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!