BASES_FISICAS_DE_ULTRASONOGRAFIA_ FINAL[1].pptx

Bases físicas de
ultrasonografía
R2A ORTIGOZA ESTRADA ANDREA
R1A SANCHEZ BRITO SEBASTIAN

En el siglo VI a. C. Pitágoras describió la armónica
de los instrumentos de cuerda, que estableció las
características únicas de las ondas sonoras.
En 1912 se realizó el primer experimento en el que
se utilizó el ultrasonido, en la búsqueda del naufragio
del Titanic. En la Segunda Guerra Mundial se
desarrolló el SONAR (sound navigation and ranging).
Después de la guerra el Dr. Douglas Howry aplicó
esta tecnología a la medicina, pero hasta el
descubrimiento y aplicación del modo B no se
difundió su uso en el diagnóstico médico. El siguiente
gran avance ocurrió en 1974 con la llegada de la
imagen en escala de grises.
US con fines diagnósticos finales de la
década de los cuarenta
Michael Mayette, Paul K. Mohabir. Ecografía a pie de cama, Segunda edición. Capítulo 2. Física y modos de los ultrasonidos, Página 7-20. 2020 Elsevier España.

Ultrasonografía
Angélica Vargas, Luis M Amescua-Guerra, Me. Araceli Bernal. Principios físicos básicos del ultrasonido, sonoanatomía del sistema musculoesquelético y artefactos ecográficos. Acta Ortopédica Mexicana
2008; 22(6): Nov.-Dic: 361-373
• Técnica de diagnóstico médico
basada en la acción de ondas de
US.
• Las imágenes se obtienen
mediante el procesamiento de
los haces ultrasónicos reflejados
por las estructuras corporales.

Sonido
Vibración que se propaga como una onda
acústica, a través de un medio de
transmisión como un gas, líquido o sólido.
Es el resultado del recorrido de la energía
a través de la materia en forma de una
onda que produce alternativamente los
fenómenos de compresión y rarefacción
2008; 22(6): Nov.-Dic: 361-373

Ultrasonido
Serie de ondas mecánicas, longitudinales,
originadas por la vibración de un cuerpo elástico
(cristal piezoeléctrico) y propagadas por un medio
(tejidos corporales) cuya frecuencia supera a la del
sonido audible por el humano: 20,000
ciclos/segundo o 20 kilohertzios (20 KHz).
2008; 22(6): Nov.-Dic: 361-373

Principios
Utiliza la técnica del eco
pulsado; pulsar
eléctricamente un cristal y
emitir un haz ultrasónico.
Las ondas sonoras son
emitidas por el material
piezoeléctrico,
principalmente cerámica
sintética (circonato titanato
de plomo [PZT]), contenido
en sondas (transductores)
de ultrasonidos.
Cuando este material se
expande y contrae con
rapidez, se producen
vibraciones en el material
adyacente y se generan las
ondas de sonido

Las propiedades mecánicas del material
piezoeléctrico determinan el rango de frecuencias
de las ondas de sonido producidas.
Las ondas se propagan a través
de los medios mediante la
creación de rarefacciones y
compresiones del espacio
existente entre las partículas

Efecto piezoeléctrico
inverso
Efecto piezoeléctrico
directo
La señal eléctrica es analizada por un
procesador y en función de la amplitud
de la señal recibida, se muestra una
imagen en escala de grises en la
pantalla.
Parámetros clave de las ondas de us:
frecuencia, la longitud de onda,
la velocidad, la potencia y la
intensidad.
•Proceso de creación de tensión mecánica
por aplicación de una señal eléctrica sobre
un material piezoeléctrico
•La generación de una señal
eléctrica a partir de la tensión
mecánica del material
piezoeléctrico,
•+ Sondas
ecográficas
producen ondas
de US por EPI
•+ Ondas de Us
reflejadas se
convierten en
señal por EPD

Rarefacción
Interacción de la energía acústica con tejido
corporal provoca que las moléculas del
tejido se alteren y la energía se transmita a
otra adyacente mediante ondas
longitudinales, las moléculas del medio de
transmisión oscilan en la misma dirección
que la onda.
2008; 22(6): Nov.-Dic: 361-373

Distancia entre dos fases consecutivas del ciclo de una
onda, se mide con las unidades de la longitud (en la
ecografía son tan pequeñas que se suelen medir en
mm)

Ultrasonido ondas sonoras a una frecuencia
superior al rango audible humano normal (>
20 kHz).
Las frecuencias en ecografía 2 y
15 MHz.
Frecuencia (f) número de ciclos de onda de sonido por
segundo y/o (Hz), es inversamente proporcional a la
longitud de onda (λ)y directamente proporcional a la
velocidad específica del sonido en un tejido determinado

Profundidad de penetración y
la resolución de la imagen
A mayor longitud de onda (es decir, a menor
frecuencia de ultrasonido), menor será la
resolución de la imagen y mayor será la distancia
que penetrará el ultrasonido en un tejido

Se utilizan frecuencias más altas en las
sondas lineales para visualizar las
estructuras superficiales, (vasos, nervios
periféricos y articulaciones)
Las frecuencias menores se emplean en
las sondas curvas y de fase o
sectoriales para visualizar las estructuras
profundas del tórax, el abdomen y la
pelvis.

Potencia e intensidad
.
La potencia media es la energía total incidente sobre
un tejido en un momento específico .
La intensidad es la concentración de potencia por
unidad de superficie (W/cm2).
Al aumentar la intensidad de una onda sonora
aumentan los desplazamientos de las partículas del
medio que atraviesa

Resolución
Es la capacidad que tiene un equipo de
ecografía para que dos puntos o interfases
muy próximas entre sí se representen como
ecos diferentes
AXIAL LATERAL VERTICAL TEMPORAL

• RESOLUCION AXIAL
• Es la distancia mínima entre dos
puntos ubicados en el eje de los rayos
emitidos por el transductor y que el
sistema puede discriminar como
diferentes y por ende graficar como
distintos.
• RESOLUCION LATERAL
• Es la capacidad de distinguir como
distintos dos puntos situados sobre un
eje perpendicular al eje de los rayos
ultrasónicos emitido por el
transductor..

La resolución vertical es una propiedad fija de
la sonda. Diferenciar objetos localizados a la
misma altura o grosor del haz de ultrasonidos.
La resolución temporal alude a la claridad o
resolución de las estructuras en movimiento.

Generación de imagén
Las ondas sonoras refractan,
dispersan, transmiten
se reflejan,
y absorben
tejidos debido a diferencias
por los
en las
propiedades físicas de estos.
La reflexión y la propagación de las ondas
sonoras a través de los tejidos dependen de la
impedancia acústica y la atenuación.

Impedancia acústica
• La impedancia acústica es la
resistencia que un medio
opone al paso de los
ultrasonidos.
• La impedancia acústica es el
producto de la densidad del
medio por la velocidad a la
que el ultrasonido lo
atraviesa.

Atenuación
Es pérdida de energía que experimenta un haz de
ultrasonidos al atravesar un medio como
consecuencia de su absorción, reflexión, refracción
y/o difusión.
La atenuación guarda directa relación con la profundidad
y con la frecuencia
La absorción es el principal determinante de la
profundidad de penetración de las ondas de
ultrasonidos. Las ondas de alta frecuencia se
absorben con más facilidad y por eso penetran menos
en comparación con las ondas de baja frecuencia.

Transductores
Aparato que transforma un tipo de energía en otro. En
ecografía, el transductor o sonda transforma energía
eléctrica en energía acústica.
La circonita de titanio de plomo es la cerámica usada
como cristal piezoeléctrico y que constituye el alma del
transductor.
Existen cuatro tipos básicos de transductores:
Sectoriales, anulares, de arreglo radial y los lineales;
difiere tan sólo en la manera en que están dispuestos
sus componentes.
Cristales piezoeléctricos naturales:
❑ Cuarzo
❑ Sales de Rochelle
❑ Turmalina
Cristales sintéticos:
PZT (titanato de circonato de
plomo)

Soni., N. and Kori, P., 2015. Point Of Care Ultrasound. 1st ed. Elsevier, pp.3-24

Rol de la anestesia regional
cirugías traumatológicas, ya que presentan dolor moderado a
severo
Cuando los pacientes reciben un BNP, se ha visto que más del 94%
de ellos tiene cero o leve dolor en el postoperatorio inmediato.
menor riesgo de complicaciones, mayor estabilidad hemodinámica
Rodríguez Cabrera, D. N., Ronquillo Saavedra, A. A., & Guerrero Cedeño, C. B. (2021). Utilidad de la ecografía en la anestesia regional. Análisis del comportamiento de las líneas de crédito a través
de la corporación financiera nacional y su aporte al desarrollo de las PYMES en Guayaquil 2011-2015, 5(2), 212–221. https://doi.org/10.26820/recimundo/5.(2).abril.2021.212-221

VENTAJAS DEL GUIADO POR ULTRASONIDO
visualización de la
anatomía de la región
de interés.
visualización continua
de la administración
de la solución
anestésica local para
garantizar una
distribución adecuada.
Posibilidad de ajustar
la posición de la punta
de la aguja según sea
necesario

ULTRASONIDO Y SONOANATOMIA
El BNP guiado por ecografía se puede desglosar en dos aspectos
fundamentales:
1. la imagen de las estructuras en el plano de corte, incluido el
nervio diana y el guiado de la aguja.
1. La comprensión y el reconocimiento de estructuras anatómicas
tridimensionales en una imagen bidimensional requiere
entrenamiento en la tecnología y el reconocimiento de patrones
de sonoanatomía.
Operater. (2018, septiembre 17). Introducción a la anestesia regional guiada por ultrasonido. NYSORA. https://www.nysora.com/es/temas/equipo/introducci%C3%B3n-anestesia-regional-guiada-
por-ecograf%C3%ADa/

Recomendaciones técnicas
Presión
• Necesaria para
minimizar la
distancia al
objetivo y
comprimir los
tejidos
adiposos
subcutáneos
subyacentes
Alineación
• Colocar el
transductor en
una posición
sobre la
extremidad (o
el tronco) en la
que se espera
que el nervio
subyacente
esté en el
campo de
visión.
Rotación
• Ajustar con
precisión la
vista de la
estructura de
destino
Inclinación
• colocar la cara
de la sonda en
una disposición
perpendicular
con el objetivo
subyacente
para maximizar
el número de
ecos que
regresan y así
proporcionar la
mejor imagen

El área o zona
anatómica de
interés debe
colocarse al centro
de la pantalla.
Explorar de manera
sistematizada las
diferentes regiones
anatómicas.
La orientación de
las imágenes
dependerá de la
posición del
transductor.

Es necesario el empleo de transductores lineales para estudiar las
estructuras rectilíneas que conforman el sistema
musculoesquelético y articular.
Es recomendable realizar un estudio comparativo con el lado
contralateral o supuestamente sano.
La ecogenicidad de los tejidos puede variar con la frecuencia del
transductor.

Utilizando un transductor de alta frecuencia (7MHZ o más) los tejidos
aparecen sonográficamente de la siguiente manera:
TENDONES
En el examen longitudinal se
observa como un conjunto de líneas
hiperecoicas delgadas, distribuidas
de manera paralela, con una
trayectoria recta, agrupadas
compactamente a todo lo largo y
ancho del tendón. patrón fibrilar
En el examen transversal, se
presentan como una estructura oval
o redondeada, hiperecoica, bien
limitada, con un patrón densamente
punteada (correspondiente al patrón
longitudinal fibrilar).
Vargas, A., Amescua-Guerra, L. M., Bernal, M. A., & Pineda, C. (2008). Principios físicos básicos del
ultrasonido, sonoanatomía del sistema musculoesquelético y artefactos ecográficos. ACTA ORTOPÉDICA

Vainas tendinosas
• Sonográficamente se presentan
como una capa o anillo anecoico
que rodea la estructura
tendinosa, su grosor varía de 1 a
2 mm.
Ligamentos
• similares ultrasonográficamente
a los tendones, localizadas
cerca de las superficies óseas
• poseen una apariencia
aplanada, irregular, menos
definida y compacta que los
tendones.
Vargas, A., Amescua-Guerra, L. M., Bernal, M. A., & Pineda, C. (2008). Principios físicos básicos del ultrasonido, sonoanatomía del sistema musculoesquelético y artefactos ecográficos. ACTA
ORTOPÉDICA MEXICANA, 22, 361–373.

Ultrasonográficamente los haces
musculares se observan hipoecoicos; el
perimisio separa los compartimentos
musculares demostrándose como líneas
hiperecoicas, mientras que el epimisio y
las fascias rodean al músculo,
proveyendo a una serie de interfases
ecogénicas o hiperecoicas.
A) Corte longitudinal en la que el
músculo muestra una imagen en
«pluma de ave».
B) B) Corte transversal en la que se
observa la imagen en «cielo
estrellado».
Músculo

Nervios
En el examen dinámico, se
distinguen de los tendones
por la ausencia o bajo grado
de movilidad y por la
ausencia de anisotropía. En
cortes transversales se
representan como una
estructura ovoide o
semicircular con un patrón
moteado o incluso con
equipos de alta gama se
distingue un patrón
folicular.
Por US son similares a los tendones, presentando un patrón «fascicular», se pueden distinguir de éstos por
ser relativamente hipoecoicos y porque sus fibras son continuas, más largas y sin interdigitaciones,
además de poseer un margen o borde hiperecoico paralelo que corresponde al epineuro.

Es posible que no se distinga
fácilmente el nervio del tendón
cuando ambos se ven en el eje
corto
curso de la estructura caudal-
cefálica para determinar la
naturaleza de la estructura
por-ecograf%C3%ADa/

Cartílago hialino
El cartílago hialino es
homogéneo, con bordes
bien definidos.
En el adulto joven no
presenta ecos en su
interior; sin embargo, su
ecogenicidad aumenta
paulatinamente con la
edad tornándose
hipoecoico, además, su
grosor también se ve
disminuido
Es una capa homogénea anecoica o hipoecoica que cubre la superficie
ósea articular.

Grasa
• El tejido subcutáneo se presenta como una capa hipoecoica con
estrías hiperecoicas. La ecogenicidad de la grasa depende del
tamaño de la célula adiposa; por lo tanto, si los adipocitos son
pequeños, la apariencia general será de una estructura ecogénica,
mientras que si los adipocitos son grandes, el tejido será
hipoecoico
Vargas, A., Amescua-Guerra, L. M., Bernal, M. A., & Pineda, C. (2008). Principios físicos
básicos del ultrasonido, sonoanatomía del sistema musculoesquelético y artefactos
ecográficos. ACTA ORTOPÉDICA MEXICANA, 22, 361–373.

Ajuste apropiado de la
altura de la cama y
ubicación ergonómica del
ultrasonido para que los
ojos del operador puedan
cambiar fácil y
rápidamente de la imagen
al campo
por-ecograf%C3%ADa/

Aspecto que en cierta medida está determinado por su
proximidad al neuroeje, los nervios cerca del neuroeje
aparecen como nódulos oscuros.
A medida que los nervios discurren periféricamente, aumenta
el número de fascículos, aunque disminuyen de tamaño, al
tiempo que aumenta la cantidad de tejido conjuntivo. Estos
cambios conducen a una apariencia de "panal de abeja“.
La mayoría de las áreas los nervios son redondos, pueden
aparecer fusiformes u ovalados.
Nervios en eje corto

Ninguno de los
métodos ha
demostrado ser
superior para el éxito
del bloqueo o la
seguridad del
paciente.
con las imágenes en
el mismo plano, es
posible mantener una
imagen de toda la
aguja, incluida la
punta
Durante la obtención de
imágenes fuera del plano,
el observador solo puede
ver la sección transversal
de la aguja, que aparece
como un pequeño punto
hiperecogénico, en
cualquier plano a lo largo
de toda su longitud, por lo
que es mucho más difícil
distinguir la punta del eje.
por-ecograf%C3%ADa/

A: Aspecto del nervio proximal en el surco interescalénico (las flechas amarillas indican las raíces nerviosas) con poco
tejido conectivo ecogénico. B: Más distal en la fosa supraclavicular (las flechas rojas indican los troncos del plexo braquial)
con aspecto de “panal de abeja”.

Un aspecto importante de la
preparación para un bloqueo
es obtener el plano de
imagen preferido mientras se
planifica la ruta para la
trayectoria de la aguja.
Contribuye a la seguridad del
paciente y bloquear el éxito
Exploración previa al bloqueo
El plexo braquial supraclavicular con la vasculatura
circundante. La arteria subclavia está indicada por el área
multicolor, con la arteria cervical transversa indicada por el
área roja.

La inserción de la aguja directamente al lado de
la sonda de ultrasonido puede dificultar la
visualización.
La inserción a una distancia de la sonda permite
un enfoque menos profundo, lo que permite un
retorno de eco más fuerte y una mejor
visualización de la aguja (flecha verde) aunque
atraviesa una ruta de tejido más larga.
Técnica Talón: consiste en presionar el borde del
transductor opuesto al lado de inserción de la aguja, lo
que da como resultado una alineación más paralela de la
cara de la sonda con la aguja.
Operater. (2018, septiembre 17). Introducción a la anestesia regional guiada por ultrasonido. NYSORA.
https://www.nysora.com/es/temas/equipo/introducci%C3%B3n-anestesia-regional-guiada-por-ecograf%C3%ADa/

• La localización de la punta de la aguja
puede lograrse con
“hidrolocalización”, en la que se
inyectan pequeños volúmenes de
solución de dextrosa o anestésico local
para visualizar la propagación dentro
de los tejidos, lo que generalmente
revela la posición de la punta de la
aguja.
Operater. (2018, septiembre 17). Introducción a la anestesia regional guiada por ultrasonido. NYSORA.
https://www.nysora.com/es/temas/equipo/introducci%C3%B3n-anestesia-regional-guiada-por-ecograf%C3%ADa/
La aguja debe avanzar con
visualización continua para evitar
lesiones en las estructuras
anatómicas.

OPTIMIZACIÓN DE LA ENTREGA DE ANESTÉSICO LOCAL
CERCA DEL NERVIO OBJETIVO
Después de la colocación precisa de la aguja cerca del nervio objetivo, y
de asegurarse de que la aspiración es negativa para la colocación de la
aguja intravascular, se inyecta el anestésico local en el plano del tejido
que contiene los nervios que se van a anestesiar

Conclusiones
• Los principios físicos y las técnicas de manejo son esenciales para comprender
la naturaleza de los ultrasonidos y sus aplicaciones clínicas, y para adquirir
imágenes diagnósticas de alta calidad: los médicos que practican la ecografía
deben mejorar y actualizar continuamente sus conocimientos.
• Una comprensión de las bases físicas que gobiernan el ultrasonido es muy
conveniente para que el médico pueda obtener excelentes resultados de esta
técnica no invasiva de imagen.
• La combinación de estos elementos garantiza que se pueda obtener el mayor
beneficio de esta poderosa modalidad de imagen, asegurando un alto éxito en
el bloqueo nervioso y una mayor seguridad del paciente

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