Ultrassom na Medicina

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BIOFISICA – 24/04/2020
Ultrassom 
· Se refere a exames de imagem que permitem a visualização, em tempo real, de qualquer órgão ou tecido do corpo.
· Uso de ultrassom na medicina ocorre em várias áreas e especialidades, como para: reconhecer os padrões normais e achados anormais/ reconhecer principais patologias do abdômen e outras/ reconhecer as principais doenças do sistema urinário, fígado, vias biliares, pâncreas, baço, próstata, etc./ diagnóstico e viabilidade de gravidez/ determinação da idade gestacional e tamanho do feto/ diagnóstico de malformações fetais/ efeito Doppler, permite conhecer o sentido e velocidade do fluxo sanguíneo, obstruções em artérias , veias etc...
· US pode orientar os movimentos dos cirurgiões durante certos procedimentos médicos, como biópsias por exemplo.
· As imagens obtidas por US permitem que os médicos tenham acesso ao local e possam introduzir com segurança agulhas para colher material para exame e avaliem as condições da gravides e do feto.
· Mamografia: os pulsos de US, refletidos no interior do corpo, são captados e processados, podendo obter informações quanto: a distância, profundidade, velocidade, densidade e o tamanho, do “objeto” refletor.
· Vantagens do ultrassom diagnostico: método não invasivo (exames não são invasivos), não utiliza radiação ionizante, não apresenta efeitos nocivos significativos, dentro do uso diagnóstico na medicina, baixo custo operacional, ideal para avaliar gestantes e mulheres em idade procriativa e a aquisição da imagem se dá em tempo real.
· Dependendo da frequência, as ondas US podem ser utilizadas para diagnostico ou tratamento.
· O ultrassom é definido como a onda mecânica com vibração de frequência superior a 20kHz, no exame ultrassonográfico utilizamos frequências de 2 a 18 MHz. Baixa intensidade é usado na medicina para produção de imagens.
· Características do ultrassom: onda mecânica – necessita de um meio para se propagar (uni bi tri dimensional), longitudinal, não audível, frequência acima de 20 kHz, energia é transmitida pelas vibrações das moléculas do meio do qual a onda está se propagando, o meio irradiado oscila ritmicamente com a frequência do gerador ultrassônico ao comprimir e expandir a matéria. No US não há transporte de matéria, apenas zonas de compressão e rarefação.
· Princípios físicos: 
-Impedância: define a quantidade de reflexão na interface de dois meios, promovendo sua identificação na imagem, característica intrínseca de cada meio. Demonstra a resistência
do meio em estender e contrair de acordo com a pressão exercida pela onda. Quanto maior a diferença de impedância entre duas estruturas, maior será a intensidade de reflexão. Quando o feixe sonoro atravessa uma interface entre dois meios
com a mesma impedância acústica, não há reflexão e a onda é
toda transmitida ao segundo meio.
· Impedância = densidade x velocidade.
-Absorção da energia nos tecidos: a energia diminui ao passar pelos tecidos devido a absorção e a reflexão. A absorção depende: da natureza do tecido, e da frequência e amplitude do US. Ainda: a absorção da energia sonora é maior nos tecidos ricos em proteínas.
· O comprimento de onda corresponde a distância entre duas áreas de compressão ou de rarefação.
· O US quando incide em um tecido pode ser: transmitido/ refletido/ absorvido/ espalhado, em qualquer caso, pode aumentar a temperatura local. A taxa de absorção do US aumente com sua frequência.
· A propagação da energia ultrassônica nos tecidos depende principalmente de dois fatores: a absorção do meio biológico e a reflexão da energia US nas interfaces teciduais. Absorção ocorre pela transformação da energia acústica em calor (US diagnostico é mínima), enquanto a reflexão depende da diferença de impedância acústica entre dois meios.
· O espalhamento ocorre, quando o comprimento da onda do feixe sonoro é maior que as partículas que compõe o meio, produzindo em consequência, uma série de pequenas reflexões a partir de cada partícula e em várias direções. A refração, é o fenômeno que ocorre quando o feixe sonoro não incide perpendicularmente a interface das estruturas e há diferença da velocidade do som entre elas.
· Atenuação é diretamente proporcional à frequência.
· Efeito piezoeletricidade: variação das dimensões físicas de certos materiais quando sujeitos a campos elétricos. Piezoeletricidade é uma forma de gerar energia elétrica através de uma pressão exercia sobre alguns materiais. O efeito piezoelétrico também é observado no corpo humano, especialmente em tecido ósseo, fibras colágenas e proteínas. Acredita-se que este fenômeno possa modular respostas biológicas importantes no organismo.
· Piezoeletricidade = capacidade de alguns cristais de gerarem tensão elétrica por resposta a uma pressão mecânica. 
· Transdutor de ultrassom é um dispositivo que gera energia mecânica (sonora) a partir da excitação elétrica. Também pode receber energia mecânica, após interação com o meio de propagação, e convertê-la em energia elétrica, de forma que se pode armazenar, processar e visualizar este sinal.
-Campo próximo = zona de Fresnel/ Campo profundo = zona de Fraunhofer.
· Efeito dopler: é uma característica observada nas ondas quando emitidas ou refletidas por um objeto que está em movimento com relação ao observador, relação matemática entre magnitude do desvio da f e a velocidade do alvo em relação a fonte.
· O efeito piezoelétrico direto: os cristais com propriedades piezoelétricas produzem cargas elétricas positivas e negativas quando são comprimidos ou expandidos.
· O efeito piezoelétrico inverso (indireto): os mesmos cristais se expandem ou se contraem quando uma corrente elétrica o atravessa.
· Eleitos biológicos do US: aumento no metabolismo, vasodilatação, diminuição da viscosidade dos líquidos, micro massagem (redução de edema), correntes acústicas (pode aumentar a permeabilidade nas células), ondas estacionárias aumento das taxas de difusão de íons através das membranas celulares, aumento da permeabilidade da membrana, reduz o tempo da fase inflamatória, produz o aumento da permeabilidade de sua membrana, acelerando assim a velocidade de difusão iônica através dela, relaxante e regenerador.