El movimiento ondulatorio
El método diagnóstico en la ultrasonografía se basa en producir ondas que se transmitan en el cuerpo humano para poder formar imágenes según la velocidad de estas ondas y su reflexión en las diferentes interfaces constituidas por los tejidos del cuerpo.
Piedra angular ————— movimiento ondulatorio
La onda puede considerarse una perturbación que se propaga en un medio desde un punto a otro sin que en dicho medio, en conjunto, exista algún desplazamiento. Se considera el movimiento de algo que no es materia, sino energía que se propaga a través de la materia.
Existen infinidad de ondas: sonoras, mecánicas como una onda en un resorte, ondas de terremotos, ondas de choque por aviones supersónicos, electromagnéticas, de radio señales de televisión y rayos X.
Las ondas mecánicas se pueden clasificar en: 1 ondas transversales (se mueven perpendicularmente a la dirección de la onda) 2 ondas longitudinales (las partículas del medio se desplazan en una forma paralela a la dirección del movimiento, hacia el mismo sentido de la dirección del movimiento).
La ecuación:
Velocidad del sonido en el medio conductor (cm/seg);= frecuencia en ciclos sobre segundo X longitud de onda en cm.
La onda de movimiento se completa cuando, después de un recorrido de ida y vuelta termina en el punto de inicio.
La longitud de onda es la distancia que existe entre el inicio de una onda y el inicio de la siguiente en un fenómeno ondulatorio.
La frecuencia estará establecida por el número de veces que se repite el movimiento ondulatorio por segundo.
La velocidad del sonido es la distancia que recorre por segundo (1540 m/seg).
Definición de ultrasonido: está representado por ondas mecánicas longitudinales con una frecuencia mayor de 20 000 ciclos por segundo.
La frecuencia en usada en los transductores en ultrasonido diagnóstico es usualmente de 2 a 5 MHz (de dos a cinco millones de ciclos por segundo), existiendo transductores desde 1MHz hasta 20 MHz
Los HERTS O HERZIO , son cada ciclo por segundo; un millón de ciclos por segundo representan un MEGAHERTZ ( MHz). El sonido audible está representado por ondas mecánicas longitudinales con frecuencias de veinte a veinte mil ciclos por segundo.
La ultrasonografía diagnóstica se considera cuando el movimiento ondulatorio es a velocidades del orden de 1 540 m/seg, con frecuencias del orden de 2 a 5 millones de ciclos por segundo (MHz) y longitudes de onda de 1 mm aproximadamente.
Las ondas sonoras son ejemplo de las ondas longitudinales; pudiendo viajar a través de cualquier medio material como gases, sólidos o líquidos y con una velocidad que depende de las propiedades del medio en cuestión.
El desplazamiento de las ondas sonoras implica movimientos longitudinales de las moléculas respecto a su posición de equilibrio, dando por resultado zonas de alta y baja presión que llamadas condensaciones (alta ) y rarefacciones (baja) respectivamente.
TRES TIPOS DE ONDAS MECÁNICAS LONGITUDINALES; a los que corresponden diferentes frecuencias:
1 Ondas audibles caen en el rango de sensibilidad del oído humano y tienen frecuencias que oscilan entre veinte y veinte mil Hertz, ejemplo; instrumentos musicales y las cuerdas vocales .
2 Ondas Infrasónicas son ondas longitudinales con frecuencias por debajo del rango audible por el oído humano y entre ellas se encuentran las ondas de los terremotos.
3 Ondas ultrasónicas utilizadas en los equipos de ultrasonido diagnóstico, son ondas longitudinales con frecuencias por arriba del rango audible y pueden ser generadas por cristales de cuarzo sometidos a un campo eléctrico alternante; siendo componente del transductor ( cualquier dispositivo que transforma un tipo de potencia a otro).
Las ondas longitudinales generadas en ultrasonografía ocasionan ondas de compresión y de rarefacción de los tejidos del cuerpo humano que se traducen en ondas mecánicas longitudinales que viajan a una velocidad promedio de 1540 m/seg.
Posteriormente se reflejan a profundidades varias dependiendo de las interfaces la cual se define como la superficie de transición de un medio físico a otro, de diferente impedancia acústica, que forman los tejidos del cuerpo humano;
Al reflejarse una onda mecánica longitudinal en una inter fase, se produce un eco; la importancia radica pues nos sirve para la diferenciación de la densidad física de los tejidos como en la ubicación de los mismos.
EL FENÓMENO PIEZOELECTRICO
Posterior al descubrimiento en rayos X año 1895, surgió el impacto del mismo con el contraste de la lentitud del desarrollo en el ultrasonido lo cual dependía de transductores , amplificadores, aditamentos electrónicos para su aplicación, el efecto piezoeléctrico se describe en el año 1880, se observo que se producía una carga eléctrica en respuesta a la aplicación de presión mecánica en materiales tales como el cuarzo y algunas cerámicas, se demostró que un potencial eléctrico oscilante aplicado a cristales de cuarzo causaba expansión y contracción alternante en dichos cristales, esto producía vibraciones que se trasmitían al medio circundante en forma de ondas de sonido que podrían ser registradas en aparatos diseñados exprofeso.
Así nació el principio de los transductores ultrasónicos para la generación y detección de energía ultrasónica.
El ultrasonido aplicado al diagnóstico inicia posterior al hundimiento del barco Titanic en abril de 1912, se empezaron a desarrollar métodos para detectar los obstáculos submarinos, posterior a eso se mejoro y se desarrollo el SONAR (Sound Navigation and Ranging) usado en la segunda guerra mundial. Se uso el ultrasonido para tratamientos de cáncer , al ver que le podía ocasionar la muerte a peces pequeños al contacto de ultrasonido de alta intensidad, también fue utilizado para terapia física, y en la industria era de tipo “diagnóstico” con el propósito de detectar fisuras en los materiales de la construcción.
En Inglaterra Donald Sproule en 1941, se desarrolló un segundo transductor capaz de detectar el retorno de los ecos en los intervalos en que se generaban los pulsos de ultrasonido gestando la aparición de la ultrasonografía diagnóstica.
Los primeros registros fueron de ventrículos cerebrales — ventrilogramas — por los hermanos Karl Dussik y Friederick, cayeron en cuenta posteriormente que veían diversas estructuras intracraneanas, sin embargo, se iniciaban ya francos intentos prácticos de diagnóstico ultrasonográfico por imágenes.
Artículo escrito por el Dr Juan Luis González Díaz
