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Introducción a la Ultrasonografía Bidimensional
Dr. Arturo Contreras Cisneros
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“Historia de la Ultrasonografía”
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Historia del Ultrasonido
l Hace 60 años, la imagen médica se basaba en Rx. y de Radionúclidos
l Existían pocas imágenes de ultrasonidos (Ginecología, Hígado, etc.)
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Historia del Ultrasonido
l Actualmente el ultrasonido es el segundo método de diagnóstico por imagen más usado, después de los Rx
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Historia del Ultrasonido
l Sonografía proviene del inglés sonography
l A los médicos se les denomina sonólogos del inglés sonology
l Ecografía: Tipo de afasia en que el paciente puede copiar escritos, pero no puede expresar sus propias ideas
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Historia del Ultrasonido
l El sonido es el resultado de ondas vibratorias
l Se propaga preferentemente en el medio líquido
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Historia del Ultrasonido
l Rango Audible: Varía entre el rango de frecuencia de 16 a 20000 ciclos/seg
l Infrasonidos: Rango menor de estas frecuencias (No Audible)
l Ultrasonidos: Rango mayor a estas frecuencias, y varían con fines diagnósticos de 1 a 20 MHz
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Lázaro Spallanzani
l Monje italiano y Científico
l Publicó en 1794 la primera teoría sobre el vuelo del murciélago
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Emisor Natural: Murciélago
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Emisor Natural: Delfín
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Jurine
l Repitió el experimento de Spallanzani 4 años después
l Demostró la plena capacidad de orientación del murciélago, aún sin ver
l Constató el deterioro si se le ocluían los oídos
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Pierre Curie
l Físico francés que descubrió en 1880 el efecto piezoeléctrico, junto con su hermano Jacques
l Sentaron las bases físicas para la ecografía actual
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Efecto Piezoeléctrico
l Piezoelectricidad: Del griego piezein (“estrujar o apretar”)
l Es un fenómeno presentado por determinados cristales, que al ser sometidos a tensiones mecánicas, adquieren una polarización eléctrica en su masa, apareciendo una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie
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Efecto Piezoeléctrico
l Este fenómeno también se presenta a la inversa, esto es, se deforman bajo la acción de fuerzas internas al ser sometidos a un campo eléctrico
l El efecto piezoeléctrico es normalmente reversible: Al dejar de someter los cristales a un voltaje exterior o campo eléctrico, recuperan su forma
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Efecto Piezoeléctrico
l La Piezoelectricidad es la base fundamental de los transductores para generar y detectar energía sónica
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Efecto Piezoeléctrico
l Los materiales piezoeléctricos son cristales naturales o sintéticos
l Materiales naturales: Cuarzo y Turmalina, y algunas cerámicas
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Silbato de Galton
l Francis Galton, 1883 l Frecuencia de 23000
hz l Control de perros l No audible para el
humano
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Sonar
l 1912 Titanic colisiona con un iceberg. l Invención de las sondas acústicas (primera
aplicación práctica del ultrasonido) l Aplicación militar de las sondas acústicas. l 1916 Chilkowsky localiza y pone al alcance de
las cargas de profundidad a los submarinos alemanes
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Paul Langevin
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Sonar
l 1917, Paul Langevin, físico francés, fue comisionado por su gobierno durante la Primera Guerra Mundial para desplegar un dispositivo capaz de localizar submarinos
l En cooperación con científicos británicos y estadounidenses, construyó las bases del mundialmente conocido SONAR (Sound Navegation and Ranging)
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Sonar
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Energía Sónica en la Industria
l 1928 S.Y.Sokolov, físico soviético, primero en utilizar la energía sónica en la industria
l 1940s, Firestone, ingeniero estadounidense desarrolló el Reflectoscopio, en el cual el mismo transductor recogía los ecos que regresaban en un intervalo generado entre dos pulsos (control de calidad del acero y otros materiales de construcción)
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Reflectoscopio
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Karl T. Dussik
l Neurólogo austriaco. l 1942 introduce por
primera vez la exploración por ultrasonidos en medicina
l Hipersonogramas intracraneales
l Hiperfonografía del cerebro
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Modo A
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Historia del Ultrasonido
l 1947, Dr. Douglas Howry detectó estructuras de tejidos suaves por ultrasonido
l 1949, se publicó una técnica de ecos pulsados para detectar cálculos y cuerpos extraños intracorpóreos
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Historia del Ultrasonido
l En 1951 hizo su aparición el Ultrasonido Compuesto, en el cual un transductor móvil producía varios disparos de haces ultrasónicos desde diferentes posiciones, y hacia un área fija
l Los ecos emitidos se registraban e integraban en una sola imagen
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Historia del Ultrasonido
l Se usaron técnicas de inmersión en agua con toda clase de recipientes: una tina de lavandería, un abrevadero para ganado y una torreta de ametralladora de un avión B29
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Historia del Ultrasonido
l 1952 Dr. Tanaka y Dr. Toshio Wagai, reportan hematomas y tumores cerebrales
l Posteriormente presentaron aplicaciones en la detección de colelitiasis y patología de la glándula mamaria
l Universidad de Osaka, Dr. S. Oka, imágenes de abdomen, en equipo con compartimiento de agua, imágenes de calidad diagnóstica
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Modo M
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Modo M
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Modo M
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Historia del Ultrasonido
l En 1957, Dr. Donald y Tom Brown, ingeniero, construyeron un scanner de contacto bidimensional, evitando así la técnica de inmersión
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Historia del Ultrasonido
l Tomaron fotos con película Polaroid y publicaron el estudio en 1958
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Historia del Ultrasonido
l EN 1957, el Dr. Donald inició los estudios obstétricos a partir de los ecos provenientes del cráneo fetal. En ese entonces se desarrollaron los cálipers (cursores electrónicos)
l En 1959, Satomura reportó el uso, por primera vez, del Doppler ultrasónico en la evaluación del flujo de las arterias periféricas
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Historia del Ultrasonido
l En 1960, Donald desarrolló el primer scanner automático, que resultó no ser práctico por lo costoso
l En 1960, Howry introdujo el uso del Transductor Sectorial Mecánico (hand held scanner)
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Historia del Ultrasonido
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Historia del Ultrasonido
l En 1962, Homes produjo un scanner que oscilaba 5 veces por segundo sobre la piel del paciente, permitiendo una imagen rudimentaria en tiempo real
l En 1963, un grupo de urólogos japoneses reportó exámenes ultrasónicos de la próstata, en el AMODE
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Historia del Ultrasonido
l En 1964 apareció la técnica Doppler para estudiar las carótidas, con gran aplicación en Neurología
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Historia del Ultrasonido
l En 1965 La firma austriaca Kretztechnik se asocia con el oftalmólogo Dr. Werner Buschmann, fabricó un transductor de 10 elementos dispuestos en fase, para examinar el ojo, sus arterias, etc.
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Historia del Ultrasonido
l En 1966, Kichuchi introdujo la "Ultrasonocardiotomografía sincronizada", usada para obtener estudios en 9 diferentes fases del ciclo cardiaco, usando un transductor rotatorio y una almohada de agua
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Historia del Ultrasonido
l En 1967, se inicia el desarrollo de transductores de AMODE para detectar el corazón embrionario, factible en ese entonces a los 32 días de la fertilización
l En 1968, Sommer reportó el desarrollo de un scanner electrónico con 21 cristales de 1.2 MHz, que producía 30 imágenes por segundo y que fue realmente el primer aparato en reproducir imágenes de tiempo real, con resolución aceptable
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Historia del Ultrasonido
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Historia del Ultrasonido
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Historia del Ultrasonido
l En 1969 se desarrollaron los primeros transductores transvaginales bidimensionales, que rotaban 360 grados y fueron usados por Kratochwil para evaluar la desproporción cefalopélvica. También se inició el uso de las sondas transrectales
l En 1970 Kratochwill comenzó la utilización del ultrasonido transrectal para valorar la próstata
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Historia del Ultrasonido
l En 1971 la introducción de la escala de grises marcó el comienzo de la creciente aceptación mundial del ultrasonido en diagnóstico clínico
l 1977 Kratochwil combinó el ultrasonido y laparoscopia, introduciendo un transductor de 4.0 MHz a través del laparoscopio, con el objeto de medir los folículos mediante el AMODE. La técnica se extendió hasta examinar vesícula, hígado y páncreas
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Historia del Ultrasonido
l En 1982 Aloka anunció el desarrollo del Doppler a color en imagen bidimensional
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Historia del Ultrasonido
l En 1983, Aloka introdujo al mercado el primer equipo de Doppler a color que permitió visualizar en tiempo real y a color el flujo sanguíneo
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Historia del Ultrasonido
l Desde entonces el progreso del ultrasonido ha sido muy lento, pese a estar ligado a los computadores, lamentablemente aún no se ha generalizado su unión a las telecomunicaciones (telesonografía)
l Se han digitalizado los equipos mejorando notablemente la resolución de la imagen, pero se han desaprovechado los beneficios de la digitalización
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Historia del Ultrasonido
l Aunque ya se obtienen imágenes tridimensionales, el empleo de tal tecnología ha sido desaprovechado pues se ha limitado a usos puramente "estéticos" para estimular a las madres a ver sus hijos en tercera dimensión, pero esta tecnología se debe aprovechar para mejorar el diagnóstico
l Lo mismo pasa con la tecnología de 4ª dimensión
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Imagen Tridimensional