Introducción a la Ultrasonografía Bidimensional

Introducción a la
Ultrasonografía Bidimensional
Dr. Arturo Contreras
Cisneros
“Historia de la
Ultrasonografía”
Historia del Ultrasonido
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Hace 60 años, la
imagen médica se
basaba en Rx. y de
Radionúclidos
Existían pocas imágenes
de ultrasonidos
(Ginecología, Hígado,
etc.)
Historia del Ultrasonido
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Actualmente el
ultrasonido es el
segundo método de
diagnóstico por
imagen más usado,
después de los Rx
Historia del Ultrasonido
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Sonografía proviene del inglés
sonography
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A los médicos se les denomina sonólogos
del inglés sonology
Ecografía: Tipo de afasia en que el
paciente puede copiar escritos, pero no
puede expresar sus propias ideas
Historia del Ultrasonido
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El sonido es el resultado de ondas
vibratorias
Se propaga preferentemente en el
medio líquido
Historia del Ultrasonido
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Rango Audible: Varía entre
el rango de frecuencia de
16 a 20000 ciclos/seg
Infrasonidos: Rango menor
de estas frecuencias (No
Audible)
Ultrasonidos: Rango mayor
a estas frecuencias, y varían
con fines diagnósticos de 1
a 20 MHz
Lázaro Spallanzani
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Monje italiano y
Científico
Publicó en 1794
la primera teoría
sobre el vuelo
del murciélago
Emisor Natural: Murciélago
Emisor Natural: Delfín
Jurine
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Repitió el experimento de Spallanzani 4
años después
Demostró la plena capacidad de
orientación del murciélago, aún sin ver
Constató el deterioro si se le ocluían los
oídos
Pierre Curie
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Físico francés que
descubrió en 1880
el efecto
piezoeléctrico,
junto con su
hermano Jacques
Sentaron las bases
físicas para la
ecografía actual
Efecto Piezoeléctrico
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Piezoelectricidad: Del griego piezein
(“estrujar o apretar”)
Es un fenómeno presentado por
determinados cristales, que al ser
sometidos a tensiones mecánicas,
adquieren una polarización eléctrica en
su masa, apareciendo una diferencia de
potencial y cargas eléctricas en su
superficie
Efecto Piezoeléctrico
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Este fenómeno también se presenta a la
inversa, esto es, se deforman bajo la
acción de fuerzas internas al ser
sometidos a un campo eléctrico
El efecto piezoeléctrico es normalmente
reversible: Al dejar de someter los
cristales a un voltaje exterior o campo
eléctrico, recuperan su forma
Efecto Piezoeléctrico
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La Piezoelectricidad es la base
fundamental de los transductores para
generar y detectar energía sónica
Efecto Piezoeléctrico
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Los materiales
piezoeléctricos son
cristales naturales o
sintéticos
Materiales naturales:
Cuarzo y Turmalina, y
algunas cerámicas
Silbato de Galton
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Francis Galton, 1883
Frecuencia de 23000
hz
Control de perros
No audible para el
humano
Sonar
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1912 Titanic colisiona con un iceberg.
Invención de las sondas acústicas (primera
aplicación práctica del ultrasonido)
Aplicación militar de las sondas acústicas.
1916 Chilkowsky localiza y pone al alcance de
las cargas de profundidad a los submarinos
alemanes
Paul Langevin
Sonar
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1917, Paul Langevin, físico francés, fue
comisionado por su gobierno durante la Primera
Guerra Mundial para desplegar un dispositivo
capaz de localizar submarinos
En cooperación con científicos británicos y
estadounidenses, construyó las bases del
mundialmente conocido SONAR (Sound
Navegation and Ranging)
Sonar
Energía Sónica en la Industria
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1928 S.Y.Sokolov, físico soviético, primero en
utilizar la energía sónica en la industria
1940s, Firestone, ingeniero estadounidense
desarrolló el Reflectoscopio, en el cual el mismo
transductor recogía los ecos que regresaban en
un intervalo generado entre dos pulsos (control
de calidad del acero y otros materiales de
construcción)
Reflectoscopio
Karl T. Dussik
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Neurólogo austriaco.
1942 introduce por
primera vez la
exploración por
ultrasonidos en
medicina
Hipersonogramas
intracraneales
Hiperfonografía del
cerebro
Modo A
Historia del Ultrasonido
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1947, Dr. Douglas Howry detectó estructuras de
tejidos suaves por ultrasonido
1949, se publicó una técnica de ecos pulsados
para detectar cálculos y cuerpos extraños
intracorpóreos
Historia del Ultrasonido
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En 1951 hizo su aparición el Ultrasonido
Compuesto, en el cual un transductor móvil
producía varios disparos de haces ultrasónicos
desde diferentes posiciones, y hacia un área fija
Los ecos emitidos se registraban e integraban
en una sola imagen
Historia del Ultrasonido
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Se usaron técnicas de inmersión en agua con
toda clase de recipientes: una tina de
lavandería, un abrevadero para ganado y una
torreta de ametralladora de un avión
B­29
Historia del Ultrasonido
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1952 Dr. Tanaka y Dr. Toshio Wagai, reportan
hematomas y tumores cerebrales
Posteriormente presentaron aplicaciones en la
detección de colelitiasis y patología de la
glándula mamaria
Universidad de Osaka, Dr. S. Oka, imágenes de
abdomen, en equipo con compartimiento de
agua, imágenes de calidad diagnóstica
Modo M
Modo M
Modo M
Historia del Ultrasonido
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En 1957, Dr. Donald y
Tom Brown,
ingeniero,
construyeron un
scanner de contacto
bidimensional,
evitando así la
técnica de inmersión
Historia del Ultrasonido
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Tomaron fotos con película Polaroid y
publicaron el estudio en 1958
Historia del Ultrasonido
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EN 1957, el Dr. Donald inició los estudios
obstétricos a partir de los ecos provenientes del
cráneo fetal. En ese entonces se desarrollaron
los cálipers (cursores electrónicos)
En 1959, Satomura reportó el uso, por primera
vez, del Doppler ultrasónico en la evaluación
del flujo de las arterias periféricas
Historia del Ultrasonido
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En 1960, Donald desarrolló el primer scanner
automático, que resultó no ser práctico por lo
costoso
En 1960, Howry introdujo el uso del Transductor
Sectorial Mecánico (hand held scanner)
Historia del Ultrasonido
Historia del Ultrasonido
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En 1962, Homes produjo un scanner que
oscilaba 5 veces por segundo sobre la piel del
paciente, permitiendo una imagen
rudimentaria en tiempo real
En 1963, un grupo de urólogos japoneses
reportó exámenes ultrasónicos de la próstata,
en el A­MODE
Historia del Ultrasonido
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En 1964 apareció la
técnica Doppler para
estudiar las carótidas,
con gran aplicación
en Neurología
Historia del Ultrasonido
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En 1965 La firma
austriaca Kretztechnik
se asocia con el
oftalmólogo Dr. Werner
Buschmann, fabricó un
transductor de 10
elementos dispuestos en
fase, para examinar el
ojo, sus arterias, etc.
Historia del Ultrasonido
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En 1966, Kichuchi introdujo la
"Ultrasonocardiotomografía sincronizada",
usada para obtener estudios en 9 diferentes
fases del ciclo cardiaco, usando un transductor
rotatorio y una almohada de agua
Historia del Ultrasonido
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En 1967, se inicia el desarrollo de transductores
de A­MODE para detectar el corazón
embrionario, factible en ese entonces a los 32
días de la fertilización
En 1968, Sommer reportó el desarrollo de un
scanner electrónico con 21 cristales de 1.2 MHz,
que producía 30 imágenes por segundo y que
fue realmente el primer aparato en reproducir
imágenes de tiempo real, con resolución
aceptable
Historia del Ultrasonido
Historia del Ultrasonido
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En 1969 se desarrollaron los primeros
transductores transvaginales bidimensionales,
que rotaban 360 grados y fueron usados por
Kratochwil para evaluar la desproporción
cefalopélvica. También se inició el uso de las
sondas transrectales
En 1970 Kratochwill comenzó la utilización del
ultrasonido transrectal para valorar la próstata
Historia del Ultrasonido
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En 1971 la introducción de la escala de grises
marcó el comienzo de la creciente aceptación
mundial del ultrasonido en diagnóstico clínico
1977 Kratochwil combinó el ultrasonido y
laparoscopia, introduciendo un transductor de
4.0 MHz a través del laparoscopio, con el objeto
de medir los folículos mediante el
A­MODE. La técnica se extendió hasta
examinar vesícula, hígado y páncreas
Historia del Ultrasonido
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En 1982 Aloka anunció
el desarrollo del
Doppler a color en
imagen bidimensional
Historia del Ultrasonido
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En 1983, Aloka
introdujo al mercado
el primer equipo de
Doppler a color que
permitió visualizar en
tiempo real y a color
el flujo sanguíneo
Historia del Ultrasonido
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Desde entonces el progreso del ultrasonido ha
sido muy lento, pese a estar ligado a los
computadores, lamentablemente aún no se ha
generalizado su unión a las telecomunicaciones
(telesonografía)
Se han digitalizado los equipos mejorando
notablemente la resolución de la imagen, pero
se han desaprovechado los beneficios de la
digitalización
Historia del Ultrasonido
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Aunque ya se obtienen imágenes
tridimensionales, el empleo de tal tecnología ha
sido desaprovechado pues se ha limitado a
usos puramente "estéticos" para estimular a las
madres a ver sus hijos en tercera dimensión,
pero esta tecnología se debe aprovechar para
mejorar el diagnóstico
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Lo mismo pasa con la tecnología de 4ª
dimensión
Imagen Tridimensional