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L’ecografia è una metodica basata sull’uso degli ultrasuoni, e sfrutta le proprietà che permettono loro di muoversi nello spazio e di interagire con i corpi e con le superfici che incontrano. Il principio è lo stesso del sonar, il dispositivo impiegato sulle navi per scandagliare il fondo marino.
Gli ecografi sono macchine composte da una sorgente di ultrasuoni, da un sistema ricevente, da un trasduttore (che trasforma gli impulsi acustici in impulsi elettrici e viceversa), da un sistema computerizzato che elabora le immagini e da uno schermo che le rende visibili.
Gli ultrasuoni vengono emessi da una sorgente detta “cristallo piezoelettrico”, un particolare tipo di cristallo che, stimolato da impulsi elettrici, è capace di entrare in vibrazione per un breve istante trasmettendo le onde ai mezzi circostanti. Lo stesso cristallo è poi in grado di entrare in vibrazione con le onde riflesse, trasmettendole al trasduttore sotto forma di impulso elettrico.
Quando il fascio di ultrasuoni emesso da una sonda ecografica incontra la superficie di separazione tra due tessuti aventi diversa impedenza acustica, parte dell’energia viene riflessa e dà luogo ad un'eco ultrasonora, mentre la restante parte viene trasmessa e prosegue il suo percorso nel secondo mezzo fino ad incontrare una seconda interfaccia acustica. Gli echi riflessi vengono rappresentati sullo schermo in un’immagine basata su una scala di grigi che va dal nero al bianco. Quanto più intenso è l’eco ricevuto tanto più chiara sarà rappresentata la struttura che lo ha generato. Infatti maggiore è la differenza di impedenza acustica tra due superfici contigue attraversate dal fascio ultrasonoro, più bianca verrà rappresentata la superficie. L’aria (ad es. nei polmoni o nell’intestino) e l’osso hanno impedenze acustiche così diverse dalle restanti strutture che le circondano, da riflettere tutti gli ultrasuoni e generare una superficie bianca; tale situazione impedirà però lo studio di ciò che è al loro interno o dietro di loro, questo proprio perché gli echi del fascio vengono riflessi e nessuno viene trasmesso alle strutture sottostanti.
Il risultato ottenuto dalla somma di tutti gli echi, quindi, è un’immagine che rappresenta una sezione dell’organo sotto esame, cioè l’immagine bidimensionale dell’ipotetico “taglio” effettuato dal fascio di ultrasuoni. Muovendo la sonda sulla pelle si riproducono multiple scansioni bidimensionali dell’organo in esame, che l’operatore ricostruisce mentalmente nelle tre dimensioni (come per esempio si può immaginare la forma completa di un pezzo di pane se ci è concesso di vedere tutte le fette in cui è stato tagliato).
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