bases fisicas ultrasonografia

BASES FISICAS DE BASES FISICAS DE ULTRASONOGRAFIAULTRASONOGRAFIA

Dr. Fernando Rivera Fortín-Magaña

BASES FISICAS DE BASES FISICAS DE ULTRASONOGRAFIAULTRASONOGRAFIA

Dr. Fernando Rivera Fortín-Magaña

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO ESTÁ ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO ESTÁ COMPUESTO PORCOMPUESTO POR

rayos gamma, rayos gamma, rayos X rayos X radiación ultravioleta, radiación ultravioleta, luz visible, luz visible, rayos infrarrojos, rayos infrarrojos, microondas microondas ondas de radioondas de radio SONIDO.SONIDO.

ULTRASONIDO

SONIDO

SONIDOSonido, fenómeno físico que estimula el Sonido, fenómeno físico que estimula el sentido del oído. sentido del oído.

En los seres humanos, esto ocurre En los seres humanos, esto ocurre siempre con vibraciones con frecuencia siempre con vibraciones con frecuencia comprendidas entre unos 20 y 20.000 comprendidas entre unos 20 y 20.000 hertz.hertz.

HertzHertz

• (Hz) es una unidad de frecuencia que (Hz) es una unidad de frecuencia que corresponde a un ciclo por segundocorresponde a un ciclo por segundo

HertzHertz

• Sus múltiplos más empleados son : Sus múltiplos más empleados son : – KHz, 1000 ciclos/segKHz, 1000 ciclos/seg– MHz, 1 000 000 de ciclos/segMHz, 1 000 000 de ciclos/seg– GHz, mil millones de ciclos/seg.GHz, mil millones de ciclos/seg.

HertzHertz

– Infrasonido Infrasonido < 20 Herz< 20 Herz– Sonido audibleSonido audible 20-20,000 Herz20-20,000 Herz– UltrasonidoUltrasonido > 20,000 Herz> 20,000 Herz– HipersonidoHipersonido > 10 > 10 1010 Herz Herz

Históricamente el Históricamente el sonido se ha usado en sonido se ha usado en medicina :medicina :•PercusiónPercusión•diapasones diapasones •silbatos silbatos

• Pierre Curie, 1880Pierre Curie, 1880– Descubre el Descubre el Efecto Efecto

PiezoeléctricoPiezoeléctrico en en cristales de cuarzocristales de cuarzo

A principios deL siglo XX los franceses, A principios deL siglo XX los franceses, utilizaron cristales de cuarzo para producir utilizaron cristales de cuarzo para producir ultrasonidos para la búsqueda del Titanic ultrasonidos para la búsqueda del Titanic luego de su tragedialuego de su tragedia

SONAR !!!

• Segunda Guerra Segunda Guerra mundial se perfecciona mundial se perfecciona el sonarel sonar

• Década de los 40 se usaron Década de los 40 se usaron aparatos para comprobar aparatos para comprobar integridad de materialesintegridad de materiales

1958 Ian Donald inicia 1958 Ian Donald inicia el uso de ultrasonido en el uso de ultrasonido en medicinamedicina

Professor Kenji TanakaProfessor Kenji Tanaka Japan Radio Company : Japan Radio Company : Aloka Company 1950 Aloka Company 1950

1954

VELOCIDAD DEL SONIDO

VELOCIDAD DEL SONIDO (m/s)SUSTANCIA

5.200Vidrio (20 ºC)

5.050Acero (20 ºC)

3.580Cobre (20 ºC)

1.484Agua (20 ºC)

1.390Agua (0 ºC)

1.280Hidrógeno (0 ºC)

344Aire (20 ºC)

331,6Aire (0 ºC)

Primer modelo comercial : ALOKA 1960

EFECTO PIEZOELECTRICO

EFECTO PIEZOELECTRICO EFECTO PIEZOELECTRICO INVERTIDOINVERTIDO

CRISTALES DE CUARZO

CRISTALES SINTETICOS DE MATERIALES CERAMICOS

TITANATO DE BARIO

TITANATO DE ZIRCONIO

SAL DE ROCHELLE

SULFATO DE LITIO

Tienen mejores propiedades mecánicas y son más fáciles de fabricar y tratar que el cuarzo.

ENERGIA“La energía no se destruye, solo

se transforma”

PRINCIPIOS GENERALES

Ultrasonido transformaciones de calor choque entre moléculas cavitaciones

American Institute of Ultrasound in Medicine

Indice Térmico < 1.0Indice mecánico < 1.0

La intensidad usada para producir estos efectos es de 4-5 Watts/cm2.Aparatos modernos, intensidad 1000 veces menor.

CONCEPTOS

Leyes de la acústica

CONCEPTOSLeyes de Acústica

Haz incidente

Absorción del haz

Haz refractado

Haz reflejado

Haz incidente

Absorción del haz

Haz refractado

Haz reflejadoRefracción depende del medio

CONCEPTOS

IMPEDANCIA ACUSTICA

Es la resistencia que opone el medio al paso de sonidos

A > IMPEDANCIA ACUSTICA > REFLEXION

Ej: Hueso tiene > impedancia acústica > reflexión

EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA

GENERADOR DE PULSOS ELECTRICOS DE ALTA

FRECUENCIA

Vibra de 500 a 1 Millón de veces por segundo

TransductorEmisor-Receptor

AMPLIFICADOR

OSCILOSCOPIO

IMAGEN

A B M

EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIATECNICA ULTRASONICA

PULSO-ECODOPPLER

EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIATECNICA ULTRASONICA

DOPPLER

EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA

AMPLIFICADOR

OSCILOSCOPIO

IMAGEN

A B M

Modos de visualización

Modo A (Amplitud)

Modo B (Brillantez)

Modo M (Movimiento)

EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA

Estática

Dinámica

Ultrasonido en obstetricia oscila entre las frecuencias de 3 Mhz a 10 MHz.

EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA

A mayores frecuencias mayor disipación en forma de calor, por lo tanto menor penetración

MHz

< penetración

> resolución

< MHz

> penetración

< resolución

EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA

TRANSDUCTOR

RESOLUCION AXIL

RESOLUCION AZIMUT

RESOLUCION LATERAL

128-256 cristales *

Capacidad de Discriminar dos puntos separados con respecto al haz ultrasonográfico

Discrimina dos puntos colocadosTransversalmente *

EFECTO DOPPLEREFECTO DOPPLERDoppler, Christian 1850Doppler, Christian 1850

33Doppler, Christian 1850Doppler, Christian 1850

Variación aparente de la frecuencia de cualquier Variación aparente de la frecuencia de cualquier onda emitida, por ejemplo luz o sonido, cuando onda emitida, por ejemplo luz o sonido, cuando la fuente de la onda se acerca o se aleja del la fuente de la onda se acerca o se aleja del observador. observador.

EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIATransductores Abdominales. 3.5-5.0 MHz

•CAPACIDAD DE CONTROL DE GROSOR DEL HAZ

•BUENA RESOLUCION AXIL

•BUENA RESOLUCION LATERAL

•DISEÑO ELECTRONICO SIMPLE

•PEQUEÑA SUPERFICIE DE CONTACTO

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EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIATransductor Vaginal.

5.0-7.5 MHz

•CAPACIDAD DE CONTROL DE GROSOR DEL HAZ

•BUENA RESOLUCION AXIL

•BUENA RESOLUCION LATERAL

•DISEÑO ELECTRONICO SIMPLE

•PEQUEÑA SUPERFICIE DE CONTACTO

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MUCHAS GRACIAS