Principios bsicos de Ecografa

OLIVERA ORELLANA, HERIKAPAR PREZ, DAVID RICARDOPARKER LIRA, MIRIAN ZAMANTAFORMACIN DE IMAGEN EN ECOGRAFIA

Universidad Nacional Federico Villarreal FACULTAD DE MEDICINAQue es la EcografaEs la aplicacin de los ultrasonidos (energa mecnica) que producen imgenes de ondas reflejadas (eco) al cambiar de un medio de transmisin a otro (tejidos)

Sonido audible 16 a 20KHzUltrasonido 20kHz a 10GHzGeneradorTransductorConvertidor analgico-digitalMemoria grficaMonitor Cuadro de mandosEcgrafo

Dispositivo que transforma una seal de un tipo de energa a otraEfecto piezoelctrico: Transforman la energa elctrica en sonido y viceversa. Es emisor y receptor de sonido

Lineales ConvexosSectoriales Transductores

FORMACIN DEL HAZ DE PULSOSLas secuencias de pulsos utilizadas enecografa son producidas por dispositivosdenominados transductores. Un transductores cualquier dispositivo capaz de convertiruna forma de energa en otra de otro tipo. Unabombilla, por ejemplo, es un tipo de transductorcomnmente empleado, es capaz detransformar energa elctrica en energa luminosay calor. En el4ECOGRAFIAATENUACION: Prdida de potencia sufrida por una seal al transitar por cualquier medio de transmisin.

Medio A mayor recorrido, mayor atenuacin.

Depende de la densidad del medio de propagacin.Interaccin con los tejidos

1 dB\Mhz cm

Absorcin

Reflexin

Refraccin

Interaccin con los tejidosImpedancia: vel. propagacin x densidad del medio RESISTENCIA

el primerode ellos es la absorcin. Como se ha visto previamente, las molculas, cuando oscilanal vibrar, contactan con molculas adyacentes; en este contacto se transfiere una parte de laenerga cintica de la molcula que est vibrandoa la que est en reposo, provocando en estaltima el inicio de la vibracin. Sin embargo,esta transferencia de energa no es completa;parte de esta energa cintica se transforma encalor, de forma que el recorrido oscilatorio dela segunda molcula va a ser menor que el dela primera. Este hecho se refleja en el movimientoondulatorio como una prdida de amplitudde la onda sonora; la onda se atenadebido a la absorcin de la energaEl parmetrofsico que ms influencia tiene en laabsorcin de una onda sonora es la propia frecuenciade la onda, siendo mayor la absorcinen ondas de mayor frecuencia, y viceversa.Adems de la frecuencia de la onda, la absorcindepende de las caractersticas del mediopor el que viaja la onda, siendo distinta paracada tipo de tejido, aunque en general se aceptaque la absorcin del sonido en los tejidosorgnicos se sita en torno a 1 dB\Mhz cm.Como se ha visto anteriormente, a medidaque una onda viaja por un determinado mediosu amplitud disminuye y la onda se atena envirtud de la absorcin. Pero qu ocurre si unaonda sonora pasa de un medio a otro de distintadensidad? Cuando esto ocurre, se produceun cambio en la impedancia a la transmisinde la onda; esta impedancia (Z) se definecomo el producto de la velocidad de la ondapor la densidad del tejido y representa la resistenciaal paso de la onda. Justo en el lmitedonde se produce este cambio de impedancia,parte de la onda va a reflejarse (fenmenode reflexin), mientras que otra parte de la ondasigue su transmisin por el nuevo tejido dondesufrir dos nuevos fenmenos: una partese absorbe y otra se refracta (cambia su ngulode direccin).

Reflexin: La superficie del reflectante es suave yhomognea. En este escenario se produceuna reflexin parcial del ultrasonido haciael transductor junto con una refraccin parcialdel ultrasonido, que cambia de direcciny viaja al interior del paciente. Reflexin especular Es por este motivo por el querganos con aire en su interior (intestino,pulmones) no pueden ser bien estudiadoscon ecografa; tambin ste es el motivopor el que el transductor ha de cubrirsecon gel, para evitar la reflexin total de lasondas ultrasnicas, lo que nos impedirarealizar el estudio ecogrfico

Si, por el contrario, la superficie del objetoreflectante es rugosa y heterognea, enlugar de sufrir una reflexin especular, elultrasonido incidente se refleja en una granvariedad de ngulos, es lo que se denominareflexin difusa (Fig. 3b). En este casola intensidad del ultrasonido incidente esigual a la suma de todos los ecos reflejadosms el ultrasonido refractado; comono todos los ultrasonidos reflejados lleganal transductor, ste detectar una prdidade intensidad en la onda reflejada con respectoa la emitida.

b) RefraccinSiempre que un pulso de ultrasonidos cambiade un medio a otro con distinta impedanciaacstica se produce, no slo la reflexin delultrasonido, sino que tambin una parte de laonda se refracta, cambia de direccin y sigueviajando dentro del organismo hasta que seencuentra con un nuevo cambio de impedanciaacstica y se repite el proceso so se repite hasta que la intensidad de la ondase hace cero.Por qu son tan importantes lo fenmenosde la reflexin y refraccin? La ecografase basa en el estudio de las ondas reflejadas(ecos). En la ecografa nosotros emitimospulsos de ultrasonidos dirigidos al interiordel cuerpo humano; en su camino estosultrasonidos pasan por distintos medios condistintas impedancias (piel, grasa, hgado,vasos sanguneos, etc.) y en cada cambio demedio se produce un cambio de impedanciaque da lugar a ecos. Sin embargo, estosecos no tienen la mismas caractersticas quela onda original, al reflejarse cambian su amplitud,frecuencia y velocidad

6Formacin de la imagenAnecoicas: Se originan cuando el haz de ultrasonidos atraviesa un medio sin interfases. Se visualizan como imgenes negras (no hay ecos)

Hipoecoicas : Se producen cuando el haz atraviesa interfases con poca diferencia de impedancia imgenes grisceas (ecos de poca intensidad)

Hiperecoicas : Se originan cuando el haz atraviesa interfases con una gran diferencia de impedancia. imgenes blancas (ecos de gran intensidad)REFLEXIONESAnisotropa : Propiedad de algunos tejidos de variar su ecogenicidad con cambios de angulacin del transductor

ECOGENICIDAD TISULARTEJIDOIMAGEN ULTRASONICA PARA ARVenasAnecoico (Compresible)ArteriasAnecoico (Pulsatil, no compresible)MsculosHeterogeneo (Lneas hiperecoicas con fondo tisular hipoecoico)GrasaHipoecoico con lneas irregulares hiperecoicas)TendonesPredominio hiperecocicoHuesoLnea hiperecoica con sombra acsticaNerviosHiperecoico / Hipoecoico (Segn sitio)Formacin de la imagenOnda elctrica cristal piezoelctrico movimiento onda de presin(US) emisin en pulsos( de iguales caractersticas A, F, direccin)pulso resultante

matriz de cristales piezoelctricos; estos cristalescuentan con la capacidad de transformarenerga elctrica en mecnica (ultrasonidos= ondas de presin), y viceversa.

Cuando una onda elctrica llega a un cristalpiezoelctrico, induce un movimiento devibracin en ste, siendo capaz de generar unaonda de presin (ultrasonido). Si esta onda elctricase emite en forma de pulsos, se generarnpulsos de ultrasonidosCuando una onda elctrica llega a un cristalpiezoelctrico, induce un movimiento devibracin en ste, siendo capaz de generar unaonda de presin (ultrasonido). Si esta onda elctricase emite en forma de pulsos, se generarnpulsos de ultrasonidos. Cada uno de loscristales piezoelctricos as estimulados emitirun pulso de iguales caractersticas en amplitud,direccin y frecuencia. El pulso resultantefinal que se transmite al interior del cuerpodel paciente es el resultante del patrn de interferenciade los distintos pulsos aislados de lamatriz piezoelctricaEl pulso resultante de la activacin de varioscristales piezoelctricos ser, pues, la suma delos distintos pulsos generados por cada cristalindividualmente de la forma explicada enel ejemplo.El pulso resultante tendr la mismafrecuencia que el pulso emitido, la misma direccinde propagacin, pero distinta amplituddependiendo de la suma de los pulsos individuales.10

Transductor65 - 512 cristales cada uno vibra y forma un haz de sonido se combinan emiten un HAZ que al chocar con los tejidos genera un patrn de interferencias

Capacidad de reconocer como independientes dos puntos cercanos e identificarse como diferentes (visualmente): DETALLE

Axial: depende de la frecuencia. EJE PARALELO 0.5mmLateral: distancia focal (profundidad). EJE PERPENDICULAR 2-5mmElevacional: DISEO altura(curvo)

Determinantes: frecuencia y distancia focal.Resolucin

La resolucin de una imagen se definecomo la capacidad para discriminar dospuntos muy prximos como independientesLas frecuencias altas mejoran la resolucinaxial y sta permanece constante alo largo del eje axial de todo el haz de ultrasonidos.Resoluciones axiales tpicas sesitan en el rango de 0,5 mm.

7b). Al contrario que en la resolucin axial,la resolucin lateral vara con la profundidadde exploracin (a medida que vara ladivergencia del haz de ultrasonidos). Resolucioneslaterales tpicas en transductoresno enfocados se sitan en torno a 2-5 mm.En el caso de la ecografa, las frecuenciasms comnmente empleadas se sitan entre2 y 10 MHz, lo que nos permitira estudiarestructuras que se siten hasta 2-25 cm deprofundidad en el cuerpo del paciente

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Efecto DopplerCuando un flujo se acerca al transductor la onda reflejada es mayor, lo contrario ocurre cuando se alejaMuestran estructuras en movimiento en una gama de color.Mediante un cdigo de color se indica velocidad y direccin de flujo.Flujo se acerca a la sonda: ROJOFlujo se aleja de la sonda: AZULNo detecta flujo cuando es perpendicular al haz de ultrasonido.

14ProfundidadGanancia Frecuencia FocoDoppler

Imagen US: OptimizacinProfundidadProfundidad : mayor profundidad visn ms panormica menor resolucin

TCGGanancia: balance de grises de la pantalla, permitiendo una imagen ms clara o ms oscura independiente de la profundidadFrecuencia: alta baja longitud: (7.5 13MHZ) mejor resolucin, poca profundidadFrecuencia alta : < 3cm de profundidad: Plexo interescalenico, nervios o vasos superficialesMedia: 5 10 MHZ: Estructuras de 3 6cm profundidad : Infraclavicular, ciaticoBaja: