Publicado por la
Dra. Aurora Panta Falcón
para la web Veterinaria.org
Los ultrasonidos consisten en ondas mecánicas de presión, que se propagan a través de un medio como oscilaciones de partículas con una frecuencia superior al límite de la capacidad de audición humana.
El sonido audible tiene una frecuencia entre 20 Hz y 20KHz. En el diagnostico médico se usan ultrasonidos con frecuencias del orden de 1 a 15 MHz La generación de los sonidos a esta frecuencia requiere transductores especiales (aparatos que convierten una forma de energía en otra).
La propagación de este tipo de ondas está ligada a la existencia de moléculas y por lo tanto de materia.
Las ondas de ultrasonido de alta frecuencia son emitidas en forma de impulsos repetidos (duración de un impulso: 0,3 0,02 us). Frecuencia de transmisión de un impulso: 1000 – 3000 1 seg.
A su paso a través de los tejidos y según las leyes ópticas, este haz de ultrasonido puede ser: reflejado, refractado, difractado, dispersado y absorbido. La absorción produce una pérdida de intensidad en los tejidos blandos, esto causa que los ultrasonidos de frecuencia alta tengan menor poder de penetración. En los huesos la absorción aumenta al cuadrado. Los fenómenos de reflexión y dispersión son imprescindibles en ecografía diagnóstica. 5in embargo la difracción y refracción puede influir en forma negativa (artefactos). Los ultrasonidos reflejados y parte de los dispersados se denominan «ECO5».
Propagación de la onda:
La penetración de la energía del sonido se explica como un movimiento simple armónico en un material homogéneo. Cuando se pone en contacto con un medio, las ondas de presión mecánica producidas por el transductor activado harán que las partículas más cercanas del medio se desplacen desde sus posiciones de reposo. Así se crearán zonas de compresión y rarefacción. Las áreas de compresión fuerzan a las moléculas a acercarse unas a otras y las áreas de rarefacción hacen que se alejen.
Debido a las fuerzas internas entre las partículas, una partícula desplazada experimenta una fuerza de retroceso proporcional a su desplazamiento. Esto causará una oscilación de corta duración, con las partículas desplazándose de atrás hacia delante a partir de sus posiciones medias. Las partículas no se mueven a través del medio, pero mediante su desplazamiento empujan a las que se hallan situadas por delante y así se propagan zonas de compresión y rarefacción a través del medio.
Transductores:
Los transductores usados en el diagnostico por ultrasonido están basados en el principio del efecto piezoeléctrico. Este principio indica que ciertos materiales tienen la capacidad de cambiar sus dimensiones cuando están colocados en un campo eléctrico e inversamente generan un campo eléctrico cuando están sujetos a una deformación mecánica.
Los iones positivos y negativos en la estructura cristalizada del material piezoeléctrico están unidos en forma tal, que existe una correlación inmediata entre la forma del cristal y la diferencia de potencial entre la superficie del mismo.
Si bien la piezoelectricidad puede ser demostrada en varios cristales, por ejemplo el cuarzo, los materiales piezoeléctricos más comúnmente usados actualmente en los transductores son cerámicas sintéticas de aleaciones de metal pesado como el titanato de bario y el titanato circonato de plomo. También se utilizan cristales de sales de seignette (tartrato de potasio).
La lámina presenta una red cristalina asimétrica que se deforma al ser sometida a una corriente eléctrica alterna (efecto piezoeléctrico recíproco).
Esta deformación conduce a la emisión de ondas de presión que se propagan hacia las zonas vecinas. Para la recepción de ultrasonidos se usa efecto piezoeléctrico directo. Los ultrasonidos reflejados producen también deformaciones mecánicas de los cristales que contiene el transductor lo que produce un cambio medible de la carga eléctrica Por lo tanto los cristales piezoeléctricos del transductor pueden actuar como emisores o receptores electromecánicos de ultrasonidos. Leer más en Veterinaria.org
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