Principios Físicos y Artefactos Comunes en Ecografía

Clase 1: Principios Físicos (Parte 1)

Conceptos Fundamentales

• Atenuación: Es el fenómeno por el cual el sonido va perdiendo paulatinamente su energía a medida que viaja a través de un medio.
• Ecogenicidad: Cantidad de ecos de retorno que son traducidos en una escala de grises en la imagen.
• Impedancia Acústica: La resistencia de un medio al paso del sonido a través de él.

Fenómenos Relacionados con la Atenuación

• Absorción: Conversión de energía acústica en calor. Se relaciona con los índices de seguridad: índice térmico (probabilidad de calentar el cuerpo, valor igual o menor a 0,7) e índice mecánico (probabilidad de producir cavitación, valor igual o menor a 0,3).
• Refracción: Ocurre cuando el sonido cambia de medio y, por lo tanto, su dirección también cambia.
• Reflexión: Es el fenómeno más importante para la formación de la imagen ecográfica y depende del cambio de impedancia entre interfaces.
• Dispersión: Pérdida de energía de las ondas de ultrasonido debido a cambios de dirección causados por estructuras pequeñas (nos ayuda a ver los hematíes porque actúan como reflectores puntuales).

Tipos de Tejidos según su Impedancia

• Tejidos con impedancias muy diferentes (ej. Hueso): El 99% del sonido se refleja, generando muchos ecos de retorno.
• Tejidos con impedancias parecidas (ej. Vejiga, líquidos): Prácticamente no existen ecos de retorno.
• Tejidos con impedancias intermedias (ej. Órganos parenquimatosos): Aproximadamente el 50% del sonido se refleja y el otro 50% se transmite, generando pocos ecos de retorno.

Modos de Visualización en Ecografía

• Modo A (Amplitud): Gráfico de la amplitud de los ecos de retorno en función del tiempo (o profundidad).
• Modo B (Brillo): Los picos de alta amplitud se representan como puntos blancos y los de baja amplitud como puntos negros, formando una imagen en escala de grises bidimensional.
• Modo Color (Doppler Color): Representa la velocidad y dirección del flujo sanguíneo mediante colores.
• Modo Power (Doppler Power): Representa la intensidad o cantidad de flujo sanguíneo, independientemente de la velocidad o dirección.
• Modo M (Movimiento): Gráfico de la posición de estructuras en movimiento a lo largo del tiempo.

Artefactos Comunes en Modo B

• Refuerzo Acústico Posterior (ej. Vesícula, quiste): Aumento de la intensidad de los ecos que se genera después de atravesar un tejido con baja atenuación (bajas impedancias y pocos ecos de retorno).
• Sombra Acústica Posterior (ej. Hueso, calcificación, cálculo): Ausencia de ecos detrás de una estructura que refleja o absorbe casi todo el sonido debido a su alta impedancia o atenuación.
• Reverberancia y Cola de Cometa (ej. Objetos muy especulares, aire): El sonido rebota repetidamente entre el transductor y una estructura altamente reflectante. La cola de cometa es una forma de reverberancia que aparece como una serie de líneas brillantes y cortas.
• Anisotropía (ej. Tendón): La ecogenicidad de la estructura depende del ángulo de incidencia del haz de ultrasonido. Esto ocurre en estructuras con fibras paralelas muy reflectantes.

Nota: La representación en blanco o negro en la imagen no depende de la densidad del tejido, sino de la cantidad de ecos de retorno recibidos.

Clase 1: Principios Físicos (Parte 2)

Otros Artefactos Comunes

• Refracción: Cambio en la dirección del haz de ultrasonido o del eco al cambiar de medio, lo que puede causar errores de posicionamiento o duplicación de estructuras.
• Lóbulos Laterales: Haces secundarios de baja intensidad emitidos por el transductor que pueden generar ecos falsos y sombras en los bordes de estructuras quísticas o vasculares.
• Imagen Espejo: Artefacto que crea una segunda imagen de una estructura al otro lado de una superficie altamente especular (que actúa como espejo), sin que haya un cambio de medio significativo en el punto de reflexión.
• Artefacto por Velocidad de Propagación (ej. Diafragma): Cambios abruptos en la velocidad de propagación del sonido en diferentes tejidos pueden generar errores en el cálculo de la profundidad y, por lo tanto, errores de posicionamiento de las estructuras.

Artefactos en Modo Doppler Color

• Centelleo (Twinkle Artifact): Patrón de color rápido y alternante detrás de estructuras altamente reflectantes e irregulares (similar a una cola de cometa en Doppler).
• Imagen Cruzada (Cross Talk): Señal Doppler que aparece en el lado opuesto del vaso, generalmente debido a un ángulo de insonación cercano a 90 grados o a una ganancia excesiva.
• Aliasing: Representación incorrecta de la velocidad del flujo cuando esta excede el límite de Nyquist. Se manifiesta como una mezcla de colores o una inversión aparente de la dirección del flujo. El ecógrafo evalúa una frecuencia menor que la real.
• Blooming (Sangrado de Color): El color Doppler se extiende fuera de los límites reales del vaso, dando la apariencia de que el vaso está "roto", a menudo debido a una ganancia de color excesiva.
• Vibración Tisular: Artefacto que aparece en el espectro Doppler (y a veces en color) causado por la vibración de tejidos adyacentes a un vaso con flujo turbulento o de alta velocidad.
• Confetti: Aparición de múltiples puntos de color aleatorios en el tejido, a menudo debido a una ganancia de color excesiva o a ruido electrónico.
• Destello (Flash Artifact): Artefacto de color transitorio y difuso causado por movimientos rápidos del transductor o del paciente.

Tipos Comunes de Transductores

• Lineal: Alta frecuencia (5-13 MHz o más), ideal para estructuras superficiales y vasculares.
• Sectorial: Baja frecuencia (1.5-4 MHz), campo de visión en forma de sector, ideal para estudios cardíacos y transcraneales.
• Convexo: Baja frecuencia (2-3.5 MHz), campo de visión amplio y curvo, ideal para estudios abdominales y pélvicos.

Clase 3: Aplicaciones (Parte 1 - Hígado)