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Tomografía Axial Computarizada (TAC) 1


Ms. Jairo E. Márquez D.

“La tomografía axial computarizada (TAC), o tomografía computarizada (TC),
también denominada escáner, es una técnica de imagen médica que utiliza
radiación X para obtener cortes o secciones de objetos anatómicos con fines
diagnósticos.
                                                      Tomografía      viene    del    griego
                                                      τομον que significa corte o sección y
                                                      de γραφίς que significa imagen o
                                                      gráfico. Por tanto la tomografía es la
                                                      obtención de imágenes de cortes o
                                                      secciones de algún objeto. La
                                                      posibilidad de obtener imágenes de
                                                      cortes tomográficos reconstruidas en
                                                      planos no transversales, ha hecho
                                                      que en la actualidad se prefiera
                                                      denominar a ésta técnica tomografía
                                                      computarizada o TC en lugar de TAC.


                                            En lugar de obtener una imagen de
                                            proyección, como la radiografía
                                            convencional, la TC obtiene múltiples
                                            imágenes al efectuar la fuente de
                                            rayos X y los detectores de radiación
                                            movimientos de rotación alrededor del
                                            cuerpo. La representación final de la
                                            imagen tomográfica se obtiene
                                            mediante la captura de las señales
por los detectores y su posterior proceso mediante algoritmos de reconstrucción.

Un TAC es la imagen de un corte o sección de un objeto construida por un
ordenador a partir de una serie de imágenes de rayos X de esa sección del objeto
tomadas por un emisor y un detector de rayos X que giran alrededor del objeto
sobre un eje (axial).”2

1
  Fuente de consulta. Tomografía Axial Computarizada. http://eltamiz.com/2008/01/22/%C2%BFen-que-
consiste-una-tomografia-axial-computarizada-tac/. [On line] [Consultado el 20 de mayo de 2012]
2
          Fuente         de       consulta.          Tomografía          Axial        Computarizada.
http://es.wikipedia.org/wiki/Tomograf%C3%ADa_axial_computarizada. [On line] [Consultado el 20 de mayo
de 2012].
Un TAC genera una imagen de corte trasversal o imágenes tridimensionales de
los órganos y estructuras internas del cuerpo, en la que se definen las estructuras
normales y anormales en el cuerpo, asistir a procedimientos o guiar con precisión
al médico en la colocación de dispositivos o tratamientos.

En el TAC el cuerpo es visto dividido en segmentos a partir de la zona del centro,
si fuera necesario una imagen tridimensional de alguno de los segmento revelaría
aún más detalles. De igual manera, el TAC es una técnica indolora y mínimamente
invasiva que proporciona a radiólogo mucha información sobre el estado del
paciente.

Cómo se prepara al paciente para un TAC3

     Se pide al paciente que vaya en ayunas tanto de líquidos y solidos. Si se
      administra contraste se da por vía oral o mediante enema.

     Si la persona es alérgica al yodo el médico debe saberlo. La persona se ha de
      quitar cualquier objeto metálico, joyas, anillos, así como ciertas prendas de
      vestir alrededor del cuerpo que puedan interferir con la calidad de imágenes,
      para hacer la prueba te pueden cubrir con una bata típica de hospital y una
      especie de manta o cubierta.

     Los pacientes son colocados en una mesa móvil que se desliza hacia una gran
      máquina en forma de rosquilla. El procedimiento dura entre media hora y hora y
      media. A veces se realizan pruebas específicas como biopsias durante el TAC
      o tomografía axial.

     Es importante el paciente se mueva lo menos posible durante el TAC ya que
      esto mejora la claridad de las imágenes de Rayos X. El técnico le dirá al
      paciente cuando debe respirar o mantener el aliento durante las exploraciones
      de tórax o abdomen.


Mecánicamente, el TAC consta básicamente de un anillo en el que se introduce al
paciente, un emisor y un receptor de rayos X tras las paredes del anillo que
pueden girar alrededor de él, y un ordenador que analiza los datos obtenidos por
el detector. No hay que confundirlo con el escáner por Resonancia Magnética, que
son los que tienen forma de un largo tubo.

Para emitir los rayos X se utiliza un pequeño acelerador de partículas: se aceleran
electrones y se hacen impactar contra un objetivo de metal. Cuando los electrones
chocan contra el metal y frenan bruscamente, la energía cinética que tenían se
emite en forma de radiación electromagnética (fotones). Puesto que los electrones
se movían muy rápido, esos fotones tienen una energía, y por lo tanto una
frecuencia, muy grandes, y una longitud de onda muy corta (de unos 10 -10 metros):
3
    Ibid.
son rayos X. Dependiendo de la velocidad que tuvieran los electrones y el metal
utilizado (unos, como el tungsteno, los frenan más rápido que otros como el
molibdeno) se puede regular la frecuencia de la radiación.




                 Escáner TAC de 64 capas “Brilliance”, de Philips.

A la salida del cañón de rayos X, que emite un cono de radiación, se coloca una
pantalla de plomo (el plomo es un excelente apantallador de rayos X) con una
rendija muy fina. Lo que la atraviesa es, por tanto, una especie de “rodaja” del
cono, con forma de abanico fino. Evidentemente, cuanto más fina sea la rendija,
mayor será la precisión del proceso.

Esa “rojada” de rayos X atraviesa el objeto en cuestión. Dependiendo de dónde
esté el cañón de rayos X, lo hará en una dirección u otra. Supongamos que el
cañón está justo sobre el anillo del TAC y apuntando hacia abajo (por supuesto, si
el paciente está dentro no lo verá, porque estará dentro del anillo y el cañón justo
al otro lado de la pared del anillo). Entonces, los rayos X viajan de arriba hacia
abajo, atravesando la cabeza y saliendo por debajo, pasando por una sección fina
de tu cráneo.

Naturalmente, no todos los fotones atraviesan el cuerpo y llegan al otro lado del
anillo: algunos son absorbidos. Los que atraviesan material más denso son
absorbidos más frecuentemente, mientras que los que pasan por zonas blandas
son candidatos más probables a llegar al otro extremo. Evidentemente, esto
significa que está absorbiendo radiación ionizante, por lo que se debe ser
precavido en el uso excesivo de este tipo de radiación, tal como se ha expuesto en
clase.




Al otro lado del cañón se encuentra un detector de rayos X: hay muchas
sustancias que pueden servir para este propósito, puesto que la radiación
ionizante es bastante fácil de detectar. A lo largo de la historia se han utilizado
placas fotográficas, fósforos fotoestimulables, pantallas de tierras raras.
Cualquiera que sea el sistema concreto empleado, el detector registra una línea
de fotones de rayos X, justo la proyección del corte de tu cuerpo sobre él. Unos
puntos de la línea serán más brillantes que otros, dependiendo de dónde había
hueso, cartílago, aire, agua, cuando el haz atraviesa el cuerpo.
“El aparato de TC emite haz colimado de rayos X que incide sobre el objeto que se
estudia. La radiación que no ha sido absorbida por el objeto es recogida por los
detectores. Luego el emisor del haz, que tenía una orientación determinada (por
ejemplo, estrictamente vertical a 90º) cambia su orientación (por ejemplo, haz
oblicuo a 95º). Este espectro también es recogido por los detectores. El ordenador
'suma' las imágenes, promediándolas. Nuevamente, el emisor cambia su
orientación (según el ejemplo, unos 100º de inclinación). Los detectores recogen
este nuevo espectro, lo 'suman' a los anteriores y 'promedian' los datos. Esto se
repite hasta que el tubo de rayos y los detectores han dado una vuelta completa,
momento en el que se dispone de una imagen tomográfica definitiva y fiable.
Para comprender qué hace el ordenador con los datos que recibe lo mejor es
examinar el diagrama que se aprecia líneas abajo.


                                        La figura representa el resultado en
                                        imagen de una sola incidencia o
                                        proyección (vertical, a 90º). Se trata de
                                        una representación esquemática de un
                                        miembro, por ejemplo un muslo. El color
                                        negro representa una densidad elevada,
                                        la del hueso. El color gris representa una
                                        densidad media, los tejidos blandos
                                        (músculos).




                                        En la figura el ordenador dispone de
                                        datos de cuatro incidencias: 45º, 90º, 135º
                                        y 180º. Los perfiles de la imagen son
                                        octogonales, lo que la aproximan mucho
                                        más a los contornos circulares del objeto
                                        real.



Una vez que ha sido reconstruido el primer corte, la mesa donde el objeto reposa
avanza (o retrocede) una unidad de medida (hasta menos de un milímetro) y el
ciclo vuelve a empezar. Así se obtiene un segundo corte (es decir, una segunda
imagen tomográfica) que corresponde a un plano situado a una unidad de medida
del corte anterior.
A partir de todas esas imágenes transversales (axiales) un computador
reconstruye una imagen bidimensional que permite ver secciones de la pierna (o el
objeto de estudio) desde cualquier ángulo. Los equipos modernos permiten incluso
hacer reconstrucciones tridimensionales. Estas reconstrucciones son muy útiles en
determinadas circunstancias, pero no se emplean en todos los estudios, como
podría parecer. Esto es así debido a que el manejo de imágenes tridimensionales
no deja de tener sus inconvenientes.




Interior del anillo de un TAC. T: tubo de rayos X. D: detector. X: haz de rayos X. R:
                     sentido de rotación. Crédito: Wikipedia/GPL.

Un ejemplo de imagen tridimensional es la imagen 'real'. Como casi todos los
cuerpos son opacos, la interposición de casi cualquier cuerpo entre el observador
y el objeto que se desea examinar hace que la visión de éste se vea
obstaculizada. La representación de las imágenes tridimensionales sería inútil si
no fuera posible lograr que cualquier tipo de densidad que se elija no se vea
representada, con lo que determinados tejidos se comportan como transparentes.
Aun así, para ver completamente un órgano determinado es necesario mirarlo
desde diversos ángulos o hacer girar la imagen. Pero incluso entonces se vería su
superficie, no su interior. Para ver su interior debemos hacerlo a través de una
imagen de corte asociada al volumen y aun así parte del interior no siempre sería
visible. Por esa razón, en general, es más útil estudiar una a una todas las
imágenes consecutivas de una secuencia de cortes que recurrir a
reconstrucciones en bloque de volúmenes, aunque a primera vista sean más
espectaculares.
A continuación, el cañón y el detector, que están montados sobre un soporte
giratorio, rotan un pequeño ángulo. Supongamos por ejemplo que giran 1°, de
modo que los rayos X no llegan a la cabeza justo desde arriba, pero casi. El
detector registra los fotones de rayos X que le llegan, y el anillo que contiene el
cañón y el detector gira de nuevo. Cuando han completado 360°, se habrán
obtenido las proyecciones del corte en todas las posibles direcciones de esa
sección.

Todos estos datos son pasados a un computador, que revierte el proceso físico (la
proyección del corte sobre distintas direcciones del espacio) para reconstruir la
sección completa. El resultado es una imagen bidimensional de esa sección del
objeto. A continuación puede moverse el anillo una pequeña distancia a lo largo
del eje del anillo (por ejemplo, 1 cm hacia los pies) y volver a realizar toda la vuelta
de imágenes para obtener otro corte del cuerpo un poco más abajo.”4

Con base en la imagen anterior, se muestra una serie de imágenes que ayudan a
tener una idea general del TAC. (Imágenes obtenidas de el Baúl radiológico
http://elbaulradiologico.blogspot.com/2011/10/mecanismo-fisico-de-adquisicion-
de.html)




      Escáner de Tomografía Axial Computarizada en la sala de exploración. (LightSpeed 16 GE
                                      Healthcare (HUMS)


4
    Ibidem.
Al levantar la tapa frontal de un escáner se aprecian en el interior del "gantry" el tubo, los
detectores y los motores que los impulsan. (LightSpeed 16 GE Healthcare (HUMS).

El aspecto externo del “gantry” del prototipo de Hounsfield, el EMI- MARK I y de
los modelos posteriores, utilizados durante las décadas de los ochenta y de los
noventa, era de líneas rectas.

Actualmente el diseño ha evolucionado hacia formas más redondeadas y su
morfología recuerda a una rosquilla gigante, de dos metros de diámetro (ver
siguientes figuras).
Tomografía axial computarizada
Esta imagen probablemente ayude a entender la descripción:
El primer aparato de TAC listo para ser usado de forma comercial fue desarrollado por Sir Godfrey
Newbold Hounsfield (que por entonces no era Sir) e independientemente por Allan McLeod
Cormack. Ambos compartieron el Premio Nobel de Medicina en 1979. Eso sí, aquellos TACs no
eran como los de ahora: el prototipo original de Hounsfield de 1971 tomaba 180 imágenes
(separadas 1°) para cada sección, y luego repetía el proceso para realizar otro corte, otro, etc., así
hasta 160 veces. El proceso duraba unos cinco minutos.

Muchos escáners de TAC actuales no tienen un anillo emisor-detector, sino varios.
En los años 90 empezaron a construirse con dos anillos, luego cuatro, ocho…
hasta los de 64 anillos (el TAC de Philips de la foto de más arriba, por ejemplo).
En 2007, Philips y Toshiba anunciaron versiones de 256 y más de 300 anillos,
aunque no sé si ya están comercializados o no. Además, la rotación de cada anillo
ha ido aumentando de velocidad. Hoy en día un anillo da la vuelta completa en
unos 3 segundos.

Hoy en día se procesan los datos en unos minutos, a pesar de que la cantidad de
información es ingente comparada con la de aquellos años. De hecho, la
capacidad de proceso de hoy en día permite hacer cosas que por aquel entonces
eran absolutamente imposibles.

Por ejemplo, pueden tomarse las imágenes de muchas capas separadas una
distancia muy pequeña y combinarlas para crear una imagen tridimensional del
objeto:

Muchas veces quiere observarse algo muy concreto dentro del cuerpo (como los
vasos sanguíneos de una zona determinada). Entonces se suele administrar, vía
intravenosa, un agente de contraste, es decir, una sustancia que absorbe muy
bien los rayos X, de modo que es muy opaca a esta radiación.
TAC en 3D. Crédito: Wikipedia/GPL.

Los usos de una TAC son, como puedes imaginar, muy variados: permite ver con
una precisión bastante buena el interior del cuerpo en dos y tres dimensiones, de
modo que se usa en el diagnóstico de muchas dolencias, entre ellas (aunque hay
muchas más):

      Las TAC de la cabeza se utilizan, por ejemplo, para identificar hemorragias
       cerebrales y tumores (aunque para esto se utiliza más, como veremos al
       finalizar la “trilogía”, la RM).

      En los pulmones, se emplean para identificar enfisemas, fibrosis y tumores.

      En el abdomen, sirve para identificar cálculos renales, apendicitis,
       pancreatitis, etc.

      En los miembros se utiliza para obtener imágenes detalladas de fracturas
       complejas, sobre todo en articulaciones.
Sin embargo, a pesar de todo esto no se suelen realizar TACs al libre albedrio, los
rayos X al ser radiación ionizante, aumenta la probabilidad del desarrollo de
tumores claro están dependiendo del grado de exposición. Para el caso de una
TEP [Tomografia de emisión de positrones], se somete a un paciente a unos
7 milisieverts (mSv), el equivalente a dos o tres años de radiación natural de
fondo, y algo parecido pasa en este caso. Una TAC es el equivalente de hacerte
muchas radiografías, de modo que la dosis recibida puede llegar a ser bastante
alta: desde unos 1,5mSv para un TAC craneal hasta 13mSv para un TAC del
corazón con gran resolución.
Es importante aclarar, que el diagnóstico por imágenes por TC no se recomienda
para las mujeres embarazadas salvo que sea médicamente necesario debido al
riesgo potencial para el bebé. Las madres en período de lactancia deben esperar
24 horas después de que hayan recibido la inyección intravenosa del material de
contraste antes de poder volver a amamantar. El riesgo de una reacción alérgica
grave al material de contraste que contiene yodo muy rara vez ocurre, y los
departamentos de radiología están bien equipados para tratar tales reacciones.
Debido a que los niños son más sensibles a la radiación, se les debe someter a un
estudio por TC únicamente si es fundamental para realizar un diagnóstico y no se
les debe realizar estudios por TC en forma repetida a menos que sea
absolutamente necesario.

De lo anterior, no implica que si se hace un TAC vaya a desarrollar un cáncer,
pero sí que es conveniente hacerse los menos posibles a lo largo de la vida, sobre
todo de niño (los TACs pediátricos son los menos frecuentes). Cuanta menos
radiación, mejor, pero hay veces en las que el riesgo de no hacerse una TAC es
mayor que el riesgo de hacérsela, porque ayuda a diagnosticar algo muy grave.

“El TAC es una prueba de bajo riesgo, en algunas ocasiones puede darse una
reacción adversa al líquido usado como contraste por vía intravenosa. Este líquido
suele ser una sustancia a base de yodo lo que permite que los vasos sanguíneos,
y otras estructuras del cuerpo sean más visibles en el TAC.

El contraste puede ocasionar picor, sarpullido o ronchas y una sensación de calor
interna, estas reacciones si ocurren suelen ser pasajeras.

En caso de una reacción más grave o reacción anafiláctica el paciente puede
experimentar una urticaria severa y otros síntomas que si no se tratan pueden ser
mortales. La reacción anafiláctica es poco frecuente. El médico en este caso
considera administrará un antihistamínico, epinefrina corticosteroides.”5
Ahora, para el caso de “las fórmulas matemáticas para reconstruir una imagen
tridimensional a partir de múltiples imágenes axiales planas fueron desarrolladas
por el físico J. Radon, nacido en Austria en 1887.
Tras sus trabajos las fórmulas existían (Transformada de Radon)6, pero no así el
equipo de rayos X capaz de hacer múltiples “cortes” ni la máquina capaz de hacer
los cálculos automáticamente.


5
  Fuente. Tomografía axial computarizada. http://demedicina.com/tac-tomografia-axial/ [On line] [Consultado
el 20 de mayo de 2012]
6
   La transformada de Radon bidimensional, llamada así por Johann Radon, es una transformación
integral que consiste en la integral de una función sobre un conjunto de rectas. Por ejemplo, si una línea la
representamos por xcosƟ+ysinƟ=s , donde s es la mínima distancia desde la recta al origen y Ɵ es el ángulo
que forma el eje x con el vector posición del punto de la recta más cercano al origen, entonces
En un espacio -dimensional la transformada de Radon es la integral de una función sobre hiperplanos. La
integral de una función sobre un conjunto de rectas en un espacio n-dimensional se le denomina transformada
de rayos-X, aunque a veces este término es adoptado por la transformada de Radon.
En el contexto de las tomografías la transformada de Radon se le suele llamar senograma, puesto que la
transformada de Radon de una función delta tiene como respuesta característica un seno. En consecuencia, la
representación gráfica de la transformada de Radon de un conjunto de pequeños objetos parece una colección
de senos con diferentes fases y amplitudes.

La transformada de Radon es útil en los TAC's (tomografía axial computarizada) y en la solución
de ecuaciones en derivadas parciales hiperbólicas.

Teorema de las secciones de Fourier: La transformada de Radon está estrechamente relacionada con
la transformada de Fourier. Para una función de una variable, se define la transformada de Fourier de la
siguiente forma



y para una función de bidimensional de variable X=(x,y)




Por conveniencia se cambia la nomenclatura de la siguiente forma




puesto que tomaremos la transformada de Fourier respecto la variable s. El teorema de las secciones de
Fourier se enuncia de la siguiente forma:



donde


Este resultado da una fórmula explícita para la inversión de la transformada de Radon, y además da las
condiciones para conocer en qué espacios de funciones la transformada de Radon es invertible. Sin embargo,
esta igualdad no es útil desde un punto de vista numérico.

Retroproyección filtrada

Existe un algoritmo inverso de la transformada de Radon computacionalmente eficiente para el caso
bidimensional llamado retroproyección filtrada. Primeramente consideremos el operador adjunto de :



Este operador recibe el nombre de 'retroproyector' puesto que coge las proyecciones sobre las rectas y las
'esparce' o retroproyecta para producir una imagen. Se puede observar como este operador no es la
transformada inversa de Radon.

Definimos el siguiente filtro rampa   de una variable
Para aplicarlo a la medicina hubo que esperar al desarrollo de la computación y
del equipo adecuado que mezclase la capacidad de obtener múltiples imágenes
axiales separadas por pequeñas distancias, almacenar electrónicamente los
resultados y tratarlos. Todo esto lo hizo posible el británico G. H. Hounsfield en los
años 70.




La TC, es una exploración o
prueba radiológica muy útil para el
estudio     de    extensión     de
los cánceres en especial en la
zona craneana, al igual que el
cáncer de mama, cáncer de
pulmón y cáncer de próstata o la
detección de cualquier cáncer en
la zona nasal, los cuales en su
etapa    inicial  pueden      estar
ocasionando alergia o rinitis
crónica. Otro uso es la simulación
virtual y planificación de un
tratamiento       del       cáncer


Aplicando el teorema de las secciones de Fourier y cambiamos las variables de integración, observamos que
para f una función de dos variables, y g=R[f]



lo que significa que la imagen original f puede ser recuperada del 'sinograma' g aplicando un filtro rampa
(sobre la variable s) y entonces retroproyectando. Como que el paso de filtrado puede ser implementado de
forma eficiente (mediante técnicas de procesamiento digital de señales) y la retroproyección no es más que
una acumulación de valores en los píxeles de la imagen, resulta un algoritmo altamente eficiente, por lo que
se trata de un algoritmo ampliamente usado. Fuente. http://es.wikipedia.org/wiki/Transformada_de_Radon
con radioterapia es imprescindible el uso de imágenes en tres dimensiones que se
obtienen de la TC.
Las primeras TC fueron instaladas en España a finales de los años 70 del siglo
XX. Los primeros TC servían solamente para estudiar el cráneo, fue con
posteriores generaciones de equipos cuando pudo estudiarse el cuerpo completo.
Al principio era una exploración cara y con pocas indicaciones de uso.
Actualmente es una exploración de rutina de cualquier hospital, habiéndose
abaratado mucho los costes. Ahora con la TC helicoidal, los cortes presentan
mayor precisión distinguiéndose mejor las estructuras anatómicas. Las nuevas TC
multicorona o multicorte incorporan varios anillos de detectores (entre 2 y 320), lo
que aumenta aún más la rapidez, obteniéndose imágenes volumétricas en tiempo
real.




           Pantalla típica del software de diagnóstico, mostrando una vista 3D y tres vistas MPR.

Esquema de una TC de cuarta generación. El tubo gira dentro del gantry que
contiene múltiples detectores en toda su circunferencia. La mesa con el paciente
avanza progresivamente mientras se realiza el disparo.
Entre las ventajas de la TC se encuentra que es una prueba rápida de realizar,
que ofrece nitidez de imágenes que todavía no se han superado con la resonancia
magnética nuclear como es la visualización de ganglios, hueso, etc. y entre sus
inconvenientes se cita que la mayoría de veces es necesario el uso de contraste
intravenoso y que al utilizar rayos X, se reciben dosis de radiación ionizante, que a
veces no son despreciables. Por ejemplo en una TC abdominal, se puede recibir la
radiación de más de 500 radiografías de tórax, el equivalente de radiación natural
de más de cinco años.
Por medio de la visualización a través de la exploración por TC un radiólogo
experto puede diagnosticar numerosas causas de dolor abdominal con una alta
precisión, lo cual permite aplicar un tratamiento rápido y con frecuencia elimina la
necesidad de procedimientos de diagnóstico adicionales y más invasivos. Cuando
el dolor se produce a causa de una infección e inflamación, la velocidad, facilidad
y precisión de un examen por TAC puede reducir el riesgo de complicaciones
graves causadas por la perforación del apéndice o la rotura del divertículo y la
consecuente propagación de la infección. Las imágenes por TC son exactas, no
son invasivas y no provocan dolor. Una ventaja importante de la TAC es su
capacidad de obtener imágenes de huesos, tejidos blandos y vasos sanguíneos al
mismo tiempo.




De la cuadrícula formada, con los emisores y detectores, a cada una se le asigna un tono gris de
tal manera que se logra la imagen de un corte en rebanadas del paciente. Mediante el avance del
paciente en el tubo radiológico se realizan cortes sucesivos hasta obtener una imagen
prácticamente            tridimensional.        Crédito         de           la         imagen.
http://impactodelatecnologiaenlamedicina.blogspot.com/



A diferencia de los rayos X convencionales, la exploración por TAC brinda
imágenes detalladas de numerosos tipos de tejido así como también de los
pulmones, huesos y vasos sanguíneos. Los exámenes por TC son rápidos y
sencillos; en casos de emergencia, pueden revelar lesiones y hemorragias
internas lo suficientemente rápido como para ayudar a salvar vidas. Se ha
demostrado que la TC es una herramienta de diagnóstico por imágenes rentable
que abarca una amplia serie de problemas clínicos. La TAC es menos sensible al
movimiento de pacientes que la RMN.
La TAC se puede realizar si usted tiene implante de dispositivo médico de
cualquier tipo, a diferencia de la RMN. El diagnóstico por imágenes por TAC
proporciona imágenes en tiempo real, haciendo de éste una buena herramienta
para guiar procedimientos mínimamente invasivos, tales como biopsias por
aspiración y aspiraciones por aguja de numerosas áreas del cuerpo,
particularmente los pulmones, el abdomen, la pelvis y los huesos. Un diagnóstico
determinado por medio de una exploración por TC puede eliminar la necesidad de
una cirugía exploratoria y una biopsia quirúrgica. Luego del examen por TAC no
quedan restos de radiación en su cuerpo. En general, los rayos X utilizados en las
exploraciones por TC no tienen efectos secundarios.”7

Para tener en cuenta:

RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR

“La resonancia magnética nuclear (RMN) es un fenómeno físico basado en las
propiedades mecánico-cuánticas de los núcleos atómicos. RMN también se refiere
a la familia de métodos científicos que explotan este fenómeno para
estudiarmoléculas (espectroscopia        de       RMN), macromoléculas (RMN
biomolecular), así como tejidos y organismos completos (imagen por resonancia
magnética).
La resonancia magnética hace uso de las propiedades de resonancia
aplicando radiofrecuencias a los átomos o dipolos entre los campos alineados de
la muestra, y permite estudiar la información estructural o química] y la química
orgánica. Es común denominar "resonancia magnética" alaparato que
obtiene imágenes por resonancia magnética (MRI, por las siglas en inglés de
"Magnetic Resonance Imaging").
Las frecuencias a las cuales resuena un átomo (i. e. dentro de una molécula) son
directamente proporcionales a la fuerza del campo magnético ejercido, de acuerdo
con la ecuación de la frecuencia de precesión de Larmor. La literatura científica
hasta el 2008 incluye espectros en un gran intervalo de campos magnéticos,
desde 100 nT hasta 20 T). Los campos magnéticos mayores son a menudo
preferidos puesto que correlacionan con un incremento en la sensibilidad de la
señal. Existen muchos otros métodos para incrementar la señal observada. El
incremento del campo magnético también se traduce en una mayor resolución



7
    Ibid.
espectral, cuyos detalles son descritos por el desplazamiento químico y el efecto
Zeeman8.
La RMN estudia los núcleos atómicos al alinearlos a un campo magnético
constante para posteriormente perturbar este alineamiento con el uso de un
campo magnético alterno, de orientación ortogonal. La resultante de esta
perturbación es el fenómeno que explotan las distintas técnicas de RMN. El
fenómeno de la RMN también se utiliza en la RMN de campo bajo, la RMN de
campo terrestre y algunos tipos de magnetómetros.”9




“Esta técnica es ideal para la detección de tumores muy pequeños, que pueden
resultar invisibles para la técnica tradicional por rayos X. La RMN está basada en
las alteraciones magnéticas que sufren las moléculas de agua en el organismo.
Las imágenes se obtienen de la siguiente manera:

Se somete el cuerpo a un fuerte campo magnético; esto hace que las moléculas
de hidrógeno del agua actúen como micro imanes, haciendo que éstos se alineen
en una misma dirección. Al mismo tiempo se les bombardea con impulsos de
radiofrecuencia haciendo que los núcleos atómicos se desorienten. Sin embargo,

8
  El efecto Zeeman, es descrito como la división de una línea espectral en varios componentes cuando el
elemento se coloca en la presencia de un campo magnético.
9
 Fuente. Resonancia Magnética nuclear. http://es.wikipedia.org/wiki/Resonancia_magn%C3%A9tica_nuclear
[On line] [Consultado el 20 de mayo de 2012]
si la radiofrecuencia se corta, los átomos vuelven a su alineación original,
emitiendo una señal muy débil.




Estas señales son colectadas en una computadora, que mide el tiempo que tardan
los átomos de hidrógeno en retornar a su posición de estado de equilibrio, creando
con esta información una imagen bidimensional del órgano o sección del cuerpo
observada. Como este tiempo de retorno no es el mismo entre los núcleos
atómicos de los diferentes tejidos se puede aprovechar este hecho para distinguir
entre los tejidos.

Una vez colectadas estas señales la computadora asigna un color o un tono gris a
cada tipo de tejido para formar imágenes más nítidas de los diferentes órganos
bajo observación. Esto sirve para la identificación de tejidos cancerosos, ya que el
agua contenida en un tumor difiere totalmente de la de un tejido normal.”10


10
  Fuente. Impacto de la tecnología en la medicina. http://impactodelatecnologiaenlamedicina.blogspot.com/
[On line] [Consultado el 20 de mayo de 2012]
Como complemento a la RMN clínica, está la espectroscopia de RMN, que es
una de las principales técnicas empleadas para obtener información física,
química, electrónica y estructural sobre moléculas. Es una poderosa serie de
metodologías que proveen información sobre la topología, dinámica y estructura
tridimensional de moléculas en solución y en estado sólido.
“La espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) es una técnica
empleada principalmente en la elucidación de estructuras moleculares, aunque
también se puede emplear con fines cuantitativos.
Algunos núcleos atómicos sometidos a un campo magnético externo
absorben radiación electromagnética en la región de las frecuencias de radio
o radiofrecuencias. Como la frecuencia exacta de esta absorción depende del
entorno de estos núcleos, se puede emplear para determinar la estructura de la
molécula en donde se encuentran éstos.
Para que se pueda emplear la técnica los núcleos deben tener un momento
magnético distinto de cero. Esta condición no la cumplen los núcleos con número
másico y número atómico par (como el 12C, 16O, 32S). Los núcleos más
importantes en química orgánica son: 1H, 13C, 31P, 19F y15N. Otros núcleos
importantes: 7Li, 11B, 27Al, 29Si, 77Se, 117Sn, 195Pt, 199Hg, 203Tl, 205Tl, 207Pb
Se prefieren los núcleos de número cuántico de espín nuclear igual a 1/2, ya que
carecen de un momento cuadrupolar eléctrico que produce un ensanchamiento de
las señales de RMN. También es mejor que el isótopo sea abundante en la
naturaleza, ya que la intensidad de la señal dependerá de la concentración de
esos núcleos activos. Por eso, uno de los más útiles en la elucidación de
estructuras es el 1H, dando lugar a la espectroscopia de resonancia magnética
nuclear de protón. También es importante en química orgánica el 13C, aunque se
trata de un núcleo poco abundante y poco sensible.
La técnica se ha empleado en química orgánica, química inorgánica y bioquímica.
La misma tecnología también ha terminado por extenderse a otros campos, por
ejemplo en medicina, en donde se obtienen imágenes por resonancia
magnética.”11

Tipos de RMN12

Espectroscopia de RMN con Onda Continua (CW: Continuous Wave)

Desde sus comienzos hasta finales de los 60, la espectroscopia de RMN utilizó
una técnica conocida como espectroscopia de onda continua (CW). La manera de
registrar un espectro de RMN en el modo de CW era, bien mantener constante el
campo magnético e ir haciendo un barrido de frecuencias con un campo oscilante,

11
  Fuente. Impacto de la tecnología en la medicina. http://impactodelatecnologiaenlamedicina.blogspot.com/
[On line] [Consultado el 20 de mayo de 2012]
12
     Ibídem.
o bien, lo que era usado más a menudo, se mantenía constante la frecuencia del
campo oscilante, y se iba variando la intensidad del campo magnético para
encontrar las transiciones (picos del espectro). En la RMN de CW las señales del
espectro se registran como señales en resonancia.
La espectroscopia CW está limitada por su baja sensibilidad, ya que cada señal se
registra una sola vez por cada barrido y la técnica de resonancia magnética
nuclear ya es de por sí no demasiado sensible; esto quiere decir que la técnica
sufre de una baja relación señal-ruido. Afortunadamente, en RMN es posible
mejorar la relación señal-ruido mediante el promediado de señal.




Crédito de la imagen. http://www.hablandodeciencia.com/articulos/2012/01/25/resonancias-
magneticas-portatiles-o-como-hacer-realidad-el-tricoder-de-star-trek/



El promediado de señal consiste en repetir la adquisición del experimento e ir
sumando los espectros que se obtienen. De esta manera, las zonas del espectro
en que existen señales se suman de manera constructiva, mientras que, por su
parte, las zonas en que hay ruido, por su carácter aleatorio, se acumula más
lentamente que la señal. Mediante el promediado de señal se incrementa la
relación señal-ruido en un valor que es la raíz cuadrada del número de espectros
que se han acumulado. Esta relación se cumple con espectros de RMN en los que
intervienen un sólo tipo de núcleos, por ejemplo, sólo 1H, 13C, etc., también
llamados espectros homonucleares.
Espectroscopia de RMN de pulsos y Transformada de Fourier

La técnica de RMN con transformada de Fourier (FT-NMR) es la que se utiliza en
los espectrómetros actuales. Uno de los pioneros en este campo es Richard R.
Ernst, que la desarrolló a partir del año 1966 y por la que fue galardonado con
el Premio Nobel de Química en 1991.

FT-NMR permite disminuir drásticamente el tiempo que requiere adquirir una
acumulación (scan) del espectro completo de RMN. En vez de realizar un barrido
lento de la frecuencia, una en cada instante, esta técnica explora simultánea e
instantáneamente todo un rango de frecuencias. Dos desarrollos técnicos fueron
fundamentales para poder hacer realidad la técnica FT-NMR: ordenadores
capaces de llevar a cabo las operaciones matemáticas necesarias para pasar
desde el dominio de tiempo al de la frecuencia, es decir, para obtener el espectro;
y el conocimiento sobre cómo poder excitar simultáneamente todo un rango de
frecuencias.
La FT-NMR funciona con la muestra (espines nucleares) sometida a un campo
magnético externo constante. Se irradia la muestra con un pulso electromagnético
de muy corta duración en la región de las radiofrecuencias. La forma que suele
usarse para este pulso es rectangular, es decir, la intensidad de la radiofrecuencia
oscila entre un máximo y un mínimo que es constante mientras dura el pulso. Un
pulso de corta duración tiene una cierta incertidumbre en la frecuencia (principio
de indeterminación de Heisenberg). La descomposición de fourier de una onda
rectangular contiene contribuciones de una de todas las frecuencias. El pulso que
se genera es por tanto policromático y cuanto más corto sea, es capaz de excitar
un mayor rango de frecuencias.




La aplicación de un pulso policromático en una región estrecha de la banda de
radiofrecuencias (MHz) afecta a aquellos espines nucleares que resuenen en esa
región. Un pulso policromático con una anchura en frecuencia de unos pocos kHz
puede llegar a excitar simúltaneamente sólo a los espines nucleares de un mismo
tipo de núcleo atómico dentro de una molécula, por ejemplo, todos los núcleos de
hidrógeno (1H). Antes del pulso el vector de polarización neta de cada uno de los
espines nucleares se encuentra en situación de equilibrio alineado en la dirección
del campo magnético. Durante el tiempo que se aplica el pulso, el pulso introduce
                                                      un       segundo         campo
                                                      magnético en una dirección
                                                      perpendicular     al     campo
                                                      principal del imán y el vector
                                                      polarización     realiza    un
                                                      determinado        movimiento
                                                      de precesión. Tras cesar el
                                                      pulso, el vector polarización
                                                      de     todos    los    espines
                                                      afectados puede formar un
                                                      cierto ángulo con el eje del
                                                      campo magnético principal.
                                                      En este momento, los
                                                      espines,       comportándose
                                                      como      pequeños      imanes
                                                      polarizados, comienzan a
                                                      precesionar        con      su
                                                      frecuencia característica en
                                                      torno al campo magnético
                                                      externo,    induciendo una
                                                      pequeña corriente oscilante
                                                      de RF en una bobina
receptora situada en las inmediaciones de la muestra. A medida que los núcleos
van regresando poco a poco a la situación inicial de equilibrio alineados con en el
campo magnético principal, la señal detectada va disminuyendo de intensidad
hasta hacerse cero. Esta caída de la señal se conoce como caída libre de la
inducción (Free Induction Decay) (FID) y da lugar al espectro de RMN.
La FID es una onda que contiene todas las señales del espectro en una forma que
es dependiente del tiempo. Esta onda puede convertirse en un espectro de
señales en función de su frecuencia. Para ello se utiliza una función matemática
conocida como Transformada de Fourier. El resultado es lo que se conoce como
un espectro de RMN (espectro de frecuencias).

RMN Multidimensional


La posibilidad de excitar la muestra con uno o más pulsos de radiofrecuencia (RF),
cada uno de ellos aplicado con una potencia, duración, frecuencia, forma y fase
particulares, e introducirlos en momentos específicos de tiempo durante el
experimento de RMN, generalmente antes de que el sistema haya regresado al
equilibrio por relajación, permite diseñar toda una gama de secuencias de
pulsos de las que se puede extraer información molecular muy variada.
Una secuencia de pulsos es una distribución en el tiempo de alguno o varios de
los siguientes elementos:
         1. Un cierto número de pulsos de RF que afecten a uno o más tipos de
            núcleos.
         2. Tiempos de espera en los que no se hace nada sino esperar a que el
            sistema evolucione de una determinada forma. Estos tiempos de
            espera pueden ser fijos o bien incrementables si su duración se va
            aumentando a medida que se repite el experimento.
         3. Gradientes de campo magnético.
         4. Una etapa final en la que se adquiere la FID.


En un experimento de RMN multidimensional la secuencia de pulsos debe constar
de al menos dos pulsos y éstos deben separados por un periodo de espera
incrementable. La secuencia de pulsos se repite un número de veces
adquiriéndose una FID en cada ocasión. La fase de alguno de los pulsos puede
alterarse en cada repetición así como incrementarse la duración de uno o más
tiempos de espera variables. Si la secuencia de pulsos tiene un tiempo de espera
incrementable el experimento tendrá dos dimensiones, si tiene dos será de tres
dimensiones, si tiene tres el experimento será de cuatro dimensiones. Aunque en
teoría no existe límite en el número de dimensiones de un experimento,
experimentalmente hay limitaciones impuestas por la consiguiente pérdida de
señal por relajación que conlleva la
detección de las distintas dimensiones.
Los tiempos de registro de los
experimentos de RMN multidimensional
se pueden acortar drásticamente con
las técnicas    rápidas     de     RMN
desarrolladas en la presente década.
Los experimentos multidimensionales se
pueden     clasificar en   dos    tipos
principales:
Experimentos         de       correlación
homonuclear: Son aquellos en los que
todas las dimensiones corresponden al
mismo     núcleo.     Ejemplos:    COSY
(COrrelation SpectroscopY), TOCSY
(TOtal     Correlation    SpectroscopY),
NOESY (Nuclear Overhauser Effect
SpectroscopY).
Experimentos de correlación heteronuclear: En este experimentos se obtienen
espectros cuyas dimensiones pertenecen a diferentes núcleos. Ejemplos: HMQC
(Heteronuclear Multiple Quantum Correlation), HSQC (Heteronuclear Simple
Quantum Correlation), HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation), HOESY
(Heteronuclear Overhauser Effect SpectroscopY).
A Grosso modo, las interacciones que pueden detectarse por RMN se pueden
clasificar en dos tipos:

   1. Las interacciones a través de enlaces se basan en el acoplamiento escalar
   2. Las interacciones a través del espacio se basan en el acoplamiento dipolar.
      En el caso de muestras en disolución, el acoplamiento dipolar se manifiesta
      como efecto Overhauser nuclear que permite determinar la distancia entre
      los átomos.

La RMN en disolución es complementaria de
la cristalografía de rayos X ya que la primera
permite estudiar la estructura tridimensional
de las moléculas en fase líquida o disuelta
en un cristal líquido, mientras que la
cristalografía de rayos-X, como su nombre
indica, estudia las moléculas en fase sólida.
La RMN puede utilizarse también para el
estudio de muestras en estado sólido. Si
bien en su estado actual queda lejos de
poder proporcionar con buen detalle la
estructura tridimensional de una biomolécula.
En el estado sólido las moléculas están estáticas y no existe, como ocurre con las
moléculas en disolución, un promediado de la señal de RMN por el efecto de la
rotación térmica de la molécula respecto a la dirección del campo magnético. Las
moléculas de un sólido están prácticamente inmóviles, y cada una de ellas
experimenta un entorno electrónico ligeramente diferente, dando lugar a una señal
diferente. Esta variación del entorno electrónico disminuye la resolución de las
señales y dificulta su interpretación. Raymond Andrew fue uno de los pioneros en
el desarrollo de métodos de alta resolución para resonancia magnética nuclear en
estado sólido. Él fue quien introdujo la técnica de la rotación en el ángulo
mágico Magic Angle Spinning (MAS) que permitió incrementar la resolución de los
espectros de sólidos varios órdenes de magnitud. En MAS, las interacciones se
promedian rotando la muestra a una velocidad de varios kilohertzios.
Alex Pines en colaboración con John Waugh revolucionaron también la RMN de
sólidos introduciendo la técnica de la polarización cruzada (CP) que consigue
incrementar la sensibilidad de núcleos poco abundantes gracias a la transferencia
de polarización de los protones a los núcleos más insensibles cercanos,
generalmente 13C, 15N o 29Si.




A caballo entre la RMN en disolución y en fase sólida, se encuentra la técnica
de HR-MAS (High Resolution with Magic Angle Sinning), cuya aplicación
fundamental es el análisis de geles y materiales semisólidos. El fundamento del
HR-MAS es hacer girar la muestra, al ángulo mágico, a una velocidad muy
superior que en sólidos habituales. El efecto conseguido son espectros mono y
bidimensionales de gran calidad, próxima a la RMN en disolución. La principal
aplicación de esta técnica es el análisis de matrices biológicas y poliméricas, como
resinas para síntesis en fase sólida solvatadas.
Debido a que la intensidad de la señal de RMN, y por tanto, también la
sensibilidad de la técnica depende de la fortaleza del campo magnético, desde los
inicios de la RMN ha existido gran interés por el desarrollo de imanes más
potentes. En la actualidad los imanes comerciales más potentes están en torno a
los 22.31 T, o 950 MHz frecuencia de resonancia de 1H. Los avances en la
tecnología audio-visual e informática también han mejorado los aspectos de
generación de pulsos y la recepción de señal y el procesado de la información.
La sensibilidad de las señales también depende de la presencia de núcleos
magnéticamente-susceptibles a la RMN y, por tanto, de la abundancia natural de
tales núcleos. Para el caso de biomoléculas los núcleos más abundantes y
magnéticamente susceptibles son los isótopos de hidrógeno 1H y fósforo 31P. Por
el contrario, núcleos como carbono y nitrógeno tienen isótopos útiles a la
RMN, 13C y 15N, respectivamente, pero se presentan en baja abundancia natural.
Para hacer frente a esta dificultad existe la posibilidad de enriquecer las moléculas
de la muestra con estos isótopos (ej. sustitución de 12C por 13C y/o de 14N por 15N)
para poder estudiarlos por RMN con la suficiente sensibilidad. Se trata de isótopos
perfectamente estables que no producen más que una pequeña variación en la
masa molecular de la molécula, sin afectar para nada a otras propiedades
estructurales o químicas de la muestra.
Un espectrómetro de RMN consta de las siguientes partes fundamentales:
   Un imán que genere un campo magnético estable, el cual puede ser de una
    intensidad variable, definiendo la frecuencia de resonancia de cada núcleo.
    Generalmente se identifica cada espectrómetro por la frecuencia de
    resonancia del protón, así en un imán de 7.046 Tesla, los núcleos de 1H
    resuenan a 300 MHz, y por tanto sería un espectrómetro de 300 MHz. Por el
    momento el imán de mayor campo magnético del mundo lo ha instalado Bruker
    en la Unviersiad de ciencia y tecnología Rey Abdullah en Arabia Saudita, de
    950 MHz (22.3 Tesla).

   Una sonda, que se sitúa dentro del imán, en la que se introduce la muestra y
    que consta de las bobinas responsables de emitir y recibir
    las radiofrecuencias (RF). El número de bobinas y su disposición determinan el
    tipo y las aplicaciones de cada sonda.

   Una consola en la que se generan los pulsos de RF y se controla el resto de
    la parte electrónica del espectrómetro.
    Un ordenador que sirve de interfaz con el espectrómetro y con el que se
     analiza toda la información obtenida.

Que información se obtiene de la RMN

La aplicación fundamental de la espectroscopia de RMN es la determinación
estructural, ya sea de moléculas orgánicas, organometálicas o biológicas. Para
ello es necesaria la realización de diferentes tipos de experimentos de los cuales
se obtiene una determinada información.
Para la elucidación estructural de moléculas orgánicas y organometálicas los
experimentos más utilizados son los siguientes:

    Espectro monodimensional de 1H: Da información del número y tipo de
     hidrógenos diferentes que hay en la molécula. La posición en el espectro
     (desplazamiento químico) determina el entorno químico del núcleo, y por tanto
     da información de grupos funcionales a los que pertenecen o que están cerca.
     La forma de la señal da información de los protones cercanos acoplados
     escalarmente.

    Espectro monodimensional de 13C: Al igual que en 1H el desplazamiento
     químico da información de los grupos funcionales. Dependiendo del tipo de
     experimento realizado se puede obtener información del número de
     hidrógenos unidos a cada carbono.

    Espectros bidimensionales homonucleares: Los experimentos COSY y TOCSY
     dan información de las relaciones entre los protones de la molécula, por
     acomplamiento escalar o dipolar (NOESY)
    Espectros bidimensionales heteronucleares: Los experimentos HMQC y HSQC
     indican qué hidrógenos están unidos a qué carbonos. El experimento HMBC
     permite determinar relaciones entre protones y carbonos a mayor distancia (2
     o 3 enlaces)
    Experimentos con otros núcleos: Si la molécula posee otros núcleos activos en
     RMN es posible su medida a través de experimentos monodimensionales o
     bidimensionales (por detección indirecta)


Espectrometría13

La espectroscopía es el estudio de la interacción entre la radiación
electromagnética y la materia, con absorción o emisión de energía radiante. Tiene
aplicaciones en química, física y astronomía, entre otras disciplinas científicas.


13
  Fuente. Espectrometría. http://es.wikipedia.org/wiki/Espectroscop%C3%ADa [On line] [Consultado el 20
de mayo de 2012]
Luz visible como parte del espectro electromagnético.

El análisis espectral se basa en detectar la absorción o emisión de radiación
electromagnética a ciertas longitudes de onda y se relacionan con los niveles de
energía implicados en una transición cuántica.
Existen tres casos de interacción con la materia:

   1. Choque elástico: Existe sólo un cambio en el impulso de los fotones.
      Ejemplos son los rayos X, la difracción de electrones y la difracción de
      neutrones.
   2. Choque inelástico: Por ejemplo la espectroscopía Raman.
   3. Absorción o emisión resonante de fotones.


El mecanismo por el cuál la materia emite radiación electromagnética es el
dominio de la espectroscopia.
La radiación electromagnética se atribuye a las diferencias de energía en las
transiciones de los electrones de unos niveles atómicos a otros.
Tipos de espectrometría
La espectroscopia se relaciona en la mayoría de los casos a la tercera interacción.
Estudia en qué frecuencia o longitud de onda una sustancia puede absorber o
emitir energía en forma de un cuanto de luz.
La energía de un fotón (un cuanto de luz) de una onda electromagnética o su
correspondiente frecuencia, equivale a la diferencia de energía de dos estados
cuánticos de la substancia estudiada:


Esta ecuación es conocida también como la ecuación básica de la espectroscopia.
Las diferencias de energía entre estados cuánticos dependen de la composición
química de la prueba o de la estructura de la molécula, y es por eso por lo que
este método proporciona información importante para químicos, físicos y biólogos.
Por medio de un espectrofotómetro se mide el espectro de la luz (intensidad de la
luz absorbida, reflejada o emitida en función de la frecuencia o de la longitud de
onda). Los espectros se diferencian considerablemente de elemento a elemento.
En general, se denota como espectro a la distribución de la intensidad en función
de la frecuencia o de la longitud de onda.
Además de la luz visible, la espectroscopía cubre hoy en día una gran parte del
espectro electromagnético, que va de los infrarrojos hasta los rayos gamma.
El objetivo de la espectroscopia es obtener información acerca de una prueba o de
un cuerpo radiante, por ejemplo:

         La estructura interna o la temperatura (por ejemplo de estrellas)
         La composición o la dinámica un una reacción química
         La espectroscopía analítica identifica átomos o moléculas por medio de sus
          espectros

ECONOGRAFÍA14

Esta técnica se ha ido popularizando y es
también conocida como Diagnóstico por
Ultrasonidos. Los ultrasonidos son
vibraciones acústicas emitidas por un
cristal piezoeléctrico que es capaz de
transformar vibraciones en impulsos
eléctricos y viceversa. Así, al estimularse
eléctricamente al sensor, éste emite
vibraciones que viajan hasta el órgano
bajo estudio y rebotan del cuerpo hacia el
sensor. Una computadora colecta estos
ecos transformándolos en imágenes. Se
utiliza un gel especial para asegurar un
mejor contacto con la piel del paciente y
así obtener imágenes más nítidas.

La      econografía    permite    apreciar
diferencias en la densidad de un órgano,
a diferencia de los rayos X que sólo
aportan datos sobre el contorno y forma del mismo. Una de las limitaciones de
éste tipo de diagnóstico es que no puede ser utilizada en el diagnóstico pulmonar.

En la forma tradicional de diagnóstico Econográfico las imágenes son estáticas.
Sin embargo, gracias al fenómeno Doppler, es posible obtener imágenes con
movimiento. Este fenómeno es utilizado para detectar movimiento y es el mismo
que utilizan muchos equipos de medición en la industria. Consiste en enviar una
señal acústica sobre una partícula en movimiento y medir el tiempo del rebote de
dicha señal para calcular la velocidad de dichos objetos. Esta técnica sirve incluso
para crear imágenes vasculares completas.

14
     Ibid.
Un aspecto negativo de la econografía es que su interpretación es muy ardua, lo
que a veces lleva a los médicos a cometer errores fatales, que luego conduce a
funestas consecuencias.

En la Obstetricia es donde más impacto ha tenido ésta tecnología ya que el líquido
amniótico es un medio perfecto para la propagación de sonidos de altas
frecuencias.

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Tomografía axial computarizada

  • 1. Tomografía Axial Computarizada (TAC) 1 Ms. Jairo E. Márquez D. “La tomografía axial computarizada (TAC), o tomografía computarizada (TC), también denominada escáner, es una técnica de imagen médica que utiliza radiación X para obtener cortes o secciones de objetos anatómicos con fines diagnósticos. Tomografía viene del griego τομον que significa corte o sección y de γραφίς que significa imagen o gráfico. Por tanto la tomografía es la obtención de imágenes de cortes o secciones de algún objeto. La posibilidad de obtener imágenes de cortes tomográficos reconstruidas en planos no transversales, ha hecho que en la actualidad se prefiera denominar a ésta técnica tomografía computarizada o TC en lugar de TAC. En lugar de obtener una imagen de proyección, como la radiografía convencional, la TC obtiene múltiples imágenes al efectuar la fuente de rayos X y los detectores de radiación movimientos de rotación alrededor del cuerpo. La representación final de la imagen tomográfica se obtiene mediante la captura de las señales por los detectores y su posterior proceso mediante algoritmos de reconstrucción. Un TAC es la imagen de un corte o sección de un objeto construida por un ordenador a partir de una serie de imágenes de rayos X de esa sección del objeto tomadas por un emisor y un detector de rayos X que giran alrededor del objeto sobre un eje (axial).”2 1 Fuente de consulta. Tomografía Axial Computarizada. http://eltamiz.com/2008/01/22/%C2%BFen-que- consiste-una-tomografia-axial-computarizada-tac/. [On line] [Consultado el 20 de mayo de 2012] 2 Fuente de consulta. Tomografía Axial Computarizada. http://es.wikipedia.org/wiki/Tomograf%C3%ADa_axial_computarizada. [On line] [Consultado el 20 de mayo de 2012].
  • 2. Un TAC genera una imagen de corte trasversal o imágenes tridimensionales de los órganos y estructuras internas del cuerpo, en la que se definen las estructuras normales y anormales en el cuerpo, asistir a procedimientos o guiar con precisión al médico en la colocación de dispositivos o tratamientos. En el TAC el cuerpo es visto dividido en segmentos a partir de la zona del centro, si fuera necesario una imagen tridimensional de alguno de los segmento revelaría aún más detalles. De igual manera, el TAC es una técnica indolora y mínimamente invasiva que proporciona a radiólogo mucha información sobre el estado del paciente. Cómo se prepara al paciente para un TAC3  Se pide al paciente que vaya en ayunas tanto de líquidos y solidos. Si se administra contraste se da por vía oral o mediante enema.  Si la persona es alérgica al yodo el médico debe saberlo. La persona se ha de quitar cualquier objeto metálico, joyas, anillos, así como ciertas prendas de vestir alrededor del cuerpo que puedan interferir con la calidad de imágenes, para hacer la prueba te pueden cubrir con una bata típica de hospital y una especie de manta o cubierta.  Los pacientes son colocados en una mesa móvil que se desliza hacia una gran máquina en forma de rosquilla. El procedimiento dura entre media hora y hora y media. A veces se realizan pruebas específicas como biopsias durante el TAC o tomografía axial.  Es importante el paciente se mueva lo menos posible durante el TAC ya que esto mejora la claridad de las imágenes de Rayos X. El técnico le dirá al paciente cuando debe respirar o mantener el aliento durante las exploraciones de tórax o abdomen. Mecánicamente, el TAC consta básicamente de un anillo en el que se introduce al paciente, un emisor y un receptor de rayos X tras las paredes del anillo que pueden girar alrededor de él, y un ordenador que analiza los datos obtenidos por el detector. No hay que confundirlo con el escáner por Resonancia Magnética, que son los que tienen forma de un largo tubo. Para emitir los rayos X se utiliza un pequeño acelerador de partículas: se aceleran electrones y se hacen impactar contra un objetivo de metal. Cuando los electrones chocan contra el metal y frenan bruscamente, la energía cinética que tenían se emite en forma de radiación electromagnética (fotones). Puesto que los electrones se movían muy rápido, esos fotones tienen una energía, y por lo tanto una frecuencia, muy grandes, y una longitud de onda muy corta (de unos 10 -10 metros): 3 Ibid.
  • 3. son rayos X. Dependiendo de la velocidad que tuvieran los electrones y el metal utilizado (unos, como el tungsteno, los frenan más rápido que otros como el molibdeno) se puede regular la frecuencia de la radiación. Escáner TAC de 64 capas “Brilliance”, de Philips. A la salida del cañón de rayos X, que emite un cono de radiación, se coloca una pantalla de plomo (el plomo es un excelente apantallador de rayos X) con una rendija muy fina. Lo que la atraviesa es, por tanto, una especie de “rodaja” del cono, con forma de abanico fino. Evidentemente, cuanto más fina sea la rendija, mayor será la precisión del proceso. Esa “rojada” de rayos X atraviesa el objeto en cuestión. Dependiendo de dónde esté el cañón de rayos X, lo hará en una dirección u otra. Supongamos que el cañón está justo sobre el anillo del TAC y apuntando hacia abajo (por supuesto, si el paciente está dentro no lo verá, porque estará dentro del anillo y el cañón justo al otro lado de la pared del anillo). Entonces, los rayos X viajan de arriba hacia abajo, atravesando la cabeza y saliendo por debajo, pasando por una sección fina de tu cráneo. Naturalmente, no todos los fotones atraviesan el cuerpo y llegan al otro lado del anillo: algunos son absorbidos. Los que atraviesan material más denso son absorbidos más frecuentemente, mientras que los que pasan por zonas blandas son candidatos más probables a llegar al otro extremo. Evidentemente, esto significa que está absorbiendo radiación ionizante, por lo que se debe ser
  • 4. precavido en el uso excesivo de este tipo de radiación, tal como se ha expuesto en clase. Al otro lado del cañón se encuentra un detector de rayos X: hay muchas sustancias que pueden servir para este propósito, puesto que la radiación ionizante es bastante fácil de detectar. A lo largo de la historia se han utilizado placas fotográficas, fósforos fotoestimulables, pantallas de tierras raras. Cualquiera que sea el sistema concreto empleado, el detector registra una línea de fotones de rayos X, justo la proyección del corte de tu cuerpo sobre él. Unos puntos de la línea serán más brillantes que otros, dependiendo de dónde había hueso, cartílago, aire, agua, cuando el haz atraviesa el cuerpo.
  • 5. “El aparato de TC emite haz colimado de rayos X que incide sobre el objeto que se estudia. La radiación que no ha sido absorbida por el objeto es recogida por los detectores. Luego el emisor del haz, que tenía una orientación determinada (por ejemplo, estrictamente vertical a 90º) cambia su orientación (por ejemplo, haz oblicuo a 95º). Este espectro también es recogido por los detectores. El ordenador 'suma' las imágenes, promediándolas. Nuevamente, el emisor cambia su orientación (según el ejemplo, unos 100º de inclinación). Los detectores recogen este nuevo espectro, lo 'suman' a los anteriores y 'promedian' los datos. Esto se repite hasta que el tubo de rayos y los detectores han dado una vuelta completa, momento en el que se dispone de una imagen tomográfica definitiva y fiable. Para comprender qué hace el ordenador con los datos que recibe lo mejor es examinar el diagrama que se aprecia líneas abajo. La figura representa el resultado en imagen de una sola incidencia o proyección (vertical, a 90º). Se trata de una representación esquemática de un miembro, por ejemplo un muslo. El color negro representa una densidad elevada, la del hueso. El color gris representa una densidad media, los tejidos blandos (músculos). En la figura el ordenador dispone de datos de cuatro incidencias: 45º, 90º, 135º y 180º. Los perfiles de la imagen son octogonales, lo que la aproximan mucho más a los contornos circulares del objeto real. Una vez que ha sido reconstruido el primer corte, la mesa donde el objeto reposa avanza (o retrocede) una unidad de medida (hasta menos de un milímetro) y el ciclo vuelve a empezar. Así se obtiene un segundo corte (es decir, una segunda imagen tomográfica) que corresponde a un plano situado a una unidad de medida del corte anterior.
  • 6. A partir de todas esas imágenes transversales (axiales) un computador reconstruye una imagen bidimensional que permite ver secciones de la pierna (o el objeto de estudio) desde cualquier ángulo. Los equipos modernos permiten incluso hacer reconstrucciones tridimensionales. Estas reconstrucciones son muy útiles en determinadas circunstancias, pero no se emplean en todos los estudios, como podría parecer. Esto es así debido a que el manejo de imágenes tridimensionales no deja de tener sus inconvenientes. Interior del anillo de un TAC. T: tubo de rayos X. D: detector. X: haz de rayos X. R: sentido de rotación. Crédito: Wikipedia/GPL. Un ejemplo de imagen tridimensional es la imagen 'real'. Como casi todos los cuerpos son opacos, la interposición de casi cualquier cuerpo entre el observador y el objeto que se desea examinar hace que la visión de éste se vea obstaculizada. La representación de las imágenes tridimensionales sería inútil si no fuera posible lograr que cualquier tipo de densidad que se elija no se vea representada, con lo que determinados tejidos se comportan como transparentes. Aun así, para ver completamente un órgano determinado es necesario mirarlo desde diversos ángulos o hacer girar la imagen. Pero incluso entonces se vería su superficie, no su interior. Para ver su interior debemos hacerlo a través de una imagen de corte asociada al volumen y aun así parte del interior no siempre sería visible. Por esa razón, en general, es más útil estudiar una a una todas las imágenes consecutivas de una secuencia de cortes que recurrir a reconstrucciones en bloque de volúmenes, aunque a primera vista sean más espectaculares.
  • 7. A continuación, el cañón y el detector, que están montados sobre un soporte giratorio, rotan un pequeño ángulo. Supongamos por ejemplo que giran 1°, de modo que los rayos X no llegan a la cabeza justo desde arriba, pero casi. El detector registra los fotones de rayos X que le llegan, y el anillo que contiene el cañón y el detector gira de nuevo. Cuando han completado 360°, se habrán obtenido las proyecciones del corte en todas las posibles direcciones de esa sección. Todos estos datos son pasados a un computador, que revierte el proceso físico (la proyección del corte sobre distintas direcciones del espacio) para reconstruir la sección completa. El resultado es una imagen bidimensional de esa sección del objeto. A continuación puede moverse el anillo una pequeña distancia a lo largo del eje del anillo (por ejemplo, 1 cm hacia los pies) y volver a realizar toda la vuelta de imágenes para obtener otro corte del cuerpo un poco más abajo.”4 Con base en la imagen anterior, se muestra una serie de imágenes que ayudan a tener una idea general del TAC. (Imágenes obtenidas de el Baúl radiológico http://elbaulradiologico.blogspot.com/2011/10/mecanismo-fisico-de-adquisicion- de.html) Escáner de Tomografía Axial Computarizada en la sala de exploración. (LightSpeed 16 GE Healthcare (HUMS) 4 Ibidem.
  • 8. Al levantar la tapa frontal de un escáner se aprecian en el interior del "gantry" el tubo, los detectores y los motores que los impulsan. (LightSpeed 16 GE Healthcare (HUMS). El aspecto externo del “gantry” del prototipo de Hounsfield, el EMI- MARK I y de los modelos posteriores, utilizados durante las décadas de los ochenta y de los noventa, era de líneas rectas. Actualmente el diseño ha evolucionado hacia formas más redondeadas y su morfología recuerda a una rosquilla gigante, de dos metros de diámetro (ver siguientes figuras).
  • 10. Esta imagen probablemente ayude a entender la descripción:
  • 11. El primer aparato de TAC listo para ser usado de forma comercial fue desarrollado por Sir Godfrey Newbold Hounsfield (que por entonces no era Sir) e independientemente por Allan McLeod Cormack. Ambos compartieron el Premio Nobel de Medicina en 1979. Eso sí, aquellos TACs no eran como los de ahora: el prototipo original de Hounsfield de 1971 tomaba 180 imágenes (separadas 1°) para cada sección, y luego repetía el proceso para realizar otro corte, otro, etc., así hasta 160 veces. El proceso duraba unos cinco minutos. Muchos escáners de TAC actuales no tienen un anillo emisor-detector, sino varios. En los años 90 empezaron a construirse con dos anillos, luego cuatro, ocho… hasta los de 64 anillos (el TAC de Philips de la foto de más arriba, por ejemplo). En 2007, Philips y Toshiba anunciaron versiones de 256 y más de 300 anillos, aunque no sé si ya están comercializados o no. Además, la rotación de cada anillo ha ido aumentando de velocidad. Hoy en día un anillo da la vuelta completa en unos 3 segundos. Hoy en día se procesan los datos en unos minutos, a pesar de que la cantidad de información es ingente comparada con la de aquellos años. De hecho, la capacidad de proceso de hoy en día permite hacer cosas que por aquel entonces eran absolutamente imposibles. Por ejemplo, pueden tomarse las imágenes de muchas capas separadas una distancia muy pequeña y combinarlas para crear una imagen tridimensional del objeto: Muchas veces quiere observarse algo muy concreto dentro del cuerpo (como los vasos sanguíneos de una zona determinada). Entonces se suele administrar, vía intravenosa, un agente de contraste, es decir, una sustancia que absorbe muy bien los rayos X, de modo que es muy opaca a esta radiación.
  • 12. TAC en 3D. Crédito: Wikipedia/GPL. Los usos de una TAC son, como puedes imaginar, muy variados: permite ver con una precisión bastante buena el interior del cuerpo en dos y tres dimensiones, de modo que se usa en el diagnóstico de muchas dolencias, entre ellas (aunque hay muchas más):  Las TAC de la cabeza se utilizan, por ejemplo, para identificar hemorragias cerebrales y tumores (aunque para esto se utiliza más, como veremos al finalizar la “trilogía”, la RM).  En los pulmones, se emplean para identificar enfisemas, fibrosis y tumores.  En el abdomen, sirve para identificar cálculos renales, apendicitis, pancreatitis, etc.  En los miembros se utiliza para obtener imágenes detalladas de fracturas complejas, sobre todo en articulaciones.
  • 13. Sin embargo, a pesar de todo esto no se suelen realizar TACs al libre albedrio, los rayos X al ser radiación ionizante, aumenta la probabilidad del desarrollo de tumores claro están dependiendo del grado de exposición. Para el caso de una TEP [Tomografia de emisión de positrones], se somete a un paciente a unos 7 milisieverts (mSv), el equivalente a dos o tres años de radiación natural de fondo, y algo parecido pasa en este caso. Una TAC es el equivalente de hacerte muchas radiografías, de modo que la dosis recibida puede llegar a ser bastante alta: desde unos 1,5mSv para un TAC craneal hasta 13mSv para un TAC del corazón con gran resolución.
  • 14. Es importante aclarar, que el diagnóstico por imágenes por TC no se recomienda para las mujeres embarazadas salvo que sea médicamente necesario debido al riesgo potencial para el bebé. Las madres en período de lactancia deben esperar 24 horas después de que hayan recibido la inyección intravenosa del material de contraste antes de poder volver a amamantar. El riesgo de una reacción alérgica grave al material de contraste que contiene yodo muy rara vez ocurre, y los departamentos de radiología están bien equipados para tratar tales reacciones. Debido a que los niños son más sensibles a la radiación, se les debe someter a un estudio por TC únicamente si es fundamental para realizar un diagnóstico y no se les debe realizar estudios por TC en forma repetida a menos que sea absolutamente necesario. De lo anterior, no implica que si se hace un TAC vaya a desarrollar un cáncer, pero sí que es conveniente hacerse los menos posibles a lo largo de la vida, sobre todo de niño (los TACs pediátricos son los menos frecuentes). Cuanta menos radiación, mejor, pero hay veces en las que el riesgo de no hacerse una TAC es mayor que el riesgo de hacérsela, porque ayuda a diagnosticar algo muy grave. “El TAC es una prueba de bajo riesgo, en algunas ocasiones puede darse una reacción adversa al líquido usado como contraste por vía intravenosa. Este líquido suele ser una sustancia a base de yodo lo que permite que los vasos sanguíneos, y otras estructuras del cuerpo sean más visibles en el TAC. El contraste puede ocasionar picor, sarpullido o ronchas y una sensación de calor interna, estas reacciones si ocurren suelen ser pasajeras. En caso de una reacción más grave o reacción anafiláctica el paciente puede experimentar una urticaria severa y otros síntomas que si no se tratan pueden ser mortales. La reacción anafiláctica es poco frecuente. El médico en este caso considera administrará un antihistamínico, epinefrina corticosteroides.”5 Ahora, para el caso de “las fórmulas matemáticas para reconstruir una imagen tridimensional a partir de múltiples imágenes axiales planas fueron desarrolladas por el físico J. Radon, nacido en Austria en 1887. Tras sus trabajos las fórmulas existían (Transformada de Radon)6, pero no así el equipo de rayos X capaz de hacer múltiples “cortes” ni la máquina capaz de hacer los cálculos automáticamente. 5 Fuente. Tomografía axial computarizada. http://demedicina.com/tac-tomografia-axial/ [On line] [Consultado el 20 de mayo de 2012] 6 La transformada de Radon bidimensional, llamada así por Johann Radon, es una transformación integral que consiste en la integral de una función sobre un conjunto de rectas. Por ejemplo, si una línea la representamos por xcosƟ+ysinƟ=s , donde s es la mínima distancia desde la recta al origen y Ɵ es el ángulo que forma el eje x con el vector posición del punto de la recta más cercano al origen, entonces
  • 15. En un espacio -dimensional la transformada de Radon es la integral de una función sobre hiperplanos. La integral de una función sobre un conjunto de rectas en un espacio n-dimensional se le denomina transformada de rayos-X, aunque a veces este término es adoptado por la transformada de Radon. En el contexto de las tomografías la transformada de Radon se le suele llamar senograma, puesto que la transformada de Radon de una función delta tiene como respuesta característica un seno. En consecuencia, la representación gráfica de la transformada de Radon de un conjunto de pequeños objetos parece una colección de senos con diferentes fases y amplitudes. La transformada de Radon es útil en los TAC's (tomografía axial computarizada) y en la solución de ecuaciones en derivadas parciales hiperbólicas. Teorema de las secciones de Fourier: La transformada de Radon está estrechamente relacionada con la transformada de Fourier. Para una función de una variable, se define la transformada de Fourier de la siguiente forma y para una función de bidimensional de variable X=(x,y) Por conveniencia se cambia la nomenclatura de la siguiente forma puesto que tomaremos la transformada de Fourier respecto la variable s. El teorema de las secciones de Fourier se enuncia de la siguiente forma: donde Este resultado da una fórmula explícita para la inversión de la transformada de Radon, y además da las condiciones para conocer en qué espacios de funciones la transformada de Radon es invertible. Sin embargo, esta igualdad no es útil desde un punto de vista numérico. Retroproyección filtrada Existe un algoritmo inverso de la transformada de Radon computacionalmente eficiente para el caso bidimensional llamado retroproyección filtrada. Primeramente consideremos el operador adjunto de : Este operador recibe el nombre de 'retroproyector' puesto que coge las proyecciones sobre las rectas y las 'esparce' o retroproyecta para producir una imagen. Se puede observar como este operador no es la transformada inversa de Radon. Definimos el siguiente filtro rampa de una variable
  • 16. Para aplicarlo a la medicina hubo que esperar al desarrollo de la computación y del equipo adecuado que mezclase la capacidad de obtener múltiples imágenes axiales separadas por pequeñas distancias, almacenar electrónicamente los resultados y tratarlos. Todo esto lo hizo posible el británico G. H. Hounsfield en los años 70. La TC, es una exploración o prueba radiológica muy útil para el estudio de extensión de los cánceres en especial en la zona craneana, al igual que el cáncer de mama, cáncer de pulmón y cáncer de próstata o la detección de cualquier cáncer en la zona nasal, los cuales en su etapa inicial pueden estar ocasionando alergia o rinitis crónica. Otro uso es la simulación virtual y planificación de un tratamiento del cáncer Aplicando el teorema de las secciones de Fourier y cambiamos las variables de integración, observamos que para f una función de dos variables, y g=R[f] lo que significa que la imagen original f puede ser recuperada del 'sinograma' g aplicando un filtro rampa (sobre la variable s) y entonces retroproyectando. Como que el paso de filtrado puede ser implementado de forma eficiente (mediante técnicas de procesamiento digital de señales) y la retroproyección no es más que una acumulación de valores en los píxeles de la imagen, resulta un algoritmo altamente eficiente, por lo que se trata de un algoritmo ampliamente usado. Fuente. http://es.wikipedia.org/wiki/Transformada_de_Radon
  • 17. con radioterapia es imprescindible el uso de imágenes en tres dimensiones que se obtienen de la TC. Las primeras TC fueron instaladas en España a finales de los años 70 del siglo XX. Los primeros TC servían solamente para estudiar el cráneo, fue con posteriores generaciones de equipos cuando pudo estudiarse el cuerpo completo. Al principio era una exploración cara y con pocas indicaciones de uso. Actualmente es una exploración de rutina de cualquier hospital, habiéndose abaratado mucho los costes. Ahora con la TC helicoidal, los cortes presentan mayor precisión distinguiéndose mejor las estructuras anatómicas. Las nuevas TC multicorona o multicorte incorporan varios anillos de detectores (entre 2 y 320), lo que aumenta aún más la rapidez, obteniéndose imágenes volumétricas en tiempo real. Pantalla típica del software de diagnóstico, mostrando una vista 3D y tres vistas MPR. Esquema de una TC de cuarta generación. El tubo gira dentro del gantry que contiene múltiples detectores en toda su circunferencia. La mesa con el paciente avanza progresivamente mientras se realiza el disparo. Entre las ventajas de la TC se encuentra que es una prueba rápida de realizar, que ofrece nitidez de imágenes que todavía no se han superado con la resonancia
  • 18. magnética nuclear como es la visualización de ganglios, hueso, etc. y entre sus inconvenientes se cita que la mayoría de veces es necesario el uso de contraste intravenoso y que al utilizar rayos X, se reciben dosis de radiación ionizante, que a veces no son despreciables. Por ejemplo en una TC abdominal, se puede recibir la radiación de más de 500 radiografías de tórax, el equivalente de radiación natural de más de cinco años. Por medio de la visualización a través de la exploración por TC un radiólogo experto puede diagnosticar numerosas causas de dolor abdominal con una alta precisión, lo cual permite aplicar un tratamiento rápido y con frecuencia elimina la necesidad de procedimientos de diagnóstico adicionales y más invasivos. Cuando el dolor se produce a causa de una infección e inflamación, la velocidad, facilidad y precisión de un examen por TAC puede reducir el riesgo de complicaciones graves causadas por la perforación del apéndice o la rotura del divertículo y la consecuente propagación de la infección. Las imágenes por TC son exactas, no son invasivas y no provocan dolor. Una ventaja importante de la TAC es su capacidad de obtener imágenes de huesos, tejidos blandos y vasos sanguíneos al mismo tiempo. De la cuadrícula formada, con los emisores y detectores, a cada una se le asigna un tono gris de tal manera que se logra la imagen de un corte en rebanadas del paciente. Mediante el avance del paciente en el tubo radiológico se realizan cortes sucesivos hasta obtener una imagen prácticamente tridimensional. Crédito de la imagen. http://impactodelatecnologiaenlamedicina.blogspot.com/ A diferencia de los rayos X convencionales, la exploración por TAC brinda imágenes detalladas de numerosos tipos de tejido así como también de los pulmones, huesos y vasos sanguíneos. Los exámenes por TC son rápidos y
  • 19. sencillos; en casos de emergencia, pueden revelar lesiones y hemorragias internas lo suficientemente rápido como para ayudar a salvar vidas. Se ha demostrado que la TC es una herramienta de diagnóstico por imágenes rentable que abarca una amplia serie de problemas clínicos. La TAC es menos sensible al movimiento de pacientes que la RMN. La TAC se puede realizar si usted tiene implante de dispositivo médico de cualquier tipo, a diferencia de la RMN. El diagnóstico por imágenes por TAC proporciona imágenes en tiempo real, haciendo de éste una buena herramienta para guiar procedimientos mínimamente invasivos, tales como biopsias por aspiración y aspiraciones por aguja de numerosas áreas del cuerpo, particularmente los pulmones, el abdomen, la pelvis y los huesos. Un diagnóstico determinado por medio de una exploración por TC puede eliminar la necesidad de una cirugía exploratoria y una biopsia quirúrgica. Luego del examen por TAC no quedan restos de radiación en su cuerpo. En general, los rayos X utilizados en las exploraciones por TC no tienen efectos secundarios.”7 Para tener en cuenta: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR “La resonancia magnética nuclear (RMN) es un fenómeno físico basado en las propiedades mecánico-cuánticas de los núcleos atómicos. RMN también se refiere a la familia de métodos científicos que explotan este fenómeno para estudiarmoléculas (espectroscopia de RMN), macromoléculas (RMN biomolecular), así como tejidos y organismos completos (imagen por resonancia magnética). La resonancia magnética hace uso de las propiedades de resonancia aplicando radiofrecuencias a los átomos o dipolos entre los campos alineados de la muestra, y permite estudiar la información estructural o química] y la química orgánica. Es común denominar "resonancia magnética" alaparato que obtiene imágenes por resonancia magnética (MRI, por las siglas en inglés de "Magnetic Resonance Imaging"). Las frecuencias a las cuales resuena un átomo (i. e. dentro de una molécula) son directamente proporcionales a la fuerza del campo magnético ejercido, de acuerdo con la ecuación de la frecuencia de precesión de Larmor. La literatura científica hasta el 2008 incluye espectros en un gran intervalo de campos magnéticos, desde 100 nT hasta 20 T). Los campos magnéticos mayores son a menudo preferidos puesto que correlacionan con un incremento en la sensibilidad de la señal. Existen muchos otros métodos para incrementar la señal observada. El incremento del campo magnético también se traduce en una mayor resolución 7 Ibid.
  • 20. espectral, cuyos detalles son descritos por el desplazamiento químico y el efecto Zeeman8. La RMN estudia los núcleos atómicos al alinearlos a un campo magnético constante para posteriormente perturbar este alineamiento con el uso de un campo magnético alterno, de orientación ortogonal. La resultante de esta perturbación es el fenómeno que explotan las distintas técnicas de RMN. El fenómeno de la RMN también se utiliza en la RMN de campo bajo, la RMN de campo terrestre y algunos tipos de magnetómetros.”9 “Esta técnica es ideal para la detección de tumores muy pequeños, que pueden resultar invisibles para la técnica tradicional por rayos X. La RMN está basada en las alteraciones magnéticas que sufren las moléculas de agua en el organismo. Las imágenes se obtienen de la siguiente manera: Se somete el cuerpo a un fuerte campo magnético; esto hace que las moléculas de hidrógeno del agua actúen como micro imanes, haciendo que éstos se alineen en una misma dirección. Al mismo tiempo se les bombardea con impulsos de radiofrecuencia haciendo que los núcleos atómicos se desorienten. Sin embargo, 8 El efecto Zeeman, es descrito como la división de una línea espectral en varios componentes cuando el elemento se coloca en la presencia de un campo magnético. 9 Fuente. Resonancia Magnética nuclear. http://es.wikipedia.org/wiki/Resonancia_magn%C3%A9tica_nuclear [On line] [Consultado el 20 de mayo de 2012]
  • 21. si la radiofrecuencia se corta, los átomos vuelven a su alineación original, emitiendo una señal muy débil. Estas señales son colectadas en una computadora, que mide el tiempo que tardan los átomos de hidrógeno en retornar a su posición de estado de equilibrio, creando con esta información una imagen bidimensional del órgano o sección del cuerpo observada. Como este tiempo de retorno no es el mismo entre los núcleos atómicos de los diferentes tejidos se puede aprovechar este hecho para distinguir entre los tejidos. Una vez colectadas estas señales la computadora asigna un color o un tono gris a cada tipo de tejido para formar imágenes más nítidas de los diferentes órganos bajo observación. Esto sirve para la identificación de tejidos cancerosos, ya que el agua contenida en un tumor difiere totalmente de la de un tejido normal.”10 10 Fuente. Impacto de la tecnología en la medicina. http://impactodelatecnologiaenlamedicina.blogspot.com/ [On line] [Consultado el 20 de mayo de 2012]
  • 22. Como complemento a la RMN clínica, está la espectroscopia de RMN, que es una de las principales técnicas empleadas para obtener información física, química, electrónica y estructural sobre moléculas. Es una poderosa serie de metodologías que proveen información sobre la topología, dinámica y estructura tridimensional de moléculas en solución y en estado sólido. “La espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) es una técnica empleada principalmente en la elucidación de estructuras moleculares, aunque también se puede emplear con fines cuantitativos. Algunos núcleos atómicos sometidos a un campo magnético externo absorben radiación electromagnética en la región de las frecuencias de radio o radiofrecuencias. Como la frecuencia exacta de esta absorción depende del entorno de estos núcleos, se puede emplear para determinar la estructura de la molécula en donde se encuentran éstos. Para que se pueda emplear la técnica los núcleos deben tener un momento magnético distinto de cero. Esta condición no la cumplen los núcleos con número másico y número atómico par (como el 12C, 16O, 32S). Los núcleos más importantes en química orgánica son: 1H, 13C, 31P, 19F y15N. Otros núcleos importantes: 7Li, 11B, 27Al, 29Si, 77Se, 117Sn, 195Pt, 199Hg, 203Tl, 205Tl, 207Pb Se prefieren los núcleos de número cuántico de espín nuclear igual a 1/2, ya que carecen de un momento cuadrupolar eléctrico que produce un ensanchamiento de las señales de RMN. También es mejor que el isótopo sea abundante en la naturaleza, ya que la intensidad de la señal dependerá de la concentración de esos núcleos activos. Por eso, uno de los más útiles en la elucidación de estructuras es el 1H, dando lugar a la espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protón. También es importante en química orgánica el 13C, aunque se trata de un núcleo poco abundante y poco sensible. La técnica se ha empleado en química orgánica, química inorgánica y bioquímica. La misma tecnología también ha terminado por extenderse a otros campos, por ejemplo en medicina, en donde se obtienen imágenes por resonancia magnética.”11 Tipos de RMN12 Espectroscopia de RMN con Onda Continua (CW: Continuous Wave) Desde sus comienzos hasta finales de los 60, la espectroscopia de RMN utilizó una técnica conocida como espectroscopia de onda continua (CW). La manera de registrar un espectro de RMN en el modo de CW era, bien mantener constante el campo magnético e ir haciendo un barrido de frecuencias con un campo oscilante, 11 Fuente. Impacto de la tecnología en la medicina. http://impactodelatecnologiaenlamedicina.blogspot.com/ [On line] [Consultado el 20 de mayo de 2012] 12 Ibídem.
  • 23. o bien, lo que era usado más a menudo, se mantenía constante la frecuencia del campo oscilante, y se iba variando la intensidad del campo magnético para encontrar las transiciones (picos del espectro). En la RMN de CW las señales del espectro se registran como señales en resonancia. La espectroscopia CW está limitada por su baja sensibilidad, ya que cada señal se registra una sola vez por cada barrido y la técnica de resonancia magnética nuclear ya es de por sí no demasiado sensible; esto quiere decir que la técnica sufre de una baja relación señal-ruido. Afortunadamente, en RMN es posible mejorar la relación señal-ruido mediante el promediado de señal. Crédito de la imagen. http://www.hablandodeciencia.com/articulos/2012/01/25/resonancias- magneticas-portatiles-o-como-hacer-realidad-el-tricoder-de-star-trek/ El promediado de señal consiste en repetir la adquisición del experimento e ir sumando los espectros que se obtienen. De esta manera, las zonas del espectro en que existen señales se suman de manera constructiva, mientras que, por su parte, las zonas en que hay ruido, por su carácter aleatorio, se acumula más lentamente que la señal. Mediante el promediado de señal se incrementa la relación señal-ruido en un valor que es la raíz cuadrada del número de espectros que se han acumulado. Esta relación se cumple con espectros de RMN en los que intervienen un sólo tipo de núcleos, por ejemplo, sólo 1H, 13C, etc., también llamados espectros homonucleares.
  • 24. Espectroscopia de RMN de pulsos y Transformada de Fourier La técnica de RMN con transformada de Fourier (FT-NMR) es la que se utiliza en los espectrómetros actuales. Uno de los pioneros en este campo es Richard R. Ernst, que la desarrolló a partir del año 1966 y por la que fue galardonado con el Premio Nobel de Química en 1991. FT-NMR permite disminuir drásticamente el tiempo que requiere adquirir una acumulación (scan) del espectro completo de RMN. En vez de realizar un barrido lento de la frecuencia, una en cada instante, esta técnica explora simultánea e instantáneamente todo un rango de frecuencias. Dos desarrollos técnicos fueron fundamentales para poder hacer realidad la técnica FT-NMR: ordenadores capaces de llevar a cabo las operaciones matemáticas necesarias para pasar desde el dominio de tiempo al de la frecuencia, es decir, para obtener el espectro; y el conocimiento sobre cómo poder excitar simultáneamente todo un rango de frecuencias. La FT-NMR funciona con la muestra (espines nucleares) sometida a un campo magnético externo constante. Se irradia la muestra con un pulso electromagnético de muy corta duración en la región de las radiofrecuencias. La forma que suele usarse para este pulso es rectangular, es decir, la intensidad de la radiofrecuencia oscila entre un máximo y un mínimo que es constante mientras dura el pulso. Un pulso de corta duración tiene una cierta incertidumbre en la frecuencia (principio de indeterminación de Heisenberg). La descomposición de fourier de una onda rectangular contiene contribuciones de una de todas las frecuencias. El pulso que se genera es por tanto policromático y cuanto más corto sea, es capaz de excitar un mayor rango de frecuencias. La aplicación de un pulso policromático en una región estrecha de la banda de radiofrecuencias (MHz) afecta a aquellos espines nucleares que resuenen en esa región. Un pulso policromático con una anchura en frecuencia de unos pocos kHz puede llegar a excitar simúltaneamente sólo a los espines nucleares de un mismo tipo de núcleo atómico dentro de una molécula, por ejemplo, todos los núcleos de
  • 25. hidrógeno (1H). Antes del pulso el vector de polarización neta de cada uno de los espines nucleares se encuentra en situación de equilibrio alineado en la dirección del campo magnético. Durante el tiempo que se aplica el pulso, el pulso introduce un segundo campo magnético en una dirección perpendicular al campo principal del imán y el vector polarización realiza un determinado movimiento de precesión. Tras cesar el pulso, el vector polarización de todos los espines afectados puede formar un cierto ángulo con el eje del campo magnético principal. En este momento, los espines, comportándose como pequeños imanes polarizados, comienzan a precesionar con su frecuencia característica en torno al campo magnético externo, induciendo una pequeña corriente oscilante de RF en una bobina receptora situada en las inmediaciones de la muestra. A medida que los núcleos van regresando poco a poco a la situación inicial de equilibrio alineados con en el campo magnético principal, la señal detectada va disminuyendo de intensidad hasta hacerse cero. Esta caída de la señal se conoce como caída libre de la inducción (Free Induction Decay) (FID) y da lugar al espectro de RMN. La FID es una onda que contiene todas las señales del espectro en una forma que es dependiente del tiempo. Esta onda puede convertirse en un espectro de señales en función de su frecuencia. Para ello se utiliza una función matemática conocida como Transformada de Fourier. El resultado es lo que se conoce como un espectro de RMN (espectro de frecuencias). RMN Multidimensional La posibilidad de excitar la muestra con uno o más pulsos de radiofrecuencia (RF), cada uno de ellos aplicado con una potencia, duración, frecuencia, forma y fase particulares, e introducirlos en momentos específicos de tiempo durante el experimento de RMN, generalmente antes de que el sistema haya regresado al equilibrio por relajación, permite diseñar toda una gama de secuencias de pulsos de las que se puede extraer información molecular muy variada.
  • 26. Una secuencia de pulsos es una distribución en el tiempo de alguno o varios de los siguientes elementos: 1. Un cierto número de pulsos de RF que afecten a uno o más tipos de núcleos. 2. Tiempos de espera en los que no se hace nada sino esperar a que el sistema evolucione de una determinada forma. Estos tiempos de espera pueden ser fijos o bien incrementables si su duración se va aumentando a medida que se repite el experimento. 3. Gradientes de campo magnético. 4. Una etapa final en la que se adquiere la FID. En un experimento de RMN multidimensional la secuencia de pulsos debe constar de al menos dos pulsos y éstos deben separados por un periodo de espera incrementable. La secuencia de pulsos se repite un número de veces adquiriéndose una FID en cada ocasión. La fase de alguno de los pulsos puede alterarse en cada repetición así como incrementarse la duración de uno o más tiempos de espera variables. Si la secuencia de pulsos tiene un tiempo de espera incrementable el experimento tendrá dos dimensiones, si tiene dos será de tres dimensiones, si tiene tres el experimento será de cuatro dimensiones. Aunque en teoría no existe límite en el número de dimensiones de un experimento, experimentalmente hay limitaciones impuestas por la consiguiente pérdida de
  • 27. señal por relajación que conlleva la detección de las distintas dimensiones. Los tiempos de registro de los experimentos de RMN multidimensional se pueden acortar drásticamente con las técnicas rápidas de RMN desarrolladas en la presente década. Los experimentos multidimensionales se pueden clasificar en dos tipos principales: Experimentos de correlación homonuclear: Son aquellos en los que todas las dimensiones corresponden al mismo núcleo. Ejemplos: COSY (COrrelation SpectroscopY), TOCSY (TOtal Correlation SpectroscopY), NOESY (Nuclear Overhauser Effect SpectroscopY). Experimentos de correlación heteronuclear: En este experimentos se obtienen espectros cuyas dimensiones pertenecen a diferentes núcleos. Ejemplos: HMQC (Heteronuclear Multiple Quantum Correlation), HSQC (Heteronuclear Simple Quantum Correlation), HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation), HOESY (Heteronuclear Overhauser Effect SpectroscopY). A Grosso modo, las interacciones que pueden detectarse por RMN se pueden clasificar en dos tipos: 1. Las interacciones a través de enlaces se basan en el acoplamiento escalar 2. Las interacciones a través del espacio se basan en el acoplamiento dipolar. En el caso de muestras en disolución, el acoplamiento dipolar se manifiesta como efecto Overhauser nuclear que permite determinar la distancia entre los átomos. La RMN en disolución es complementaria de la cristalografía de rayos X ya que la primera permite estudiar la estructura tridimensional de las moléculas en fase líquida o disuelta en un cristal líquido, mientras que la cristalografía de rayos-X, como su nombre indica, estudia las moléculas en fase sólida. La RMN puede utilizarse también para el estudio de muestras en estado sólido. Si bien en su estado actual queda lejos de poder proporcionar con buen detalle la
  • 28. estructura tridimensional de una biomolécula. En el estado sólido las moléculas están estáticas y no existe, como ocurre con las moléculas en disolución, un promediado de la señal de RMN por el efecto de la rotación térmica de la molécula respecto a la dirección del campo magnético. Las moléculas de un sólido están prácticamente inmóviles, y cada una de ellas experimenta un entorno electrónico ligeramente diferente, dando lugar a una señal diferente. Esta variación del entorno electrónico disminuye la resolución de las señales y dificulta su interpretación. Raymond Andrew fue uno de los pioneros en el desarrollo de métodos de alta resolución para resonancia magnética nuclear en estado sólido. Él fue quien introdujo la técnica de la rotación en el ángulo mágico Magic Angle Spinning (MAS) que permitió incrementar la resolución de los espectros de sólidos varios órdenes de magnitud. En MAS, las interacciones se promedian rotando la muestra a una velocidad de varios kilohertzios. Alex Pines en colaboración con John Waugh revolucionaron también la RMN de sólidos introduciendo la técnica de la polarización cruzada (CP) que consigue incrementar la sensibilidad de núcleos poco abundantes gracias a la transferencia de polarización de los protones a los núcleos más insensibles cercanos, generalmente 13C, 15N o 29Si. A caballo entre la RMN en disolución y en fase sólida, se encuentra la técnica de HR-MAS (High Resolution with Magic Angle Sinning), cuya aplicación
  • 29. fundamental es el análisis de geles y materiales semisólidos. El fundamento del HR-MAS es hacer girar la muestra, al ángulo mágico, a una velocidad muy superior que en sólidos habituales. El efecto conseguido son espectros mono y bidimensionales de gran calidad, próxima a la RMN en disolución. La principal aplicación de esta técnica es el análisis de matrices biológicas y poliméricas, como resinas para síntesis en fase sólida solvatadas. Debido a que la intensidad de la señal de RMN, y por tanto, también la sensibilidad de la técnica depende de la fortaleza del campo magnético, desde los inicios de la RMN ha existido gran interés por el desarrollo de imanes más potentes. En la actualidad los imanes comerciales más potentes están en torno a los 22.31 T, o 950 MHz frecuencia de resonancia de 1H. Los avances en la tecnología audio-visual e informática también han mejorado los aspectos de generación de pulsos y la recepción de señal y el procesado de la información. La sensibilidad de las señales también depende de la presencia de núcleos magnéticamente-susceptibles a la RMN y, por tanto, de la abundancia natural de tales núcleos. Para el caso de biomoléculas los núcleos más abundantes y magnéticamente susceptibles son los isótopos de hidrógeno 1H y fósforo 31P. Por el contrario, núcleos como carbono y nitrógeno tienen isótopos útiles a la RMN, 13C y 15N, respectivamente, pero se presentan en baja abundancia natural. Para hacer frente a esta dificultad existe la posibilidad de enriquecer las moléculas de la muestra con estos isótopos (ej. sustitución de 12C por 13C y/o de 14N por 15N) para poder estudiarlos por RMN con la suficiente sensibilidad. Se trata de isótopos perfectamente estables que no producen más que una pequeña variación en la masa molecular de la molécula, sin afectar para nada a otras propiedades estructurales o químicas de la muestra. Un espectrómetro de RMN consta de las siguientes partes fundamentales:  Un imán que genere un campo magnético estable, el cual puede ser de una intensidad variable, definiendo la frecuencia de resonancia de cada núcleo. Generalmente se identifica cada espectrómetro por la frecuencia de resonancia del protón, así en un imán de 7.046 Tesla, los núcleos de 1H resuenan a 300 MHz, y por tanto sería un espectrómetro de 300 MHz. Por el momento el imán de mayor campo magnético del mundo lo ha instalado Bruker en la Unviersiad de ciencia y tecnología Rey Abdullah en Arabia Saudita, de 950 MHz (22.3 Tesla).  Una sonda, que se sitúa dentro del imán, en la que se introduce la muestra y que consta de las bobinas responsables de emitir y recibir las radiofrecuencias (RF). El número de bobinas y su disposición determinan el tipo y las aplicaciones de cada sonda.  Una consola en la que se generan los pulsos de RF y se controla el resto de la parte electrónica del espectrómetro.
  • 30. Un ordenador que sirve de interfaz con el espectrómetro y con el que se analiza toda la información obtenida. Que información se obtiene de la RMN La aplicación fundamental de la espectroscopia de RMN es la determinación estructural, ya sea de moléculas orgánicas, organometálicas o biológicas. Para ello es necesaria la realización de diferentes tipos de experimentos de los cuales se obtiene una determinada información. Para la elucidación estructural de moléculas orgánicas y organometálicas los experimentos más utilizados son los siguientes:  Espectro monodimensional de 1H: Da información del número y tipo de hidrógenos diferentes que hay en la molécula. La posición en el espectro (desplazamiento químico) determina el entorno químico del núcleo, y por tanto da información de grupos funcionales a los que pertenecen o que están cerca. La forma de la señal da información de los protones cercanos acoplados escalarmente.  Espectro monodimensional de 13C: Al igual que en 1H el desplazamiento químico da información de los grupos funcionales. Dependiendo del tipo de experimento realizado se puede obtener información del número de hidrógenos unidos a cada carbono.  Espectros bidimensionales homonucleares: Los experimentos COSY y TOCSY dan información de las relaciones entre los protones de la molécula, por acomplamiento escalar o dipolar (NOESY)  Espectros bidimensionales heteronucleares: Los experimentos HMQC y HSQC indican qué hidrógenos están unidos a qué carbonos. El experimento HMBC permite determinar relaciones entre protones y carbonos a mayor distancia (2 o 3 enlaces)  Experimentos con otros núcleos: Si la molécula posee otros núcleos activos en RMN es posible su medida a través de experimentos monodimensionales o bidimensionales (por detección indirecta) Espectrometría13 La espectroscopía es el estudio de la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, con absorción o emisión de energía radiante. Tiene aplicaciones en química, física y astronomía, entre otras disciplinas científicas. 13 Fuente. Espectrometría. http://es.wikipedia.org/wiki/Espectroscop%C3%ADa [On line] [Consultado el 20 de mayo de 2012]
  • 31. Luz visible como parte del espectro electromagnético. El análisis espectral se basa en detectar la absorción o emisión de radiación electromagnética a ciertas longitudes de onda y se relacionan con los niveles de energía implicados en una transición cuántica. Existen tres casos de interacción con la materia: 1. Choque elástico: Existe sólo un cambio en el impulso de los fotones. Ejemplos son los rayos X, la difracción de electrones y la difracción de neutrones. 2. Choque inelástico: Por ejemplo la espectroscopía Raman. 3. Absorción o emisión resonante de fotones. El mecanismo por el cuál la materia emite radiación electromagnética es el dominio de la espectroscopia. La radiación electromagnética se atribuye a las diferencias de energía en las transiciones de los electrones de unos niveles atómicos a otros.
  • 32. Tipos de espectrometría La espectroscopia se relaciona en la mayoría de los casos a la tercera interacción. Estudia en qué frecuencia o longitud de onda una sustancia puede absorber o emitir energía en forma de un cuanto de luz. La energía de un fotón (un cuanto de luz) de una onda electromagnética o su correspondiente frecuencia, equivale a la diferencia de energía de dos estados cuánticos de la substancia estudiada: Esta ecuación es conocida también como la ecuación básica de la espectroscopia. Las diferencias de energía entre estados cuánticos dependen de la composición química de la prueba o de la estructura de la molécula, y es por eso por lo que este método proporciona información importante para químicos, físicos y biólogos. Por medio de un espectrofotómetro se mide el espectro de la luz (intensidad de la luz absorbida, reflejada o emitida en función de la frecuencia o de la longitud de onda). Los espectros se diferencian considerablemente de elemento a elemento.
  • 33. En general, se denota como espectro a la distribución de la intensidad en función de la frecuencia o de la longitud de onda. Además de la luz visible, la espectroscopía cubre hoy en día una gran parte del espectro electromagnético, que va de los infrarrojos hasta los rayos gamma. El objetivo de la espectroscopia es obtener información acerca de una prueba o de un cuerpo radiante, por ejemplo:  La estructura interna o la temperatura (por ejemplo de estrellas)  La composición o la dinámica un una reacción química  La espectroscopía analítica identifica átomos o moléculas por medio de sus espectros ECONOGRAFÍA14 Esta técnica se ha ido popularizando y es también conocida como Diagnóstico por Ultrasonidos. Los ultrasonidos son vibraciones acústicas emitidas por un cristal piezoeléctrico que es capaz de transformar vibraciones en impulsos eléctricos y viceversa. Así, al estimularse eléctricamente al sensor, éste emite vibraciones que viajan hasta el órgano bajo estudio y rebotan del cuerpo hacia el sensor. Una computadora colecta estos ecos transformándolos en imágenes. Se utiliza un gel especial para asegurar un mejor contacto con la piel del paciente y así obtener imágenes más nítidas. La econografía permite apreciar diferencias en la densidad de un órgano, a diferencia de los rayos X que sólo aportan datos sobre el contorno y forma del mismo. Una de las limitaciones de éste tipo de diagnóstico es que no puede ser utilizada en el diagnóstico pulmonar. En la forma tradicional de diagnóstico Econográfico las imágenes son estáticas. Sin embargo, gracias al fenómeno Doppler, es posible obtener imágenes con movimiento. Este fenómeno es utilizado para detectar movimiento y es el mismo que utilizan muchos equipos de medición en la industria. Consiste en enviar una señal acústica sobre una partícula en movimiento y medir el tiempo del rebote de dicha señal para calcular la velocidad de dichos objetos. Esta técnica sirve incluso para crear imágenes vasculares completas. 14 Ibid.
  • 34. Un aspecto negativo de la econografía es que su interpretación es muy ardua, lo que a veces lleva a los médicos a cometer errores fatales, que luego conduce a funestas consecuencias. En la Obstetricia es donde más impacto ha tenido ésta tecnología ya que el líquido amniótico es un medio perfecto para la propagación de sonidos de altas frecuencias.