6. Interacción del haz ultrasónico y la materia.

Hasta ahora hemos visto qué naturaleza energética es el ultrasonido, cómo es el vehículo que usa para desplazarse, es el momento de que abordemos como se comporta esa energía en el tejido…

Cuando un haz ultrasónico penetra en el tejido se va a encontrar diferentes tipos de medios, que son los que componen, por ejemplo, un cuerpo animal o humano. Esos diferentes medios van a oponer una resistencia distinta según sean grasa, agua o tejido muscular u óseo, fácil ¿no?…Pues sí, así de fácil…Ahora solo tenemos que entender y definir lo que es esa resistencia, que es la definición que te presento a continuación.

Impedancia acústica (Z): Es la resistencia del medio a la propagación de la onda sonora. 

Los sólidos tienen una alta impedancia, y los líquidos, partes blandas y gases tienen una baja impedancia, es decir, transmiten mejor el sonido (menor resistencia), pero esta última afirmación no es del todo cierta…

El hueso tiene una impedancia alta, va a taponar el paso del haz ultrasónico casi en su totalidad, tiene una impedancia muy alta, los líquidos y partes blandas son ideales para el uso de esta técnica, tienen baja impedancia…como el gas, que tiene una impedancia bajísima, entonces podemos deducir que a más baja impedancia, mejor el paso del haz, sí, pero en todos los casos anteriores descritos, menos en el gas (aire), que con una impedancia bajísima en un muy mal transmisor del sonido, ¿porqué?, fácil, hemos dicho en capítulos anteriores que el ultrasonido necesita un medio acuoso y flexible y el gas no cumple para nada esta premisa que es primordial para hacer ecografía, por tanto el gas, con su impedancia baja, muy baja, es un transmisor nefasto, por eso  a los pacientes que vienen a hacerse una eco de abdomen se les pide que vengan con 6 horas de ayuno mínimo, excepto bebés, para intentar que los gases de la digestión no entorpezcan la exploración…

El valor de la impedancia de un medio se conoce como Z.

Se cumple por tanto que:

Z = Velocidad de Ultrasonido x Densidad del medio.

De modo que si aumenta la densidad, aumenta la impedancia y si lo hace la velocidad, igual.

Cuando el haz de ultrasonido viaja por el tejido va a encontrar diferentes medios, en la unión de estos diferentes medios es donde se producen parte del reflejo del haz y a estas uniones de medios distintos se les conoce como interfases, y la definimos así:

Interfase: Es el plano de contacto entre medios con diferentes impedancias acústicas.

Por ejemplo, el haz ultrasónico que viaja por el tejido graso y se encuentra una estructura vascular.

Cuando esas interfases son muy importantes, es decir, su Z es muy diferente,  la energía del haz se verá reflejada, es decir, irá de vuelta al transductor en mucha mayor proporción que en interfases con una Z más similar, donde ese haz, se reflejará, pero en mucha menor medida, dejando pasar gran parte de dicho haz ultrasónico.

Ejemplo de interfase “dura”: Tejido graso y el hueso.Muchos ecos de retorno. Haz ultrasónico incidente muy mermado.

Ejemplo de interfase “blanda”: Tejido graso y tejido muscular.Menos ecos de retorno. Haz ultrasónico incidente fuerte.

Estos dos ejemplos tienen una importantísima repercusión en la imagen ecográfica, pero para saber esto debes esperar…

So far we have seen what energy is ultrasound, how is the vehicle used to move, is the time to address how that energy behaves in the tissue … When an ultrasonic beam penetrates the tissue you will find different types of media, which are those that make up, for example, an animal or human body. These different means are going to oppose a different resistance depending on whether they are fat, water or muscle or bone tissue, easy? … Well, yes, that’s easy … Now we just have to understand and define what that resistance is, is the definition that I present below.
Acoustic impedance (Z): It is the resistance of the medium to the propagation of the sound wave. Solids have a high impedance, and liquids, soft parts and gases have a low impedance, that is, they transmit sound better (less resistance), but this last statement is not entirely true … The bone has a high impedance, it will plug the passage of the ultrasonic beam almost in its entirety, it has a very high impedance, the fluids and soft parts are ideal for the use of this technique, they have low impedance … like gas, which has a very low impedance, then we can deduce that the lower the impedance, the better the passage of the beam, yes, but in all the previous cases described, less in the gas (air), than with a very low impedance in a very bad transmitter of the sound, why ?, easy, we have said in previous chapters that ultrasound needs a watery and flexible medium and the gas does not fulfill this premise that is essential for ultrasound, therefore the gas, with its low impedance, very low , is a nefarious transmitter, so patients who come to have an echo of the abdomen are asked to come with a minimum of 6 hours, except babies, to try that the gases of digestion do not hinder the exploration … The value of the impedance of a medium is known as Z. It is therefore fulfilled that: Z = Ultrasound Speed ​​x Density of the medium. So if the density increases, the impedance increases and if the speed does, the same. When the ultrasound beam travels through the tissue it will find different means, at the junction of these different media is where part of the beam reflection occurs and these junctions of different media are known as interfaces, and we define it as follows:
Interface: It is the plane of contact between media with different acoustic impedances. For example, the ultrasonic beam that travels through the fatty tissue and finds a vascular structure. When these interfaces are very important, that is, their Z is very different, the energy of the beam will be reflected, that is, it will go back to the transducer in a much greater proportion than in interfaces with a more similar Z, where that beam will be It will reflect, but to a much lesser extent, by passing a large part of said ultrasonic beam. Example of “hard” interface: fatty tissue and bone. Many return echoes. Incident ultrasonic beam very diminished. Example of interface “soft”: Fat tissue and muscle tissue. Less return echoes. Strong incident ultrasonic beam. These two examples have a very important impact on the ultrasound image, but to know this you must wait …

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