El cuerpo transparente: El cuerpo humano como compleja máquina de ingeniería

El CUERPO HUMANO COMO
COMPLEJA MAQUINA
DE
INGENIERIA
Visión anatómica

EL HOMBRE TRANSPARENTE
Breve panorámica de las actuales tecnologías
sanitarias de diagnóstico por imágenes
Por Andrés Souto

TECNICAS DE DIAGNOSTICO POR IMAGENES

Wilhelm Conrad Röntgen Primera radiografía (1895)

DIAGNÓSTICO por (la) IMAGEN
TRANSMISIÓN
Detector
EMISIÓN
Perturbación
Estímulo
Detector

DIAGNÓSTICO por (la) IMAGEN
Perturbación
o estímulo
Técnica Detector
Rayos X Radiografía (estática)
Radioscopia o
Fluoroscopia (dinámica)
Tomografía Axial
Computarizada (TAC)
Película radiográfica,
sistema digital
Intensificador de
imagen, FD
Detectores de gas o
de estado sólido
Radiación gamma Escintigrafía o
Gammagrafía (SPECT)
Tomografía por Emisión
de Positrones (PET)
Cristal INa +
fotomultiplicador
Detectores INa, otros
Radiofrecuencia Resonancia Magnética
Nuclear (RMN)
Antenas RF
Ultrasonidos Ecografía (US) Cristal piezo-eléctrico

Los Rayos X tienen la peculiaridad de
que pueden atravesar muchos materiales y,
también, los tejidos humanos. No obstante, algunos
los dejan pasar más fácilmente que otros: así por
ejemplo, los rayos X atraviesan mejor el músculo
que el hueso; mejor la grasa que el músculo; mejor
el aire que la grasa… Aprovechando esta
oportunidad se puede hacer visible la estructura
interna del organismo.
El principio de funcionamiento es sencillo:
- una lámpara especial produce los rayos;
- los rayos atraviesan la parte del cuerpo que hay
que explorar, y
- alcanzan una superficie sensible (una placa)
situada al otro lado.
La intensidad de los rayos que llegan a esa
superficie sensible será diferente según el tejido
que atraviesen. En la radiografía tradicional, los
rayos se impresionan en una película que puede
revelarse. Se obtiene entonces un negativo en
blanco y negro que muestra la estructrura del
órgano expuesto a los rayos X.
A menudo, la radiografía facilita el diagnóstico:
fractura, luxación, artrosis, neumonía, bronquitis,
perforación abdominal, etc. Se utiliza también para
diagnosticar el cáncer de mama; permite localizar
cuerpos extraños (perdigones, por ejemplo); puede
descubrir la existencia de cálculos biliares o
renales (siempre que contengan calcio). También
en odontología, las fotografías de rayos X prestan
unos servicios inestimables.

Tubo de Rayos X
FUNDAMENTOS:
Los Rx se producen mediante tubos termoiónicos al vacio, que funcionan a potenciales del orden de Kv a Mv. Una corriente de electrones, a alta
velocidad, emitida por el filamento incandescente del cátodo del tubo, K, choca contra un blanco o placa de metal (anticátodo), montada en la
cara de un ánodo de cobre, A, que emite entonces rayos X. El ánodo se calienta mucho, por lo que suele estar enfriado por agua, Win/Wout, o se
le dá forma de un disco al que se le hace rotar muy rápido, siendo generalmente de wolframio o tungsteno, metales de punto de fusión muy alto.
El haz de Rx sale en perpendicular al haz de electrones. Debido al alto voltaje que necesitan y a su penetrante radiación, los aparatos comerciales,
llevan un fuerte aislamiento y un blindaje de plomo que absorbe los Rx dispersos.
El poder de penetración de los Rx se controla variando el voltaje, Ua, que hay entre los electrodos del tubo catódico; a mayor voltaje, mayor
penetración.

Poder de penetración de los rayos X
La penetración de los Rx también varía según la composición de la sustancia a irradiar,
que absorberá estos rayos dependiendo de alguno de los tres efectos o interacciones con los átomos de esas
substancias, que describiremos a continuación no sin antes reflejar que todos esos efectos dependen en cierta
medida del número de electrones de los átomos del material absorbente, por lo que los elementos de número
atómico alto (como el plomo) absorben mejor los Rx que los elementos de número atómico bajo. En las
radiografías médicas, por ejemplo los Rx atraviesan mas fácilmente la carne (compuesta básicamente por
elementos de número atómico bajo) que los huesos (que contienen elementos de números atómicos mas altos).
Y se ingiere una papilla, que contiene bario, elemento pesado, para hacer el esófago y el estómago opacos a los
Rx, para que destaquen en la radiografía.

Interacción de los Rx con la materia
Efecto fotoeléctrico
En esta interacción atómica un fotón de Rx de poca energía
(aunque de energía superior a la energía de enlace de un
electrón orbital) transfiere toda su energía al electrón y este
resulta expulsado del átomo
• Efecto Compton
En este caso el fotón de Rx de energía media colisiona
elásticamente con un electrón externo de un átomo; parte
de la energía del fotón incipiente se transmite al electrón
arrancado y otra parte da lugar a un nuevo fotón de Rx de
energía mas baja.
• Producción de pares
Cuando un fotón de Rx de gran energía pasa cerca de un
núcleo atómico, puede aniquilarse en el intenso campo
eléctrico existente, dando lugar a la formación de un par
electrón/positrón.
Cómo la energía equivalente a la masa total de un electrón-
positrón es de 1,02 MeV, esta será la energía mínima
necesaria para producir tal pareja.

Exámenes dinámicos
Los rayos X ueden utilizarse para obtener
radiografías dinámicas, también llamadas
radioscopias, en las que la imagen aparece en una
pantalla gracias a un intensificador de imagen. De
esta forma, el médico podrá manipular un órgano,
por ejemplo una articulación, mientras mira la
pantalla; observar la progresión de un líquido por
los intestinos… También podrá aprovecharse de
esta técnica durante una intervención médica: por
ejemplo, con un control radiográfico permanente,
podrá dilatar o bloquear las arterias por medio de
una sonda, inyectar medicamentos, introducir
pequeñas prótesis en las vías biliares si estuvieran
comprimidas por un tumor, etc. También podrá
hacer extracciones de tejidos, dejándose guiar por
la imagen radiográfica de la aguja en el cuerpo.
Para realizar algunas radiografías se utiliza un
producto de contraste (es decir, un líquido que no
deja pasar los rayos X), lo que permite ver mejor las
estructuras huecas. Por ejemplo, para estudiar la
circulación de la sangre, el corazón o el
funcionamiento de los riñones, se utilizan productos
de contraste yodados, que se inyectan en una vena
o en una arteria.

La Tomografía de Rayos X es otro
avance perfeccionado de la radiografía clásica:
permite obtener una imagen de un plano
determinado de un órgano a la profundidad que se
quiera:
-El tubo que produce los rayos X se sitúa por
encima del paciente, en uno de los extremos
(cabeza o pies)
-Mientras que la caja o chasis que contiene la
película se coloca por debajo, en el otro extremo
-Tubo y chasis se desplazan horizontalmente, en
sentido contrario
Todos los puntos situados en el mismo plano
horizontal se verán nítidos; por el contrario, los
demás planos saldrán difusos y poco claros.
La tomografía se utiliza mucho para examinar los
riñones.

Los rayos X son una forma de radiación electromagnética (como una luz), descubierta en 1895 por el físico alemán Wilhelm Conrad Roentgen, que
tienen una gran energía y por ello pueden penetrar a través del cuerpo humano y producir una imagen en una placa de fotografía. En este paso se
modifican las radiaciones y por ello al pasar por estructuras densas como el hueso en la placa aparecerá un tono blanco, si atraviesa estructuras
con aire aparece un tono negro. Entre ambas densidades pueden aparecer diferentes tonos de grises, dependiendo de la densidad de la estructura
atravesada por los haces de rayos X.
De esta forma se producirá una imagen bidimensional de una estructura del cuerpo, con diferentes tonos del negro al blanco separando estructuras
y delimitando tejidos.
Al tener un modelo normal, se pueden comparar las variaciones que aparezcan para extraer datos para el diagnóstico de diferentes enfermedades.
CÓMO SE REALIZA
Se realizará en un lugar apropiado y acondicionado para tener un aparato productor de rayos X, suficientemente aislado mediante estructuras que
no dejen penetrar los rayos-X fuera de ellas, como pueden ser paredes de hormigón gruesas, con plomo.
El aparato de Rx y su posición puede ser muy diferente para realizar una Rx de tórax o de abdomen, o para hacer una Rx de la dentadura.
Un técnico de radiología será el encargado de realizar la exploración, y dependiendo del tipo de placa, estructura, peso del paciente, y otras
variables ajustará el tiempo de exposición y la intensidad de los Rx producidos. El técnico estará cubierto con un delantal de plomo y un contador de
exposición para su propia seguridad.
Suele ser necesario no moverse mientras se realiza una radiografía para evitar, como en una foto, que la radiografía salga movida y se pierda
definición. En caso necesario su médico puede solicitar más de una Rx ó en diferentes posiciones.
PREPARACIÓN DEL PACIENTE PARA UNA RADIOGRAFÍA
•No suele ser preciso estar en ayunas en las radiografías simples, en otros tipos de exploraciones con Rx si suele ser necesario, inclusive
con otras instrucciones previas.
•Es necesario quitarse la ropa de la zona a explorar, también quitarse todo tipo de objetos metálicos (collares, pulseras, relojes, pendientes,
cinturones, etc...).
•Las mujeres deben de informar la médico o al técnico en Rx si está o puede estar embarazada o si tiene puesto un DIU (dispositivo
intrauterino).
PROBLEMAS CON LAS RADIOGRAFÍAS
La realización de una radiografía simple no causa ningún dolor.
La exposición a los Rx es baja, los aparatos actuales utilizan muy baja radiación para producir imágenes.
En todo caso las mujeres embarazadas y los niños son más sensibles a esta exposición y deben tener más cuidados y evitar exploraciones
innecesarias.
TIPOS DE RADIOGRAFÍAS SIMPLES
Pueden realizarse exploraciones de:
•Rx de tórax .Rx de manos
•Rx de abdomen .Rx de cráneo
•Rx de senos paranasales .Rx de extremidades
•Rx de cuello .Rx de huesos
•Rx de boca, dentadura .Rx de articulaciones
•Rx de pelvis .Etc.
•Rx de columna vertebral
RADIOGRAFÍA: ficha resumen

TAC< Fuente: Gráficos explicativos de salud de EL MUNDO >

TOMOGRAFIA AXIAL COMPUTARIZADA
(TAC, CT, “SCANNER”)

La Tomografía
Computarizada (CT) es otro
avance perfeccionado de la radiografía clásica.
Al igual que la radiografía la tomografía utiliza los
rayos X para obtener imágenes del cuerpo humano.
La diferencia radica en que mientras que en la
radiografía el foco emisor permanece quieto en un
punto, en la tomografía los rayos X se mueven en
círculo alrededor del cuerpo. Esto permite tener
muchas vistas diferentes del mismo órgano o de la
misma estructura y, por tanto, proporciona muchos
más detalles. La información captada se lleva a un
computador que interpreta los datos y los presenta
en forma de imagen en un monitor. Reuniendo las
imágenes se puede crear una imagen
trideminsional.
La tomografía puede realizarse con o sin contraste.
Normalmente se utiliza éste, cuando se quiere ver
más claramente el órgano o tejido en particular que
se está estudiando. Por ejemplo, si un vaso
sanguíneo está obstruido, con el contraste el
médico podrá apreciar mejor si la obstrucción
disminuye o es completa.
Aunque el examen por Escáner
-tomodensitometría o tomografía axial
computarizada (TAC)- es el primer tipo de
tomografía que surgió para el estudio del cerebro,
inicialmente y luego, para el cuerpo entero (1975);
hoy en día, existen otras modalidades: helicoidal,
multicorte…

Principios de la CT
Presentación 3 Dimensional

OTROS NOMBRES
•TAC .Scanner
DEFINICIÓN
Es una prueba de diagnóstico radiológica, que se utilizó por primera vez en 1967 gracias a los trabajos del ingeniero inglés Geoffrey Newbold
Hounsfield (premio Nobel de Medicina en 1979), mediante la utilización de rayos X y procesamiento de las imágenes por ordenador. Mediante el
ordenador se reconstruyen los planos atravesados por los rayos X. La imagen se construye midiendo la absorción de rayos X por el tejido
atravesado.
Al procesar las imágenes se pueden ver como cortes tridimensionales en un monitor de televisión o en una radiografía.
Consigue imágenes muy precisa del interior del organismo y de sus diferentes órganos, permitiendo diagnósticos muy precisos.
CÓMO SE REALIZA
El paciente permanece tumbado en una camilla, y esta se desliza dentro del tubo que genera los rayos X, que gira alrededor del paciente (“Gantry”).
No causa dolor ni molestia alguna. Tampoco produce claustrofobia ni ruido como la RMN (resonancia magnética nuclear). El técnico de radiología
permanece en comunicación con el paciente constantemente a través de un sistema de comunicación, indicándole los pasos a seguir.
En algunas ocasiones es necesario el uso de contrastes radiológicos intravenosos u orales para ver la función de determinados órganos. Si se es
alérgico a estos productos, débese advertirlo previamente (aunque lo preguntarán antes de administrárlos). Por ello será necesario firmar un
consentimiento escrito de aceptación de los posibles riesgos.
Se recomienda acudir en ayunas, aunque no es estrictamente necesario. Nos lo indicarán al darnos la cita. Si el estudio es digestivo, procurar no
comer alimentos que produzcan "gases" el día anterior, ni que contengan residuos. Al darnos la cita nos indicarán una lista de alimentos a evitar.
La prueba la realiza un técnico en radiodiagnóstico y posteriormente un médico especialista en radiología es el encargado de interpretar las
imágenes.
CUÁNTO DURA EL ESTUDIO
La duración es variable dependiendo del segmento a estudiar, si hay que administrar contraste, y de la rapidez del equipo. Los nuevos equipos son
cada vez más rápidos, fundamentalmente los TAC helicoidales, que pueden realizar los cortes en escasos minutos. Como máximo suele durar unos
20 - 30 minutos. Tras la exploración se puede realizar una vida normal.
INDICACIONES
Se pueden estudiar prácticamente todas las regiones del cuerpo, desde la cabeza, tórax, abdomen, columna, a la pelvis. Por ello se pueden estudiar
prácticamente todos los sistemas: sistema nervioso, digestivo, respiratorio, ginecológico, urológico, los diferentes sistemas vasculares, las
estructuras del cuello, la columna vertebral, valoración de tumores, etc...
No solo sirve para el diagnóstico por imágenes, sino que también se pueden realizar técnicas intervencionistas, dirigiendo al médico sobre la zona a
abordar: por ejemplo, una punción de un nódulo torácico, drenaje de un absceso, etc...
INCONVENIENTES
Es una prueba que utiliza rayos X, siendo comunes sus peligros e inconvenientes a otras que utilizan dicha radiación. Produce una dosis de
radiación muy superior a la producida por las radiografías simples (aunque dependerá del tipo de estudio realizado).
Por tanto, aunque puede ser usada en niños, debe tener una indicación clara, ya que estos son más sensibles a la radiación.
En las mujeres embarazadas, si se puede es mejor diferir la prueba hasta después del embarazo. Si no es posible se intentará realizarla después de
pasado el primer trimestre (periodo de mayor sensibilidad del feto a las radiaciones), pero si la salud de la madre está en grave peligro y no hay
prueba alternativa se valorará realizarla. En las mujeres en edad fértil y no embarazadas, si el estudio no es urgente, se realizará en los primeros días
tras la regla.
Los contrastes radiológicos pueden producir reacciones alérgicas, desde moderadas a severas, incluso fatales, aunque en todos las centros de
radiodiagnóstico hay material y el personal está entrenado para hacer frente a esta eventualidad.
TAC MÁS HABITUALES
•TAC abdominal .TAC torácico .TAC de órbitas
•TAC craneal .TAC lumbosacro
TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA: ficha resumen

TOMOGRAFIA AXIAL COMPUTARIZADA

TAC Isotrópico de cuerpo entero en
tan solo 33 seg.
40 x 0.625mm; 0.93pitch, 0.5 sec rotation time
1500 mm scan length, 33 sec scan time
120 kV, 300 mAs, 100cc, 4cc/sec
Image courtesy: Carmel Medical Center, Israel

TAC (Tomografía Axial Computarizada)
Colonoscopia Virtual

“El 20% de los pacientes pueden ser examinados con CT
cardiológica, en lugar de ser cateterizados”
TAC (Tomografía Axial Computarizada)

Imágenes en Medicina Nuclear
Desde que se desarrollaron los primeros equipos de obtención de
imágenes por Khul y Edwards en 1964, pueden ahora obtenerse tres
tipos de imágenes en MN:
1. GAMMAGRAFIA planar
2. SPECT
Tomografía computerizada por emisión de fotones
3. PET
Tomografía por emisión de positrones

Principios básicos de la MN
La MN está basada en la utilización de substancias radiactivas
Radiactividad
– El proceso radiactivo en uso tiene como escenario el núcleo atómico
– Es un fenómeno de transformación nuclear espontánea de tal forma que:
Núcleo
inestable
Desintegraciones
nucleares
Núcleo
estable
Emisión de partículas o radiaciones

Desintegración α
• Son núcleos de 2He4 ionizados
• Si un núcleo emite una partícula α se transforma en otro, cuyo
número atómico es 2 unidades menor y cuya masa disminuye en 4
unidades

Desintegración β
• Son electrones originarios en el decaimiento de neutrones del
núcleo atómico de un isótopo radiactivo que se desintegran en un
protón, un electrón y un antineutrino
• Cuando un núcleo emite una partícula β se transforma en otro de número
atómico una unidad superior y con la misma masa
• Otro ej. conocido es el del isótopo C14, de vida media 6.000 años,
procedente del estable C12 , que al tener un exceso de neutrones se
desintegra de esta forma, para convertirse en N14, que sí es estable.

Desintegración β+
• Son positrones originarios en el decaimiento de protones de
núcleos muy inestables de isótopos radiactivos que se desintegran
en un neutrón, un positrón (antipartícula del electrón) y un neutrino
• Es algo así cómo el “negativo fotográfico” de una desintegración β normal o
por contraposición β- aunque no suele ser tan frecuente
• Por ej. el isótopo C11 del estable C12 que teniendo defecto de neutrones se
desintegra de esta forma, para convertirse en B11, que sí es estable, en un
proceso que está determinado por su vida media: 20 minutos.

Desintegración γ
• Son radiaciones electromagnéticas o fotones de alta energía,
similares a los Rx, cuyo orígen puede ser múltiple (ya hemos visto
su aparición al caer un electrón de las capas corticales del átomo,
desde un nível de determinada energía, a otro de energía inferior)
• Aunque en MN (un ej. de esto es el uso del Tc-99m) aparecen en el proceso
en el cual un núcleo excitado vuelve a su estado normal.
• La emisión γ no supone transformación de un núcleo en otro

Principios de la ESCINTIGRAFIA
Trazador
Isótopo
R.Gamma

Dependiendo de la exploración a
realizar, se utilizan distintos
radiofármacos:
– 99mTc Pirofosfato Esqueleto
– 99mTc HMPO Cerebro
– 99mTc MIBI Corazón
– 201Tl Cloruro Corazón
– 99mTc Tc (DMSA) Riñón
– 131I Yoduro sódico Carcinoma de tiroides
– 111In Anticuerpos monoclonales Oncología
Isótopo
Radiactivo
Fármaco
RADIOFÁRMACO

Inyección del radiofármaco al paciente
• El paciente es el
emisor de la radiación
• La gammacámara es el
sistema de detección y
formación de la imagen
Cristal de INa
Filtro axial
“Random” /
Aleatorio Scatter
Protección contra
“scatter” / dispersión

Para realizar imágenes por gammagrafía o
Escintigrafía, hay que introducir en el
cuerpo una sustancia radiactiva que presente una
afinidad particular con el órgano que se quiere
estudiar. Según el órgano que se va a examinar, se
utiliza una u otra sustancia: yodo, talio, galio,
tecnecio, etc. Por ejemplo, para examinar la
glándula tiroides, se inyecta yodo radioactivo; el
yodo será captado por el tiroides. La fijación de la
sustancia en el órgano será más o menos
importante y más o menos homogénea según sea la
afección. Captando la radiación gamma emitida por
las diferentes zonas del órgano y, por lo tanto, los
diferentes niveles de radiactividad, se pueden crear
imágenes que mostrarán nódulos, permitirán
verificar el funcionamiento de la glándula, etc. Con
otras sustancias se puede estudiar de forma
parecida el corazón, los huesos, el intestino, el
cerebro, el hígado…
¿Con qué finalidad? La gammagrafía se utiliza
esencialmente con una finalidad diagnóstica;
permite descubrir infinidad de afecciones de los
órganos y algunos procesos patológicos:
inflamaciones, infecciones, hemorragias, tumores...

Gammagrafía
planar
– No da
información
de la profundidad
– Durante la
adquisición la
gamma-cámara
está fija en
una posición:
Sólo se obtiene
una proyección
Inconveniencias
de la
Gammagrafía
plana:

Gammagrafía planar
– Las imágenes en 2 dimensiones son similares a las obtenidas por rayos X
– Principales aplicaciones: Hueso, riñón, pulmón, rastreo oncológico

Un cabezal vs. Dos cabezales
Gammagrafía planar
•Adquisición secuencial, primero
la vista anterior y después la vista
posterior
•Tiempo de adquisición: 40 min

Un cabezal vs. Dos cabezales
Gammagrafía planar
•Adquisición de las vistas anterior
y posterior simultáneas
•Tiempo de adquisición: 20 min

Cardiología nuclear
Los recientes avances en el instrumental y en
los programas informáticos en medicina nuclear
ofrecen mayor exactitud para la detección, el
diagnóstico y el pronóstico de la enfermedad
arterial coronaria y otras enfermedades cardíacas.
Una de las técnicas más utilizadas es la Imagen
de Perfusión Miocárdica (MPI). Al igual
que las restantes técnicas de cardiología nuclear, la
MPI es de naturaleza primariamente funcional y
proporciona información fisiológica (perfusión
miocárdica y función contráctil ventricular) y
celular-metabólica (viabilidad miocárdica).
Las imagénes se adquieren mediante
Tomografía Computarizada por
Emisión de Fotones Unicos
(SPECT) y se procesan utilizando un
paquete de programas únicos, que permiten una
revisión cardíaca completa e incluyen diversos
métodos de cuantificación.

Fundamentos del SPECT
• La gammacámara va girando y se
obtienen cortes tomográficos
• Se obtienen tantas proyecciones como
ángulos gire la gammacámara
• Principales aplicaciones:
– Estudio de perfusión miocárdica
– Estudio de flujo regional cerebral
– SPECT de hueso

TOMOGRAFIA POR EMISION DE FOTONES: ficha resumen
EQUIPAMIENTO
La Tomografía Computarizada por Emisión de Fotones (SPECT), es el resultado del desarrollo de la cámara de Anger o gammacámara
convencional utilizada en Medicina Nuclear con capacidad de rotar 360º alrededor de una zona u órgano del cuerpo a explorar, obteniéndose
un número variable de imágenes planares (entre 60 y 120) a intervalos fijos entre las mismas.
Toda la información detectada por esta gammacámara rotatoria es recogida por el ordenador, que mediante el adecuado programa informático
permite la reconstrucción de la imagen según los tres ejes espaciales o sea en cortes sagitales, coronales y transversales.
Las imágenes obtenidas por las gammacámaras convencionales son el resultado de la acumulación de la actividad que produce un órgano
con volumen al representarse en una proyección plana, pues bien, la imagen por SPECT es también bidimensional, pero representada en
cortes y en cada uno de los ejes, permitiendo localizar la patología de una forma espacial y a su vez mas precisa. El SPECT contribuye por
tanto a un aumento de la sensibilidad en la detección y permite la localización espacial del lugar donde se inicia el desarrollo de la
enfermedad, así como la posibilidad de cuantificación, parcial o total de los órganos a explorar, permitiendo una valoración funcional de los
mismos.
•EXPLORACIONES DE SPECT MÁS FRECUENTES
La práctica totalidad de los órganos son tributarios de ser explorados con esta técnica, sistema óseo, hígado, bazo, pulmón, tiroides,
etc., si bien el mayor campo de aplicación actual va dirigido a:
Exploración del SNC
•Estudio de imágenes cerebrales (para la detección de alteracciones vasculares cerebrales, siendo posible la visualización del
infarto cerebral agudo inmediatamente después de producirse, episodios de isquemia transitoria, enfermedades
degenerativas, etc.)
•Estudio de la patología cardíaca (eficaz en la detección de los músculos cardíacos dañados –infartados- o con problemas de
irrigación –isquémicos-)
•Detección de anticuerpos monoclonales (moléculas proteínicas diseñadas en laboratorio para reconocer y unirse a
prácticamente cualquier otra proteína, célula, etc.corporal) que vehiculizando al isótopo radioactivo permiten localizar los
distintos focos de una enfermedad.

Gammacámara
IRIXTM
Triple-Detector
Ángulo variable SPECT/PET

La industria combina imagen
metabólica (PET o SPECT) con
imagen anatómica (CT) como mejor
solución para el diagnóstico clínico
PET / CT
SPECT / CT

Functional Diagnostics: Nuclear Medicine
Sistema SPECT-CT

Functional Diagnostics: Nuclear Medicine

PET< Fuente: Gráficos explicativos de salud de EL MUNDO >

La Tomografía por Emisión
de Positrones (PET) capta
imágenes en nuestro cuerpo de la distribución de
un fármaco que contiene Glucosa marcada con
Flúor-18 (FDG), que previamente se ha inyectado al
enfermo por via endovenosa. Gracias a la FDG se
visualiza la actividad celular y pueden detectarse
precozmente lesiones malignas, ya que las células
neoplásicas consumen mas glucosa que las sanas
por estar creciendo. El PET se emplea para conocer
el grado de malignidad y la evolución de ciertos
tumores, valorar el tejido maligno tras el
tratamiento, descubrir lesiones cuando se eleva un
marcador tumoral, evaluar la eficacia de la
quimioterapia…

Aplicaciones de la imagen funcional en
Oncología
La tomografía por emisión de positrones con
flúordesoxiglucosa (FDG), desempeña en la
actualidad un papel importante en el diagnóstico, el
estadiaje y el tratamiento de los tumores. Dado que
la FDG no se metaboliza a través de la vía
glucolítica, se acumula con el transcurso del
tiempo, lo que origina una relación tumor-fondo
cada vez mayor, proporcionando sensibilidad y
especificidad excelentes para detectar lesiones
malignas. En la actualidad, la principal aplicación
de la PET corresponde al cáncer de pulmón, pero se
ha demostrado que también proporciona una
información valiosa en los linfomas, el cáncer de
colon, el melanoma e incluso el cáncer de mama. Se
estan investigando actualmente otras aplicaciones
de la PET, por ejemplo la evaluación de tumores
ginecológicos y la graduación de los tumores
encefálicos

Aniquilación e+- e-
n
e+
e-
g
g
Haciendo uso de la desintegración β+ se utiliza como emisor de positrones un
radiofármaco inyectado tipo fluordesoxiglucosa (C6H11FO5) ó 18F-FDG, cuyo isótopo
el F18 tiene una vida media de unas 2h.

PET - Tomografía por Emisión de Positrones
Resúmen de Principios
Trazador
Isótopo
Positrones Gamma 511 keV
Gamma 511 keV
+ -
Positrones

Esquema de funcionamiento de un PET. Crédito: Wikipedia/GPL

TOMOGRAFIA POR EMISION DE POSITRONES: ficha resumen
EQUIPAMIENTO
En la configuración de un sistema de Tomografía por Emisión de Positrones (PET), deben considerárse cuatro elementos fundamentales,
el ciclotrón, las unidades de procesado químico, la cámara de positrones y el ordenador.
El Ciclotrón, es el instrumento que va a producir los radionúclidos (11C, 13N, 15O y 18F) que luego se utilizarán como trazadores, marcando las
moléculas que van a ser motivo de seguimiento y estudio.
El ciclotrón acelera un haz de los elementos mas ligeros de la naturaleza (como el H, el D o núcleos de He cargados positivamente -partículas
α-), dirigiéndolas contra unas substancias “blanco” específicas (o precursores simples), produciéndose una serie de reacciones nucleares
con lo que se origina un nuevo elemento generalmente radiactivo.
Estos isótopos o radionúclidos presentan unas características especiales, ya que en su desintegración natural, al volver a su estabilidad, (vida
media corta, del orden de minutos) emiten positrones (e+) que al interaccionar con la materia (con los e-) se aniquilan liberándose dos rayos
gamma de 0,511 MeV de energía que parten en direcciones opuestas.
En las Unidades de Procesado Químico se realiza el marcaje de las móleculas complejas con estos radionúclidos fisiológicos; la primera que
se consiguió marcar fue la 18F-DG, con lo que se obtuvo la primera imagen del metabolismo de la glucosa determinándose los distintos
níveles de su metabolismo regional en el cerebro según el grado de actividad neuronal.
El arsenal de moléculas marcadas es en la actualidad enorme y su número se incrementa constantemente.
El “Gantry” o Cámara de Positrones, que es externamente similar al de un CT, es un conjunto de detectores de BGO (germinato de bismuto),
que se situan montados sobre unos anillos de un diámetro suficiente para que pueda introducirse el paciente y que oscila entre 20 y 50 cm,
según que el dispositivo esté diseñado para realizar estudios de cerebro o de cuerpo entero.
Esta cámara, permitirá detectar la radiación gamma emitida por el positrón al interaccionar con la muestra.
Finalmente, todo el sistema va conectado al cuarto componente que es el Ordenador, de gran potencia para poder recoger, almacenar y tratar
toda esa enorme información que le llega.
•EXPLORACIONES DE PET MÁS FRECUENTES
Con esos radionúclidos fisiológicos unidos a sustratos metabólicos o moléculas de importancia biológica, se posibilita el efectuar
medidas de flujo sanguíneo, de la utilización de ácidos grasos, del transporte de aminoácidos, del estudio del metabolismo de la
glucosa, etc. En detalle:
.El SNC es el que mas se ha beneficiado hasta el momento de esta tecnología (con la detección de áreas dañadas por infarto,
tumores o alteraciones nurológicas desencadenantes de deficiencias mentales)
•En pacientes con lesiones, daños o tumores cerebrales se ha demostrado muy eficaz ya que la disminución del metabolismo
de la glucosa identifica estas anomalías que por otra parte suelen aparecer normales en el CT. La disminución del metabolismo
de la glucosa y oxígeno en el cerebro, permite establecer el grado de gravedad de una demencia; o diferenciar por ej. la
enfermedad de Alzheimer de otras enfermedades cerebrovasculares.
•En estudios cardíacos se ha utilizado para realizar mediciones de la función miocárdica global y regional, del flujo sanguíneo
y del consumo de oxígeno así como mediciones de su metabolismo ya que la mayoría de las investigaciones se han dirigido al
estudio de la enfermedad coronaria, la isquemia y las miocardiopatías, puesto que permite saber si después de un IAM se ha
restablecido el flujo sanguíneo coronario y si ademas, se ha normalizado también el metabolismo del miocardio y por tanto su
capacidad contráctil.
•Nuevas investigaciones dirigidas a estudios de pulmón y del cáncer, abren perspectivas al mejor conocimiento del
metabolismo pulmonar y del diagnóstico y tratamiento del cáncer.

Functional Diagnostics: Positron Emission
Tomography

RMN< Fuente: Gráficos explicativos de salud de EL MUNDO >

Panorama 1T: Un equipo muy especial

ACHIEVA 3,0T
• Fácil de usar como un 1,5T
• Avanzado como un 3,0T
PANORAMA 1,0T
• El único abierto de alto campo
con imagen de alto campo
MR (Resonancia Magnética)

El diagnóstico por imagen con Resonancia
Magnética Nuclear (RMN) se empezó a
utilizar en medicina hacia 1980. Se basa en la
resonancia magnética nuclear, fenómeno descubierto
en 1946. En este caso, se juega con las propiedades
magnéticas de la materia. Los tejidos corporales ricos
en agua contienen partículas, protones, que llevan
una carga eléctrica positiva. En primer lugar, el
cuerpo es sometido a un potente campo magnético y,
después, es expuesto a una onda de radio.
Cuando se interrumpe la onda de radio, los protones
emiten una onda de resonancia, que es recogida y
analizada por un ordenador. Esto permite formar
imágenes en una pantalla que pueden ser
reproducidas en un soporte. Las imágenes distinguen
los diferentes órganos y tejidos de forma muy precisa
y con gran nitidez.
Las imágenes obtenidas, especialmente las del
cerebro, son secciones más finas que las que
proporciona el escáner de la CT.
La resonancia magnética permite cortes en todos los
planos (vertical, horizontal, oblicuo).
No suele ser necesaria la utilización de productos de
contraste, excepto para ciertos exámenes de venas y
arterias y de circulación. Algunas pruebas que con el
escáner de la CT, necesitan la inyección de un
producto de contraste (médula espinal, cerebro…),
pueden realizarse sin ellos. También pueden
explorarse órganos en movimiento. Por otra parte, se
han desarrollado técnicas de resonancia magnética
que permiten visualizar la actividad cerebral…

Patient
table
Panorámica del sistema
RF shield
RF coil
RF coil RF transmitter
RF receiver
magnet
magnet
cooling
gradient coils
gradient coils
X-gradient
Y-gradient
Z-gradient
computer

RESONANCIA NUCLEAR MAGNÉTICA: ficha resumen
CONCEPCION
El fénomeno de la RMN fue descubierto simultaneamente por dos físicos, Bloch y Purcell en 1946 y está basado en la espectroscopía por
resonancia magnética nuclear que desde hace tiempo constituye un método sólidamente establecido de análisis químico.
Determinados núcleos atómicos manifiestan propiedades magnéticas; siendo el principal de ellos el núcleo de H (o protón) de enorme abundancia
en los seres vivos, aunque otros elementos como el Ph, el Na y el C también las poseen. Cuándo estos núcleos se someten a la acción de un
campo magnético, se comportan como pequeños imanes de tal modo que sus ejes se orientan y empiezan a girar en la dirección que impone el
campo; en estas condicciones, si se envia una onda de radio de la misma frecuencia a la que están girando, estos núcleos absorben su energía,
con lo que decimos entonces que han entrado en resonancia y que se han excitado. Al cabo de un tiempo muy corto (del orden de msegs.) los
núcleos se relajan, devolviendo la energía absorbida y emitiendo unas ondas o señales de relajación; estas señales, pueden recogerse mediante
unas antenas receptoras y a partir de ellas se puede formar una imagen.
Las características de las señales de relajación dependen de muchos factores, entre otros de la densidad de núcleos (generalmente protones) y
de la estructura molecular de la que forman parte (agua o lípidos). Esto significa que la imagen RMN contiene información sobre la estructura
bioquímica de los tejidos, principalmente de las partes blandas; el tejido adiposo, con gran riqueza de lípidos, produce generalmente una imagen
hiperintensa (“blanca”) mientras que por el contrario, el agua, el calcio y el aire dan una imagen hipointensa.
EQUIPAMIENTO
El sistema de adquisición de imágenes tomográficas por Resonancia Magnéica Nuclear (RMN), debido en gran parte a los trabajos del físico suizo
Richard R. Ernst (premio Nobel de Química en 1991), está constituido por tres elementos principales: el imán, las bobinas y el ordenador asociado.
El Imán produce el campo magnético bajo cuya influencia ocurre el fénomeno de la RMN.
Pueden distinguirse tres tipos de imánes: resistivos, permanentes y superconductivos.
El imán resistivo o disipativo, es un electroimán que genera un campo electromagnético, al paso de la corriente eléctrica por un
conductor de cobre que opone una resistencia eléctrica; necesitándose de un sistema de refrigeración a base de agua para disipar
el calor producido. La intensidad máxima de campo que puede obtenerse es de 0,3 Teslas (el campo magnético terrestre es de 1
Gauss o aproximadamente 100 x 10-6 Teslas).
El imán permanente está compuesto por materiales (aleacciones de Co y tierras raras) que tienen la propiedad de magnetización
alta y no requieren por lo tanto de consumo eléctrico; su inconveniente, son las grandes dimensiones y elevado peso.
Finalmente el imán superconductivo se basa en la propiedad de determinadas aleaciones de no presentar resistencia al paso de la
corriente eléctrica a temperaturas extremadamente bajas, pudiendo crear así un campo de intensidad mucho mayor que los
anteriores; como las temperaturas a lo que esto sucede, están próximas al cero absoluto, se requieren líquidos criogénicos (Ni y
He) para mantener el imán en estas condiciones.
El efecto de campos magnéticos tan intensos, puede extenderse por fuera del recinto del imán por lo que toda la instalación obliga a una rigurosa
instalación; por el mismo motivo los pacientes con marcapasos o clips vasculares ferromagnéticos no pueden ser explorados a causa del riesgo
de parada cardíaca o de desplazamiento, respectivamente.
Las Bobinas o Antenas estan encargadas de enviar la onda de RF y posteriormente recoger la señal emanada por el paciente para producir la
imagen.
Otro tipo de bobinas origina los gradientes del campo magnético, es decir, las variaciones de la intensidad del campo que permitan, al realizar la
exploración, definir los planos de corte tomográfico.
Circuitería adicional requerida para todo esto son los generadores de radiofrecuencia y de gradientes.
El Ordenador, controlando también las unidades dedicadas a la modulación de gradientes y a las secuencias de pulsos, se encarga de la
adquisición del estudio (almacenamiento y proceso de datos, reconstrucción de la imagen, etc.).

RESONANCIA NUCLEAR MAGNÉTICA
DEFINICIÓN
La Resonancia Magnética Nuclear (RMN), o “Magnetic Resonance Imaging (MRI)” en inglés, es una exploración radiológica que nace a
principio de los años 80 y es una técnica que permite obtener imágenes del organismo de forma incruenta (no invasiva) sin emitir radiación
ionizante y en cualquier plano del espacio.
Posee la capacidad de diferenciar mejor que cualquier otra prueba de radiología las distintas estructuras anatómicas. Pueden añadirse
contrastes paramagnéticos como el gadolinio para delimitar aún mas las estructuras y partes del cuerpo.
La obtención de las imágenes se consigue mediante la estimulación del organismo a la acción de un campo electromagnético con imanes que
van desde los antiguos de 0,3 Teslas o de campo bajo, pasando por los actuales de 1,5 Teslas (equivalente a 15 mil veces el campo magnético
de la Tierra) hasta los mas modernos de 3 Teslas (campo alto). Este imán atrae a los protones que están contenidos en los átomos de los
tejidos, que se alinearán con el campo magnético.
Cuando se interrumpe el pulso, los protones vuelven a su posición original de relajación, liberando energía y emitiendo señales de radio que
son captadas por unas antenas o bobinas receptoras y analizadas por un ordenador que las transformará en imágenes (cada tejido produce
una señal diferente).
En la Resonancia Magnética las imágenes se realizan mediante cortes en tres planos: axial, coronal y sagital, sin necesidad de que el paciente
cambie su posición. Las resonancias magnéticas atraviesan los huesos por ello se pueden ver muy bien los tejidos blandos.
CÓMO SE REALIZA UNA RMN
El aparato de RMN estará en un lugar que está aislado de todo tipo de campos magnéticos exteriores.
El paciente permanece tumbado en una camilla, y esta se desliza dentro del tubo que genera los campos magnéticos. El aparato genera
campos magnéticos alrededor del paciente y emite ondas de radio que se dirigen a los tejidos a estudiar. Pero es incruento y no invasivo para
el paciente.
Cada "corte" precisará de 2 a 15 minutos, por ello se puede tardar en esta exploración entre 30 y 60 minutos.
PREPARACIÓN DEL PACIENTE PARA EL ESTUDIO
•Suele indicarse una dieta de 6 horas antes de la exploración.
•Debe ser firmado un consentimiento escrito de aceptación de riesgos
•No debe de llevarse objetos metálicos (anillos, collares, pendientes, etc...) en ninguna parte del cuerpo, inclusive aparatos dentales
móviles.
•Debe permanecer quieto durante la exploración.
PROBLEMAS DURANTE LA RMN
No produce dolor. Las ondas magnéticas no producen daños.
El problema principal es la claustrofobia (sentimiento de estar encerrado), tanto por estar en un tubo cerrado como por que la
máquina produce mucho ruido.
La camilla puede estar fría, y dura, puede ser necesario una pequeña almohada.
No se debe realizar RMN en mujeres embarazadas, ni en personas que tengan un marcapasos implantado.
•EXPLORACIONES DE RMN MÁS FRECUENTES
•RMN de tórax
•RMN abdominal
•RMN de corazón
•RMN craneal
•RMN lumbosacra
•RMN de columna vertebral

INDICACIONES
Sus indicaciones son muy variadas, dada la gran riqueza de imágenes que produce. Si se combina con la técnica del TAC
(scanner), puede estudiarse prácticamente cualquier órgano. En general sus indicaciones son:
•Afectación del SNC: proporciona mayor resolución que la TAC, en especial en afectación de la sustancia blanca, fosa
posterior y tronco del encéfalo. Se usa para el estudio de estas estructuras afectadas por tumores, trombosis venosas,
placas de desmielinización (esclerosis múltiple), infartos cerebrales, etc...
•Afectación de la médula espinal.
•Tumorales: alteraciones tumorales de cualquier tipo y en cualquier órgano Cardiovasculares: se puede estudiar el
corazón así como su circulación, las arterias, incluyendo la aorta y las diferentes venas.
•Otorrinolaringología: enfermedades de oídos, senos, boca y garganta Sistema musculoesquelético: Es muy útil para el
diagnóstico de lesiones musculares, articulares y ligamentosas.
CÓMO SE REALIZA LA EXPLORACIÓN
Habitualmente se desviste al paciente y se le coloca una bata para la exploración. Deberá desprenderse de todo objeto metálico
que lleve puesto.
El paciente estará tumbado en una camilla que se mueve hacia delante y hacia atrás. El tubo de la RMN tiene una apertura
cilíndrica en su centro que es donde quedará introducido el paciente. Algunos modelos son abiertos para evitar la claustrofobia.
Según la potencia del aparato la exploración durará desde unos minutos hasta unos 30-45 mn.
Durante la misma, se oye un ruido intenso en forma de pulsos, que son producidos por el campo magnético. Se atenúa este ruido
mediante unos cascos protectores.
Los principales problemas que pueden producirse son la claustrofobia y que el ruido resulte inaguantable.
Es importante que el paciente esté completamente quieto para obtener buenas imágenes.
En algunas exploraciones se necesitará inyectarle un contraste en una vena durante la exploración.
En niños pequeños, puede ser necesario usar sedación para que esté quieto durante la exploración. Esta sedación puede
administrarse por boca o mediante inyección.
En los casos en que sea necesario el uso de contraste endovenoso o sedación se le pedirá que firme una hoja de consentimiento
informado.
Una vez finalizada la exploración puede hacerse una vida normal, sin que existan efectos secundarios.
¿QUÉ PREPARACIÓN ES NECESARIA?
En general no es necesaria preparación alguna, pudiendo tomar su mediación habitual previa a la RMN. Si es preciso que esté en
ayunas se lo comunicarán al darle la citación.
Conviene que antes de realizarla realice sus necesidades fisiológicas para no tener ganas durante la prueba.
Si el paciente tiene historia previa de reacciones alérgicas o enfermedades graves, o sea portador de alguna prótesis u otro
objeto metálico debe comunicarlo previamente a la prueba.

VENTAJAS E INCONVENIENTES
VENTAJAS:
•Es muy segura ya que no produce radiación ionizante.
•No es invasiva para el paciente.
•No hay dolor ni necesidad de punciones.
•Tiene una gran capacidad de resolución, generando muy buenas imágenes de los diferentes órganos y tejidos que con otras
técnicas diagnósticas no eran tan completas.
INCONVENIENTES:
•Puede producir claustrofobia.
•El ruido intenso puede llegar a ser muy molesto.
•Es relativamente cara respecto a otras técnicas de radiodiagnóstico.
•En algunos casos puede ser necesario inyectar contraste.
¿Quién no puede realizarse esta técnica?
Actualmente la única contraindicación absoluta son los pacientes portadores de marcapasos cardíacos.
Si usted es portador de algún tipo de implante metálico o prótesis en algún tejido u órgano (por ejemplo, clips en vasos
cerebrales, stent coronarios, prótesis en rodilla o cadera, válvulas metálicas cardiacas, etc...) debe consultarlo previamente
a la prueba por si no se pudiera realizar, pero casi todos estos implantes son de materiales no imantables que permiten
realizarla.
Un caso especial es el embarazo. Habitualmente se intenta diferir la resonancia hasta que finalice, pero si es necesario se
hará partir del primer trimestre.
Durante el primer trimestre no se realiza, a no ser que sea estrictamente necesario para preservar la salud de la madre, sin
que se haya demostrado que existe un riesgo aumentado de malformaciones o de abortos.

Functional Diagnostics: Magnetic
Resonance

La resonancia magnética funcional
La imagen de resonancia magnética
funcional (fRM) es una técnica de utilidad
comprobada en las investigaciones
neurocientíficas. Desde su introducción, ha
despertado interés la posibilidad de aplicarla para
el diagnóstico clínico y el control de los pacientes
con alteraciones funcionales debidas a procesos
patológicos encefálicos.
La resonancia magnética con
contraste de fase
En los niños con cardiopatía congénita, la
cuantificación de la comunicación entre la
circulación sistémica y la pulmonar es importante
para evaluar al paciente. La RMN puede
proporcionar imágenes anatómicas que muestran la
morfología de la cardiopatía congénita, mientras
que la resonancia magnética con
contraste de fase (CF-RM) ofrece
información cuantitativa sobre posibles cambios
hemodinámicos (con estimación directa de la
relación entre los flujos pulmonar y aórtico, Qp/Qs,
valorando así las comunicaciones intracardíacas)

La Ecografía empleada en medicina
desde los años 50, utiliza ultrasonidos. El aparato
envia un haz de ultrasonidos hacia la zona que se va
a examinar. Los ultrasonidos atraviesan los
órganos, pero son reflejados cuando encuentran
una modificación de la densidad de los tejidos
(transición grasa/músculo, músculo/esqueleto, etc.).
El aparato recoge las ondas reflejadas (el eco), las
analiza y la parte del cuerpo observada aparece en
una pantalla. Lo que mas se conoce de la ecografía
es que se utiliza en los embarazos; sin embargo,
esta técnica tiene otras aplicaciones y permite
estudiar muchos órganos: vesícula biliar, hígado,
bazo, páncreas, riñones, corazón, venas y arterias,
mamas, articulaciones.
Cuesta poco y, a menudo, es la primera técnica de
diagnóstico por imagen que se aplica a los
pacientes. Da muy buenos resultados, por ejemplo
en aquellos casos en que se sospecha la existencia
de cirrosis del hígado, cálculos, ciertos tumores,
rupturas de tendones y para ver el corazón.
En ciertas pruebas, se utiliza una sonda por vía
interna; se introduce por la vagina, el recto o el
esófago.
La ecografía puede utilizarse en combinación con
otra técnica, el examen Doppler. Se habla entonces
de una eco Doppler, muy útil para examinar
estructuras que se mueven: venas y arterias con el
flujo sanguíneo. Incluso se puede ver en la pantalla
la dirección del flujo sanguíneo…

FÍSICA DE LOS ULTRASONIDOS
• ¿Qué son los ultrasonidos?
– Son sonidos de una frecuencia superior al rango auditivo, comprendido éste entre 20 y
20.000 Hz
• Rango de los ultrasonidos
– Las frecuencias de trabajo de los equipos médicos de ecografía están muy por encima de
este rango, a saber entre 1 y 30 MHz

FÍSICA DE LOS ULTRASONIDOS
• ¿Qué es el sonido?
– El sonido es el fenómeno de propagación de energía mecánica, por medio de
ondas de presión, en un medio material
• Energía mecánica
– el sonido consiste en una vibración de las partículas del aire
– la vibración de las partículas produce energía, que se transmite de una a otra
– la energía se propaga
• Onda de presión
– una onda es la propagación de una perturbación,
en un medio, a una determinada velocidad
• la perturbación se transmite en todas direcciones a
una velocidad, que depende del tipo de medio
• Medio material
– para que se produzca sonido es necesario que existan partículas
– el medio puede ser sólido, líquido o gaseoso

• Particularidades de las perturbaciones ultrasónicas (I)
– La perturbación se consigue alterando el medio. En el caso de la Ecografía, por medio de
un cristal especial que se deforma mecánicamente, vibrando en el rango de los
ultrasonidos, al aplicarle una corriente eléctrica.
El efecto en que se basa esta vibración es en el llamado efecto piezoeléctrico que es
reversible (directo e inverso)

• Particularidades de las perturbaciones ultrasónicas (II)
– el ultrasonido se enfoca en una determinada dirección
– Las ondas ultrasónicas que genera se caracterizan cómo las de cualquier otro sonido por
sus componentes de compresión y rarefracción, que determinan la longitud de onda (λ).
Esta está ligada con la velocidad de propagación en el medio (ν) por la expresión ν = f λ,
en la que (f = 1/T) es la frecuencia o número de vibraciones por segundo.

• Frecuencia, resolución, penetración de los U.S. médicos
– la resolución de la imagen
depende de la longitud de onda
pues está limitada por ella
(a menor longitud de
onda, mayor resolución).
– la penetración es mayor cuanto
menor sea la frecuencia, pues la
atenuación acústica se incrementa
con la frecuencia, ademas de con
la distancia.
– A mayor frecuencia, mayor resolución, menor penetración
2,5 Mhz 3,5 Mhz 5 Mhz

• Medios materiales en el cuerpo humano
– los gases (aire) absorben radicalmente
los ultrasonidos
– los líquidos actúan como ventanas
acústicas
– los sólidos son buenos conductores
de los ultrasonidos
Velocidad de propagación en los diversos tejidos corporales (m/sg)
– grasa………..1460
– agua………...1480
– <promedio> 1540…….velocidad media
– hígado………1555
– sangre………1560
– riñón………...1565
– músculo…….1600
– hueso……….4080

– Longitud de onda
– Frecuencia
– Velocidad de propagación
en el medio
– Amplitud o atenuación
– Potencia o energía acústica
– Impedancia característica
• Otras magnitudes físicas de los ultrasonidos
La forma mas común de formación de imágenes por ultrasonidos es por reflexión o modo
de eco pulsado, al estilo del radar. Se dirige una corta ráfaga de energía acústica hacia el
cuerpo y la energía reflejada –proporcional al cuadrado de la amplitud de la onda- se
recibe un poco mas tarde. Los diferentes tejidos corporales reflejan particularmente tal
energía, dependiendo de su impedancia característica (Z). Esta está definida por la
expresión Z = ρ v, en la que (ρ) es la densidad del tejido siendo (v) la velocidad del medio.
Conforme el pulso ultrasónico pasa de un tejido a otro, una porción de él es reflejada y
otra continúa o se dispersa; así por ejemplo, cuando tal pulso cruza los límites entre tejido
muscular y sangre sólo cerca del 0,1% de la energía acústica se refleja. Este eco es
precisamente el que se utiliza para crear la imagen de esa primera estructura o interfase
sangre-músculo; el resto del pulso cruza la interfase y continua su propagación por el
cuerpo para formar imágenes de estructuras mas internas.

Modos de imágenes ultrasónicas
MODO A

MODO B

SONDA ELECTRONICA

Transductores
“Phased array”

Transmisión y formación del haz

MODO M

CONVERSION DIGITAL DEL BARRIDO

MODO 2D

MODO 3D

MODO 4D

DOPPLER ESPECTRAL

MODO DOPPLER

MODO DOPPLER COLOR
Arteria carótidea

Válvulas Mitral, Tricúspide y Pulmonar
MODO DOPPLER COLOR 3D

Imagen funcional con ultrasonidos
Los recientes avances en la imagen ultrasónica están cambiando el
concepto de que la ecografía sólo es útil para estudiar la anatomía y
la morfología. La imagen funcional se está haciendo posible gracias
al aumento de la potencia de los actuales ordenadores, que también
aportan mejoras en la calidad de la imagen, dada su capacidad para
adquirir datos volumétricos. Otro factor que contribuye a una mayor
utilización es el perfecionamiento de las sustancias de contraste.

OTROS NOMBRES
•Ultrasonidos
•Exploración de ecografía
•Exploración por ultrasonidos
DEFINICIÓN
La Ecografía es una técnica de diagnóstico médico, en la que las imágenes se forman por el uso de ultrasonidos. Los ultrasonidos, al
atravesar las diferentes estructuras devuelven "ecos" de diferentes amplitudes según sean los órganos atravesados, generando imágenes
que permiten analizar su tamaño, forma, contenido, función, etc...
UTILIDADES DE LA ECOGRAFÍA
Se utiliza para el diagnóstico y control de múltiples enfermedades o situaciones especiales:
•control del embarazo,
•ecografía abdominal,
•ecocardiografía,
•ecografía ginecológica y urológica,
•ecografía de las extremidades,
•ecografía ocular,
•ecografía de las arterias del cuello, etc...
También se usa como guía para drenar abscesos (colecciones líquidas en órganos internos) o para realizar biopsias. Sólo la presencia de
hueso, aire u obesidad extrema interfieren con su uso adecuado.
La ecografía doppler es un tipo especial de ecografía, que añade la posibilidad de valorar el movimiento de la sangre, por lo que se utiliza
para estudiar arterias, venas y la vascularización de los órganos.
PREPARACIÓN, MOLESTIAS Y PELIGROS DE LA ECOGRAFÍA
La ecografía es indolora, y no presenta peligro alguno, incluso durante el embarazo y la infancia. Puede repetirse las veces necesarias sin
suponer peligro para la salud.
La preparación previa que precisa se la indicarán días antes, pero varía mucho según la zona a estudiar. Por ejemplo, en la ecografía de las
extremidades no se precisa de preparación previa, mientras que en la abdominal tendrá que acudir en ayunas y con la vejiga llena si es
posible. Es aconsejable llevar ropa cómoda.
TÉCNICA DE REALIZACIÓN
La técnica consiste en colocar un transductor o sonda que genera los ecos sobre la piel (con un gel acuoso de interfase), y se visualizan las
imágenes en un monitor. Estas imágenes se registran para su estudio posterior, y para que quede constancia de los hallazgos. En el estudio
ginecológico o prostático, la sonda se introducirá por el ano o la vagina para el correcto estudio de estos órganos.
ECOGRAFÍA: ficha resumen

Imagen funcional
De la anatomía a la imagen molecular
Se han producido durante los últimos años avances impresionantes en la utilización de las tecnologías de
diagnóstico por imagen para la valoración no invasiva de la gravedad y la extensión de los procesos
patológicos. La información morfológica se complementa con la relativa al metabolismo, la perfusión, la
función encefálica y la caracterización de las estructuras de la superficie celular. Esto significa que,
aparte de la información diagnóstica, la imagen funcional proporciona actualmente parámetros de
pronóstico que afectan al tratamiento clínico de los pacientes, además de ofrecer un medio para
seleccionar estrategias terapeúticas con buena relación costo-eficacia.

• Si el proceso patológico
podemos detectarlo aquí,
• Puede que nunca
aparezca aquí…
o aquí

El futuro de la imagen médica
La imagen molecular pretende detectar y
tratar enfermedades, como el cáncer, la
enfermedad cardiovascular y el
Alzheimer, a nivel molecular tratándolas
antes de que ocurran. Esto también implica
el diseño del tratamiento adecuado a la
genética de la persona afectada.
Los fabricantes de tecnología sanitaria
están investigando ya activamente en este
campo.
Nuevos desarrollos:
Imagen Molecular

ANATOMIA
HUMANA
Ejemplos
< Fuente: Tomografías anatómicas dinámicas de PHILIPS Sistemas Médicos >

El cuerpo transparente: El cuerpo humano como compleja máquina de ingeniería

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to El cuerpo transparente: El cuerpo humano como compleja máquina de ingeniería

Similar to El cuerpo transparente: El cuerpo humano como compleja máquina de ingeniería (20)

More from Universidad Popular Carmen de Michelena

More from Universidad Popular Carmen de Michelena (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

El cuerpo transparente: El cuerpo humano como compleja máquina de ingeniería