lunes, 23 de mayo de 2016

Repaso 2.

1. Centelleo. En qué consiste el "centelleo", dónde se utiliza, qué materiales lo producen, etc.

Un foton de alta energía da lugar a muchos de baja energía, es decir, puede convertir energía no visible (keV) en visible (eV).

Es una fenómeno usado en diferentes técnicas:
·Rayos X.
·TAC.
·Gammacámara, PET, SPECT.

Los materiales que lo producen son:
Fóspforo en Rayos X.
Sólidos (NaI dopado Tl) para la gammacámara.


1.- Contraste en RX. ¿Cómo se mejora?

Factores de contraste:
· Espectro del Haz: Al reducir los KV se aumenta el contraste (Menor energía significa que va a haber menos rayos x con energía inicial al otro lado del paciente).
·Radiación dispersa (Efecto Compton): Para reducir la cantidad de energia iradiada siempre se puede usar colimadores.
·Sistema de detección: La mejora a sido el paso de pantalla-película a digital.

1.- RX Equipamiento, describir la estructura básica de un equipo de RX


Cátodo: productor de Electrones acelerados a niveles de keV.
Ánodo: material donde impactan los electrones aclerados y generan rayoX.
Pieza giratoria: Gira el ánodo para contrarrestar las pérdidas por efecto Joule.
Caracasa de vidrio: en vacio para que los electrones no choquen con nada que pueda haber en el aire.
 

jueves, 19 de mayo de 2016

T.20

Preunta 2

2.- ¿En qué se basa la capacidad terapéustica de la radiactividad? ¿No es eso contradictorio con sus efectos nocivos?

La capidad terapéutica  de la radiación se basa en el uso de radiación de alta energía para dañar el ADN de las células cancerosas y destruir su capacidad para dividirse y crecer.

Es bien sabido los efectos nocivos de la radiactividad, pero es es justo lo que se busca, emplear sus efectos nocivos de manera localizada en la zona tumoral correpondiente.

Se han diseñado distintitas técnicas de radioterapia para reducir el efecto de la radiactividad en zonas sanas.
Como por ejemplo:

Braquiterapia: Se irradia desde dentro (colocación de semillas radiactivas o cateterizada).
Teleterapia: Se irradia desde una fuente externa.

Preguntas Tipo Test

PREGUNTAS TIPO TEST

RADIACTIVIDAD:

¿Los rayos Infrarrojos son radiaciones ionizantes?
a) Si
b) No
c) Depende de su amplitud.
d) Depende del medio en el que se propaguen.

RAYOS X

¿Qué emisión se produce en el ánodo de un tubo de rayos X
a) Colisión elástica
b) Colisión inelástica
c) Radiación de frenado
d) b y c son correctas

TOMOGRAFÍA COMPUTERIZADA

¿La dosis efectiva en la tecnica de exploración TAC es mayor que en la técnica de exploración radiológica?
a) Si
b) No
c) Hay zonas anatómicas donde la dosis efectiva es mayor en técnicas de exploración         radiológica.
d) Las dos técnicas operan en rangos de dosis efectiva muy cercanos entre sí.


RMN

¿Cómo se determina el grosor de un plano tomográfico?
a) Por la amplitud del pulso de RF.
b) Por el tiempo de exposición al campo magnético inicial.
c) Dependiendo delas características técnicas de los electroimanes del equipo.
d) Todas son ciertas.


MEDICINA NUCLEAR

Un ciclotrón acelera partículas y las hace chocar contra otros elementos para convertirlos en radiofarmacos. ¿Cómo es el tipo de la partícula acelerada en el momento en el que choca contra el elemento?
a) Protón
b) Electrón
c) Partícula alfa
d) Ninguna de las anteriores.

ECOGRAFÍA

El modo doppler continúo permite:
a)  Obtener señal de audio únicamente.
b)  Selecciona profundidades.
c)  Ayuda a posicionar sonda (ángulo Doppler)
d)  a y c son correctas.

RADIOTERAPIA


En un acelerador lineal de electrones, para tratamientos de radioterapia, los electrones utilizados para la terapia son acelerados gracias a:
a) Un campo eléctrico creado por diferencia de potencial.
b) Ondas de microondas.
c) Un campo magnético creado por un imán.
b) Ondas de infrarrojos.

lunes, 2 de mayo de 2016

T19

5.- La dosis en medicina nuclear

¿Cuáles serían los principales radioisótopos para cada una de las técnicas? ¿Son los mismos?
Si un radioisotopo está en un organismo vivo, puede ser excretado de manera que, para el organismo, ya no sea una fuente de exposición a la radiación. Para un número de radioisótopos de interés médico particular, la tasa de excreción ha sido caracterizada en forma de semi vida biológica efectiva. La tasa de disminución de la exposición a la radiación, es entonces afectada tanto por la semi vida física y la biológica, dando una semi vida efectiva del isótopo en el cuerpo. 
Para el tecnecio 99 tenemos un semi vida física de de 0,25 días y una semi vida biológica de 1 día.
La exposición a la radiactividad que va a ser absorbida va a depender de la actividad radiactiva en un periodo de tiempo, esto es, el área bajo la gráfica del decaimiento en unos instantes dados.
  
Spect:
Xenón 133 y 127 (133Xe, 127Xe), Tecnecio 99 (99mTc), Yodo 123 (123I) y Talio 201(201Tl).
Los más ampliamente utilizados son el 133Xe (administrado por vía inhalatoria o intravenosa) y el 99mTc. (Fotones de radiación gamma directamente)
Para PET se utilizan radioisótopos que emiten radiación Beta+(positrones), que posteriormente se aniquilan con electronesgenerando 2 fotones de radiación gamma

Pet
11C, 13N, 15O, y18F (Emiten radiación Beta+(positrones))

¿De qué orden son las actividades que se inyectan?
Por ejemplo en el Spect tenemos el Tc99. El orden de la actividad inyectada va a depender del periodo de desintegración del Tc99 y del tiempo que tarde en eliminarlo.
Estos serán del orden de los cientos de Bq. Algunos ejemplos:
Tc 99m pectecnetato.          Dosis: 20 mCi IV.
 Linfofast - Tc 99m. Dosis: 4 microCi.
Tc 99m - macrogrageados de albúmina. Dosis: 5 mCi por inyección 

¿Qué dosis se puede esperar a partir de una cierta actividad?

Si un radioisotopo está en un organismo vivo, puede ser excretado de manera que, para el organismo, ya no sea una fuente de exposición a la radiación. Para un número de radioisótopos de interés médico particular, la tasa de excreción ha sido caracterizada en forma de semi vida biológica efectiva. La tasa de disminución de la exposición a la radiación, es entonces afectada tanto por la semi vida física y la biológica, dando una semi vida efectiva del isótopo en el cuerpo. 
Para el tecnecio 99 tenemos un semi vida física de de 0,25 días y una semi vida biológica de 1 día.

La exposición a la radiactividad que va a ser absorbida va a depender de la actividad radiactiva en un periodo de tiempo, esto es, el área bajo la gráfica del decaimiento en unos instantes dados.

Para una t eff de 6horas tendremos un dosis absorbida de 0,2mSv
y para 2 minutos 1,5uSv 




lunes, 25 de abril de 2016

T14

Una vez vistos los fundamentos de la imagen por resonancia magnética nuclear, podemos entrar en algunos detalles importantes:

B.- Resonancia magnética nuclear funcional (RMNf), RMNd, ...


RMNF


La RMf es una técnica no invasiva que detecta las variaciones en el flujo sanguíneo y en el grado de oxigenación de la sangre subsecuente a la actividad cerebral. Es decir, proporciona una medida indirecta de la actividad neuronal pues se basa en inferencias a partir de la respuesta hemodinámica.
Aparece una nueva constante T2* que es el resultado del cambio de hemoglobina en la región activa del cerebro. Esto se debe a que la hemoglobina es diamagnética y experimenta una cierta repulsión hacia un campo magnético de manera que los tiempos de relajación T2 variarán con repsecto a un estado de menos hemoglobina (mas desoxihemoglombina).

Consiste en obtener un monton de imágenes y comparar los Tiempos obtenidos.
Luego es necesario un procesmiento de las imágenes debido a que hay mucho ruido en ellas (es dificill que el paciente esté quieto del todo, y son muchas imagenes obtenidas que hay que tratar para hayar una sola con buena calidad).

RMNd

Difusión ponderadas de imágenes por resonancia magnética (DWI o DW-RM ) es una técnica de imagen que utiliza el movimiento browniano de las moléculas de agua para generar contraste en las imágenes de RM. Se permite el mapeo de la difusión proceso de moléculas, principalmente agua, en los tejidos biológicos , in vivo y no invasiva. La difusión molecular en tejidos no es libre, sino que refleja las interacciones con muchos obstáculos, como macromoléculas , fibras y membranas . Por lo tanto, los patrones de difusión de moléculas de agua pueden revelar detalles microscópicos sobre la arquitectura del tejido, ya sea normal o en un estado de enfermedad. Un tipo especial de DWI, tensor de difusión de imágenes ( DTI ), se ha utilizado ampliamente para mapear la materia blanca tractography en el cerebro.

domingo, 24 de abril de 2016

T8

SIMULADOR DE RX

1.- Elegid alguno de ellos y generad una situación adecuada para una técnica radiográfica concreta que escojáis (y particularicéis) a partir de la documentación del tema (a partir de la transparencia de la figura). Aunque la tarea se realice en grupo, estaría bien que al acabar la clase en el blog de cada uno quedara recogido un caso distinto con su explicación (que era lo que se buscaba y con qué parámetros se ha conseguido).

Se ha elegido el simulador de siemens debido a que me parece más sencillo de utilizar, más intuitivo. Aunque el otro simulador te proporciona la forma de onda en función del tiempo, algo que también es importante.


Para poder particularizar una mamografía, hace falta simular una situación donde el material del ánodo del tubo de rayos X sea de molibdeno  (los picos que produce 17,6 keV y 19,7 keV  están muy cerca del espectro óptimo, especialmente para los senos más pequeños y menos densos) y la energía de los electrones que van a incidir sobre el para la formación de los rayos X se dé entre 24 y 30 KeV. (Se escoge 28 keV por situarse en la media del rango).

Los resultados son los siguientes:

Se observan en el espectro los dos picos anteriormente descritos, pero también contiene un espectro de radiación de frenado usual con energías que se extiende en el rango de 24 kV a 32 kV. 

Esta parte del espectro no es deseable debido aumenta la penetración reduciendo el contraste. Ese problema se resuelve mediante el uso de un filtro de molibdeno que funciona según el principio de borde K, es decir que atenúa los fotones con energías por encima de la energía de borde K de molibdeno de 20 keV.

Se  realiza la simulación con un filtro de molibdeno de 0,2mm de espesor y se consigue eliminar esta radiación de frenado:


Con esta combinación una porción significativa del espectro se encuentra en el rango de 17,6 a 20 keV, que es bastante bueno para la mamografía general.


2.- También con el simulador intentad responder: ¿Se puede conseguir un haz estrecho en energías (bastante monocromático)? Probad a combinar filtros.

 A partir del ejercicio anterior (al intentar quitar la energía de frenado mediante un filtro de molibdeno) se puede pensar que al añadir más filtros de mayor espesor nos podemos quedar con un pico del espectro haciendo que sea un haz estrecho en energías.
Se ha probado a sumarle un filtro igual al anterior y se comprueba esta suposición, aunque el haz no es tan estrecho, con lo que se añade otro filtro más a los anteriores pero este de 0,6 milímetros.
Se obtienen los siguientes resultados consiguiendo un haz estrecho en energías.



3.- ¿Habéis podido compara simuladores? Quizá si distintos grupos usan distinto simulador, al final se pueda hacer una puesta en común.
Mirando los blogs de mis compañeros he visto alguno que ha usado el otro simulador. Y en conclusión el simulador de siemens tiene la ventaja es que es más sencillo a la hora de aplicar filtros y de manera simultánea.
En cambio en el otro simulador, al variar los elementos de entrada los resultados se ven al instante.




jueves, 21 de abril de 2016

T16 21/04/2016





La gammacámara



1.- El colimador. 

¿De qué material es? ¿Por qué? 
De plomo, para que los rayos Gamma que están en direcciones no deseadas (oblicuas) sean absorbidos por las paredes de los agujeros (septos).
¿Hay alguna relación entre el grosor de los sptos y la energía de la radiación? ¿Por qué?
Si, a mayor energía de radiación mayor deberán ser los septos, para que los rayos gamma de alta energía no los puedan traspasar.
¿Con qué se correlaciona el tamaño de los huecos entre septos (área y profundidad)? 
 El tamaño de los huecos esta correlacionado con la sensibilidad y la resolución.

AREA: Al modificar el tamaño del agujero y hacerlo más pequeño se aumenta la resolución, pero se empeora la sensibilidad debido a que hay rayos gamma que no van a ser detectados (van a ser absorbidos por los septos)

 PROFUNDIDAD
Al modificar la profundidad del septo y hacerla más pequeña la resolución mejora porque conseguimos rayos más directivos y la sensibilidad empeora porque los rayos que no son tan directivos los absorbe la pared del septo por ser larga (si fuera más corta algún rayo menos directivo podría salvar esa barrera). 

¿Por qué es importante, qué ocurriría si no estuviese? etc.
Es importante porque la radiación gamma que emite el paciente es irradiada en todas direcciones y nos interesa solo los rayos rectilíneos, y el colimador intenta absorbe los rayos que no son rectilíneos y deja pasar a los otros.
Si no estuviera, la imagen que se obtendría sería una mancha difusa en el lugar donde se ha colocado el 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? etc.
Un material centellador adecuado, debe convertir la mayor fracción de la energía de la radiación gamma en fluorescencia inmediata (luz visible). Existen dos tipos de materiales centelladores, orgánicos (Anthracene, Pilot B, NE 213) e inorgánicos (NaI(TI), CsF)
El material inorgánico más típicamente empleado es el NaI dopado en Ti. Las ventajas de este material son que tiene una alta eficiencia en la generación de luz (12%) y la energía de excitación y desexcitación que tiene (410nm=3eV). Pero por otra parte es un material frágil, sensible a la temperatura e higroscópico.
Existe una relación entre el grosor del centelleador y la resolución de la imagen. Ya que conforme se aumenta el espesor del cristal, la resolución espacial disminuye debido a que se va a generar mayor dispersión de luz. Además, con el aumento del espesor del cristal, la sensibilidad aumenta.



3.- Guía de luz. ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿De qué está hecho? ¿Cuál es su principal característica de diseño? etc.
La guía de luz o acoplador óptico es la interfaz de unión entre el cristal centelleador y los tubos fotomultiplicadores.
Sirve para acoplar las impedancias de ambos y actúa como guía de los haces generados para que el cambio en la refracción no sea demasiado brusco y no haya demasiadas pérdidas por reflexión a la entrada del tubo foto multiplicador. Como la diferencia entre los índices de tubo y centellador es muy alta, el acoplador óptico actúa como paso intermedio.
Suele estar hecho de grasa o silicona como si fuera un gel.

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

El fotomultiplicador es un cilindro de vidrio sellado al vacío, la cara en contacto con el cristal está cubierta en su parte interna por un material transparente fotosensible que forma el fotocátodo. Aquí está la entrada al tubo, es decir, este fotocátodo emite electrones al recibir los destellos luminosos provenientes del cristal. La energía del fotón generada es proporcional a la energía del fotón gamma incidente y su longitud de onda es adecuada para excitar el fotocátodo. Cuando es excitado, el cátodo tiene la propiedad de emitir electrones. Estos electrones son atraídos por el primer dínodo que es positivo respecto al fotocátodo. En su trayectoria, los electrones son acelerados y al estrellarse con la superficie del dínodo liberan un número de electrones mayor que los incidentes (salida).
El voltaje que se suministra a los dínodos es positivo. Y el fotomultiplicador el alimentado con tensión de unos 1200 V.
Los fotomultiplicadores tienen un diámetro de 5-7 cm y suelen haber entre 40 y 100 tubos en cada cabezal.
Los tubos fotomultiplicadores se relacionan con la resolución de manera que cada tubo representa un píxel de la imagen.
No se ponen más debido al tamaño de los tubos, que no se pueden hacer más pequeños debido a que tienen que estar vacíos y que al poner más tubos se perdería sensibilidad porque aún alcanzarían un número menor de fotones el fotocátodo.

5.- La lógica Anger. ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿Que limitaría la resolución en caso de no utilizarla? ¿Cómo se implementa?
La lógica de Anger es un método para mejorar la resolución espacial. Se utiliza para calcular la posición de interacción entre el fotón gamma y el cristal, ya que cuando el fotón llega al centelleador puede sufrir varias interacciones en un cristal o en varios.
En caso de no utilizar este procedimiento la resolución estaría limitada por el tamaño de los tubos fotomultiplicadores (PM), ya que sería la primera aproximación.
La lógica de Anger consiste en sumar todas las señales para luego hacer una media ponderada y obtener así un punto (x, y) que dará una idea del lugar de interacción inicial del fotón gamma con el centelleador.  Se puede apreciar en la siguiente figura.


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 contiene circuitos integrados que detectan los pulsos de energía amplificados por los fotomultiplicadores.
Esta energía amplificada proviene de los rayos visibles producidos en el centelleador que han sido provocados por el rayo gamma irradiado por el paciente.

Al medir la energía estamos haciendo una discriminación.
Se sabe más o menos el nivel de energía que tiene que llegar, con lo que se pone un umbral y si la energía obtenida sobrepasa o no llega a este umbral se descarta este valor obtenido.
La explicación es que si sobrepasa la energía umbral es que el rayo que ha incidido en el colimador no es uno que nos interesa, sino de mayor energía, como por ejemplo un rayo cósmico o que fueran dos rayos gamma a la vez en vez de uno.

Contribuye a la imagen porque descarta aquellos datos que no nos interesan para la obtención de la imagen.

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

Hay que esperar una hora después de tomarse el radiofármaco, y la obtención de la imagen generalmente cuesta una hora dependiendo del tejido a analizar.

Se toman las  proyecciones sagitales frontal y trasera, ya que son las que más información proporcionan.