Electromedicina Ultrasonido

Resumen
Introducción
Desarrollo
Propagación
Absorción, reflexión y
refracción de los ultrasonidos
Ultrasonidos en cirugia
Anexos
Conclusiones
Referencias

RESUMEN

El término muy utilizado en la
electromedicina y en otras áreas, ultrasonido no es
más que las vibraciones que se presentan en un medio
material que tiene su similitud con las ondas de sonido, pero no
es perceptible por el oído humano medio, esto se debe a
que su frecuencia es muy elevada, Los aparatos o equipos de
ultrasonido generan un haz ultrasónico, la materia que es
atravesada por estas ondas presentan una impedancia sónica
la cual no es más que una resistencia al paso del sonido,
tal y como se comporta un espejo con la luz, estos producen
reflexiones o ecos, por ello también se le denomina
ecografía, estos ecos son censados y analizados por
computadoras para su vez obtener una grafica o
representación de la materia analizada.

1 .
INTRODUCCIÓN

Los ultrasonido a lo largo del tiempo han
presentado un avance tecnológico notable en todos sus
ámbitos desde su inicios teóricos en los
años 1794-1798 por Spallanzani y Junine, los cuales lo
descubrieron al observar que tapando las orejas de los
murciélagos, éstos perdían su capacidad de
orientación.

Luego en 1881, Jacques y Pierre Curie
publicaron los resultados obtenidos al experimentar la
aplicación de un campo eléctrico alternante sobre
cristales de cuarzo y turmalina, los cuales produjeron ondas
sonoras de muy altas frecuencias. Hasta nuestros días en
donde se dio un gran avance científico impulsando
radicalmente el desarrollo de la medicina en el cual la
informática y la electrónica han sido sus aliadas
Gracias a los nuevos computadores y dispositivos
electrónicos que han hecho posible obtener significativas
mejoras en los equipos, como es el Ultrasonido (o sonograma) en
Color, la tridimensional, la telesonografía,
etc

2 .
DESARROLLO

2.1
Características

FRECUENCIAS

Frecuencia es el número de ondas o
ciclos en un segundo y un Hz es la unidad de frecuencia igual a
un período por segundo. La frecuencia superior a los 18
KHz (Herzios o Hertz) es imperceptible para el oído
humano.

Las bandas de frecuencias que nos permiten
situar a los sonidos son:

– Infrasonidos: menos de 16 Hz.

– Audición normal humana: de 16 Hz a
20 KHz.

– Ultrasonidos: de 20 Khz a 100
Mhz.

– Hipersonidos: más de 100
MHz.

PARTES DE UN ULTRASONIDO

– Transductor (cabezal) – es el
sitio donde se encuentran los cristales que se mueven para emitir
las ondas ultrasónicas. estos transductores también
reciben los ecos, para transformarlos en energía
eléctrica.

– Receptor – capta las
señales eléctricas y las envía al
amplificador.

– Amplificador – amplifica las ondas
eléctricas.

– Seleccionador – selecciona las
ondas eléctricas que son relevantes para el
estudio.

– Transmisor – transforma estas
corrientes en representaciones gráficas para verlas en
pantalla, guardarlas en disquete, vídeo; o imprimirlas en
papel.

– Calibradores (calipers) –
son controles que permiten hacer mediciones, poseen botones y
teclas para aumentar o disminuir ecos, de acuerdo a la claridad
con la que se reciba la señal.

– Teclado – permite introducir
comandos y los datos de paciente, así como los indicadores
de la sesión, incluyendo fecha del estudio.

– Impresora – para imprimir
las imágenes en papel.

2.2 Funcionamiento

Para analizar y comprender el
funcionamiento de un ultrasonido podemos ver el siguiente
diagrama:

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La idea básica para generar
ultrasonidos es bastante simple. Los generadores o transductores
son unos aparatos que constan de un elemento primario o
transformador (material piezoeléctrico en general), que
está en contacto con el medio y que transforma una
señal eléctrica, magnética o mecánica
en una onda ultrasónica. La señal "fácil" de
generar (eléctrica, magnética, mecánica), es
proporcionada por el elemento secundario.

Las ondas producidas, como hemos dicho,
hacen vibrar el medio. Los generadores se diseñarán
con el objetivo de radiar la mayor cantidad de potencia
acústica posible por tanto se usará la frecuencia
de resonancia del material.

La producción de las ondas
ultrasónicas se realiza por los ciclos sucesivos de
contracción – expansión que sufren estos materiales
cuando se les aplica un campo eléctrico. Del mismo modo,
cuando se comprimen y expanden se generan cargas
eléctricas que permiten la detección de las ondas
ultrasónicas.

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Un transductor piezoeléctrico
también puede usarse como detector, ya que las vibraciones
detectadas por el cristal inducen caras alternativas sobre los
electrodos, las cuales dependerán de la frecuencia de las
vibraciones. Esto nos permite utilizar un mismo transductor como
emisor y como receptor

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PROPAGACIÓN

Cuando el ultrasonido se propaga por el
cuerpo pierde energía al atravesar los tejidos. A mayor
frecuencia de las ondas mayor es la atenuación y por ello
su penetración es menor.

Tres son los procesos fundamentales que
hacen que el haz de ultrasonidos se atenúe, la
absorción, la reflexión y la dispersión del
sonido.

La Absorción y reflexión se
utilizan para tratamiento y diagnostico medico respectivamente
Esta atenuación depende de la estructura interna de cada
tejido, y para cada tejido existe un coeficiente de
atenuación en dB/mm. La transmisión de estas ondas
depende, en gran medida, del medio. Cada medio tiene una
impedancia distinta, lo cual hace variar la velocidad de
propagación entre otras variables.

Cuando un haz de ultrasonidos atraviesa un
medio, su velocidad depende de la densidad y de la elasticidad de
éste. La impedancia acústica es el producto de la
densidad del tejido por la velocidad del haz ultrasónico
al atravesarlo refleja las propiedades elásticas de los
tejidos. Es importante darse cuenta de que medios con impedancias
muy distintas provocan grandes reflexiones esto se da en
ecografías de diagnostico. También se debe tomar en
cuenta, el aire en la transmisión ya que anula la
propagación de la onda ultrasónica, dada la alta
atenuación que proporciona. Fenómenos ondulatorios
típicos, tales como la reflexión, refracción
y difracción este tipo de ondas pueden considerarse como
planas, con propagación rectilínea debida al
pequeño valor de su longitud de onda; la energía,
por tanto, no puede desplazarse a través de
discontinuidades.

ABSORCION,
REFLEXION Y REFRACCION DE LOS ULTRASONIDOS

Cuando el haz de ultrasonidos en su
propagación se encuentra con una interfase o zona de
contacto entre dos medios cuya impedancia acústica es
diferente parte del haz atravesará la interfase sufriendo
una refracción y parte se reflejará formando el eco
o reflexión, esto es parecido al lo que sufre una onda
luminosa y es la base de la aplicación de los ultrasonidos
en el diagnóstico en Medicina.

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También se dice que parte de la
energía en forma de ondas ultrasónicas se
transforma en calor debido a la fricción. La
absorción es directamente proporcional a la frecuencia
utilizada. La mayoría de la energía absorbida es
convertida en calor y este proceso es la base de la diatermia
ultrasónica, un uso terapéutico en los
ultrasonidos.

2.3 Aplicaciones dentro de la
medicina

El uso de los ultrasonidos en medicina es
muy amplio y satisfactorio y se divide en dos
áreas:

La terapia y el diagnostico. La
técnica más conocida, sin ninguna duda, es la
ecografía, pero existen otras muchas como la litotricia,
desinfección de herramientas, técnicas
fisioterapéuticas etc. Se puede denominar muchas pero nos
vamos a fijar en las más conocidas:

ULTRASONIDOS EN
CIRUGIA

Los ultrasonidos en cirugía
permiten, a diferencia del láser, desagregar los tejidos
sin quemar excesivamente. Sin embargo, su precisión es muy
inferior a la del láser y su manipulación
más problemática. El principio es la
cavitación por concentración de la onda sobre una
pequeña superficie.

La acción de los ultrasonidos sobre
los tejidos vivos es bien conocida desde hace tiempo. En la
cirugía de la celulitis, es necesario licuar las
células grasas haciéndolas resonar al contacto de
una sonda en cuyo extremo se suministra una potencia de 4 a 6
vatios/mm2. Se produce una emulsión de los cuerpos y de la
membrana que componen la célula, licuando el conjunto que
puede ser aspirado o drenado. El extremo de la sonda tiene una
superficie muy pequeña y por lo tanto es difícil
tratar importantes volúmenes rápidamente. Los
ultrasonidos además tienen un efecto analgésico,
antiinflamatorio y vasodilatador.

3
ANEXOS

ESQUEMA DE UN ULTRASONIDO PARA TERAPIA
DE HUESOS

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FOTOGRAFIA ULTRASONIDO 3D

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4
CONCLUSIONES

Al culminar el presente ensayo en el cual
se ha tratado el tema de ultrasonido en el ámbito de lo
que es la electromedicina podemos llegar a varias
conclusiones:

Respecto al ultrasonido como dispositivo es
un aparato de gran importancia para ciencia y para la vida debido
a que dentro los avances tecnológicos médicos es un
pilar fundamental ya que actualmente en las instituciones
hospitalarias estas maquinas no se han descontinuado sino mas
bien se han actualizado para dar paso a otros grandes
descubrimientos médicos y a su vez electrónicos,
además nuevos tratamientos y detección de nuevas
enfermedades, por todo esto el ensayo realizado fue de gran
importancia investigativa para la adquisición de nuevos
conocimientos los cuales pueden ser de mucha ayuda para la vida
practica.