TABLAS DE VALORACION NUTRICIONAL

ONDAS DE ULTRASONIDO Y SU APLICACIÓN EN LA MEDICINA

Para lograr comprender como funcionan las ondas de ultrasonido debemos conocer sobre los fenómenos físicos que producen las ondas sonoras.

FRECUENCIA Y LONGITUD DE ONDA

La frecuencia es, precisamente, lo que define a los ultrasonidos y los distingue de los sonidos. La frecuencia está muy directamente relacionada con la absorción y la atenuación del haz, de forma que, a mayor frecuencia, el ultrasonido se absorbe más rápidamente. Utilizaremos frecuencias de de 0,5 a 1 MHz para tratar estructuras profundas y reservaremos las frecuencias más altas, de 2 hasta 3 MHz, para tratar piel y tejido subcutáneo.

La longitud de onda en un haz de ultrasonido es la distancia existente entre dos planos inmediatos de partículas del medio que estén en el mismo estado de movimiento. Es igual, como en cualquier otro tipo de onda, a la velocidad de propagación de la onda dividida por la frecuencia. Debemos tener en cuenta que vamos a mantener constante la frecuencia, pero la velocidad va a depender del medio que esté atravesando en ese momento, por lo que, al ser la velocidad muy variable en tejidos orgánicos, la longitud de onda también lo será

VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN

La velocidad a la que los ultrasonidos se transmiten por un medio determinado depende de la densidad y de la elasticidad de dicho medio. Esta velocidad es fundamental, pues no sólo es uno de los factores que intervienen en la producción del eco, sino que además es la base para calcular la impedancia acústica, que a su vez es clave para la absorción.

La velocidad de propagación de un haz de ultrasonido a través de diversas sustancias es muy variable (tabla1). Las diferencias son poco acusadas entre tejidos blandos, hígado, riñón, cerebro o plasma, cercanos todos ellos a los 1.540 m/s. En el caso del aire (343 m/s), pulmón (650 m/s) y hueso (3.500 m/s), la muy distinta velocidad de transmisión del ultrasonido significa intensos ecos. Más adelante veremos que éstos producen dificultade3s cuando la zona que estamos tratando nos obligue a incluirlos dentro del haz.

IMPEDANCIA ACÚSTICA

La impedancia acústica es una característica del medio que atraviesa el ultrasonido. Relaciona la velocidad que la partícula adquiere en el momento de su vibración y la presión a la que está sometida. La impedancia da idea de la facilidad que un determinado medio ofrece al paso de ultrasonidos a su través.

Se conoce habitualmente con la letra Z y es igual al producto de la densidad del medio por la velocidad de transmisión del ultrasonido en ese medio (Z= V). La reflexión se produce al intentar pasar el ultrasonido de un medio a otro con distinto Z. Si los medios tienen impedancias muy distintas, el ultrasonido se reflejará casi en su totalidad y no podrá alcanzar los órganos situados más profundamente.

ENERGÍA, POTENCIA E INTESIDAD

El haz de ultrasonidos transporta una determinada cantidad de energía producida por el transductor; si la consideramos por unidad de tiempo, es lo que se conoce como potencia. La unidad de potencia es el vatio (W). Dividiendo la potencia por la superficie del haz, obtenemos la intensidad (W/cm²), que es uno de los parámetros más importantes que hay que tener en cuenta en los tratamientos con ultrasonidos.

Así pues, para saber la cantidad de ultrasonidos que están llegando en cada momento a una zona, deberemos referirnos a la intensidad o densidad de potencia. Habitualmente, en tratamientos con ultrasonidos que están llegando en cada momento a una zona, deberemos referirnos a la intensidad o densidad de potencia. Habitualmente, en tratamientos con ultrasonidos, utilizamos intensidades de entre 0,5 y 2,5 W/cm².

La Organización Mundial de la Salud (OMS) limita la intensidad (en emisión continua) a un máximo de 3 W/cm². En ecografía, las intensidades son mucho más bajas oscilan entre 1 y 10 mW/cm².

ATENUACIÓN

El haz de ultrasonidos va perdiendo intensidad conforme va avanzando por los tejidos. Esta pérdida por unidad de longitud se denomina atenuación.

La atenuación se produce por diferentes factores, desde la propia absorción de ultrasonidos por el medio hasta las diversas reflexiones que puedan producirse por in homogeneidad del medio. También se producen dispersiones y pérdidas de dirección por refracción que lo hacen ineficaz a efectos terapéuticos.

La atenuación es de tipo exponencial. Para los ultrasonidos se establece el coeficiente de atenuación,que varía con las propiedades del medio y con la frecuencia del ultrasonido (tabla 2).

La atenuación es directamente proporcional a la frecuencia del ultrasonido utilizado, por lo que debemos esperar una mayor pérdida de intensidad del haz en profundidad, con ultrasonidos de mayor frecuencia. En la tabla 3 se muestra la profundidad media en algunos tejidos biológicos, para ultrasonidos de 1 y 3 MHz. Puede apreciarse lo que ya hemos señalado: si queremos tratar órganos profundos, deberemos emplear frecuencias más bajas (de 0,5 a 1 MHz).

La atenuación también depende de las características del medio. Los tejidos con mayor contenido en proteínas estructurales (cartílago, tendones, cápsula articular, ligamentos extracapsulares, músculos) absorben mayor cuantía de energía ultrasónica. Podemos decir que el hueso atenúa, a igualdad de frecuencia, 20 veces más que el músculo y otros tejidos blandos, por lo que todo lo situado detrás de un hueso recibirá mucha menos dosis.

HAZ DE PROPAGACIÓN

En un medio homogéneo, los ultrasonidos se propagan en línea recta. Cuando están producidos por un cristal, forman un haz, del cual sólo nos es útil la parte más cercana al transductor, que es donde el frente de ultrasonidos aparece plano: ésta se denomina zona de Fresnel. A partir de esta zona, el haz comienza a abrirse en la llamada zona de Fraunhoffer. Aunque existen y, de hecho, utilizamos diversas técnicas para focalizar el haz, es importante recordar que la posibilidad de dirigir un haz con exactitud es mayor cuanto más elevada sea su frecuencia; sin embargo, su capacidad de penetración será menor.

Debido a este comportamiento no homogéneo del haz de ultrasonidos, debe considerarse el coeficiente de no uniformidad del haz (Beam no-uniformity Ratio- BNR. El BNR no debe ser menor de 4; para cabezales de aplicación correctamente fabricados, se sitúa entre 5 y 6.

REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN

Cuando un haz de ultrasonidos va por un medio determinado con una impedancia Z y encuentra,

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