Princípios físicos e formação da imagem

-Introdução; - Geração do ultrassom;

- Onda ultrassônicas;

-Geraçãoe detecçãodo ultrassom;

- Formação de imagens;

-Intensidadedo som;

- Nível de intensidade ultrassonora;

- Efeito Dopler;

- Aplicações do ultrassom;

- Algumas pesquisas.

Introdução:

O ultra-som é utilizado pela natureza, que dotou certos animais com a capacidade de emitir ondas ultra-sônicas. Os morcegos, golfinhos, mariposas se locomovem, encontram alimentos e fogem do perigo através de ondas ultra-sônicas que eles próprios emitem.Com a observação do procedimento desses animais desenvolveu-se a idéia do sonar, durante a Segunda Guerra Mundial. O sonar serve para detectar objetos sob a água, como submarinos, e também para avaliar a profundidade dos mares. Após a Segunda Guerra houve um aumento muito grande de aplicações do ultra-som nos mais diversos campos.

ONDAS ULTRASSÔNICAS Introdução:

Como o ultrassom está fora da faixa de freqüência audível ao homem, ele pode ser empregado com intensidade bastante alta.

As aplicações do ultra-som de baixa intensidade têm, como propósito, transmitir a energia através de um meio e com isso obter informações do mesmo. Como exemplo dessas aplicações podemos citar: ensaio não destrutivo de materiais, medida das propriedades elásticas dos materiais e diagnose médica.

As aplicações de alta intensidade têm como objetivo produzir alteração do meio através do qual a onda se propaga. Como exemplo citaremos a terapia médica, atomização de líquidos, limpeza por cavitação, ruptura de células biológicas, solda e homogeneização de materiais.

O uso do ultra-som de baixa intensidade em medicina, para diagnóstico, se baseia na reflexão das ondas ultrassônicas. O diagnóstico com ultra-som é mais seguro do que a radiação ionizante, como os raios-x e por isso é preferível em exames pré-natais.

Técnica de geração de imagens que usa ondas sonoras de alta freqüência e seus ecos.

Natureza Mecânica: perturbação de um meio material

Direção de oscilação Longitudinal: oscilação ocorre na mesma direção da propagação

Sonora, Térmica ,

Tipo de energia transmitida Diagnóstico

As ondas ultrassônicas são geradas por transdutores ultrassônicos, também chamados simplesmente de transdutores. De um modo geral, um transdutor é um dispositivo que converte um tipo de energia em outro. Os transdutores ultra-sônicos convertem energia elétrica em energia mecânica e vice-versa. Esses transdutores são feitos de materiais piezoelétricos que apresentam um fenômeno chamado efeito piezoelétrico.

Forçar, Pressionar

O efeito piezoelétrico foi descoberto por Pierre e

Jacques Curie em 1880 e consiste na variação das dimensões físicas de certos materiais sujeitos a campos elétricos. O contrário também ocorre, ou seja, a aplicação de pressões. Por exemplo, pressões acústicas que causam variações nas dimensões de materiais piezoelétricos provocam o aparecimento de campos elétricos neles. Um outro método de gerar movimentos ultrassônicos é pela passagem de eletricidade sobre metais especiais, criando vibrações e prioduzindo calor intenso durante o uso. Este efeito é chamado de magnetoestritivo.

Ao se colocar um material piezoelétrico num campo elétrico, as cargas elétricas da rede cristalina interagem com o mesmo e produzem tensões mecânicas.

O quartzo e a turmalina, cristais naturais, são piezoelétricos.

O cristal, para ser usado como transdutor, deve ser cortado de forma que um campo elétrico alternado, quando nele aplicado, produza variações em sua espessura. Dessa variação resulta um movimento nas faces do cristal, originando as ondas sonoras. Cada transdutor possui uma freqüência de ressonância natural, tal que quanto menor a espessura do cristal, maior será a sua freqüência de vibração.

O mesmo transdutor que emite o sinal ultra- sônico pode funcionar como detector, pois os ecos que voltam a ele produzem vibração no cristal, fazendo variar suas dimensões físicas que, por sua vez, acarretam o aparecimento de um campo elétrico. Esse campo gera sinais que podem ser amplificados e mostrados em um osciloscópio ou registrador.

Equipamento que converte uma forma de energia em outra

Energia elétricaEnergia de ultra-som

Um ou mais cristais ou materiais piezoelétricos(PZT) gerar e detectar o ultra-som

Ondas sonoras, mecânicas e longitudinais Propriedades físicas das ondas

Como é formado no aparelho?

Transdutores Efeito piezoelétrico

Energia transportada pela onda classifica um som em forte ou fraco

Sensação auditiva não varia linearmente com a energia transportada pela onda

I0: intensidade do limiar da audibilidade

Pot

INTENSIDADE DA ONDA SONORA Com isso

Absorção Espalhamento

REFLEXÃO Formação da imagem formação do eco

Impedância acústica: oposição que o meio oferece à passagem da onda

BAr

BAt

FORMAÇÃO DA IMAGEM Eco do pulso de ultra-som

Identificação de estruturas móveis Caracterização do fluxo sanguíneo

F v

F v

Durante um intervalo de tempo T da onda sonora emitida pela fonte F, essa fonte por estar em movimento percorre uma distância vFT. Com isso o comprimento de onda (λ) observado é o comprimento de onda emitido (λ) menos a distância percorrida pela fonte v f fvf v Tv

v f fvf v Tv

Feixe com energia >100 mW/cm2produz efeitos

tratamento de patologias musculares, tendinosas ou ósteo-articulares

Não-térmicos: Micromassagem

Aumento da permeabilidade da membrana celular

Destruição de tecidos

Causa movimento de fluidos (microcorrenteza acústica)

Algumas das aplicações do ultrassom são: exames do abdômen,

função renal,

pélvico ginecológico,

obstetrícia,

urologia,

mama,

tiróide,

músculo-esquelética,

cérebro-vascular, vascular periférica, transcraniana,

cardiologia,

exames neonatais e pediatria.

A visualização por ultra-som é feita ao mesmo tempo que o exame é realizado. Não havendo necessidade de processamento posterior.

O paciente sofre um mínimo de desconforto - somente a leve pressão do transdutor.

O ultra-som tem um custo compensador e é portátil.

O ultra-som é predominantemente não invasivo, sem irradiação, dispensa a introdução deagulhas

(a não ser em certos procedimentos muito especializados como amniocentese, biopsias etc.)

A anatomia dos órgãos pode ser visualizada e documentada.

O fluxo sanguíneo pode ser avaliado quantitativa e qualitativamente.

Costa el al (1986), utilizando de uma rigorosa metodologia para análise morfométrica sob microscopia ótica, verificaram a capacidade de limpeza dos canais radiculares determinando o porcentual de detritos em relação à área do canal após irrigação final convencional e ultra- sônica. A irrigação foi realizada com líquido de

Dakin e observaram que a energização pelo ultra-som produz ação cavitacional que proporcionou melhor limpeza em ambos terços médio e apical, quando comparados à irrigação convencional.

O terço apical foi menos limpo do que o terço médio correspondendo, entretanto, a mediano do terço apical irrigado com ultra-somCostaetal (1986), realizaram um estudo comparativo através do microscópio eletrônico de varredura da limpeza de canais radiculares quando da instrumentação manual e ultra-sônica. Os autores concluíram neste trabalho o seguinte:

1) A instrumentação ultra-sônica é mais efetiva que a instrumentação manual na eliminação de magma dentinário.

2) Ao nível do terço apical permanece magma dentinário quando do emprego de ambos tipos de instrumentação, porém em menor quantidade ao utilizar-se o ultra-som.

Esborard et al (1986) realizaram um estudo sobre as vantagens e desvantagens do uso do ultra-som em endodontia e citam as seguintes vantagens:

1) Melhor limpeza dos canais radiculares.

2) Redução no tempo de preparo biomecânico dos canais radiculares.

3) Facilita a obturação.

4) Maior desgaste das paredes dentinárias.

5) Redução da fadiga do operador.

6) Irrigação contínua e abundante.

7)Facilita a remoção de pinos interradiculares e instrumentos fraturados.

Como desvantagens, citam:

1) Necessidade de um período de treinamento.

2) Possibilidade de detritos serem empurrados para o periápice.

3) Fluxo irrigante pobre em canais curvos.

4) Não abre espaço em profundidade, apenas em lateralidade.

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