Movimiento ondulatorio

La ultrasonografía está basada en la producción de ondas que se transmiten en el cuerpo humano para formar imágenes.

Una onda es una perturbación que se propaga en un medio desde un punto a otro sin que en dicho medio exista un desplazamiento.

ENERGÍA QUE SE PROPAGA A TRAVÉS DE LA MATERIA.

Las ondas mecánicas que corresponden al ultrasonido puede ser:

Transversales

Longitudinales.

Las ondas transversales se mueven en forma perpendicular a la dirección de la onda.

Las ondas longitudinales se desplazan en forma paralela a la dirección del movimiento.

En ultrasonografía son ondas mecánicas longitudinales que se desplazan en el mismo sentido de la dirección del movimiento.

Componentes de una onda:

C = f .

C = velocidad del sonido en el medio conductor.

F = frecuencia en ciclos sobre segundo.

A = longitud de la onda en cm.

La frecuencia es el número de veces que se repite el movimiento ondulatorio por segundo. La velocidad del sonido es la distancia que recorre por segundo.

El ultrasonido está representado por ondas mecánicas longitudinales con una frecuencia mayor a 20 000 ciclos por segundo.

La frecuencia en que funcionan los transductores en ultrasonido es de 2 a 5 MHz.

Hertz = ciclo por segundo.

Megahertz ( MHz): un millón de ciclos por segundo.

El sonido audible tiene una frecuencia de veinte  a veinte mil ciclos por segundo.

El ultrasonido tiene movimiento ondulatorio a velocidades de 1540 m / seg, con frecuencias de 2 a 5 millones de ciclos por segundo y longitudes de onda de 1 mm.

Ondas mecánicas longitudinales:

  1. Ondas audibles: frecuencia de 20 – 20 000 hertz. Los instrumentos musicales y las cuerdas vocales generan estas ondas.
  2. Ondas ultrasónicas: son ondas longitudinales con frecuencias por arriba del rango audible, generadas por cristales de cuarzo sometidas a un campo eléctrico alternante. Son utilizadas en equipos de ultrasonido.
  3. Ondas infrasónicas: tienen frecuencias por debajo del rango audible por el oído humano, como las ondas de los terremotos.

La ultrasonografia diagnóstica produce ondas mecánicas longitudinales formadas por un movimiento vibratorio de los cristales que componen al transductor.

Transductor: es un dispositivo que transforma un tipo de potencia  a otro.

Interfase: es la superficie de transición de un medio físico a otro, de diferente impedancia acústica.

Al reflejarse una onda mecánica longitudinal en una interfase, se produce un eco.

FENOMENO PIEZOELECTRICO.

En 1790 Spallanzani observó que los murciélagos al volar en la oscuridad  se guiaban por sonido, que no era percibido por el oído humano.

En 1880 los hermanos Pierre y Jacques Curie descubrieron el efecto piezoeléctrico; se produce una carga eléctrica en respuesta a la  aplicación de presión mecánica en materiales como cuarzo y algunas cerámicas.

El ultrasonido tiene su origen cuando se empezaron a desarrollar métodos para detectar los obstáculos submarinos.

En 1941 Sproule desarrolló un sistema en que un segundo transductor era capaz de detectar el retorno de los ecos en los intervalos en que se generaban los pulsos de ultrasonido.

CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO.

Tanto el haz de ultrasonido como el de rayos X son semejantes ya que se trata de ondas que transmiten energía.

Los rayos X se pueden transmitir en el vacío. Las ondas de ultrasonido requieren un medio que las transmita.

Las ondas mecánicas longitudinales se propagan en el medio transmisor produciendo zonas de compresión y rarefacción.

La velocidad de transmisión del sonido en la ultrasonografía es de 1540 m / segundo. Hay dos características importantes en el medio transmisor:

Compresibilidad y densidad.

La velocidad del sonido tiene una relación inversa con la compresibilidad del medio transmisor, es decir, mientras menos compresible sea, más rápidamente se transmite el sonido.

La intensidad del sonido audible depende de la amplitud de oscilación de las partículas que transmiten estas ondas mecánicas. A mayor oscilación, la intensidad del sonido será mayor.

La potencia del ultrasonido en los transductores diagnósticos es de  5 a 10 watts / cm 2.

Umbral auditivo: es el sonido más débil que puede detectar el oído humano, a una frecuencia de 1000 hertz.

La atenuación es el debilitamiento de las ondas mecánicas longitudinales del ultrasonido al pasar por dos tejidos diferentes.

Ecogenicidad: es una densidad ultrasonográfica homogénea desde la superficie hasta la profundidad de los tejidos.

La atenuación se ocasiona por :

Absorción, reflexión, dispersión y refracción del sonido.

Absorción: es la conversión de energía sónica en calor. ( Diatermia ). No existen efectos biológicos en los ultrasonidos secundarios a la absorción.

Reflexión: es el cambio de dirección del haz del ultrasonido hacia la fuente que lo produce. Los ecos se reflejan en las interfases, esto es en el punto de contacto que existe entre los tejidos con impedancias acústicas diferentes.

Dispersión: ocurre cuando el ultrasonido incide en una interfase de forma irregular lo cual ocasiona que el sonido cambie de dirección en varios sentidos.

Refracción: es el desvío del haz de sonido que pasa de un medio con cierta impedancia acústica a otro de impedancia acústica diferente.

ULTRASONOGRAFIA DE POLARIDADES POSITIVA Y NEGATIVA

Polaridad negativa: cuando el líquido se presenta en tono blanco.

Polaridad positiva: cuando el líquido se presenta en tono negro.

Actualmente en desuso la polaridad negativa.

La polaridad positiva permite apreciar mejor los movimientos de partículas grises o blanquecinas sobre un fondo oscuro.

Articulo escrito por  Dra. Roció Martínez Vera

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