domingo, 3 de mayo de 2015

T14. Pregunta tipo test sobre RMN

Elije la verdadera:
  • La RMN es más rápida que la TC
  • La RMN presenta más inconvenientes que la TC en niños
  • Son los electrones del hidrógeno los que producen un campo magnético rotacional que es detectado por el escáner de RMN
  • Esta imagen se ha obtenido mediante RMN:


T13. Presentación RMN

CALIDAD DE IMAGEN

La calidad de imagen de una resonancia magnética básicamente depende de cuatro factores principales:

-          Tiempo de adquisición de imágenes. 
-          Relación señal-ruido. 
-          Contraste
-          Resolución espacial. 

La obtención de una imagen óptima es el resultado de priorizar uno de los cuatro indicadores en función de la región explorada y de la lesión que se desee estudiar. Es decir, un imagen diagnóstica y de calidad es la que con un determinado contraste obtiene un equilibrio entre la relación señal ruido y la resolución espacial, en un tiempo de adquisición aceptable, evitando el mayor número de artefactos.

Es importante recordar que cualquier cambio efectuado en los parámetros afecta principalmente a uno de los criterios de calidad de imagen señalados e influye siempre sobre los demás de diversos modos.
Como factores críticos entonces tendríamos como ejemplos los siguientes casos:

  1. El tiempo de adquisición: Si aumenta, la probabilidad de que el paciente se mueva también es mayor. Por ello hay que minimizarla mediante diferentes opciones:
    1. Reduciendo el TR
    2. Empleando un campo de visión reducido
    3. Reduciendo el número de adquisiciones
  2. Señal/ruido: Representa la relación entre la amplitud de la señal recibida por la antena y la media de la amplitud del ruido que a su vez es recogido por la misma. La S/R es proporcional al volumen del vóxel. El volumen del vóxel se puede modificar variando el grosor de corte o el área del píxel. A mayor TR (tiempo de recuperación de la magnetización), mejor es la recuperación de la magnetización, y, en consecuencia, se aumenta la señal. La densidad de protones del área del estudio también determina la relación señal/ruido: Un tejido con gran cantidad de protones proporcionará más eñal que un tejido con escaso número de protones.
  3. Contraste: una imagen presenta contraste si en ella se demuestran áreas de alta u baja intensidad de señal.  Si el TR es largo, el vector de magnetización se recupera completamente antes del siguiente pulso y por lo tanto está disponible en toda su magnitud para ser desplazado al plano transverso y habrá un vector de gran tamaño en ese plano, con lo que se mejorará el contraste.
  4. Resolución espacial: Capacidad para diferenciar dos puntos adyacentes. Para aumentar la resolución hay que disminuir el grosor del vóxel: para ello se puede reducir el grosor del corte, disminuir el campo de visión o aumentar la matriz de la imagen.

Fuentes:
  

RESOLUCIÓN ESPACIAL Y TEMPORAL

Los factores más importantes a considerar cuando se evalúa la utilidad, de una técnica son tres: la resolución temporal, la resolución espacial y el grado de invasividad (término que se refiere a la invasión del organismo: desde la simple inyección hasta la cirugía mayor).
La resolución temporal se refiere a la capacidad para detectar fenómenos dinámicos que cambian en el tiempo: desde la milésima de segundo hasta las horas o los días.
La resolución espacial se relaciona con la sensibilidad de la técnica para detectar dimensiones pequeñas, desde la milésima de milímetro (la micra =µmm) hasta los centímetros.
También es importante destacar que la resolución espacial y temporal son dos requerimientos opuestos.
Finalmente, el grado de invasividad nos indica la necesidad o no de inyectar alguna sustancia al organismo, practicar incisiones, hacer cortes o producir lesiones.

La RMN:

  1. tiene una gran resolución resolución espacial de 0,1 a 5 mm
  2. una buena resolución temporal (del orden de décimas de segundo si se utiliza la técnica del «echo-planar»).
La técnica funcional del RMN tiene varias limitaciones, nos puede medir el consumo de oxigeno del cerebro con una resolución de un voxel (aproximadamente un cubo de2mm de lado). No mide la actividad neuronal, esta se infiere a partir del consumo de oxígeno. La resolución espacial es muy alta (aunque en un voxel caben cientos de miles de neuronas). Un problema (entre otros) es que la resolución temporal es muy baja (1s frente a las neuronas que disparan en la frontera de 1ms).







PRINCIPALES UTILIDADES CLÍNICAS

El uso principal es la MRI (Imágenes por Resonancia Magnética) que sirve 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.

Se usa en medicina para observar alteraciones en los tejidos y detectar el cáncer y otras patologías, así como para analizar la estructura de materiales tanto orgánicos como inorgánicos.

No debemos confundirla con la espectroscopia de resonancia magnética nuclear que es una técnica usada en química que utiliza los mismos principios. 

Dado que ondas de radio y electromagnéticas tiene especial afinidad por los átomos de hidrógeno que se encuentran en gran concentración de los órganos y tejidos blandos, esta es una prueba especialmente útil para valorar cerebro, pulmones, hígado, corazón, órganos reproductores, grandes huesos... permitiendo el estudio y seguimiento de múltiples afecciones (inflamaciones, infecciones, lesiones tumorales) con una gran sensibilidad diagnóstica.

Existen más usos como el estudio de la actividad metabólica de las bacterias para medir la actividad antimicrobiana de diversos antibióticos. 

Sus aplicaciones más frecuentes se encuentran ligadas al campo de la medicina, la bioquímica y la química orgánica. Aunque también podemos ver aplicaciones en otros campos.


  • Utilización de contrastes: Algunos exámenes requieren de un tinte especial (medio de contraste). La mayoría de las veces, el tinte se administra a través de una vena (IV) en la mano o el antebrazo antes del examen. Este medio de contraste que resalta los órganos estudiados y facilita la interpretación de las imágenes. El contraste más utilizado se llama gadolinio y, al contrario que el contraste usado para hacer un TAC, no está compuesto por yodo, por lo que es poco probable que cause efectos secundarios o alergia. Este medio de contraste se administra por vía intravenosa. 
  • Espirales: Se pueden colocar pequeños dispositivos, llamados espirales, alrededor de la cabeza, el brazo o la pierna u otras áreas que se vayan a estudiar. Estos ayudan a enviar y recibir las ondas de radio y mejoran la calidad de las imágenes.


 



  • Análisis Estructural y Estereoquímico para la caracterización de compuestos químicos con núcleos activos. Empleando técnicas de RMN podemos analizar muestras sin destruirlas. Por ejemplo se estudian ácidos nucleicos y proteínas.
  • Computación cuántica: uno de los sistemas candidatos a ser hardware de los futuros ordenadores cuánticos está basado en los espines nucleares de una solución, observados en un aparato de RMN.
  • Identificación y cuantificación de compuestos orgánicos, organometálicos, etc.
  • Control de impurezas.
  • Estudios de sistemas dinámicos y parámetros físicos moleculares.
  • Control de calidad en alimentos.
  • Adquisición de datos en la industria petrolera para la exploración y recuperación de petróleo y gas natural.
  • Estudio de propiedades de materiales orgánicos e inorgánicos, así como la composición química y presencia de grupos funcionales.
  • Cálculo de distancia entre ciertos átomos en una molécula con estructura tridimensional.

T11. Características de la RF que determinan el ángulo de desplazamiento de la magnetización

Las magnitudes de las que dependerá serán la intensidad y el tiempo (que es la longitud de la barra roja que aparece y el tiempo que dura esta en pantalla).

T10. Juego con el simulador de resonancia

Vamos probando con diferentes frecuencias
  • Fijamos B0=40mT
  • Fijamos B1=4.0mT

Variamos Freq
  • Freq=0.20Hz (No eq.)
  • Freq=0.25Hz (No eq.)
  • Freq=0.30Hz (No eq.)
  • Freq=0.35Hz (No eq.)
  • Freq=0.40Hz (No eq.)
  • Freq=0.425Hz (Es el que consideramos como valor de equilibrio)
  • Freq=0.45Hz (No eq.)

 ¿Influye la intensidad del campo B1?

Vamos variando la intensidad, reduciendo desde B1=4.0 mT hasta B1=2.0mT
Comprobamos que influye en la intensidad de la oscilación, pero no altera la frecuencia de oscilación.

Tarda un rato en alcanzar el equilibrio pero lo hace para el mismo valor de deFreq.

¿Qué relación hay entre Freq. y B0 (lineal, inversa, cuadrática, ...)?

Vemos que es una relación lineal. No es del todo precisa por el “ojímetro” de la toma de datos.


B0
Freq
40
0,475
35
0,425
30
0,4
25
0,375
20
0,35
15
0,325






¿Cuadra eso con lo que habíamos visto en “teoría” (transp 18 del pwp de aquí)?

Sí, es lo que debe ocurrir, debe ser lineal y creciente.

Si ahora se quita el campo B1 y se sustituye por la bobina (coil) ¿qué ocurre en ella?

La bobina va variando de color, esto nos indica que recoge el campo generado anteriormente en el dipolo por el campo B1, induciendo un pulso de corriente.

T9. Pregunta tipo test de CT

La tomografía computerizada tiene como ventaja que:
  • Utiliza radiación ionizante
  • Utiliza radiación no ionizante
  • Ofrece nitidez de imagen en zonas como ganglios o huesos
  • Nunca necesita utilizar técnicas de contraste intravenosos

T8. Publicidad de CT de Toshiba

En este video promocional se nos presentan diferentes dispositivos de la casa comercial Toshiba. Cada uno tiene las siguientes características:

Aquilion ONE


  • 640 slices de 0.5 mm
  • Una rotación 275 ms
  • Escanea el 95% de las posibles disfunciones
  • Detector 20% más eficiente
  • Menos radiación, garantizando la mínima dosis para cada paciente
  • Reconstrucción de imagen ultra rápida
  • Gantry de 78 cm y hasta 300 kg
  • Ideal para el departamento de urgencias
    • Visión instantánea gracias a la reconstrucción rápida
    • Filtros para ver tejidos diferentes
  • Asistencia lateral

Aquilion PRIME


  • Desde 80 hasta 160 slices
  • De pequeño tamaño
  • La mejor calidad de imagen frente a una dosis baja
  • Equipado con un sistema de rápida reconstrucción
  • Gantry de 78 cm y hasta 300 kg
  • Asistencia lateral
  • En una misma reconstrucción se pueden observar tanto tejidos blandos como duros
  • Amplio rango de escaneo para todo el cuerpo

Astelion


  • Respeta el medio ambiente ya que necesita menos consumo de energía
  • Desde 16 hasta 32 slices
  • Calidad de imagen súper buena
  • Baja dosis de radiación favorable al paciente (75% menos gracias a tener integrado el sistema AIDR 3D)
  • Rápida reconstrucción
  • Generador de 72Kw
  • Especificaciones de todas las clases para todo tipo de pacientes
  • Diseño silencioso
  • Reciclable al 92%

T7. Problemática de la dosis de la Tomografía Computarizada (TC)

Mediante la técnica de exploración de TC el paciente recibe la dosis más elevada de todas las técnicas de radiodiagnóstico. Teniendo en cuenta también el aumento de frecuencia en esta técnica, ha aumentado el riesgo de sufrir efectos biológicos probabilísticos por el aumento de las dosis. Por otro lado, las dosis asociadas a los equipos TC multicorte (TCMC), tomógrafos con más de una corona de detectores, son mayores que las de los TC (monocorte).

Con el fin de disminuir la aparición de efectos biológicos se deben seguir los principios de la protección radiológica (PR) que, en el caso del paciente, corresponden a:
·         La justificación de la ejecución de la prueba,
·         La optimización de las dosis empleadas
·         El establecimiento de unos niveles de referencia de dosis.
·         Calibración de los equipos de TC

JUSTIFICACIÓN

Una radiografía sólo está justificada si proporciona un beneficio neto frente al detrimento individual que puede causar.

El objetivo de este principio de PR es evitar todas las exposiciones a la radiación que sean innecesarias. Esto es de suma importancia en el paciente pediátrico cuyo riesgo relativo es mucho mayor que el de los adultos. Como podemos observar en la siguiente gráfica. Cuanto más joven es el paciente más probabilidades tiene de sufrir efectos biológicos.



La solicitud de una exploración debe obtener un resultado que contribuya a modificar la conducta diagnóstico-terapéutica del médico o a confirmar el diagnóstico. Las principales causas de la sobreexposición no justificada son las siguientes:
· Repetición de pruebas efectuadas con anterioridad y la solicitud de excesivas pruebas complementarias.
· Falta de toda la información clínica necesaria para analizar en profundidad qué se necesita buscar con las pruebas de diagnóstico.
· Prescripción de exploraciones con una frecuencia mayor a la de la evolución de la enfermedad.
· Petición de pruebas inadecuadas por desconocimiento de las diferentes técnicas diagnósticas que pueden aplicarse.

Para evitar estas malas prácticas es necesario que todas las Unidades Asistenciales de Radiodiagnóstico dispongan de los criterios de justificación de exploraciones radiológicas en su Programa de Garantía de Calidad.

OPTIMIZACIÓN

La justificación de la exposición es fundamental pero no es suficiente. Para minimizar el riesgo se debe optimizar la dosis para que sean lo más bajas posibles y compatibles con la obtención de la información diagnóstica requerida. A este principio se le denomina ALARA (“As Low As Reasonably Achievable).

La optimización de estos parámetros es una tarea compleja, puesto que depende del tipo de aplicación, del tamaño del paciente y del modelo de tomógrafo. Existen una serie de guías europeas y nacionales que recomiendan unos protocolos de partida para diferentes exploraciones:
  • Protocolo Español de Control de Calidad en Radiodiagnóstico (PECCRD)
  • 2004 – MSCT Quality Criteria – European Comission
  • 2004 – MSCT Pediatric Quality Criteria – European Comission
  • 1999 – European Guidelines On Quality Criteria For Computed Tomography – European Commission – EUR 16262
  • 1998 -Criteris de Qualitat Tècnica I Assistencial de Les Exploracions Amb Tomografía Computada Convencional – Agència d’Avaluació de Tecnología Mèdica – Servei Català de la Salut
CALIBRACIÓN

Para que la optimización se cumpla es imprescindible una correcta calibración del dispositivo que tendrá las siguientes pautas:
  1. Establecer las condiciones de referencia de calibración (CRC) [tipo y energía de la radiación, distancia fuente-detector (SDD), tasa, ...]
  2. Comparar la respuesta de un instrumento con la de otro (absoluto o calibrado)
  3. Obtener el factor de calibración
  4. En las mismas condiciones de calibración (CRC)
  5. Dentro del rango de uso

Q (magnitud dosimétrica) = F x R (lectura del instrumento)


Factor de corrección por energía:



Índice de Dosis en Tomografía Computarizada (CTDI)
Como hemos visto en clase, la radiación emitida está relacionada con la gráfica de espectro.



NIVELES DE REFERENCIA

En la tabla siguiente se indican las dosis efectivas para las técnicas de TC y radiología convencional. Las dosis anuales por radiación natural se hallan en el rango de 1 a 10 mSv.



CONCLUSIÓN


Como conclusión a lo que se ha explicado en este texto, si se respetan los procedimientos y las buenas prácticas, los beneficios que suponen para el diagnóstico las exploraciones de TC compensan con creces el riesgo que representan. Por tanto, es imprescindible seguir trabajando en la justificación y la optimización de esta técnica con el fin de que suponga un avance y una ventaja para el paciente que lo utilice. Es necesario para eso formar al personal médico y a los pacientes de sus posibles riesgos para que lo utilicen de una forma óptima.

Fuente:

·         RPDIR-L10-Patient-dose-es-WEB