La ecografía diagnóstica tiene la capacidad de obtener imágenes no invasivas de los órganos internos del cuerpo. Sin embargo, no es buena para obtener imágenes de huesos o cualquier tejido que contenga aire, como los pulmones. En ciertas condiciones, la ecografía puede obtener imágenes de huesos (como en fetos o recién nacidos) o de los pulmones y el revestimiento alrededor de los pulmones, cuando están llenos o parcialmente llenos de líquido. Una de las aplicaciones más conocidas de la ecografía es en el embarazo, para controlar el desarrollo del feto, pero existen muchas otras aplicaciones, incluyendo la obtención de imágenes del corazón, los vasos sanguíneos, los ojos, la glándula tiroides, el cerebro, las mamas, los órganos de la cavidad abdominal, la piel y los músculos. Las imágenes ecográficas se muestran en formato 2D, 3D o 4D (que es 3D en movimiento).
Las aplicaciones de la ecografía funcional incluyen la ecografía Doppler y Doppler color para medir y visualizar el flujo sanguíneo en los vasos sanguíneos del cuerpo o en el corazón. También puede medir la velocidad y la dirección del flujo sanguíneo. Esto se realiza utilizando un mapa de código de colores llamado imagen Doppler color. La ecografía Doppler se utiliza a menudo para determinar si la acumulación de placa dentro de las arterias carótidas está bloqueando el flujo sanguíneo al cerebro.
Otra forma de ecografía funcional es la elastografía, un método para medir y visualizar la rigidez relativa de los tejidos, que puede utilizarse para diferenciar un tumor del tejido sano. Esta información puede mostrarse como un mapa de código de colores de la rigidez relativa; un mapa en blanco y negro que muestra una imagen de alto contraste de un tumor en comparación con la imagen anatómica; o un mapa de código de colores superpuesto a una imagen anatómica. La elastografía puede utilizarse para examinar la cirrosis, una afección en la que se acumula un exceso de tejido cicatricial en el hígado debido a la inflamación.
La ecografía es también un método importante para la imagenología intervencionista en el cuerpo. Por ejemplo, las biopsias con aguja guiadas por ecografía ayudan al médico a ver la ubicación de la aguja mientras se guía hacia el objetivo elegido, como un nódulo o tumor en la mama. Además, la ecografía se utiliza para obtener imágenes en tiempo real de la ubicación de la punta de un catéter a medida que se inserta en un vaso sanguíneo y se guía a lo largo del vaso. También puede utilizarse para la cirugía mínimamente invasiva para guiar al cirujano con imágenes en tiempo real del interior del cuerpo.
La ecografía terapéutica genera altos niveles de salida de sonido que pueden enfocarse en objetivos específicos con el propósito de calentar, ablacionar o interrumpir el tejido. Un tipo de ecografía terapéutica utiliza un haz de sonido de alta intensidad altamente enfocado, llamado Ultrasonido Focalizado de Alta Intensidad (HIFU). HIFU está siendo investigado como un método para modificar o destruir tejido enfermo o anormal dentro del cuerpo (por ejemplo, tumores) sin tener que abrir o cortar la piel o dañar el tejido circundante. La ecografía o la resonancia magnética se utilizan para identificar y dirigir el tejido que se va a tratar, guiar y controlar el tratamiento en tiempo real y confirmar la eficacia del tratamiento. HIFU está actualmente aprobado por la FDA para el tratamiento de fibromas uterinos, el alivio del dolor de la metástasis ósea y, más recientemente, para la ablación de tejido prostático. HIFU también está siendo investigado como una forma de cerrar heridas y detener hemorragias, disolver coágulos de sangre en los vasos sanguíneos y abrir temporalmente la barrera hematoencefálica para que los medicamentos puedan pasar.