1.+física

RAM 1

FÍSICA DE ULTRASONIDO

RAM 2

RAM 3

FISICA DEL ULTRASONIDO

HISTORIA

En la actualidad el impulso tecnológico es abundante e

inimaginable con gran creatividad y que gracias a la

inocuidad y fiabilidad del examen ultrasonográfico,

cada vez hay Ecógrafos mas competitivos.

_________________

RAM 4


ECOGRAFO

1. Transductor o sonda.

2. Sistema analizador

simplificador.

3. Monitor.

4. Teclado.

RAM 5


ESCALA DE GRISES:

REGISTRO DE ECOS CON DIFERENTES

TONOS DE GRIS SEGÚN INTENSIDAD DE

SEÑAL QUE SIRVE PARA EVALUAR LA

TEXTURA ACUSTICA DE LOS TEJIDOS

RAM 6

FISICA DEL ULTRASONIDOESCALA DE GRISES:

RAM 7

ESCALA DE GRISES

RAM 8

ESCALA DE GRISES

RAM 9

ESCALA DE GRISES

RAM 10

ESCALA DE GRISES

RAM 11

Bases físicas:Son ondas de naturaleza mecánica, que se propagansolo a través de la materia, como vibracionesanterogradas y retrogradas (como un péndulo) en laspartículas superficiales y profundas de la materia condistancias recorridas de una millonésima de centímetro.Producción del U.S.Efecto Piezoelectrico: Los cristales dieléctricos (titanato de Bario, cuarzo,blenda de Zinc, etc.) mediante su dilatación ycontracción convierten la energía eléctrica en energíamecánica y viceversa. Asi un transductor puede enviary recibir ondas acústicas.


RAM 12

Propiedades e interacciones del U.S. Y el medio

1. Frecuencia

2. Velocidad de propagación

3. Impedancia acústica

4. Longitud de onda

5. Intensidad

6. Divergencia

7. Reflexión y Reflectancia

8. Refracción

9. Difracción

10. Absorción

11. Atenuación

12. Resolución


RAM 13

FRECUENCIA

• Numero de ciclos que ocurren en un segundo• Unidad de medida : un Hertz (Hz) = un ciclo

por segundo

• Un MHz = 1´000,000 de Hz (mínimo ideal para el diagnostico en medicina).

• 15 MHz (máximo ideal para el diagnostico en medicina)

RAM 14

RANGOS SONOROS

InfrasonidosInfrasonidos

Sonidos AudiblesSonidos Audibles

Ultrasonidos Ultrasonidos

En Medicina En Medicina

< 20 Hz< 20 Hz

20 - 20,000 Hz20 - 20,000 Hz

> 20,000 Hz> 20,000 Hz

> 1 MHz> 1 MHz

(> 1 millón Hz ó (> 1 millón Hz ó

ciclos / seg.)ciclos / seg.)

RAM 15

EFECTO DOPPLER PRODUCIDO POR UNA FUENTE EN MOVIMIENTO A: la fuente (S) y el receptor (R) están estacionarios, y las frecuencias

de las señales de entrada y de salida son idénticas.B: La fuente se está moviendo hacia el receptor, produciendo un

cambio hacia arriba en la frecuencia recibida. C: la fuente se está alejando del receptor, produciendo un cambio

hacia abajo en le frecuencia recibida.

RAM 16

FRECUENCIA: 3.5 MHz

RAM 17

FRECUENCIA: 5.0 MHz (TV)

RAM 18

FRECUENCIA: 7.5 MHz

RAM 19

FRECUENCIA: 8.5 MHZ

RAM 20

FRECUENCIA: 8.5 MHz

RAM 21

VELOCIDAD DE PROPAGACION• Distancia recorrida por el haz de sonido en un

tiempo dado.• Expresión en m/s.• Es proporcional a la densidad del medio ,a >

densidad > velocidad de propagación.• Es inversamente proporcional a la elasticidad

del medio, a > elasticidad <velocidad de propagación.

1. Hueso 3,360 m/s.2. Liquido 1,540 m/s.3. Gas 340 m/s.• El cuerpo humano se comporta como medio

liquido.• Independiente de la frecuencia.

RAM 22

VELOCIDAD DE PROPAGACIONVelocidad del Sonido Impedancia Acústica

( Z = PV )

- Aire : 331 m/s

- Partes Blandas : 1540 m/s• Grasa• Agua• Sangre• Hígado• Músculo

- Hueso : 4,080 m/s

0,0004

1,381,481,611,651,7

7,8

RAM 23

VELOCIDAD DE PROPAGACION

• Conocida la velocidad del ultrasonido y el tiempo que tardan en volver los ecos originados en los tejidos se pueden calcular la profundidad de su origen.

• En Abdomen se usa traductores con una frecuencia estándar considerando su velocidad media de 1540 m/s

RAM 24

VELOCIDAD DE PROPAGACION: 3.5 MHz

RAM 25

VELOCIDAD DE PROPAGACION: 3.5MHz

RAM 26


RAM 27


RAM 28


RAM 29

IMPEDANCIA ACUSTICA

• Resistencia que opone el medio al paso del sonido

• Valores de impedancia similares para todos los tejidos blandos

Z = PV P = Densidad del material k/m.

V = Velocidad de la onda sonora en m/s.

RAM 30

VELOCIDAD DE PROPAGACION – IMPEDANCIA ACUSTICA

Velocidad del Sonido Impedancia Acústica( Z = PV )

- Aire : 331 m/s

- Partes Blandas : 1540 m/s• Grasa• Agua• Sangre• Hígado• Músculo

- Hueso : 4,080 m/s

0,0004

1,381,481,611,651,7

7,8

RAM 31

IMPEDANCIA ACUSTICA

RAM 32

LONGITUD DE ONDA • L = V/F; L = Longitud de onda

V = Velocidad en m/s

F = Frecuencia en ciclos/s

• Para cada frecuencia hay una longitud de onda.

• Teniendo en cuenta la velocidad media del sonido del cuerpo humano de 1540 m/s: 1 MHz = 1.54 mm, 2MHz = 0.77 mm, 5 MHz = 0.31 mm, 10 MHz = 0.15 mm.

• Distancia entre crestas de presión de la onda• Determina el limite de resolución de un sistema• A > longitud de onda < resolución

RAM 33

ONDA ACUSTICATiempo de 1 ciclo = PeríodoTiempo de 1 ciclo = Período1 ciclo por Segundo = 1 Hz1 ciclo por Segundo = 1 Hz

Tiempo Tiempo

1 ciclo1 ciclo

1 Segundo1 Segundo

Distancia de 1 ciclo = longitud de onda (1)Distancia de 1 ciclo = longitud de onda (1)Frecuencia = número de ciclos por unidades de tiempoFrecuencia = número de ciclos por unidades de tiempo

RAM 34

LONGITUD DE ONDA: 0.44 mm (para 3.5 MHz)

RAM 35

LONGITUD DE ONDA: 0.31 mm (para 5 MHz. TV)

RAM 36


RAM 37


RAM 38

INTENSIDAD

• Cantidad de energía sonica que llega por segundo a una superficie de un cm2.

• En ultra sonografia se utiliza intensidades de 2 a 6 mW/cm2.

RAM 39

DIVERGENCIA

• Perdida de energía al propagarse el haz sonoro.

• Es inversamente proporcional a la frecuencia.• A > frecuencia < divergencia.

RAM 40

REFLEXION Y REFLECTANCIA

• Reflexión es el cambio de dirección de un haz sonico al incidir en una interfase en la que no penetra

• A > diferencia de impedancia acústica entre tejidos vecinos que conforman la interfase, > energía reflectada

• Reflactancia es la cantidad de energía sonica reflejada

RAM 41

REFLEXION Y REFLECTANCIA

RAM 42

REFLEXION Y REFLECTANCIA: Dif. De Z = 0.17

RAM 43

REFLEXION Y REFLECTANCIA: Dif. De Z = 0.17 – 0.27

RAM 44


RAM 45


RAM 46


RAM 47


RAM 48

REFRACCION

• Cambio de dirección de un haz sonico que acaba de traspasar una interfase.

• Depende de la densidad y de la velocidad de propagación en ambos medios.

• Pequeña en interfase de tejidos blandos y elevada en interfase de tejido blando – oseo.

RAM 49

REFRACCION

RAM 50

REFRACCION: Dif. De Z = 1.5 y 0.22

RAM 51

REFRACCION: Dif. De Z = 1.7

RAM 52


RAM 53


RAM 54

DIFRACCION

• Desviación de un haz de sonido al rozar los bordes de una interfase

RAM 55

ABSORCION

• Cesión de parte de la energía al medio donde se propaga.

• Depende del contenido proteico de los tejidos.

• Es proporcional a la frecuencia, a > frecuencia >absorción.

RAM 56

ABSORCION: 5.0 MHz

RAM 57

ABSORCION: 5.0 MHz

RAM 58

ABSORCION: 3.5 MHz

RAM 59

ATENUACION

• Disminución de la intensidad del haz de sonido a medida que se propaga en los tejidos

• Resultante de otros fenómenos: absorción, reflexión, divergencia, refracción.

• Proporcional a la frecuencia, a > frecuencia > atenuación < penetrabilidad.

RAM 60

ATENUACION: 5.0 MHz

RAM 61

ATENUACION: 3.5 MHz

RAM 62

RESOLUCION

• Menor distancia en mm. de separación a la que deben encontrarse dos puntos o estructuras pequeñas que puedan ser identificados como separados.

• Dos tipos :1. Resolución longitudinal (a lo largo del haz).2. Resolución lateral o transversa

(perpendicular al eje de propagación de la onda sonica).

• La resolución longitudinal de un sistema es superior a la resolución lateral.

RAM 63

GLOSARIO DE

TERMINOS

RAM 64

• ANECOGENICO o ANECOICO : sin ecos o exento de ecos.Ejemplo: orina,bilis.

• ARTEFACTO: imagen que aparece en ultrasonido y que no corresponde ni representa a una estructura anatómica, Ejemplo: la reberverancia.

• ATENUACION: disminución de la intensidad de las ondas de ultrasonido cuando pasan a través de tejidos,se produce por absorción, reflexión, refracción y dispersión del haz.

RAM 65

• DISPERSION: reflexión y refracción simultanea.

• ECOS INTERNOS: reflexiones ultrasónicas procedentes de tejidos de diferente densidad en el interior de un órgano, Ejemplo: absceso, calculo dentro de la vesícula biliar.

• EFECTO DOPPLER: cambio en la frecuencia de una onda como consecuencia del movimiento relativo entre el observador y la fuente .El cambio de frecuencia es proporcional a la velocidad del movimiento

RAM 66

• GANANCIA: amplificación de las ondas de ultrasonido reflejadas por el aparato de ecografía, los ecos de tejidos mas profundos requieren mas amplificación que los provenientes de tejidos mas superficiales.

• HIPERECOGENICO: termino aplicado a tejidos que producen ecos mas brillantes que los tejidos adyacentes, Ejemplo: hueso, cálculos, paredes de la v.biliar,grasa perirenal.

RAM 67

• HIPOECOGENICO: termino aplicado a tejidos que producen ecos mas apagados que los tejidos adyacentes. Ejemplo: algunos tumores y líquidos.

• CORTE LONGITUDINAL: imagen obtenida en sentido vertical a lo largo del eje principal del cuerpo.

• CORTE TRANSVERSAL: imagen ultrasónica tomada en ángulo recto al eje principal del cuerpo.Puede tener inclinación cefálica o caudal.

RAM 68

• IMPEDANCIA ACUSTICA: resistencia ofrecida por los tejidos al movimiento de partículas causado por las ondas ultrasónicas, Ejemplo:

El gas - alta impedancia,por eso es mal conductor del sonido.

El liquido - baja impedancia,-buen conductor del sonido.

RAM 69

• SOMBRA ACUSTICA: disminución de ecogenicidad en los tejidos situados por detrás de una estructura que atenúa considerablemente la onda de ultrasonido, Ejemplo: quiste dermoide, calcificación de próstata, mioma calcificado

RAM 70

• REFUERZO ACUSTICO: aumento de ecogenicidad de los tejidos situados por detrás de una estructura que no atenúa las ondas de ultrasonido. Ejemplo: quiste vejiga urinaria.

• REBERVERANCIA: reflexión de ida y vuelta de las ondas de ultrasonido entre dos superficies fuertemente reflectantes.

RAM 71

• VENTANA ACUSTICA: tejido o estructura que apenas obstaculiza las ondas de ultrasonido,que puede usarse para obtener imágenes de una estructura mas profunda. Ejemplo: vejiga-útero, hígado-riñón.

Health & Medicine

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