Fundamentos de Ondas, Transductores y Aplicaciones en Ecografía Médica

Fundamentos de las Ondas y el Sonido

Propiedades Fundamentales de las Ondas

• Longitud de onda: Es la distancia que hay entre dos crestas o valles contiguos de una onda. Se representa con la letra griega lambda (λ).

• Periodo: Es el tiempo que tarda una onda en completar un ciclo completo.

• Frecuencia: Es el número de veces que una onda completa un ciclo en una unidad de tiempo. Se mide en Hertz (Hz).

• Cresta: Es el punto más alto de una onda.

• Valle: Es el punto más bajo de una onda.

• Amplitud de onda: Es la distancia que hay entre la línea media de la onda hasta una cresta o un valle.

• Intensidad: Es la energía que posee la onda en un punto concreto. Cuando las ondas atraviesan un tejido, sufren atenuación y su intensidad disminuye. En el caso del sonido, su unidad de medida es el decibelio (dB).

• Difracción: Se produce cuando una onda de sonido llega a un obstáculo que tiene una abertura y, a partir de esta, la onda se propaga en nuevas direcciones, reiniciando su ciclo.

• Reflexión: Ocurre cuando una onda no es capaz de atravesar un material y rebota, cambiando su dirección de propagación.

Concepto de Propiedad Inherente

Una propiedad inherente significa que es algo propio y característico de un material o sistema, que no puede ser modificado o alterado externamente.

Interacción del Sonido con los Medios

• Impedancia acústica: Es la resistencia que ofrece un medio al paso del sonido a través de él.

• Relación entre impedancia y reflexión: La reflexión es una consecuencia directa de la impedancia. Cuanto mayor sea la diferencia de impedancia entre dos medios, mayor será la reflexión del sonido en la interfaz entre ellos. El hueso es el material con mayor impedancia acústica en el cuerpo humano.

• ¿Qué sucede si se encuentra una interfaz? Cuando una onda de sonido encuentra una interfaz (el límite entre dos medios con diferente impedancia), experimenta una gran reflexión.

Transductores y Equipos de Ecografía

¿Qué son los Transductores?

Un transductor es cualquier dispositivo que recibe una señal de entrada y la convierte en una señal de salida de un tipo diferente. En ecografía, la sonda es el transductor que se utiliza para generar y recibir ultrasonidos. Actualmente, las sondas contienen múltiples cristales piezoeléctricos que trabajan en conjunto para formar la imagen y permiten ajustar diversos parámetros.

Zonas de Interés en Ecografía

• Zona de Fresnel (Campo Cercano): Es la distancia desde la sonda hasta la primera estructura donde las ondas de ultrasonido chocan y se enfocan.

• Zona de Fraunhofer (Campo Lejano): Es el punto donde las ondas chocan con una estructura más allá de la zona de Fresnel, donde el haz ultrasónico comienza a divergir.

• Zona Focal: Es la región específica o estructura que interesa observar con mayor detalle y resolución.

Tipos de Sondas Ecográficas

• Sonda Lineal: Genera una imagen recta y es ideal para la visualización de estructuras superficiales como la piel y el músculo.

• Sonda Sectorial: Se utiliza en exploraciones cardíacas y en neonatología. Ofrece mayor profundidad que la sonda lineal y genera una imagen en forma de abanico con un campo de visión estrecho en la superficie y amplio en profundidad.

• Sonda Convexa: Tiene una forma curva y genera una imagen en forma de abanico con un campo de visión más amplio, adecuada para exploraciones abdominales y estructuras profundas.

• Sonda Intracavitaria: Se introduce por un orificio corporal para obtener imágenes de estructuras internas con alta resolución y proximidad.

Nota: La sonda convexa ofrece una ventana de visualización amplia, mientras que la sonda sectorial proporciona una ventana más pequeña pero con gran profundidad.

Panel de Control y Dispositivos de Salida

El panel de control de un ecógrafo permite regular los parámetros de la imagen, como la profundidad, la ganancia y el enfoque, para optimizar la visualización. En imagenología, los dispositivos de salida suelen ser monitores de alta resolución e impresoras.

Ecogeneidad: Capacidad de Reflexión

La ecogeneidad es la capacidad de una estructura biológica para reflejar los ultrasonidos. Esta propiedad es fundamental para la formación de la imagen ecográfica.

Aplicaciones Clínicas de la Ecografía

Ecografía Cardíaca

Permite distinguir las estructuras del corazón en tiempo real. La ecografía Doppler es crucial para visualizar el flujo sanguíneo y la irrigación del miocardio, detectando posibles anomalías valvulares o de flujo.

Ecografía Abdominal

Se utiliza para visualizar órganos como el hígado (a la izquierda), los riñones (a la derecha), el páncreas, la vesícula biliar, entre otros. Para facilitar la observación de los tejidos en reposo, se recomienda que el paciente esté en ayunas. Generalmente, se observa con una sonda convexa.

Ecografía Vascular

Permite observar el grosor de los vasos sanguíneos y detectar patologías como trombosis o estenosis. Para visualizar vasos profundos, se utiliza una sonda convexa.

Ecografía Muscular y de Tejidos Blandos

Se emplea para observar el tejido mamario, la piel, las articulaciones y otras estructuras de tejidos blandos. Permite detectar patologías mamarias, melanomas, quistes de grasa (lipomas) y otras lesiones.

Ecografía Urológica

Se utiliza para visualizar los riñones, la vejiga y la próstata. La ecografía Doppler es fundamental para evaluar los vasos sanguíneos importantes de esta zona, como las arterias renales.