FRECUENCIA Y LONGITUD DE ONDA - sld.cu

1 FRECUENCIA Y LONGITUD DE ONDALa FRECUENCIA es, precisamente, lo que define a los ultrasonidos y los distingue de los sonidos. La frecuenciaest muy directamente relacionada con la absorci n y la atenuaci n del haz, de forma que, a mayorfrecuencia, el ultrasonido se absorbe m s r pidamente. Utilizaremos frecuencias de de 0,5 a 1 MHz paratratar estructuras profundas y reservaremos las frecuencias m s altas, de 2 hasta 3 MHz, para tratar piel ytejido subcut LONGITUD de onda en un haz de ultrasonido es la distancia existente entre dos planos inmediatos depart culas del medio que est n en el mismo estado de movimiento.

2 Es igual, como en cualquier otro tipo deonda, a la velocidad de propagaci n de la onda dividida por la FRECUENCIA . Debemos tener en cuenta quevamos a mantener constante la FRECUENCIA , pero la velocidad va a depender del medio que est atravesando enese momento, por lo que, al ser la velocidad muy variable en tejidos org nicos, la LONGITUD de onda tambi n loser .VELOCIDAD DE TRANSMISI NLa velocidad a la que los ultrasonidos se transmiten por un medio determinado depende de la densidad y de laelasticidad de dicho medio.

3 Esta velocidad es fundamental, pues no s lo es uno de los factores que intervienenen la producci n del eco, sino que adem s es la base para calcular la impedancia ac stica, que a su vez esclave para la absorci velocidad de propagaci n de un haz de ultrasonido a trav s de diversas sustancias es muy variable (tabla1).Las diferencias son poco acusadas entre tejidos blandos, h gado, ri n, cerebro o plasma, cercanos todos ellosa los m/s. En el caso del aire (343 m/s), pulm n (650 m/s) y hueso ( m/s), la muy distintavelocidad de transmisi n del ultrasonido significa intensos ecos.

4 M s adelante veremos que stos producendificultade3s cuando la zona que estamos tratando nos obligue a incluirlos dentro del AC STICALa impedancia ac stica es una caracter stica del medio que atraviesa el ultrasonido. Relaciona la velocidadque la part cula adquiere en el momento de su vibraci n y la presi n a la que est sometida. La impedancia daidea de la facilidad que un determinado medio ofrece al paso de ultrasonidos a su trav conoce habitualmente con la letra Z y es igual al producto de la densidad del medio por la velocidad detransmisi n del ultrasonido en ese medio (Z= V).

5 La reflexi n se produce al intentar pasar el ultrasonido deun medio a otro con distinto Z. Si los medios tienen impedancias muy distintas, el ultrasonido se reflejar casien su totalidad y no podr alcanzar los rganos situados m s A, POTENCIA E INTESIDADEl haz de ultrasonidos transporta una determinada cantidad de energ a producida por el transductor; si laconsideramos por unidad de tiempo, es lo que se conoce como potencia. La unidad de potencia es el vatio(W). Dividiendo la potencia por la superficie del haz, obtenemos la intensidad (W/cm ), que es uno de lospar metros m s importantes que hay que tener en cuenta en los tratamientos con pues, para saber la cantidad de ultrasonidos que est n llegando en cada momento a una zona, deberemosreferirnos a la intensidad o densidad de potencia.

6 Habitualmente, en tratamientos con ultrasonidos que est nllegando en cada momento a una zona, deberemos referirnos a la intensidad o densidad de , en tratamientos con ultrasonidos, utilizamos intensidades de entre 0,5 y 2,5 W/cm .1La Organizaci n Mundial de la Salud (OMS) limita la intensidad (en emisi n continua) a un m ximo de 3W/cm . En ecograf a, las intensidades son mucho m s bajas oscilan entre 1 y 10 mW/cm .ATENUACI NEl haz de ultrasonidos va perdiendo intensidad conforme va avanzando por los tejidos.

7 Esta p rdida porunidad de LONGITUD se denomina atenuaci atenuaci n se produce por diferentes factores, desde la propia absorci n de ultrasonidos por el medio hastalas diversas reflexiones que puedan producirse por in homogeneidad del medio. Tambi n se producendispersiones y p rdidas de direcci n por refracci n que lo hacen ineficaz a efectos terap atenuaci n es de tipo exponencial. Para los ultrasonidos se establece el coeficiente de atenuaci n, que var acon las propiedades del medio y con la FRECUENCIA del ultrasonido (tabla 2).

8 La atenuaci n es directamente proporcional a la FRECUENCIA del ultrasonido utilizado, por lo que debemosesperar una mayor p rdida de intensidad del haz en profundidad, con ultrasonidos de mayor FRECUENCIA . En latabla 3 se muestra la profundidad media en algunos tejidos biol gicos, para ultrasonidos de 1 y 3 MHz. Puedeapreciarse lo que ya hemos se alado: si queremos tratar rganos profundos, deberemos emplear frecuenciasm s bajas (de 0,5 a 1 MHz).La atenuaci n tambi n depende de las caracter sticas del medio.

9 Los tejidos con mayor contenido en prote nasestructurales (cart lago, tendones, c psula articular, ligamentos extracapsulares, m sculos) absorben mayorcuant a de energ a ultras nica. Podemos decir que el hueso aten a, a igualdad de FRECUENCIA , 20 veces m s queel m sculo y otros tejidos blandos, por lo que todo lo situado detr s de un hueso recibir mucha menos DE PROPAGACI NEn un medio homog neo, los ultrasonidos se propagan en l nea recta. Cuando est n producidos por un cristal,forman un haz, del cual s lo nos es til la parte m s cercana al transductor, que es donde el frente deultrasonidos aparece plano: sta se denomina zona de Fresnel.

10 A partir de esta zona, el haz comienza a abrirseen la llamada zona de Fraunhoffer. Aunque existen y, de hecho, utilizamos diversas t cnicas para focalizar elhaz, es importante recordar que la posibilidad de dirigir un haz con exactitud es mayor cuanto m s elevada seasu FRECUENCIA ; sin embargo, su capacidad de penetraci n ser a este comportamiento no homog neo del haz de ultrasonidos, debe considerarse el coeficiente de nouniformidad del haz (Beam no uniformity Ratio BNR. El BNR no debe ser menor de 4; para cabezales deaplicaci n correctamente fabricados, se sit a entre 5 y N Y REFRACCI NCuando un haz de ultrasonidos va por un medio determinado con una impedancia Z y encuentra,perpendicular a su trayectoria, otro medio distinto con impedancia Z, se produce una reflexi n de parte delhaz, que llamamos eco.)