Basic Principles of Echocardiography

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Principios Físicos de Principios Físicos de Ecocardiografía Ecocardiografía Ricardo Poveda Jaramillo. Fellow Anestesia Cardiovascular Universidad CES

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Easy explanation of the main principles of echocardiography.

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Principios Fsicos de Principios Fsicos de EcocardiografaEcocardiografaRicardo Poveda Jaramillo.Fellow Anestesia CardiovascularUniversidad CESPrincipios BsicosPrincipios BsicosSonido! vi"raci#n mecnica transmitida a trav$s de un medio elsticoUltrasonido! ondas longitudinales mecnicas a una frecuencia elevada %ue no permite ser perci"ida por el oido &umano '( )**** ciclos por segundo! )*+,-..UltrasonidoUltrasonidoPuede ser dirigido como un &a- / ser focali-ado.Cumple las mismas le/es de la optica!Re0e1i#n.Refracci#n.Atenuaci#n.Se trasmite mal por medio gaseoso.UltrasonidoUltrasonido2e3idos s#lidos! po"re penetraci#n / ( re0e1i#n.2e3idos "landos / sangre! ( penetraci#n / propagaci#n.UltrasonidoUltrasonido4reas de compresi#n! partculas agrupadas mas densamente.4reas de rarefacci#n.UltrasonidoUltrasonidov 5 f 1 67A"sorci#n! transferencia a los te3idos89mpedancia ac:stica! producto de la diferencia en densidades entre dos medios;Periodo! tiempo re%uerido para completar un cicloo %ue los te3idos le &acen al >o %ue los te3idos le &acen al ultrasonidoultrasonido? logitud de onda ( estructuras pueden identi@carse(frecuencia?penetraci#nAtenuaci#n! p$rdida de ultrasonido a medida %ue se propaga a trav$s de un medio5Aedida de la velocidad a la cual disminu/e la intensidad del &a- a medida %ue penetra. B&alfCvalue la/erD &alfCpower distanceE>o %ue los te3idos le &acen al >o %ue los te3idos le &acen al ultrasonidoultrasonido9mpedancia ac:stica! F5 v 'mGsec. 1 densidad fsica 'HgGmI.*DJCKDdBGcmGA,- 'con transductor de LA,- la seMal de retorno de un o"3eto a K) cms se &a reducido N)d..(impedancia(energa re0e3ada.9nterfaceacustica!geldisminu/e ultrasonidore0e3ado'altaimpedancia acustica del aire.>o %ue los te3idos le &acen al ultrasonido9nteracciones con el te3ido! C 2argets grandes! Ecos especulares.>a energia %ue retorna es angulo dependiente.E3emplo! endocardioD epicardioD vlvulas.C 2argets pe%ueMos! Ecosdispersos.>a energa %ue retorna al transductor es menor 'menor amplitudD te1tura..El transductor2ransductor2ransductorCapacidad de enfocar el &a- de ultrasonido.C Campo cercano.l 5 r G 6C Campo le3ano.C#mo enfocar el ra/oO7Aumentar el dimetro del transductor8Utili-ar alta frecuencia;Utili-ar un lente ac:stico en la punta del transductorAanipulaci#n del ra/oResoluci#nResoluci#nCapacidad de distinguir dos o"3etos cercanos.7 Espacial!C A1ial! capacidad de distinguir dos estructuras %ue se encuentran en el mismo e3e del &a-.C >ateral! Capacidad de distinguir dos re0ectores %ue se encuentran uno al lado del otro. Pepende del anc&o del &a-. Se modi@ca con la ganancia.8 2emporal! capacidad del sistema de rastrear los "lancos m#viles.Pepende de la velocidad del ultrasonidoD la profundidad / Q de cuadros por minuto. ; Resoluci#n de contraste! permite mostrar diferentes tonalidades de gris dentro de la imagen. 2e1turaD detalle. Permite diferenciar el ruido de fondo.Piferentes tipos de resoluci#nResoluci#n lateralCreaci#n de la imagenProcesamiento Ecos %ue retornan! amplio rango de volta3esEl o3o &umano puede distinguir L* tonalidades de grisPreprocesado! disminu/e el rango de volta3es 'Rango dinmico.Postprocesado! asignaci#n de una tonalidad de gris a un pi1el especi@co2ransmisi#n de la energa2ransmisi#n de la energa>a incognita7 Ec#grafos modo A! KD***C)D*** repeticiones de pulso per second 8 Ec#grafos "idimensionales! LD***CJD*** repeticiones de pulso per second para escanear sectores de R* grados. Es me3or la resoluci#n en modo AOArtefactosArtefactos>#"ulos laterales! no toda la energa se mantiene dentro de un :nico &a- central.Una porci#n se propaga en forma radial. >a fuente del artefacto de"e ser un "lanco fuertemente re0ector '"orde atrioventricularD es%ueleto @"roso..Rever"eraci#nUna parte de la seMal tiene una segunda re0e1i#n.Som"rasSom"rasUn fuerte re0ector oculta las estructuras %ue se intentan visuali-ar. E3! valvulas protesicas mecnicasD estructuras nativas fuertemente calci@cadasD sangre con contrastePesorden del campo cercanoPor oscilaciones de gran amplitud de los elementos pie-oel$ctricos.Spciones de Spciones de presentaci#npresentaci#nAodo APermite gra@car una dimensi#n :nica de la anatoma en el tiempo.>a intensidad de cual%uier eco se representa en la pantalla como la densidad o grosor de la lnea.Aodo "idimensionalUn pulso 5 una lnea :nica de informaci#n ecogr@ca9magen "idimensional! el ra/o de"e "arrer un ngulo entre L* / R* grados 'Campo.Ae3or imagen 5 ma/or numero de lneas ecogr@cas 'dos lneas por grado 5 imagen de alta calidad.Ecocardiografa PopplerFsico C&ristian PopplerD KTU).Ecocardiogra@a PopplerEcocardiogra@a PopplerValora el 0u3o 'velocidad W direcci#n W patr#n de 0u3o de sangre..El US es re0e3ado por un o"3eto en movimiento.Efecto PopplerEfecto PopplerEfecto PopplerEfecto PopplerX F YV Zcos[Por %u$ se pre@ere transductores de "a3a frecuenciaOPoppler PulsadoPoppler Pulsado2rasmite rfagas cortas e intermitentes de ultrasonido dentro del cuerpo.\o permite medir frecuencias superiores a su capacidad de muestreo.C Frecuencia m1ima medi"le! >mite \/%uist.AliasingPoppler ContinuoPoppler Continuo2rasmite / reci"e simultneamente las seMales ultras#nicas en forma continua.\o mide velocidad en un punto especi@co\o se produce aliasing.Alinemiento paralelo del &a- al 0u3o %ue se va a anali-ar.Poppler ColorPoppler ColorUsa multiples volumenes de muestra para registrar el cam"io PopplerD superponiendo esa informaci#n so"re un molde "idimensional o modoCA.Pe acuerdo a la fuer-aD direcci#nD variaci#n del eco %ue retorna! C Ro3o! 0u3o %ue se acerca.C A-ul! 0u3o %ue se ale3a.C Brillo! magnitud de la velocidad media.C 2ur"ulencia! verde W mosaico.]S#lo el 0u3o %ue supera un um"ral reci"e colorPoppler 2isularPoppler 2isularEstudia el movimiento del miocardio.Cali"rar para detectar rangos de velocidades mas "a3os e impedir la saturaci#n.>imitaciones del Eco Poppler color79mgenes no compara"les entre diferentes manofacturadores de e%uipos8Aide velocidadesD no 0u3os 'efecto "ola de "illar.; ^rades ori@cios regurgitantes pueden ser vistos como 3et pe%ueMos< El menor numero de imgenes por unidad de tiempo &ace %ue las mismas puedan contener artefactos= Au/ dependiente de ganancia_ 9mgenes en espe3o` 9magen fantasma 'g&osting.