Historia y evolución del ultrasonido
Entre los años 1794 y 1798 se producen algunas pruebas como inicio de un supuesto descubrimiento, hecho que pudo ser el inicio de lo que tiempo después despuntara como el desarrollo y evolución de los ultrasonidos, primero Spallanzani y más tarde Junine pusieron sus conocimientos en función de lograr el descubrimiento de una novedosa herramienta. Mediante una rudimentaria prueba los investigadores lograron observar que tapando los oídos de los murciélagos, estos perdían en sentido de la orientación, hecho que demuestra que iban por el camino correcto en el descubrimiento de los ultrasonidos.
El matrimonio conformado por los ingeniosos investigadores Pierre y Jacques Currie fueron los responsables de los resultados obtenidos al experimentar la aplicación de un campo eléctrico alternante sobre cristales de cuarzo y turmalina los cuales produjeron las ondas sonoras de muy alta frecuencia, se dice que por primera vez tuvo lugar la producción de ultrasonidos, mediante el fenómeno piezoeléctrico, justo a principios del año 1880. Este fue sin dudas el punto de partida páralo que sería años más tarde el desarrollo de equipos cada vez más sofisticados y con más alta resolución.
En el año 1912 después del hundimiento de Titanic, Máximo y Richardson iniciaron el uso de los ultrasonidos para la detección de los Icebergs y en la I Guerra Mundial, Languevin utiliza estas ondas ultrasónicas para detectar los submarinos enemigos. De manera oficial, la historia de la ecografía comenzó con SONAR o lo que es lo mismo, Sound Navigation and Ranging, un artefacto que introdujo a sus navíos la Royal Navy, que entre sus funciones estaba encargarse de generar y a su vez de recibir las ondas de sonido.
El empleo de las ondas ultrasónicas fue expandiéndose y de manera creciente fueron diversificándose sus utilidades, en el año 1942, el médico investigador austriaco Dussik, inició su uso en la medicina para el diagnóstico de procesos expansivos intracraneales. Aunque bastante rudimentario, este procedimiento marcó el inicio de lo que sería el desarrollo de los ultrasonidos, aunque en aquel tiempo, los equipos eran más grandes y mucho más pesados que los que se utilizan actualmente. El transductor es la pieza es la parte más importante de la máquina de hacer los ultrasonidos.
En el año 1960 aparece el primer aparato de ecografías bidimensionales para el estudio del embarazo. Tal es así que en el año 1966 los científicos Hoffmann y Hollander logran visualizar y registrar los movimientos embrionarios, visualizándose los latidos del corazón del feto.
En el año 1972 se introduce la posibilidad de producir la escala de grises en los equipos de hacer ultrasonido de esta forma se incrementaba la resolución de las imágenes con respecto a las producidas por los primeros equipos que eran netamente en blanco y negro.
En la década de los años 80 del pasado siglo, se incorporó la computadora a los equipos de hacer ultrasonido, con este aparato se revolucionó en gran medida este procedimiento, se lograba mayor precisión y certeza en los diagnósticos, además se obtenían las imágenes digitalizadas lo que favorecía el almacenamiento, la impresión o el envío de las mismas hacia otros sitios o bien por medio de la red de cómputos convencionales.
En el año 1992 se realiza en Austria la primera ecografía tridimensional o 3D. Esta nueva tecnología se va expandiendo, es así que en 1997 se instala el primer equipo de este tipo en Barcelona, España en la consulta del Dr Samaranch.
La ecografía tridimensional se realiza mediante una reconstrucción de 780 imágenes de ecografía bidimensional obtenidas en los tres planos del espacio, (alto, ancho y profundidad), estos planos se computarizan y permiten la reconstrucción de la imagen en 3 dimensiones.
La ecografía en 4D es la tridimensional pero permite además ver los movimientos, las expresiones de la cara del feto por ejemplo, aún dentro del útero de la madre.
¿Qué es una ecografía?
La ecografía se basa en los ultrasonidos que son ondas mecánicas sonoras de alta frecuencia no audibles por el oído humano. La frecuencia que se requiere para determinar un diagnóstico por imágenes está a partir de 2 y hasta 20 Hz. Cuando mayor es la frecuencia mayor será la resolución de imagen que se obtiene pero hay menos alcance de profundidad. Es por eso que los órganos que están superficiales se exploran son sondas a partir de 10 MHz, de igual manera, para realizar una exploración de este tipo en una zona como el abdomen se precisan frecuencias muy bajas de 2 – 6 MHz.
La ecografía es uno de los pocos exámenes médicos que aparentemente son sencillos de realizar y no causan dolor. Se hace utilizando las ondas sonoras para crear imágenes de los órganos y las estructuras, fundamentalmente de las partes blandas del cuerpo humano o del producto en desarrollo dentro de la madre. Es un examen que se realiza de manera común, dado que se usan para ellos ondas de sonido y no radiación, de ahí que se vea como algo inofensivo. En estos casos el Doppler y las exploraciones dúplex se utilizan para visualizar la sangre o los fluidos que fluyen por todo el cuerpo.
Las sondas de ultrasonidos hacen una especie de eco, es decir, rebotan en las diferentes estructuras del cuerpo, este afecto se recoge con el transductor y los cristales piezoeléctricos los transforman en energía eléctrica, de manera similar a lo que ocurre con nuestra voz en el interior de un pozo, pero aquí el efecto se refleja en la pantalla.
¿Cómo funcionan las ecografías?
La ecografía también conocida popularmente como ultrasonidos funciona utilizando una sonda conectada a un cable y esta a su vez a la máquina de hacer ultrasonidos que tiene vinculado un monitor donde se representan las imágenes que se están explorando. Los pulsos del ultrasonido se envían desde la sonda a través de la piel en su cuerpo.
Estos ecos precisamente son detectados por la sonda y se envían por el cable a la máquina de hacer ultrasonidos donde se muestran en el monitor como una imagen capaz de actualizarse de manera constante, acción que permite mediante este tipo de análisis que se observe el movimiento de la misma forma que la estructura. Esta producción de reflexiones o ecos son detectados, registrados y analizados por la computadora o máquina de hacer ultrasonidos, para obtener la imagen en video, pantalla o papel el médico puede congelar la imagen producida en un momento determinado del eco.
Por ejemplo, si una embarazada es asistida puede verse la imagen de su bebé abriendo y cerrando la boca. Es simple, el operador de la máquina de hacer ultrasonidos mueve la sonda a través de la superficie de la piel y así pueden obtener vistas desde diferentes ángulos.
El medio idóneo de propagación de las ondas es el líquido, por lo que las estructuras con un alto contenido de agua son prácticamente una condicionante para que el ultrasonido sea una prueba más eficaz. Esta es la causa fundamental por la que este medio de diagnóstico no se emplea para estudiar tejido óseo u órganos con alto contenido aéreo que son los que se encuentran en las cavidades de aire, pues aquí las ondas ultrasónicas no hacen eco y siguen su camino sin retorno.
La información que proporcionan las ecografías también facilita a los médicos para que puedan manejar mejor y de manera más rápida los procedimientos de biopsia, aspiración y drenaje de abscesos, hematomas y otros procederes ante determinadas afecciones.
¿Cómo se emplean los ultrasonidos en la medicina?
Los ultrasonidos tienen múltiples aplicaciones, pero las más empleadas en el campo de la medicina giran en torno a dos campos fundamentalmente:
Aplicaciones para el Diagnóstico
En este campo el ultrasonido se emplea más que para modificar las condiciones de salud de determinado paciente se utiliza para conocer las condiciones de los órganos del cuerpo humano, algunos de los más modernos equipos describen incluso el flujo sanguíneo o el funcionamiento detallado de las vísceras.
La principal aplicación del ultrasonido diagnóstico es en el campo de la Gineco- Obstetricia, pues permite monitorear el progreso del feto a lo largo de la gestación, con posibilidades de muy específicas de exploración y lo más importante es que este proceder no tiene efectos riesgosos.
Aplicaciones Terapéuticas
Los ultrasonidos son ondas por naturaleza mecánicas que producen tres efectos principales:
Mecánico: Este efecto permite que las células o moléculas se muevan, este es el principio de la eliminación de placa dentobacteriana por ultrasonido, usado fundamentalmente en algunos tratamientos de la estomatología.
Térmico: Las ondas sonoras pueden producir calor.
Químico: El ultrasonido también puede modificar las propiedades de la materia.
Estos efectos son empleados fundamentalmente en los tratamientos a diferentes afecciones relacionadas con especialidades como la Traumatología y la Ortodoncia. En estos casos las dosis del tratamiento y la intensidad del uso, son diferentes a cuando el ultrasonido solo se emplea como método de diagnóstico.
Principales beneficios del ultrasonido
Inocuidad: El ultrasonido no afecta las condiciones de salud del paciente, en su uso no se emplean métodos invasivos como cirugías, productos químicos o radiaciones. Esta característica permite repetir las exploraciones cuantas veces sea necesario, sin perjudicar al paciente.
El ultrasonido posee esas grandes ventajas en relación a otros métodos de diagnóstico como los rayos X o la utilización de los métodos de contraste.
Comodidad: Para realizar esta prueba no se requiere de posiciones incómodas o compresiones que pueden traer consigo otros efectos adversos secundarios para el paciente.
Confiabilidad: Con esta herramienta para el diagnóstico hay un rango de certeza muy próximo a un 100 por ciento, pues hay precisión y visibilidad.
Del eco a la imagen: evolución.
Como todos los equipos de diagnóstico por imagen, la energía eléctrica que recibe el transductor se traduce en una imagen y esta se proyecta en el ordenador, una vez reflejada en la pantalla que está vinculada a la máquina de hacer ultrasonidos, esta imagen es producida y vista en tiempo real.
En la actualidad y gracias a los avances tecnológicos, el posprocesado de la ecografía ha evolucionado mucho que se han logrado conseguir imágenes tridimensionales, las imágenes en 3D en movimiento en tiempo real, que son las llamadas imágenes en 4D. Hoy se cuentan con pantallas portátiles similares a las de un teléfono móvil.
El destacado matemático francés Yaves Meyer fue recientemente galardonado con el Premio Abel, este premio es equivalente al premio Nobel de las Matemáticas. Este científico francés fue el responsable de la teoría de la ondícula, la cual ha permitido transformar la imagen y los sonidos en paquetes de información más fáciles de trasmitirse. El desarrollo de la imagen digital ha supuesto una verdadera revolución en el mundo de los ultrasonidos y por ende en el diagnóstico por imagen. La digitalización del procesamiento de la imagen ha proporcionado comodidad, flexibilidad, estabilidad y economía de la señal.
Por estos días es posible recabar la mayor parte de los ultrasonidos en su retorno con gran precisión y mostrando la mínima pérdida de la información, favoreciendo así la calidad del análisis. Cada vez hay más y mejores aparatos y profesionales, capaces de hacer diagnósticos preventivos acerca del retraso en el crecimiento y de las malformaciones en el feto y otras tantas afecciones.
Es imposible hablar de evolución en el campo de los ultrasonidos o de ecógrafos cada vez más preparados y resolutivos y no mencionar a ecografistas como Kurjak, Nicolaides, Campbell, Snijders, Ian Donald y tantos otros que cuyo trabajo ha estado encaminado a la búsqueda de elementos que hagan cada vez mejor esta técnica diagnóstica.
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