COMO FUNCIONA

Las imágenes por ultrasonido están basadas en el mismo principio que se relaciona con el sonar utilizado por los murciélagos, barcos y pescadores. Cuando una onda acústica choca contra un objeto, rebota hacia atrás, o hace eco. Al medir estas ondas causadas por el eco es posible determinar la distancia a la que se encuentra el objeto así como su forma, tamaño, consistencia y uniformidad.

En medicina, el ultrasonido se utiliza para detectar cambios en el aspecto y función de los órganos, tejidos, o masas anormales como los tumores.

En un examen por ultrasonido, un transductor envía las ondas acústicas y registra las ondas causadas por el eco. Al presionar el transductor contra la piel, dirige un flujo de ondas acústicas de alta frecuencia inaudibles al cuerpo.

A medida que las ondas acústicas rebotan en los órganos fluidos y tejidos internos, el micrófono sensible del transductor registra los cambios mínimos que se producen en el tono y dirección del sonido. Una computadora mide y muestra estas ondas de trazo en forma instantánea, que a su vez crea una imagen en tiempo real en el monitor. Estas imágenes en vivo en general se registran en una cinta de video y se capturan como imagen estática una o más estructuras de las imágenes en movimiento.

El ultrasonido Doppler, mide la dirección y velocidad de las células sanguíneas a medida que se mueven por los vasos. El movimiento de las células sanguíneas causa un cambio en el tono de las ondas acústicas reflejadas (denominado efecto Doppler). Una computadora recopila y procesa los sonidos y crea gráficos o imágenes que representan el flujo sanguíneo a través de los vasos sanguíneos. [15]

4.3.1 Ecos de ultrasonido

Son sonidos con frecuencias cercanas a los 20KHz, no perceptibles por el oído humano. Cuando se emite un ruido corto a través de medios con coeficiente de reflexión bajo y reflejado por obstáculos a través de su propagación, la detección de la reflexión de la onda ultrasónica puede ayudar a localizar el obstáculo. Este principio es usado por los mamíferos marinos. Las frecuencias usadas para imágenes varían significativamente dependiendo de su aplicación.

4.3.2 Ecuación de la onda

Como la onda ultrasónica se propaga a través del tejido, su energía y momento son transferidos a éste; (no ocurre una transferencia neta de masa en ningún punto particular del medio). Como la onda ultrasónica pasa a través del tejido, la presión local en el medio se incrementa. Las oscilaciones de las partículas resultan en variaciones de presión armónicas dentro del medio y en ondas de presión que se propagan a través del medio como partículas vecinas que se mueven una con respecto a la otra.

Las partículas del medio se pueden mover en dirección paralela (onda longitudinal) o perpendicular (onda transversal) a la dirección de propagación de la onda.

Fig. 5.4 a) Movimiento de la partícula, b) Propagación de la onda.

Teniendo en cuenta que en ultrasonido las ondas son longitudinales, la ecuación que relaciona la segunda diferencia del desplazamiento de una partícula con respecto a la aceleración de un oscilador armónico simple es:

o --- (1) donde:

c es la rapidez del sonido dada por: c = --- (2) p es la densidad del medio.

k es la compresibilidad del medio y es igual a (2π)/λ conocida también como constante de propagación.

j = donde λ denota la longitud de onda.

4.3.3 Dispersión en el tejido

Los tejidos están constituidos por células y grupos de células que sirven como fronteras complejas para la propagación de la onda. Como las ondas se propagan a través de estas complejas estructuras, las ondas reflejadas y transmitidas se generan en cada una de estas interfaces dependiendo de la densidad local, la compresibilidad y la absorción del tejido. El grupo de células es llamado “dispersor” de la energía acústica.

El campo de dispersión de retorno es usado para generar la imagen ultrasónica. Algunos puntos son producidos por las interferencias constructivas y destructivas de las señales dispersas a partir de estructuras menores a la longitud de onda, por lo tanto, aparecen como ecos brillantes y oscuros respectivamente. Además, estos puntos no necesariamente están relacionados con una estructura particular del tejido. [14]

4.3.4 Efectos biofísicos de los ultrasonidos 4.3.4.1 Efecto mecánico.

Es el primer efecto que se produce en el tejido, ha sido llamado micro masaje debido a que las vibraciones sónicas causan compresión y expansión en el tejido a la misma frecuencia que el ultrasonido, conduciendo a variaciones de presión, las mayores variaciones se producen en los límites entre dos medios diferentes. Estas variaciones de presión en los tejidos provocan:

• cambios en el volumen de las células corporales ± 0,02%.

• cambios en la permeabilidad de las células y las membranas tisulares todos los efectos de la terapia ultrasónica son causados por el micro masaje.

4.3.4.2 Efecto térmico.

El micro masaje de los tejidos conduce a la generación de calorpor fricción, siendo esta la acción mas conocida de los ultrasonidos, la cantidad de calor generado difiere en los diversos tejidos y depende además de varios factores como son:

• Tipo de emisión (continuo o pulsátil).

• Intensidad.

• Duración del tratamiento.

El calor se genera especialmente en tejido óseo, cartílago, tendones, músculos y piel.

4.3.4.3 Efectos biológicos.

Estos efectos se consideran una respuesta fisiológica a las acciones mecánicas y térmicas.

Fig. 5.5. Los efectos biológicos son resultado del efecto mecánico y efecto térmico.

1. Favorece la estimulación de la circulación sanguínea por vasodilatación, la cual está dada por la liberación de estimulantes tisulares, estimulación de las fibras nerviosas aferentes y reducción del tono muscular.

2. Relajación muscular por eliminación de los estimulantes tisulares, de las fibras nerviosas aferentes y depresión postexcitatoria de la actividad ortosimpatica. 3. Aumento de la permeabilidad de la membrana, forzando el fluido tisular a través de esta, haciendo que el ph se haga menos acido (efecto antiacidotico), de gran utilidad en el tratamiento del reumatismo de partes blandas donde hay acidosis tisular.

4. Aumento de la regeneración tisular sobre todo con el efecto mecánico el cual produce un flujo de partículas con movimiento libre.

5. Efecto sobre nervios periféricos, aumentando o disminuyendo la velocidad de conducción de estos, esto se atribuye al efecto térmico, el cual puede incluso llegar a producir bloqueo de la conducción por lo que el tejido nervioso muestra sensibilidad especial al ultrasonido.

6. Reducción del dolor debido a la mejoría de la circulación tisular, normalización del tono muscular, reducción de la tensión tisular, estimulación de las fibras nerviosas aferentes y reducción del ph.

7. Otros efectos dados por la influencia negativa del ultrasonido como son: • Daño tisular (las diferencias de presión generadas por ultrasonido puede causar cavitación de los tejidos por lo que su intensidad deberá ser bien ajustada de forma que el paciente no sienta excitación dolorosa).

• Estasis de las células sanguíneas (este trastorno es reversible y se elimina con un movimiento continuo de la cabeza de tratamiento).

• Efectos secundarios discretos dados por sobredosificación (reducción del nivel de glucosa en sangre, fatiga, nerviosismo, anorexia, estreñimiento). [16]