viernes, 1 de abril de 2011

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÔNOMA DE MÊXICO
ESCUELA NACIONAL PREPARATORIA PLANTEL 7
"EZEQUIEL A. CHÂVEZ"

IMAGENOLOGÎA
  • Introducciôn
  • Imagen de Resonancia Magnêtica (MRI).
  • Tomograîa de emisiôn de positrones (PET).
  • Tomografîa.
  • Microscopîa electrônica.
  • Radiôgrafîas de proyecciôn.
  • Angiografîa.
  • Imagen de Resonancia Magnêtica (MRI) Caso 1 y Caso 2.
  • Conclusiones.
  • Referencias.

Integrantes:
Fonseca Cruz Zueyzen Itzel
Hernândez Âvila Cinthia Isabel
Hernândez Morales Diana
Ortiz Ordaz Miguel Angel
Vâzquez Arcos Maritza Lizbeth


Grupo: 607




Imagenología
Introducción:
            Se llama Imagenología oimagen médica al conjunto de técnicas y procesos usados para crear imágenes del cuerpo humano, o partes de él, con propósitos clínicos (procedimientos médicos que buscan revelar, diagnosticar o examinar enfermedades) o para la ciencia médica (incluyendo el estudio de la anatomía normal y función).
Es parte de la imagen biológica e incorpora la radiología, las ciencias radiológicas, la endoscopia, la termografía médica, la fotografía médica y la microscopía (por ejemplo, para investigaciones patológicas humanas).
Como campo de investigación científica, la imagen médica constituye una subdisciplina de la ingeniería biomédica, la física nuclear, física médica omedicina, dependiendo del contexto: investigación y desarrollo en el área de instrumentación, adquisición de imágenes, el modelado y la cuantificación son normalmente reservadas para la ingeniería biomédica, física médica y ciencias de la computación; la investigación en la aplicación e interpretación de las imágenes médicas se reserva normalmente a la radiología y a las subdisciplinas médicas relevantes en la enfermedad médica o área de ciencia médica (neurociencia, cardiología, psiquiatría, psicología, etc) bajo investigación. Muchas de las técnicas desarrolladas para la imagen médica son también aplicaciones científicas e industriales.
La imagen médica a menudo se usa para designar al conjunto de técnicas que producen imágenes de aspectos internos del cuerpo (sin tener que abrirlo).

Imagen de Resonancia Magnética (IRM).

Una imagen por resonancia magnética (IRM), también conocida como tomografía por resonancia magnética (TRM) o imagen por resonancia magnética nuclear (NMRI, por sus siglas en inglés) es una técnica no invasiva que utiliza el fenómeno de la resonancia magnética para obtener información sobre la estructura y composición del cuerpo a analizar. Esta información es procesada por ordenadores y transformada en imágenes del interior de lo que se ha analizado. Es utilizada principalmente en medicina para observar alteraciones en los tejidos y detectar cáncer y otras patologías. También es utilizada industrialmente para analizar la estructura de materiales tanto orgánicos como inorgánicos. No usa radiación ionizante, sino campos magnéticos para alinear la magnetización nuclear de (usualmente) átomos de hidrógeno del agua en el cuerpo. Los campos de radiofrecuencia (RF) se usan para sistemáticamente alterar el alineamiento de esa magnetización, causando que los núcleos de hidrógeno produzcan un campo magnético rotacional detectable por el escanner. Esa señal puede ser manipulada con adicionales campos magnéticos y así construir con más información imágenes del cuerpo. Funcionamiento: Los equipos de IRM son máquinas con muchos componentes que se integran con gran precisión para obtener información sobre la distribución de los átomos en el cuerpo humano utilizando el fenómeno de RM. El elemento principal del equipo es un imán capaz de generar un campo magnético constante de gran intensidad. El campo magnético constante se encarga de alinear los momentos magnéticos de los núcleos atómicos básicamente en dos direcciones, paralela (los vectores apuntan en el mismo sentido) y anti-paralela (apuntan en sentidos opuestos). La intensidad del campo y el momento magnético del núcleo determinan la frecuencia de resonancia de los núcleos, así como la proporción de núcleos que se encuentran cada uno de los dos estados. Esta proporción está gobernada por las leyes de la estadística de Maxwell-Boltzmann que, dicen que apenas un núcleo por cada millón se orientará paralelamente, mientras que el resto se repartirán equitativamente entre ambos estados, ya que la energía térmica de cada núcleo es mucho mayor que la diferencia de energía entre ambos estados. La enorme cantidad de núcleos presente en un pequeño volumen hace que esta pequeña diferencia estadística sea suficiente como para ser detectada. El siguiente paso consiste en emitir la radiación electromagnética a una determinada frecuencia de resonancia. Debido al estado de los núcleos, algunos de los que se encuentran en el estado paralelo o de baja energía cambiarán al estado antiparalelo o de alta energía y, al cabo de un corto periodo de tiempo, re-emitirán la energía, que podrá ser detectada usando el instrumental adecuado. Como el rango de frecuencias es el de las radiofrecuencias para los imanes citados, el instrumental suele consistir en una bobina que hace las veces de antena, receptora y transmisora, un amplificador y un sintetizador de RF. Debido a que el imán principal genera un campo constante, todos los núcleos que posean el mismo momento magnético tendrán la misma frecuencia de resonancia. Esto significa que una señal que ocasione una RM en estas condiciones podrá ser detectada, pero con el mismo valor desde todas las partes del cuerpo, de manera que no existe información espacial o información de dónde se produce la resonancia. Para resolver este problema se añaden bobinas, llamadas bobinas de gradiente. Cada una de las bobinas genera un campo magnético de una cierta intensidad con una frecuencia controlada.

Tomografía de emisión de positrones (PEI).

La tomografía por emisión de positrones o PET (por las siglas en inglés de Positron Emission Tomography), es una tecnología sanitaria propia de una especialidad médica llamada medicina nuclear que se utiliza preferentemente con fines clínicos enoncología,cardiología y neurología. La Tomografía por Emisión de Positrones es una técnica no invasiva de diagnóstico e investigación por imagen capaz de medir la actividad metabólica del cuerpo humano. Al igual que el resto de técnicas diagnósticas en Medicina Nuclear se basa en detectar y analizar la distribución tridimensional que adopta en el interior del cuerpo un radiofármaco de vida media ultracorta administrado a través de una inyecciónintravenosa. Según qué se desee estudiar se usan diferentes radiofármacos. La imagen se obtiene gracias a que los tomógrafos son capaces de detectar los fotonesgamma emitidos por el paciente. Éstos fotones gamma de 511 Kev son el producto de una aniquilación entre un positrón, emitido por el radiofármaco, y un electróncortical del cuerpo del paciente. Ésta aniquilación da lugar a la emisión, fundamentalmente, de dos fotones. Para que estos fotones acaben por conformar la imagen deben detectarse ¨en coincidencia¨, es decir, al mismo tiempo; en una ventana de tiempo adecuada (nanosegundos),además deben provenir de la misma dirección y sentidos opuestos, pero además su energía debe superar un umbral mínimo que certifique que no ha sufrido dispersiones energéticas de importancia en su trayecto (fenómeno de scatter) hasta los detectores. Los detectores de un tomógrafo PET están dispuestos en anillo alrededor del paciente, y gracias a que detectan en coincidencia a los fotones generados en cada aniquilación conformaran la imagen. Para la obtención de la imagen estos fotones detectados, son convertidos en señales eléctricas. Esta información posteriormente se somete a procesos de filtrado y reconstrucción, gracias a los cuales se obtiene la imagen. Así, la PET nos permite estimar los focos de crecimiento celular anormal en todo el organismo, en un solo estudio, por ser de un estudio de cuerpo entero, por lo tanto nos permitirá conocer la extensión. Pero además sirve, entre otras cosas, para evaluar en estudios de control la respuesta al tratamiento, al comparar el comportamiento del metabolismo en las zonas de interés entre los dos estudios. Permite el estudio y seguimiento de múltiples afecciones como alteraciones de cerebrales (inflamaciones, infecciones lesiones tumorales, demencia...); alteraciones cardiológicas (déficit de percusión, isquemia miocárdica...); lesiones tumorales y/o metastásicas, entre otras muchas. http://www.dailymotion.com/video/x6t846_pettac-tecnologia-de-vanguardia_school

Tomografía.

Tomografía es un método de imagen de un sólo plano, o corte, de un objeto, que da como resultado un tomograma. El aparato usado en tomografía es llamado tomógrafo, mientras que la imagen producida es un tomograma. El equipo clínico obtiene la imagen de una sección del cuerpo desplazando la fuente de rayos X y la película en direcciones opuestas durante la exposición, en consecuencia, las estructuras en el plano focal aparecen nítidas, mientras que las estructuras de los otros planos aparecen borrosas. Al modificar el sentido y la amplitud del movimiento, los operadores pueden seleccionar diferentes planos focales que contengan las estructuras de interés.

Las más modernas variaciones de la tomografía involucran la proyección de datos provenientes de múltiples direcciones y el envío de estos datos para la creación de una reconstrucción tomográfica a partir de un algoritmo de software procesado por ordenador. Los diferentes tipos de adquisición de las señales pueden ser utilizados en algoritmos de cálculo similares, a fin de crear una imagen tomográfica. Actualmente, las tomografías se obtienen utilizando diferentes fenómenos físicos, tales como rayos X, rayos gamma, aniquilación de electrones y positrones - reacción, resonancia magnética nuclear, Ultrasonido, electrones, y iones. Estos se denominan: TC, SPECT, PET, MRI, ultrasonografía, 3D TEM y átomo sonda, respectivamente. Algunos avances recientes se basan en la utilización simultánea de fenómenos físicos integrados. Por ejemplo, los rayos X aplicados en la TC y la angiografía; la combinación de TC y MRI o de TC y PET. Tomografía lineal: es la forma básica de tomografía. El tubo de rayos-X se mueve sobre el paciente desde un punto "A" a uno "B", mientras que el "cassette holder" (o "bucky") se mueve simultaneamente debajo del paciente del punto "B" al "A." El fulcrum, o punto pivote, se establece en el área de interés. De esta manera, los puntos sobre y bajo el plano focal se difuminan, por un mecanismo semejante a aquél por el que el fondo se desenfoca cuando se mueve la cámara siguiendo un coche en movimiento al hacer una fotografía. Ya no se utiliza y ha sido reemplazado por la tomografía computerizada. Algunos tipos de Tomografía · Tomografía de Prueba Atómica (APT) · Microscopía Confocal de escaneo láser (LSCM) · Cryo-electron tomography (Cryo-ET) · Tomografía de Capacitancia Eléctrica (ECT) · Angiografía por tomografía computarizada · Tomografía de Resistencia Eléctrica (ERT) · Tomografía de Impedancia Eléctrica (EIT)

Microscopía electrónica.

El desarrollo de la microscopía óptica o de luz fue evolucionando de manera importante desde su aparición a principios del siglo XVII, y manteniéndose como pilar fundamental del conocimiento de aquello invisible a la vista del ser humano; sin embargo, su límite de resolución de aproximadamente un micrómetro 10-6 m, ya no fue posible mejorarlo debido al factor limitante de la longitud de onda de la luz (450-640 nm). Fue hasta el año de 1931 cuando se alcanzó a obtener, con la ayuda de otra generación de microscopios, una resolución 1000 veces mayor que la de un microscopio óptico; a ésta generación se le conoce como Microscopía electrónica y fueron los físicos Max Knoll y Ernst Ruska en Alemania, quienes dieron a conocer el Microscopio electrónico de transmisión (TEM, por sus siglas en inglés). Posteriormente, en el año 1938, Manfred von Ardenne construyó el primer Microscopio electrónico de barrido (SEM, por sus siglas en inglés) y comercialmente distribuido hasta 1965 por la compañía británica, Cambrige Instruments. Una de las aplicaciones más directas de la naturaleza ondulatoria de los electrones es el microscopio electrónico. Un microscopio, en general, consiste en “sondear” una muestra con unas partículas de prueba, y observar el resultado después de las interacciones. Un microscopio óptico emplea fotones de luz visible, que tras interaccionar con la muestra, son recogidos por una lente, para ser finalmente detectados por el ojo de una persona. Existe sin embargo un límite de resolución, que está relacionado con la longitud de onda de la luz. Cuando los objetos son del tamaño de esta longitud de onda (400 nm para el azul, 700 para el rojo), la luz sufre fenómenos de difracción, y no es posible ver objetos nítidos. Para mejorar la resolución es necesario por tanto disminuir la longitud de onda de la luz.

Sin embargo, el ojo no es capaz de detectar luz por debajo de los 400 nm, se requieren fuentes de luz y detectores de específicos. Sin embargo es posible iluminar la muestra no con luz, sino con electrones. Un electrón desplazándose a una velocidad constante posee una longitud de onda que está por debajo del angstrom (menor que el tamaño de un átomo). Si se analizan los electrones resultantes tras la interacción con la muestra, se puede generar una imagen de la muestra, se tiene un microscopio electrónico. A partir de la relación de Broglie, sabemos que la longitud de onda depende del momento cinético. Para comunicar este momento cinético, es necesario acelerar el electrón con un voltaje V, que le comunica una energía cinética: Existen dos tipos de microscopios electrónicos: 1.- TEM (Transmission Electron Microscope, microscopio de transmisión): Los electrones son transmitidos a través de la muestra, que es previamente adelgazada. Emite un haz de electrones dirigido hacia el objeto cuya imagen se desea aumentar. Una parte de los electrones rebotan o son absorbidos por el objeto y otros lo atraviesan formando una imagen aumentada de la muestra. Para utilizar un microscopio electrónico de transmisión debe cortarse la muestra en capas finas, no mayores de un par de miles de ángstroms. Los microscopios electrónicos de transmisión pueden aumentar la imagen de un objeto hasta un millón de veces. 2.- SEM (Scanning Electron Microscope, microscopio de barrido): El haz de electrones es “barrido” por toda la muestra. En cada punto, los electrones son absorbidos, y los átomos de la muestra emiten electrones secundarios. Al hacer el barrido, y recolectar estos electrones secundarios se genera la imagen de la muestra. En el microscopio electrónico de barrido la muestra es recubierta con una capa de metal delgado, y es barrida con electrones enviados desde un cañón. Un detector mide la cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectado en una imagen de TV. Su resolución está entre 3 y 20 nm, dependiendo del microscopio. Permite obtener imágenes de gran resolución en materiales pétreos, metálicos y orgánicos. La luz se sustituye por un haz de electrones, las lentes por electroimanes y las muestras se hacen conductoras metalizando su superficie.
Radiografías de proyección.
Más comúnmente conocidas como rayos x, los radiógrafos se usan a menudo para determinar el tipo y extensión de una fractura, y también para detectar cambios patológicos en los pulmones. Con el uso de medios de contraste radio-opacos, tales como el bario, también pueden servir para visualizar la estructura del estómago y los intestinos; esto puede ayudar a diagnosticar úlceras o ciertos tipos de cáncer de colon.
El diagnóstico radiológico se basa en la obtención de imágenes con radiación ionizante. En términos generales se puede hablar de dos métodos para producir imágenes radiológicas. En los métodos tradicionales (radiografía convencional) se emplea un detector plano para formar imágenes mediante una sola proyección. La formación de una imagen radiográfica involucra tres etapas: la producción de los rayos X, el transporte de esta radiación a través del paciente y la detección de la radiación transmitida.
Los rayos X se producen siempre que una substancia es irradiada con electrones de alta energía. . Estos electrones son acelerados, debido a una diferencia de potencial aplicada entre el cátodo y el ánodo, hacia un blanco montado en el ánodo. Para tener un mayor control en la calidad del haz de rayos X es necesario que los electrones no sean desviados de su trayectoria, y para esto se requiere de un alto vacío. Los electrones al ser frenados bruscamente en el blanco, emiten radiación electromagnética con un espectro continuo de energías entre 15 y 150 keV, que es lo que se conoce como rayos X.
La base fundamental para la aplicación de los rayos X en muchas áreas de la ciencia, es su propiedad de atenuación exponencial. Los rayos X al atravesar un material pueden ser absorbidos o dispersados en su trayectoria, lo cual resulta en una disminución en la intensidad original. Los procesos de absorción o dispersión se deben a interacciones entre los átomos del medio y los rayos X. Las interacciones más importantes en el intervalo de energías de interés en radiodiagnóstico son el efecto fotoeléctrico y la dispersión de Compton (Johns y Cunningham, 1983). La reducción en intensidad depende de la energía de los rayos X, de la composición atómica del material irradiado y del grueso del mismo.

La gran importancia de la formación de imágenes planas en radiodiagnóstico, en términos del número de exámenes que se realizan de este tipo, ha causado que se inviertan una gran cantidad de recursos para tratar de desarrollar sistemas de radiografía digital que eventualmente sustituyan a la película radiográfica. En este sentido, los físicos han jugado un papel muy importante al desarrollar nuevos detectores de radiación ionizante que se espera permitan disminuir la dosis al paciente, sin pérdida en la calidad de la imagen.

Angiografía.
La angiografía es un examen de diagnóstico por imagen cuya función es el estudio de los vasos circulatorios que no son visibles mediante la radiología convencional.Podemos distinguir entre arteriografía cuando el objeto de estudio son las arterias, y flebografía cuando se refiere a las venas.
La angiografía se puede dividir en dos fases: la primera consiste en introducir el medio radiopaco o de contraste que permitirá que las venas, arterias o vasos linfáticos sean visibles a la radiografía; la segunda fase es tomar la o las radiografías de acuerdo a la secuencia predeterminada con objeto de realizar el estudio de los vasos en cuestión.


La angiografía se realiza mediante:
Rayos X con catéteres, Tomografía computarizada (TC) y Resonancia magnética nuclear (RMN)
En la angiografía de resonancia magnética (ARM), un potente campo magnético unido a ondas de radio y una computadora producen imágenes detalladas. La angiografía de RM no utiliza radiación ionizante (rayos X).
La angiografía de RM puede llevarse a cabo con o sin material de contraste. Al ser necesario, el material de contraste se inyecta por lo general en una vena del brazo.
A diferencia de los exámenes convencionales de rayos X y la exploración por tomografía computarizada (TC), la RMN no depende de la radiación ionizante. En cambio, estando uno dentro del imán, las ondas de radio redirigen los ejes de protones que están girando, y que son los núcleos de los átomos de hidrógeno, en un campo magnético potente.
El campo magnético se produce al pasar una corriente eléctrica a través de las bobinas de cable de la mayoría de las unidades de RMN. Otras bobinas, ubicadas en la máquina y, en algunos casos, ubicadas alrededor de la parte del cuerpo que se explora, emiten y reciben ondas de radio, produciendo señales que serán detectadas por las bobinas.
Luego, una computadora procesa las señales y genera una serie de imágenes, cada una de las cuales muestra una parte del cuerpo. Las imágenes luego pueden ser estudiadas desde diversos ángulos por el médico de interpretación.
Por lo general, la diferenciación entre tejido anormal (enfermo) y tejido normal es a menudo mejor con la RMN que con otras modalidades de imágenes tales como rayos-X, TAC y ultrasonido.
Cuando se introduce un material de contraste en el torrente sanguíneo durante el procedimiento, dicho material define con claridad los vasos sanguíneos que se examinan haciendo que aparezcan de color blanco brillante.
A diferencia de la angiotomografía computarizada, la angiografía de RM no es capaz de ver y obtener imágenes de los depósitos de calcio.
La claridad de las imágenes de algunas arterias obtenidas mediante la angiografía de RM aún no se equipara con la de aquellas obtenidas mediante la angiografía convencional mediante catéter.