lunes, 3 de mayo de 2010

ELECTROMEDICINA: ¿Qué es y cómo funciona la Ecografía?




Dr. Manuel Velasco Olivares
Ginecobstetra
Centro de Diagnóstico Prenatal
Enero, 2003.

¿Qué es y cómo funciona la Ecografía?

También conocida comúnmente como ultrasonido, la Ecografía es un procedimiento para diagnóstico; que utiliza las ondas ultrasónicas para producir imágenes de estructuras internas del cuerpo humano o del producto en desarrollo dentro de la madre.

Las ondas sonoras son emitidas por máquinas hacia el interior del cuerpo que al chocar con los órganos, rebotan en forma de eco, el cual es analizado por medio de computadoras. El medio idóneo de propagación de las ondas es precisamente cualquier estructura con alto contenido de agua. Es por ello que no se utiliza para estudiar tejido óseo u órganos con elevado contenido aéreo (cavidades con aire), porque los ultrasonidos en tal caso no hacen eco y siguen su camino sin retorno.

El resto de las estructuras blandas pueden ser bien exploradas. Se usa para la visualización de hígado, vesícula biliar, riñones, vejiga, páncreas, bazo, corazón y estructuras vasculares. Su aplicación más importante se da en Gineco-obstetricia, pues permite diagnosticar un embarazo, sin producir daño ni a la madre, ni al producto. Las imágenes del feto suelen ser tan fidedignas, que usualmente permiten conocer su sexo, así como cualquier alteración del desarrollo normal.

La información que proporcionan las ecografías también ayuda a que los médicos puedan manejar mejor y más rápidamente los procedimientos de biopsia (cuando se toman muestras de tejido vivo), aspiración y drenaje de abcesos, hematomas, etcétera.
Funcionamiento

Los equipos de ultrasonido producen un haz ultrasónico, las estructuras que son atravesadas por estas ondas oponen resistencia al paso del sonido (impedancia sónica), de manera parecida al comportamiento de la luz ante un espejo, provocando la producción de reflexiones (ecos) que son detectados, registrados y analizados por computadoras y para obtener la imagen en pantalla, vídeo o papel. El médico puede congelar la imagen producida en un momento determinado.


¿Qué es el ultrasonido?
Los ultrasonidos son ondas sonoras de naturaleza mecánica y su característica principal es que son imperceptibles al oído humano, ya que tienen una frecuencia superior a los 18 mil Hz (Herzios o Hertz).

La frecuencia es el número de ondas o ciclos en un segundo y un Hz es la unidad de frecuencia igual a un período por segundo.

Las bandas de frecuencias que nos permiten situar a los sonidos son:

Infrasonidos: menos de 16 Hz.
Audición normal humana: de 16 Hz a 20 mil Hz.
Ultrasonidos: de 18 Hz a 100 Mhz.
Hipersonidos: más de 100 MHz.
¿Qué partes tienen los equipos de ultrasonido?

TRANSDUCTOR (traducer o cabezal) - Es el sitio donde se encuentran los cristales que se mueven para emitir las ondas ultrasónicas. Estos transductores también reciben los ecos, para transformarlos en energía eléctrica.
RECEPTOR - Capta las señales eléctricas y las envía al amplificador.
AMPLIFICADOR - Amplifica las ondas eléctricas.
SELECCIONADOR - Selecciona las ondas eléctricas que son relevantes para el estudio.
TRANSMISOR - Transforma estas corrientes en representaciones gráficas para verlas en pantalla, guardarlas en disquete, vídeo; o imprimirlas en papel.
CALIBRADORES (calipers) – Son controles que permiten hacer mediciones, poseen botones y teclas para aumentar o disminuir ecos, de acuerdo a la claridad con la que se reciba la señal.
TECLADO – Permite introducir comandos y los datos de paciente, así como los indicadores de la sesión, incluyendo fecha del estudio.
IMPRESORA – Para imprimir las imágenes en papel.
¿Cómo se emplean los ultrasonidos en la medicina?

Los ultrasonidos se utilizan en dos campos fundamentalmente:

Diagnóstico
El ultrasonido sirve para conocer las condiciones de los órganos del cuerpo humano (algunos de los más modernos equipos describen el flujo sanguíneo o el funcionamiento de las vísceras), más que para modificar las condiciones de salud del paciente.
La principal aplicación del ultrasonido diagnóstico es en el campo de la Gineco-obstetricia porque permite monitorear al feto a lo largo de la gestación con posibilidades muy amplias de exploración, sin riesgo alguno.

Terapéutico
Los ultrasonidos son ondas de naturaleza mecánica que producen tres efectos principales:
Mecánico. Permite que las células o moléculas se muevan (éste es el principio de la eliminación de placa dentobacteriana por ultrasonido).
Térmico. Las ondas sonoras pueden producir calor.
Químico. El ultrasonido también puede modificar las propiedades de la materia.
Estos efectos son utilizados fundamentalmente en traumatología y ortodoncia, aunque las dosis e intensidades son diferentes a los casos en los que el ultrasonido es empleado como método diagnóstico.

Principales beneficios del ultrasonido

Inocuidad: El sistema no afecta las condiciones de salud del paciente porque no emplea métodos invasivos (cirugía), productos químicos o radiaciones. Esto permite repetir las exploraciones cuantas veces sea necesario, sin perjudicar al paciente, ni siquiera en casos de embarazo, porque tampoco afecta al producto. El ultrasonido posee esta gran ventaja respecto a otros métodos diagnósticos como los rayos X o la utilización de medios de contraste.
Comodidad: No requiere posiciones incómodas o compresiones para el paciente.
Confiabilidad: Es muy alta, rango de certeza de cerca de 100 por ciento.
Descubrimiento y evolución

En 1794, Spallanzani, y en 1798, Junine, descubrieron los ultrasonidos al observar que tapando las orejas de los murciélagos, éstos perdían su capacidad de orientación.

En 1880, los esposos Curie produjeron por primera vez, los ultrasonidos en el laboratorio, mediante el fenómeno piezoeléctrico. Éste fue el punto de partida para el desarrollo de equipos cada vez con más alta resolución.

En 1912, después del hundimiento del Titanic, Maxium y Richardson iniciaron el uso de los ultrasonidos para la detección de Icebergs y en la I Guerra Mundial, Languevin los utiliza para detectar submarinos enemigos.

Pasan muchos años hasta que un médico austríaco, Dussik, en 1942, inicia su uso en medicina para diagnosticar procesos expansivos intracraneales. Para ello, utilizaba tinas de baño donde se sumergía a los pacientes y en este medio se inducían ondas ultrasónicas. Por un lado de la tina se colocaba un transductor que producía ecos y, por el otro, un transductor que las captaba.

Con este procedimiento, por medio de un oscilógrafo (aparato que registra las ondas u ondulaciones sonoras) se obtenían registros unidimensionales trazos parecidos a los de un electrocardiograma o encefalograma. En aquel tiempo, los equipos eran más grandes y mucho más pesados que los que se utilizan actualmente.

A partir de la década de los cuarenta, médicos de diferentes especialidades inician el uso del ultrasonido.

En 1958, Donald, Mc.Vicar y Brown en la especialidad de Ginecología y Obstetricia, desarrollan el primer aparato de contacto, eliminando el uso de la tina de baño y, en su lugar la vejiga distendida por orina como ventana sónica, permitiendo el estudio de los órganos pélvicos. Anteriormente, no era sencillo estudiar esta área porque hay intestinos que contienen gases, los cuales dispersan el sonido y distorsionan la imagen. La vejiga, llena de líquido, empuja a los intestinos y los compresiona para evitar pérdidas en la información proporcionada por los ultrasonidos. Este aparato permitió obtener una imagen bidimensional representada por puntos de mayor o menor intensidad, dependiendo de la densidad del tejido analizado, y presentaba los resultados en una pantalla. Con este procedimiento también comenzaron a hacerse ecocardiogramas, pero, gracias a la cercanía del corazón a la parte externa del pecho, no se requería de ventanas sónicas adicionales.

En la década de los ochenta, con la incorporación de la computadora en los aparatos de ultrasonido, se revolucionó intensamente el procedimiento, ya que permitió procesar las ondas directamente y obtener imágenes en movimiento en tiempo real. También se permitió la posibilidad de imprimir las imágenes que el especialista considerara importantes y conocer, con un 100 porciento de precisión, las medidas de los órganos.

Las computadoras en el proceso de ecografía permiten obtener imágenes digitalizadas, las cuales pueden ser almacenadas, impresas o enviadas a otros lugares por medio de redes de cómputo convencionales.

En 1972, se introduce la posibilidad de producir escalas de grises en los equipos de ultrasonido, con lo cual se incrementa la resolución de las imágenes.

Los primeros equipos producían imágenes en blanco y negro. Actualmente, en los equipos Doppler se utiliza la escala de color y la imagen obtenida es tridimensional.

La introducción del procesamiento digital ha proporcionado comodidad, flexibilidad, estabilidad y economía de la señal. Ahora, es posible recabar la mayor parte de los ultrasonidos en su retorno, con gran precisión y mostrando la mínima pérdida de la información, para su mejor análisis mediante sistemas de cómputo.