Fisica de Ultrasonido
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FISICA DE ULTRASONIDO
MR1 ALEJANDRA SOSA
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ULTRASONIDOS • Cualquier sonido con la frecuencia mas alta del rango normal de audición humana
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1793: vuelo de murciélagos Griffin y Galambos1938: demostraron emisión de ultrasonidos del murciélago
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Francis Galton
1822 - 1911
187623.000Hz
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Alexander Belm Viena 1912 Reginald Fessenden
Canadá 1914SONAR de baja frec.
SONAR: generador de ultrasonidos para localizar submarinos
HIDROFONO (alta frecuencia) Langevin-Chilowsky
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Neurologist/ psychiatrist at the University of Vienna, Austria, who had begun experiments in the late 1930s, was generallly regarded as the first physician to have employed ultrasound in medical diagnosis.
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Universidad de Colorado en Denver
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William Wright
Ralph Meyerdirk
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ONDAS SONORAS
Son vibraciones o estímulos mecánicos que requieren de un medio deformable para su propagación
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BASES FISICAS DEL ULTRASONIDO
FENOMENO PIEZOELECTRICO (1880)
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Principios físicos• Ultrasonido: ondulatorio. Frecuencia no audible: 2.5-15 MHz
Frecuencia: 2.5-15 mHzVelocidad: 1,540 m/sec
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Principios físicosDensidad y velocidad de propagación en diferentes tejidos:
Tejido
Velocidad(m/s)
Densidad(g/cm2)
Grasa 1.470 0,97Músculo 1.568 1,04Hígado 1.540 1,055Cerebro 1.530 1,02Huesos 3.600 1,7
Agua (20°C) 1.492 0,9982Aire 331 0,0013
Frecuencia: 2.5-15 mHzVelocidad: 1,540 m/secAbsorción: 1dB/MHz cm
Impedancia
Z = D x V
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Principios físicosGeneración de una onda de ultrasonido
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Principios físicosGeneración de una onda de ultrasonidoReflexión y refracción
a. Especularb. Difusac. Scattering
1. Amplitud mode (A)2. Brightness (B) mode3. Motion (M) mode
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Principios físicosAbsorción y Atenuación
Tejido Absorción (dB/cm a 1
MHz)Grasa 0,6Músculo 2Hígado 0,7Cerebro 1Huesos 4-10Agua (20°C)
0,002
Generación de una onda de ultrasonido
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Principios físicosGeneración de una imagen de ultrasonidoTransductores
circonita de plomo con titanio
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ECÓGRAFO• Generador• Transductor o
sonda• Convertidor• Memoria gráfica• Monitor
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Generación de una imagen de ultrasonido
• Un circuito transmisor aplica un pulso eléctrico de pequeño voltaje a los electrodos del cristal piezoeléctrico.
• Éste empieza a vibrar y transmite un haz ultrasónico de corta duración, el cual se propaga dentro del paciente, donde es parcialmente reflejado y transmitido por los tejidos o interfaces tisulares que encuentra a su paso.
• La energía reflejada regresa al transductor y produce vibraciones en el cristal, las cuales son transformadas en corriente eléctrica por el cristal y después son amplificadas y procesadas para convertirse en imágenes.
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Doppler color
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Doppler Power (PDI)
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Doppler pulsado
Arteria Vena
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Ecogenicidad de los tejidos
Tejido Deformabilidad Textura Anisotropía
Venas Sí, compresible Anecoico NoArterias Pulsátil Anecoico No
Grasa Sí, cambia de forma
Hipoecoico con líneas hiperecoicas irregulares
No
Músculos Cambia de forma
Heterogéneo (Líneas hiperecoicas dentro de tejido hipoecoico)
No
Tendones Hiperecoico- Artefacto: hipoecoico Sí
Hueso NoLíneas hiperecoicas con sombra hipoecoica
No
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Artefactos de la imagen
Sombra acústica posterior
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Artefactos de la imagen
Refuerzo acústico
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Artefactos de la imagen
Reverberación- cola de cometa