El ultrasonido está basado en la detección y representación de la energía acústica reflejada por interfases en el interior del organismo.Estas interacciones generan imágenes del organismo de alta resolución en escala de grises y representan información relacionada con el flujo sanguíneo. El máximo beneficio se obtiene de combinar la habilidad con el conocimiento de los principios físicos de los ultrasonidos.
El objetivo de este artículo, es presentar los fundamentos de las interacciones de la energía acústica con los tejidos, así como los métodos y el instrumental para producir y optimizar la representación de los ultrasonidos. Con esta información, el médico debe recopilar la máxima información y evitar problemas y errores diagnósticos provocados por la omisión en la información o por la interpretación equivocada de los artefactos.
Para generar imágenes con ultrasonidos se emplea la amplitud de la energía reflejada y las desviaciones de la frecuencia en los ultrasonidos de retrodispersión proporciona información sobre objetos en movimiento como la sangre.
Se presenta una visión global de los fundamentos de la acústica, la física de la imagen por ultrasonidos y la detección de flujo, así como del instrumental ecográfico con énfasis en los aspectos más relevantes para la práctica clínica.
ACUSTICA BÁSICA
Longitud de onda y frecuencia
El sonido es el resultado de la energía mecánica que viaja a través de la materia en forma de onda produciendo compresión y rarefacción alternas. Las ondas de presión se propagan por desplazamiento físico limitado del material a través del que se transmite el sonido.El trazado de estos cambios de presión tiene una forma de onda sinuosidad. en la que el eje Y indica la presión en un punto determinado mientras que el eje X indica el tiempo. Los cambios de presión en el tiempo definen las unidades básicas para medir el sonido. La distancia entre puntos correspondientes en la curva tiempo-presión se define como longitud de onda λ, y el tiempo, T para completar un ciclos denomina período. El número de ciclos completos por unidad de tiempo es la frecuencia, ƒ, del sonido. La frecuencia y el período mantienen una relación inversa. La unidad de frecuencia acústica es el hertzio (Hz), y 1Hz= 1 ciclo por segundo. Las frecuencias altas se expresan en kilohertzios (kHz; 1kHz= 1000Hz) o megahertzios (MHz; 1 MHz= 1 000 000 Hz).
La audición humana se limita al rango de entre 20Hz y 20000 Hz. El ultrasonido se diferencia del sonido audible sólo por su frecuencia y es entre 500 y 1000 veces mayor que el sonido que podemos oír en condiciones normales. Las frecuencias de los sonidos empleados en aplicaciones diagnósticas oscilan entre 2 y 15 MHz. Por lo general, las frecuencias utilizadas por la imagen por ultrasonidos son mayores que las empleadas para el Doppler.
Propagación del sonido
