BASES FÍSICAS ULTRASONIDO

Ultrasonografía (US)

Técnica de diagnóstico médico basada en acción de ondas de ultrasonido

Imágenes obtenidas por procesamiento de haces ultrasónicos (ecos) reflejados por estructuras corporales

Sonido

Sensación producida en oído por onda mecánica de vibración de cuerpo elástico y propagada por un medio material

Ondas de sonido

Transmisión de energía y requieren materia para su transmisión

Ultrasonido

Serie de ondas mecánicas por vibración de un cuerpo elástico (cristal piezoeléctrico) y propagadas por un medio material (tejidos corporales)

Frecuencia

20,000 ciclos/segundo o 20 kilohertzios (20 KHz)

Principios físicos

Creación de la imagen

Ecografía Doppler

Orientación y señalamiento de las imágenes

Artefactos

Sonoanatomía

Tejidos sonográficamente

Tendones

Vainas tendinosas

Ligamentos

Cápsula articular

Entesis

Músculos

Cartílago articular

Fibrocartílago

Cartílago hialino

Nervios

Grasa

Cojinetes grasos

Hueso

Bursas

Piel

Tipos de artefactos

Artefactos de sombra

Artefacto de lóbulos laterales o por ángulo crítico

Artefacto de reforzamiento posterior

Artefactos de múltiple reflexión de ecos

Artefacto en espejo

Artefacto de cola de cometa

Artefacto por refracción

Artefacto de anisotropía

Artefacto por ruido eléctrico

Artefacto de movimiento

Artefacto de color en estructuras no vasculares

Conclusión

Ecografía

Técnica de diagnóstico por imagen para evaluar los tejidos blandos.

Procedimiento seguro, no invasivo, no usa radiaciones ionizantes, no produce efectos biológicos adversos

Imágenes ecográficas macroscópicas de cortes anatómicos

Con suma de cortes se obtiene idea tridimensional del tamaño, forma y estructura de los órganos.

Fundamentos físicos

Ultrasonidos(US)

Efecto piezoeléctrico

Interacción de ultrasonidos con tejidos orgánicos

Resolución

Tipos de formatos de imagen

Transductores

Frecuencia

Patrones ecográficos

Artefactos

Condiciones prácticas

Interpretación

Ondas de sonido con frecuencia superior a la audible por el oído humano, por encima de 20.000 Herzios (Hz)

Ondas longitudinales

Período

Tiempo que tarda en completarse un ciclo

Amplitud

Velocidad

Altura de la onda, medición de intensidad o volumen del sonido

Es el medio que el sonido esté atravesando (aire 331 mis; tejidos blandos 1540 mis).

Frecuencia

Longitud de onda

Número de períodos o ciclos por segundo.

1 ciclo/seg = 1 Herzio (1 Hz)

1 millón de ciclos/seg=1 millón de Herzios (1MHz)

Distancia que recorre la onda durante un ciclo o período.

US diagnósticos generados en un dispositivo llamado transductor

Contiene cristales con propiedades piezoeléctricas

Al someterse a una corriente eléctrica alterna, vibran y emiten ultrasonidos de una frecuencia característica

Cristales transforman energía eléctrica en mecánica y viceversa

Atenuación en ecografía es disminución de intensidad de ondas de US que se produce al atravesar tejidos orgánicos

Se produce a razón de 1dB/cm/MHz(

Mayor frecuencia (MHz), mayor atenuación.

Causas de atenuación

Reflexión

Refracción

Dispersión

Absorción

Cambio de dirección de ondas ultrasónicas

Energía absorbida por tejidos y convertida en calor

TGC o Time Gain Compensation

Ondas pasan de un tejido a otro de diferente densidad

Cambio de dirección de ondas ultrasónicas

Capacidad de ecógrafo de compensar atenuación amplificando ecos procedentes de interfases lejanas y obtener imágenes homogéneas

Capacidad del ecógrafo de distinguir dos interfases cercanas

Componentes

Resolución axial

Resolución lateral

Dirección del haz de US por la longitud de onda

Anchura del haz, tamaño de cristales en el transductor

Modo A (Amplitud)

Modo B (Brillo)

Modo M (Movimiento)

Un solo haz de US y la información recogida es representada en gráficas

Un solo haz de US, se obtienen imágenes unidimensionales en movimiento

Múltiples haces emitidos secuencialmente y se obtienen imágenes bidimensionales en movimiento

Elegir frecuencia y tipo de transductor depende del órgano a explorar.

Tipos

Lineales

Sectoriales

Emiten haces divergentes de US, obteniéndose una imagen en abanico

Ventajas

Desventaja

Campo muy reducido

Superficie de contacto es mínima, de gran utilidad para dirigir los US

Cristales piezoeléctricos en línea que emiten haces paralelos de US, se obtiene una imagen rectangular.

Ventaja

Desventaja

Necesitar gran área de contacto

Imagen amplia del campo cercano

Mayor frecuencia, menor profundidad que alcancen los US (mayor atenuación)

Mayor resolución o definición de imagen

Ecogenicidad

Entre más intenso sea el eco reflejado por una determinada estructura, más brillante aparecerá en imagen

Descripción de imágenes ecográfica
(escala de grises)

Hiperecogénico, hiperecoico

Hipoecogénico, hipoecoico:

Anecogénico, anecoico

Reflexión de US (escasa o nula transmisión)

Blancos (gas, hueso)

Reflexión media (transmisión media)

Gris (tejidos blandos)

Ausencia de ecos por no producirse reflexión de US (transmisión completa)

Negro (líquidos)

Imágenes que aparecen en monitor, que no corresponden con ecos generados por estructuras reales

Tipos

Sombra acústica

Sombra lateral

Refuerzo posterior

Reverberación

Artefacto especular

Se forma por detrás de una estructura que bloquea el paso de los US, como gas y hueso

Se observar lateral y distal a estructuras llenas de líquido (vesícula biliar,estructuras quísticas)

US pasan a través de una estructura que los transmite perfectamente

Ecos de gran amplitud reflejados de nuevo a nivel del transductor y vuelven a entrar en el paciente

Haz de US a través del hígado hacia el diafragma, se observa una proyección del hígado dentro del tórax

Ultrasonido utiliza técnica del eco pulsado

Pulsar eléctricamente un cristal y emitir un haz ultrasónico

Saber diferenciar los ecos reales y artefactos

Se deben valorar

Tamaño

Situación

Forma

Estructura de los diferentes órganos

Imágenes ecográficas formadas por una matriz de elementos fotográficos

Imágenes en escala de grises

Producidas por la visualización de los ecos regresando al transductor como elementos fotográficos (píxeles) variando en brillo en proporción a la intensidad del eco.

Transductor se coloca en superficie corporal del paciente a través de capa de gel para eliminar aire

Circuito transmisor aplica pulso de pequeño voltaje a los electrodos del cristal transductor

Vibra y transmite un haz ultrasónico de corta duración, se propaga dentro del paciente, es reflejado y transmitido por tejidos que encuentra a su paso

Energía reflejada regresa al transductor y produce vibraciones en el cristal, se transforman en corriente eléctrica por el cristal y son amplificadas

Circuito receptor determinar amplitud de onda sonora de retorno y el tiempo de transmisión total

Amplitud de onda sonora de retorno determina la gama o tonalidad de gris

Ecos débiles dan una sombra negra

Ecos potentes dan una sombra blanca

Técnica rápida y adecuada en evaluación enfermedades del sistema musculoesquelético

Principio básico

Observación de frecuencia de un haz ultrasónico se altera cuando se encuentra con un objeto en movimiento

Tipos

Doppler color

Doppler de poder

Información relacionada con velocidad y dirección del flujo, en un espectro codificado en color

Información relacionada con la amplitud de la señal Doppler

Características de agudeza visual

Detalle

Contraste

Bases técnicas

Agua (elemento orgánico), transmite mejor ultrasonidos y produce imagen ultrasonográfica anecoica (negra)

Alta frecuencia (7 a 20 MHz)

Para estructuras anatómicas localizadas superficialmente (tendones, ligamentos y pequeñas articulaciones)

Un tejido se observar con mejor definición ecográfica si el haz ultrasónico incide de forma perpendicular a las interfases del tejido

Convexo virtual

Equipamiento de ecógrafo para simular una sonda convexa

Electrónicamente amplían el campo de visión

Estructuras anatómicas exploradas sean documentadas

Hallazgos patológicos documentados en planos ortogonales (longitudinal y transversal)

Marcar en la imagen el nombre y el lado de la estructura explorada

Señalar estructuras anormales por medio de flechas u otros símbolos, que facilita su identificación por el médico no especialista.

Empleo de cursores se miden las estructuras o zonas de interés en dos ejes (longitudinal y transversal)

Estas mediciones aparecerán a un costado o al pie de la imagen con las unidades de medida utilizadas

Zonas focales son áreas de mayor definición dentro de la imagen general

Son movibles y variables en número

Operador decide cuantos focos requiere y dónde ubicarlos (zonas de máximo interés)

Ecogenicidad de los tejidos puede variar con la frecuencia del transductor

Patrón fibrilar

Examen longitudinal conjunto de líneas hiperecoicas delgadas, paralela, con una trayectoria recta, agrupadas a todo lo largo y ancho del tendón

Patrón longitudinal fibrilar

Examen transversal, con estructura oval o redondeada, hiperecoica, bien limitada

Capa o anillo anecoico que rodea la estructura tendinosa, su grosor de 1 a 2 mm

Bandas paralelas hiperecoicas, localizadas cerca de las superficies óseas, apariencia aplanada e irregular

Zonas con alta anisotropía

En presencia de patología, hipertrofia o sinovitis es fácilmente detectable

En pluma de ave

Moteada-longitudinales

En cielo estrellado-transversales

Hiperecoica y homogénea

Capa hipoecoica con estrías hiperecoicas, áreas hipoecoicas es grasa subcutánea y tejido conectivo laxo, estrías curvilíneas hiperecoicas a septos fibrosos.

Capa homogénea anecoica o hipoecoica que cubre la superficie ósea articular

Patrón fascicular

Hipoecoicos (fibras continuas, largas y sin interdigitaciones), margen o borde hiperecoico paralelo de epineuro

Hiperecoicos y hipoecoicos

Línea o banda hiperecoica de 1.5 a 4 mm de grosor

Reflejan la superficie del hueso y no penetran en él

Línea hipoecoica de 1 a 2 mm de espesor

Degradan la imagen y reducen su valor diagnóstico

Facilitan el diagnóstico o la localización de una estructura

Haz ultrasónico choca contra una interfaz muy reflejante y pasa poco o ningún sonido a través del reflector

Intensidad de ecos regresan al transductor disminuye a mayor profundidad de los tejidos examinados

Haz ultrasónico contacta la interfase en un ángulo muy oblicuo

Energía ultrasónica presenta reverberaciones en el mismo tejido y presentarse por la reflexión de múltiples ecos entre el transductor y el tejido subcutáneo o las facias musculares

Sonido rebotado dentro del cuerpo y resulta la formación de una imagen fantasma o en espejo

Producido por reverberaciones pequeñas dentro de un cúmulo de burbujas de aire de reflectores muy juntos

Producción de imágenes de estructuras reales en localización falsa

Un material anisotrópico demuestra diferentes propiedades, depende de la dirección de medición

Cuando se produce un movimiento la imagen se torna borrosa, limitando su valor diagnóstico

Cine-loop

Operador puede regresar manualmente las imágenes y observar los últimos cuadros antes de que se presentara el artefacto

Áreas de baja ecogenicidad

Interferencia electromagnética de transformadores de alto voltaje y otros equipos degradan la calidad y nitidez de la imagen

La ecografía ofrece considerables ventajas sobre otras técnicas de imagen. El examen en tiempo real muestra la imagen en movimiento de las distintas estructuras y permite valorar su capacidad funcional

La ecografía tiene fundamentalmente dos limitaciones: La primera, es la imposibilidad de examinar el hueso subcortical, sólo es posible estudiar lesiones del hueso cortical y del periostio. En segundo lugar, su precisión diagnóstica depende de la experiencia del explorador

En lo personal pienso que el ultrasonido es un estudio de gran ayuda en la practica medica, mas sin embargo no se debe abusar del uso de ellos porque podrían causar daño.
Este estudio presenta varias desventajas en las cuales se encuentra el hecho de que ciertas estructuras no se pueden explorar por este método, aunque tal vez con el tiempo y con el avance de la tecnología esto pueda que cambie.

Referencia bibliográfica extra:
Dr. Frenk, J. (2005). Guía Tecnológica No. 18: Ultrasonido, Sistema de Imaginología. Recuperado en Febrero 21, 2022, de Centro Nacional de Excelencia Tecnológica en Salud Sitio web: http://www.cenetec.salud.gob.mx/descargas/biomedica/guias_tecnologicas/18gt_ultrasonido.pdf

Realizado por: Galicia Hernández Jenifer 602

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