FUNDAMENTOS FUNDAMENTOS FÍSICOS FÍSICOS

Y Y APLICACIONES APLICACIONES

DE LA DE LA ECOGRAFÍAECOGRAFÍA

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

La ecografía puede definirse como un La ecografía puede definirse como un medio diagnmedio diagnóóstico mstico méédico basado en las dico basado en las imágenes obtenidas mediante el imágenes obtenidas mediante el procesamiento de los ecos reflejados por procesamiento de los ecos reflejados por las estructuras corporales, gracias a la las estructuras corporales, gracias a la acción de pulsos de ondas ultrasónicas.acción de pulsos de ondas ultrasónicas.

Basa su funcionamiento teórico en el Basa su funcionamiento teórico en el efecto Doppler.efecto Doppler.

Se utilizan para ver el Se utilizan para ver el funcionamiento de los órganos funcionamiento de los órganos internos, examinar partes del cuerpo, internos, examinar partes del cuerpo, evaluar el desarrollo del feto, etc.evaluar el desarrollo del feto, etc.

Efecto DopplerEfecto Doppler

HISTORIA DE LA ECOGRAFÍAHISTORIA DE LA ECOGRAFÍA

- - Animales que usan el ultrasonido como Animales que usan el ultrasonido como medio demedio de orientación, defensa, etc.orientación, defensa, etc.

- - 18831883=>=> A Aparece el silbato de Galton, parece el silbato de Galton, usado para controlar perros.usado para controlar perros.

-- 19121912=>=>Se comienzan a Se comienzan a usar los ecos usar los ecos ultrasónicos para detectar objetos ultrasónicos para detectar objetos sumergidos.sumergidos.

-- 19171917=> Primer generador piezoeléctrico=> Primer generador piezoeléctrico de ultrasonidode ultrasonido..

-- 1939-19451939-1945=> => Aparece el Aparece el SONAR.SONAR.

-- 19511951=> Nace el ultrasonido compuesto=> Nace el ultrasonido compuesto, , con imágenes unidimensionalescon imágenes unidimensionales..

-- 19571957=> => SSccaanner de contacto nner de contacto bidimensional.bidimensional.

-- 19601960=> Primer scanner automático.=> Primer scanner automático.

-- 19681968=> Primer aparato en reproducir => Primer aparato en reproducir imágenes de tiempo real.imágenes de tiempo real.

-- 19711971=> Introducción escala de grises.=> Introducción escala de grises.

--19821982 => Desarrollo del Doppler a color en => Desarrollo del Doppler a color en imagen bidimensional.imagen bidimensional.

--19831983=> Comercialización del Doppler a => Comercialización del Doppler a color.color.

- - Se digitalizan los equipos.Se digitalizan los equipos.

--19941994=>Post=>Post--proceso en color para proceso en color para imágenes diagnósticas ecográficas.imágenes diagnósticas ecográficas.

- - En la actualidad se obtienen imágenes En la actualidad se obtienen imágenes tridimensionales.tridimensionales.

BBASES FÍSICAS DE LA ASES FÍSICAS DE LA ECOGRAFÍAECOGRAFÍA

-- La ecografía puede definirse como un medio diagnostico La ecografía puede definirse como un medio diagnostico medico basado en las imágenes obtenidas mediante el medico basado en las imágenes obtenidas mediante el procesamiento de los ecos reflejados por las estructuras procesamiento de los ecos reflejados por las estructuras corporales, gracias a la acción de pulsos de ondas corporales, gracias a la acción de pulsos de ondas ultrasónicas.ultrasónicas.

-- El Sonido es una sucesiEl Sonido es una sucesióón de ondas mecn de ondas mecáánicas producto de la nicas producto de la vibracivibracióón de moln de molééculas en un medio elculas en un medio eláástico.stico.

-- El ultrasonido supera la frecuencia del sonido audible por el El ultrasonido supera la frecuencia del sonido audible por el hombre, que es unos 20.000 ciclos/s (20KHz).hombre, que es unos 20.000 ciclos/s (20KHz).

-- Las frecuencias utilizadas en medicina van de 1 a 10 MHz Las frecuencias utilizadas en medicina van de 1 a 10 MHz (1MHz =1000KHz).(1MHz =1000KHz).

Los ultrasonidos se pueden Los ultrasonidos se pueden obtenerobtener por: por:

-Magneto-constricción:cambio reversible de longitud que se produce en una varilla o tubo cuando se introduce en un campo magnético paralelo a su longitud, haciendo que la varilla vibre longitudinalmente. Las ondas se emiten por los extremos de las varillas. Este método no se utiliza en medicina actualmente debido a que las propiedades físicas de la varilla limitan la frecuencia.

Efecto piezoeléctrico: Efecto descubierto por Pierre y

Jacques Curie en 1880, consiste en la producción de

potenciales eléctricos por parte de ciertos cristale

cuando estos se comprimen. Si en lugar de comprimir

al cristal se lo somete a la acción de corrientes eléctricas

oscilantes dirigidas al eje eléctrico del cristal, este vibra

generando un sonido cuya frecuencia es igual a la de la

corriente eléctrica como consecuencia

de las compresiones y dilataciones periódicas sufridas.

El cristal emisortiene otra característica que es el efecto

de resonancia, es decir, que el cristal vibra con una

frecuencia característica.

EETAPAS DE LA ECOGRAFÍATAPAS DE LA ECOGRAFÍA

1.Producción de trenes de ondas ultrasónicos.1.Producción de trenes de ondas ultrasónicos.

2.Penetración de los ultrasonidos en los tejidos y 2.Penetración de los ultrasonidos en los tejidos y reflexión de los mismos: en cada interfase la reflexión de los mismos: en cada interfase la energía del ultrasonido se refracta, pero una energía del ultrasonido se refracta, pero una pequeña parte que incide perpendicularmente pequeña parte que incide perpendicularmente se refleja constituyendo el eco, el cuan llega al se refleja constituyendo el eco, el cuan llega al transductor sucesivamente según sea la transductor sucesivamente según sea la distancia en que se produce.distancia en que se produce.

3.Recepción de ondas reflejadas.3.Recepción de ondas reflejadas.

4.Procesamiento de las señales (amplificación).4.Procesamiento de las señales (amplificación).

5.Presentación adecuada de las señales (5.Presentación adecuada de las señales (scan a, scan a, scan b, modo m, a tiempo real…scan b, modo m, a tiempo real…).).

Métodos diagnósticos del Métodos diagnósticos del eco pulsadoeco pulsado

- Scan A- Scan A:: sistema de eco pulsado compuesto por sistema de eco pulsado compuesto por un generador, que estimula al transmisor y al un generador, que estimula al transmisor y al generador de barrido, y un receptor, que generador de barrido, y un receptor, que recoge los ecos devueltos.recoge los ecos devueltos.

- Scan B- Scan B:: equipos que presentan una sección equipos que presentan una sección anatómica del paciente mediante la agrupación anatómica del paciente mediante la agrupación de un gran número de líneas A contenidas en el de un gran número de líneas A contenidas en el plano de corte.plano de corte.

- Modo M- Modo M:: se utiliza para registrar se utiliza para registrar movimientos de estructuras.movimientos de estructuras.Un registro de tiempo-posición Un registro de tiempo-posición representa cómo varía una línea de representa cómo varía una línea de eco A en función del tiempo.eco A en función del tiempo.

- Técnica de tiempo real- Técnica de tiempo real:: el ojo el ojo recibe la impresión de que se trata recibe la impresión de que se trata de una imagen en movimiento, de una imagen en movimiento, similar a la que se obtiene en la similar a la que se obtiene en la fluoroscopia de rayos x.fluoroscopia de rayos x.

- Técnicas de Doppler:- Técnicas de Doppler: permite el permite el estudio de órganos en movimiento al estudio de órganos en movimiento al percibirse una señal sonora producto percibirse una señal sonora producto de la diferente frecuencia entre el de la diferente frecuencia entre el haz sonoro emitido y el reflejado. haz sonoro emitido y el reflejado.

INSTRUMENTACIÓN: El INSTRUMENTACIÓN: El EcógrafoEcógrafo

Existen dos tiposExisten dos tipos::- Ecógrafo estáticoEcógrafo estático : :

=> La imagen se obtiene desplazando => La imagen se obtiene desplazando el el transductor sobre la zona a explorar.transductor sobre la zona a explorar.

=> La imagen se fija en la pantalla en => La imagen se fija en la pantalla en forma de corte.forma de corte.

- Ecógrafo de tiempo realEcógrafo de tiempo real ::=> Realiza la sección de la zona => Realiza la sección de la zona

explorada explorada varias veces por segundo.varias veces por segundo.=> Imagen en movimiento.=> Imagen en movimiento.

Partes del ecPartes del ecóógragraffoo::* Sonda exploratoria o transductor* Sonda exploratoria o transductor::

=> Recoge la información => Recoge la información mediante la mediante la emisión de pulsos de emisión de pulsos de ultrasonidos.ultrasonidos.

=> Recoge los ecos que emiten => Recoge los ecos que emiten dichos dichos pulsos cuando chocan con pulsos cuando chocan con interfases interfases reflectantes, al reflectantes, al atravesar distintos atravesar distintos medios físicos.medios físicos.

Unidad de procesamientoUnidad de procesamiento::=> Recoge la información que nos da => Recoge la información que nos da la sonda.la sonda.=>Transforma la información en =>Transforma la información en

impulsos eléctricos.impulsos eléctricos.=>Expresión en forma de imagen.=>Expresión en forma de imagen.

Monitor Monitor ::=> Pantalla en la cual se muestra la => Pantalla en la cual se muestra la imagen bidimensional en escala de imagen bidimensional en escala de

grises.grises.Puede ser reproducida en:Puede ser reproducida en:

- Papel térmico - Papel térmico (vídeoimpresora).(vídeoimpresora).- Placa radiográfica.- Placa radiográfica.- Diskett 3.5.- Diskett 3.5.- Vídeo.- Vídeo.

EcógrafoEcógrafo

TIPOS DE SONDASTIPOS DE SONDAS- - LinealesLineales ::

=> Emiten haces paralelos => Emiten haces paralelos formando formando un imagen rectangular.un imagen rectangular.

=> Se usa para el estudio de => Se usa para el estudio de estructuras superficiales: músculos, estructuras superficiales: músculos,

tendones, mama, tiroides, etc.tendones, mama, tiroides, etc.

=> Frecuencia de trabajo: 7.5-=> Frecuencia de trabajo: 7.5-13MHz 13MHz hasta 20MHz.hasta 20MHz.

LINEALESLINEALES

- - SectorialesSectoriales ::

=> Efectúa barrido mediante => Efectúa barrido mediante haces haces radiados, formando una radiados, formando una imagen imagen triangular o en abanico.triangular o en abanico.

=> Se usa en exploraciones => Se usa en exploraciones cardiacas cardiacas y abdominales.y abdominales.

=> Frecuencia de trabajo: 3.5-=> Frecuencia de trabajo: 3.5-5MHz.5MHz.

SECTORIALESSECTORIALES

- - ConvexConvex ::

=> Emite haces radiados con una => Emite haces radiados con una base base más amplia que los sectoriales, más amplia que los sectoriales,

formando una imagen de trapecio.formando una imagen de trapecio.

=> Se usa en exploración => Se usa en exploración abdominal abdominal general y obstétrica.general y obstétrica.

=> Frecuencia de trabajo: 3.5-=> Frecuencia de trabajo: 3.5-5MHz.5MHz.

CONVEXCONVEX

- - Intravitarias Intravitarias ::=> Pueden ser lineales y/o convex.=> Pueden ser lineales y/o convex.=> Se usa para exploraciones => Se usa para exploraciones

intrarrectales e intravaginales.intrarrectales e intravaginales.=> Frecuencia de trabajo: 5-7.5MHz.=> Frecuencia de trabajo: 5-7.5MHz.Resolución mejor al aumentar la Resolución mejor al aumentar la

frecuencia, y penetración menor.frecuencia, y penetración menor.- Frecuencias altas => planos - Frecuencias altas => planos superficiales.superficiales.- Frecuencias bajas => planos - Frecuencias bajas => planos profundos.profundos.

INTRAVITARIASINTRAVITARIAS

REALIZACIÓN ECOGRAFÍAREALIZACIÓN ECOGRAFÍA

1- Se unta una sustancia parecida a un 1- Se unta una sustancia parecida a un gel en la zona del cuerpo que va a gel en la zona del cuerpo que va a someterse a la ecografía, actuando someterse a la ecografía, actuando el gel como conductor.el gel como conductor.

2- Utilizando un transductor, se envía 2- Utilizando un transductor, se envía el ultrasonido a través del cuerpo del el ultrasonido a través del cuerpo del paciente.paciente.

3- El sonido del transductor se refleja en 3- El sonido del transductor se refleja en las estructuras del interior del cuerpo, las estructuras del interior del cuerpo, y la información de los sonidos es y la información de los sonidos es analizada por una computadora.analizada por una computadora.

4- La computadora entonces crea una 4- La computadora entonces crea una imagen de estas estructuras en una imagen de estas estructuras en una pantalla.pantalla.

Ecografía Doppler colorEcografía Doppler color

Ecografía 3DEcografía 3D

APLICACIONESAPLICACIONES

- Principalmente su Principalmente su uso se relaciona a uso se relaciona a la rama de la rama de medicina.medicina.

- Tienen una gran Tienen una gran importancia para la importancia para la solución de diversas solución de diversas enfermedades.enfermedades.

=> => Exploración de órganos internos:Exploración de órganos internos:

- Hígado.- Hígado.

- Riñones.- Riñones.

- Bazo.- Bazo.

- Corazón.- Corazón.

- Ganglios linfáticos.- Ganglios linfáticos.

=> En oftalmología (frecuencias altas).=> En oftalmología (frecuencias altas).

=> Tratar hemorragias subcraneales=> Tratar hemorragias subcraneales..

=> => Ginecología:Ginecología:- Detectar - Detectar embarazos embarazos problemáticos con problemáticos con fiabilidad.fiabilidad.- Estudiar la - Estudiar la evolución del evolución del embrión.embrión.- Detectar cáncer y - Detectar cáncer y tumores de ovarios.tumores de ovarios.- Producción de - Producción de imágenes del feto imágenes del feto durante el durante el embarazo.embarazo.

-Realización de ecografía para estudiar -Realización de ecografía para estudiar la evolución del feto.la evolución del feto.

- Toma de biopsias de forma precisa.- Toma de biopsias de forma precisa.

- Permite evaluar caudal circulatorio.- Permite evaluar caudal circulatorio.

- Evaluar vasos sanguíneos, en - Evaluar vasos sanguíneos, en especial el cordón umbilical.especial el cordón umbilical.

- Destruir tejido enfermo.- Destruir tejido enfermo.

- Reparar tejido dañado.- Reparar tejido dañado.

- Diagnóstico de quistes.- Diagnóstico de quistes.

- Veterinaria: prevención y resolución - Veterinaria: prevención y resolución de enfermedades.de enfermedades.

EFECTOS BIOLÓGICOSEFECTOS BIOLÓGICOS

*Los ultrasonidos pueden modificar la materia, *Los ultrasonidos pueden modificar la materia, mediante dos mecanismos:mediante dos mecanismos:

ø ø Mecanismo TérmicoMecanismo Térmico: :

- Por el calor que produce la - Por el calor que produce la absorción de la energía del absorción de la energía del ultrasonido.ultrasonido.

- Es totalmente despreciable.- Es totalmente despreciable.

ø ø Mecanismo de “CavitaciónMecanismo de “Cavitación”:”:

-La Resonancia => aumento de la presión y tª -La Resonancia => aumento de la presión y tª de las cavidades con gas de las cavidades con gas y líquido => alteración y líquido => alteración tensión tensión superficial.superficial.

BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍA

- Ecografía 3D, Nelson.- Ecografía Doppler clínica, Allan.- Doppler color, Krebs.- Doppler en obstetricia, Carrera.- www.bme.es.- www.gtesemergen.com.- www.drgdiaz.com.

Aguado Retuerto, Sheila.Aguado Retuerto, Sheila.Alonso Gómez, José Luis.Alonso Gómez, José Luis.

Álvarez Vítores, Francisco J.Álvarez Vítores, Francisco J.Amenedo Rodríguez, Pilar.Amenedo Rodríguez, Pilar.

Arranz García, Luis.Arranz García, Luis.Astorgano Rodríguez, David.Astorgano Rodríguez, David.

Núñez García, Núñez García, Javier.Javier.