Fundamentos fisicos de ecografia
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FUNDAMENTOS FISICOS DE ECOGRAFIA
Dr. Carlos A. García
Residente 1 año Radiología
UdeC 2014
ECOGRAFIA
• Método de diagnóstico por imagen basado en la emisión y recepción de ultrasonidos, convertidos en imágenes por interpretación y procesamiento electrónico.
• Se debe su origen y funcionamiento a la aplicación del efecto piezoeléctrico.
HISTORIA DEL ULTRASONIDO
• 1793 Lassaro Spallanzani: Vuelo de murciélagos.
• 1880 Hnos Curie: Efecto Piezoeléctrico.
• 1912 Maxium y Richardson: Detección de Icebergs luego del hundimiento del Titanic.
• 1916 Langevin: Generador de ultrasonidos para localizar Submarinos.
• 1938 D. Grifinn: Demostró la emisión de ultrasonidos del murciélago
HISTORIA DE LA ECOGRAFIA
• 1942 Firestone: Reflectoscópio
• 1942 Dussik: Hipersonografía cerebral
• 1949 L. Ludwing y F. Stuthers: primer uso del método eco-impulso para finalidad biológica.
• 1950 Wild: detectar tumoresdigestivos
• 1952: Detectar tumores mamarios, primer uso de modo B
HISTORIA DE LA ECOGRAFIA
• 1971 Introducción escala de grises.
• 1972 McDonald y G. Leopold: Primera imagen en modo B de articulación humana.
• 1981 B.M. Gomales: Primer uso de Eco como guía de aspiración articular
• 1982 Aloka: Desarrollo Dopplercolor en imagen Bidimensional
SONIDO• Forma de energía que viaja a través
de un medio de propagación, en forma de compresión y rarefacción alternas, y que luego son percibidos por el oido.
SONIDOS• Dependiendo su frecuencia y la
capacidad de ser percibidos por el oidohumano, pueden ser clasificados como:
ULTRASONIDOS
FISICA DEL SONIDO
• Frecuencia (f) y Periodo (T)
• Longitud de Onda (λ)
• Intensidad
• Velocidad de propagación
FISICA DEL SONIDO
SONIDO
Velocidad de propagación
• Es directamenteproporcional a la densidad y temperatura delmedio de propagación
Propiedades del ultrasonido
• Al interactuar con los medios de propagación, se presenta:
– Reflexión
– Refracción
– Atenuación
– Penetración
Propiedades del ultrasonido
Propiedades del ultrasonido
Atenuación Vs Penetración
• Atenuación
– Disminución de la potencia e intensidad de las ondas con su desplazamiento.
– Se origina por: absorción, dispersión y reflexión.
– Directamente proporcional a la Frecuencia
• Penetración
– Es la capacidad de una onda para atravesar unadistancia determinada del medio difusor.
– Inversamente proporcional a la Frecuencia
Propiedades del ultrasonido
↓ f
Más penetración
Mayor distancia
Menor resolución
↑ f
Más absorción
Menor distancia
Mayor resolución
EFECTO PIEZOELECTRICO
• Fenómeno que ocurre en determinados cristales que, al ser sometidos a tensiones mecánicas, adquieren una polarización eléctrica en su superficie.
• Cristales Naturales
– Cuarzo, Turmalina
• Cerámicas Ferroeléctricas
– Titanato de bario, Titanato zirconato de plomo
EFECTO PIEZOELECTRICO
ECOGRAFIA
Como funciona el ecógrafo?
Como funciona el ecógrafo?
• Conceptos Técnicos:
– Direccionamiento del Haz
– Alcance del ultrasonido
– Longitud del pulso + Resolución Axial
– Resolución lateral
– Compensación de la ganancia de tiempo (CGT)
Alcance del Ultrasonido
Longitud del pulso
• Depende de la frecuencia del transductor y el número de ciclos generados por pulsoeléctrico.
• Cada estímulo eléctrico del materialpiezoeléctrico puede generar muchos ciclosrepetidos de sonido.
• Mientras menos ciclos de sonido producidospor estimulación, mejor resolución axial.
Compensación de la Ganancia de tiempo
ECOGRAFIA
• Modos de representación
– A (Amplitud)
– B (Brillo)
– M (Movimiento)
– Doppler y Doppler color
Efecto Doppler
• Descubierto en 1842 por Christian A. Doppler
Doppler
• Registra el cambio de frecuencia del sonidoreflejado por la estructura móvil explorada
Doppler color
• Traduce la dirección del desplazamiento de la estructura móvil explorada con colores.
TIPOS DE EMISION DE US
• CONTINUO
• PULSADO
TERMINOLOGÍA EN ECOGRAFIA
• Cortes ecográficos
• Lenguaje Ecográfico
• Artefactos
TERMINOLOGÍA EN ECOGRAFIA
– Longitudinal
– Transversal
– Oblicuo
Lenguaje Ecográfico
• Dependiendo de la intensidad del eco recibidopor el transductor, la estructura puede ser:
– Anecoica o ecogénica
– Hipoecogénica
– Isoecogénica
– Hiperecogénica
Ecogénico e Hiperecogénico
• Estructura ecogénica : Es aquella que genera ecos debido a la existencia de interfases acústicas en su interior.
• Hiperecogénica o hiperecoica : Genera ecos en gran cantidad y/o intensidad. Color blanco intenso. Pej : Hueso, calcificaciones, cicatrices.
Hipoecogénico
• Genera pocos ecos y/o de baja intensidad.
• Color gris oscuro
• Típica, también, del músculo normal, hipoecoicorespecto del tendón
Isoecogénico
• Cuando una estructura presenta la misma ecogenicidad que otra. Corresponde a condiciones normales del parénquima de un órgano, y se presenta como estructura de similar ecogenicidad en todo el corte ecográfico
• Imagen gris blanca
• Tipica de tendones
Anecogénico
• No genera ecos debido a que no hay interfaces en su interior. Típica de los líquidos.
• Color negro intenso
• Derrames, hematomas, acumulación de líquido, roturas, cartilaginosas, vasos sanguíneos.
ARTEFACTOS
• Pueden ayudar o entorpecer el diagnóstico
– Refuerzo acústico
– Reverberación
– Imagen en espejo
– Sombra acústica
– Anisotropía
– Cola de cometa
Refuerzo acústico
• El US atraviesa un medio sin interfases en su interior y pasa a un medio sólido ecogénico. Ej: Vesícula biliar, quiste, derrame
Reverberación
Sombra acústica
• Zonas sin ecos que aparecen detrás de estructuras que reflejan todos los ultrasonidos. Pej : hueso, calcificaciones o cálculos
Anisotropía
• Propiedad que tienen algunos tejidos de variar su ecogenicididad dependiendo del ángulo de incidencia del haz ultrasónico sobre ellos.
Cola de cometa
GRACIAS!