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FUNDAMENTOS FISICOS DE
ECOGRAFIA
Dr. Carlos A. García
Residente 1 año Radiología
UdeC 2014
ECOGRAFIA
• Método de diagnóstico por imagen basado en
la emisión y recepción de ultrasonidos,
convertidos en imágenes por interpretación y
procesamiento electrónico.
• Se debe su origen y funcionamiento a la
aplicación del efecto piezoeléctrico.
HISTORIA DEL ULTRASONIDO
• 1793 Lassaro Spallanzani: Vuelo de
murciélagos.
• 1880 Hnos Curie: Efecto Piezoeléctrico.
• 1912 Maxium y Richardson: Detección de
Icebergs luego del hundimiento del
Titanic.
• 1916 Langevin: Generador de
ultrasonidos para localizar Submarinos.
• 1938 D. Grifinn: Demostró la emisión de
ultrasonidos del murciélago
HISTORIA DE LA ECOGRAFIA
• 1942 Firestone: Reflectoscópio
• 1942 Dussik: Hipersonografía cerebral
• 1949 L. Ludwing y F. Stuthers: primer
uso del método eco-impulso para
finalidad biológica.
• 1950 Wild: detectar tumores
digestivos
• 1952: Detectar tumores mamarios,
primer uso de modo B
HISTORIA DE LA ECOGRAFIA
• 1971 Introducción escala de grises.
• 1972 McDonald y G. Leopold:
Primera imagen en modo B de
articulación humana.
• 1981 B.M. Gomales: Primer uso de
Eco como guía de aspiración
articular
• 1982 Aloka: Desarrollo Doppler
color en imagen Bidimensional
SONIDO
• Forma de energía que viaja a través
de un medio de propagación, en
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por el oido.
SONIDOS
• Dependiendo su frecuencia y la
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humano, pueden ser clasificados como:
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FISICA DEL SONIDO
• Frecuencia (f) y Periodo (T)
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• Es directamente
proporcional a la
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temperatura del
medio de
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Propiedades del ultrasonido
• Al interactuar con los medios de
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Propiedades del ultrasonido
Atenuación Vs Penetración
• Atenuación
– Disminución de la potencia e intensidad de las
ondas con su desplazamiento.
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• Penetración
– Es la capacidad de una onda para atravesar una
distancia determinada del medio difusor.
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Propiedades del ultrasonido
↓ f
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EFECTO PIEZOELECTRICO
• Fenómeno que ocurre en determinados
cristales que, al ser sometidos a tensiones
mecánicas, adquieren una polarización
eléctrica en su superficie.
• Cristales Naturales
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ECOGRAFIA
Como funciona el ecógrafo?
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• Conceptos Técnicos:
– Direccionamiento del Haz
– Alcance del ultrasonido
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Alcance del Ultrasonido
Longitud del pulso
• Depende de la frecuencia del transductor y el
número de ciclos generados por pulso
eléctrico.
• Cada estímulo eléctrico del material
piezoeléctrico puede generar muchos ciclos
repetidos de sonido.
• Mientras menos ciclos de sonido producidos
por estimulación, mejor resolución axial.
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tiempo
ECOGRAFIA
• Modos de representación
– A (Amplitud)
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Efecto Doppler
• Descubierto en
1842 por
Christian A.
Doppler
Doppler
• Registra el cambio de frecuencia del sonido
reflejado por la estructura móvil explorada
Doppler color
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estructura móvil explorada con colores.
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TERMINOLOGÍA EN ECOGRAFIA
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• Lenguaje Ecográfico
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TERMINOLOGÍA EN ECOGRAFIA
– Longitudinal
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Lenguaje Ecográfico
• Dependiendo de la intensidad del eco recibido
por el transductor, la estructura puede ser:
– Anecoica o ecogénica
– Hipoecogénica
– Isoecogénica
– Hiperecogénica
Ecogénico e Hiperecogénico
• Estructura ecogénica : Es aquella que genera ecos
debido a la existencia de interfases acústicas en su
interior.
• Hiperecogénica o hiperecoica : Genera ecos en gran
cantidad y/o intensidad. Color blanco intenso. Pej :
Hueso, calcificaciones, cicatrices.
Hipoecogénico
• Genera pocos ecos y/o de baja intensidad.
• Color gris oscuro
• Típica, también, del músculo normal, hipoecoico
respecto del tendón
Isoecogénico
• Cuando una estructura presenta la misma
ecogenicidad que otra. Corresponde a
condiciones normales del parénquima de un
órgano, y se presenta como estructura de
similar ecogenicidad en todo el corte
ecográfico
• Imagen gris blanca
• Tipica de tendones
Anecogénico
• No genera ecos debido a que no hay interfaces en
su interior. Típica de los líquidos.
• Color negro intenso
• Derrames, hematomas, acumulación de líquido,
roturas, cartilaginosas, vasos sanguíneos.
ARTEFACTOS
• Pueden ayudar o entorpecer el diagnóstico
– Refuerzo acústico
– Reverberación
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Refuerzo acústico
• El US atraviesa un medio sin interfases en su
interior y pasa a un medio sólido ecogénico.
Ej: Vesícula biliar, quiste, derrame
Reverberación
Sombra acústica
• Zonas sin ecos que aparecen detrás de
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ultrasonidos. Pej : hueso, calcificaciones o
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Anisotropía
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  • 3. HISTORIA DEL ULTRASONIDO • 1793 Lassaro Spallanzani: Vuelo de murciélagos. • 1880 Hnos Curie: Efecto Piezoeléctrico. • 1912 Maxium y Richardson: Detección de Icebergs luego del hundimiento del Titanic. • 1916 Langevin: Generador de ultrasonidos para localizar Submarinos. • 1938 D. Grifinn: Demostró la emisión de ultrasonidos del murciélago
  • 4. HISTORIA DE LA ECOGRAFIA • 1942 Firestone: Reflectoscópio • 1942 Dussik: Hipersonografía cerebral • 1949 L. Ludwing y F. Stuthers: primer uso del método eco-impulso para finalidad biológica. • 1950 Wild: detectar tumores digestivos • 1952: Detectar tumores mamarios, primer uso de modo B
  • 5. HISTORIA DE LA ECOGRAFIA • 1971 Introducción escala de grises. • 1972 McDonald y G. Leopold: Primera imagen en modo B de articulación humana. • 1981 B.M. Gomales: Primer uso de Eco como guía de aspiración articular • 1982 Aloka: Desarrollo Doppler color en imagen Bidimensional
  • 6. SONIDO • Forma de energía que viaja a través de un medio de propagación, en forma de compresión y rarefacción alternas, y que luego son percibidos por el oido.
  • 7. SONIDOS • Dependiendo su frecuencia y la capacidad de ser percibidos por el oido humano, pueden ser clasificados como:
  • 9. FISICA DEL SONIDO • Frecuencia (f) y Periodo (T) • Longitud de Onda (λ) • Intensidad • Velocidad de propagación
  • 12. Velocidad de propagación • Es directamente proporcional a la densidad y temperatura del medio de propagación
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  • 14. Propiedades del ultrasonido • Al interactuar con los medios de propagación, se presenta: – Reflexión – Refracción – Atenuación – Penetración
  • 17. Atenuación Vs Penetración • Atenuación – Disminución de la potencia e intensidad de las ondas con su desplazamiento. – Se origina por: absorción, dispersión y reflexión. – Directamente proporcional a la Frecuencia • Penetración – Es la capacidad de una onda para atravesar una distancia determinada del medio difusor. – Inversamente proporcional a la Frecuencia
  • 18. Propiedades del ultrasonido ↓ f Más penetración Mayor distancia Menor resolución ↑ f Más absorción Menor distancia Mayor resolución
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  • 20. EFECTO PIEZOELECTRICO • Fenómeno que ocurre en determinados cristales que, al ser sometidos a tensiones mecánicas, adquieren una polarización eléctrica en su superficie. • Cristales Naturales – Cuarzo, Turmalina • Cerámicas Ferroeléctricas – Titanato de bario, Titanato zirconato de plomo
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  • 24. Como funciona el ecógrafo?
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  • 26. Como funciona el ecógrafo? • Conceptos Técnicos: – Direccionamiento del Haz – Alcance del ultrasonido – Longitud del pulso + Resolución Axial – Resolución lateral – Compensación de la ganancia de tiempo (CGT)
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  • 30. Longitud del pulso • Depende de la frecuencia del transductor y el número de ciclos generados por pulso eléctrico. • Cada estímulo eléctrico del material piezoeléctrico puede generar muchos ciclos repetidos de sonido. • Mientras menos ciclos de sonido producidos por estimulación, mejor resolución axial.
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  • 33. Compensación de la Ganancia de tiempo
  • 34. ECOGRAFIA • Modos de representación – A (Amplitud) – B (Brillo) – M (Movimiento) – Doppler y Doppler color
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  • 37. Efecto Doppler • Descubierto en 1842 por Christian A. Doppler
  • 38. Doppler • Registra el cambio de frecuencia del sonido reflejado por la estructura móvil explorada
  • 39. Doppler color • Traduce la dirección del desplazamiento de la estructura móvil explorada con colores.
  • 40. TIPOS DE EMISION DE US • CONTINUO • PULSADO
  • 41. TERMINOLOGÍA EN ECOGRAFIA • Cortes ecográficos • Lenguaje Ecográfico • Artefactos
  • 42. TERMINOLOGÍA EN ECOGRAFIA – Longitudinal – Transversal – Oblicuo
  • 43. Lenguaje Ecográfico • Dependiendo de la intensidad del eco recibido por el transductor, la estructura puede ser: – Anecoica o ecogénica – Hipoecogénica – Isoecogénica – Hiperecogénica
  • 44. Ecogénico e Hiperecogénico • Estructura ecogénica : Es aquella que genera ecos debido a la existencia de interfases acústicas en su interior. • Hiperecogénica o hiperecoica : Genera ecos en gran cantidad y/o intensidad. Color blanco intenso. Pej : Hueso, calcificaciones, cicatrices.
  • 45. Hipoecogénico • Genera pocos ecos y/o de baja intensidad. • Color gris oscuro • Típica, también, del músculo normal, hipoecoico respecto del tendón
  • 46. Isoecogénico • Cuando una estructura presenta la misma ecogenicidad que otra. Corresponde a condiciones normales del parénquima de un órgano, y se presenta como estructura de similar ecogenicidad en todo el corte ecográfico • Imagen gris blanca • Tipica de tendones
  • 47. Anecogénico • No genera ecos debido a que no hay interfaces en su interior. Típica de los líquidos. • Color negro intenso • Derrames, hematomas, acumulación de líquido, roturas, cartilaginosas, vasos sanguíneos.
  • 48. ARTEFACTOS • Pueden ayudar o entorpecer el diagnóstico – Refuerzo acústico – Reverberación – Imagen en espejo – Sombra acústica – Anisotropía – Cola de cometa
  • 49. Refuerzo acústico • El US atraviesa un medio sin interfases en su interior y pasa a un medio sólido ecogénico. Ej: Vesícula biliar, quiste, derrame
  • 51. Sombra acústica • Zonas sin ecos que aparecen detrás de estructuras que reflejan todos los ultrasonidos. Pej : hueso, calcificaciones o cálculos
  • 52. Anisotropía • Propiedad que tienen algunos tejidos de variar su ecogenicididad dependiendo del ángulo de incidencia del haz ultrasónico sobre ellos.