La medicina es una ciencia en constante desarrollo. Conforme surjan nuevos conocimientos, se requerirán cambios de la terapéutica

1. DR. HECTOR SERRANO GARCIA
FUNDAMENTOS DE AYUDA AL DIAGNOSTICO II
FISICA DEL ULTRASONIDO

2. DATOS HISTORICOS
Ø 1842 Christian J. Doppler describió el efecto
Doppler en ondas luminosas
Ø 1843 Boys Ballot describe el efecto Doppler en
ondas acústicas
Ø 1880 Pierre Curie y hno. Descubre el efecto
piezoelectrico
Ø 1912 Aparecen precursores del sonar para
propósitos de detección de submarinos por
parte de la marina Francesa
Ø 1938 Hermanos Dussik en Australia intentan su
uso diagnostico sin lograrlo
Ø 1940 Se perfecciona el sonar por Inglaterra

3. DATOS HISTORICOS
Ø 47-54 Grupos en EEUU y Japón logran producir
equipos con imágenes modo B estático
Ø 1957 Ian Donald inicia aplicación en diagnóstico
ginecológico. Se usa efecto doppler para
explorar el aparato cardiovascular
Ø 1960 Uso limitado de los scan B estáticos (algunos
grandes hospitales )
Ø 1970 Inicia difusión de la ecografía en la práctica
clínica mundial
Ø 1977 Si informa por primera vez uso de la técnica
Doppler ( onda continua ) para el estudio del
flujo en arteria umbilicales

4. ONDA SONORA Y ECO
Ø ONDA : FENOMENO DE PROPAGACION
DE UN MOVIMIENTO OSCILATORIO A
TRAVES DEL ESPACIO
Ø CARACTERISTICAS DE LA ONDA
• Periodo (T)
• Longitud de onda (l)
• Frecuencia (v=1/T)
• Velocidad de propagación (V=l v)
• Amplitud (A)
• Pulsación (w=2 p v)
Ø ECO
§ Es un fenómeno acústico que se produce
cuando un sonido choca contra una
superficie que lo refleja, este sonido
reflejado es lo que denominamos eco.

5. ULTRASONIDO
§ DEFINICION
Ø ONDAS DE NATURALEZA MECANICA O VIBRACIONES
ACUSTICAS QUE SE PROPAGAN A TRAVES DE LA MATERIA
Y CUYA FRECUENCIA ES SUPERIOR AL LIMITE DE LA
AUDICION HUMANA MAYOR DE 20,000 CICLOS POR SEG.
(Hz)
Ø LOS ULTRASONIDOS CONSERVAN LAS MISMAS
PROPIEDADES FISICAS DE LAS ONDAS DE SONIDO
AUDIBLES.

6. RANGOS SONOROS
§ Infrasonidos < 20 Hz
§ Sonidos Audibles 20 - 20,000 Hz
Ultrasonidos > 20,000 Hz
§
En Medicina > 1 MHz
(> 1 millón Hz ó ciclos / seg.)

7. ULTRASONIDO

8. UTILIDAD DEL ULTRASONIDO

9. FISICA DEL ULTRASONIDO
ECOGRAFO
1. Transductor o sonda.
2. Sistema analizador
simplificador.
3. Monitor.
4. Teclado

10. COMO SE PRODUCEN LOS
ULTRASONIDOS?
Los cristales dieléctricos (titanato de
Bario, cuarzo, blenda de Zinc, etc.)
mediante su dilatación y contracción
convierten la energía eléctrica en
energía mecánica y viceversa. Asi un
transductor puede enviar y recibir
ondas acústicas.

12. ESCALA DE GRISES
REGISTRO DE ECOS CON DIFERENTES
TONOS DE GRIS SEGÚN INTENSIDAD DE
SEÑAL QUE SIRVE PARA EVALUAR LA
TEXTURA ACUSTICA DE LOS TEJIDOS

14. TOMOGRAFIA
COMPUTARIZADA
EQUIPOY BASES FISICAS

15. TOMOGRAFÍA – HISTORIA
a
§ El tomógrafo fue inventado en 1972 por el ingeniero
electrónico británico Godfrey Hounsfield,
§ En 1972 Sir Godfrey Hounsfield presenta método
innovador de obtención de imágenes denominado:
“Computarizad Axial Transverse Scanning”
§ Unidad de medida: Hounsfield (UH).
§ y, en 1979, ya se había generalizado su uso

17. § También conocida por las siglas TAC, la
denominación escáner, es una técnica moderna de
radiodiagnóstico.
§ Tomografía, del griego tomos = corte o sección y de
grafía = representación gráfica. =>Tomografía es la
obtención de imágenes de cortes o secciones de algún
objeto (cuerpo humano).
§ Axial = "relativo al eje". Plano axial, aquel perpendicular
al eje longitudinal del cuerpo. La TAC, obtiene cortes
transversales a lo largo de una región concreta del
cuerpo (o de todo él).
§ Computarizar significa someter datos obtenidos por el
escáner a procesamiento e interpretación por la
computadora para convertirlos a Imagen.

18. § Actualmente se prefiere denominar:
Tomografía Computada (TC) à
Obtener imágenes no solo en plano
axial, sino de distintos planos sin variar
posición del paciente

19. § LA TAC es una exploración de rayos X, produce
imágenes detalladas de cortes axiales del cuerpo.
§ En lugar de obtener una imagen como la radiografía
convencional, la TAC obtiene múltiples imágenes al rotar
un tubo de Rx alrededor del cuerpo.
§ Una computadora combina todas estas imágenes en una
imagen final que representa un corte del cuerpo como si
fuera una rodaja (embutido). Esta máquina crea múltiples
imágenes en rodajas (cortes axiales) de la parte del
cuerpo que está siendo estudiada y tambien cortes
sagitales, coronales o representaciones volumétricas, 3D,
etc (Reconstrucciones).
§ Se trata de una técnica de rayos X, “una radiografía de
una fina rodaja” obtenida tras cortar un objeto.

20. § En la radiografía se obtiene una imagen plana (en
dos dimensiones) de un cuerpo (tridimensional)
haciendo pasar a través del mismo un haz de rayos
X. La TAC consigue una representacion volumetrica
de una parte del cuerpo.

22. EQUIPO: Elementos Básicos
ÒGantry.
Ò Generador de rayos X.
Ò Detectores
Ò Camilla.
ÒOrdenador.
ÒConsola de trabajo

23. Partes del Tomógrafo
Mesa
Gantri
(Contiene el tubo de Rx y Detectores)
Consola /Telemando

24. EQUIPO
Ò Formado básicamente por
secciones principales:
ÒGantry:
É Cubo de dimensiones
variables.
É Tiene orificio central por
donde ingresa paciente en
camilla.
É Contiene tubo de Rayos x y
los detectores.

25. Ordenador
§ Subsistema único – sist. ImagenTC
§ El microprocesador y la memoria primaria
están en el corazón del ordenador utilizado
en la TC.
§ Tiempo de reconstrucción (subsegundos)
“Tiempo desde el final de la adquisición hasta la aparición de la imagen“
§ Conjunto de procesadores realiza muchos
calculos simultaneamente por ello es mas
rapido que el microprocesador

26. Consola de mando
§ Contiene teclado,
monitor y CPU.
Además unidad
de
almacenamiento
de datos e
imágenes.
Monitor
teclado
Panel de operaciones
Track boll
Control de volumen de
intercomunicadores.
Lectora disco óptico
magnético

27. Ventana Mediastínica Ventana Parenquimal
Unidades Hunsfield
Mide la capacidad de atenuación
de los Rx de los diferentes tejidos
corporales

28. Ventana Parenquimal Ventana Osea
Esquema

29. CALIDAD DE IMAGEN
§ RESOLUCION ESPACIAL
§ RESOLUCION DE CONTRASTE
§ RUIDO
§ LINEALIDAD
§ UNIFORMIDAD

30. EVOLUCIÓN DE LOS EQUIPOS
ÒDos grandes grupos
ÉEquipos de TC convencional
ÉEquipos de TC helicoidales

31. EQUIPOS DE TC CONVENCIONALES
Ò Modo adquisición: Secuencial
Ò Se posiciona camilla à Se
produce rotación del tubo y luego
obtención de imagen.
Ò Debido a q poseen cables de alta
tensión para alimentación del
tubo de rayos X que limitan giro
continuo à Tubo debe girar en
un sentido emitiendo Rx, y luego
en sentido contrario .
Ò Proceso adquisición: lento, y por
ende, dosis elevada de
radiación.

32. GENERACIONES DE TC CONVENCIONAL
Iº Generación ( se traslada ,
rota , haz en lapiz , detector
unico , 5 minutos de tiempo de
imagen )
Ò Año 1972 à Estudio del
cerebro.
Ò Tubo con haz muy
colimado, lineal y un solo
detector.
Ò Realizan movimientos de
rotación y traslación con
tiempos de adquisición de
entre 5-7 min.

34. IIº Generación ( Se traslada –
rota , haz en abanico ,
ordenamiento de detctores , 30
segundos de tiempo de imagen )
Ò Creados en 1974
Ò Implementan el haz en
forma de abanico de 3 a
10º. Aumentan número de
detectores (30 aprox.)
Ò Conservan el mov de
rotación y traslación.
Ò Tiempos adquisición: se
reducen a 20 seg.

36. IIIº Generación ( rota-rota , haz
en abanico , ordenamiento de
detectores curvilineo , tiempo de
imagen subsegundo , artefactos
en anillo )
Ò ↑ la divergencia del haz à
Abarcan completo al objeto
sin tener que realizar mov
de traslación, solo tienen
mov de rotación.
Ò Gran número de detectores
(300 -1000).
Ò ↓ tiempos de cortes (3 a 4
s)

37. IVº Generación ( rota-estacionario
, haz en abanico , ordenamiento de
ordenadores , tiempode imagen
subsegundo ) .
• Detectores à Anillo completo
alrededor del paciente (2000
aprox.) fijo.
• Tubo gira alrededor del
paciente, dentro del anillo
(haz en forma de abanico).
• ↓ tiempos à Son muy caros y
NO presentan mayores
ventajas

38. Vº Generación ( mejoras
adicionales en la calidad de la
imagen con menores dosis para el
paciente )
Ò TC helicoidal es el principal
candidato
Ò TC de haz de electrones TCHE,
heartscan, imágenes ultrarrapidas
Ò TCHE consiste en una guia de
ondas que acelera un haz de
electrones dirigido hacia una diana
de tungsteno semicircular gracias a
un iman curvo.
Ò Nada se mueve en el Gantry de
TCHE excepto el haz de electornes
, la diana de tungsteno esta fija y
también lo esta el conjunto de
detectores. Las imágenes de TCHE
se dan en 50 ms

39. EQUIPOS DE TC HELICOIDALES
Ò A diferencia del TC convencional
à Permiten rotación continua del
tubo, ya q poseen sistema de
anillos deslizantes enganchado
sobre rieles.
Ò Tubo gira alrededor del paciente
independiente de cables.
Ò Al ir girando tubo también se va
desplazado camilla, formándose
espiral, así se obtiene volumen de
información.

41. Ò En scanner convencional
tenemos espacios entre cortes
donde NO hay información (si es
q cortes no se translapan).
Ò En scanner helicoidal la
adquisición se va a producir en
forma continua, emitiendo
SIEMPRE RADIACIÓN, los
valores intermedios se forman
por interpolación de datos de
lugares examinados.

42. EQUIPOS DE TC HELICOIDALES:
Ò Pueden dividirse según número de “canales de data”
(DAS - Data Adquisition System) o su equivalente
(número de cortes por rotación de tubo)
Ò Error à Pensar que el nº de cortes obtenidos
depende del nº de filas de detectores à Este depende
del nº de canales de data.
Ò Según este parámetro tenemos: equipos tipo
monocorte (singleslice) o multicorte (multislice)

43. § TC multicorte à Varios canales de data (2, 4, 8, 16,
32, 64, …)
§ Se puede obtener mayor cantidad de imágenes por
rotación en 360º.
§ La velocidad de rotación del tubo es mucho mayor.
§ OJO: Grosor de corte no sólo esta dado por
colimación, sino además de cómo se agrupe la
información, captada por los detectores.

44. PITCH
§ Debido al desplazamiento de camilla por cada rotación
en 360° del tubo, es q tecnología de CT helicoidal
introduce concepto de “pitch”.
§ Pitch= Relacion entre desplazamiento de mesa por
rotacion (no por seg) y grosor de corte.
§ Pitch = Avance de la mesa / N° de canales x Espesor
nominal de corte.

45. Tomografía Axial Computarizada (TAC)
§ Utilidad Diagnóstica
- Reconstrucción de Imágenes mediante
“Algoritmos” (formular matematicas) permite
presentación y visualización selectiva de estructuras
especificas o de similares características, a traves
de “ventanas” : Oseas, Parenquimales (Pulmones),
Mediastínicas (Tórax), etc. - Estudio Anatómico con
alta precisión de las diversas regiones corporales, con
alta especificidad para la discriminación en cuanto a la
naturaleza de las estructuras normales y patológicas.
- Estudios con Contraste EV, mejora la caracterización y
probable naturaleza de estructuras estudiadas.

46. Tomografía Axial Computarizada (TAC)
§ Utilidad Diagnóstica
- De gran utilidad para el estadiaje o estudio de extensión de
los cánceres, como Ca de mama, pulmón y próstata.
- Simulación virtual y planificación de un tratamiento del cáncer
con radioterapia.
- Actualmente es una exploración de rutina de cualquier
hospital, habiéndose incrementado la capacidad de los equipos
y abaratado los costes.
- TAC helicoidal, los cortes presentan mayor precisión
distinguiéndose mejor las estructuras anatómicas. Las nuevas
TAC multicorona o multicorte incorporan varios anillos de
detectores (entre 4 y 128), aumentandose aún más la rapidez,
obteniéndose imágenes volumétricas en tiempo real.

47. Tomografía Axial Computarizada (TAC)
§ Utilidad Diagnóstica
- Es además una prueba rápida de realizar.
- Limitaciones, es necesario el uso de contraste EV (Invasivo),
al utilizar Rayos X, se reciben dosis de radiación ionizante, no
despreciables : TAC abdominal = Radiación > 50 Rx de tórax o
equivalente de radiación natural > 5 años.

48. BASES FÍSICAS DE LA RESONANCIA
MAGNÉTICA

49. HISTORIA DE LA RESONANCIA
MAGNETICA
Fue descubierto en
1946, en forma
independiente por
Bloch (Stanford) y
por Purcell (Harvard);
hecho que les valió el
premio Nobel de
Física en el año 1952

50. QUE ES RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR ?
§ La resonancia magnética (RMN) es un
fenómeno físico por el cual ciertas partículas
como los electrones y los núcleos atómicos
con un número impar de protones (Z) y/o de
neutrones (N) pueden absorber
selectivamente energía electromagnética de
radiofrecuencia

51. RESONANCIA MAGNÉTICA
§ Resonancia: interaccion entre
campo magnético y radio
frecuencia
§ Magnética: requiere campo
magnético
§ Nuclear: propiedades de los
núcleos atómicos

52. GENERALIDADES DE LARESONANCIA
MAGNÉTICA

53. GENERALIDADES DE LA RESONANCIA
MAGNÉTICA

54. §GRACIAS!!!!!!!