giovedì 30 novembre 2017

T14. Gammacàmara.

1. El colimador. ¿De qué material es? ¿Por qué? ¿Hay alguna relación entre el grosor de los septos y la energía de la radiación? ¿Por qué? ¿Con qué se correlaciona el tamaño de los huecos entre septos (área y profundidad)? ¿Por qué es importante, qué ocurriría si no estuviese?

El colimador es de plomo porque es capaz de absorber los rayos de alta energía y así deja pasar los que vienen en dirección tangencial al plano.
En relación al grosor de los septos, cuanto más grueso sea este menos energía pasará, debido a que cuanto más plomo haya, menos fotones atraviesan el colimador.
El tamaño de los huecos se puede relacionar con la sensibilidad y la resolución. Es decir, que cuando se aumenta el área del hueco, disminuye la resolución y mejora la sensibilidad, y al revés.
Si no estuviera el colimador, no sabríamos de dónde provienen los fotones y la imagen no estaría bien definida. En consecuencia, no seríamos capaces de discriminar la localización del radiofármaco.

2. El centelleador. ¿De qué materiales puede ser? ¿Hay alguno típco (ventajas/inconvenientes)? ¿Hay alguna relación entre el grosor del centelleador y la resolución de la imagen? ¿Y con la sensibilidad?

Es un componente que transforma un fotón de alta energía (rayos gamma) en fotones de menor energía (rango visible). El material más común es el NaI(Tl), yoduro de sodio dopado con talio.

Ventajas:
  • Alta eficiencia generación luz (12%)
  • Energía excitación y desexcitación: 410 nm=3eV
Desventajas
  • Frágil
  • Sensible a la temperatura
  • Higroscópico
Si el cristal es estrecho, la dispersión luz generada es menor, por eso, tenemos mejor resolución espacial. En cambio, al tener menos material para frenar los fotones, tenemos peor eficiencia de detección, es decir, que se pierde sensibilidad y viceversa.

3. El acoplador óptico. ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿De qué está hecho? ¿Cuál es su principal característica de diseño? etc.

El acoplador óptico sirve para canalizar los fotones generados por el cristal centelleador hacia el cátodo del fotomultiplicador; es una especie de gel transparente que hace que no se dispersen los fotones cambiando su dirección por el cambio de medio. Es de grasa o de silicona y su característica de diseño es un índice de refracción parecido del medio del que proviene y al que se direcciona, en este caso, el cristal tiene un índice de refracción alto por lo que el optoacoplador también lo tendrá. Lo fundamental es evitar cambios muy grandes, es decir, que no haya aire.

4. Los tubos fotomultiplicadores. ¿A nivel de diagrama de bloque (entradas/ salidas) qué hace? ¿Necesita almentación? ¿Que tamaño tienen (aprox.)? ¿Cuántos hay? ¿Cómo se relacionan con la resolución? ¿Por qué no se ponen más?

Sí que necesita alimentación, lo hace mediante una pila. Tienen un diámetro de 5-7 cm y su sección suele ser circular o hexagonal. Además un cabezal suele contener desde 40 hasta 100 tubos. El problema de la baja resolución se soluciona mediante la lógica de Anger. No se pueden poner muchos más fotomultiplicadores por el diseño, ya que tiene que tener un espacio suficiente.

5. La lógica Anger. ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿Que limitaría la resolución en caso de no utilizarla? ¿Cómo se implementa?

Es un procedimiento matemático que sirve para mejorar la resolución de imagen de los fotomultiplicadores. En caso de no utilizarla, el tamaño de los fotomultiplicadores y con ello la cantidad de los mismos, limitaría la resolución.
Se suman todas las señales eléctricas que serán dependientes de la fuente de radiación del eje x y del eje y. Se hace una media ponderada y se obtiene el punto (x,y) que se aproxima al punto en el que inicialmente ha impactado el rayo gamma en el centellador.

6. Análisis de energía. ¿Qué elemento del sistema es sensible a la energía? Por cierto, ¿la energía de qué? ¿Qué utilidad tiene medir esa energía? ¿Contribuye a la imagen de alguna manera?


El sistema sensible a la energía en la gammacámara es el cristal centelleador debido a qué más energía incidente tenga, mayor número de fotones visibles genera. Nos referimos a la energía del fotón gamma incidente. Esto nos permite generar la imagen que refleja la emisión del radioisótopo dentro del organismo.

7. Otras cuestiones ¿Cuánto se tarda en obtener una imagen? ¿Qué proyección es la que se toma?

Los exámenes tienen una duración variable según su tipo. El examen puede durar entre 10 y 30 minutos. El examen de mayor duración es el Cintigrama Óseo y el Renal donde se debe esperar entre 2 y 4 horas. También se depende de la inyección del radiofármaco.
Se toma la dirección que está estrictamente alineado con cada fotomultiplicador que forma el detector. Para evitar radiaciones que no provengan de esta dirección son absorbidos por por los septos que separan cada fototubo.

mercoledì 15 novembre 2017

T12. Relaciones campo magnèticos MRI.


Buscar a ojo las frecuencias de resonancia (Freq.) para distintos valores del campo externo (B0).
  • B0 = 40mT;  ⇒  la frecuencia de resonancia es igual a 0.5 Hz.
  • B0 = 30mT;  ⇒  la frecuencia de resonancia es igual a 0.375 Hz.
  • B0 = 25mT;  ⇒  la frecuencia de resonancia es igual a 0.35 Hz.
  • B0 = 20mT;  ⇒  la frecuencia de resonancia es igual a 0.3 Hz.
  • B0 = 10mT;  ⇒  la frecuencia de resonancia es igual a 0.225 Hz.
¿Influye la intensidad del campo B1?

No influye en la frecuencia de resonancia, pero sí influye en la intensidad de la oscilación.

¿Qué relación hay entre Freq. y B0 (lineal, inversa, cuadrática, ...)?

Representando los puntos en una gráfica de excel, se observa una relación prácticamente lineal

¿Cuadra eso con lo que habíamos visto en "teoría"?

Cuadra con la teoría porque la fórmula que relaciona estos términos es lineal: Fp = 𝛄*B0/2*𝞹.

Si ahora se quita el campo B1 y se sustituye por la bobina (coil) ¿qué ocurre en ella?


No influye en la frecuencia de resonancia, pero sí influye en la intensidad de la oscilación esta vez aumentándola mucho.

¿Qué magnitudes de la señal de radiofrecuencia aplicada determinarán el ángulo de desplazamiento de la magnetización?

Las magnitudes de las que depende la señal son las siguientes:
  • La intensidad del campo externo.
  • Frecuencia. 
  • Tiempo de emisión.

sabato 11 novembre 2017

T11. MRI.

¿A qué energías de un fotón corresponderían las diferencias de energía entre los estados del protón para valores típicos de campo magnético usados en RMN?


Campo magnético: B = 1 T;

Frecuencia: f = 100 MHz; 

Para resolver el problema utilizamos la equaciòn de Larmor que pone en relaciòn la frequencia angular con el campo magnètico:




Desde que:                        𝝎 = 2*𝝅*f  ⟹ 
                                                             y:

                                                                         ⟹ 

                                                                 
Utilizando: h = 4,1356 * 10^(-15) [ eV/s ] (constante de Plank)
                   𝛾 = 2,79 [ C/Kg ] (constante giromagnètica)

⟹    𝜟U = 1,836*10^(-15) [ eV ];

Utilizando la relaciòn de Plank-Einstain:


Resulta:     E = 4,1357*10^(-7) [ eV ].

T10. Toshiba.

Las características de cada modelo y sus valores se presentan en la siguiente tabla:



















¿Qué diferencias hay entre los 3 modelos que se comentan?

Las principales diferencias tienen que ver con el número de celdas del detector, que es sustancialmente distinto para los tres modelos, sin embargo, su resolución espacial es igual pues en todos los casos las celdas del detector mide 0.5x0.5 mm2.

Otro aspecto importante que diferencia los tres modelos es la cantidad de dosis recibida. En todos los casos existe una reducción con respecto a tecnologías anteriores siendo el Astilion en el que más se reduce, un 75%. Para el modelo Aquilion One se tiene una reducción del 20 %, mientras que, para el modelo Aquilion Prime no se especifica concretamente pero también se hace referencias a dosis reducidas de lo cual se podría extraer que también existe un ahorro e la dosis.

giovedì 2 novembre 2017

T9. Tomografía Computarizada : problemáticas sobre la dosis de radiactividad.

Francesco Missiroli y Nicholas Baracchini.

Mediante la técnica de exploración de TC el paciente recibe la dosis más elevada de todas las técnicas de radiodiagnóstico. Teniendo en cuenta también el aumento de frecuencia en esta técnica, ha aumentado el riesgo de sufrir efectos biológicos probabilísticos por el aumento de las dosis. Por otro lado, las dosis asociadas a los equipos TC multicorte (TCMC), tomógrafos con más de una corona de detectores, son mayores que las de los TC (monocorte).

Con el fin de disminuir la aparición de efectos biológicos se deben seguir los principios de la protección radiológica (PR) que, en el caso del paciente, corresponden a:

  •  La justificación de la ejecución de la prueba,
  •  La optimización de las dosis empleadas.
  •  El establecimiento de unos niveles de referencia de dosis.
  •  Calibración de los equipos de TC.

JUSTIFICACIÓN

Una radiografía sólo está justificada si proporciona un beneficio neto frente al detrimento individual que puede causar.

El objetivo de este principio de PR es evitar todas las exposiciones a la radiación que sean innecesarias. Esto es de suma importancia en el paciente pediátrico cuyo riesgo relativo es mucho mayor que el de los adultos. Como podemos observar en la siguiente gráfica. Cuanto más joven es el paciente más probabilidades tiene de sufrir efectos biológicos.

La solicitud de una exploración debe obtener un resultado que contribuya a modificar la conducta diagnóstico-terapéutica del médico o a confirmar el diagnóstico. Las principales causas de la sobreexposición no justificada son las siguientes:

  • Repetición de pruebas efectuadas con anterioridad y la solicitud de excesivas pruebas complementarias.
  • Falta de toda la información clínica necesaria para analizar en profundidad qué se necesita buscar con las pruebas de diagnóstico.
  • Prescripción de exploraciones con una frecuencia mayor a la de la evolución de la enfermedad.
  • Petición de pruebas inadecuadas por desconocimiento de las diferentes técnicas diagnósticas que pueden aplicarse.
Para evitar estas malas prácticas es necesario que todas las Unidades Asistenciales de Radiodiagnóstico dispongan de los criterios de justificación de exploraciones radiológicas en su Programa de Garantía de Calidad.

OPTIMIZACIÓN

La justificación de la exposición es fundamental pero no es suficiente. Para minimizar el riesgo se debe optimizar la dosis para que sean lo más bajas posibles y compatibles con la obtención de la información diagnóstica requerida. A este principio se le denomina ALARA (“As Low As Reasonably Achievable).

La optimización de estos parámetros es una tarea compleja, puesto que depende del tipo de aplicación, del tamaño del paciente y del modelo de tomógrafo. Existen una serie de guías europeas y nacionales que recomiendan unos protocolos de partida para diferentes exploraciones:
  • Protocolo Español de Control de Calidad en Radiodiagnóstico (PECCRD)
  • 2004 – MSCT Quality Criteria – European Comission
  • 2004 – MSCT Pediatric Quality Criteria – European Comission
  • 1999 – European Guidelines On Quality Criteria For Computed Tomography – European Commission – EUR 16262
  • 1998 -Criteris de Qualitat Tècnica I Assistencial de Les Exploracions Amb Tomografía Computada Convencional – Agència d’Avaluació de Tecnología Mèdica – Servei Català de la Salut
CALIBRACIÓN

Para que la optimización se cumpla es imprescindible una correcta calibración del dispositivo que tendrá las siguientes pautas:

  1. Establecer las condiciones de referencia de calibración (CRC) [tipo y energía de la radiación, distancia fuente-detector (SDD), tasa, ...]
  2. Comparar la respuesta de un instrumento con la de otro (absoluto o calibrado)
  3. Obtener el factor de calibración

NIVELES DE REFERENCIA

En la tabla siguiente se indican las dosis efectivas para las técnicas de TC y radiología convencional. Las dosis anuales por radiación natural se hallan en el rango de 1 a 10 mSv.



CONCLUSIÓN

Como conclusión a lo que se ha explicado en este texto, si se respetan los procedimientos y las buenas prácticas, los beneficios que suponen para el diagnóstico las exploraciones de TC compensan con creces el riesgo que representan. Por tanto, es imprescindible seguir trabajando en la justificación y la optimización de esta técnica con el fin de que suponga un avance y una ventaja para el paciente que lo utilice. Es necesario para eso formar al personal médico y a los pacientes de sus posibles riesgos para que lo utilicen de una forma óptima.



T8. Marie Curie y Mónico Sánchez Moreno.

Francesco Missiroli y Nicholas Baracchini.

Buscando los personajes destacados de la historia de Piedrabuena he encontrado el inventor Mónico Sánchez Moreno, conectado a la polaca Marie Curie por la invenciòn del aparato portàtil de rayos X.

 Portátil de Rayos X español.

La polaca Maria Salomea Skłodowska (Marie Curie) – nacionalizada francesa y casada con el francés Pierre Curie – de la que sabemos que en 1896 descubrió la radiactividad natural, supo que el español Mónico Sánchez Moreno (inventor del primer aparato portátil de rayos X y corrientes de alta frecuencia, en 1909) había tratado de comercializar en Europa su equipo inventado de Rayos X portátil, sobre todo tras fundar la Electrical Sánchez Company, y presentarse en 1910 en el V Congreso Nacional de Electrología y Radiología de Barcelona.

El estallido de la Primera Guerra Mundial, 1914, y con la insistencia de la inventora polaca, provocó que Curie importase desde España 60 portátiles de Mónico Sánchez para equipar a 20 ‘furgonetas’ Renault convirtiéndolas en ambulancias de campaña con equipos de Rayos X portátiles, cuyas primeras unidades se llamaban ‘petit Curie’.

 Vehículo militar asistencial como ‘petit Curie’.
Si Marie Curie, viuda desde 1906, se dedicó en Francia al desarrollo de la investigación de la Radiología y durante la Primera Guerra Mundial Curie propuso el uso de la radiografía móvil para el tratamiento de soldados heridos, ¿es posible que estos dos genios europeos de los inicios de la radiología se hubieran conocido?

 Marie Curie fue a la batalla de Marne en uno de los vehículos adaptados para demostrar la utilidad asistencial radiodiagnóstica. Se llevó como ayudante a su hija Irene, de sólo 17 años Se adaptaron vehículos de la empresa Renault con los portátiles del inventor español.

Vehículos con aparato portátil de rayos X Sánchez’.

El portátil de rayos X ‘Sánchez’ era fácilmente transportable, por lo que sus aplicaciones podían realizarse a la cabecera del enfermo. El aparato se transportaba en una caja, a modo de pequeña maleta de mano, cuyas dimensiones eran 22cm x 22cm x 46cm, con un peso aproximado de 8 kg.

Podía enchufarse a la red eléctrica o también usar una batería. Por eso el portátil de Rayos X ‘Sánchez’ supuso una auténtica revolución dentro de las aplicaciones de la electricidad en medicina, porque el equipo se montaba y ponía en funcionamiento en menos de 5 minutos con una máquina electrostática o una bobina de inducción que diera corriente de alto potencial.
Simulación del interior de las ambulancias radiológicas ‘petit Curie’.
En la actualidad, la conexión entre equipos de investigación  es un hecho, gracias a los sistemas de comunicación digitales y poderosos. Pero, si al manchego Mónico Sánchez Moreno, se le considera pionero de la radiología y electroterapia, y Marie Curie una firme impulsora de la evidencia radiodiagnóstica… nos cuesta pensar que en algún momento no se comunicasen, sobre todo porque Sánchez Moreno fue nombrado ingeniero jefe de la empresa ‘Collins Wireless Telephone Company de Newar’, (New Jersey) que después se incorporó a la poderosa ‘Continental WireaLess Telephone & Telegarfiph Company’, por la fusión de las compañías: Pacific, Clark, Collins y Massic. En esa empresa fue uno de sus ingenieros directores y desarrolló varios modelos de comunicación por teléfono.

La historia que conocemos de estos dos genios nos hace preguntarnos si hubo algún encuentro formal, y qué se pudieran contar: una francesa con iniciativa investigadora y el español más emprendedor en la tecnología en los inicios del siglo XX.

 Marie Curie en uno de los vehículos adaptados.

T7. Simulador de rayos X.


Nicholas Baracchini y Francesco Missiroli.