Ultrassonografia: Princípios e Aplicações

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ULTRASSONOGRAFIA
PRINCÍPIOS FÍSICOS E FORMAÇÃO DA IMAGEM
Profª. Kelly Souto
ULTRASSONOGRAFIA
 A ideia de utilizar o eco das ondas sonoras como forma de
detecção de objetos (ecolocalização) data do início do século
XX após estudos com golfinhos e morcegos.
 1ª Guerra Mundial – Sonar (instrumentos de navegação)
 Radares marítimos – Radiofrequência
ULTRASSONOGRAFIA
VANTAGENS
 Custo/benefício muito bom
 Energia utilizada não é ionizante
 Exames não são invasivos
 Inerentemente tomográfico:
dinâmica
 *Exames realizados pelos próprios
médicos especialistas.
 Interferência de ondas −
Informações não são metabólicas,
ou fisiológicas
APLICAÇÕES
 Definição anatômica
 Determinação das dimensões das
cavidades, volume, massa
ventricular
 Avaliação da função ventricular
(índices de ejeção)
 Análise da contratilidade
segmentar (doenças isquêmicas)
Princípios físicos
 Ondas de ultrassom são mecânicas com frequência acima da faixa de
audição humana (> 20KHz).
 Por ser onda mecânica, ela precisa de um meio para propagar, e a
velocidade de propagação da onda depende das propriedades de cada
meio.
 O ultrassom se propaga pela vibração do meio; logo, depende da
pressão exercida pela onda e das propriedades de vibração do meio.
Princípios físicos
 Comprimento de onda é distância entre dois máximos (ou mínimos) consecutivos.
 A amplitude revela o comportamento da pressão exercida no meio (expansão ou
compressão quando a amplitude é máxima).
 Período é o tempo gasto para que uma oscilação seja completada. Ele introduz o
conceito de frequência que é a taxa de repetições que ocorrem em um intervalo de
tempo definido.
 A velocidade de propagação das ondas é a relação entre o comprimento de onda e o
período de oscilação; é constante para um determinado meio.
Princípios físicos
Princípios físicos
 Uma outra propriedade física relevante para as imagens de
ultrassom é a absorção pelos tecidos.
 Quando o ultrassom se propaga no meio há perdas de sua energia
por diversos fatores como atrito, pressão e estresse, os quais
convertem essa energia cedida pela onda em calor local.
 Essas perdas de energia caracterizam a absorção da onda pelo
tecido. Em geral cada tecido possui um coeficiente de absorção
particular.
 A absorção é um dos fatores que limita a penetração da ultrassom 
nos tecidos.
TRANSDUTORES
 Gera ondas acústicas pela conversão de energia térmica, elétrica ou
magnética, em energia mecânica.
 A técnica mais eficiente para gerar ultrassom na faixa de aplicações
médicas é através do efeito piezoelétrico.
 Efeito piezoelétrico
 Potencial elétrico nos terminais de um cristal de quartzo quando o mesmo sofria
um estresse mecânico.
 O efeito piezoelétrico inverso também é observado, de forma que se um
potencial é aplicado nos terminais do cristal havia uma deformação na sua
superfície.
 Assim, um cristal piezoelétrico converte um sinal elétrico oscilante em
uma onda acústica, e vice-versa.
EFEITO PIEZOELÉTRICO
TRANSDUTORES ULTRASSÔNICOS
TRANSDUTORES
 CLASSIFICAÇÃO
 TRANSDUTOR DE MATRIZ LINEAR
 TRANSDUTOR DE MATRIZ FASEADA
TRANSDUTORES
AQUISIÇÃO DE IMAGEM
 Os sistemas de Imagens de Ultrassom estão
relacionados com o tipo de órgão que será
diagnosticado.
 O comprimento de Onda (frequência de operação) do
ultrassom é um dos fatores determinantes da resolução
do sistema.
 Modos de formar uma imagem
 Modo A – Amplitude
 Fornece informações unidimensionais (detecção em uma linha);
 Detecção das reflexões nas interfaces;
 Tempo de ida-volta proporcional à profundidade de cada interface;
 Aplicações na oftalmologia; diagnostica tumores, corpos estranhos e
descolamento da retina;
AQUISIÇÃO DE IMAGEM
 Modo B – Brilho
 mais utilizado;
 imagens em duas dimensões;
 Os princípios são os mesmos daqueles do 
mapeamento A exceto que o transdutor é 
movimentado;
 estabelece informação sobre a estrutura interna do 
corpo;
 tem sido usado no diagnóstico do fígado, mama, 
coração e feto; detectar gravidez, estabelecer 
informação sobre anomalias uterinas.
AQUISIÇÃO DE IMAGEM
 Modo M – Movimentação Temporal
 Gráficos de movimentação temporal;
 Bastante empregado em ecocardiografia;
 O modo M combina certas características do
modo A e o modo B;
 O transdutor é mantido estacionário como no
modo A e os ecos aparecem como pontos no
modo B.
Efeito Doppler
 Som mais agudo quando se aproxima e mais grave quando se 
afasta
ULTRASSONOGRAFIA 3D e 4D
ECOGENICIDADE
 HIPOECÓICO
 Ultrassom passa mais fácil
 Imagens mais escuras
 ISOECÓICO
 Tensão igual
 Mesmo tom
 HIPERECÓICO
 Ultrassom tem mais dificuldade
 Imagens claras