O documento discute a invenção e aplicação da ultrassonografia. Ele resume a história do desenvolvimento da ultrassonografia, desde os primeiros usos militares do somar e radar na Primeira e Segunda Guerra Mundial até os usos médicos atuais. Explica também como a ultrassonografia funciona, emitindo ondas ultrassônicas e captando os ecos para gerar imagens dos órgãos internos.

1. As Ondas e a
Ultrassonografia
Invenção e Aplicação
Equipe:
Isabel
Miguel
Thais
Gilberlania

2. Sumário:
O que são Ondas.............................................................3
Esquema de uma onda..................................................6
Fenômenos Ondulatórios................................................8
A ultrassonografia............................................................9
Breve historia da ultrassonografia................................11
 Fins Militares..................................................................12
 Fins Não-Militares.........................................................13
 Fins Medicinais.............................................................14
Funcionamento...............................................................17
Importância.....................................................................20

3. O que são Ondas?

4. 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.

5. 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.

8. Fenômenos Ondulatórios
Reflexão: a onda bate e volta
Refração: a onda bate e atravessa
Difração: a onda contorna os
obstáculos
Polarização: significa orientar uma
onda numa única direção ou plano

9. A Ultrassonografia

10. 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.

11. Breve história da
ultrassonografia
A "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.

12. Fins Militares
Durante 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.

13. Fins Não-Militares
Ainda 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.

14. Fins Medicinais
A 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 transmissão
dos sons pelo crânio.

16. 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".

17. Funcionamento
O 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).

18. Níveis de frequências e suas aplicações
Os ultrassons situam-se em frequência maior
que 20.000 Hertz e, especificamente na área médica
diagnóstica, a frequência utilizada é da ordem de
milhões 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.

19. 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.

20. Importância
Este 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.