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8/18/2019 METODOS DE DIAGNOSTICO POR IMAGENES.pdf
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FUNDAMENTOS FISICOS DELOS METODOS DEDIAGNOSTICO
IMAGENOLOGICOSObjetivo:-Conocer los fundamentosfísicos de los diferentes métodosde diagnostico por imágenes.
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QUE SON LOS RAYOS X ?
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RAYOS X
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RAYOS XSON ONDASELECTROMAGNETICAS CON UNALONGITUD DE ONDA MUY CORTADE 0.5 A 1.2 Aº MENOR QUE LA
LUZ VISIBLESon de menor longitud de ondaque la radiación ultravioleta y
visible y mayor que los rayosgamma.
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HISTORIA
1895:
WILHELM CONRAD ROENTGEN .
MIENTRAS ESTUDIABA LOSRAYOS CATÓDICOS EN UN TUBO
DE DESCARGA GASEOSA DE ALTO VOLTAJE.
LLAMÓ A LOS RAYOS INVISIBLES “RAYOS X”
POR SU NATURALEZA DESCONOCIDA.
http://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761555545/Wilhelm_Conrad_Roentgen.html
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PRODUCCIÓNSe necesita tener una fuente de electrones
que choque contra una diana con
suficiente energía.en este proceso la mayor parte de la energía se
convierte en calor (más del 99%) y una pequeñísima parte enRayos X.
Cuando se aplica un alto voltaje entre el cátodo y elánodo, los electrones son acelerados por la diferencia
de potencial entre ellos, y al chocar contra el blanco se producen los Rayos X
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Cátodo: filamento que, al calentarse, es la fuente del hazde electrones dirigido hacia el ánodo filamento de wolframio o tungsteno Ánodo (estacionario o rotatorio): recibe el impacto de loselectrones y emite rayos XVidrio (o metal) que encapsula el tubo (los electrones semueven en vacío) Material de blindaje (protección frente a la radiacióndispersa)
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RAYOS X
Los electrones al ser frenadosbruscamente en el blanco,emiten radiaciónelectromagnética con unespectro continuo de energías
entre 15 y 150 keV, que es lo que se conoce como rayos X.
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Cuando un haz de rayos Xincide sobre el organismo( radiación incidente ),
parte de esta se absorbe, parte se dispersa( radiación dispersa ) y parte no se modifica y sale del organismo( radiación remanente ), elmismo será la responsablede la producción de laimagen radiográfica y delas diferentes grabacionesque en una radiografíaaparecen del blanco ynegro.
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Material: wolframio, renio, molibdeno, grafito
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Radiación primaria: previa a la interacción del haz
de rayos X (a la salida del tubo)
Radiación dispersa: la generada tras, al menos,una interacción; necesidad de la reja (o rejilla)antidifusora
Radiación de fuga: la no absorbida por el
encapsulado que blinda el tubo de rayos X
Radiación trasmitida: la que emerge tras el paso
del haz por la materia
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CONCEPTO DE OPACIDAD Y PENETRANCIA:
DEPENDIENDO DEL NÚMERO ATÓMICO,DE LA DENSIDAD Y DEL ESPESOR
-TEJIDOS RADIOTRANSPARENTES:AQUELLOS A LOS QUE LOS RAYOS X ATRAVIESANFÁCILMENTE-SUSTANCIAS RADIOPACAS: AQUELLAS
QUE ABSORBEN DE TAL MANERA LOS RAYOS X QUEPOCA O NINGUNA RADIACIÓN CONSIGUE TRASPASARLA.
PODER DE PENETRACIÓN
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Fuente de rayos X
Plomo Rayos X dispersos
Rayos X útiles
Película y chasis
Paciente
Reja (o rejilla) antidifusora (II)
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Factores que afectan a la calidad de imagen
Calidad de imagen
Contraste
distorsión
y artefactos ruido
Borrosidad o
falta de agudeza
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El contraste en la imagen se refiere a ladiferencia fraccional en densidad óptica del brillo
entre dos regiones de una imagen
Contraste
Bajo
Contraste
Medio
Contraste
Alto
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PENETRACION
FOTOGRAFICALUMINISCENCIAIONIZACION
BIOLOGICAS
RAYOS X: PROPIEDADES
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CUANDO UN HAZ DE RAYOS X INCIDE
SOBRE LA MATERIA (RADIACIÓN INCIDENTE)PARTE DE ESTA RADIACIÓN ES ABSORBIDA-PARTE ES DISPERSADA (RADIACIÓN DISPERSA)
Y PARTE NO ES MODIFICADA Y ATRAVIESA LA MATERIA
(RADIACIÓN REMANENTE).
PROPIEDAD: PENETRACION
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PENETRACION
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PROPIEDAD: LUMINISCENTE
CAPACIDAD DE QUE AL INCIDIRSOBRE CIERTAS SUSTANCIAS
ESTAS EMITEN LUZ: EFECTOLUMINISCENTE OFLUORESCENCIA.
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PROPIEDADES: FOTOGRAFICA
PRODUCIR CAMBIOS EN
EMULSIONESFOTOGRAFICAS: EFECTOFOTOGRAFICO.
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PROPIEDADES: FOTOGRAFICA
ACTUAN SOBRE UNA EMULSION
FOTOGRAFICA QUE AL SERREVELADA Y FIJADA PRESENTAUN ENNEGRECIMIENTO O
DENSIDAD FOTOGRAFICA.
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CAPACIDAD DE IONIZAR LOS GASES.EL GAS CONSTITUIDO POR MOLECULA QUE SE MUEVEN LIBREMENTE EN ELESPACIO, SI EN NEUTRO Y ES IRRADIAD
POR RAYOS X SE HACE CONDUCTOR YDEJA PASAR UNA CORRIENTE ELECTRICSE HA IONIZADO.
PROPIEDAD: IONIZANTE
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CAPACIDAD DE PRODUCIR CAMBIOS
EN LOS TEJIDOS VIVOS:EFECTO BIOLOGICO.LA RADIOBIOLOGIA ESTUDIA
LOS EFECTOS QUE CAUSANLAS RADIACIONES IONIZANTES
EN LA MATERIA VIVA.
PROPIEDADES: BIOLOGICAS
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Estudios radiologicos contrastados
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La TC usa un tubo de rayosX que rota, con el hazformando una delgadarodaja (entre 1 y 10 mm) La “imagen” es una simple
distribución deintensidades de rayos X,
usándose muchoscentenares de estas paraproducir la imagen TC,que es un corte
transversal del paciente
TOMOGRAFIA
Í
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TOMOGRAFÍACOMPUTARIZADA
• Descrita y puesta enpráctica por el Dr. G.Haunsfield (1972).
•
Consiste en lareconstrucción, pormedio de uncomputador de unplano tomográfico deun objeto.
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TOMOGRAFÍA
COMPUTARIZADA• La imagen se consigue por medio de
medidas de absorción de rayos X, hechas
alrededor del objeto.• La fidelidad y calidad de la imagen
dependerá de la naturaleza de los rayos X,de los detectores, del número y la
velocidad con la que se hacen lasmediciones y de los algoritmos que van autilizarse para la reconstrucción.
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ESQUEMA DE TC
PRIMERA GENERACIÓN
Rayos X
Colimador Paciente
Detector
Perfil de
intensidad
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ESQUEMA DE TC DE LA 2ºGENERACIÓN
Col imador Detector
1º
SISTEMA DE GANTRY DE 3º
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SISTEMA DE GANTRY DE 3ºGENERACIÓN
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SISTEMA DEGANTRY DE LA 4º
GENERACIÓN
Detectores
Fuente de
Rayos X
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ELEMENTOS BÁSICOS
• Camilla.
• Gantry.
• Detectores.• Generador de rayos X.
• Ordenador.
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Fuente de
Rayos X
Paciente
Detector
Amplificadorpre ConvertidorA/D Computadora
Monitor de
Video
Disco o cinta
Magnética
Impresora
Impresión
sobre un
soporte
DIAGRAMA DE UN SISTEMA DE TCTÍPICO
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PROYECCIÓN DE SOMBRAS
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NIVEL Y ANCHO DE LA
VENTANA• Cabeza
• Level = 35• Width = 100 – 150
• Cuerpo• Level = 35• Width = 150 - 250
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M fí
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Mamografía
La mamografía con rayos X es el métodomás fiable de detección del cáncer demama Es el método de elección para el Programa
de cribado mamográfico en muchospaíses desarrollados Para obtener mamogramas de alta calidad con una dosis aceptable en mama, es
esencial usar el equipamiento correcto
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Tubo de rayos Xmamográfico:
Dispositivo paracomprimir la mama Reja antidifusora Receptor de imagen
mamográfico Sistema de controlautomático de
exposición
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ASPECTOS TÉCNICOS
• Blanco: Molibdeno/ rodio
• Filtración: combinaciones de blanco- filtro de Mo-Mo;Mo- Rh, W-Rh.
• Efecto talón: cátodo hacia la pared torácica• Receptor: película de una emulsión y pantalla de
refuerzo única-
• Tiempo, según espesor y densidad.
• Tamaño del chasís: 18 x 24 , 24 x 30.• Rejilla: si
• Kvp: 25- 28 ± 1 kVp y mAs automático.
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RESONANCIA MAGNÉTICA
BASES FÍSICAS
Dra.Ana Rosa Venegas Ratto
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LA ECUACION DE LARMOR
Wo = frecuencia de precesion
Y =Constante giromagnetica
Bo =fuerza del campo Magenetico
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RESONANCIA MAGNÉTICA
BASES FÍSICAS• Paseo al centro del átomo.• Pitágoras, Dalton y Rutherford son quienes nos han dado la basepara la resonancia con sus estudios sobre los átomos:un átomoestá formado de un núcleo central de carga positiva rodeado deelectrones de carga negativa.
• La RM concierne exclusivamente al núcleo del átomo, el cualestá constituido de un número variable de protones y neutrones.Debido a sus cargas eléctr icas, los protones y neutrones se van acomportar como bipolos.
Dra.Ana Rosa Venegas Ratto
+
-
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RESONANCIA MAGNÉTICA
BASES FÍSICAS• Por definición , la resonancia es la transferencia de
energía entre dos sistemas oscilando a la misma frecuencia.
• En Imagen por RM , las ondas utilizadas son ondas de 1 a100 MegaHertz iguales a las usadas en las emisionesradiofónicas, y se les llama ondas de radio frecuencia (RF).
• La emisión y recepción se hace por antenas que tienen
dispositivos electrónicos apropiados para este efecto.
Dra.Ana Rosa Venegas Ratto
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RESONANCIA MAGNÉTICA
BASES FÍSICAS• Con qué las ondas de RF van a entrar en
resonancia?
• A priori con todo aquello que quiera resonar a lamisma frecuencia que la suya. Si tomamos uncerebro y lo ponemos en el camino de la onda de RF,no pasará nada.
Dra.Ana Rosa Venegas Ratto
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RESONANCIA MAGNÉTICA
BASES FÍSICAS • En resumen , en el cuerpo, para que haya resonancia hay quecolocar la zona de interés dentro de un campo magnético.
• La estructura que va a reaccionar en el cuerpo,es el núcleo delos átomos ,y cada núcleo (hidrógeno, fósforo,sodio) situado enel mismo campo magnético resuena a su frecuencia propia y es
proporcional a la intensidad del campo.
• El hidrógeno resuena a
A 21.2 MHz en un campo de 0,5 Tesla
A 63.8 MHz en en campo de 1,5 Tesla.
Dra.Ana Rosa Venegas Ratto
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RESONANCIA MAGNÉTICA
BASES FÍSICAS
• Cuando la onda de RF se detiene, el protón imantado
regresa a su estado de equilibrio por medio de dosconstantes de tiempo.
• Estas constantes son
T1 (imantación longitudinal)
T2 (imantación transversal).
Dra.Ana Rosa Venegas Ratto
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RESONANCIA MAGNÉTICA
BASES FÍSICAS • T1 y T2 son creaciones de un sr. Bloch para poner en una
ecuación el fenómeno observado.
• Como el movimiento en espiral global es muy complicado para describir, Bloch lo ha descompuesto en dos partes: unaen el eje Z (T1), la otra en el plano XY (T2).
Dra.Ana Rosa Venegas Ratto
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ULTRASONIDO
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ECOGRAFIA
• Método de diagnostico porimagen basado en la emisión yrecepción de ultrasonidos
convertidos en imágenes porinterpretación y procesamientoelectrónico.
• Se debe su origen a la aplicacióndel efecto piezoeléctrico.
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3D POWER DOPPLER
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3D POWER DOPPLER
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3D POWER
DOPPLER
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Medicina nuclear
¿Q E á d M di i
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¿Que es un Escáner de Medicina
Nuclear?
• En el pasado, la manera más común demirar dentro del cuerpo humano era através de una cirugía exploratoria. LosEscáner nucleares pueden mostrar eltamaño, forma y posición del órgano quese esta estudiando.
• Una de las características únicas delescáner de medicina nuclear es quemuestra la “función” del órgano o tejidoque esta siendo evaluado al contrario dehacerlo por una foto. Esto ayuda adeterminar si el órgano esta funcionandoapropiadamente.
Generador de 99Mo 99mTc
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Generador de 99Mo ─ 99mTc
99Mo 87.6%
99mTc
140 keV
T½ = 6.02 h
99Tc
ß- 292 keV
T½ = 2×105 a
99Ru estable
12.4%
ß- 442 keV
739 keV
T½ = 2.75 d
lPreparación y dosificación de radiofármacos
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lPreparación y dosificación de radiofármacos
Principios de la Cámara Gama
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Principios de la Cámara Gama
Colimadores de gammacámara
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Colimadores de gammacámara
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Gammagrafia ósea
Normal
A
N
TE
R
I
O
R
P
O
S
TE
R
I
O
R
Patológica
A
N
T
ER
I
O
R
P
O
S
TE
R
I
O
R
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Normal Enfermedad de
Alzheimer
Flujo sanguineo cerebral
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