365. Onda Ultrasonográfica, Frecuencia Fundamental, Armónicos y Transformada de Fourier. La base de todo.

1. Onda Sinusoidal de Presión del Ultrasonido:
   • Una onda sinusoidal de presión en el ultrasonido es una forma de energía que se utiliza en la ecografía. Es una onda que se repite periódicamente y tiene una forma sinusoide. En ecografía, estas ondas son generadas por transductores y transmitidas al cuerpo humano para obtener imágenes despues de que en las interfases se produzcan los ecos de retorno.
2. Magnitudes (muy básicas, basiquísimas) en Ultrasonido:
   • En el ultrasonido, se utilizan varias magnitudes para describir las ondas, como la amplitud y la frecuencia.
     • Amplitud: Es la altura máxima de la onda, que está relacionada con la intensidad de la señal ultrasónica. Una mayor amplitud puede indicar una mayor cantidad de energía. La capacidad que tenemos de movilizar moléculas.
     • Frecuencia: Es el número de ciclos de la onda que ocurren por segundo. En ecografía, se utilizan frecuencias ultrasónicas de alta frecuencia para obtener imágenes de alta resolución. Con estos datos, muy básicos vamos a generar una imagen, que según su señal, será de dos tipos:

Imagen Fundamental:

• La «imagen fundamental» se refiere a la frecuencia principal o la onda de ultrasonido que se emite desde el transductor en la ecografía médica. Esta frecuencia fundamental es la que se utiliza para la formación básica de la imagen. Por lo general, se elige una frecuencia fundamental alta para obtener una mejor resolución espacial, lo que significa que puede detectar detalles más pequeños en los tejidos.

Armónicos:

• Los «armónicos» son componentes de frecuencia que son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental. En otras palabras, son ondas que tienen frecuencias que son 2, 3 o más veces la frecuencia fundamental. Estos armónicos son producidos debido a no linealidades en el tejido y el medio de propagación de las ondas ultrasónicas.
  • La imagen con armónicos es una imagen «filtrada» que combate el «moteado aleatorio», es una imagen más nítida ya que silo usa las frecuencias múltiplos de la fundamental, te lo explico en el siguiente punto, mira:
    • Los armónicos pueden ser armónicos de segundo orden (el doble de la frecuencia fundamental), armónicos de tercer orden (tres veces la frecuencia fundamental) y así sucesivamente.
• La diferencia clave entre la imagen fundamental y los armónicos es que la imagen fundamental se utiliza principalmente para la formación de la imagen inicial, mientras que los armónicos pueden proporcionar información adicional y mejoras en la calidad de la imagen en ecografía, como ya hemos comentado.
• Los armónicos suelen tener una menor capacidad de penetración en los tejidos, pero pueden mejorar la capacidad de diferenciar entre tejidos y reducir artefactos (a veces esto nos perjudica) no deseados en la imagen. Esto es especialmente útil en aplicaciones donde se necesita una mayor calidad de imagen, como la visualización de estructuras superficiales o la detección de detalles finos.
• En resumen, la imagen fundamental es la onda ultrasónica principal utilizada para la formación de la imagen, mientras que los armónicos son componentes de frecuencia adicionales que pueden mejorar la calidad de la imagen, pero a expensas de una menor penetración en los tejidos. La elección entre usar la imagen fundamental o los armónicos depende de la aplicación clínica y los objetivos específicos de la ecografía.

Introducimos otra cuestión muy importante. La Transformada de Fourier.

Transformada de Fourier:

• La transformada de Fourier es una herramienta matemática que se utiliza para descomponer una señal compleja en sus componentes de frecuencia individuales. En el contexto de la ecografía, se utiliza para analizar las señales ultrasónicas y separar las frecuencias armónicas y componentes de interés.

Vamos a tratar de explicar este punto, que es muy importante debido a que es clave en la información que se genera en los tejidos estudiados. Cuando se reciben los ecos de retorno en el transductor llegan gran cantidad de frecuencias, cada una de esas señales tienen su propia información, sobre la forma, la profundidad, la ecogenicidad de los tejidos, etc. Pero esa información llega toda junta.

Para poder representar la imagen y poner cada cosa en su lugar y tal y como es debemos descomponer esa señal en todas las que vienen, y así poder identificar que información es la que trae cada una de ellas. Igual esto te cuesta un poco, pero… imagina que tienes un gazpacho y necesitas saber de ingredientes se han hecho, las cantidades y propiedades de cada uno de ellos, imagina que tienes una máquina donde viertes el gazpacho y te lo descompone, analiza y te da todos los datos que necesitas, pues esa máquina, es la transformada de Fourier.

Con la transformada de Fourier lo que hacemos es analizar la señal de retorno y sacarle toda información para después reflejarla en nuestra pantalla, por eso podemos usar los armónicos, filtrar la imagen, variar parámetros y todos los ajustes que necesitamos para obtener una imagen perfecta.

Ahora ya entiendes todo un poquito mejor, es mucho más complejo, pero esto ayuda a comprender mucho mejor los procesos, la imagen Fundamental, los Armónicos y la Transformada y por qué son tan importantes para nuestro día a día…pero queda una duda por resolver…Si yo emito a una frecuencia F porque puedo recibir a 2F o 3F…Eso es para el siguiente Post, por hoy ya tienes bastante…