tareas

UNIDAD I ULTRASONIDO
TEMA 1

1. DEFINICIONES

El ultrasonido son ondas sonoras de alta frecuencia, desde 800.000 a 3.000.000 de Hz (0.8 a 3 Mhz), producidos por un cabezal que se aplica sobre la piel; el nombre de ultrasonido se encuentra dado por considerar como límite de ondas sonoras (perceptibles por el oído humano), entre 15.000 a 20.000 Hz. Se trata de aplicar unaenergía cinética o mecánica que absorba el organismo para transformarse en otra diferente en su interior. En la práctica, las frecuencias usadas para el tratamiento oscilan entre 0.7 y 3 Mhz. Sin embargo, existen algunos equipos para diagnóstico y terapia que usan frecuencias entre 5 y 10 Mhz

Clasificación del sonido según su frecuencia

Frecuencias subsónicas: Vibraciones sonoras confrecuencias menores a 20 Hz. No son audibles al oído humano.
Frecuencias audibles: Vibraciones sonoras entre 16 – 15.000 Hz. de frecuencia. Captadas por el oído humano. (otros autores: 15 -20.000 Hz.)
Frecuencias ultrasónicas: Vibraciones sonoras superiores a 20 Hz. No audible.

2. FUNDAMENTOS FISICOS

2.1. Efecto Piezoeléctrico

Se aprovecha el fenómeno físico que algunos minerales poseenla propiedad de deformarse al someterlos a un impulso eléctrico, o que generan un impulso eléctrico al ser sometidos a deformación brusca. Dicho fenómeno recibe el nombre de piezoelectricidad. Si se aplica presión a los cristales (cuarzo) y a ciertos materiales policristalinos como el titanato de bario, se producen cambios eléctricos en la superficie externa del material piezoeléctrico. Esto seconoce como efecto piezoeléctrico. Los efectos piezoeléctricos se observan también en el cuerpo humano, especialmente en el tejido óseo, las fibras de colágeno y las proteínas corporales. Es posible que estos fenómenos piezoeléctricos intervengan en los efectos biológicos del ultrasonido.

Materiales piezoeléctricos

Cuarzo: Requiere un voltaje alto y necesita un cabezal relativamente grandea causa de la necesidad de un transformador.
Titanato de Bario: Requiere menores cantidades de voltio. Acumula temperatura en lugar de vibración.
Titanato de plomo circonato (PZT): Gracias a sus propiedades ferroeléctricas requiere poco voltaje. Es el más utilizado ya que mantiene sus propiedades piezoeléctricas a temperaturas altas y es menos sensible a choques mecánicos.

2.2. Efectopiezoeléctrico invertido

El efecto piezoeléctrico es reversible. Así, si las sustancias mencionadas (tejido óseo, fibras de colágeno y las proteínas corporales) son expuestas a una corriente eléctrica alterna, experimentan cambios en la forma de acuerdo con la frecuencia del campo eléctrico alternante. El material se convierte así en una fuente de sonido. Actualmente se usan el cuarzo, el Titanatode bario y el Titanato de plomo-circonato (PZT) para generar ultrasonidos mediante el efecto piezoeléctrico inverso.

2.3. Equipo

El instrumento consiste en un generador de alta frecuencia, conectado a un cristal piezoeléctrico (cabezal de tratamiento). La frecuencia de resonancia del cristal está determinada en parte por el grosor del material piezoeléctrico, que en consecuencia determinatambién la frecuencia del ultrasonido. Además, esto implica que el cabezal de tratamiento y el equipo deben de estar ajustados entre sí. A consecuencia de la corriente alterna aplicada al material piezoeléctrico, este genera vibraciones sónicas. Las vibraciones se propagaran en los medios vecinos. Puesto que el material piezoeléctrico genera ondas sónicas bidireccionales, el ultrasonido tambiénentrara en el cabezal de tratamiento. Esto tiene poco significado debido al aire presente en el cabezal.

2.3.1. Cabezal

Contiene el transductor piezoeléctrico o electroestático. Actualmente se utilizan discos cerámicos de titanio de bario o una mezcla de circonato y titanio de plomo. Entre los titanios, el de plomo-circonio es el más ventajoso por ser menos sensible a los cambios de...