Atenuación, ganancia, TGC y rango dinámico
Una imagen pareja sin subir la potencia.
1.Objetivo
Dejar una imagen pareja de arriba abajo con la ganancia y el TGC, y subir la potencia solo cuando de verdad hace falta.
2.Para empezar
El fondo del hígado se ve negro. ¿Subís la potencia o la ganancia?
Pensá tu respuesta antes de seguir. La vas a poder comprobar con la simulación.
3.Contenido
Qué es la atenuación
A medida que el sonido avanza, su amplitud disminuye con la distancia: eso es la atenuación (R p. 5; P p. 27).
Se debe a la absorción, que convierte la energía en calor, y a la reflexión y la dispersión, que la desvían. En los tejidos predomina la absorción (R p. 5; P p. 27).
El eco pierde energía dos veces: al ir y al volver (R p. 7).
Los decibeles
La atenuación se mide en unidades relativas, los decibeles: diez veces el logaritmo del cociente entre dos intensidades (R p. 5; P p. 26, Eq. 2.2).
Si la intensidad pasa de 10 a 0,01 mW/cm², la diferencia es de 30 dB (R p. 5).
- 3 dB: el doble o la mitad de intensidad.
- 10 dB: diez veces.
- 20 dB: cien veces.
- Con amplitudes, en vez de intensidades, el factor es 20 en lugar de 10 (P p. 27, Eq. 2.3 y Tabla 2.3).
Cuánto atenúa cada tejido
La atenuación depende del tejido y de la frecuencia. Valores del Rumack, en dB por cm y por MHz: agua 0; sangre 0,18; grasa 0,63; tejido blando promedio 0,70; hígado 0,94; riñón 1,00; músculo 1,30 a 3,30 según la dirección de las fibras; hueso 5 y aire 10 (R p. 7, Fig. 1.7).
El Pellerito da para el hígado cerca de 0,5 dB/cm a 1 MHz y para la sangre 0,17; es muy alta en músculo y piel, intermedia en órganos como el hígado y muy baja en los líquidos (P p. 27, Fig. 2.3). Los valores cambian entre autores; lo que importa es el orden.
En la mayoría de los tejidos blandos la atenuación es casi proporcional a la frecuencia: al duplicar la frecuencia, se duplica la atenuación en decibeles (P p. 27).
Por eso las frecuencias de 7 MHz o más se usan en zonas superficiales y las de 5 MHz o menos en órganos grandes o profundos (P p. 28).
El TGC: compensar la profundidad
Como los ecos profundos llegan más débiles, el receptor tiene que amplificarlos más. Eso hace el TGC (compensación de ganancia en el tiempo): amplifica más lo que llega más tarde, es decir, lo más profundo (R p. 7; P p. 38).
Se maneja con 6 a 8 controles, cada uno para una franja de profundidad (P p. 38).
Ejemplo del Rumack: con 1 dB/cm/MHz y una sonda de 10 MHz, a 2 cm la intensidad ya cayó 20 dB, al 1 %. El TGC la devuelve a un brillo parejo (R p. 8, Fig. 1.8).
Aunque muchos equipos tienen TGC automático, el ajuste manual es uno de los controles más importantes. Una ganancia o un TGC mal puestos hacen perder información (R p. 7).
Ganancia o potencia
La ganancia del receptor amplifica los ecos que vuelven y no cambia la energía que sale de la sonda. El TGC también mejora la imagen sin aumentar la salida (R p. 64, Tabla 2.2).
La potencia de salida, en cambio, aumenta la exposición del paciente. Por el principio ALARA se usa la más baja que dé una imagen diagnóstica (R p. 5).
Antes de subir la potencia hay que ajustar la ganancia, el TGC y el foco. En el ejemplo del Rumack, bajar la potencia arruina la imagen, pero subir la ganancia la recupera con mucha menos salida acústica (R p. 65, Fig. 2.11).
Una sonda de frecuencia más baja necesita menos potencia para llegar a la profundidad (R p. 64, Tabla 2.2).
El rango dinámico
Los ecos que vuelven pueden variar en un factor de hasta 1:10¹², es decir, 120 dB. La pantalla solo muestra de 35 a 40 dB (R pp. 7–8).
El receptor comprime ese rango amplificando más los ecos débiles. El rango dinámico que se elige cambia el contraste (R p. 8; P p. 38).
Un rango amplio, como 60 dB, muestra mejor las diferencias sutiles y se prefiere en la mayoría de los estudios; uno angosto resalta las diferencias grandes (R p. 8, Fig. 1.9).
4.Simulación
La imagen arranca con el fondo negro. Arreglala con la ganancia y los ocho controles de TGC sin tocar la potencia, y mirá qué pasa al subir la frecuencia.
La simulación usa 0,5 dB/cm/MHz para el hígado (P p. 27) y suma la pérdida de ida y vuelta. Los índices IM e IT que se muestran son ilustrativos: suben con la potencia y no con la ganancia, que es lo que importa entender (R p. 64). En la lección F9 se ven en detalle.
5.Preguntas
6.Dónde se usa
Ganancia general y TGC hasta lograr un brillo parejo; recién después, si hace falta, potencia o una frecuencia más baja.
Los presets para tejidos sensibles usan potencia baja; la ganancia compensa sin aumentar la exposición.
Más atenuación: TGC profundo más alto y, si no alcanza, una frecuencia más baja.
7.Errores frecuentes
- Se suele decirSi la imagen está oscura, subo la potencia.Lo correctoPrimero la ganancia y el TGC, que no aumentan la exposición.Fuente: R pp. 64–65
- Se suele decirLa ganancia aumenta la energía que recibe el paciente.Lo correctoSolo amplifica los ecos que vuelven; la salida no cambia.Fuente: R p. 64
- Se suele decirEl TGC automático alcanza siempre.Lo correctoEl ajuste manual es uno de los controles más importantes.Fuente: R p. 7
- Se suele decirUn rango dinámico angosto da una imagen con más información.Lo correctoDa más contraste, pero borra las diferencias sutiles. Para la mayoría se prefiere un rango amplio.Fuente: R p. 8
8.Tarjetas de repaso
9.Tutor
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Fuentes de esta lección
- R: Rumack CM, Levine D. Diagnostic Ultrasound, 6.ª ed. Elsevier, 2023.
- P: Pellerito JS, Polak JF. Introduction to Vascular Ultrasonography, 7.ª ed. Elsevier, 2020 (cap. 2 de Kremkau FW).
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