Fundamentos
Físicos y
equipos
Fundamentos físicos y equipos
1
3ª Evaluación
Capítulo 5
Caracterización de equipos de resonancia
magnética
Capítulo 6
Caracterización de los equipos de
ultrasonidos
Capítulo 7
Gestión de la imagen diagnostica
Fundamentos físicos y equipos2
Capítulo 6. Caracterización de equipos de ultrasonidos
1. Ondas mecánicas . Características mecánicas. Rangos sonoros
2. Producción y recepción de ultrasonidos: efecto piezoeléctrico
3. Interacciones d elos ultrasonidos con el medio. Propagación de ultrasonidos en medios homogéneos y no homogéneos.
4. Transductores. Componentes y tipos
5. Consola o mesa de control
6. Dispositivos de salida: monitores e impresoras
7. Usos diagnósticos y terapéuticos de las imágenes de ultrasonidos.
8. Imagen digitalizada estática y en movimiento. US 2D, 3D y 4D
9. Artefactos en ultrasonografía
10.Uso eficiente de recursos
Fundamentos físicos y equipos
3
Fundamentos físicos y equipos
4
Introducción
Los delfines o los murciélagos son dos buenos ejemplos del uso natural de
ecolocalización.
El eco les permite ubicarse y cazar en completa oscuridad: emiten pulsos
cortos de ultrasonidos que reflejan en un obstáculo a evitar y por otra lado
aprovechan el efecto Doppler para incrementar su sensibilidad del
movimiento.
De la misma forma los equipos de ecografía aprovechan la reflexión de
una onda al atravesar los tejidos para obtener una imagen y utilizar el
efecto Doppler.
Fundamentos físicos y equipos
5
1. Ondas mecánicas. Características mecánicas. Rangos sonoros.
Un sonido es una onda.
Una onda se define como la
propagación de la perturbación que
transporta energía pero no materia.
Dependiendo del medio en el que se
propaguen:
- Ondas mecánicas
- Ondas electromagnéticas
- Ondas gravitacionales
Fundamentos físicos y equipos
6
Las ondas mecánicas o materiales
Son las ondas que se
originan al producirse una
perturbación en el medio
elástico por el cual se
propagan.
Esta perturbación
transporta energía y
momento (p) sin transportar
materia.
Los sonidos son ondas
longitudinales de presión.
Fundamentos físicos y equipos7
1. Ondas mecánicas. Características mecánicas. Rangos sonoros.
Ondas mecánicas necesitan un medio
elástico para el transporte de la energía.
Puede ser solido, liquido o gas.
Los cambios de presión producen una
onda que adopta una forma sinusoidal
cuando se representa gráficamente.
Puesto que la oscilación tiene lugar en la
dirección de propagación, la
perturbaciones sonoras son ondas
longitudinales.
Fundamentos físicos y equipos8
1.1. Propiedades de las ondas
➢ Longitud de onda
Distancia entre dos puntos que están en la misma fase de la onda.
➢ Periodo
Tiempo que tarda cada punto en realizar un ciclo completo.
➢ Amplitud de oscilación
La amplitud de oscilación es la distancia máxima a al que puede llegar la
partícula en su vibración alrededor del centro de oscilación.
Estará relacionado con intensidad
➢ Frecuencia
Es el número de vibraciones o ciclos por unidad de tiempo. Se expresa en Hz.
Fundamentos físicos y equipos
9
1.1. Propiedades de las ondas
Es muy importante considerara la dependencia lineal entre la atenuación
de la onda y la frecuencia.
Las frecuencias bajas se utilizan para zonas profundas y las frecuencias
altas para las exploraciones superficiales.
Fundamentos físicos y equipos
10
Fundamentos físicos y equipos
11
1.1. Propiedades de las ondas
En diagnostico la frecuencia esta relacionada con la profundidad y la
resolución de la imagen.
En ecografía se usan frecuencias por encima de los 3,5 MHz llegando a 14
MHz.
Se emiten ultrasonidos pulsados, la fuente emisora de los ultrasonidos emite ondas durante un breve espacio de tiempo, deja de emitir y vuelve a
emitir, y durante el periodo que no emite se dedica a captar el eco.
Emiten a una banda de frecuencia.
Fundamentos físicos y equipos
12
1.1. Propiedades de las ondas
➢ Velocidad de propagación
Es la distancia que avanza una onda en un periodo y el tiempo que emplea.
Se mide en m/s.
Al aumentar la frecuencia disminuye la longitud de onda.
Los parámetros del medio que condicionan la velocidad de propagación son:
- Densidad
- Elasticidad
- Compresibilidad
Fundamentos físicos y equipos
13
1.1. Propiedades de las ondas
La densidad, la velocidad es proporcional a la densidad de un medio.
En el cuerpo humano la menor densidad será el aire, seguida del agua, la
grasa, los tejidos blando y por ultimo el hueso
Elasticidad, es la capacidad del medio para recuperar su forma y tamaño tras aplicarle un fuerza.
Compresibilidad, es la variación de volumen al aplicar una presión en un
objeto.
A menor compresión y mayor elasticidad, mayor velocidad.
La velocidad de propagación será mayor en los solidos que en los líquidos, y
en los líquidos es mayor que en los gases.
Los ecografos son calibrados con el valor
promedio de velocidad, que es de 1450m/sFundamentos físicos y equipos
14
Ejemplo de velocidad de propagación
Fundamentos físicos y equipos
15
1.1. Propiedades de las ondas
➢ Intensidad
La intensidad es la potencia que transporta la onda por unidad de superficie.
Sus unidades absolutas son W/m2
En general se utiliza decibelios (dB), unidad que compara la diferencia de
intensidad entre dos sonidos mediante una escala logarítmica en base 10.
Cuando una onda emitida por el ecógrafo atraviesa un tejido, pierde
intensidad como consecuencia de la interacción con las diferentes
estructuras, es decir, se atenúa.
I,es la intensidad en
cualquier punto.
Io, es la intensidad inicial
Fundamentos físicos y equipos
16
1.1. Propiedades de las ondas
Al atravesar un medio se pierde energía de la onda acústica; se pierde
intensidad. A esto se le denomina atenuación.
La atenuación se produce como fenómenos de reflexión, refracción,
absorción y dispersión.
Fundamentos físicos y equipos
17
1.2. Rangos sonoros
El espectro audible son las frecuencias que el oído humano pueden
captar.
En un oído sano es de 20Hz a 20000Hz.
Por encima de 20 KHz se definen los ultrasonidos y por debajo de 20 Hz los
infrasonidos.
Fundamentos físicos y equipos
18
2. Producción y recepción de
ultrasonidos: Efecto piezoeléctrico Se ha definido una onda mecánica como la propagación de una
perturbación
Para generar esa perturbación se necesita una fuente.
En ecografía se utiliza piezoelectricidad. La sonda se comporta como un
transductor.
El efecto piezoeléctrico es la capacidad que presentan algunos materiales
de producir electricidad cuando se les somete a una presión.
Mediante una onda de presión se puede producir un cambio de voltaje
Fundamentos físicos y equipos
19
Piezoelectricidad
Cuando sobre estos materiales se aplica una corriente electrica se produce un desplazamiento de los dipolos moleculares que provoca un cambio de la forma del elemento piezoeléctrico (cristal de cuarzo o titanato o circonato de plomo) por lo que la aplicación mantenida de la corriente producirá una vibración por oscilación de los cristales.
De manera inversa, al ser sometidos a tensión mecánica (presión) los cristales adquieren polarización eléctrica y crean diferencias de potencial y cargas eléctricas de superficie.
Fundamentos físicos y equipos20
Fundamentos físicos y equipos
21
2. Producción y recepción de
ultrasonidos: Efecto piezoeléctrico
Efecto piezoeléctrico indirecto; Es el efecto generador de ultrasonidos.
Se basa en producir una vibración y su onda de presión a partir de una
diferencia de potencial variable.
Los materiales piezoeléctricos pueden ser naturales o sintéticos.
Los cristales piezoeléctricos actuales suelen ser de materiales cerámicos.
Dependiendo del grosor del cristal se emitirá un ultrasonido a un rango de
frecuencias determinadas.
Fundamentos físicos y equipos
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3. Interacciones de los ultrasonidos con el
medio. Propagación de ultrasonidos en
medios homogéneos y no homogéneos
Los ultrasonidos se propagan a través de un medio a una velocidad de
propagación y sufren atenuación por las propias características del medio.
En medicina nos interesa su comportamiento en medios no homogéneos.
Los fenómenos ondulatorios son los siguientes:
1. Reflexión
2. Refracción
3. Difracción
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Fundamentos físicos y equipos
24
3. Interacciones de los ultrasonidos con el medio. Propagación de ultrasonidos en medios homogéneos y no homogéneos
La mayoría de los fenómenos disminuyen la intensidad del haz del ultrasonido pero algunas interferencias pueden aumentarla.
La reflexión es el fenómeno ondulatorio que mas interesa.
La reflexión que se produce, es decir, el eco que se recibe depende de la impedancia del medio y del tipo de interfase.
La impedancia es la resistencia del medio al paso del ultrasonido.
La impedancia para los sólidos es elevada, disminuye para los líquidos y gases.
También hay una gran reflexión en interfase entre materiales de impedancias diferentes (gas- tejido blando). Se debe a la suma de impedancias.
Fundamentos físicos y equipos
25
3. Interacciones de los ultrasonidos con el
medio. Propagación de ultrasonidos en
medios homogéneos y no homogéneos
Fundamentos físicos y equipos
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Medio no homogéneo
Fundamentos físicos y equipos
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4. Transductores. Componentes y tipos.
Un transductor es cualquier aparato que convierte una energía o tipo de
señal en otra.
Ej: Electroacústica, electromagnético, electroquímico.
En ecografía son electroacústicas y utilizan los dos efectos piezoeléctricos:
indirecto ( emitir pulsos de ultrasónicos) y directo ( captar los ecos
reflejados).
Los transductores en ecografía son llamados habitualmente “sondas”.
Las sondas admiten diferentes clasificaciones según sus características:
Construcción (mecánica o electrónica), distribución, frecuencia…
Fundamentos físicos y equipos
28
4.
Transductores.
Componentes
y tipos
Los primeros transductores eran de tipo mecánico,
tenían un solo cristal piezoeléctrico.
Producían una sola frecuencia principal y no se
podía modificar la profundidad del foco.
Actualmente se usan transductores multifrecuencia.
Los pulsos sónicos transmitidos son creados mediante
la suma de los pulsos generados por cada cristal.
Los cristales se pueden distribuir de manera lineal o
formando una cuadricula o matriz: SONDAS
MATRICIALES.
Fundamentos físicos y equipos
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Campos de trabajo del haz de
ultrasonidos El haz de ultrasonidos tiene dos campos o zonas de trabajo:
- El campo próximo o zona Fresnel
- El campo lejano o zona de Fraunhofer
El campo próximo es la zona que va desde el transductor hasta la distancia
focal.
El campo lejano, los haces de ultrasonidos empiezan a divergir.
Fundamentos físicos y equipos
30
Resumen
Efecto indirecto: Convierten la energía electrica de la red en pulsos sonoros
en la fase de emisión del haz de los ultrasonidos
Efecto directo: Transforman la energía sonora del eco en un impulso
eléctrico.
Fundamentos físicos y equipos
31
Tipos
Sectorial
Lineal
Convex
“Intracavitarias”
Fundamentos físicos y equipos
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4.1. Transductor o
sonda sectorial
Los ultrasonidos salen de un mismo
punto, dando lugar a un haz radial para
obtener una imagen panorámica.
Este tipo de sondas acostumbra a usar
una ventana de frecuencias pequeña.
Exploraciones del espacio intercostal
(corazón)
Fundamentos físicos y equipos33
4.2. Transductor o sonda lineal
La imagen que se forma con este tipo de sonda es rectangular.
Los cristales se distribuyen de manera lineal, se generan haces paralelos,
Son los transductores que se utilizan en la mayoría de las exploraciones
musculares, de órganos pequeños (tiroides), mama, partes blandas.
Al usarse en exploraciones poco profundas el rango de frecuencias de
estas sondas se encuentra alrededor de 10 MHz
Fundamentos físicos y equipos
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4.3. Transductor o
sonda cónvex
Los cristales se distribuyen de manera lineal, pero se le da al transductor una curvatura convexa.
Se consigue mejor visión proximal que la sonda sectorial y un mayor campo de visión que una sonda lineal.
Es la sonda ideal para estudios abdominales, urológicos y ginecológicos.
Cuando son sondas pequeñas se pueden emplear en estudios intracavitarios (transrectales y transvaginales).
Los rangos de frecuencia para la sonda cónvex normal abarca los 3-5 MHz
Fundamentos físicos y equipos
35
Resumen https://www.youtube.com/watch?v=wqfxa4171Jc
Fundamentos físicos y equipos
36
5. Consola o mesa de control
Las imágenes procesadas por el equipo de ecografía pueden ser
examinadas en un monito o ser imprimidas, guardadas o grabadas para
visualizarse después.
Los ajustes de la señal se realizan en la consola.
Su objetivo es optimizar la imagen presentada en el monitor.
Actualmente se disponen de distintos ecografos, desde aparatos muy
voluminosos hasta aparatos muy compactos; “ ecografos de bolsillo”
Fundamentos físicos y equipos
37
5. Consola o mesa de control
Los distintos modelos de ecografos tienen en común parte de sus controles:
1. Encendido y apagado (on/off)
2. Teclado alfanumérico
3. Ganancia (gain): los ecos pierden intensidad y se atenúan. Para compensar la perdida.
- El control de ganancia total
- Los controles TGC (compensación de ganancia en el tiempo)
4. Persistencia: Su incremento proporciona imágenes más suaves.
5. Rango dinámico: permite optimizar el contraste
6. Profundidad
7. Zoom
8. Frecuencia del transductor: Actualmente son multifrecuencia.
Fundamentos físicos y equipos
38
5. Consola o mesa de control
9. Foco
10. Doble pantalla: Se puede dividir la pantalla en dos imágenes.; una fija y la
otra en tiempo real.
11. Paro de imagen (freeze); permite congelar la imagen.
12. Medidas; se activa con la imagen parada.
13. Doppler color, pulsado y potencia
14. Imprimir, guardar la imagen, guardar la película.
Fundamentos físicos y equipos
https://www.youtube.com/watch?v=kEPu8OkUH18
https://www.youtube.com/watch?v=ZNj6BfxDHmE
Fundamentos físicos yequipos
40
Fundamentos físicos y equipos
41
6. Dispositivos de salida: Monitores e
impresoras
La imagen ecográfica se representa en un monitor.
Hace años los monitores eran de tubos de rayos catódicos.
Actualmente son de pantalla plana
La imagen que se presenta en el monitor tiene que ser coincidente con el
tipo de sonda: radial para la sonda sectorial, rectangular para la lineal.
Fundamentos físicos y equipos
42
Fundamentos físicos y equipos
43
6. Dispositivos de salida: Monitores e
impresoras
A cada profundidad le corresponde un punto en escala de grises.
Conociendo la velocidad de la onda y el tiempo que tarda en volver la
señal reflejada al transductor se sabe la profundidad concreta.
La imagen puede ser estática o encadenar varias imágenes por segundo,
en movimiento.
Existen mucho soportes para almacenar las imágenes: PACS (Picture
archivingand Communication system).
Fundamentos físicos y equipos
44
7. Usos diagnósticos y terapéuticos de
las imágenes de ultrasonidos.
7.1. Usos diagnósticos
Apareció e 1971 la ecografía en escala de grises y marco el comienzo del
ultrasonidos.
Es solicitado por varias especialidades médicas: cardiólogos, ginecólogos,
médicos de familia.
Para cada exploración será necesario elegir el tipo de sonda, su frecuencia y
si el paciente requiere una preparación previa.
7.1.1. Ecografía cardiaca
En cardiología se utiliza una sonda sectorial, ya que se realiza el abordaje
costal.
Fundamentos físicos y equipos
45
7.1.1. Ecografía cardiaca
Esta sonda permite abarcar un gran
campo , con lo que se visualiza el
corazón.
Se utiliza para valorar la morfología y la
función del músculo; de las válvulas y de
los grandes troncos que entran y salen
del corazón.
Fundamentos físicos y equipos
46
7.1.2. Ecografía abdominal
Al disponer de una gran ventana para el abordaje, la exploración utiliza una
sonda de mayor tamaño; por ejemplo la Convex.
En la ecografía abdominal conviene que el paciente este en ayunas para
evitar interferencias por el contenido gástrico y poder visualizar la vesícula
biliar distendida.
La ecografía abominan permite:
- Examinar los órganos solidos intraabdominales: hígado, páncreas, bazo,
riñones y vesícula biliar.
- Ver estructuras vasculares: aorta, cava inferior, porta, tronco.
- Valorar la presencia de lesiones ocupantes de espacio; signos de hipertensión
portal y lesiones pancreáticas; entre otras patologías.
https://www.youtube.com/watch?time_continue=1
&v=rwT5FmtGoT4
https://youtu.be/kKJrp6GJRIE
Fundamentos físicos y equipos
47
7.1.3. Ecografía
urológica
Gracias a estas técnicas conseguimos examinar los riñones y la vejiga (ecografía renovesical)
Tamaño y estructura de la próstata ( ecografía renovesicoprostátia).
Existen también técnicas especiales como la ecografía endocavitaria transrectal(biopsia, grosor de arterias)
La vejiga urinaria debe estar distendida en las ecografías urológicas, lo cual es necesario que haya bebido líquido antes de la prueba.
Se recomienda un litro de agua 1 hora antes de empezar la ecografía.
https://www.youtube.com/watch?time_continue=3
&v=fHgyenvtAFUFundamentos físicos y equipos48
7.1.4. Ecografía pélvica (ginecológica)
Esta exploración tiene como objetivo el examen del útero y los ovarios de
la mujer.
El abordaje puede ser abdominal o endocavitario.
Si es abdominal la paciente tiene que tener la vejiga llena (interferencia
por intestinos)
La ecografía endocavitaria por vía transvaginal evita dichas interferencias
y obtiene una mejora de la imagen por proximidad de la región de
estudio.
Fundamentos físicos y equipos
49
7.1.5. Ecografía
obstétrica
Es la que se realiza para la valoración y
seguimiento del embarazo.
Durante las primeras semanas de
gestación: Vía transvaginal
Más adelante se utiliza la sonda cónvex
mediante el abordaje abdominal.
Fundamentos físicos y equipos50
7.1.6. Ecografía de tiroides, testículo y mama
La ecografía es muy útil para un estudio morfológico y en algunos caso funcional.
La sonda es de tipo lineal (órganos de poca profundidad)
La aplicación de Doppler color permite también valorar la posible existencia de un proceso inflamatorio.
En el caso del testículo, la aplicación del Doppler puede indicar un fallo en la irrigación del teste o la presencia de varices.
La ecografía de mama se considera una herramienta muy útil ( la segunda después de la mamografía).
Fundamentos físicos y equipos51
7.1.7. Ecografía vascular
La ecografía vascular permite el estudio morfológico de los vasos, su grosor
y la presencia de placas de ateroma.
Doppler permite valorar la permeabilidad de los vasos y realizar análisis
espectrales ahora conocer las velocidades de flujo.
En esas exploraciones se utiliza la sonda lineal, a excepción de los vasos
abdominales que se emplea la sonda Convex
Fundamentos físicos y equipos
52
7.1.8 . Ecografía muscular y de partes
blandas
La ecografía muscular permite el estudio de los músculos, de sus tendones
y de los ligamentos y también posibilita el análisis de sus estructuras
nerviosas y vasculares.
La ecografía de partes blandas se refiere al estudio del tejido celular
subcutáneo.
Fundamentos físicos y equipos
53
7.1.9. Ecografía intraoperatoria,
laparoscopia
Se usan sondas de diferentes tamaños y formas que permiten llegar a la
zona que se quiere explorar.
Fundamentos físicos y equipos
54
7.1.10. Ecografía pediátrica
La ecografía transfontanela es exclusivamente pediátrica y es la
valoración ecográfica del cerebro, el cerebelo y el tronco encefálico.
Se realiza con sondas sectoriales o Convex pequeñas.
Fundamentos físicos y equipos
55
7.1.11. Ecografía
intervencionista
La ecografía tiene grandes ventajas como guía para la
realización de diferentes procedimientos terapéuticos.
Se usa mayoritariamente la onda lineal en lesiones
superficiales, aunque también vale en profundas.
El guiado de la aguja puede realizarse con ayuda de
un dispositivo de punción que se adapta al transductor
o sin ayuda, desarrollando la técnica de manos libres.
Los usos más frecuentes son biopsias, los drenajes y las
inyecciones percutáneas.
Las biopsias pueden ser por punción con aguja fina
(PAAF),o gruesa.
El drenaje es necesario para eliminar la parte líquida,
Fundamentos físicos y equipos
56
Resumen
Fundamentos físicos y equipos
57
Fundamentos físicos y equipos
58
7.2. Uso terapéutico
Los ultrasonidos son empleados
básicamente por sus efectos térmicos y
por sus efectos mecánicos.
Fundamentos físicos y equipos59
7.2.1. Efectos
térmicos
El aumento de la temperatura depende de la
energía del ultrasonido, del tipo de tejido y del
tiempo de exposición.
Los efectos pueden ser los siguientes:
- Relajación muscular
- Antiálgico
- Descontracturante
Fundamentos físicos y equipos60
7.2.2. Efectos mecánicos
Se producen por fenómenos de contracción y descompresión alternos.
En su grado máximo producen cavitación y burbujas.
Los efectos terapéuticos:
- Aumentos del flujo sanguíneo
- Procicatrización
- Antiedema
- Litotricia de cálculos renales : LEC (litotricia extracorpórea con ondas de
choque)
Fundamentos físicos y equipos
61
LEC
La litotricia es un procedimiento médico que utiliza ondas de choque para romper cálculos que se forman en el riñón, la vejiga o el uréter.
Las ondas de choque de alta energía, también llamadas ondas sonoras, atraviesan el cuerpo hasta que golpean los cálculos renales. Se puede experimentar una sensación de golpecitos ligeros cuando el procedimiento comienza. Las ondas rompen los cálculos en pedazos diminutos que en principio, van a ser expulsados por la orina.
Fundamentos físicos y equipos62
8. Imagen digitalizada estática y en
movimiento. US 2D, 3D y 4D
Los ecos que llegan al transductor se trasforman en impulsos eléctricos que
se procesan y pueden ser representados en el monitor:
1. Modo A
2. Modo M
3. Modo B
- El modo A: En la actualidad esta en desuso. Modo amplitud/ tiempo.
- El modo M: Modo movimiento. Es la imagen procesada en un punto en
movimiento.
- El modo B: Modo brillo o bidimensional. Emplea múltiples pulsos, Es el más
utilizado.
Fundamentos físicos y equipos
63
Modos de funcionamiento
Existen 3 tipos:
1.MODO A (amplitud)
En este modo la señal se representa gráficamente como una línea de datos ecográficos.
El eje X representa la profundidad y el eje y la amplitud del eco.
Su uso es oftalmológico o neurológico.
2. MODO B (brillo)
Es el más frecuente.
La emisión de onda varia su dirección mostrando en la pantalla el corte barrido por la sonda.
Convierte pixel en tonalidad de gris.
3. MODO M ( movimiento)
Ofrece imágenes de un punto en movimiento por lo que permite observar variaciones temporales mediante cálculos de separación en la pantalla.
Se utiliza para valorara válvulas cardiacas.
Fundamentos físicos y equipos
64
Fundamentos físicos y equipos
65
8.1. Características de las imágenes en
ecografía
Las imágenes en ecografía se clasifican según su intensidad de los ecos
que reflejan:
- Anecoicas o anecogénicas
- Hipoecoicas o hipoecogénica
- Hipercoicas o hiperecogénicos
Fundamentos físicos y equipos
66
8.1. Características de las imágenes en
ecografía
Ecogenicidad: Se puede definir como la intensidad con la que una
estructura refleja el sonido (intensidad del eco) que se traduce en un nivel
de gris en la pantalla.
Fundamentos físicos y equipos
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8.1.1. Imágenes anecoicas
Se forman a partir de estructuras que no reflejan ecos.
Se observan en partes del cuerpo completamente liquidas (sangre, bilis,
orina). Se ven negras.
Se pueden encontrar en estructuras no patológicas.
Fundamentos físicos y equipos
68
8.1.2 Imágenes hipoecoicas
Estas imágenes se producen cuando la estructura en estudio presenta
ecos menores que las de su alrededor.
Se utiliza para estudios de quistes, tumores y glándulas
La imagen permite la comparación de eco: ejemplo; la cortical renal es
más hipoecoica que la medular renal”.
Fundamentos físicos y equipos
69
8.1.3. Imágenes hiperecoicas
Estas imágenes se forman cuando la estructura que se va a estudiar
presenta más ecos que una adyacente o que la envuelva.
La medula renal es más hiperoica que la cortical.
El hígado es isoecoico con la cortical renal, produce los mismos ecos.
Cuando sufre infiltración se convierte en más hiperecogénico.
Fundamentos físicos y equipos
70
8.2. Anisotropía
Es la capacidad de algunos tejidos de cambiar su ecogenicidad según el
ángulo de incidencia de los ultrasonidos.
El tejido por excelencia es el tendón ( las fibras se disponen
perpendicularmente, 90 grados son hiperecogénica; más hipogénica
cambio de ángulo)
https://ecografiafacil.com/category/anisotropia/
https://twitter.com/jordireigfisio/status/999399675101
962240?lang=enFundamentos físicos y equipos
71
8.3. Resolución espacial
La calidad de las imágenes dependerá de la resolución espacial.
La resolución espacial es la capacidad de diferenciar dos objetos que se
encuentren a una distancia determinada.
En ecografía se define resolución axial y lateral.
La resolución axial es la capacidad de discriminar entre dos puntos
consecutivos en el camino o del haz. Depende de la longitud de onda
(menor longitud, mayor resolución)
Fundamentos físicos y equipos
72
8.3. Resolución espacial
La resolución lateral es la capacidad de discriminar entre dos puntos
adyacentes. Depende principalmente de las características del
transductor ( a mayor número de cristales y menor tamaño; mayor
resolución)
Fundamentos físicos y equipos
73
8.4. Imagen armónica
El ecógrafo escanea las imágenes al doble o múltiplos de la frecuencia
transmitida.
Se utiliza para disminuir los artefactos como la reverberación.
Mejora la definición y aparece por defecto en la mayoría de los aparatos
actuales.
Fundamentos físicos y equipos
74
8.5. Visualización en campo extendido
Uno de los defectos que puede tener la ecografía en algunos casos es el
poco campo de visión
Sobre todo en sondas lineales
La visualización de campo extendido permite aumentar el campo de
visión realizando una imagen panorámica de la zona que se va a estudiar.
Se puede usar cualquier transductor actual y es necesario un software
apropiado.
Fundamentos físicos y equipos
75
8.6. Registro simultaneo ecografía con
TC, RM, o PET.
La ecografía en tiempo real puede ser comparada con una imagen
proveniente de un estudio previo realizado con otra técnica de imagen.
Para ello es necesario disponer de la prueba anterior en algún formato o
soporte reconocible por el equipo.
Fundamentos físicos y equipos
76
8.7. Elastografía
Permite valorar la dureza del tejido(Tejidos blandos, mayor deformación)
Se muestra en tiempo real parámetros relativos a la organización estructural del tejido.
No todos los instrumentos incorporan esta posibilidad.
Ej: En el caso de un nódulo sólido permite valorar la dureza y puede ayudar a definir entre benignidad y malignidad.
La elastografía empezó con métodos cualitativos basados en un mapa de color definido por cada fabricante.
En la actualidad la tendencia es trabajar con la Elastografía cuantitativa.
Permite una disminución en la utilización de métodos invasivos como la biopsia.
Fundamentos físicos y equipos
77
8.8. Contraste
en ecografía
La utilización de contraste en ecografía permite mejorar el diagnostico de las patologías.
Inicialmente se usaba solo para patologías hepáticas benignas o maligna pero actualmente la técnica se ha implementado.
Como medios de contraste en ecografía se usan microburbujas encapsuladas o partículas solidas en un rango que oscila entre los 5-7 micrómetros.
El inconveniente de los contrastes es su precio y la necesidad de ser inyectados.
Fundamentos físicos y equipos78
Microburbujas Los contrastes ecográficos están compuestos por microburbujas de
gas estabilizadas con distintas sustancias (azúcares o surfactantes).
Cada burbuja tiene un diámetro medio de unos 2,5 µm. La interfaz entre la burbuja de hexafluoruro de azufre y el medio acuoso actúa como reflector de la onda ultrasónica mejorando, por tanto, la ecogenicidad sanguínea y aumentado el contraste entre la sangre y el tejido que la rodea.
La reflectividad es dependiente de la concentración de microburbujas y de la frecuencia de la onda ultrasónica. A las dosis clinicas propuestas SonoVue ha demostrado proporcionar un aumento significativo de la intensidad de la señal de más de 2 minutos para la imagen de ecografía en modo B y de 3 a 8 minutos para la imagen Doppler de la macro microvasculatura.
El hexafluoruro de azufre es un gas inerte, poco soluble en soluciones acuosas e inocuo. Se disuelve en la sangre siendo exhalado a través de los pulmones posteriormente, por lo tanto no hay una excreción renal.
Fundamentos físicos y equipos
79
8.9 Ecografía 3D/4D
La ecografía 2D es la usada rutinariamente en la mayoría de especialidades.
Las imágenes que proporciona corresponden a planos bidimensionales (estructura tridimensional).
En los actuales sistemas 3D permiten la representación tridimensional de las imágenes ; con lo que mejoran la percepción espacial y las posiciones.
Los sistemas 3D facilitan el abordaje de procedimientos invasivos o no.
Hay dos sistemas 3D:
- Una sonda convencional de 2D y un software que reconstruya una imagen 3D.
- A partir de una sonda 3D. Que genera la imagen volumétrica en tiempo real.
Fundamentos físicos y equipos
80
8.9 Ecografía 3D/4D
La imagen tridimensional se puede
representar de diferentes maneras:
Multiplanar.
La ecografía 4D es la 3D en tiempo real.
Se muestran varias imágenes por
segundo.
La ecografía 4D se utiliza principalmente
en fetos y en biopsias dirigidas.
Fundamentos físicos y equipos
81
8.10.
Ecografía
Doppler
El efecto Doppler fue descrito por primera vez en el
año 1842 por Christian Doppler.
Es un fenómeno muy común que es fácilmente
observable a través de la diferencia de frecuencia
en las ondas sonoras emitidas por un objeto al
acercarse o alejarse respecto a la posición del
detector.
De esta manera al incidir ondas de ultrasonidos de
una frecuencia transmitida Ft en un fluido en
movimiento, La frecuencia Fr de las ondas reflejadas
es mayor si se acerca a la fuente.
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8.10.
Ecografía
Doppler
El efecto Doppler es directamente proporcional a la
velocidad del elemento que refleja el sonido.
También depende del ángulo de reflexión:
- Si se aproxima a 90 la diferencia entre la frecuencia
transmitida y reflejada se acerca a cero. (coseno de
90ª)
✓ En ecografía este efecto se utiliza para la exploración
del flujo sanguíneo, los vasos transportan sangre y
partículas y por lo tanto las frecuencias reflejadas son
diferentes de las transmitidas
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8.10. Ecografía Doppler
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8.10. Ecografía Doppler
La ecografía Doppler se representa de tres maneras posibles: Doppler pulsado,
Doppler color y Doppler potencia.
1.Doppler pulsado
Para determinar la localización del vaso que se va a estudiar y seria necesaria una
primera imagen 2D.
El uso del Doppler pulsado y una imagen 2D en escala de grises se denomina Doppler
Dúpplex (ciclos cortos pulsados)
Al igual que los otros tipos de ecografía, se transmiten pulsos cortos y luego se espera
el eco de retorno.
La frecuencia de repetición de pulsos (PRF) es el numero de pulsos por segundo.
Esto permite generar una curva con la frecuencia Doppler en el eje de las X y el
tiempo en el eje de las Y.
El cambio de frecuencia es directamente proporcional a la velocidad del fluido con
lo que la altura de dicha curva indica la velocidad.
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8.10. Ecografía Doppler
2. Doppler color
Es la imagen Doppler más utilizada. Es un tipo de Doppler pulsado
Permite ver el flujo de sangre que pasa por los vasos de estudio.
En el caso de la sangre se acerque a la sonda se vera roja, sino azul.
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8.10. Ecografía Doppler
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8.10.3. Doppler potencia
Se ven coloreados también los vasos, pero en este caso no se tiene en
cuenta el sentido del flujo de sangre.
Proporciona el mismo color si se acerca como si se aleja.
Tiene en cuenta la velocidad del flujo y esto produce gran cantidad de
artefactos.
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Ejercicio
Calcula las frecuencias Doppler de la ecografía sobre un vaso, utilizando
la ecuación de esta pagina para los siguientes ángulos:
- 10º
- 30º
- 50º
- 60º
- 80º
¿Qué conclusiones puede extraer? Considera que la velocidad de la sangre
es 0,1 m/s y la frecuencia de la sonda es de 3 Mhz.
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