La piedra angular de la Ultrasonografía es el movimiento ondulatorio
Efecto de una piedra en el agua
Movimiento ondulatorio ondas sonoras
Ondas de terremoto etc.
Transversales: se mueven perpendicularmente en dirección de la onda
Ondas ultrasonograficas:
Longitudinales: las partículas del medio se desplazan en una forma paralela a la dirección del movimiento.
CONCEPTOS:
La longitud de onda: es la distancia entre el inicio y el final de la misma
La frecuencia: estará establecida por el número de veces que se repite el movimiento ondulatorio por segundo.
La velocidad del sonido es simplemente la distancia que recorre por segundo.
| ULTRASONIDO | SONIDO |
| Ondas ondulatorias con frecuencias a 2 a 5 millones ciclos/seg. | Ondas mecánicas longitudinales 20 a 25 mil ciclos/seg |
| Longitud de onda de 1mm | Pueden viajar por gases, sólidos, líquidos. |
| Originadas por cristales de cuarzo. | Originadas por cuerdas bucales e instrumentos musicales |
| TIPO DE ONDA | DESCRIPCIÓN |
| ONDAS AUDIBLES | Sensibles al oído y oscilan entre 20 a 25mil Hertz. |
| ONDAS INFRASONICAS | Longitudinales y están por debajo del rango audible por el oído humano, ondas de terremoto. |
| ONDAS ULTRASONICAS | Ondas longitudinales por arriba del rango audible por el oído humano, ondas generadas por equipos de ultrasonido dx. |
En el año de 1880 los hermanos Pierre y Jacques Curie descubrieron el efecto piezoeléctrico al observar que se producía una carga eléctrica en respuesta a la aplicación de presión mecánica en materiales tales como el cuarzo y algunas cerámicas. Un año después mostraron que un potencial eléctrico oscilante aplicado a cristales de cuarzo causaba expansión y contracción alternante en dichos cristales.
La primera aplicación práctica se debe al físico francés Paul Langevin quien preconizó el uso de ultrasonido de alta frecuencia para detectar submarinos enemigos. Mejoras subsecuentes del aparato original de Langevin llevaron al desarrollo del SONAR (Sound Navigation And Ranging) que consiste en un sistema para detectar objetos submarinos, desarrollado por la marina de los Estados Unidos de Norteamérica durante la Segunda Guerra Mundial.
INDUSTRIAL: en un principio fue diagnostico para localizar fisuras en materiales de construcción
ULTRASONIDO INICIOS:
MEDICA: como terapia para tratamientos de cáncer.
Karl Dussik y su hermano físico Friederick. Lograron el registro de los ventrículos cerebrales (ventriculogramas). PIONEROS EN DIAGNOSTICO POR USG.
FÍSICA DE ULTRASONIDO:
La velocidad del sonido depende del medio en que se transmite. El medio de transmisión está representado por partículas, ya sea átomos o moléculas.
Existen dos características importantes en el medio transmisor:
| COMPRESIBILIDAD | DENSIDAD |
| Es inversamente proporcional al sonido | Es la impedancia acústica |
| Menor compresibilidad mayor velocidad sonido | Z=ρ.v |
| Ej. Gas tiene mayor compresibilidad | mercurio |
| Agua tiene menor compresibilidad |
| INTENSIDAD DEL SONIDO |
| Es proporcional a la amplitud de oscilación mayor oscilación mayor intensidad sonido |
| Es independiente de la frecuencia, longitud de onda y de la velocidad del sonido. |
| UNIDAD DE MEDIDA | EQUIVALENCIA |
| Potencia de Ultrasonido | Watts/cm2. |
| Intensidad del sonido | Db: decibels β=10 log(I1/I2) |
El sonido más fuerte que puede soportar el oído humano corresponde a una intensidad aproximada de 1 W/ m2 y es conocido como el umbral del dolor.
CONCEPTOS BÁSICOS EN ULTRASONOGRAFIA:
| ATENUACIÓN | Debilitamiento de las ondas mecánicas longitudinales al paso por los tejidos.
UM dpb |
| ECOGENECIDAD | Densidad ultrasonograficas homogénea desde la superficie hasta la profundidad de los tejidos. |
| REFORZAMIENTO POSTERIOR | Compensación de los ecos después de una atenuación precedida por una entidad patológica |
| ABSORCIÓN | Es la conversión de energía sónica en calor. |
| REFLEXIÓN | La reflexión es el cambio de dirección del haz del ultrasonido hacia la fuente que lo produce. |
| DISPERSIÓN | Cuando el ultrasonido incide en una interface de forma irregular lo cual ocasiona que el sonido cambie de dirección en varios sentidos. |
| REFRACCION | Consiste en el desvío del haz del sonido que pasa de un medio con cierta impedancia acústica a otro de impedancia acústica diferente. |
| FENÓMENO PIEZOELECTRICO | Potencial eléctrico oscilante aplicado a cristales de cuarzo causan expansión y contracción alternante en dichos cristales produciendo vibraciones que se transmiten en forma de sonido. |
IMAGENOLOGÍA:
Es la posibilidad de diferenciar a los tejidos y ubicarlos en sus planos anatómicos correspondientes.
Ultrasonido en polaridades positivo y negativo.
| POSITIVO | NEGATIVO |
| Los movimientos de partículas se aprecian mejor
En fondo oscuro. |
Se distinguen mejor finas diferencias de grises |
| Pueden convertirse las imágenes a fondo negro
Con más facilidad que a la inversa.
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| La reproducción a mano, en papel,
es semejante |
TIPOS DE ULTRASONIDO
| MODO A | MODO DE AMPLITUD |
| MODO B | BRILLANTEZ |
| MODO M | MODO B + TIEMPO |
| MODO B TIEMPO REAL | BIDIMENSIONAL |
FENÓMENO DE REVERBERACIÓN:
El sonido, al profundizar los tejidos, en vez de una y sólo una reflexión para regresar al transductor (eco), se refleja en una interface profunda y en su trayecto de regreso, sufre otra reflexión hacia la profundidad donde nuevamente se refleja hacia la superficie, llegando con retraso al transductor.
Artículo escrito por el Dr. Alonso García González
