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Libro: Clases de Aplicaciones Industriales del Ultrasonido y Ultrasonido para Uso Médico.

Título:  Clases de Aplicaciones Industriales del Ultrasonido y Ultrasonido para Uso Médico.

Año: 2018

Autor/es: Ángel C. Veca.

ISBN: 978-987-42-7400-7

Contenido:

Prólogo del Editor

Tema I

Introducción 1

¿Qué se entiende por Ultrasonido? 2

Breve Introducción Histórica 6

El ultrasonido en la naturaleza 13

Síntesis de las Bases de la Materia 14

Concepto de Pulso-eco 14

Propiedades del Medio 16

Concepto de Impedancia Acústica 16

Coeficientes de Reflexión y Transmisión 18

Atenuación de la Energía Acústica 20

Que es lo que el murciélago no puede hacer 22

Naturaleza de las Ondas Ultrasónicas 23

Formas de Ondas Ultrasónicas 23

Tipos de Ondas Ultrasónicas 24

Reflexión y Transmisión de Ondas Ultrasónicas 25

Ley de Snell 28

Concepto de Efecto Doppler 31

Referencias 34

Tema II

Técnicas de Emisión y Recepción 35

Técnicas de Ultrasonido continuo 36

Técnicas de Ultrasonido Pulsado 37

Propiedades del Medio 38

Técnica Pulso-eco 39

Génesis de la Zona Ciega del Eco de Interfaz 40

Pulso-eco y Detección por Umbral 42

Sistemas de Representación 47

Interpretación de Registros típicos 48

Esquema de un Sistema Analógico para A-scan 52

Ejemplo de Registros con Sistemas para A-scan 53

Sistema SENDAS 54

Módulos del Sistema SENDAS 55

Interfaz a Usuario del Sistema SENDAS 57

Sistema para END ULTRASCOPE 58

Principales Funciones del Sistema ULTRASCOPE 59

Diagrama en Bloques de un Sistema para Ecográfica Médica 60

Relación entre A-scan y B-scan 61

Correspondencia entre A-scan y B-scan (Modo A y Modo B) 62

Vista sólo de B-scan 63

Diferencias entre Modo A, B y M 64

Correspondencia entre A-scan y B-scan y Modo M 65

B-scan: Probetas con taladros de fondo plano y horizontales 66

Imágenes de Probetas con taladros de fondo plano y horizontales 67

Imagen B y C-scan: Tapa de conservas alimenticias 68

Control Atenuación Distancia (CAD) 69

Otros Métodos Usados en END 72

Referencias 76

Tema III

Transductores de Ultrasonidos, lentes Acústicas y Arrays 78

Primera parte

Transductores de Ultrasonidos y lentes Acústicas 78

Definición de transductor 79

Modelo y Respuesta Mecánica de un Transductor para Ultrasonido 80

Tipos de Transductores y sus Características Relevantes 81

Transductores acústicos electromagnéticos 82

Transductores Piezoeléctricos 82

Modelo Eléctrico de un Transductor Piezoeléctrico 83

El Campo de un Oscilador Ultrasónico 84

Campo Cercano, Lejano y Apertura del Haz 85

Código de Simulación 86

Radiación de un Transductor tipo Pistón 87

Código de Simulación 88

Excitación Pulsada y Resolución Axial 89

Resolución Axial y Lateral 92

Lentes Acústicas 95

Ejemplo 96

Modificación lóbulo de Directividad 97

Ejemplo de aplicación: Asistencia en la Movilidad 98

Características constructivas y variantes de Transductores 100

Características Eléctricas, Acústicas y Frecuenciales 102

Referencias 104

Segunda Parte

Arrays Ultrasónicos y Focalización Electrónica 106

Un poco de Historia 107

Concepto de Array 108

Arrays lineales de N fuentes equiespaciadas 109

Parámetros Clave para la Calidad de la Imagen 110

Concepto de Focalización Electrónica 111

Focalización en Emisión 112

Focalización en Recepción 113

Focalización sobre el eje Principal 114

Focalización y deflexión del haz 115

¿Qué Significa Focalización Dinámica? 117

Focalización Dinámica en Emisión y Recepción 118

Técnicas Confocales: Principio de Funcionamiento 119

Resumen de Focalización 120

Sistemas electrónicos de imagen Ultrasónica 121

Técnicas electrónicas de focalización dinámica en recepción 130

Técnicas Analógicas 131

Técnicas Mixtas 132

Técnicas de Apertura Sintéticas 133

Focalización Básica por Software 134

Fundamentos de la Focalización Digital en Tiempo Real 135

Focalización con Interpolación 136

Repaso de las Bases Teóricas para la Interpolación 136

Técnicas de Muestro selectivo 138

Focalización Encadenada 139

Apertura TMS para Focalización 141

Focalización TMS en AMPLIA 142

Introducción a la Simulación de Arrays 143

Referencias 148

Tema IV

Simulación de la Señal de Eco 150

Modelación de trazas 151

Modelación y Simulación de Trazas A-scan usando Matlab 151

Generación de una Traza Simple usando Matlab 154

Generación de una Traza de 3 ecos en Matlab 162

Detección de Múltiples Máximos con Matlab 167

Referencias 172

Tema V

Estimación de la Excitación y de la Ganancia para una Aplicación

Específica 173

Concepto de partida: El Canal 174

Pérdidas en el canal 175

Definiciones y Unidades para Ultrasonido en el Aire 177

Temperatura 179

Ejemplo de Cámara Anecoica 180

Determinación de las características del Canal 181

Información dada por el Fabricante de los Transductores 182

Ejemplo 184

Aplicación en END y Medicina 186

Ejemplos de Aplicación 193

Referencias 194

Tema VI

Efecto Doppler en Medicina 195

Concepto de Efecto Doppler 196

Ayudas al Diagnóstico 199

Revisión de Modulación y Demodulación de AM 200

Concepto de Doppler Direccional y No Direccional 201

Visualización Direccional 202

Doppler Continuo (CW) 203

Demodulación Coherente (No Direccional) 204

Demodulación Heterodina (Direccional) 205

Demodulación en Cuadratura 206

Extracción de las componentes del Flujo 207

Proceso de Visualización 211

Concepto de Doppler Pulsado ( PW) 212

Operación del PW 213

PW No direccional: Esquema en Bloques y Operación 214

Ejemplo PW No direccional 216

PW No direccional: Estimación de la velocidad y el ángulo

de incidencia 217

PW direccional: Esquema en Bloques y Operación 218

Limitaciones del PW Direccional 219

Resumen de Diferencias entre CW y PW 222

Algunos Ejemplos 223

Ayudas al Diagnóstico 224

Otras Limitaciones del PW Direccional 225

Variantes del PW 226

Ejemplos de combinación Doppler-Imagen 229

Referencias 230

Tema VII

Ultrasonido de Potencia 231

Introducción 232

Materiales Usados para la Generación de Transductores de Potencia 234

Variantes de Transductores de Potencia 235

Ejemplo de Transductores Electromagnéticos 235

Transductores Piezoeléctricos para Sonar 236

Transductor Langevin 237

Sonar 250

Referencias 254