El documento describe las propiedades básicas del ultrasonido, incluyendo su velocidad, frecuencia y longitud de onda. Explica cómo el ultrasonido interactúa con los tejidos a través de la reflexión, dispersión, transmisión y atenuación. También describe los diferentes tipos de resolución del sistema de ultrasonido y las características del haz de ultrasonido como la zona cercana, el punto focal y la zona lejana.

1. BASES FISICAS DEL ULTRASONIDO Lic. TM Gloria Milagros Lloclla D.

2. ¿Qué es el ultrasonido? El sonido es una onda mecánica que viaja en linea recta Requiere de un medio para transmitirse El ultrasonido es una onda con una frecuencia que supera los 20,000 Hz

3. Propiedades de las ondas sónicas Velocidad Frecuencia Longitud de Onda Amplitud

4. Velocidad (v) Es la rapidez con la cual viaja la onda a través de un medio Unidad de medida: cm/segundo La velocidad del sonido es determinada por la densidad del medio: Velocidad promedio en el cuerpo : 1540m/s

5. Frecuencia (ƒ) Es el número de ciclos en una unidad de tiempo (ciclos/segundo) Kilohertz (kHz) = 1,000 ciclos/segundo Megahertz (MHz) = 1,000,000 ciclos/s Hertz = 1 ciclo por segundo Rango de Frecuencia del ultrasonido : 2-13 MHz

6. Longitud de Onda (  ) Longitud del espacio ocupado por una onda Distancia

7. Velocidad, Frecuencia y Longitud de Onda A velocidad constante, si la frecuencia aumenta, la longitud de onda disminuye Frecuencias y longitudes de onda conocidas 2.25 MHz = 0.6 micrones 5.0 MHz = 0.31 micrones 10 MHz = 0.15 micrones V= ƒ 

8. Amplitud La altura o intensidad en un determinado tiempo Representado por la altura de la onda La amplitud o intensidad decrece con el incremento de profundidad Altura

9. Ultrasonido Pulsado Método Pulso-Eco el transductor produce pulsos de ondas us Estas ondas viajan dentro del cuerpo e interactuan con varios órganos Las ondas reflejadas regresan al transductor y son procesadas por el equipo La imagen es representada en el monitor

10. Interacción del Ultrasonido con los tejidos Reflexión Scattering Transmisión Atenuación

11. Reflexión Ocurre en una superficie o interface entre dos tejidos adyacentes Es causada por la diferencia de impedancia acústica (z) entre dos tejidos A mayor impedancia acústica entre dos tejidos, mayor reflexión Z= densidad x velocidad

12. Reflexión A mayor impedancia acústica entre dos tejidos, mayor reflexión Si no hay diferencia de impedancia acustica, no hay reflexión La imagen ultrasónica es formada de los ecos reflejados Tx

13. Scattering Redirección de la onda en varias direcciones Causado por la interacción con pequeños reflectores o interfaces rugosas sólo una porción de la onda retorna al transductor

14. Transmisión No todas las ondas son reflejadas, hay algunas ondas que siguen viajando dentro del cuerpo Estas ondas son reflejadas por estructuras más profundas Tx

15. Atenuación A medida que la onda se profundiza, se hace más débil La amplitud de la onda decrece a medida que se profundiza

16. Gol del sistema de ultrasonido El ultrasonido permite diferenciar tejidos muy semejantes como tejidos disímiles

17. esto depende de: Capacidad de resolución del sistema: R. Axial /lateral R. Espacial R. De contraste R. Temporal

18. esto depende de: Formación del haz emisor y receptor Poder de procesamiento habilidad para capturar, preservar y visualizar la información

19. Tipos de resolución: Resolución axial: capacidad para distinguir dos puntos que están a lo largo del eje del haz de US. La longitud de onda afecta la R.A.

20. Tipos de resolución: Resolución lateral: Capacidad para distinguir dos puntos que están perpendiculares al eje del haz de US. La amplitud del haz afecta la R.L.

21. Tipos de resolución: Resolución Espacial También llamada Resolución de detalle Es la combinación de la resolución Axial y Lateral Algunos prefieren usar este término

22. Tipos de resolución: Resolución de Contraste Capacidad para distinguir dos objetos adyacentes que tienen diferentes intensidades

23. Tipos de resolución: Resolución Temporal Capacidad para distinguir eventos rápidos como una secuencia También conocido como “frame rate” (cuadros por segundo)

24. EL HAZ DE SONIDO Lic. TM Gloria Milagros Lloclla D.

25. Enfocamiento mecánico Es efectuado por un cristal convexo o un lente acústico para cada elemento. Es usualmente aplicado a los Tx mecánicos Puede mejorar la resolución lateral lateral por limitación del ancho de haz sónico

26. Enfocamiento electrónico En transmisión En recepción

27. Enfocamiento en transmisión Lograda por una descarga de un grupo de elementos con un pequeño tiempo de retardo (nanosegundos) entre todos los elementos del grupo La onda generada por cada elemento del grupo llega a un punto específico en el espacio, resultando un haz enfocado. Este enfocamiento puede mejorar la resolución lateral y crear varias zonas focales

28. Enfocamiento en transmisión El enfocamiento en transmisión multizona hace que los “frame rate” o cuadros por segundo sean lentos. Si el frame rate es muy lento, se produce una fluctuación de la imagen que provoca una distorsión fácilmente observable.

29. Enfocamiento en recepción El enfocamiento en recepción se realiza por un retardo electrónico de las señales que van a la computadora del equipo.

30. El haz de sonido El haz de sonido es la energía acústica emitida por el transductor. Puede emitirse como una onda pulsada o continua El prinicpio de Huygens formula que el haz resultante es una combinación de los sonidos procedentes de diferentes fuentes (olas) en la superficie del transductor Estas olas por el fenómeno de interferencia (construyen y destruyen) forman el haz de sonido

31. El haz de sonido Interferencia constructiva Las ondas están en fase produciendo un incremento de la amplitud Interferencia destructiva Las ondas no están en fase produciéndose una disminución de la amplitud o “cero” de amplitud., esto sucede si la onda fuera de fase cancela completamente a otra.

32. El haz de sonido El haz de sonido está compuesto por: Zona cercana (campo cercano o zona de Fresnel) Punto focal Zona lejana (campo lejano o zona de Fraunhofer)

33. El haz de sonido Transductor Zona focal Punto focal longitud focal Zona lejana Diámetro del haz = diámetro de la superficie del Tx.

34. Zona cercana Es la porción del haz en la cual el diámetro del haz decrece a medida que la distancia del transductor aumenta hasta llegar al diámetro más pequeño permitido Al final de esta zona el diámetro del haz es igual a la mitad del diámetro del transductor La longitud de la zona cercana está relacionada con la frecuencia del transductor, a mayor frecuencia, mayor longitud del campo cercano.

35. Punto focal, zona focal Es el punto en el cual el haz llega a su menor diámetro y es la de mejor resolución La zona focal es la zona comprendida alrededor del punto focal (hacia la zona cercana y hacia la zona lejana equidistantemente. Muy frecuentemente es dos veces el diámetro alcanzado en el punto focal hacia ambos lados.

36. Zona lejana Es la porción del haz posterior al punto focal o posterior a la zona cercana en la cual el diámetro del haz aumenta a medida que la distancia desde el transductor aumenta también. A una distancia dos veces mayor que la longitud de la zona cercana, el diámetro del haz es igual al diámetro de la superficie del transductor.

37. Zona lejana La divergencia del haz es inversamente proporcional al diámetro del cristal y a la frecuencia. Si el piezoelemnto es más grande y de alta frecuencia, el ángulo de divergencia en la zona lejana es menor.