Se ha denunciado esta presentación.
Se está descargando tu SlideShare. ×
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Próximo SlideShare
Fundamento radiologico
Fundamento radiologico
Cargando en…3
×

Eche un vistazo a continuación

1 de 6 Anuncio

Más Contenido Relacionado

Presentaciones para usted (20)

Anuncio

Similares a Medicinanuclear (20)

Más de DR. CARLOS Azañero (20)

Anuncio

Medicinanuclear

  1. 1. MEDICINA NUCLEAR Maria Luisa Toro, David A. Bedoya y Rafael Amaya Programa de Ingeniería Biomédica Escuela de Ingeniería de Antioquia -Instituto de Ciencias de la Salud Introducción: Es una rama en la medicina que utiliza sustancias radiactivas en métodos de diagnóstico y en tratamiento de patologías. En la primera se usan dichas sustancias in vivo; la información se obtiene por la manera en que los tejidos y los órganos procesan las sustancias y se obtienen imágenes de los mismos porque la radiación emitida puede ser detectada desde el exterior. La Medicina Nuclear permite detectar alteraciones mucho antes de que las enfermedades sean clínicamente detectables, lo que repercute significativamente en tratamientos tempranos más efectivos y pronósticos frecuentemente más favorables. Radiofármacos Usualmente se emplean elementos radiactivos emisores de rayos gamma, también es común encontrar elementos que emitan positrones como C11 , O15 , N13 y F18 . Esta radiación debe ser de periodo de semidesintegración corto para no exponer al paciente a radiaciones innecesarias, y la energía emitida entre 100-300 keV (Representa la energía adquirida por un electrón, a través de un campo eléctrico de un voltio. Equivale a 1.6x1019 J) para que pueda ser detectado correctamente. El más utilizado es el Tc99m con una energía de 140 keV y un periodo de semidesintegración de seis horas. La sustancia utilizada para suministrar al paciente es un radiofármaco que está compuesto por un radionúclido artificial (creado en reactores nucleares y aceleradores de partículas) y un fármaco particular. El primero es la fuente radiactiva y el segundo es el fijador, es decir, específico para las características del órgano o tejido a ser estudiado. Esto es para que el radiofármaco se dirija exclusivamente a los tejidos deseados y no aleatoriamente.
  2. 2. Equipo Estas emisiones se captan en el exterior con un detector de centelleo conectado a un ordenador en el que se procesan las imágenes. Actualmente este está configurado especialmente en la gamma cámara. El proceso de detección puede captar una imagen plana, o pueden existir detectores que van a lo largo de todo el paciente para formar una imagen tridimensional, que muestre la distribución de la radioactividad en el órgano de interés dentro del paciente. 1. Gamma cámara Componentes • Un colimador que se antepone al detector para limitar su campo de visión. Este dispositivo rechaza los fotones que llegan en una dirección no deseada. Está compuesto por un material con agujeros que absorbe rayos gamma como plomo o tungsteno. Tiene diferentes configuraciones según la distribución de dichos agujeros. Puede ser pinhole o de múltiples agujeros (paralelos, convergentes o divergentes). En los de múltiples agujeros paralelos (Fig. 1), la sensibilidad del colimador está determinada por la relación que existe entre la superficie de los orificios y la del detector; la resolución por otro lado la determina el número de orificios por unidad de superficie y por la geometría de los mismos. En todos los casos a medida que el colimador se acerca del paciente la resolución disminuye. Figura 1 • El detector de centelleo es un cristal de yoduro sódico impregnado con tantalio (INa(Tl)). Los fotones chocan con el cristal e interaccionan con el por dos tipos de fenómenos, fotoeléctrico o Compton, en el que ceden toda o parte de su energía y esta se convierte
  3. 3. en fotones luminosos. Por cada 140 keV de rayos gamma absorbidos, se generan 5000 fotones visibles de luz. Este material tiene una importante resolución de energía lo que ayuda a rechazar rayos que vengan atenuados. • Esta pequeña cantidad de luz emitida llega a los fotomultiplicadores que están unidos a la parte de atrás del cristal. Estos en su parte delantera tienen fotocátodos que al recibir fotones emite electrones. En la base de los tubos multiplicadores hay un ánodo que es donde llegan estos electrones, pero antes pasan por una serie de dínodos que al recibir electrones emiten un mayor número de los mismos, dando así una multiplicación total de 106 . • Luego de los fotomultiplicadores se encuentra el circuito de posicionamiento en el que se obtienen la coordenadas X e Y que indican la posición donde ha sido detectado el fotón. Además hay un circuito analizador, que posee selectores y permite desechar las señales que hayan sufrido dispersión antes de haber entrado en contacto con el cristal, es decir, fotones que no le hayan transmitido a este toda su energía. • Algunos rayos gamma pueden ser desviados de su camino original por atenuación compton dentro del cuerpo o en el colimador. Todos estos eventos de atenuación si se detectan pueden dar un mal posicionamiento del rayo gamma y por esto degradan la resolución espacial. Como estos rayos atenuados tiene menos energía que los de la emisión original pueden ser eliminados por el analizador de amplitud de pulso. Usualmente el rango de detección es de ± 10% o 15% de la energía de emisión del rayo gamma. Estos últimos componentes se pueden apreciar en la figura 2: Figura 2
  4. 4. Para poder almacenar, manipular, analizar y visualizar las imágenes se debe conectar un ordenador a la gamma cámara. Entre estos se realiza una interfase que tiene un convertidor A/D para las señales de posicionamiento X e Y. El ordenador puede obtener las imágenes de maneras diferentes: • Estática: en la que solo se adquiere una imagen en un periodo de tiempo. Este tiempo puede ser predeterminado o hasta que se hayan obtenido cierto número de señales. • Dinámica: es la repetición de una adquisición estática en intervalos de tiempo consecutivos. Se obtiene así una secuencia temporal de matrices (imágenes digitales). Características de las imágenes Existe una presencia inevitable de ruido debido al carácter aleatorio del fenómeno radiactivo que les da origen. Según la estadística que sigue un conteo radiactivo, como el presente en cada celdilla de la imagen digital, tiene una distribución de Poisson de media n y varianza n1/2 , siendo n el número de impulsos acumulados en una celdilla durante el conteo. Esto permite saber que la relación señal/ruido vendrá dada par n1/2 . Procesado de la señal 1) Procesado de la señal estática: Abarca tres pasos principales: aumento de la relación señal/ruido, restauración y detección de contornos. 2) Procesado de secuencias dinámicas: puede aplicarse cualquiera de las técnicas descritas para el tratamiento de imágenes aisladas. Sin embargo, dado que un estudio dinámico puede expresarse como una función discreta F(x,y,t), si se considera el tiempo como una coordenada adicional, pueden extenderse dichas técnicas a un caso de tres dimensiones. En particular, es común la utilización de un filtrado 3D para mejorar la relación señal/ruido. 2. Tomografía computarizada por emisión de fotón simple (SPECT) Resuelve uno de los problemas de la medicina nuclear tradicional (imágenes planas) que es la superposición de estructuras. El elemento más utilizado es el 18 F flourodeoxiglucosa. En esta tomografía es posible obtener la distribución del trazador en tres dimensiones. La información correspondiente a la tercera dimensión (profundidad), se obtiene a partir de otras imágenes adicionales obtenidas desde diversas orientaciones. La forma más
  5. 5. utilizada para realizar SPECT, es la que se consigue dotando a una gamma cámara de un movimiento de rotación alrededor del cuerpo del paciente o utilizando varias de estas en diferentes posiciones y luego efectuando una reconstrucción topográfica matemáticamente. Finalmente una vez efectuada la reconstrucción pueden obtenerse cortes axiales, sagitales, coronales u oblicuos. Esta técnica ofrece una información más precisa de órganos y estructuras anatómicas más complejas o de más difícil diagnóstico para la medicina nuclear convencional, como el corazón, la columna vertebral, la pelvis y cerebro. 3. Tomografía de emisión de positrones (PET) La tomografía por emisión de positrones (PET) es un tipo de medicina nuclear que mide la actividad metabólica de las células. Esta es en realidad una combinación de medicina nuclear y análisis bioquímico. La diferencia entre la PET y otros exámenes de medicina nuclear es que esta detecta el metabolismo dentro de los tejidos corporales, mientras que otros tipos de exámenes de medicina nuclear detectan la cantidad de una sustancia radioactiva acumulada en el tejido corporal de la zona que se está examinando. Utiliza elementos que emiten positrones, es decir, que sufren desintegración beta. Los positrones son unas partículas inestables que una vez emitidas, recorren una corta distancia a través de la materia hasta que Interaccionan con un electrón. En este momento ambas partículas se aniquilan, liberando su energía en forma de dos fotones gamma que salen en direcciones casi opuestas, con una energía de 511 keV cada uno. En este tipo de diagnóstico, para Localizar cada positrón es preciso detectar simultáneamente los dos fotones de aniquilación de 511 keV, evitando así los que han sufrido dispersión que falsearían su situación. La posición queda determinada por la línea que une los lugares en que se ha producido la detección. La configuración del equipo es uno o varios anillos formados por pequeños detectores de centelleo. Estos detectores son usualmente de germanato de bismuto (Bi7Ge3O12) o de ortosilicato de gadolinio activado con cerio (Gd3SiO4(Ce)), estos materiales son de mayor número atómico y por tanto de mayor eficiencia que el NaI(Tl). Así, la distribución del marcador permite la obtención de imágenes e índices cuantitativos de flujo vascular, metabolismo glucolítico, transporte de aminoácidos y consumo de oxígeno, entre otros procesos biológicos.
  6. 6. BIBLIOGRAFÍA Introducción a la Ingeniería Biomédica. Editorial Marcombo Boixareu. Serie mundo electrónico. MOORE, James. Biomedical technology and devices handbook. Editorial CRC. http://www.mnuclearaldia.cl/ http://www.healthsystem.virginia.edu/uvahealth/adult_radiology_sp/pet.cfm http://neurologia.rediris.es/congreso-1/conferencias/p-tecnologicas-7.html#Figura-1 http://www.brighamrad.harvard.edu/education/online/BrainSPECT/Contents.html http://ciberhabitat.gob.mx/hospital/mn/origen_evolucion.htm#. http://www.icnmp.edu.mx/hogar.html http://omega.ilce.edu.mx:3000/.../ 37/htm/sec_13.htm http://www.dehs.umn.edu/graphics/rpd/manual/image25.gif

×