Física del Ultrasonido y uso de los medios de contraste con microburbujas

Física del Ultrasonido y uso de los medios de contraste con microburbujas
El ultrasonido como método diagnóstico en imagenología se basa en la interpretación de la energía acústica emitida por el instrumento y reflejada en forma de ecos por los diversos tejidos del cuerpo humano. Tiene múltiples ventajas en comparación con otros estudios de imagen como la posibilidad de ubicar los tejidos en elcuerpo y diferenciarlos según la resistencia que posean al paso de las ondas de sonido, pero también tiene desventajas derivadas unas de la misma física del sonido al atravesar ciertos medios y otras de la dependencia de los resultados con el operador del equipo. Una manera de reducir algunas de estas desventajas se ha estado investigando en la última década y consiste en agregar contraste a lostejidos del cuerpo utilizando microburbujas de gas.
El sonido es la propagación de ondas a través de un medio y que produce la vibración de de éste con movimientos de compresión y rarefacción alternos. Estas ondas de presión se propagan por desplazamiento físico limitado del material a través del que se transmite el sonido. Cuando tienen una frecuencia superior a los 20mil ciclos por segundo(Hertzios) se considera Ultrasonido. En la práctica de imagenología se emplean frecuencias de entre 2 y 15 MHz.
Los equipos de ultrasonido constan de una unidad que produce energía eléctrica y es enviada a un dispositivo que la convierte en pulsos de ultrasonido, un transductor, estos pulsos son transmitidos a través del cuerpo. Los ecos resultantes de la reflexión de dichas ondas de sonido soncaptados nuevamente por el transductor y convertidos en electricidad que se interpreta en el equipo y se representa en forma de imagen para su interpretación por el usuario.
La propagación del sonido depende del medio en que se transmita según sea su densidad y su rigidez o elasticidad. En el cuerpo la velocidad con que se transmite el sonido es relativamente constante y esto le confiere la ventaja aeste método diagnóstico de poder ubicar los tejidos en profundidad de acuerdo al tiempo de retraso que presenten los ecos del ultrasonido emitido en ser captados nuevamente por el equipo. Dichos ecos o reflexiones del sonido se presentan por las diferencias en las características de un tejido a otro, por los diferentes valores de impedancia acústica que presenten. Esto da como resultado quealgunas estructuras del cuerpo reflejen el ultrasonido como espejo o que lo dispersen en todas direcciones. Los últimos son los responsables de la imagen característica de los órganos sólidos en el estudio ultrasonográfico.
El sonido al atravesar un cuerpo le transmite energía a este convirtiéndose en calor, otra parte se refleja y otra se dispersa en el medio. Esta distribución de la energía produceatenuación de la intensidad de la onda. Dicha característica del sonido influye en la penetración de las ondas en los diferentes tejidos y puede obstaculizar el estudio de tejidos profundos o que estén por detrás de medios con mayores índices de atenuación. En algunos casos se puede compensar este defecto ajustando las opciones del equipo de ultrasonido.
Una de las modalidades del ultrasonido esel Doppler. El sonido al chocar contra un objeto en movimiento cambia la frecuencia de su onda y esto se puede analizar para determinar la velocidad y dirección de movimiento de dicho objeto. Esta propiedad se utiliza principalmente para estudiar el movimiento de los hematíes en el torrente sanguíneo. El equipo al analizar los cambios en las frecuencias de los ecos representa en gráfica o en escalade colores estas modificaciones.
La mayoría de los dispositivos modernos usan la ecografía Doppler pulsátil, produciendo un Doppler con flujo en color, para medir flujos en el centro o en la periferia de un vaso sanguíneo. Los dispositivos de ondas pulsadas transmiten y reciben una serie de impulsos, por lo general recibiendo la información antes de enviar el siguiente impulso. El cambio de...