As ondas e a ultrassonografia

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As Ondas e a Ultrassonogra fia Invenção e Aplicação Equipe: Isabel Miguel Thais Gilberlania

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As Ondas e a Ultrassonografia

Invenção e Aplicação

Equipe:

IsabelMiguelThaisGilberlania

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Sumário:O que são Ondas.............................................................3Esquema de uma onda..................................................6Fenômenos Ondulatórios................................................8A ultrassonografia............................................................9Breve historia da ultrassonografia................................11 Fins

Militares..................................................................12 Fins Não-Militares.........................................................13 Fins Medicinais.............................................................14Funcionamento...............................................................17Importância.....................................................................20

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O que são Ondas?

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Em física, uma onda é uma perturbação oscilante de alguma grandeza física no espaço e periódica no tempo. A oscilação espacial é caracterizada pelo comprimento de onda e o tempo decorrido para uma oscilação é medido pelo período da onda, que é o inverso da sua frequência. Estas duas grandezas estão relacionadas pela velocidade de propagação da onda.

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Fisicamente, uma onda é um pulso energético que se propaga através do espaço ou através de um meio (líquido, sólido ou gasoso), com velocidade definida. Nada impede que uma onda magnética se propague no vácuo ou através da matéria, como é o caso das ondas eletromagnéticas no vácuo ou dos neutrinos através da matéria, onde as partículas do meio oscilam à volta de um ponto médio mas não se deslocam.

As ondas existem em um meio cuja deformação é capaz de produzir forças de restauração através das quais elas viajam e podem transferir energia de um lugar para outro sem que qualquer das partículas do meio seja deslocada; isto é, a onda não transporta matéria.

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Fenômenos Ondulatórios

Reflexão: a onda bate e voltaRefração: a onda bate e atravessaDifração: a onda contorna os

obstáculosPolarização: significa orientar uma

onda numa única direção ou plano

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A Ultrassonografia

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A ultrassonografia ou ecografia é um método diagnóstico que aproveita o eco produzido pelo som para ver em tempo real as reflexões produzidas pelas estruturas e órgãos do organismo. Os aparelhos de ultrassom em geral utilizam uma frequência variada dependendo do tipo de transdutor, desde 2 até 14 MHz emitindo através de uma fonte de cristal piezoeléctrico que fica em contato com a pele e recebendo os ecos gerados, que são interpretados através da computação gráfica. A sonda funciona assim como emissor/receptor. Quanto maior a frequência, maior a resolução obtida e mais precisão temos na visualização das estruturas superficiais. Conforme a densidade e composição das interfaces a atenuação e mudança de fase dos sinais emitidos varia, sendo possível a tradução em uma escala de cinza, que formará a imagem dos órgãos internos.

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Breve história da

ultrassonografiaA "Teoria do Som" foi

publicada pela primeira vez em 1877, por um cientista inglês chamado Lorde Rayleigh. Este tratado praticamente inaugurou a física acústica moderna.

Durante a Primeira Guerra Mundial, esta teoria foi posta em prática. A utilização de geradores de sons de baixa frequência facilitava a navegação submarina, permitindo a detecção de icebergs distantes até 5 quilômetros.

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Fins MilitaresDurante a Segunda Guerra Mundial, o

estudo da utilidade dos ultrassons para fins militares foi aprimorado com o desenvolvimento do SONAR (sigla em inglês para Sound Navigation and Ranging, ou seja, navegação e determinação da distância pelo som). O desenvolvimento do RADAR (sigla para Radio Detection and Ranging, ou detecção de distâncias através de ondas de rádio) utilizava-se, analogamente, do eco de ondas de rádio para a determinação de distâncias e localização de objetos no ar.

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Fins Não-MilitaresAinda em período de guerra, o

desenvolvimento do uso dos ultrassons para fins não-militares foi notável também na metalurgia (ex., para detecção de fissuras em metais).

Estes aparelhos anteriormente descritos são considerados precursores dos aparelhos de ultrassonografia utilizados em medicina. 

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Fins MedicinaisA utilização dos ultrassons em medicina foi feita

primeiramente no âmbito terapêutico, tendo sido empregado empiricamente em várias áreas, desde o tratamento de artrite reumatoide até tentativas de remissão da Doença de Parkinson em neurocirurgia. Em 1940, chegou a ser considerado uma verdadeira panaceia, mas como sua utilização não se fundamentava em comprovações científicas, o método foi gradativamente abandonado devido à falta de resultados satisfatórios.

Nesta mesma década, idos de 1940, o ultrassom foi utilizado pela primeira vez em medicina diagnóstica. Karl Theodore Dussik, neuropsiquiatra da Universidade de Viena, tentava localizar tumores e verificar o tamanho dos ventrículos cerebrais, através da mensuração da transmissãodos sons pelo crânio.

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O médico Americano Douglas Howry, auxiliado por sua esposa também médica, Dorothy Howry, também é considerado um dos pioneiros na utilização da ultrassonografia diagnóstica, tendo sido condecorado pela Sociedade de Radiologia da América do Norte em 1957. Entretanto, nesta época o paciente tinha que ficar submerso e imóvel dentro de uma banheira com água para a realização do exame (vide ilustração acima). Um procedimento nada prático e que produzia imagens de baixa qualidade e resolução.

Na década de 1950, foi desenvolvido o método utilizado ainda hoje. A banheira de água foi substituída por uma pequena quantidade de gel (parecido com aquele usado nos cabelos), que serve para aumentar e melhorar a superfície de contato entre a pele e o "transdutor". 

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FuncionamentoO princípio que rege a utilização de

ultrassons baseia-se na emissão de um pulso ultrassônico que, chegando a um objeto, retorna como um eco, cujas características possibilitam determinar a localização, tamanho, velocidade e textura deste objeto.

As ondas acústicas podem ser classificadas em infrassons, sons e ultrassons. Tal classificação foi baseada na capacidade que estas ondas têm de impressionar o ouvido humano, sendo que as ondas que possuem esta propriedade situam-se numa faixa de frequência compreendida entre 20 e 20.000 Hertz (ciclos por segundo).

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Os ultrassons situam-se em frequência maior que 20.000 Hertz e, especificamente na área médica diagnóstica, a frequência utilizada é da ordem demilhões de Hertz.

Assim, na realização do exame ultrassonográfico, utiliza-se um aparelho com complicado mecanismo eletrônico, que consegue transformar energia elétrica em energia acústica e vice-versa, e posteriormente, os sinais elétricos em imagem projetada num monitor de televisão, onde são visualizados os órgãos do corpo humano.

Níveis de frequências e suas aplicações

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Durante o exame ultrassonográfico acomoda-se o paciente confortavelmente o(a) paciente numa maca/cama, aplica-se o transdutor com gel, deslizando delicadamente sobre a pele da região a ser analisada. Neste caso, o transdutor é o responsável por transformar os ecos refletidos pelo interior do corpo humano em sinais que serão decodificados eletronicamente em uma imagem que, por sua vez, será interpretada pelo médico que estiver realizando o exame.

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ImportânciaEste método é largamente difundido

mundialmente e em praticamente todas as áreas médicas, devido à simplicidade com que é feito, ao seu baixo custo em relação a outros métodos diagnósticos e, principalmente, por ser inócuo, ou seja, não tem contraindicações e não promove alterações secundárias à sua aplicação.

Desta forma, é um exame que pode ser largamente utilizado na área preventiva, para diagnosticar lesões no organismo ou para controlar lesões que estejam sendo tratadas clínica ou cirurgicamente, com quimioterapia ou radioterapia, etc.

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