Introducción a la Ingeniería Biomédica

1. UNIVERSIDAD
DE LA SALLE
VICTORIA
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA
BIOMÉDICA
TAC
FLUORANGIOGRAFÍA
ING. JUAN SEBASTIAN HINOJOSA ESTRADA
DISENTES:
MARIANN COMPEÁN MENDOZA
JORGE ALBERTO RUIZ SÁNCHEZ

2. INTRODUCCIÓN
• EL PRESENTE TRABAJO CONSTA DE UNA INVESTIGACIÓN ESTRICTA DE DOS EQUIPOS
OTORGADOS EN LA CLASE DE INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA BIOMÉDICA: TOMOGRAFÍA
AXIAL COMPUTARIZADA Y LA FLUORANGIOGRAFÍA. SE EXPLICA LA HISTORIA, PROPIEDADES,
COSTOS, FUNCIONAMIENTO, ETC. DE CADA UNO DE LOS EQUIPOS MENCIONADOS.

3. TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA
• DEFINICIÓN
• HISTORIA
• PRINCIPIO DEL FUNDAMENTO
• PROPIEDADES FÍSICAS
• MATERIALES
• PARTES DEL EQUIPO
• COSTOS
• ESTADO DEL ARTE
• 3 MARCAS DEL EQUIPO
• FOTOGRAFÍAS

4. TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA (TAC).
• EL TOMÓGRAFO COMPUTADO (TC) ES UN EQUIPO DESTINADO AL DIAGNÓSTICO POR
IMÁGENES, QUE TIENE LA ENORME VIRTUD DE OBTENER IMÁGENES DE SECCIONES
TRANSVERSALES AL EJE DEL CUERPO HUMANO CON GRAN DEFINICIÓN Y DETALLE DE LAS
DISTINTAS ESTRUCTURAS ANATÓMICAS PRESENTES EN DICHAS SECCIONES; ESTAS
IMÁGENES DENOMINADAS TOMOGRAFÍAS AXIALES, PERMITEN AL MÉDICO ESPECIALISTA
REALIZAR UN DIAGNÓSTICO PRECISO Y RÁPIDO DE LAS DISTINTAS PATOLOGÍAS QUE
PRESENTAN LOS PACIENTES.

5. • LOS FUNDAMENTOS MATEMÁTICOS DE LA TAC, FUERON ESTABLECIDOS EN EL AÑO 1917
POR EL MATEMÁTICO AUSTRIACO J. RADON, QUIEN PROBÓ QUE ERA POSIBLE RECONSTRUIR
UN OBJETO BIDIMENSIONAL O TRIDIMENSIONAL, A PARTIR DE UN CONJUNTO DE INFINITAS
PROYECCIONES.
• EN 1963, EL FÍSICO A.M. CORMACK INDICÓ LA UTILIZACIÓN PRÁCTICA DE LOS RESULTADOS
DE RADÓN PARA APLICACIONES EN MEDICINA.
• SU CREADOR Y DESARROLLADOR FUE EL INGENIERO GOODFREY N.HOUNSFIELD
HISTORIA

6. PARTES DEL EQUIPO
• TODOS LOS EQUIPOS DE TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTADA ESTÁN
COMPUESTOS BÁSICAMENTE POR TRES GRANDES MÓDULOS O
BLOQUES, ESTOS SON: EL GANTRY, LA COMPUTADORA Y LA
CONSOLA

7. GANTRY
• EL GANTRY ES EL LUGAR FÍSICO DONDE ES INTRODUCIDO EL PACIENTE
PARA SU EXAMEN. EN ÉL SE ENCUENTRAN, EL TUBO DE RAYOS X, EL
COLIMADOR, LOS DETECTORES, EL DAS Y TODO EL CONJUNTO MECÁNICO
NECESARIO PARA REALIZAR EL MOVIMIENTO ASOCIADO CON LA
EXPLORACIÓN.
• TUBO DE RAYOS X
• COLIMADOR
• DETECTORES
• DAS

8. 1) TUBO DE RAYOS X
EL TUBO DE RAYOS X ES UN RECIPIENTE DE VIDRIO AL VACÍO, RODEADO DE UNA CUBIERTA DE
PLOMO CON UNA PEQUEÑA VENTANA QUE DEJA SALIR LAS RADIACIONES AL EXTERIOR.

9. 2) COLIMADOR
ES UN ELEMENTO QUE ME PERMITE REGULAR EL TAMAÑO Y LA FORMA DEL HAZ DE RAYOS.
AQUÍ ES DONDE SE VARÍA EL ANCHO DEL CORTE TOMOGRÁFICO. ESTE PUEDE VARIAR DE
1 A 10 MM DE ESPESOR.

10. 3) DETECTORES
• LOS DETECTORES RECIBEN LOS RAYOS X TRANSMITIDOS DESPUÉS QUE ATRAVESARON EL
CUERPO DEL PACIENTE Y LOS CONVIERTEN EN UNA SEÑAL ELÉCTRICA.
1. DETECTORES DE GAS XENÓN
2. DETECTORES DE CRISTAL O DE ESTADO SÓLIDO

11. COMPUTADORA
• LA COMPUTADORA, TIENE A SU CARGO EL FUNCIONAMIENTO TOTAL DEL
EQUIPO, EL ALMACENAMIENTO DE LAS IMÁGENES RECONSTRUIDAS Y DE
LOS DATOS PRIMARIOS, CONTIENE EL SOFTWARE DE APLICACIÓN DEL
TOMÓGRAFO Y PRESENTA UNA UNIDAD DE RECONSTRUCCIÓN RÁPIDA
(FRU), ENCARGADA DE REALIZAR LOS PROCESAMIENTOS NECESARIOS
PARA LA RECONSTRUCCIÓN DE LA IMAGEN A PARTIR DE LOS DATOS
RECOLECTADOS POR EL SISTEMA DE DETECCIÓN.

12. CONSOLA
• LA CONSOLA ES EL MÓDULO DONDE SE ENCUENTRA EL TECLADO PARA CONTROLAR LA
OPERACIÓN DEL EQUIPO, EL MONITOR DE TV (DONDE EL OPERADOR OBSERVA LAS
IMÁGENES) Y, EN ALGUNOS CASOS, LA UNIDAD DE DISPLAY ENCARGADA DE LA
CONVERSIÓN DE LA IMAGEN DIGITAL ALMACENADA EN EL DISCO DURO DE LA
COMPUTADORA EN UNA SEÑAL CAPAZ DE SER VISUALIZADA EN EL MONITOR DE TV.

13. PRINCIPIOS DEL FUNDAMENTO
• RECONSTRUCCIÓN DE PROYECCIONES: EL PRINCIPIO BÁSICO DE LA TAC, ES QUE LA
ESTRUCTURA INTERNA DE UN OBJETO PUEDE RECONSTRUIRSE, A PARTIR DE MÚLTIPLES
PROYECCIONES DE ESE OBJETO.
• PRINCIPIO DE HOUNSFIELD: COEFICIENTE DE ATENUACIÓN LINEAL.
• TÉCNICAS DE ADQUISICIÓN: EXISTEN 4 TÉCNICAS DE ADQUISICIÓN DE LOS DATOS, CADA
UNA DE ELLAS, ASOCIADA CON UNA GENERACIÓN DEL DESARROLLO DE ESTA TECNOLOGÍA.
• PRESENTACIÓN DE LA IMAGEN, NÚMEROS TC.

14. RECONSTRUCCION DE PROYECCIONES
• TENEMOS UN CUERPO CONVEXO K, EL CUAL TIENE UNA MASA DE DENSIDAD VARIABLE,
DADA POR UNA FUNCIÓN F(X,Y,Z).

15. PRINCIPIO DE HOUNSFELD
• EL COEFICIENTE DE ATENUACIÓN LINEAL, EXPRESA LA ATENUACIÓN QUE SUFRE UN HAZ DE
RAYOS X, AL ATRAVESAR UNA DETERMINADA LONGITUD DE UNA SUSTANCIA DADA; ESTE
COEFICIENTE ES ESPECÍFICO DE CADA SUSTANCIA O MATERIA.
IOUT = IIN -℮ -(μ·L)
(μ1 + μ2 +… μn )*W=ln (Iin/Iout)

16. ADQUISICIÓN
• 1) PRIMERA GENERACIÓN (TRASLACIÓN/ROTACIÓN, DETECTOR ÚNICO)
• 2) SEGUNDA GENERACIÓN (TRASLACIÓN/ROTACIÓN, MÚLTIPLES DETECTORES)
• 3)TERCERA GENERACIÓN (ROTACIÓN/ROTACIÓN)
• 4) CUARTA GENERACIÓN

17. 1) PRIMERA GENERACIÓN
(TRASLACIÓN/ROTACIÓN, DETECTOR ÚNICO)
• 1. ESTUDIAR LA ATENUACIÓN DE 160 TRAYECTORIAS PARALELAS MEDIANTE LA
TRASLACIÓN DEL TUBO EMISOR Y DEL DETECTOR.
• 2. POSTERIORMENTE GIRAR TODO EL CONJUNTO 1 GRADO.
• 3. REALIZAN NUEVAMENTE LAS OPERACIONES 1 Y 2, HASTA QUE EL CONJUNTO GIRE 180º.

18. 2) SEGUNDA GENERACIÓN
(TRASLACIÓN/ROTACIÓN, MÚLTIPLES
DETECTORES)
• ESTE MODELO UTILIZA UN HAZ DE RAYOS X EN FORMA DE ABANICO CON UN ÁNGULO DE
APERTURA DE 5º APROXIMADAMENTE Y UN CONJUNTO DE DETECTORES CUYO NÚMERO
OSCILA ENTRE 10 Y 30, DISPUESTOS LINEALMENTE FORMANDO UN VECTOR

19. 3)TERCERA GENERACIÓN
(ROTACIÓN/ROTACIÓN)
• SE UTILIZA UN HAZ DE RAYOS X ANCHO, ENTRE 25º Y 35º, QUE CUBRE TODA EL ÁREA DE
EXPLORACIÓN Y UN ARCO DE DETECTORES QUE POSEE UN GRAN NÚMERO DE
ELEMENTOS, GENERALMENTE ENTRE 300 Y 500. AMBOS ELEMENTOS, TUBO Y BANCO DE
DETECTORES REALIZAN UN MOVIMIENTO DE ROTACIÓN DE 360º

20. 4) CUARTA GENERACIÓN
• ROTACIÓN/ESTACIONARIO
UTILIZA UN ANILLO FIJO DE DETECTORES DENTRO DEL CUAL GIRA EL TUBO DE RAYOS X
• ROTACIÓN/NUTACIÓN.
EL TUBO DE RAYOS X GIRA POR FUERA DEL ANILLO Y LOS DETECTORES REALIZAN UN MOVIMIENTO
DE NUTACIÓN (OSCILACIÓN DE PEQUEÑA AMPLITUD DEL EJE DE ROTACIÓN) PARA PERMITIR EL
PASO DEL HAZ DE RAYOS X

21. PRESENTACIÓN DE LA IMAGEN, NÚMEROS TC.
• LOS VALORES NUMÉRICOS DE LA IMAGEN DE TOMOGRAFÍA COMPUTADA, ESTÁN
RELACIONADOS CON LOS COEFICIENTES DE ATENUACIÓN, DEBIDO A QUE LA DISMINUCIÓN
QUE SUFRE EL HAZ DE RAYOS X, AL ATRAVESAR UN OBJETO, DEPENDE DE LOS
COEFICIENTES DE ATENUACIÓN LINEALES LOCALES DEL OBJETO.

22. GENERAL ELECTRICS
DISCOVERY* CT750 HD
• DISCOVERY CT750 HD OFRECE UNA ALTA CALIDAD DE IMAGEN Y MÚLTIPLES FUNCIONES
DE REDUCCIÓN DE DOSIS EN UNA ÚNICA PLATAFORMA. LA TECNOLOGÍA DE REDUCCIÓN DE
DOSIS ASIR* (RECONSTRUCCIÓN ITERATIVA ESTADÍSTICA ADAPTATIVA) PUEDE DISMINUIR
LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE RUIDO DE PÍXELES. EL ALGORITMO DE RECONSTRUCCIÓN DE
ASIR PERMITE REDUCIR EL VALOR DE MA EMPLEADO EN LOS ESTUDIOS DE DIAGNÓSTICO
POR IMAGEN, CON LA CORRESPONDIENTE DISMINUCIÓN DE LA DOSIS REQUERIDA

23. PHILLIPS
BRILLIANCE CT 64-CORTES
• ESTE SISTEMA ESTÁ BASADO EN TECNOLOGÍA ESSENCE, LA CUAL OFRECE CALIDAD DE
IMAGEN, DOSIS MÍNIMA DE RADIACIÓN Y UN MÍNIMO TIEMPO DE RECONSTRUCCIÓN.
• IMÁGENES CARDIACAS CON REDUCCIÓN DE DOSIS HASTA UN 80%, SOFTWARE EN 3D Y
CAPACIDADES DEL PORTAL

24. SIEMENS
SOMATOM DEFINITION FLASH
• EL ÚLTIMO TAC DOBLE FUENTE DE ALTA GAMA QUE LE OFRECE IMÁGENES SIN
PRECEDENTES.

25. FLUORANGIOGRAFÍA
• DEFINICIÓN
• HISTORIA
• PRINCIPIO DEL FUNDAMENTO
• PROPIEDADES FÍSICAS
• MATERIALES
• PARTES DEL EQUIPO
• COSTOS
• ESTADO DEL ARTE
• 3 MARCAS DEL EQUIPO
• FOTOGRAFÍAS

26. DEFINCIÓN “FLUORANGIOGRAFÍA”
• ANGIOGRAFÍA CON FLUORESCEÍNA
• ES UN EXAMEN OCULAR EN EL QUE SE USA UN TINTE Y UNA CÁMARA ESPECIALES PARA
EXAMINAR EL FLUJO SANGUÍNEO EN LA RETINA Y LA COROIDES, LAS DOS CAPAS EN LA
PARTE POSTERIOR DEL OJO.

27. FLUORESCEÍNA

28. Fluoresceína
• Pigmento naranja
• Soluble en agua
AGF (Angiofluoresceingrafía)
Seguimiento fotográfico del
paso de la fluoresceína a
través de la circulación.
Fluoresceína Ligada Fluoresceína Libre

29. ANGIOGRAFÍA
• LA ANGIOGRAFÍA ES UN PROCEDIMIENTO RADIOLÓGICO PARA OBSERVAR LOS VASOS
SANGUÍNEOS DEL CUERPO (ANGIOS).
• LA ANGIOGRAFÍA CONSISTE EN LA VISUALIZACIÓN DE LAS ARTERIAS Y VENAS DEL
CEREBRO Y DE LA MEDULA MEDIANTE SU OPACIFICACION CON UN CONTRASTE IODADO.

30. • EL NEURÓLOGO PORTUGUÉS EGAS MONIZ, GANADOR DEL PREMIO NOBEL EN 1949,
DESARROLLÓ EN 1927 LA ANGIOGRAFÍA POR CONTRASTE RADIOPACO PARA
DIAGNOSTICAR DISTINTOS TRASTORNOS CEREBRALES, DESDE TUMORES HASTA
MALFORMACIONES VASCULARES. SE LE CONSIDERA UNO DE LOS PIONEROS EN ESTE
CAMPO, GRACIAS A LA TÉCNICA DE SELDINGER EN 1953 EL PROCESO SE HIZO MUCHO
MÁS SEGURO, YA QUE DEJÓ DE REQUERIRSE LA PERMANENCIA DE INSTRUMENTAL AFILADO
EN LA LUZ VASCULAR.
HISTORIA

31. PRINCIPIOS DEL
FUNDAMENTO
TÉCNICA DE
SELDINGER EN 1953
• LA TÉCNICA CONSISTE EN LA PUNCIÓN DIRECTA VASCULAR U ORGÁNICA, MEDIANTE UNA
AGUJA (GENERALMENTE CON ESTILETE METÁLICO Y CÁNULA PLÁSTICA) SEGUIDA DE LA
COLOCACIÓN DE UNA GUÍA EN EL INTERIOR DE LA AGUJA, ENTONCES ESTA SE EXTRAE
DEJANDO LA GUÍA DENTRO DEL VASO U ÓRGANO A PUNCIONAR LO QUE DISMINUYE EL
SANGRADO Y AL MISMO TIEMPO FACILITA LA INTRODUCCIÓN DE CATÉTERES RADIOPACOS.
• ESTA TÉCNICA POR LO TANTO HACE POSIBLE LA VISUALIZACIÓN DE VASO O MASAS SIN
NECESIDAD DE ACCESO QUIRÚRGICO.

32. • LOS PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA ANGIOGRAFÍA CON FLUORESCEÍNA SE BASAN EN LA
COMPRENSIÓN DE LA LUMINISCENCIA Y DE LA FLUORESCENCIA.
• EL COLORANTE UTILIZADO ES LA FLUORESCEÍNA SÓDICA. LA FLUORESCEÍNA SÓDICA ES
UN HIDROCARBURO CRISTALINO DE COLOR ROJO ANARANJADO DE BAJO PESO
MOLECULAR.
• ESTE SE DIFUNDE CON RAPIDEZ POR LA MAYORÍA DE LOS FLUIDOS CORPORALES Y A
TRAVÉS DE LA CORIOCAPILAR.
• EL COLORANTE ABSORBE LA LUZ EN EL RANGO AZUL DE LONGITUDES DE ONDA CON UN
PICO ENTRE LOS 465 A 490NM Y EMITE LA LUZ ENTRE LOS 500 Y 600NM.
• PESE A QUE LOS ESPECTROS DE EMISIÓN Y ABSORCIÓN ESTÁN BASTANTE PRÓXIMOS,
SÓLO ES POSIBLE DETECTAR LAS SUSTANCIAS FLUORESCENTES SI SE EMPLEAN LOS
FILTROS DE EXCITACIÓN Y ABSORCIÓN ADECUADOS.

33. TIPOS: CONVENCIONAL - DIGITAL
• ANGIOGRAFÍA CON FLUORESCEÍNA (RETINA)
• ANGIOGRAFIA CORONARIA
• ANGIOGRAFIA DE LA CARÓTIDA
• ANGIOGRAFIA AORTICA – PULMONAR
• ANGIOGRAFIA AORTO - FEMORAL
• ANGIOGRAFIA DE SUBSTRACCION DIGITAL

34. PARTES Y MATERIALES (ELEMENTOS Y
CONSUMIBLES) COVENCIONAL
Generador Tubo de rayos x
Intensificador de
imagen
Mesa de
cateterismo
Cambiador de
placas
Jeringa automática
para inyección de
medio de
contraste
Material para
cateterismo
cardiaco
Medio de
contraste que
pueden ser ionicos
y no ionicos
Inyectores de
medio de
contraste
Jeringas
Cateteres
Guías (de teflón e
hidrofilicas)
Introductor Aguja de punción

35. PARTES Y MATERIALES (ELEMENTOS Y
CONSUMIBLES) DIGITAL
Generador
de rayos X
Un tubo de
rayos X
Intensificador
de rayos X
Detector de
panel plano
Sistema de
Monitoreo
Mesa para
paciente
Monitores
Sistema de
registro de
imágenes

36. DIAGRAMA DEL FUNCIONAMIENTO

37. COSTOS

42. Rejilla antidifusora: Detector de panel plano
Siemens Axiom
42
MARCAS Y PARTES DE EQUIPO

43. Rejilla antidifusora: Detector de panel plano
Philips Allura
43

46. PARA OBTENER LAS IMÁGENES …
… DOS TECNOLOGÍAS SON USADAS:
• INTENSIFICADOR DE IMAGEN
• DETECTOR DE PANEL PLANO
46

48. REFERENCIAS
• PASSARIELLO G (1995). IMÁGENES MEDICAS ADQUISICIÓN ANÁLISIS PROCESAMIENTO INTERPRETACIÓN. VENEZUELA: EDICIONES
DE LA UNIVERSIDAD SIMON BOLÍVAR, VALLE DE SARTENEJAS, BARUTA, EDO. MIRANDA.
• ZARRANZ J. (2000) NEUROLOGÍA. MADRID, ESPAÑA: MMIII ELSEVIER ESPAÑA, S.A.
• SANCHEZ M. (1996) TRATADO DE HEPATOLOGÍA. ESPAÑA: UNIVERSIDAD DE SEVILLA.
• MAGUIRE JI, FEDERMAN JL. INTRAVENOUS FLUORESCEIN ANGIOGRAPHY. IN: TASMAN W, JAEGER EA, EDS. DUANE’S
OPHTHALMOLOGY. 15TH ED. PHILADELPHIA, PA: LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS; 2009:CHAP 44.
• CIARDELLA AP, KAUFMAN SR, YANNUZZI LA. THE USE OF FLUORESCEIN ANGIOGRAPHY IN ACQUIRED MACULAR DISEASES. IN:
TASMAN W, JAEGER EA, EDS. FOUNDATIONS OF CLINICAL OPHTHALMOLOGY. 15TH ED. PHILADELPHIA, PA: LIPPINCOTT
WILLIAMS & WILKINS; 2009:CHAP 113F.
• INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. GENERACIÓN DE RAYOS X Y FORMACIÓN DE IMÁGENES
• S. SPINASANTA, “CT SCAN AND CAT SCAN.”, HTTP://WWW.SPINEUNIVERSE.COM/DISPLAYARTICLE.PHP/ARTICLE246.HTML
• “COMPUTED AXIAL TOMOGRAPHY (CAT) SCAN”, HTTP://WWW.HMC.PSU.EDU/HEALTHINFO/C/CATSCAN.HTM
• 2014 ISOLAB VENTA DE EQUIPOS MEDICOS: OTORRINO, OFTALMOLOGÍA, ÓPTICA Y ORTOPEDIA. RECUPERADO DE:
HTTP://WWW.ISOLAB.CL/