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1. “Año del Fortalecimiento de la Soberanía Nacional”
Universidad Privada San Juan Bautista
Facultad de Medicina Humana
Docente: Dra.
Alumno: Barba Hernandez, Roberto Joao
2022
PRINCIPIOS FISICOS
DEL ULTRASONIDO

2. INTRODUCCION:
▹ El ultrasonido ha sido utilizado desde su introducción con
propósitos industriales
▹ En medicina se ha convertido una herramienta esencial capaz de
entregar imágenes de alta calidad, un medio terapéutico y una
potencial herramienta quirúrgica no invasiva
▹ El mejor ejemplo de la importancia del ultrasonido es su rol en el
ultrasonido obstétrico
2

3. “
Es la sensación percibida en el órgano del oído por una
onda mecánica originada por la vibración de un cuerpo
elástico y propagado por un medio material
3
SONIDO:

4. “
Una serie de ondas mecánicas, generalmente longitudinales,
originadas por la vibración de un cuerpo elástico (cristal
piezoeléctrico) y propagadas por un medio material (tejidos
corporales) cuya frecuencia supera la del sonido audible por el
humano: 20.000 ciclos / segundo o 20 kilohercios (20 KHz)
4
ULTRASONIDO:

5. 5
CARACTERISTICAS DEL ULTRASONIDO:
FRECUENCIA
VELOCIDAD DE
PROPAGACION
INTERACCION
CON TEJIDOS
LONGITUD DE
ONDA
IMPEDANCIA
ACUSTICA
ANGULO DE
INCIDENCIA
ATENUACION
FRECUENCIA
DE REPETICION
DE PULSO

6. FRECUENCIA
▹ Número de ciclos o de cambios de presión que ocurren en una unidad de
tiempo
▹ Se cuantifica en ciclos por segundo o Hertz
▹ Hertz = 1 ciclo/segundo
▹ Determinada por la fuente emisora del sonido y por el medio a través del cual
está viajando
▹ Las frecuencias que se utilizan en medicina para fines de diagnóstico clínico
están comprendidas entre 2-30 MHz
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Obstetricia y Ginecología  2-9 MHz
Trans-vaginal  3,8.7,5 MHz
Trans-abdominal  3,5 MHz

7. VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
▹ Varía dependiendo del tipo y características del material por el que
atraviese
▹ Determinado por Densidad y Compresibilidad
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Producto entre la frecuencia y la longitud de onda (λ) v = f x λ

8. INTERACCION CON LOS TEJIDOS
▹ Cuando la energía acústica interactúa con los tejidos corporales, las
moléculas tisulares son estimuladas y la energía se transmite de una
molécula a otra adyacente en la misma dirección
▹ Estas ondas sonoras corresponden básicamente a la rarefacción y
compresión periódica del medio en el cual se desplazan
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9. LONGITUD DE ONDA
▹ Distancia longitudinal que recorre 1 onda en 1 ciclo
▹ De una compresión a la siguiente (centímetros)
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λ = v / f
▹ Cuando una onda de US atraviesa un tejido
suceden una serie de hechos; entre ellos, la
reflexión o rebote de los haces ultrasónicos hacia
el transductor, que es llamado «eco»

10. ▹ Una reflexión ocurre en el límite o interfase entre dos materiales y provee evidencia de
que un material es diferente a otro, esta propiedad es conocida como: «impedancia
acústica» (Z)
▹ El contacto de dos materiales con diferente impedancia acústica da lugar a una
interfase entre ellos
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Z = v x d

11. IMPEDANCIA ACÚSTICA
▹ Cuando dos materiales tienen la misma impedancia  No se producen ecos
▹ Si la diferencia en la impedancia acústica es:
▸ Pequeña  se producirá un eco débil
▸ Amplia  se producirá un eco fuerte
▸ Muy grande  se reflejará todo el haz de ultrasonido
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Escala de grises:
Anecoicos
Hipoecoicos
Hiperecoicos

12. 12

13. ÁNGULO DE INCIDENCIA O ISONACIÓN
▹ La intensidad con la que un haz de ultrasonido se refleja dependerá también del
ángulo de incidencia o insonación
▹ La reflexión es máxima cuando la onda sonora incide de forma perpendicular a la
interfase entre dos tejidos
▹ Si el haz ultrasónico se aleja sólo unos cuantos grados de la perpendicular, el sonido
reflejado no regresará al centro de la fuente emisora y será tan sólo detectado
parcialmente, o bien, no será detectado por la fuente receptora
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14. ATENUACIÓN
▹ Mientras las ondas ultrasónicas se propagan a través de las diferentes interfases
tisulares, la energía ultrasónica pierde potencia y su intensidad disminuye
progresivamente a medida que inciden estructuras más profundas
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Absorción  transformación de la energía mecánica en calor
Dispersión  desviación de la dirección de propagación de la energía
Líquidos  no atenuadores
Hueso  atenuador mediante absorción y dispersión de la energía
Aire  absorbe de forma potente y dispersa la energía en todas las direcciones

15. FRECUENCIA DE REPETICIÓN DE PULSOS
▹ Corresponde a la frecuencia con la que el generador produce pulsos eléctricos en un segundo
▹ Mejor conocida por sus siglas en inglés «PRF»
▹ PRF  determina el intervalo de tiempo entre las dos fases: emisión y recepción de los
ultrasonidos
▹ El PRF depende entonces de la profundidad de la imagen y suele variar entre 1,000 - 10,000
KHz
▹ Cada uno de los pulsos recibidos y digitalizados pasan a la memoria gráfica, se ordenan, se
procesan y son presentados en forma de puntos brillantes en el monitor; en éste se emiten
secuencias de al menos 20 barridos tomográficos por segundo para ser visualizados en tiempo
real
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16. 16
Transductores:
o Dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía
de entrada en otra de diferente a la salida
o La energía ultrasónica se genera en el transductor que contiene a los cristales
piezoeléctricos
o Éstos poseen la capacidad de transformar la energía eléctrica en sonido y
viceversa, de tal manera que el transductor actúa como emisor y receptor de
ultrasonidos
o Existen varios tipos de transductores que difieren tan sólo en la manera en
que están dispuestos sus componentes

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CREACIÓN DE LA IMAGEN
o Imágenes ecográficas à están formadas por una matriz de elementos
fotográficos.
o Las imágenes en escala de grises están generadas por la visualización de los
ecos, regresando al transductor como elementos fotográficos (pixeles)
o Su brillo dependerá de la intensidad del eco que es captado por el transductor
en su viaje de retorno

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o El circuito receptor puede determinar la amplitud de la onda sonora de retorno y el
tiempo de transmisión total, ya que rastrea tanto cuando se transmite como cuando
retorna.
o Conociendo el tiempo del recorrido se puede calcular la profundidad del tejido
refractante usando la constante de 1,540 metros/segundo como velocidad del
sonido
o La amplitud de la onda sonora de retorno determina la gama o tonalidad de gris que
deberá asignarse

19. 19

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MODALIDADES DE ECOGRAFÍA - MODO A (AMPLITUD)
o Se empleó inicialmente para distinguir entre estructuras quísticas y sólidas
o Permite medir distancias
o Hoy en día es excepcionalmente empleado

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MODALIDADES DE ECOGRAFÍA - MODO M (MOVIMIENTO)
o Se emplea para las estructuras en movimiento como el corazón; se realiza
una representación gráfica de la señal
La amplitud es el eje vertical
El tiempo y la profundidad son el eje horizontal

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MODALIDADES DE ECOGRAFÍA - MODO B (BRILLO)
o Representación pictórica de la suma de los ecos en diferentes
direcciones (axial, lateral), favoreciendo que el equipo reconozca
la posición espacial y la dirección del haz
o Ésta es la modalidad empleada en todos los equipos de
ecografía en tiempo real y se trata de una imagen bidimensional
estática
o Modo B dinámico  se obtiene en varias imágenes por segundo
(aproximadamente 28 imágenes/seg). Es el modo
ultrasonográfico más utilizado en medicina

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DOPPLER
o El principio básico de la ecografía Doppler radica en la observación de cómo la
frecuencia de un haz ultrasónico se altera cuando en su paso se encuentra
con un objeto en movimiento
o En la práctica clínica, el doppler se utiliza para evaluar el flujo sanguíneo por
medio de la medición del movimiento de los glóbulos rojos. Éstos actúan como
pequeños reflectores que devuelven el sonido a modo de un eco

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DOPPLER
o El principio básico de la ecografía Doppler radica en la observación de cómo la
frecuencia de un haz ultrasónico se altera cuando en su paso se encuentra
con un objeto en movimiento
o En la práctica clínica, el doppler se utiliza para evaluar el flujo sanguíneo por
medio de la medición del movimiento de los glóbulos rojos. Éstos actúan como
pequeños reflectores que devuelven el sonido a modo de un eco

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DOPPLER
CONTINUO PULSADO
ESPECTRAL COLOR
PODER
(POWER
DOPPLER)

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Doppler continuo (CW): El transductor emite y recibe la señal al mismo tiempo,
adquiriendo todos los flujos y movimeintos a lo largo del haz, sin determinar la
posición o profuundidad del vaso. La ventaja es que no tiene límite de velocidad
para su medición, es decir, permite evaluar velocidades muy alta, como ocurre en
las cavidades cardiacas
Doppler pulsado: Se envían pulsos de onda de ultrasonido que
interrogan el vaso, esperando que la información regrese antes de
enviar el próximo pulso. Esto permite la discriminación espacial,
interrogando en forma preciso el vaso a estudiar
• Doppler espectral
• Doppler color
• Doppler poder (Power doppler)

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Doppler espectral: Consiste en una curva de velocidad vs tiempo, que
representa la variación de la velocidad de flujo de los glóbulos rojos a lo largo del
ciclo cardiaca. El tiempo es representado en el eje horizontal y la velocidad en el
vertical
La dirección del flujo se muestra por el signo de la velocidad. Los valores
positivos se acercan al transductor y los negativos se alejan

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Doppler color: Codifica la velocidad media del flujo sanguíneo en colores, de
acuerdo a una determinada escala, superponiéndola a la imagen modo B
(bidimensional en blanco y negro). La zona de muestreo está determinada por el
ROI (caja de color)
El color muestra la dirección del flujo. El del margen superior de la columna
siempre representa el flujo hacia el transductor y el contrario el flujo que se aleja
del transductor. mientras mayor sea la velocidad, el color es mas brillante

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“Doppler power”: Representa la potencia o intensidad del espectro del flujo, no
la velocidad como los otros modos. Este parámetro se obtiene de la misma curva
espectral
Cuanto mayor sea el número de glóbulos rojo moviéndose, mayor va a ser la
información. La ventajas son que tiene una sensibilidad entre 3 y 5 veces el
doppler color, no presenta liasing y es independiente del ángulo de incidencia

30. 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
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31. GRACIAS