Bases fisicas ultrasonografia

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Bases físicas de ultrasonografía. Aproximación básica para entender la tecnología de la ecografía.

Dr. Fernando Rivera Fortín-Magaña. Perinatología y ultrasonografia. San Salvador, El Salvador, CA.

friverafm@yahoo.com

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Bases fisicas ultrasonografia

  1. 1. BASES FISICAS DE ULTRASONOGRAFIA Dr. Fernando Rivera Fortín-Magaña
  2. 2. BASES FISICAS DE ULTRASONOGRAFIA Dr. Fernando Rivera Fortín-Magaña
  3. 4. ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO ESTÁ COMPUESTO POR <ul><li>rayos gamma, </li></ul><ul><li>rayos X </li></ul><ul><li>radiación ultravioleta, </li></ul><ul><li>luz visible, </li></ul><ul><li>rayos infrarrojos, </li></ul><ul><li>microondas </li></ul><ul><li>ondas de radio </li></ul><ul><li>SONIDO. </li></ul>
  4. 5. ULTRA SONIDO
  5. 6. SONIDO
  6. 7. <ul><li>Sonido, fenómeno físico que estimula el sentido del oído. </li></ul><ul><li>En los seres humanos, esto ocurre siempre con vibraciones con frecuencia comprendidas entre unos 20 y 20.000 hertz. </li></ul>SONIDO
  7. 8. Hertz <ul><li>(Hz) es una unidad de frecuencia que corresponde a un ciclo por segundo </li></ul>
  8. 9. Hertz <ul><li>Sus múltiplos más empleados son : </li></ul><ul><ul><li>KHz, 1000 ciclos/seg </li></ul></ul><ul><ul><li>MHz, 1 000 000 de ciclos/seg </li></ul></ul><ul><ul><li>GHz, mil millones de ciclos/seg. </li></ul></ul>
  9. 10. Hertz <ul><ul><li>Infrasonido < 20 Herz </li></ul></ul><ul><ul><li>Sonido audible 20-20,000 Herz </li></ul></ul><ul><ul><li>Ultrasonido > 20,000 Herz </li></ul></ul><ul><ul><li>Hipersonido > 10 10 Herz </li></ul></ul>
  10. 11. <ul><li>Históricamente el sonido se ha usado en medicina : </li></ul><ul><li>Percusión </li></ul><ul><li>diapasones </li></ul><ul><li>silbatos </li></ul>
  11. 13. <ul><li>Pierre Curie, 1880 </li></ul><ul><ul><li>Descubre el Efecto Piezoeléctrico en cristales de cuarzo </li></ul></ul>
  12. 14. <ul><li>A principios deL siglo XX los franceses, utilizaron cristales de cuarzo para producir ultrasonidos para la búsqueda del Titanic luego de su tragedia </li></ul>SONAR !!!
  13. 15. <ul><li>Segunda Guerra mundial se perfecciona el sonar </li></ul>
  14. 16. <ul><li>Década de los 40 se usaron aparatos para comprobar integridad de materiales </li></ul>
  15. 17. <ul><li>1958 Ian Donald inicia el uso de ultrasonido en medicina </li></ul>
  16. 18. <ul><li>Professor Kenji Tanaka </li></ul><ul><li>Japan Radio Company : Aloka Company 1950 </li></ul>
  17. 19. 1954
  18. 20. VELOCIDAD DEL SONIDO VELOCIDAD DEL SONIDO (m/s) SUSTANCIA 5.200 Vidrio (20 ºC) 5.050 Acero (20 ºC) 3.580 Cobre (20 ºC) 1.484 Agua (20 ºC) 1.390 Agua (0 ºC) 1.280 Hidrógeno (0 ºC) 344 Aire (20 ºC) 331,6 Aire (0 ºC)
  19. 21. Primer modelo comercial : ALOKA 1960
  20. 26. EFECTO PIEZOELECTRICO
  21. 28. EFECTO PIEZOELECTRICO INVERTIDO
  22. 29. <ul><li>CRISTALES DE CUARZO </li></ul><ul><li>CRISTALES SINTETICOS DE MATERIALES CERAMICOS </li></ul><ul><ul><li>TITANATO DE BARIO </li></ul></ul><ul><ul><li>TITANATO DE ZIRCONIO </li></ul></ul><ul><ul><li>SAL DE ROCHELLE </li></ul></ul><ul><ul><li>SULFATO DE LITIO </li></ul></ul><ul><ul><li>Tienen mejores propiedades mecánicas y son más fáciles de fabricar y tratar que el cuarzo. </li></ul></ul>
  23. 30. <ul><li>ENERGIA </li></ul><ul><ul><li>“ La energía no se destruye, solo se transforma” </li></ul></ul>PRINCIPIOS GENERALES
  24. 31. <ul><li>Ultrasonido </li></ul><ul><ul><li> transformaciones de calor </li></ul></ul><ul><ul><li> choque entre moléculas </li></ul></ul><ul><ul><li> cavitaciones </li></ul></ul><ul><li>American Institute of Ultrasound in Medicine </li></ul><ul><ul><li>Indice Térmico < 1.0 </li></ul></ul><ul><ul><li>Indice mecánico < 1.0 </li></ul></ul><ul><li>La intensidad usada para producir estos efectos es de 4-5 Watts/cm 2 . Aparatos modernos, intensidad 1000 veces menor. </li></ul>
  25. 32. CONCEPTOS Leyes de la acústica
  26. 33. CONCEPTOS Leyes de Acústica Haz incidente Absorción del haz Haz refractado Haz reflejado Haz incidente Absorción del haz Haz refractado Haz reflejado Refracción depende del medio
  27. 34. CONCEPTOS <ul><li>IMPEDANCIA ACUSTICA </li></ul><ul><ul><li>Es la resistencia que opone el medio al paso de sonidos </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>A > IMPEDANCIA ACUSTICA > REFLEXION </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Ej: Hueso tiene > impedancia acústica  > reflexión </li></ul></ul></ul>
  28. 35. EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA GENERADOR DE PULSOS ELECTRICOS DE ALTA FRECUENCIA Vibra de 500 a 1 Millón de veces por segundo Transductor Emisor-Receptor AMPLIFICADOR OSCILOSCOPIO IMAGEN A B M
  29. 39. EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA TECNICA ULTRASONICA PULSO-ECO DOPPLER
  30. 40. EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA TECNICA ULTRASONICA DOPPLER
  31. 41. EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA AMPLIFICADOR OSCILOSCOPIO IMAGEN A B M
  32. 42. <ul><li>Modos de v isualización </li></ul><ul><ul><li>Modo A (Amplitud) </li></ul></ul><ul><ul><li>Modo B (Brillantez) </li></ul></ul><ul><ul><li>Modo M (Movimiento) </li></ul></ul>EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA Estática Dinámica
  33. 49. <ul><li>Ultrasonido en obstetricia oscila entre las frecuencias de 3 Mhz a 10 MHz. </li></ul>EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA
  34. 50. <ul><li>A mayores frecuencias mayor disipación en forma de calor, por lo tanto menor penetración </li></ul>EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA <ul><li>MHz </li></ul><ul><li>< penetración </li></ul><ul><li>> resolución </li></ul>< MHz > penetración < resolución
  35. 51. TRANSDUCTOR RESOLUCION AXIL RESOLUCION AZIMUT RESOLUCION LATERAL 128-256 cristales * Capacidad de Discriminar dos puntos separados con respecto al haz ultrasonográfico Discrimina dos puntos colocados Transversalmente *
  36. 56. EFECTO DOPPLER Doppler, Christian 1850
  37. 57. 3 Doppler, Christian 1850 <ul><li>Variación aparente de la frecuencia de cualquier onda emitida, por ejemplo luz o sonido, cuando la fuente de la onda se acerca o se aleja del observador. </li></ul>
  38. 60. EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA Transductores Abdominales. 3.5-5.0 MHz <ul><li>CAPACIDAD DE CONTROL DE GROSOR DEL HAZ </li></ul><ul><li>BUENA RESOLUCION AXIL </li></ul><ul><li>BUENA RESOLUCION LATERAL </li></ul><ul><li>DISEÑO ELECTRONICO SIMPLE </li></ul><ul><li>PEQUEÑA SUPERFICIE DE CONTACTO </li></ul>- - - - - - -
  39. 61. EQUIPO DE ULTRASONOGRAFIA Transductor Vaginal. 5.0-7.5 MHz <ul><li>CAPACIDAD DE CONTROL DE GROSOR DEL HAZ </li></ul><ul><li>BUENA RESOLUCION AXIL </li></ul><ul><li>BUENA RESOLUCION LATERAL </li></ul><ul><li>DISEÑO ELECTRONICO SIMPLE </li></ul><ul><li>PEQUEÑA SUPERFICIE DE CONTACTO </li></ul>- -
  40. 66. MUCHAS GRACIAS

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