jueves, 7 de mayo de 2015

T16. LA GAMMACÁMARA



1.- El colimador. ¿De qué material es? ¿Por qué? ¿Hay alguna relación entre el grosor de los septos y la energía de la radiación? ¿Por qué? ¿Con qué se correlaciona el tamaño de los huecos entre septos (área y profundidad)? ¿Por qué es importante, qué ocurriría si no estuviese? etc.

El colimador es de plomo porque es capaz de absorber los rayos de alta energía y así deja pasar los que vienen en dirección tangencial al plano.
En relación al grosor de los septos, cuanto más grueso sea este menos energía pasará, debido a que cuanto más plomo haya, menos fotones atraviesan el colimador.
El tamaño de los huecos se puede relacionar con la sensibilidad y la resolución. Es decir, que cuando se aumenta el área del hueco, disminuye la resolución y mejora la sensibilidad, y al revés.
Si no estuviera el colimador, no sabríamos de dónde provienen los fotones y la imagen no estaría bien definida. En consecuencia, no seríamos capaces de discriminar la localización del radiofármaco.

2.- El centelleador. ¿De qué materiales puede ser? ¿Hay alguno típico (ventajas/inconvenientes)? ¿Hay alguna relación entre el grosor del centelleador y la resolución de la imagen? ¿Y con la sensibilidad? etc.

Es un componente que transforma un fotón de alta energía (rayos gamma) en fotones de menor energía (rango visible). El material más común es el NaI(Tl), yoduro de sodio dopado con talio. 

-          Ventajas

o   Alta eficiencia generación luz (12%)
o   Energía excitación y desexcitación: 410 nm=3eV

-          Desventajas

o   Frágil
o   Sensible a la temperatura
o   Higroscópico

Si el cristal es estrecho, la dispersión luz generada es menor, por eso, tenemos mejor resolución espacial. En cambio, al tener menos material para frenar los fotones, tenemos peor eficiencia de detección, es decir, que se pierde sensibilidad y viceversa.

3.- El optoacoplador. ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿De qué está hecho? ¿Cuál es su principal característica de diseño? etc.

Es una especie de gel transparente que hace que no se dispersen los fotones cambiando su dirección por el cambio de medio. Es de grasa o de silicona y su característica de diseño es un índice de refracción parecido del medio del que proviene y al que se direcciona, en este caso, el cristal tiene un índice de refracción alto por lo que el optoacoplador también lo tendrá. Lo fundamental es evitar cambios muy grandes, es decir, que no haya aire. 

4.- Los tubos fotomultiplicadores. ¿A nivel de diagrama de bloque (entradas/ salidas) qué hace? ¿Necesita alimentación? ¿Qué tamaño tienen (aprox.)? ¿Cuántos hay? ¿Cómo se relacionan con la resolución? ¿Por qué no se ponen más?




Sí que necesita alimentación, lo hace mediante una pila. Tienen un diámetro de 5-7 cm y su sección suele ser circular o hexagonal. Además un cabezal suele contener desde 40 hasta 100 tubos. El problema de la baja resolución se soluciona mediante la lógica de Anger. No se pueden poner muchos más fotomultiplicadores por el diseño, ya que tiene que tener un espacio suficiente.

5.- La lógica Anger. ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿Que limitaría la resolución en caso de no utilizarla? ¿Cómo se implementa?

Es un procedimiento matemático que sirve para mejorar la resolución de imagen de los fotomultiplicadores. En caso de no utilizarla, el tamaño de los fotomultiplicadores y con ello la cantidad de los mismos, limitaría la resolución.
Se suman todas las señales eléctricas que serán dependientes de la fuente de radiación en el eje x y en el eje y. Se hace una media ponderada entre todos los detectados y se descartan los valores demasiado altos o bajos que habrán sido debidos al ruido.

6.-  Análisis de energía. ¿Qué elemento del sistema es sensible a la energía? Por cierto, ¿la energía de qué? ¿Qué utilidad tiene medir esa energía? ¿Contribuye a la imagen de alguna manera?

El sistema sensible a la energía en la gammacámara es el cristal centelleador debido a qué más energía incidente tenga, mayor número de fotones visibles genera. Nos referimos a la energía del fotón gamma incidente. Esto nos permite generar la imagen que refleja la emisión del radioisótopo dentro del organismo.

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%