PRINCIPIOS FISICOS DEL ULTRASONIDO

Para una mejor comprensión del concepto de ultrasonido debemos definir primero el sonido. Sonido: Es la sensación producida en el órgano del oído por una onda mecánica originada de la vibración de un cuerpo elástico y propagada por un medio material.

Las ondas de sonido son formas de transmisión de la energía y requieren de materia para su transmisión.

OTRAS CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES

1. Frecuencia: 

• Número de ciclos o de cambios de presión que ocurren en una unidad de tiempo n Se cuantifica en ciclos por segundo o Hertz 
• 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

2.Velocidad de propagación 

• Varía dependiendo del tipo y características del material por el que atraviese
• Determinado por Densidad y Compresibilidad

3. Interacción 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

4. Longitud de onda 

• Distancia longitudinal que recorre 1 onda en 1 ciclo 
• De una compresión a la siguiente (centímetros) 
• 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
• 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

5. 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

6. 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

7. 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
• 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

8. 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 à 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