ecografia instrumentacion y perifericos

Instrumentaciòn y Perifèricos 1

ECOGRAFIA

Fabio Raimondo


INDICE

1. Introducción

2. Principios Físicos

3. Transductor

4. Modos de funcionamiento

5. Equipo de Ecografía

6. Conclusiones


INTRODUCCION (1) La ecografía puede definirse como un

medio diagnóstico médico basado en las imágenes obtenidas mediante el procesamiento de los ecos reflejados por las estructuras corporales, gracias a la acción de pulsos de ondas ultrasónicas.


INTRODUCCION (2)

El procedimiento de una ecografía sigue este proceso:1) Se unta un gel en la zona del cuerpo.

2) El transductor envía un ultrasonido

3) El sonido del transductor se refleja en las estructuras del interior del cuerpo


INTRODUCCION (3)

4) La información de los sonidos es analizada por una computadora.

5)La computadora entonces crea una imagen de estas estructuras en una pantalla de televisión.


INTRODUCCION (4)Tipos de ecografía: Ecografía Doppler Ecografía Vascular Ecocardiograma Ecografía Abdominal Ecografía Obstretica Ecografía del Seno …………………


PRINCIPIOS FISICOS (1) Sonido es la sensación

producida a través del oído por una onda longitudinal originada por la vibración de un cuerpo elástico y propagada por un medio material


PRINCIPIOS FISICOS (2) El Ultrasonido podría

entonces definirse como un tren de ondas mecánicas, generalmente longitudinales, originadas por la vibración de un cuerpo elástico y propagadas por un medio material y cuya frecuencia supera la del sonido audible por el genero humano: 20.000 ciclos/s (20 KHz) aproximadamente.


PRINCIPIOS FISICOS (3)

Principales parámetros de la curva sinusoidal:

Velocidad Frecuencia Longitud de Onda


PRINCIPIOS FISICOS (4) Las ondas sonoras corresponden

básicamente a rarefacción y compresión periódica del medio en el cual se desplazan como vemos en la gráfica siguiente:



Diferencia entre radiación electromagnética y ultrasonido:

Onda Transversal (ejemplo: ola de Agua)

Onda Longitudinal (ejemplo: moléculas de aire rarificadas)



Diferencia entre radiación electromagnética y ultrasonido:

Las ondas sonoras requieren un medio para transmitirse.

Los rayos X pueden viajar en el vació.



Para la ecografía se usan dos tipos de ultrasonidos: Ultrasonidos de onda continua (método doppler) Ultrasonidos de onda pulsátil (modo A, B, M y

tiempo real)



IMAGEN: frecuencia y longitud de la onda tienen relación con la resolución; amplitud con la intensidad.

SONIDO: la frecuencia de la onda es el tono, la amplitud es la intensidad.


PRINCIPIOS FISICOS (9):La velocidad

La velocidad del ultrasonido depende de la densidad y la facilidad de compresión del medio a través del cual se trasmiten las ondas. (ejemplo: raíles del ferrocarril)

La velocidad del ultrasonido no depende de la frecuencia , depende por el medio.


PRINCIPIOS FISICOS (9):


PRINCIPIOS FISICOS (10):La frecuencia

Alta frecuencia Longitud de onda corta Mejor resolución espacial Menos capacidad de penetración Mayor grado de absorción Puedo distinguir objetos pequeños (ejemplo:ojo 15

Mhz, hígado 2.5 Mhz) Se reduce su dispersión desde la fuente: mas

direccionalidad.


PRINCIPIOS FISICOS (11):La Intensidad

Def.: es el flujo de energía a través de unidad de área. Es proporcional a la amplitud de la onda Es proporcional al desplazamiento y velocidad

de las partículas en el medio. Varia en función del transductor utilizado, la

longitud del pulso y el modo de aplicación. La unidad de medida es el Decibel


PRINCIPIOS FISICOS (12): La Intensidad

Ejemplo: Si el haz ultrasónico trasmitido es 100 veces mas intenso que el reflejado, ¿Cuál será la intensidad del haz reflejado?

Respuesta: Ir(dB) = 10 log(Ir/It) Ir = 10 log 1/100 Ir = 10 (-2) Ir = -20 dB


PRINCIPIOS FISICOS (12):


PRINCIPIOS FISICOS (13): La Ecografía

Envía paquetes de energía dentro del paciente. Un pequeño porcentaje es reflejado en las diferentes interfases y llega al transductor el cual la traduce a un pequeño voltaje. El mayor porcentaje de energía atraviesa las diversas interfases y penetra a regiones mas profundas.


PRINCIPIOS FISICOS (14) Las interfases son los límites entre

medios de diferentes impedancias. Impedancia ( Z ) es igual al producto de

la densidad de un medio por la velocidad del sonido en dicho medio:

Z = VD



Haz Ultrasonido atenuado:

Reflexión Refracción Dispersión (superficie

irregular) Absorción


TRANSDUCTOR(1) Transductor: cualquier dispositivo que

convierte un tipo de energía en otro. Transductor de sonido: convierte energía

eléctrica en energía de sonido y viceversa(ej:micrófonos)

Transductor ultrasónico: se basa en el efecto piezoeléctrico.


TRANSDUCTOR(2):

Efecto Piezoeléctrico: Estimulación eléctrica de un material cristalino El cristal se expande Si la polaridad de la señal eléctrica se invierte

el cristal se contrae El cristal eléctrico se expande y se contrae a la

misma frecuencia de la señal eléctrica


TRANSDUCTOR(3) Este movimiento mecánico produce un ultrasonido de

la misma frecuencia de la señal eléctrica. El transductor convierte la señal eléctrica en

movimiento mecánico y este en ultrasonido. Es posible el procedimiento inverso.


TRANSDUCTOR(4)

Componentes de un transductor: Carcasa Cara Capa adaptadora Material

amortiguador Conector


TRANSDUCTOR(5)

Cristal piezoeléctrico: Material (PZT, cuarzo, circonato de

plomo y bario) Grosor (la mitad o la cuarta parte de la

longitud de la onda) Diámetro (controla la forma del haz

ultrasónico)


TRANSDUCTOR(6) Campo próximo (zona Fresnel):

Haz colimado Variación de intensidad entre frente de onda

Campo Lejano (zona Fraunhofer): Divergencia del haz ultrasónico Intensidad mas uniforme


TRANSDUCTOR(6)


TRANSDUCTOR(7)

La mejor resolución de la imagen se obtiene en la zona de transición entre el campo próximo y el campo lejano.


TRANSDUCTOR(8)

Resolución Espacial: capacidad del sistema para identificar interfases muy próximas. La imagen ultrasónica comprende resolución axial y resolución lateral.


TRANSDUCTOR(9)


MODOS DE FUNCIONAMIENTO(1)

Modos de operación de la ecografía: Modos de imagen estática: modo A y

modo B Modos de imagen dinámica: modo M y

el tiempo real Modo de localización: modo Doppler.


MODOS DE FUNCIONAMIENTO(2): Pulso-Eco

Todos los ultrasonidos menos el Doppler emplean técnicas de Pulso-eco.


MODOS DE FUNCIONAMIENTO(3): Modo A Modo de Amplitud Se basa en la técnica de Pulso-

eco Se visualizan blips en pantalla Distancia entre blips….. Altura de cada blip…… Emplea uno o dos

transductores Principal finalidad es medir la

profundidad de interfases


MODOS DE FUNCIONAMIENTO(4): Modo B

Modo de Brillo El eco captado se registra en la

pantalla como un punto. tamaño y luminosidad dependen

de la intensidad del eco. Los puntos se reparten por la

pantalla. Con el movimiento del transductor

en un solo plano se obtiene otra serie de puntos, que al sumarse configuran una imagen 2D.


MODOS DE FUNCIONAMIENTO(5): Modo M Modo Movimiento Se utiliza para registrar movimientos de

estructuras, fundamentalmente del corazón (ecocardiogramas).

Un registro de tiempo-posición representa cómo varía una línea de eco A en función del tiempo.


MODOS DE FUNCIONAMIENTO(6): Doppler Efecto Doppler: La longitud de onda de la

luz varia con el movimiento relativo entre la fuente y el observador (ejemplo: las estrella)


MODOS DE FUNCIONAMIENTO(7): Doppler Se emite un haz ultrasónico continuo El transductor recibe el haz reflejado Se determina electrónicamente el cambio de la

frecuencia producido por efecto doppler Fd = Ft – Fr Fd = Ft2u/V

V es la velocidad del sonido en el medio u es la velocidad del movimiento de la interfase


MODOS DE FUNCIONAMIENTO(7): Doppler El rojo y amarillo

indican que el flujo se está alejando de la sonda.

El verde y el azul indican que se está acercando.


MODOS DE FUNCIONAMIENTO(8): Imagen en tiempo real

Técnica de tiempo real (real time): Si las imágenes ultrasonográficas en modo B se producen en el orden de 40 imágenes por segundo, el ojo humano recibe la impresión de que se trata de una imagen en movimiento



Barrido de matriz lineal: línea de transductores contenidos en una sola carcasa. Cada transductor es activado en

secuencia o en grupo Debe permanecer activo lo

suficiente para recibir el eco Las líneas de barrido constituyen

un cuadro 30 o 40 cuadros por segundo

constituyen la imagen real



Barrido de matriz en fase: es muy similar a la matriz lineal; el dispositivo incorpora excitación segmentaría de los transductores. El barrido de sector se obtiene

por un circuito electrónico que incorpora un retraso hasta el tiempo de excitación y recepción.

El retraso se denomina fase


Equipo de Ecografia(1) Sala de ecografia con

ecografo desplazable , camilla ,video y preparada para el estudio del paciente.Debe estar oscurecida y ser confortable para el medico y paciente.Se observa a la izquierda video VHS para grabar la sesion.


Equipo de Ecografia(2) Mesa de

control.Arriba a la derecha 2 sondas una curva para ecografia abdominal y otra plana para partes blandas y tiroides


Equipo de Ecografia(3) Detalle de la mesa de

control en la que observamos una bola blanca o trackball que nos permite mediciones y desplazamientos del cursor por el monitor.En la esquina inferior derecha (verde) las teclas de pausa de imagen e impresion en papel


Equipo de Ecografia(4) Detalle de la mesa de

control.El trackball , ya visto , a su lado un control blanco y plano que ajusta la *ganancia global* y a la izquierda deslizadores que ajustan la ganacia por planos.La ganacia significa amplificacion de los ecos , y se traduce por un aumento o disminucion del brillo de la imagen.


Equipo de Ecografia(5)En las ecografias vemos

estos datos que significan:G67 ganancia 67 (brillo)

D72 rango dinamico 72 (grises)

T60 transmision focal 60 (enfoque)


Equipo de Ecografia(6) Sonda convexa de 3.5

MHz.La mas utilizada en la practica medica general


Equipo de Ecografia(7) • Sonda settoriale 3,5-3,5/5-5-5/7,5 MHZ

• Matrice immagine 512 x 512• Scala dei grigi a 256 livelli• Profondità di penetrazione selezionabile 4-6-8-10-12-14-17- 20-25 cm• Controllo emissione ultrasuoni in continuo dal 10 al 100%, <25 mW• Modi operativi: B, B+B (2B)• Registrazione del paziente, data e ora• Velocità di scansione controllata da range di esame • Connessione del trackball con porta RS 232• Monitor ad elevata definizione da 9”, possibilità monitor supplementare• Alimentazione a 230 V + - 10%, 50 HZ• Sicurezza: isolamento classe 1 protezione B, sonde settoriali tipo BF• Peso e dimensioni: 4 Kg, cm 48 x 33 x 9


Equipo de Ecografia(8) • Peso Kg 1,8

• Dimensioni 14 x 23 x 9 cm• Sonda settoriale bi-frequenza 3,5/5 MHZ• Settore a 90° di apertura• Schermo 5,2”• 256 livelli di grigio• Regolazione luminosità• Controllo dei guadagni• 3 profondità di esplorazione


CONCLUSIONES(1)

Efectos Biológicos: nunca se han producido lesiones ni efectos tardíos en ser humanos expuestos a niveles diagnósticos de ultrasonidos médicos.


CONCLUSIONES(2)

Principales razones para su amplia aplicación: Facilidad de uso Falta de radiación ionizante Costo relativamente bajo del

instrumental


CONCLUSIONES(3): Eco 3D


Bibliografía (1): Principles of Applied Biomedical

Instrumentation,Third Edition, L.A. Geddes L.E. Baker

Manual de radiología para técnicos Física, Biología y Protección radiológica,5ª edición,Stewart C. Bushong

Ingeniería Acústica,Manuel Recuero López. Introducción a la bioingeniería,Serie: mundo

electrónico,Por varios autores bajo la coordinación de José Mompín Poblet


Bibliografía (2): www.medicina.unal.edu.co/ginecologia/eco

grafia.jpg www.buscasalud.com/cgi-local/bs/bs.cgi www.foschivet.it/prodotti/ecografia www.drgdiaz.com/eco/index.shtml www.methodisthealth.com/spanish/radiolog

y/ultra.htm

ecografia instrumentacion y perifericos

Health & Medicine