Fundamentos físicos de la ecografía en medicina.

1. FUNDAMENTOS FISICOS DE
ECOGRAFIA
Dr. Carlos A. García
Residente 1 año Radiología
UdeC 2014

2. 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.

3. 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

4. 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 tumores
digestivos
• 1952: Detectar tumores mamarios,
primer uso de modo B

5. 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 Doppler
color en imagen Bidimensional

6. 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.

7. SONIDOS
• Dependiendo su frecuencia y la
capacidad de ser percibidos por el oido
humano, pueden ser clasificados como:

8. ULTRASONIDOS

9. FISICA DEL SONIDO
• Frecuencia (f) y Periodo (T)
• Longitud de Onda (λ)
• Intensidad
• Velocidad de propagación

10. FISICA DEL SONIDO

11. SONIDO

12. Velocidad de propagación
• Es directamente
proporcional a la
densidad y
temperatura del
medio de
propagación

14. Propiedades del ultrasonido
• Al interactuar con los medios de
propagación, se presenta:
– Reflexión
– Refracción
– Atenuación
– Penetración

15. Propiedades del ultrasonido

16. Propiedades del ultrasonido

17. 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 una
distancia determinada del medio difusor.
– Inversamente proporcional a la Frecuencia

18. Propiedades del ultrasonido
↓ f
Más
penetración
Mayor
distancia
Menor
resolución
↑ f
Más absorción
Menor
distancia
Mayor
resolución

20. 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

21. EFECTO PIEZOELECTRICO

22. ECOGRAFIA

24. Como funciona el ecógrafo?

26. 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)

29. Alcance del Ultrasonido

30. Longitud del pulso
• Depende de la frecuencia del transductor y el
número de ciclos generados por pulso
eléctrico.
• Cada estímulo eléctrico del material
piezoeléctrico puede generar muchos ciclos
repetidos de sonido.
• Mientras menos ciclos de sonido producidos
por estimulación, mejor resolución axial.

33. Compensación de la Ganancia de
tiempo

34. ECOGRAFIA
• Modos de representación
– A (Amplitud)
– B (Brillo)
– M (Movimiento)
– Doppler y Doppler color

37. Efecto Doppler
• Descubierto en
1842 por
Christian A.
Doppler

38. Doppler
• Registra el cambio de frecuencia del sonido
reflejado por la estructura móvil explorada

39. Doppler color
• Traduce la dirección del desplazamiento de la
estructura móvil explorada con colores.

40. TIPOS DE EMISION DE US
• CONTINUO
• PULSADO

41. TERMINOLOGÍA EN ECOGRAFIA
• Cortes ecográficos
• Lenguaje Ecográfico
• Artefactos

42. TERMINOLOGÍA EN ECOGRAFIA
– Longitudinal
– Transversal
– Oblicuo

43. Lenguaje Ecográfico
• Dependiendo de la intensidad del eco recibido
por el transductor, la estructura puede ser:
– Anecoica o ecogénica
– Hipoecogénica
– Isoecogénica
– Hiperecogénica

44. 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.

45. Hipoecogénico
• Genera pocos ecos y/o de baja intensidad.
• Color gris oscuro
• Típica, también, del músculo normal, hipoecoico
respecto del tendón

46. 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

47. 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.

48. ARTEFACTOS
• Pueden ayudar o entorpecer el diagnóstico
– Refuerzo acústico
– Reverberación
– Imagen en espejo
– Sombra acústica
– Anisotropía
– Cola de cometa

49. Refuerzo acústico
• El US atraviesa un medio sin interfases en su
interior y pasa a un medio sólido ecogénico.
Ej: Vesícula biliar, quiste, derrame

50. Reverberación

51. Sombra acústica
• Zonas sin ecos que aparecen detrás de
estructuras que reflejan todos los
ultrasonidos. Pej : hueso, calcificaciones o
cálculos

52. Anisotropía
• Propiedad que tienen algunos tejidos de variar
su ecogenicididad dependiendo del ángulo de
incidencia del haz ultrasónico sobre ellos.

53. Cola de cometa

54. GRACIAS!