Este documento describe los principios físicos subyacentes a la ecocardiografía, incluidos los ultrasonidos, la propagación del sonido a través de los tejidos, el doppler y las interacciones onda-materia. Explica conceptos como la velocidad del sonido, la longitud de onda, la atenuación y la resolución. También describe los diferentes modos de examen ecocardiográfico como el eje largo, corto y las cuatro cámaras.

1. FISICA E INTRUMENTOS
ECOCARDIOGRAFIA BÁSICA
DR. GERALD CARLOS LEVANO PACHAS
MR2 CARDIOLOGIA
HAL

2. Principios Físicos
 EL SONIDO ES UNA VIBRACION MECANICA
QUE SE TRASMITE A TRAVEZ DE UN MEDIO
ELASTICO
 EL ULTRASONIDO INCLUYE UN ESPECTRO
SONORO QUE TIENE FRECUENCIA MAYOR
DE 20 000 CICLOS POR SEGUNDO (20 KHZ )

3. Sonido
 Es una energía vibratoria que se propaga en
un medio elástico.
 El oído humano es capaz de percibir los
sonidos en los rangos de los 16 a los 16 000
Hz.
 Los ultrasonidos diagnósticos oscilan entre
2.5 y 10 Mhz

4. Principios Físicos
UNA GRAN DESVENTAJA DEL ULTRASONIDO
ES QUE SE TRASMITE MAL A TRAVES DE UN
MEDIO GASEOSO Y QUE LA ATENUACION
OCURRE RAPIDAMENTE, SOBRE TODO A LAS
FRECUENCIAS MAS ALTAS

5. Principios Físicos
UNA ONDA DE ULTRASONIDO SE
CARACTERIZA POR AREAS DE PARTICULAS
AGRUPADAS MAS DENSAMENTE DENTRO
DEL MEDIO ( AREAS DE COMPRESION ) QUE
ALTERNAN CON REGIONES DE PARTICULAS
AGRUPADAS MENOS DENSAMENTE (AREAS
DE RAREFACCION)

7. Principios Físicos
 LOS TEJIDOS COMPUESTOS POR MATERIAL
SOLIDO SEPARADOS POR GAS REFLEJAN LA
MAYOR PARTE DE LA ENERGIA ULTRASONICO
, LO QUE DARA COMO RESULTADO UNA ESCASA
PENETRACION .
 LOS TEJIDOS BLANDOS Y LA SANGRE PERMITEN
QUE SE PROPAGE UNA ENERGIA ULTRASONICA
RELATIVAMENTE MAYOR, LO QUE AUMENTA LA
PENETRACION Y MEJORA LA UTILIDAD
DIAGNOSTICA

8. Ultrasonido
 Similar al sonido ordinario, su tono está más allá
del rango de audición humana. Mismos
principios.
 Enviado en forma de Pulsos, no continua.
 Aprox. 1000 pulsos por seg. 1 microseg. cada uno
 Cada pulso 2 o 3 ciclos
 La velocidad depende el tipo de tejido.
Blandos 1540 m/seg.
Lipídicos 1450 m/seg.

9. Ultrasonido
 A menor longitud del pulso mayor resolución.
 Disminuyendo el numero de ciclos (Det. por el
transductor) o reduciendo la long. de cada ciclo.
 La longitud de cada ciclo es determinada por la
velocidad de propagación (tej.) y la frecuencia.
 Frecuencia, numero de ciclos que se producen en
1 seg.
 Mayor frecuencia, menor longitud de cada ciclo. Por lo
tanto también disminuiría la longitud del pulso

10. Pulso ultrasónico

11. Aumento de frecuencia de un
pulso

12. Ultrasonido
 La fuerza de los pulsos (depende de las
variaciones de las variables acústicas) es
descrita por la “intensidad”
 Intensidad = Pot. Sonido
Área sonido difundida

13. Interacciones Tisulares
 Velocidad de propagación en el medio a través del cual
debe pasar el sonido.
 Atenuación, reducción en la intensidad.
 Resulta de la reflexión y dispersión del sonido; y de la
absorción (sonido calor)
 Depende del tipo de tejido y de la frecuencia empleada.
 Tej. Blandos, la atenuación es aprox. proporcional a la
frecuencia.
(atenuación en decibeles = frecuencia Mhz.)
 Decibel, descripción de la reducción de la intensidad.
 Aumento de la frecuencia aumento de la atenuación
disminución de intensidad de imagen

15. Principios Físicos
 V: VELOCIDAD
 F : FRECUENCIA
 &: LONGITUD DE ONDA
V=F x &
& = V / F = 1540 m/ s / 3 000 000 ciclos/s
& = 0,51 mm

17. Principios Físicos
 Menor longitud de onda mayor resolución
 La amplitud se mide en decibeles
Para el uso practico un incremento de 6 db es
igual al doble de amplitud de la señal y 60 db
representa un cambio 1000 veces mayor de
amplitud o fuerza de sonido

18. Velocidad del sonido en el aire
y en varios tipos de tejido

19. Principios Físicos
 El ultrasonido de frecuencia alta tiene menos
penetración del frecuencia baja.
 La atenuación tiene tres componentes ;
absorción , dispersión y reflexión. La
atenuación siempre aumenta con la
profundidad.
 Como regla la atenuación es 0.5 a 1 db /cm
/MGHZ.

20. Distancias representativas de la potencia
media importantes en ecocardiografias

21. Principios Físicos
 Los fenómenos de refracción y reflexión
obedecen a las leyes óptica y dependen del
ángulo de incidencia entre el haz trasmitido y
la interfaz acústica así como del desequilibrio
acústico (mismatch) , es decir la magnitud de
la diferencia en la impedancia acústica.

22. Principios físicos
 Ejemplos de ecos especulares figuran el
endocardio y el epicardio, las válvulas y el
pericardio
 Los objetos pequeños en relación a la
longitud de onda del ultrasonido transmitido
producen dispersión y dichos objetos se
denominan a menudo dispersores de Raleigh
 A pesar de este hecho, la dispersión tiene
gran importancia clínica (y constituye la base
de las imágenes con doppler)

27. Principios Físicos
 El objetivo importante de la Ecocardiografía
es maximizar la longitud del campo cercano
 La longitud del campo cercano depende de la
frecuencia y del tamaño del transductor
 El enfoque se logra a través del uso de una
lente acústica colocada sobre la superficie del
transductor o construyendo el cristal
piezoeléctrico de forma cóncava.

30. Principios Físicos
 La frecuencia del transductor , el tamaño y el
enfoque interactúan para afectar la calidad
de las imágenes en los campos cercano y
alejado .

31. A 3 mhz b 5 mhz

35. Ganancia altas se registra la porción mas débil del haz
ultrasónico y la amplitud del haz es mayor

36. Resolución
 Es la capacidad de distinguir dos obejetos
cercanos
 R. axial se refiere al capacidad de diferenciar
dos estructuras ubicadas a lo largo del eje del
haz ultrasónico ( uno detrás de otro)

40.  Para mejorar la ganancia lateral debe
emplearse una cantidad mínima de la
ganancia del sistema.

41. a.- ganancia ajustada
b.- exceso de ganancia

46. Principios básicos para
ultrasonido pulsado

47.  La intensidad de cualquier eco dado se
representa en la pantalla como densidad la
densidad o grosor de línea.
 Por definición , la representación en modo M
describe la Anatomía en una sola
dimensión, que corresponde a la creación del
haz ultrasónico de lo que se ha denominado
vista cardiaca “ en picahielo”

49. Procesamiento de la señal

51. Artefactos
 El artefacto creado en por lóbulos laterales
aparece debido a que todas las señales que
retornan son interpretadas como si fueran
originadas por el haz principal.
 Un requisito esencial para un artefacto por
lóbulo lateral dominante es que la fuente de un
artefacto sea un blanco de reflexión bastante
potente.
 La unión AV y esqueleto fibroso del corazón son
ejemplos de fuentes de ecos de lóbulo lateral.

52. Artefactos
a.- artefacto de lóbulo lateral como masa de AI producidos por el anillo posterior
y el surco AV
b.- los ecos brillantes dentro del pericardio producen un artefacto lineal
que aparece dentro de la aorta descendente y de la AI

53. Artefactos de reverberación
A.- la fuente de artefacto es el pericardio posterior , que es un reflector muy potente
. Esto crea la ilusión de una segunda estructura por detrás del corazón. En este caso
la segunda línea de ecos ( flechas alejadas) esta al doble de la distancia del traductor
B.-en la vista subcostal aparece una segunda luz inmediata distal a la aorta
descendente(DA). La ilusión de un segundo vaso aparece en la imagen bidimensional
C.- en la imagen doppler color

54. Sombras
La sombra es el opuesto a reverberación A:_ existe una prótesis mitral de St Jude ( MV)
( * ) Representa sombra por detrás del anillo B.- una perdigonada de escopeta dentro
del corazón proyecta una serie de reverberaciones dentro del ventrículo izquierdo

55. Desorden de campo cercano
(artefacto por reverberación)

59. Principios físicos del
doppler
 La mala alineación del haz explorador
conducirá a una subestimación pero nunca a
una sobrestimación de la velocidad real.

62. Doppler
 Cinco tipos : d. de onda continua ; d. de onda
pulsada; d. de imágenes de flujo color; d.
tisular y d. de barrido dúplex
 Aliasing es la incapacidad de un sistema
doppler para detectar desplazamiento
doppler de mayor frecuencia

63. Doppler
 D. pulsado son similares a la ecocardiografias
se trasmite ráfagas cortas e intermitente de
ultrasonidos dentro del cuerpo.
 Una limitación importante de las imágenes
con doppler pulsado es la velocidad máxima
que puede resolverse con precisión. Esto
ocurre debido al fenómeno referido como
Aliasing .

66. Aliasing del jet
En la sístole la velocidad de flujo es elevada y se aleja del transductor . Como la velocidad
excede el limite de Nyquist, se produce aliasing en la señal doppler que aparece como
Envolviéndose alrededor de la línea de base.

67.  Una ventaja de doppler continuo es que no
produce Aliasing y las velocidades elevadas
pueden resolverse con exactitud.

68. Transductor de doppler
continuo

70. Doppler pulsado

80. Examen bidimensional
 Eje largo: corre paralelo al corazón o al VI. El
eje corto es perpendicular al eje largo. El
plano de 4 cámaras es ortogonal a los otros
dos y de algún modo representa un plano
frontal

82. Eje largo
 Ofrece una vista en eje largo la aorta, válvula
aórtica y tracto de salida del VI.

84. Eje largo
 El cuerpo del VI se registra mejor con el
transductor perpendicular a la superficie del
tórax este es el mejor plano par registrar el
eje largo de la válvula mitral también.

85. Eje corto
 Está
aproximadamente
a 90 grados del
examen en el eje
largo aórtico.

86. Eje corto
 Hay 4 posiciones del transductor para los
exámenes en eje corto del VI.
 El plano l da una vista de la punta del corazón
 La posición 2 es una vista a nivel de los
músculos papilares.
 El plano 3 esta a nivel de la válvula mitral.
 El plano cuatro da una vista a nivel de la
válvula aórtica.

88. Eje Corto
 El espacio intercostal es el mismo para los
planos 2, 3 y 4.
 El examen en el plano 1 requiere mover el
transductor a un espacio intercostal inferior

90. Eje Corto


91. Eje Corto
 A nivel de la válvula aortica se puede
observar: Aorta, AI, AD, VD, Válvula
aórtica, con sus tres cúspides (derecha
, izquierda y no coronariana), válvula
pulmonar, válvula tricuspidea, septum
IA, tronco de la arteria coronaria izquierda
 Permite identificar también el apéndice de la
aurícula izquierda

93. Eje corto

94. Eje corto
 Con un leve cambio en la angulación del
transductor, es posible registrar toda la longitud
de la arteria pulmonar hasta su bifurcación.
 Durante la diástole se ve la válvula pulmonar y la
parte proximal de la A. Pulmonar
 En la sístole ventricular se ve la A. Pulmonar y sus
dos ramas.

96. Eje Corto
 Entre la arteria pulmonar y la AI se halla la
arteria coronaria izquierda, y su bifurcación
en las ramas DA y Cx. Es posible también ver
el tronco de la coronaria derecha

97. Eje Corto

98.  El ventrículo derecho y la válvula tricúspide
también se pueden registrar con el
transductor en la posición paraesternal, el
plano del examen no se ajusta exactamente
ni al eje largo ni al eje corto
 Este estudio muestra el tracto de entrada del
VD y además brinda la oportunidad de
registrar el movimiento de la válvula
tricúspide.

101. Vista Apical
4 cámaras
2 cámaras

102. Vista apical
 Cuatro Cámaras

103. Vista apical
 Cinco cámaras

104. Vista Apical
 Vista de dos
cámaras

105. Vista subcostal
 Da imágenes que se aproximan a las vistas de
4 cámaras y al eje corto
 La vista subcostal es de ayuda en el examen
del SIA e IV.

106. Vista Supraesternal
 Es una vista paralela o perpendicular al arco
de la aorta
 En la vista paralela se ve la aorta, la arteria
pulmonar y la auricula izquierda, con la
tecnica de barrido se podria visualizar
tambien la arteria innominada, la carotida
izquierda y la subclavia izquierda

107. Vista Supraesternal

108.  Un examen supraesternal en el eje corto del
arco de la aorta, revela una aorta circular, la
arteria pulmonar y parte de la aurícula
izquierda, se observa también la bifurcación
de la arteria pulmonar.

110. Variantes normales:
 Banda moderadora prominente en VD
 Estructura filamentosa fina que atraviesa la cavidad
del VI: Cuerdas tendinosas falsas
 Valvula de Eustaquio prominente en la AD en su
union con la vena cava inferior se ve en paraesternal
eje largo y en vista de 4 cámaras apical y subcostal.
 Ecos filamentosos dentro de AI, pueden originarse a
partir del tejido residual que representa a la red de
Chiari
 Septum con forma de S o sigmoide con protrusion
dentro del tracto de salida

111. Segmentos parietales del
Miocardio
 División de los ventrículos en tercios. La base y el
extremo del los músculos papilares representan el borde
entre los tercios apical y basal.

113. Tractos de Salida
 Desde un punto de vista funcional el TSVI se
extiende desde el borde libre de la valva
anterior de la válvula mitral hasta el anillo de
la válvula aórtica
 El TSVD se extiende cefálicamente y hacia la
izquierda desde la porción anteromedial del a
nillo de la válvula tricuspide hasta el anillo de
la válvula pulmonar

114. Tractos
de
salida
de VI y
VD: