ULTRASONIDO Maestra: Claudia Figueroa Rochin
Maestra: Claudia Figueroa Rochin
René Arturo Cota Arreola
Arely Martínez Gastelum
Isabel Medel Carrillo
Sheila Marisol Soltero Cervantes
Maestra: Claudia Figueroa Rochin
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Informática Médica
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Indice Introducción .................................................................................................................................... 3
Antecedentes .................................................................................................................................. 4
Funcionamiento del Ultrasonido ..................................................................................................... 6
Métodos para realizar ultrasonidos ................................................................................................ 9
Método Doppler o de emisión continua .................................................................................... 9
Eco pulsado o de ondas discontinuas ....................................................................................... 11
Ultrasonido de tercera dimensión ............................................................................................ 12
Ultrasonido en ginecología y obstetricia ....................................................................................... 13
Conclusión ..................................................................................................................................... 14
Bibliografía .................................................................................................................................... 15
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Introducción
El termino ultrasonido se utiliza en medicina para designar los medios de diagnostico que
se basa en obtener imágenes por medio del procesamiento de ecos reflejados en las
estructuras que componen al cuerpo, siendo el ultrasonido fetal el más utilizado. El
ultrasonido de diagnostico ha tenido una evolución muy rápida debido a su gran facilidad
de usarse en diversos campos médicos en la detección de diversos padecimientos, incluso
en una mismo paciente, sin exponerlo a riesgos y con un costo bajo para la mayoría de las
personas.
Su nombre real es sonografia, pero el término fue hispanizado a ultrasonido, haciendo
referencia al uso de las ondas sonoras ultrasónicas que se utilizan como base del
funcionamiento de esta técnica, los cuales se describirán a detalle conforme se desarrolle
el tema.
En este proyecto se describirán los antecedentes, el funcionamiento, las bases físicas que
se utilizaron para su creación y la funcionalidad del ultrasonido, así como su gran impacto
en el campo de la medicina y como se ha convertido en una pieza fundamental dentro del
protocolo de diagnostico de diversos padecimientos.
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Antecedentes
En 1958, Ian Donald, un ginecólogo británico de Glasgow, publico un artículo en la revista
británica especializada Lancet, donde da a conocer un método de diagnostico basado en la
obtención de imágenes del feto en el interior del útero materno, gracias a la técnica de
ultrasonidos.
A propuesta de Donald, la empresa Kelvin-Hughes fabrica en 1957 un aparato de
ultrasonidos que permite obtener imágenes bidimensionales. En el campo del diagnostico
del embarazo, la tecnica de los ultrasonidos encuentra amplias posibilidades de
utilización. En 1964, después de varios años de investigaciones, el ginecólogo sueco Bertil
Sunden, consigue adaptar en Lund, Suecia, el diagnostico con ultrasonidos a los métodos
de exploración ginecológica y obstetricia.
La técnica de ultrasonidos, que se desarrollan en la década de 1920 a partir del ecómetro
(que utiliza ondas sonoras audibles) empieza a incorporarse a las investigaciones médicas
durante la década de 1940. Sin embargo, hasta diez años después no se consigue utilizar
los ultrasonidos con éxito.
En Estados Unidos, los más activos en este campo son los investigadores encabezados por
Douglas Hamilton Howry en Denver, que obtiene tomografías con imágenes de las partes
blandas del cuerpo humano mediante ultrasonidos por primera vez en 1952. Otro de los
ejes de la investigación es la Universidad de Lund en Suecia, donde Hellmuth Hertz realiza
experimentos encaminados a diagnosticar las lesiones valvulares. En 1953 el
neurocirujano sueco Lars Leksell reconoce a un paciente que sufre hemorragia cerebral a
causa de un accidente, y diagnostica un desplazamiento de la línea media, situada
verticalmente entre los dos hemisferios.
El 30 de abril de 1965, la revista ilustrada de los Estados Unidos Life publica las primeras
fotografías de fetos en el seno materno, a partir del tercer mes de gestación.
Estas fotografías fueron tomadas con un endoscopio (fetoscopio) una pequeña cámara
que envía imágenes en vivo a un monitor, que fue introducido por la pared abdominal de
la madre, lo que permite la visión directa del feto y detectar malformaciones, asimismo
extraer sangre de la placenta y del cordón umbilical, cuyo análisis permite detectar
anomalías en la coagulación.
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En las décadas siguientes, el diagnostico mediante ultrasonido alcanza un alto nivel de
desarrollo técnico y lo convierte en un importante método de exploración, la técnica
Doppler y la exploración con ultrasonidos, desarrollada durante la década de los años
sesenta.
AÑO PERSONAJE AVANCE LUGAR
1920 Ian Donald Desarrollo del ecómetro Reino Unido 1940 Ian Donald Incorporación del
ecómetro a las investigaciones medicas
Reino Unido
1952 Douglas Hamilton Howry
Obtención de tomografías con imágenes de las partes
blandas del cuerpo
Denver, E.U.A.
1953 Lars Leksell Diagnostica un paciente que sufre hemorragia
cerebral con ultrasonido
E.U.A.
1957 Kelvin-Hughes Fabricación de aparato de ultrasonidos que permite
obtener imágenes bidimensionales.
Reino Unido
1958 Ian Dounald Publicación de artículo con la tecnica de obtención de
imágenes de feto.
Glasgow, Reino unido
1964 Bertil Sunden Diagnostico con ultrasonido en ginecología
y obstetricia
Lund, Suecia
1965 Lennart Nilsson Publicación de las primeras fotografías de
fetos en el seno materno
E.U.A.
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Funcionamiento del Ultrasonido
Como ya se menciono antes, el termino
ultrasonido se utiliza en medicina para
designar los medios de diagnostico que se
basa en obtener imágenes por medio del
procesamiento de ecos reflejados en las
estructuras que componen al cuerpo.
Pero en sí, el término ultrasonido se
define como una onda sonora con una
frecuencia por encima de del espectro
audible del ser humano, esto se explica de
la siguiente manera:
El sonido es una vibración mecánica que se transmite a través de la materia en forma de
ondas y produce variaciones de presión, densidad, posición, temperatura y velocidad de
las partículas que la componen. El número de veces que una onda sonora se repite en una
unidad de tiempo determinada se llama frecuencia.
La unidad empleada para medir la frecuencia es el Hertz (Hz). Las frecuencias
perceptibles por el ser humano oscilan entre 16 y 20 000 Hz, y aquellas que sobrepasan
este límite se llaman ultrasonido.
La transmisión del sonido es por medio de ondas
sonoras que tienen como soporte partículas del medio
que atraviesan (aire, tejido, agua). El movimiento de
las partículas produce cambios en su posición y en la
presión del medio, las moléculas se agrupan y forman
zonas de condensación, las cuales producen presión,
que es directamente proporcional a la concentración
de partículas o densidad. Por lo tanto, al aumentar la
concentración de partículas o densidad, aumenta la
presión.
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La elasticidad del medio es otro facto importante que influye en la transmisión del sonido,
esta es la capacidad de la materia de regresar a su forma inicial. Mientras mayor sea su
elasticidad, será más fácilmente atravesado por las ondas sonoras; a esto se le llama
transmisión.
La velocidad a la que se transmite una onda depende de la densidad y la elasticidad del
medio en el que viaja, y no depende de la frecuencia.
Tejido/materia Velocidad (m/s)
Aire 331
Grasa 1450
Tejidos Blandos 1540
Cerebro 1541
Hígado 1549
Riñón 1561
Brazo 1566
Músculo 1585
Hueso Craneal 4080
Pare generar el ultrasonido se necesita generar ondas sonoras, para ello se requiere un
instrumento capaz de convertir una forma de energía en otra. Diversos materiales son
capaces de producir vibraciones sonoras, pero para generar ondas ultrasonoras se
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
Aire Grasa Tejidos B. Cerebro Hígado Riñon Brazo Músculo Hueso C.
Ve
loci
dad
m/s
Velocidad del sonido en algunos tejidos y materiales corporales
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requieren materiales que puedan vibrar a frecuencias muy elevadas. Para ello se recurre a
cristales como el cuarzo, que tiene características piezoeléctricas, propiedad que fue
descubierta por los hermanos Jacques y Pierre Curie.
Los materiales piezoeléctricos actúan como transductores porque son capaces de
relacionar energía eléctrica y energía mecánica. Dentro del cristal las cargas eléctricas
están colocadas de tal manera que reaccionan a la aplicación de un campo eléctrico para
producir en efecto mecánico y viceversa.
El grado de deformación mecánica es directamente proporcional a la magnitud del voltaje
aplicado. Por el contrario, cuando se produce una deformación mecánica del cristal por el
choque de una onda sonora, este genera un voltaje en proporción directa a la magnitud
de la fuerza que recibe. Esta propiedad se llama efecto piezoeléctrico inverso, determina
que un cristal pueda ser empleado como emisor y receptor de la señal ultrasónica.
En la actualidad se utilizan cristales de cerámica sintética como los de zirconato de plomo
o titanio de bario, que adquieren esta propiedad cuando son polarizados a determinada
temperatura.
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Métodos para realizar ultrasonidos
Método Doppler o de emisión continua
Se requieren dos cristales, uno emite y el otro recibe los ecos en forma continua. Los ecos
provienen tanto de estructuras inmóviles, como de estructuras móviles que producen
cambios en la frecuencia Doppler. Por medio de un proceso de demodulación electrónica,
se comparan las frecuencias recibidas y sustrae la frecuencia Doppler, así el demodulador
distingue las frecuencias que se acercan o se alejan del transductor. Es una aplicación
muy popular, aunque carece de resoluciones espacial, por ello, esta técnica no es utilizada
cuando se explorara una región corporal en la que hay muchos vasos sanguíneos.
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MODALIDADES DE APLICACION CLINICA
A: se registra fija y se detectan ecos
que se reflejan del paciente
B: cada eco representa un
punto de brillantes y es proporcional a
la señal.
B de rastreo: el
transductor se desplaza
manualmente por el operador
En tiempo real: el ms utilizados, se
hacen muchos cortes en unidad de
tiempo.
M: permite analizar en forma
grafica las superficies que
estan en movimiento.
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Eco pulsado o de ondas discontinuas
Se necesitan dos cristales, uno que reciba y otro que emita, que permiten registrar y
analizar los cambios de frecuencia Doppler que ocurren en una profundidad
predeterminada. Se emiten pulsos cortos de ondas, los ecos producidos por estas son
amplificados y después el demodulador compara la fase de los ecos recibidos con el de las
ondas previamente emitidas. La selección de profundidad en la cual se desea registrar el
cambio de frecuencia Doppler se hace en función del tiempo que se permite al cristal
escuchar el eco, lo que significa que el tiempo que tarda en regresar el eco al cristal
receptor, determina la profundidad.
UTILIZACION DE ULTRASONIDO POR EL METODO DOPPLER
ESTRUCTURA ANATOMICA % DE FRECUENCIA
Aparato digestivo Hígado, vías biliares 4%
Páncreas 1%
Bazo 1%
Aparato genitourinario Riñones, vejiga 3%
Útero, 7%
Próstata, testículos 3%
Cavidad abdominal Acitis, colecciones 1%
Implantes tumorales 7%
Sistema circulatorio Corazón 8%
Arterias, venas 4%
Sistema musculo esquelético Lesiones musculotendinosas 1%
Liquido interarticular .1%
Pediatría Parótidas, submaxilares .3%
Tiroides, paratiroides 5%
Globo ocular .1%
Derrame pleural 1%
Adenopatías 2%
Otros Estudio cerebral, medular .4%
Luxación congénita de cadera .1%
Estenosis, hipertrofia del píloro .5%
Invaginación, mala rotación intestinal .5%
Ginecología 10%
Embarazo normal y patológico 40 %
TOTAL 100%
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Ultrasonido de tercera dimensión
El ultrasonido ha evolucionado de manera muy rápida, debido a su importancia en la
medicina y la demanda de nuevas funciones, pero sobre todo, mejorar la calidad de la
resolución. Es por esto, que en los últimos años se ha desarrollado el ultrasonido de
tercera dimensión, el cual no solo permite observar las imágenes, sino que también
permite observar y analizar la disposición y composición exacta de estructuras que
anteriormente no se podían observar tan claramente, como vasos sanguíneos.
En cuanto a la estructura técnica del ultrasonido de tercera dimensión y el de dos
dimensiones, existen algunas diferencias, como el mayor volumen de los transductores de
los ultrasonidos de tercera dimensión, que permiten tomar más planos de la imagen, en
diferentes ángulos y así, digitalizarlos e integrarlos para formar una imagen con tres
dimensiones.
Esto lo logra ya que posee una computadora integrada, que digitaliza la toma de los tres
planos, que son:
1. Eje mayor al transductor
2. Eje menor al transductor
3. Perpendicular a los dos primeros planos
Gracias a la conjugación de estos tres planos se puede deducir, aunque de una manera
inexacta, el volumen, basándose en cortes de la estructura y midiéndolos por escala para
reconstruirlos.
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Ultrasonido en ginecología y obstetricia
El ultrasonido ha revolucionado el método de diagnostico en gran parte de las
especialidades de la medicina, siendo la más beneficiada la ginecología y la obstetricia, y
que se utiliza para:
Calcular la edad gestacional en pacientes con fecha clínica incierta
Verificación de edad gestacional
Valorar el crecimiento fetal
Confirmar sospechas de embarazos múltiples
Como instrumento de ayuda para la amniocentesis (extracción de una pequeña
cantidad de liquido amniótico para estudiar posibles alteraciones genéticas)
Detección clínica de un tumor pélvico
Sospecha de embarazo ectópico (embarazo con implantación del embrion fuera
del área normal)
Ante la sospecha de muerte fetal
Para localizar diversas anomalías intrauterinas
Para colocar un dispositivo intrauterino (DIU) (anticonceptivo)
Ante la sospecha de polihidramnios u oligohidramnios ( exceso o disminución de
liquido amniótico)
Para calcular el peso fetal
Vigilar la evolución de una anomalía fetal o identificarla
Detectar previamente anomalías congénitas durante la semana 16 y 20 de
gestación
Figure 1. Feto con 8 semanas de gestación. Figure 2 Tumor uterino a nivel del cérvix.
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Conclusión
Bueno el ultrasonido a ido evolucionando con solo un beneficio poder lograr un mejor
desempeño en las diferentes áreas medicas y así con el paso de tiempo, logrando que se
de gran utilidad, con los beneficios de poder obtener imágenes referentes a los órganos
que tenemos, logrando así poder examinarlos, como también está el caso de la ecografía
que nos sirve para poder saber cómo va evolucionando el feto si se encuentra bien
formado o si contiene alguna anormalidad, como también el caso de la detección de un
tumor, o también la ultrasonoterapia la cual se basa en poder ayudar mediante
tratamientos respecto a lesiones y enfermedades por medio de las ondas de ultrasonido,
la fisioterapia ya que ayuda a mejorar el funcionamiento de los músculos y articulaciones,
absorción de medicamentos como también otro tipos de área como la medicina estética
como también sería el caso de los tratamientos que recurren a terapias en los tejidos del
hombre. El ultrasonido es muy importante ya que sin él no podremos lograr salvar vidas o
fetos.
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Bibliografía
1. McGraw-Hill Interamericana, Ultrasonido en Ginecología y Obstetricia, Erick E. Sauebrei,
Primera Edición
2. McGraw-Hill, Diagnostico por Imagen Tratado de Radiología Clínica, Dr. C. Sánchez Álvarez
Pedrosa, Volumen 1, Primera Edición
