La imagen ultrasónica funcional (fUSI) es una modalidad de neuroimagen que permite capturar en tiempo real los cambios hemodinámicos cerebrales asociados a la actividad neuronal. A diferencia de la ecografía estructural, que genera imágenes estáticas, la fUSI opera a frecuencias de hasta 18 MHz para lograr una resolución lineal de aproximadamente 100 micrómetros, superando en un factor de diez a la resolución de la resonancia magnética funcional (fMRI). Esta técnica aprovecha el fenómeno del speckle, la textura fina generada por la interferencia de las ondas ultrasónicas dispersas por glóbulos rojos en movimiento, para cuantificar el flujo sanguíneo con una sensibilidad de señal hasta un 20% superior a la de la fMRI.
El funcionamiento de la fUSI se basa en la emisión de ondas planas no enfocadas que insonan el plano de imagen completo simultáneamente, permitiendo una tasa de repetición de hasta 15 kHz. La reconstrucción de la imagen se realiza mediante algoritmos de formación de haz, como el delay-and-sum, que resuelven la ambigüedad espacial de las señales de eco. Aunque la penetración del ultrasonido a través del cráneo es limitada, la fUSI ha demostrado su viabilidad en estudios intraoperatorios y en pacientes con implantes craneales acústicamente transparentes. El autor del artículo ha documentado estos principios físicos y analíticos en una serie de tutoriales en Python disponibles en GitHub, con el objetivo de democratizar el acceso a las herramientas de simulación y análisis computacional de la fUSI, que tradicionalmente han estado restringidas a entornos de Matlab.