5. Magnitudes de la Onda. Otras Magnitudes.

Estudiado y comprendida la Frecuencia, vamos a desgranar otra serie de magnitudes que debemos conocer.

Son la Longitud, la Amplitud y la Velocidad de propagación de la Onda de ultrasonidos.

Volvemos al punto 4, donde hablábamos de la frecuencia, tan importante ella, y tenemos que diferenciar muy bien entre frecuencias altas y frecuencias bajas.

Studied and understood the Frequency, we are going to shed another series of magnitudes that we must know. They are the Length, the Amplitude and the Speed of propagation of the wave of ultrasounds. We return to point 4, where we talked about the frequency, so important, and we have to differentiate very well between high frequencies and low frequencies.

Como se ve en la gráfica, las frecuencias bajas separan más los valles y los picos que en las frecuencias altas que se aproximan mucho más. La separación entre los picos de la onda, por ejemplo, es la longitud de onda. Tendremos entonces que:

Longitud de onda: Es la distancia entre los puntos correspondientes de una curva de presión – tiempo, y se representa con la letra griega Lambda que es una «V» invertida. (distancia entre picos ).

Amplitud de onda: Es la máxima distancia que se desplaza una molécula desde su estado normal.

Velocidad de propagación: Es el espacio que recorre la onda por unidad de tiempo.

En la gráfica que observamos a continuación vemos su representación.

As seen in the graph, low frequencies separate valleys and peaks more than high frequencies that are much closer. The separation between the peaks of the wave, for example, is the wavelength. We will then have to: Wavelength: Is the distance between the corresponding points of a pressure-time curve, and is represented by the Greek letter Lambda which is an inverted «V». (distance between peaks). Wave amplitude: The maximum distance a molecule moves from its normal state. Propagation speed: It is the space that the wave travels per unit of time. In the graph that we see below we see its representation.

La velocidad de propagación de la onda de ultrasonido en un medio determinado es constante. La velocidad se modifica cuando la onda pasa de un medio a otro.

Esta velocidad con la que se desplaza la onda, también conocida como ondas de presión a través de los tejidos que estemos explorando se va a ver potentemente influenciada por las propias características físicas de los tejidos en cuestión, me explico, la velocidad de propagación se puede ver alterada por la resistencia que oponga el medio atravesado, que a la vez, se relaciona irremediablemente con la densidad del propio medio, su temperatura, la presión y su rigidez o elasticidad.

Podemos decir por tanto, con los datos que hemos manejado en el apartado 4 y 5 que:

Velocidad (V) = Longitud de onda X Frecuencia

Además…y muy importante, Longitud de onda y Frecuencia son inversamente proporcionales, si disminuye la longitud de onda, aumenta la frecuencia, como hemos visto en la primera gráfica de este capítulo.

En el ser humano la velocidad de propagación es de 1540 m/s. Pero este dato es una constante asumida, ya que por ejemplo, tenemos que en la grasa la velocidad es de 1450 m/s, en la sangre, 1570 m/s y como dispares, pero muy importantes, el aire corporal, donde la onda viaja a tan solo 330 m/s o el hueso que lo hace a 4080 m/s.

Para finalizar y a modo de resumen tenemos que las magnitudes de la onda son:

Frecuencia, Periodo, Amplitud de Onda, Longitud de Onda y Velocidad de propagación.

The propagation speed of the ultrasound wave in a given medium is constant. The speed is modified when the wave passes from one medium to another. This speed with which the wave travels, also known as pressure waves through the tissues that we are exploring will be strongly influenced by the physical characteristics of the tissues in question, I mean, the speed of propagation can be to see altered by the resistance that opposes the crossed medium, that at the same time, is irremediably related to the density of the medium itself, its temperature, pressure and its rigidity or elasticity. We can therefore say, with the data we have handled in section 4 and 5 that: Speed (V) = Wavelength X Frequency Also … and very important, Wavelength and Frequency are inversely proportional, if the wavelength decreases, the frequency increases, as we have seen in the first graph of this chapter. In humans, the propagation speed is 1540 m / s. But this data is a constant assumed, because for example, we have that in fat the speed is 1450 m / s, in the blood, 1570 m / s and as disparate, but very important, the body air, where the wave travels at only 330 m / s or the bone that does it at 4080 m / s. To finalize and as a summary we have that the magnitudes of the wave are: Frequency, Period, Wave Amplitude, Wavelength and Velocity of propagation.

4. Magnitudes de la Onda Ultrasónica. La Frecuencia.

Dentro de las magnitudes de la onda ultrasónica, a mi modo de ver, la Frecuencia es, con mucho, la más importante de todas ellas.

La frecuencia de las cosas que pasan en la vida es la cantidad de veces que se sucede una cosa durante un tiempo determinado…por ejemplo, normalmente, es más frecuente que cojamos el coche a que cojamos un avión para desplazarnos.Es decir, coger el coche, es un gesto que se repite más.

En la onda de ultrasonidos, que aumente la frecuencia de la onda, quiere decir que los picos y los valles de la onda ultrasónica se repitan más en un mismo periodo de tiempo.La frecuencia de la onda disminuye cuando esos picos y valles se repiten menos en el mismo periodo de tiempo.

Por tanto, definir la frecuencia es muy importante y es el número de ciclos completos que se producen por unidad de tiempo.

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Within the magnitudes of the ultrasonic wave, in my view, Frequency is by far the most important of all of them. The frequency of things that happen in life is the number of times that something happens during a certain time … for example, normally, it is more frequent that we take the car to take a plane to move. That is, Take the car, it is a gesture that is repeated more. In the wave of ultrasound, which increases the frequency of the wave, it means that the peaks and valleys of the ultrasonic wave are repeated more in the same period of time. The frequency of the wave decreases when those peaks and valleys are repeated less in the same period of time. Therefore, defining the frequency is very important and is the number of complete cycles that occur per unit of time

Podemos ver gráficamente lo que es un ciclo y que podemos definir como el momento en el que la onda vuelve a estar en el mismo punto de la gráfica desde que partió por primera vez.

La frecuencia es inversamente proporcional al periodo, es decir, se cumple que f = 1/T donde T es el periodo, teniendo entonces que, Periodo es el Tiempo en el que la onda «recorre» un ciclo completo.

Según el Sistema Internacional (SI), la frecuencia se mide en hercios (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz.

Se cumple, igualmente, que 1Hz = 1 ciclo por segundo.

Cuando las frecuencias son muy elevadas, y en ecografía clínica lo son, vamos a expresar la frecuencia en Megahercios donde 1MHz = 1.000.000 Hz.

Es vital que conozcamos y sobre todo, entendamos, lo que es la frecuencia, porque entendiendo esto, tendremos un gran paso ganado en el conocimiento de este pequeño mundo de la imagen clínica que es la ecografía. Según las frecuencia utilizadas en los Ecógrafos que usamos para realizar los estudios, utilizaremos diferentes transductores o sondas ecográficas para llevarlos a cabo, pero esto lo estudiaremos un poco más adelante.

We can see graphically what a cycle is and what we can define as the moment in which the wave returns to be in the same point of the graph since it started for the first time. The frequency is inversely proportional to the period, that is, it is fulfilled that f = 1 / T where T is the period, having then that, Period is the Time in which the wave «travels» a complete cycle. According to the International System (SI), the frequency is measured in hertz (Hz), in honor of Heinrich Rudolf Hertz. It is also true that 1Hz = 1 cycle per second. When the frequencies are very high, and in clinical ultrasound they are, we will express the frequency in Megahertz where 1MHz = 1,000,000 Hz. It is vital that we know and above all, understand, what is the frequency, because understanding this, we will have a great step gained in the knowledge of this small world of the clinical image that is the ultrasound. According to the frequencies used in the ultrasounds machines that we use to carry out the studies, we will use different transducers or sonographic probes to carry them out, but this we will study a little later.

3. La Onda Ultrasónica. Características.

El ultrasonido en una energía que no es capaz de arrancar electrones de la órbita, por lo tanto no es ionizante.

La onda ultrasónica tiene una serie de características que debemos conocer:

Propagación longitudinal. Lo que significa que las moléculas se mueven paralelamente a la dirección de la onda en un movimiento de oscilación.
Tienen frecuencias superiores a los sonidos audibles con un máximo de 20 mHz, aunque siempre repetiremos que los avances tecnológicos pueden hacer variar ese dato, siempre a mejor.
Se representa gráficamente con una curva de aspecto sinusoide. Es decir, una línea recta y picos y valles que pueden variar según la magnitud de la onda y que estudiaremos en el siguiente post.
Los ultrasonidos necesitan un medio elástico y deformable para su propagación. Un medio acuoso es ideal, por tanto un medio aéreo será bastante peor.
Cuando el tejido es atravesado por la onda de ultrasonidos unas moléculas se agrupan y otras se dispersan, produciendo áreas de compresión y áreas de rarefacción.
- Las zonas donde se acumulan una gran concentración de moléculas y por tanto la presión será muy elevada, se conoce como las zonas de compresión y equivale a los picos de la onda sinusoide.
- Por el contrario, donde las moléculas cuentan con una concentración menor y donde la presión se reduce, se conoce como zonas de rarefacción y equivalen a los valles de la onda sinusoidal.
- La alternancia de zonas de compresión y rarefacción a lo largo del paso de la onda atravesando el tejido oscilan en la dirección de la propagación de la onda y de un lado a otro.

The ultrasonic wave has a series of characteristics that we must know: Longitudinal propagation. Which means that the molecules move parallel to the direction of the wave in an oscillating motion. They have higher frequencies than audible sounds with a maximum of 20 mHz, although we will always repeat that technological advances can change that data, always for the better. It is represented graphically with a curve of sinusoidal aspect. That is to say, a straight line and peaks and valleys that can vary according to the magnitude of the wave and that we will study in the next post. Ultrasounds need an elastic and deformable medium for their propagation. A watery medium is ideal, so an aerial environment will be much worse. When the tissue is crossed by the ultrasound wave some molecules are grouped and others are dispersed, producing areas of compression and areas of rarefaction. The areas where a large concentration of molecules accumulate and therefore the pressure will be very high, is known as the compression zones and is equivalent to the peaks of the sine wave. On the contrary, where the molecules have a lower concentration and where the pressure is reduced, they are known as rarefaction zones and are equivalent to the valleys of the sine wave. The alternation of compression and rarefaction zones along the passage of the wave through the tissue oscillate in the direction of wave propagation and from one side to the other

2. Clasificación de los Ultrasonidos.

Bueno, empecemos con los datos tangibles. Cuando hacemos una ecografía, usamos una energía acústica, los ultrasonidos. Los ultrasonidos no son sonidos perceptibles por el oído humano, esto se debe a su frecuencia. Este concepto, frecuencia, es vital en la ecografía, es sin duda, la piedra angular, pero lo desarrollaré un poco más adelante.

Los sonidos audibles, la voz de tu cantante favorito, se mueve entre 20 Hz y 20.000 Hz o 20 KHz. cuando más grave es el sonido, mas cerca de los 20 Hz estaremos, si la frecuencia es más aguda irá ganando en cantidad de Hercios sin superar los 20.000, ya que aquí comienzan los Ultrasonidos.

Bien, el ultrasonido se encuentra en una franja energética entre los 20.000 Hz y 1 GHz, donde 1 GHz = 10⁹ Hz. Pero no hemos terminado este apartado, en ecografía clínica, vamos a utilizar rangos de sonido de entre 2 MHz y 20 MHz de frecuencia (estos márgenes pueden variar a expensas de la evolución de la tecnología en este ámbito) y donde 1 MHz = 10⁶ Hz.

Well, let’s start with the tangible data. When we do an ultrasound, we use acoustic energy, ultrasound. Ultrasounds are not sounds perceptible by the human ear, this is due to their frequency. This concept, frequency, is vital in ultrasound, it is undoubtedly the cornerstone, but I will develop it a little later. The audible sounds, the voice of your favorite singer, moves between 20 Hz and 20,000 Hz or 20 KHz. when the sound is more serious, closer to 20 Hz we will be, if the frequency is more acute, it will gain in number of Hertz without exceeding 20,000, since Ultrasound starts here. Well, the ultrasound is in an energy band between 20,000 Hz and 1 GHz, where 1 GHz = 109 Hz. But we have not finished this section, in clinical ultrasound, we will use sound ranges between 2 MHz and 20 MHz. frequency (these margins can vary at the expense of the evolution of technology in this area) and where 1 MHz = 106 Hz

Ultrasonidos y su clasificación. — Clasificar sonidos por frecuencias

Los equipos de ecografía médica, de modo general, usan el Megahercio para expresar las frecuencias a las que se va a trabajar en cada exploración.

The medical sonography machines, in general, use the Megahertz to express the frequencies that will be worked on each scan.

1.-¿Qué es la ecografía?

Es un método diagnóstico que utiliza la energía mecánica de las ondas ultrasónicas y aprovecha las propiedades acústicas de la materia.

Lo que has leído anteriormente es una definición válida, pero es importante comprender lo que quiere decir.

Las ondas de ultrasonidos es una radiación no ionizante con la capacidad de atravesar tejidos.Para ello necesita un medio acuoso y flexible.Esta es la razón por la que usamos un gel entre la sonda ecográfica y la piel del paciente.

El ultrasonido se basa en el Efecto Piezoeléctrico que es la propiedad de algunos cristales que, al recibir corriente eléctrica, se contraen y dilatan generando vibraciones con la misma frecuencia que la señal eléctrica aplicada, es decir energía acústica. Y a la inversa, al recibir las ondas acústicas, convierten esta energía mecánica en energía eléctrica.

It is a diagnostic method that uses the mechanical energy of ultrasonic waves and takes advantage of the acoustic properties of matter. What you have read before is a valid definition, but it is important to understand what you want to say. Ultrasound waves is a non-ionizing radiation with the ability to traverse tissues. For this you need an aqueous and flexible medium. This is the reason why we use a gel between the ultrasound probe and the patient’s skin. Ultrasound is based on the piezoelectric effect that is the property of some crystals that, when receiving electric current, contract and dilate generating vibrations with the same frequency as the applied electrical signal, ie acoustic energy. And conversely, upon receiving the acoustic waves, they convert this mechanical energy into electrical energy.

El transductor y el efecto piezoeléctrico — Sonda.

Esto no es más que el efecto del eco de la voz aplicado a la ecografía clínica, me explico: Cuando nuestra voz viaja por el aire, rebota en una materia y ese rebote vuelve a nuestros oídos, ese rebote es procesado por el cerebro y convertido en información.

Cuando usamos el ultrasonido en ecografía, estamos haciendo pasar a través del paciente una onda ultrasónica que rebotará en las diferentes capas del tejido de dicho paciente y a su paso, esa onda va a sufrir efectos de rebote o ecos de retorno, que van a ser recogidos por la sonda ecográfica y convertidos en una imagen ecográfica.

This is just the echo effect of the voice applied to clinical ultrasound, I explain: When our voice travels through the air, it bounces off a material and that bounce returns to our ears, that rebound is processed by the brain and converted in information. When we use ultrasound in ultrasound, we are passing through the patient an ultrasonic wave that will bounce in the different layers of the patient’s tissue and in its wake, that wave will suffer rebound effects or return echoes, which will be picked up by the ultrasound probe and converted into an ultrasound image.

Introducción e índice.

En este sitio vas a encontrar un punto de partida para adentrarte en el uso de los ultrasonidos en el ámbito de la imagen clínica.

Empezaremos con la parte más tediosa, la física de los ultrasonidos, suavemente, no hace falta ser físico para hacer ecografía, pero si tener unos conceptos básicos muy claros que van a ayudar en el manejo de esta técnica.

Después llegará la inmersión en los parámetros que ajusta el operador para conseguir una imagen ecográfica de calidad para el diagnóstico, es decir, el conocimiento de los ajustes ecográficos básicos para poder ponernos delante de cualquier ecógrafo y saber menejarlo correctamente.

En un tercer tiempo, la presentación de la imagen ecográfica y la Semiología de dicha imagen, reconocimiento de puntos claves para diferenciar los tejidos que vamos estudiar.

Cuando terminemos, no habremos hecho más que empezar, llegará el momento de desgranar los protocolos básicos de estudio de algunas de las exploraciones más habituales que se realizan habitualmente en una sala de ecografía clínica.

Revisaremos, terminada la tarea de los protocolos, con los casos ecográficos. Un gran número de imágenes que podrás usar para reconocer estructuras e incluso patología habitual…y no tan habitual.

Espero que te guste este paseo que inicio hoy, espero que mis conocimientos puedan ayudarte, como he dicho, este lugar es para principiantes, si eres experto…bueno, si eres experto, quizá te vendrá bien un pequeño reciclaje de la ideas básicas que todos solemos olvidar cuando llevamos un tiempo largo en este mundo tan apasionante de la ecografía.

Muchas gracias…empezamos?