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FISICA DE ULTRASONIDO
MR1 ALEJANDRA SOSA
ULTRASONIDOS • Cualquier sonido con la frecuencia mas alta del rango normal de audición humana
1793: vuelo de murciélagos Griffin y Galambos1938: demostraron emisión de ultrasonidos del murciélago
Francis Galton
1822 - 1911
187623.000Hz
Alexander Belm Viena 1912 Reginald Fessenden
Canadá 1914SONAR de baja frec.
SONAR: generador de ultrasonidos para localizar submarinos
HIDROFONO (alta frecuencia) Langevin-Chilowsky
Neurologist/ psychiatrist at the University of Vienna, Austria, who had begun experiments in the late 1930s, was generallly regarded as the first physician to have employed ultrasound in medical diagnosis.
Universidad de Colorado en Denver
William Wright
Ralph Meyerdirk
ONDAS SONORAS
Son vibraciones o estímulos mecánicos que requieren de un medio deformable para su propagación
BASES FISICAS DEL ULTRASONIDO
FENOMENO PIEZOELECTRICO (1880)
Principios físicos• Ultrasonido: ondulatorio. Frecuencia no audible: 2.5-15 MHz
Frecuencia: 2.5-15 mHzVelocidad: 1,540 m/sec
Principios físicosDensidad y velocidad de propagación en diferentes tejidos:
Tejido
Velocidad(m/s)
Densidad(g/cm2)
Grasa 1.470 0,97Músculo 1.568 1,04Hígado 1.540 1,055Cerebro 1.530 1,02Huesos 3.600 1,7
Agua (20°C) 1.492 0,9982Aire 331 0,0013
Frecuencia: 2.5-15 mHzVelocidad: 1,540 m/secAbsorción: 1dB/MHz cm
Impedancia
Z = D x V
Principios físicosGeneración de una onda de ultrasonido
Principios físicosGeneración de una onda de ultrasonidoReflexión y refracción
a. Especularb. Difusac. Scattering
1. Amplitud mode (A)2. Brightness (B) mode3. Motion (M) mode
Principios físicosAbsorción y Atenuación
Tejido Absorción (dB/cm a 1
MHz)Grasa 0,6Músculo 2Hígado 0,7Cerebro 1Huesos 4-10Agua (20°C)
0,002
Generación de una onda de ultrasonido
Principios físicosGeneración de una imagen de ultrasonidoTransductores
circonita de plomo con titanio
ECÓGRAFO• Generador• Transductor o
sonda• Convertidor• Memoria gráfica• Monitor
Generación de una imagen de ultrasonido
• Un circuito transmisor aplica un pulso eléctrico de pequeño voltaje a los electrodos del cristal piezoeléctrico.
• Éste empieza a vibrar y transmite un haz ultrasónico de corta duración, el cual se propaga dentro del paciente, donde es parcialmente reflejado y transmitido por los tejidos o interfaces tisulares que encuentra a su paso.
• La energía reflejada regresa al transductor y produce vibraciones en el cristal, las cuales son transformadas en corriente eléctrica por el cristal y después son amplificadas y procesadas para convertirse en imágenes.
Doppler color
Doppler Power (PDI)
Doppler pulsado
Arteria Vena
Ecogenicidad de los tejidos
Tejido Deformabilidad Textura Anisotropía
Venas Sí, compresible Anecoico NoArterias Pulsátil Anecoico No
Grasa Sí, cambia de forma
Hipoecoico con líneas hiperecoicas irregulares
No
Músculos Cambia de forma
Heterogéneo (Líneas hiperecoicas dentro de tejido hipoecoico)
No
Tendones Hiperecoico- Artefacto: hipoecoico Sí
Hueso NoLíneas hiperecoicas con sombra hipoecoica
No
Artefactos de la imagen
Sombra acústica posterior
Artefactos de la imagen
Refuerzo acústico
Artefactos de la imagen
Reverberación- cola de cometa