Imagens médicas de ultrassom

RKA4JL - O ouvido humano pode ouvir sons nas frequências que vão de 20 hertz até aproximadamente 20 quilohertz, 20 mil hertz. Frequências acima dos 20 mil hertz são chamadas frequências ultrassônicas, ou também chamamos de ultrassom. Alguns animais podem ouvir em frequências mais altas do que o ouvido humano, ou seja, frequências ultrassônicas, e isso também tem muitas aplicações em outras áreas como, por exemplo, em exames médicos. Em aplicações médicas, nós temos algo muito importante, que é o aparelho de ultrassom. Suponha que aqui temos uma parte do corpo humano. Aqui, em laranja, um tecido, aqui outro tecido, e nós queremos ver o que está acontecendo ali sem cortar nenhuma parte do corpo. Uma opção é o raio-x. Entretanto, o raio-x expõe o corpo humano a muita radiação. Outra opção interessante é o ultrassom, que é menos problemático. Quem faz o exame aproxima aqui uma peça do aparelho chamada transdutor. O aparelho de ultrassom é ligado à tomada e é capaz de transformar a energia elétrica em energia sonora por meio desta parte chamada transdutor que, em contato com a sua pele, vai permitir que se faça o exame. O transdutor emite pulsos sonoros. Esse pulso sonoro emitido aqui vai viajar por dentro do corpo e ao encontrar algo como, por exemplo, esse tecido, ele vai refletir e voltar para o transdutor. O transdutor sabe quando emitir o pulso, sabe medir o tempo que levou para o pulso refletido voltar e, conhecendo também a velocidade do som nesse meio, ele, então, sabe a que distância o som foi refletido naquele tecido. Parte dessa onda sonora continua viajando, agora através do tecido que representei aqui em laranja, e ao modificar o seu meio, ou seja, ao achar a borda aqui do tecido, ele reflete novamente. Ele demora um tempo para voltar, para ser refletido, e, assim, o transdutor sabe qual é a distância daqui até aqui. Esse pulso refletiu aqui e depois refletiu aqui de novo, então eu sei, ou melhor, o transdutor pode saber, o que há aqui e o que há aqui formando um tecido. A onda sonora continua viajando, agora passando para o meio do sangue. Quando encontra novamente outro pedaço de tecido, ele é refletido. O transdutor capta novamente e vê o tempo que demorou para isso acontecer. Ele pode, com seus cálculos, determinar que ali tem outro tecido, e isso continua acontecendo. O transdutor fica enviando pulsos por toda esta região. Cada vez que ele manda um pulso, estes vão reconhecendo os pontos onde eles vão sendo refletidos e podem, então, compor a imagem de tudo aquilo que há nesta região do corpo. Assim, é possível identificar lesões ou coisas que se queiram analisar. Isso é ultrassom. Agora, a questão é por que usar ondas sonoras ultrassônicas. Um motivo é que se o transdutor emitisse ondas sonoras audíveis, o paciente poderia ficar incomodado, inclusive achar estranho e crer que pode ter algo errado com ele. Mas a razão mais prática para que se use ultrassons é o fato de que altas frequências significam menores comprimentos de onda, indicados por λ (lambda). Lembre-se de que a velocidade da onda é igual à λ, comprimento de onda, vezes a frequência. Frequência mais alta, λ menor para que a velocidade da onda continue a mesma, já que ela não muda, menos quando troca de meio. E com menor comprimento de onda, nós temos menos difração da onda que viaja pelo corpo humano. Nesse caso, o ultrassom. E a difração é inimiga das imagens claras nesses tipos de exame. Então, menos difração, mais nitidez da imagem. Para entender um pouco, vamos imaginar que temos aqui uma barreira com um pedaço, um buraquinho no meio, e uma onda sonora que vai se aproximando. Se ela tem uma frequência maior e o comprimento de onda é menor, ao passar pelo buraquinho, pela barreira, ela se espalha menos, se espalha pouco. Em relação a aqui, se uma onda com comprimento maior passar por aqui, então ela vai começar a se espalhar mais. E por exemplo, se tivéssemos aqui uma onda sonora chegando perto dessas esquinas, a difração faria com que ela começasse a se espalhar muito em torno das esquinas, e começasse a se misturar e confundir o transdutor gerando imagens ruins, imagens difíceis de serem entendidas. E essa é uma aplicação do ultrassom nos exames de imagem e medicina. Até o próximo vídeo!