Pulso-eco: cómo el equipo calcula la profundidad
Ecuación de rango, PRF y frecuencia de cuadros.
1.Objetivo
Calcular la profundidad a partir del tiempo de un eco y predecir qué pasa con la frecuencia de cuadros al cambiar la profundidad, el ancho del sector y la cantidad de focos.
2.Para empezar
¿Por qué la imagen se vuelve «lenta» cuando llevo la profundidad a 20 cm y pongo tres focos?
Pensá tu respuesta antes de seguir. La vas a poder comprobar con la simulación.
3.Contenido
El principio pulso-eco
La sonda emite un pulso breve, se calla y escucha los ecos. Con el tiempo que tarda cada eco en volver calcula a qué profundidad está el reflector (R p. 3; P p. 35).
Es la ecuación de rango: d = c · T / 2. Se divide por dos porque el tiempo medido incluye la ida y la vuelta (P p. 35, Eq. 2.6).
Ejemplo: un eco que vuelve a los 0,145 ms recorrió 22,33 cm en total; el reflector está a 11,165 cm (R p. 3, Fig. 1.3).
Con 1540 m/s, cada centímetro de profundidad equivale a 13 µs de ida y vuelta (P p. 35).
Lo que el equipo da por cierto
El cálculo es exacto solo si se cumplen dos supuestos: que la velocidad real sea 1540 m/s y que el pulso vaya y vuelva en línea recta (R p. 3; P p. 35).
Cuando no se cumplen aparecen los artefactos de velocidad, espejo, reverberación y refracción que viste en la lección F8.
La PRF limita la profundidad
El equipo no puede mandar el pulso siguiente hasta que vuelvan los ecos de la profundidad de interés (R p. 6).
Para imagen se usan PRF de 1 a 10 kHz, es decir, de 0,1 a 1 ms entre pulsos. Con 5 kHz hay tiempo para que un eco vaya y vuelva desde 15,4 cm (R p. 6).
Cómo se arma un cuadro
Cada imagen se forma con 100 a 250 líneas. El equipo manda un pulso por una línea, espera los ecos hasta la profundidad máxima y recién entonces pasa a la línea siguiente (P p. 37).
Si la profundidad es D, cada línea tarda 2D/c, y un cuadro de N líneas tarda N · 2D/c. La frecuencia de cuadros máxima es la inversa (P p. 37, Eq. 2.7).
Con la profundidad en centímetros: FRmáx = 77 000 / (N · D). Con 200 líneas y 15,4 cm, son 25 cuadros por segundo (P p. 38, Eq. 2.8).
Qué baja la frecuencia de cuadros
La profundidad: al bajarla, la frecuencia de cuadros sube, y al aumentarla, baja (P p. 38).
La cantidad de líneas: un sector más ancho o una mayor densidad de líneas mejoran la imagen, pero bajan la frecuencia de cuadros (P p. 38).
Los focos: con varios focos de transmisión el detalle mejora, pero la frecuencia de cuadros baja (P pp. 33, 38).
El Doppler color: cada línea necesita varios pulsos, y la frecuencia de cuadros suele ser menor que en escala de grises (P p. 53).
La persistencia promedia varios cuadros: suaviza la imagen pero pierde resolución temporal (P p. 38).
La resolución temporal
La frecuencia de cuadros define la resolución temporal: la capacidad de seguir lo que se mueve, o el movimiento de la propia sonda (P p. 37).
La ecografía en tiempo real produce de 15 a 60 cuadros por segundo (R p. 9).
4.Simulación
La sonda manda un pulso por cada línea y espera el eco más profundo antes de pasar a la siguiente. Mové la profundidad, el ancho del sector y los focos, y mirá cuántos cuadros por segundo quedan y cómo se ve el corazón fetal.
En la simulación, la frecuencia de cuadros se calcula con 77 000 / (N · D) dividido por la cantidad de focos, suponiendo un pulso por foco en cada línea (P pp. 33, 38). Los equipos reales usan además trucos para ganar velocidad, así que el número es orientativo.
5.Preguntas
6.Dónde se usa
La profundidad justa para el órgano: ni de menos ni de más, porque cada centímetro extra cuesta cuadros por segundo.
Profundidad ajustada, sector angosto y un solo foco para seguir bien el movimiento.
El color baja la frecuencia de cuadros: una caja chica y ajustada al vaso ayuda.
7.Errores frecuentes
- Se suele decirDejar más profundidad de la necesaria no cambia nada.Lo correctoCada línea espera hasta la profundidad máxima: baja la frecuencia de cuadros.Fuente: P pp. 37–38
- Se suele decirPoner varios focos no tiene costo.Lo correctoMejora el detalle, pero baja la frecuencia de cuadros.Fuente: P p. 33
- Se suele decirLa persistencia siempre mejora la imagen.Lo correctoLa suaviza, pero se pierde resolución temporal.Fuente: P p. 38
- Se suele decirEl equipo mide la distancia al reflector.Lo correctoMide el tiempo del eco y calcula la distancia asumiendo 1540 m/s y un camino recto.Fuente: R p. 3; P p. 35
8.Tarjetas de repaso
9.Tutor
Tutor de la lección · próximamente
Vas a poder hacer consultas sobre esta lección. El tutor responde solo con el material verificado de la plataforma y cita la página; si la pregunta se sale de ese material, te lo dice.
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).
Se citan con página y no se reproducen textos ni figuras. Lo que no tiene página verificada se marca «en revisión».