DefinitiiUltrasonografia (US) reprezinti o grupd de

examiniri medicale care utilizeazi ultrasunetelereflectate in corpul omenesc (ecouri) pentru genezainformaJiei medicale.

Sunetul este o vibratie mecanici a materiei,transmisi sub formi de unde. Sunetele suntcaracterizate prin: amplitudine (A), perioadi (T),lungime de undi (l), frecvenli (F) si vitezi (c).

Unitatea de misuri pentru frecventi este hertz(Hz). Ultrasunetele sunt sunetele a ciror frecvenlidepigegte limita superioari a domeniului suneteloraudibile pentru om (18kHz). US utilizate de rutindin diagnosticul ecografic au frecvenla cuprinsi intre3 - 18 MHz.

lmpedonlo acusticd (Z) defineste misura in careun corp material permite propagarea US prin el.lmpedan{ele acustice ale tesuturilor moi din corpulonienesc-au valori foarte dpropiate, in timp ce aerulgi osul sunt caracterizate prih val'ori care se abatmult de la m.edia pentru_lesuturile moi. lmpedanlaacustic5 are impoitanti frindamentalS in generareau ltrasunete lor refl ectate.

. lnterfala este un termen care defineqte suprafalade contait a doud medii cu impedahte acustiiediferite. Cu c6t diferenta dintre imbedante este maimare, cu at6t se reflectd mai multe sunete-Si, implicit.se transmit mai pu!ine sunete distal de interfal'5.

Ultrasunetele utilizate in diagnosticul ecograficsunt produse prin efectul piezoelectric. Acesta constidin aparitia unei diferenle de potential electricintre cele doui suprafete ale unui material (cristal,ceramici) piezoelectric, atunci cAnd acesta este supusunei deformiri mecanice. Fenomenul se producegi ?n sens invers: cristalul piezoelectric supus uneidiferente de potential suferi deformare mecanici.Aceasti deformare genereazi ultrasunetele.lnstrumentul care produce US gi receplioneaziecourile se nume5te transductor.

Un tronsductor (piesd din ceramici sinteticipiezoelectrici) se caracterizeazi prin frecvenlade rezonanti, reprezent6nd frecventa US emisein conditiile in care conversia energiei electrice inenergie acustici se realizeazi un randament maxim.Frecventa de rezonan!5 depinde de grosimeaceramicii, deci este prestabilit5 in cursul fabricSriitransductorului. La aplicarea impulsurilor electricede stimulare a transductorului rezulti un spectru defrecvente ultrasonore, denumit lSrgimea de bandia semnalului ultrasonoq in care domind valoareafrecventei de rezonant6. Frecvenla dominanti inlSrgimea de bandi poarti denumirea de frecvenlanominalS a transductorului respectiv. Cu c6tfrecvenla nominali este mai mare, cu at6t rezoluliade detaliu este mai bun6 dar penetralia este maimici.

Copitolul 1

2. Principiul fundamental de obtinere ainformaliei ultrasonografi ce

Tra nsd uctoru I f u nctioneazi a ltern ativ ca em ititorgi receptor de ultrasunete, gene16nd regulatimpulsu.ri de ultrasunte. Emisia de ultrasuneteare, prin urmare, caracter pulsator, intermitent.lmpulsul scurt de ultrasunete emis de transductorse propagi in mediul de transmisie gi int6lnegteinterfefe. La nivelul fiecdrei interfete, o parte dinenergia acustici se reflect5, gene16nd ecourile,iar restul de energie se propagi mai departe, spreo altd interfald. Ultrasunetele reflectate parcurgtraseul invers fasciculului incident, interac!ioneazicu transductorul gi genereazi impulsuri electrice,prin efect piezoelectric inversat. Ecoul corespunzitorinterfetei celei mai apropiate de transductor estereceptionat primul iar apoi sunt recep!ionate,pe rAnd, ecquri de la interfele din ce in

-ce mai

indepdrtate. ln urma emiterii unui singur impuls deUS sunt receplionate mai multe ecouri distanlateintre- ele in timp, datoritd distanlSrii in spalil ainterfelelor care au generat aceste ecouri (ltS t).Amplitudinea impulsului electric generat de ecoueste direct proporlionali cu intensitatea ecoului.

3. Modalititi de inscriere a informalieiultrasonografice

Total itatea ecourilor receptionate in urma em iteriiunui singur impuls de US poarti denumirea de liniede informatie ecografici. lmpulsurile electrice carecorespund ecourilor receplionate de transductorpot fi afigate grafic in mai multe moduri. Modul Aeste astdzi, practic abandonat, iar modul M prezintdinteres doar pentru cardiologie.

Modul B (modularea strilucirii, B-Mode) sti labaza obtinerii imaginii ecografice bidimensionale.Fiecare ecou al unei linii de informalie ultrasonorieste transformat electronic intr-un punct luminos,av6nd strilucirea cu at6t mai mare cu c6t ecoul areamplitudine mai mare. Prin migcarea transductorului(manualS sau automati) se oblin mii de astfel delinii, aldturate, care genereaz6 imaginea ecograficibidimensionali, deoarece amplitudinea ecourilorpe fiecare linie in parte reprezinti caracteristiciletesuturilor int6lnite de US (fi5 2). lmagineaecograficd in modul B este o tomogrami ultrasonoribidimensionali plani a unei regiuni limitate dinorganism, in planul in care este mi$cat transductorul.Ecografia bidimensionalS este modalitatea dediagnostic US cel mai frecvent utilizati in practicamedicalS.

4. Elemente fizice care determini calitateaimaginii ultrasonografi ce

Fasciculul de US emis de o ceramici piezoelectriciare, in spatiu, doui zone cu geometrie diferitd: l6ngitransductor (zona apropiati) fasciculul este cilindric,iar la distan!5 de transductor (zona ?ndepirtati)fasciculul este divergent, tronconic.

Penetralio definegte distanla maximi de latransductor p6ni la care maieste posibild examinareaultrasonograficS. Ea este determinatd atat decalitSlile intrinseci ale ultrasunetelor (in primulrAnd, frecventa), cAt gi de particularitilile m6diuluistribitut de ultrasunete, care induce reflectarea giabsorblia sunetelor.

Rezolulia, ca termen, definegte cantitatea deinformaJie oferiti de o metodi sau imagine. Cuc6t existi mai multi informaJie, cu atAt se afirmicd rezolutia este mai buni. ih ecografie, rezoluliapoate fi analizati prin trei perspective: de detaliu, LIecontrast gi temporali.

Rezolulio de delotiu definegte distanla minimdintre doui puncte separate din spaliu care aparseparat gi pe imaginea ecografici. Cu c6t valoareanumerici a distanteiintre cele doui puncte este maimic5, cu at6t se afirmi ci rezolulia este mai buni(fiS 3).Rezolulia de detaliu trebuie consideratiseparat in sens axial gi lateral.

Transductor Semnalelectric1t----I o (Drsra'€ cr)lclEt_= ffila M nIE M N H ,t" q I g $. .\ ..l, .,b .u. ^d i>' XD\- XD\' TirP 'secr

^' {c' A'

bo b' ?6 qda:{]c:)

,i

a(gtL

(sc($

.ao

Fig 1. Principiul fundamental de oblinere a informalieiultrasonografice: in urma emiterii unui singur impuls'deUS, sunt obtinute mai multe ecouri succesive, didtanlateintre-ele in timp propo(ional cu distanlarea in spaliu arntertetelor care au generat aceste ecouri.

Fizico ultrasunetelor

Flg 2. O.b!ine^rea imaginii US bidimensionale: fiecare linie de informalie reprezinti ecourile corespunzitoare structuriloranatom.ice aflat-e in.profunzime, in linie dreapti. AlSturarea mai multdr linii de informalie Oistiffie

"erl dri. ia;pirifit

imaginii ecograficebidimensionale,careconstituieotomogramiultrasonoriplaniarn6iregir;i'timitaieOiniorp.--'-

Ea depinde de grosimea fasciculului de US. pentruo rezolutie lateralS !uni este necesar un fascicul deUS c6t mai sublire. ln zona apropiati de transductor

. Rezolulio oxiold esle rezolulia misurati in sensulde propagare al ultrasunetelor (fig 4/. Ea depindede frecventa ultrasunetelor precum

'5i de durata

impulsului de ultrasunete. Pentru o reiolutie axialibuni sunt necesare: frecven!5 nominali'mare atransductorului 5i impuls de ultrasunete cAt maiscurt. Cu c6t frecvenla ultrasunetelor este mai mare(gi rezolutia axiald mai buni), cu at6t este mai maregi atenuarea, ceea ce duce la reducerea penetrdrii.Prin urmare, un organ este examinat cu cea maimare. frecventi care permite explorarea organului incauzd (fig 5).

Rezolulio laterold este rezolulia misurati in sensperpendicular pe direclia de propagare a US (fi5 6).

Transd uctor

la€aderul

I

Rezolutia

rxrxxx:.xtxi;xtt l0

af(s

CI!-(U(t)$o-oo_q)'ic

facCIU)

lnterfata 1

wlrlJ Rezolutia axiala

&Ywlnterfata 2

rx-rxx-.xr'xarxrx

A

ILY

&

a)

o

olmagini pe monitorul TV b)

apara

matbuni

a

Fig 3- Rezolulia de detaliu: a) daci distanta dintre doudinterfete este mai mare dec6t valoarea numeiicA a rezolulieide detaliu, cele doud interfe{e produc pe imaginea US driuiecouri distincte; b) daci disianla dinti-e inteifete este maimici dec6t valoarea numericS_-a rezoluliei de hetaliu, peimagine apare un singur ecou, ingro5at.

-Fig 4. Rezolu\ia axiald - explicalii in text.

$

Flo 5. Tendon rotulian (v6rfuri de sigeati) examinat cu

S-wHz (a) 5i cu L3 MHz (b). lmagineab contine mult maimulte detalii.

rezolulia este mai buni dec6t in zona indepirtati,de div'ereent5. Pentru a obtine un fascicul cAt maiirUtir", i. r."turge la focalizaiea acestuia. Focalizareaeste dinamicS,

-controlabilS de examinator (prinactivare electionici diferentiati a elementelorceramicii piezoelectrice). Locul in care fascicululfocalizat eite cel mai ineust se numeste punct focol.in iurul puctului focal existi o zond t'ocold^in carefasticului are grosime optimi (minimd)' ln zonafocali rezolulia lateralS este maximS. Focalizareaelectronici p6rmite pozilionarea mai multor focareoe imaeine, in acelasi iimp. intotdeauna, focarultrebuieiS fie agezat, pb imagine, in dreptul organuluiexplorat (fi5 t).

Rezolu;io temporald se referi la capacitatea dea identifiia pozilia unei structuri in orice momentgi afiSarea migcirii unei structuri pe monitor subformd unei suctesiunide imagini. Frecvenla mare deafigare a imaginilor pe monitor inseamni rezolu-tietemporalS bun5.

Utilizarea focarelor multiple, precum 9i cregtereaorofunzimii de explorare, determini reducereabctuali.erii imagini'lor gi, implicit, a .rezolu-tieitemporale. Frecvtnla mare a imaginilor (mai multde 20 de imagini/secundd) este necesari pentru a

detecta mi9c51ile rapide sau pentru manoperele

ecoehidate. La o frecventi de afi5are mai mici de 16imaEini/secundi calitatea informaliei bidimesionaleestd ameliorati dar se degradeazi rezoluJiatemporali. Cresterea penetra!iei, a numirului delinii'de informaiie de pe o imagine individualS 9i.anumSrului de folare pe o imagine individuali duce lasciderea frecvenlei imaginilor gi, implicit, a rezolulieitemporale.

Pentru examinarea cu rezolulie mare suntnecesare: frecvenli mare a transductorului,focalizare fini cu fotare multiple 9i frecventi marea imaeinilor. Aceste deziderate pot fi obtinuteusor o"entru organele aflate la distanti mici de

transcjuctor (orglnele aflate imediat sub piele sau

l6ngi transductorul endocavitar).

5. Efectul Doppler. Elemente de fiziciReflectorul studiat cu ajutorul efectului Doppler,

in corpul omenesc, este fluxul sanguin, caracterizat

Transductor

R olutia laterala

Fig 6. Rezolulia lateral5 - explicatii in text.

ez

ffi+mE

$(st(1)

c

afcc)(U(t)(uo-oo-q)c=ac(l)a