INSTRUMENTACIN PARA LA OBTENCIN DE IMGENES RAYOS X Y RESONANCIA MAGNTICA

INSTRUMENTACIN PARA LA OBTENCIN DE IMGENES RAYOS X Y RESONANCIA MAGNTICA

Luis Herrera RodrguezRicardo Luna Ramos

UNIVERSIDAD DE CUNDINAMARCA2014Que son los rayos x

Son energa electromagntica, se distinguen de las dems radiaciones electromagnticas es su llamada longitud de onda, que es del orden de 10-10m (equivalente a la unidad de longitud que conocemos como Angstrom).la cual es utilizada, como una manera para obtener o sacar imgenes internas de los tejidos, huesos y rganos de nuestro cuerpo u organismo.

HISTORIA DE LOS RAYOS XMientras estudiaba los rayos catdicos en un tubo de descarga gaseosa de alto voltaje. A pesar de que el tubo estaba dentro de una caja de cartn negro, Roentgen vio que una pantalla de platino cianuro de bario, que casualmente estaba cerca, emita luz fluorescente siempre que funcionaba el tubo. Descubiertos de forma accidental en 1895 Por el fsico alemn Wilhelm Conrad Roentgen Tras realizar experimentos adicionales, determin que la fluorescencia se deba a una radiacin invisible ms penetrante que la radiacin ultravioleta. Roentgen llam a los rayos invisibles "rayos X" por su naturaleza desconocida. Posteriormente, los Rayos X fueron tambin denominados rayos Roentgen en su honor.

VIDEO DE LA HISTORIAOBTENCION DEL HAZ DE RAYOS XDebido a la interaccin de los electrones con la materia por los efectos de colisin y frenado, se generan fotones cuyas energas forman un espectro policromatico o heterogneo que suman la radiacin caracterstica y de la radiacin de frenado.EFECTO DE FRENADOEsquema sobre la produccin de la denominada radiacin de frenado. Cuando un electrn de alta energa pasa cerca del ncleo se desva debido a la interaccin electromagntica.

EFECTO DE COLISIONEsquema sobre la produccin de rayos X caractersticos de un metal. Un electrn de alta energa puede producir la salida de un electrn cercano al ncleo. Animacin tomada deNobelprize.org

EL TUBO DE RAYOS X

El tubo de rayos X es el lugar en donde se generan los rayos X, en base a un procedimiento mediante el cual se aceleran unos electrones en primer lugar, para despus frenarlos bruscamente.

OBTENCION DEL HAZ RESULTANTECuando el haz incidente penetra dentro del organismo se produce la interaccin de los fotones con la estructuras atmicas del cuerpo humano. Esta interaccin reside en la fuerza que se ejercen a muy corta distancia entre los campos magnticos asociados a los fotones incidentes y los campos elctricos de los electrones orbitales.

MANERAS PRINCIPALES EN QUE LOS RX INTERACCIONAN CON LA MATERIAEFECTO FOTOELCTRICOEFECTO COMPTONCuando unfoton correspondiente a la zona de rayosX del espectro electromagntico choca con un tomo, puede golpear un e- de una capa interna y sacarlo fuera de l. Si el fotn tiene mas energa que la necesaria para expulsar el e-, la energa sobrante le ser transmitida en forma de E cintica.Se explica cuando un e- choca contra un fotn de alta energa. Las dos partculas se desviaran, con lo que formaran un ngulo respecto a la trayectoria de la radiacin incidente de rayosX. El fotn incidente dona parte de su energa al e- y sale del material.TIPOS DE RADIACINRADIACION DISPERSARADIACION RESIDUALRADIACION DE FUGA El haz que sale por la ventana del tubo de rayos X. Al interaccionar con el paciente, una parte del haz directo es absorbido, otra lo atraviesa (haz primario transmitido) y otra es dispersada en direcciones mltiples. Una fraccin apreciable de los fotones dispersados atraviesa el espesor total del Esquema de formacin de la radiacin de fuga y de la radiacin dispersa paciente (haz disperso transmitido). La radiacin total que llega al detector de imagen es la suma del haz primario transmitido y el haz disperso transmitido.

RADIACION DISPERSA Es cuando cierta cantidad del haz resultante atraviesa al paciente dando lugar a la imagen radiogrfica. Sin embargo, una determinada cantidad de los fotones de este haz atraviesa el chasis y la pelcula, choca contra el suelo o las paredes de la sala radiogrfica, conocida como radiacin residual.

RADIACION RESIDUALLa radiacin de fuga es aquella que logra atravesar la coraza de plomo y acero en la que est encapsulado el tubo.

Las fig. muestra claramente los tipos de radiacin que se emiten de una unidad de tratamientos. Estos tipos de radiacin son la primaria o directa, la de fuga (ambas emitidas por la unidad de tratamiento) y la dispersa (Emitida por el propio paciente).

RADIACION DE FUGATRANSDUCCION ANALOGICA DEL HAZ RESULTANTEPantalla fluroscopica: el sensor emite luz visible al ser alcanzado por rayos X. Los equipos de fluoroscopio nos permiten examinar los fluidos y las estructuras del cuerpo que estn en movimiento. Algunos procedimientos que se realizan con esta tcnica son:*Tracto gastrointestinal*Angiografia*Enemas En este procedimiento se utiliza un medio de contraste y la realizan radilogos, cardilogos, y gastroenterlogos.

El haz resultante puede ser visualizado mediante representaciones analgicas. las utilizadas en la actualidad son las siguientesLa pelcula radiogrfica:donde los rayos X alteran las sales de plata, de donde se obtiene una imagen tras el revelado.

Visualizacin por circuito cerrado de televisin: es una pantalla de fluoroscopio que transforma la radiacin X al paciente en una imagen lumnica.

IMAGEN TOMOGRAFICA EN RADIOLOGIALa radiologa convencional presentan dos limitaciones que son:La superposicin: Todas lasestructuras de unaproyeccin particularcoinciden unas encima de otras en laimagen radiolgica.Imposibilidad de diferenciar.Medios de contraste radiolgicos

Unmedio de contrastees cualquiersustanciaque se usa para mejorar la visibilidad de estructuras ofluidosdentro delcuerpo. Un ejemplo de esto son los lquidosopacos a laradiacinque se utilizan durante undiagnsticoderayos X, para resaltar las caractersticas que hay de un tejido a otro.

Entre los medios de contraste ms comunes se encuentran:elsulfato de barioAlgunoscompuestos orgnicos yodados: como elIohexol ylaIopromida.

VENTAJAS: Facilitan y aceleran el examen, permitiendo un diagnostico ms rpido, exacto y completo. Con frecuencia eliminan la necesidad de recurrir a la ciruga, para estudiar un rgano o regin donde Permiten acercarse al rea que se desea estudiar y llevar a cabo un examen de manera rpida y fcil.

CARACTERSTICAS:-Han de contener algn material oproducto qumico que sea opaco a los Rx. La eleccin va a depender de la regin a explorar, sabiendo que el producto se concentrar en la regin deseada.-Muchos poseen como producto radiopaco el yodo, y hay muchas personas que son muy sensibles al yodo. De modo que si tenemos que administrar yodo, debemos saber que esapersonano es alrgica.Las tres principales formas en las que un material de contraste puede entrar al cuerpo, se dividen en:

VIA ORALVIA RECTALFORMA INTRAVENOSA O POR ARTERIA VA RECTAL: En este tipo de exmenes, tambin el sulfato de bario se administra por enema (a travs del recto) son usados para mejorar las imgenes de rayos X y TAC del tracto gastrointestinal inferior (colon y recto).VIA ORAL: Losmaterialesde contraste de sulfato de bario se administran va oral y son usados para mejorar lasimgenesde rayos X y TAC del tracto gastrointestinal. Este examen se aplica en partes del cuerpo como faringe, esfago, estmago, intestino delgado e intestino grueso.FORMA INTRAVENOSA O POR ARTRIA:Para realizar este tipo de examen, se inyectan materiales yodados y de Gadolinio, los cuales mejoran las imgenes de rganos internos (corazn, pulmones, hgado, glndulas suprarrenales, riones, pncreas, vescula biliar, bazo, tero, y vejiga), el tracto gastrointestinal (estmago, intestino delgado y intestino grueso), arterias y las venas del cuerpo (vasos delcerebro, cuello, pecho, abdomen, pelvis y piernas),tejidosblandos (msculos, grasa ypiel), cerebro y senos.EQUIPOS DE RAYOS X

Todo depende del tipo de estudio que se le deba realizar al paciente; pueden existir:

Equipos fijos, en salas tcnicas donde se realizan la radiologa simple, subdividida en cada uno de los aparatos y rganos del cuerpo humano. El Equipo de Rayos x fijo es una mesa fija que posee un plano y guas para accesorios.Equipos mviles, que facilitan la toma de radiografas ante un paciente en cama o inmovilidad. ElEquipo de Rayos x Basculante, es un tipo de mesa que tiene movimiento.

Radiografo convencional:es un equipo con alta densidad y se compone de mesa, bucky y tubo es el ms utilizado.

Radiografo porttil:es aquel equipo que podemos trasladarlo de un lugar a otro es muy utilizado en reas destacadas de los hospitales como lo es UCI.

Equipos para Radioterapia:la radioterapia es la forma de tratamiento basado en el empleo de radiaciones ionizantes (rayos X o radioactividad, la que incluye los rayos gamma y las partculas alfa).

Angigrafo:el angigrafo, un aparato de rayos X que permite obtener imgenes en tiempo real de lo que pasa en el sistema vascular. Adems, las imgenes permiten realizar procedimientos teraputicos para corregir algunas obstrucciones a nivel endovascular. Es decir, en lugar de abrir el cuerpo, se interviene por dentro de la misma arteria implantando prtesis o insertando balones de dilatacin que recuperan el flujo de la arteria obstruida.

Tomgrafo:es el equipo clnico que obtiene la imagen de una seccin del cuerpo desplazando la fuente de rayos X y la pelcula en direcciones opuestas durante la exposicin. Esta es una herramienta muy utilizada en la radiologa la cual es por un aparato electrnico que se basa en analizar an ms a fondo los rganos y el cuerpo humano por completo en especial los tejidos blando.

Mamgrafo:estos aparatos disponen de tubos de emisin de rayos X especialmente adaptados para conseguir la mayor resolucin posible en la visualizacin de las estructuras fibroepiteliales internas de la glndula mamaria. Estees un aparato elctrico el cual es muy utilizado para el estudio mamogrfico (mamas) en las mujeres y la deteccin del cncer de mamas. Posee muy poca radiacin y se expone el paciente un 50%.

LO QUE UNA RADIOGRAFA REVELARRadiografa de las Manos: En las personas conartritis reumatoide o con otras formas de artritis se pueden obtener estas radiografas cada dos aos para determinar la evolucin de la enfermedad.

Radiografas SacroilacasLas radiografas de las articulaciones sacroilacas (las articulaciones sacroilacas unen el sacro, la porcin inferior de la columna vertebral y el leon, el hueso plvico grande que rodea los rganos de la pelvis) son importantes para establecer el diagnstico de espondilitis anquilosante y otras enfermedades similares.

Radiografa de Columna Cervical: Radiografas de cuello para la osteoartritis, especialmente si el dolor del cuello se irradia a los brazos o si existe debilidad en las manos.En la radiografa de columna cervical, el mdico busca detectar el estrechamiento de los orificios en las vrtebras a travs de los cuales pasan los nervios. Y saber si existe estrechamiento de los discos (trozo de tejido especializado en forma de disco que separa los huesos de la columna vertebral).

Radiografa de la Columna LumbarEn las personas con lumbalgia las radiografas no siempre son necesarias.Si se sospecha un problema de disco (trozo de tejido especializado en forma de disco que separa los huesos de la columna vertebral) se puede obtener algo de informacin de una radiografa simple y los resultados pueden no ser concluyentes.La mielo grafa, una radiografa ms completa en la cual se inyecta una sustancia de contraste en el canal raqudeo, es un procedimiento ms preciso para identificar la presin en un nervio.

VENTAJAS DE LOS RAYOS XEconmicoAccesibleRpido Brinda importante informacin anatmica (IMPORTANTE para estructuras seas)Por la aparatologa que emplea se pueden utilizar en personas de las ms diversas contexturas fsicas.

.DESVENTAJAS DE LOS RAYOS XCONTRAINDICADO en embarazadasLa radiacin es acumulativaLos rayos X pueden causar diferentes enfermedades: alteraciones hematolgicas, piel, tumores, etc.Una dosis excesiva puede causar la muerte.Tiene menos definicin que otros mtodos de estudio (Ej: RNM)RESONANCIA MAGNTICALa Resonancia Magntica es un sistema de diagnstico muy especializado que tiene como fin obtener imgenes detalladas del interior del cuerpo humano sin usar radiacin.Los exmenes realizados con este equipo no causan dolor y permiten a los mdicos detectar muchas enfermedades de forma rpida y temprana cuando pueden pasar desapercibidas por otros mtodos. (Ejemplo: escanografa, ecografa y rayos X). HISTORIA DE LA RESONANCIA MAGNETICAEn 1971, el doctor Raymond Damadian demostr que la resonancia magntica poda ser usada para detectar enfermedades porque distintos tipos de tejidos emiten seales que varan en su duracin, en respuesta al campo magntico.Damadian cre el primer equipo de resonancia magntica en 1972. Pocos meses ms tarde aplic a una patente para su invento con el ttulo Aparato y mtodo para detectar tejidos cancergenos. La patente fue otorgada el 1974 en Estados Unidos, y fue la primera que se dio en el campo de la resonancia magntica.

Reconociendo la importancia del descubrimiento de Damadian, el investigador Paul Lauterbur desarroll la tcnica para generar las primeras imgenes en resonancia magntica en 2 y 3 dimensiones utilizando gradientes, y public la primera en 1973.Peter Mansfiel, un fsico de la Universidad de Nottingham en Inglaterra, extendi el uso de los gradientes mediante un modelo matemtico que permita acelerar muchsimo el tiempo de captura de imgenes, de horas a tan slo segundos, y producirlas con mejor definicin.

COMO FUNCIONA?

La Resonancia Magntica Nuclear (RMN) se basa en la aplicacin de un poderoso campo magntico esttico y la aplicacin de ondas de radiofrecuencia combinadas con pequeas y rpidas variaciones al poderoso campo magntico. Esta energa es absorbida por los ncleos de los tomos de Hidrgeno del cuerpo y liberada a distintas intensidades y diferentes velocidades, siendo detectada esta energa por antenas o bobinas que a travs de circuitos electrnicos la transmiten en forma digital a una computadora central, que procesa toda la informacin, dando por resultado imgenes digitales de altsima calidad e informacin.

PASOS ELEMENTALES DE LA RESONANCIA MAGNETICA

PARTES DE UN EQUIPO DE RESONANCIA MAGNETICA

El imn: Es el componente bsico de un equipo de RM. La intensidad, la homogeneidad y la estabilidad del campo magntico que genera determinan la sensibilidad y resolucin mximas del imn.

La potencia del campo magntico se mide en unidades Tesla (T), que oscila entre 0,2 y 3,0 T en los imanes que se utilizan en la prctica clnica.

GRADIENTES DE CAMPO Un gradiente de campo es una variacin de la magnitud del campo a lo largo de una distancia, que se crea activando unos electroimanes dispuestos en los tres planos del espacio e incluidos en el tnel del imn.

Generador de la radiofrecuencia

Genera las ondas de radiofrecuencia (RF) necesarias para excitar los protones. Deben ser pulsos de muy corta duracin aplicados a una frecuencia igual a la frecuencia de precesin de los ncleos que se pretenden excitar y con una amplitud de pico a pico de varios cientos de voltios.

Antenas o bobinas

Las antenas son dispositivos que se utilizan para detectar la seal emitida por los tejidos. Pueden ser transmisoras (envan los pulsos de RF que excitan los tejidos).Receptoras (captan la seal que emiten los tejidos) o emisoras-receptoras (envan pulsos de RF y captan la seal que emiten los tejidos).Poseen formas diferentes que se utilizan segn la morfologa y el tamao de la zona anatmica que se quiere estudiar.

Sistema de adquisicin de datos: Se encarga de medir las seales provenientes de los protones y digitalizarlas para su procesamiento posterior. Todos los sistemas de resonancia magntica utilizan una bobina receptora para detectar los voltajes inducidos por los protones luego del pulso de RF.

Ordenador para analizar las ondas y representar la imagen: permite controlar todas las funciones del scanner. Se pueden seleccionar o modificar parmetros, visualizar o guardar las imgenes de los pacientes en distintos medios, y realizar procesos posteriores sobre las imgenes (como zoom en regiones de inters).

EQUIPOS DE RMNCampo cerrado

CAMPO ABIERTO

EN QUE TIPO DE ENFERMEDADES SE UTILIZANEnfermedades del sistema nervioso central, incluyendo cualquier rea del cerebro o columna vertebralEnpadecimiento de ojos, odos, senos, paranasales, boca y garganta.En diversas enfermedades de difcil diagnostico que involucren estructuras del trax o abdomen, incluyendo corazn, pulmones, glndulas mamarias, hgado, bazo, pncreas, riones, tero, ovarios, prstata, etctera.En la evaluacin integral de tumores de cualquier tipoEn valoracin de alteraciones en arterias y venas.En lesiones seas o de msculos, ligamentos, tendones, articulaciones de todo tipo y regin: hombro, codo, mueca, mano, cadera, rodilla, tobillo, pie, mandbula, etctera. Es el nico proceso que permite ver ligamentos. En el rea del corazn, as como en articulaciones, msculos, ligamentos o tendones.

algunas contraindicaciones para someterse a una resonancia magntica?Generalmente no se puede someter a una resonancia magntica si su cuerpo tiene:un implante de un dispositivo electrnico, como marcapasos, clips quirrgicos, alguna vlvula cardaca artificial o implantes auditivos metlicos;un objeto de metal que contenga hierro.Tambin debe avisarle a su mdico si:tiene antecedentes de haber trabajado con metales;es diabtico y toma hipo glucmicos;est embarazada.

Ventajas de la RMN respecto de otras pruebas de imagenNo utiliza radiaciones ionizantes reduciendo riesgo de mutaciones o cncer.Permite la obtencin de imgenes en todos los planos del espacio .Alcanza un gran contraste entre los tejidos corporales, mayor que el obtenido con cualquier otra tcnica de imagen. Esta ltima caracterstica permite diferenciar unos tejidos de otros, caracterizar tejidos y lesiones y determinar con precisin su extensin.

DESVENTAJAS DE LA RMN RESPECTO DE OTRAS PRUEBAS DE IMAGENSu elevado costo Largos tiempos de estudio.Sensacin de claustrofobia cuando se est adentro del tnel. El mayor porcentaje de imposibilidad para realizar la exploracin se debe a este tipo de problemas, llevando a la necesidad de sedar al paciente en algunas ocasiones.Aparte de estos tres, en la actualidad no se conocen riesgos biolgicos relacionados con el uso mdico de la RMN.REFERENCIAS

https://www.google.com.co/search?sclient=psy-ab&q=TUBO+DE+RAYOS+X&oq=TUBO+DE+RAYOS+X&gs_l=serp.3...16896295.16899577.0.16899913.15.10.0.0.0.0.0.0..0.0....0...1c.1.41.psy-ab..15.0.0.pLNoYS4Zqpk&pbx=1&bav=on.2,or.r_qf.&biw=1280&bih=632&bvm=pv.xjs.s.en_US.q55MCAKBWjk.O&ech=1&psi=Xb5RU7LkIcrLsAT6hoHABg.1397866702963.6&emsg=NCSR&noj=1&ei=88BRU82bH8qrsAS-xoCoAg

http://prezi.com/g8ztry513ggq/instrumentacion-para-la-obtencion-de-imagenesrayos-x-y-resonancia-magnetica-nuclear/?utm_source=prezi-view&utm_medium=ending-bar&utm_content=Title-link&utm_campaign=ending-bar-tryouthttp://www.ojocientifico.com/2011/06/04/como-funcionan-los-rayos-xhttp://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003337.htmhttp://html.rincondelvago.com/rayos-x_8.htmlhttp://www.slideshare.net/cienciasantiguas/tuborxhttp://www.xtal.iqfr.csic.es/Cristalografia/parte_02.htmlhttp://www.lbl.gov/MicroWorlds/ALSTool/EMSpec/EMSpec2.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Medical_radiographyhttp://www.emory.edu/X-RAYS/century.htmhttp://en.wikipedia.org/wiki/Medical_radiographyhttps://www.google.com.co/search?sclient=psy-ab&q=TUBO+rayos+x&oq=TUBO+rayos+x&gs_l=serp.3...12698299.12698942.0.12700408.4.4.0.0.0.0.0.0..0.0....0...1c.1.41.psy-ab..4.0.0.nyiex2PVTug&pbx=1&bav=on.2,or.r_qf.&bvm=bv.65058239%2Cd.cWc%2Cpv.xjs.s.en_US.q55MCAKBWjk.O&biw=1280&bih=632&ech=1&psi=8cBRU-jkK_DJsQSyjIK4Dw.1397866739447.3&emsg=NCSR&noj=1&ei=8cBRU-jkK_DJsQSyjIK4Dwhttp://www.smf.mx/boletin/Oct-95/ray-med.htmlhttp://ebooks.z0ro.com/ebooks/Salud-Publica/Otros/EquipoRx.pdfhttp://www.taringa.net/posts/apuntes-y-monografias/2874114/Todo-sobre-Rayos-X.html

GRACIAS.