Estudio comparativo de métodos para la estimación de atenuación ultrasónica en medios viscoelásticos

Abstract

La atenuación ultrasónica se ha consolidado como un parámetro cuantitativo fundamental para la caracterización biomecánica y el diagnóstico de patologías tisulares. Esta investigación tiene como objetivo principal implementar, evaluar y contrastar dos enfoques metodológicos para la estimación de la atenuación: el método de Elastografía Ultrasónica de Ondas Transversales (AMUSE) y el método de Desplazamiento Descendente del Centroide Espectral (CDS). La técnica AMUSE aborda la disipación energética de ondas transversales (200 - 450 Hz) inducidas externamente, utilizando captura de imágenes ultrarrápidas y transformadas de Fourier bidimensionales al espacio recíproco para aislar la atenuación por absorción viscosa. En contraste, el método CDS evalúa la propagación de ondas longitudinales de alta frecuencia (en el rango de los megahercios), rastreando el desplazamiento aparente del espectro hacia frecuencias menores, capturando tanto la absorción térmica como la atenuación geométrica. Las mediciones experimentales se realizaron en: un fantoma viscoelástico de gelatina-grafito, tejido hepático porcino ex-vivo y tejido muscular humano in-vivo. Los resultados indican que, si bien AMUSE es independiente de modelos reológicos clásicos, presenta una alta sensibilidad a las condiciones de contorno y a las reflexiones espaciales de onda. Por su parte, el método CDS demuestra estabilidad frente a variaciones de retrodispersión del medio, pero es severamente susceptible a los efectos de difracción, restringiendo su validez analítica de regresión lineal a la zona focal estricta del haz. Se concluye que ambos métodos son eficaces para cuantificar la pérdida energética, pero representan variables físicas distintas.