Aspectos básicos de la física del ultrasonido. Onda sonora 04/04/2012 SONIDO ONDA SONORA. Representación de la onda sonora. Propiedades de la onda

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1 SAUMB Aspectos básicos de la física del ultrasonido Dra. Mariela I. olibia ereña SONIDO Consiste en la propagación de una onda sonora. ONDA SONORA Es mecánica, no puede viajar por el vacío. uede ser comprimida por el medio por el cual se está desplazando. Se propaga de manera longitudinal como ondas de compresión y descompresión a través de medios (aire, líquido, etc.) 1 2 Representación de la onda sonora Onda sonora RESIÓN + (compresión) RESIÓN (descompresión) 1 CICLO = 2 fases línea de base IEMO 3 iene 2 fases = 1 ciclo 1) resión (+) o compresión La presión de la onda es MAYOR que la del medio 2) resión (-) o descompresión La presión de la onda es MENOR que la del medio 4 ropiedades de la onda Frecuencia (f) (Lo) Velocidad de propagación (V) (a) 5 6 1

2 Frecuencia (f) (Lo) Nº de ciclos completos (ondas) que ocurren en la unidad de tiempo (seg) U de ciclo/seg = Hertz (Hz) Es la medición entre 2 picos de onda o desde el comienzo al final de la onda. Unidad de medida = mm 7 8 La f es inversamente proporcional a la Lo Incremento máximo de presión producida por la onda sonora. iene que ver con la intensidad de la onda. Cuantas más ondas hay en la U de tiempo, las mismas tienen que ser de menor tamaño 1 ciclo/seg = 1 Hz 9 10 Nomenclatura 1 ciclo / segundo (cps) = 1 Hz cps = Hz = 1 KHz cps = Hz = 1 MHz Velocidad de propagación (V) La velocidad de propagación en los diferentes tejidos es distinta. Se la relaciona con las características del medio: - densidad - elasticidad

3 Velocidad de propagación Aire m/seg Grasa m/seg Agua 1495 m/seg Músculo m/seg ej. Blandos m/seg Hueso m/seg EMORAL OR DEALLE: Resolución - axial - lateral Los equipos de US trabajan con este patrón de referencia OR CONRASE Resolución temporal Es la capacidad de diferenciar eventos que se suceden en el tiempo. Imagen de US en movimiento Es una sucesión de imágenes estáticas (cuadros) A mayor velocidad (cuadros/seg) mejor resolución (transductor) Resolución por detalle Es la menor distancia en la cual 2 puntos que se encuentran separados pueden ser vistos como tales. uede ser: axial lateral Resolución AXIAL o longitudinal o de profundidad. Mínima distancia entre 2 puntos situados en la dirección del haz del US. Depende de la Lo: las estructuras deben estar separadas por una distancia menor a la Lo Mejora con el aumento de la f Resolución LAERAL o transversal o angular. Mínima distancia entre 2 estructuras perpendiculares al haz de US. Depende del diámetro del haz o de la amplitud del cristal que emite el US

4 Resolución por contraste Está dada por la escala de grises. Asignación de tonos progresivos desde el blanco hasta el negro según la intensidad de los ecos. Ecos de mayor intensidad = blancos Ecos de menor intensidad = negros Unifiquemos la nomenclatura Más blanco (hueso) HIERECOICO Blanco. ECOGENICO Gris.. HIOECOICO Negro (líquido).. ANECOICO Frecuencia del transductor A menor Lo, mejor resolución de imagen. Si V es constante, para tener menor Lo, debo aumentar la frecuencia. or lo tanto debemos usar la mayor frecuencia posible de transductor para ver mejor. ero a medida que mejoramos la resolución perdemos penetración. ara ganar profundidad usamos transductores de menor frecuencia pero resignamos resolución de imagen. Generación del US Vinculado al EFECO IEZO ELECRICO. Consiste en la generación de voltaje eléctrico a partir de la COMRESIÓN y EXANSIÓN de los cristales (transductor) generando onda de US. U.S. (Eco) Compresión o Descompresión del cristal + electricidad - (IMAGEN) Corte transversal anterior Corte longitudinal proximal derecho izquierdo cefálico caudal posterior 23 distal 24 4

5 RANSDUCORES ELECRONICOS Sectorial Convexo Lineal SECORIAL LINEAL CONVEXO ransductores Características del medio 1 ) Impedancia 2 ) Absorción 3 ) Atenuación 4 ) Reflexión 5 ) Refracción 6 ) ransmisión 7 ) Dispersión 8 ) Divergencia Impedancia Expresa la resistencia que opone el medio a ser atravesado por el US Absorción Las moléculas de los tejidos transforman parte de la energía mecánica en energía calórica. A > frecuencia > absorción y < penetración tisular. Atenuación érdida de la energía mecánica al propagarse por los tejidos. A > frecuencia > atenuación por los tejidos y < profundidad alcanzada. Es la suma de reflexión + dispersión + absorción

6 HAZ REFLEJADO MEDIO A MEDIO B HAZ RANSMIIDO HAZ INCIDENE INERFASE HAZ REFRACADO Coeficiente de reflexión Coeficiente de refracción Coeficiente de transmisión Según las distintas impedancias que conforman una interfase y el ángulo de incidencia MEDIO A interfase 1 MEDIO B interfase 2 MEDIO C Dispersión Los objetos de < tamaño que la Lo dispersan la energía sónica. Los objetos de > tamaño que la Lo se comportan como REFLECANES Y REFRACANES. Divergencia o difracción A medida que el haz progresa, diverge y su intensidad disminuye. A > frecuencia, < difracción. ZONA DE FRESNEL O CERCANA ( NEAR GAIN ) ZONA DE FRAUNHOFEN O LEJANA ( FAR GAIN ) AREFACOS Anomalías que aparecen en la imagen, y que no están originadas por ninguna estructura. Muestran fenómenos que realmente no existen ( fantasmas ). AREFACOS Reverberación o reflexión múltiple Sombra acústica Refuerzo de los ecos posteriores Artefacto de refracción Artefacto en espejo Artefactos por el diámetro del haz

7 Reverberación, reverberancia o reflexión múltiple Múltiples líneas ecogénicas, paralelas, equidistantes y de intensidad decreciente, por detrás de una interfase con gran cambio de impedancia acústica Ej.: - Interfase grasa - músculo - Vejiga - Vesícula - Cabeza fetal Reverberación en cola de cometa Línea hiperecoica por detrás de una superficie fuertemente reflectante Ej.: - Interfase ejido blando aire: diafragma aire Aire en absceso Colesterolosis ared intestinal aire - Interfase líquido cálculo: Cálculo biliar Cálculo ductal (páncreas) Reverberación en cola de cometa - Interfase tejido blando hueso: costillas columna vertebral - Interfase tejido blando cuerpo extraño: catéteres DIU agujas metales Sombra acústica posterior Imagen anecóica por detrás de una superficie de gran impedancia acústica (hueso, calcificaciones) o altamente reflectantes (aire) con o sin reverberación en su interior (Sería un grado máximo de atenuación) Refuerzo de los ecos posteriores Imagen hiperecoica de intensidad variable, por detrás de una estructura líquida. Refracción Duplicación o borrosidad de una estructura que está por detrás del borde romo de otra. 41 Artefacto por el diámetro del haz Los fenómenos físicos más puros se producen en la zona de mayor focalización, fuera de ella puede haber artefactos La forma de los artefactos depende del tipo de transductor y de su haz F I N 42 7

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