FISICA DEL ULTRASONIDO. Mg. Obst. Judith Cornejo Rivera

Transcripción

1 FISICA DEL ULTRASONIDO Mg. Obst. Judith Cornejo Rivera

2 SONIDO Es el resultado del recorrido de la energía mecánica a través de la materia en forma de una onda que produce alternativamente los fenómenos de compresión y rarefacción.

3 ULTRASONIDO Una serie de ondas mecánicas, generalmente longitudinales, originadas por la vibración de un cuerpo elástico (cristal piezoeléctrico) y propagadas por un medio material (tejidos corporales) cuya frecuencia supera la del sonido audible por el humano: ciclos / segundo o 20 kilohercios (20 KHz)

4 LONGITUD DE ONDA L = V/F; L = Longitud de V = Velocidad en m/sonda F = Frecuencia en ciclos/s Para cada frecuencia hay una longitud de onda. Teniendo en cuenta la velocidad media del sonido del cuerpo humano de 1540 m/s: 1 MHz = 1.54 mm, 2MHz = 0.77 mm, 5 MHz = 0.31 mm, 10 MHz = 0.15 mm. Distancia entre crestas de presión de la onda Determina el límite de resolución de un sistema A > longitud de onda < resolución

5 LONGITUD DE ONDA Distancia longitudinal que recorre 1 onda en 1 ciclo De una compresión a la siguiente (centímetros) λ = v / f

6 LONGITUD DE ONDA Cuando una onda de US atraviesa un tejido suceden una serie de hechos; entre ellos, la reflexión o rebote de los haces ultrasónicos hacia el transductor, que es llamado «eco»

7 LONGITUD DE ONDA Una reflexión ocurre en el límite o interfase entre dos materiales y provee evidencia de que un material es diferente a otro, esta propiedad es conocida como: «impedancia acústica» (Z) El contacto de dos materiales con diferente impedancia acústica da lugar a una interfase entre ellos Z = v x d

8 FRECUENCIA Frecuencia Número de ciclos o de cambios de presión que ocurren en una unidad de tiempo Se cuantifica en ciclos por segundo o Hertz Hertz = 1 ciclo/segundo Determinada por la fuente emisora del sonido y por el medio a través del cual está viajando Las frecuencias que se utilizan en medicina para fines de diagnóstico clínico están comprendidas entre 2-30 MHz

9 VELOCIDAD DE PROPAGACION Velocidad de propagación La velocidad a la que se transmite el haz de ultrasonido, varía dependiendo del tipo y características del material por el que atraviese Depende de la Densidad y Compresibilidad Cuanto más sólido sea el medio, mayor la velocidad de los ultrasonidos Producto entre la frecuencia y la longitud de onda (λ) v = f x λ

10 VELOCIDAD DE PROPAGACION DEL SONIDO

11 IMPEDANCIA ACUSTICA Z = PV P = Densidad del material k/m. V = Velocidad de la onda sonora en m/s. Resistencia que opone cada tejido al paso del sonido Valores de impedancia similares para todos los tejidos blandos

12 IMPEDANCIA ACUSTICA

13 CARACTERISTICAS DEL ULTRASONIDO REFLEXION Y REFLECTANCIA Reflexión es el cambio de dirección de un haz sónico al incidir en una interfase en la que no penetra A > diferencia de impedancia acústica entre tejidos vecinos que conforman la interfase, > energía Reflectada Reflactancia es la cantidad de energía sónica reflejada

14 CARACTERISTICAS DEL ULTRASONIDO REFLEXION Y REFLECTANCIA

15 CARACTERISTICAS DEL ULTRASONIDO REFRACCION Cambio de dirección de un haz sónico que acaba de traspasar una interfase. Depende de la densidad y de la velocidad de propagación en ambos medios. Pequeña en interfase de tejidos blandos y elevada en interfase de tejido óseo.

16 CARACTERISTICAS DEL ULTRASONIDO

17 ATENUACION Disminución de la intensidad del haz de sonido a medida que se propaga en los tejidos Resultante de otros fenómenos: absorción, reflexión, dispersión del haz. Proporcional a la frecuencia, a > frecuencia > atenuación < penetrabilidad.

18 ATENUACION

19 RESOLUCION Menor distancia en mm. de separación a la que deben encontrarse dos puntos o estructuras pequeñas que puedan ser identificados como separados. La RESOLUCION es la medida de la nitidez o definición de un sistema de imágenes

20 RESOLUCION Es la capacidad del equipo para poder diferenciar 2 puntos como separados, hay resolución axial o sea en el mismo eje del sonido y lateral o sea en el sentido transverso a eje del haz sónico. La resolución axial es la apreciación de 2 puntos en un plano longitudinal y depende de la longitud de onda. La resolución lateral es la apreciación de 2 puntos en sentido perpendicular y depende del transductor.

21 RESOLUCION Cuando la imagen que se forma no tiene la nitidez adecuada, se dice que le falta resolución. A mayor frecuencia, mayor resolución, pues dos frecuencias diferentes separan a los puntos vecinos, si quedan en la misma onda no se resuelven y aparecen como solo uno, esto se logra con menor longitud de onda, lo que también determina una menor profundidad. A menor frecuencia, menor resolución, mayor longitud de onda, pero mayor profundidad.

22 RESOLUCION

23 RESOLUCION

24 Gracias por su atención!