Topografia

ensayo de topografia

Índice

1. Resumen

2. Introducción

3. Conceptos básicos

4. Funcionamiento.

5. Partes del ultrasonido

6. posibles efectos dañinos del ultrasonido

7. Generación de un ultrasonido

8. Interacción con los tejidos

9. Transductores

10. Formación de la imagen

11. Escala de grises

12. Sonificasion

13. Aplicación en la medicina

14. Conclusión

15. Referencias

1 RESUMEN:

El ultrasonido, a manera sencilla se entiende como una señal de audio que no puede ser captada por el oído humano, sirve en múltiples aplicaciones y es en muchos casos la manera de dar solución a problemas de una manera menos costosa, sin embargo, dependiendo de la aplicación su implementación puede ser de mayor o menor complejidad, su funcionamiento se remite básicamente a los mismosprincipios que los materiales piezoeléctricos, convirtiendo la energía mecánica en eléctrica y viceversa.

PALABRAS CLAVE: Ultrasonido, frecuencia.

2 INTRODUCCIÓN

El ultrasonido siempre ha existido en la naturaleza. Es una herramienta útil para varios seres vivos (como en el conocido caso de los murciélagos). Sin embargo, recién en 1790 se tienen los primeros registros humanos de la existencia del fenómeno y la iniciación humana se encuentra durante la guerra mundial de 1914. Por consiguiente, es un campo de la acústica que se encuentra en constante desarrollo y cuyos avances presentan mejoras a la calidad de vida de manera evidente. En el siguiente trabajo se establecerá qué es el ultrasonido y se hará un análisis histórico desde el punto de vista de la comunidad científica. Además, se estudiarán distintos usos que se le dan hoy en día al ultrasonido con el fin de exponer su relevancia, no sólo para los estudiosos de la acústica sino también para la humanidad en su conjunto.

2 CONCEPTOS BASICOS

Sonido

Vibraciones mecánicas en un medio elástico, las cuales pueden hacer vibrar la membrana timpánica, convirtiéndose en vibraciones sonoras en dependencia de su frecuencia, frecuencias inferiores a 16 Hz son subsónicas y superiores a 16 000 Hz son ultrasónicas.

Velocidad de propagación

Es la velocidad en la que el sonido viaja a través de un medio, y se considera típicamente de 1.540 m/seg para los tejidos blandos.

La velocidad de propagación del sonido varía dependiendo del tipo y características del material por el que atraviese.

Los factores que determinan la velocidad del sonido a través de una sustancia son la densidad y la compresibilidad, de tal forma que los materiales con mayor densidad y menor compresibilidad transmitirán el sonido a una mayor velocidad.

Esta velocidad varía en cada tejido; por ejemplo, en la grasa, las ondas sonoras se mueven más lentamente; mientras que en el aire, la velocidad de propagación es tan lenta, que las estructuras que lo contienen no pueden ser evaluadas por ultrasonido. Por otro lado, la velocidad es inversamente proporcional a la compresibilidad; las moléculas en los tejidos más compresibles están muy separadas, por lo que transmiten el sonido más lentamente.

Frecuencia

Infrasonidos: son ondas por debajo de 16 vibraciones por segundo o, lo que es igual, de menos de16 Hz, que es el límite inferior de audición del oído humano. Vibraciones más lentas quizá podremos notarlas, pero nunca oírlas.

Sonidos: son las ondas entre 16 y 16.000 Hz, que conforman todo el espectro de sonidos que el hombre es capaz de escuchar. Hay animales, como perros, delfines o mosquitos, capaces de oír sonidos más agudos, de 25 KHz y aún más, pero estas ondas ya no entran dentro de espectro de los sonidos.

Ultrasonidos: son las ondas mecánicas que tienen una frecuencia superior a los 16.000 Hz, aunque los utilizados en medicina son, habitualmente, de frecuencia superior a 0,5 Megahercios (MHz). Suelen oscilar entre 0,5 y 3 MHz para su uso terapéutico y entre 1 y 10 MHz en ecografía.

Figura 1. A partir de los 20khz se da el ultrasonido, el máximo alcance audible humano es hasta los 20 Khz

3 PARTES DEL 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.

Figura 2.El equipo que se utiliza para realizar ultrasonidos.

4 ¿COMO FUNCIONA EL ULTRASONIDO?

Las imágenes por ultrasonido están basadas en los mismos principios de física que los murciélagos utilizan para encontrar a su presa. Cuando el transductor emite una onda sonora y esta choca contra un objeto, la onda rebota. Al medir el eco de las ondas, el ordenador puede determinar cuán lejos está el objeto, su tamaño, forma, uniformidad, y consistencia (si el objeto es sólido, lleno de líquido, o una mezcla de ambos).

5 GENERACION DE UN ULTRASONIDO

Cualquier objeto que vibre es una fuente de sonido. Las ondas sonoras pueden ser generadas mecánicamente (diapasón), en medicina se generan por medio de transductores electroacústicos.

Efecto piezoeléctrico: son cambios eléctricos que se producen en la superficie externa del material piezoeléctrico al aplicar presión a los cristales de cuarzo y a ciertos materiales policristalinos (titanato de plomo- circonato y titanato de bario).

En el cuerpo humano se observan estos efectos especialmente en tejidos óseos, fibras de colágeno y proteínas corporales. Este efecto es reversible.

Efecto piezoeléctrico invertido:

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