TOMÓGRAFO ENSAYO EQUIPO: VELIA YISEL SAENZ NAJERA 145048 ANA BERTHA CHACÓN RODRÍGUEZ 143041 VALERIA FAVELA LUQUE 145145 GRUPO B TICS APLICADAS A LAS CIENCIAS DE LA SALUD TECNOLOGÍAS MÉDICAS ING. ANDRES HUMBERTO OLIVAS AGUILAR TOMOGRAFO El tomógrafo fue inventado con el objetivo de obtener imágenes claras de tejidos blandos y los órganos dentro del cuerpo del paciente. Usados igualmente para pacientes con problemas cardíacos, respiratorios, cáncer y demás enfermedades donde es necesario visualizar claramente los órganos internos. En 1917 RADON describe en forma matemática la reconstrucción de un objeto a partir de sus proyecciones, este aparato ha mejorado con el paso del tiempo desde los años 70. En 1961 y hasta 1963 un equipo de médicos describe la utilización de esta técnica de reconstrucción de imágenes aplicado a la medicina. Entre las primeras tecnologías relacionadas con este aparato surgieron los tomógrafos convencionales los cuales fueron inventados antes que la tecnología inalámbrica por lo que requerían cables grandes unidos al tubo rotatorio, lo que provocaba que tuviese que ser rotado en reversa después de cada toma de imágenes, fue utilizado a partir de 1970. Pero el que marco historia en este mismo año fue el físico HOUNSFIELD quien trabajo desarrollando un corte tomográfico sectorial sobre la cabeza de un ser humano. En 1971 se instala en EEUU el primer equipo de tomografía computarizada especializado en imágenes craneales. A partir de ahí comienza la revolución radiodiagnóstico. La tecnología ha ido avanzando rápidamente, y hoy en día la exploración mediante tomografía computada se ha convertido en el método de diagnóstico por imágenes más utilizado. En 1971 comienzan a utilizarse el equipo de tomografía computada. A este primer equipo se lo denomina “lento” o de primera generación. Consistía en 1 tubo de rx que en su extremo opuesto tenía solo un detector, este tubodetector se rotaba un grado, tomaba la información trasladándose 180 grados, tardaba aproximadamente 5 minutos en hacer 1 toma completa de datos. LOS DE SEGUNDA GENERACION aparecieron en 1974 y el número detectores aumento a 30 y el tiempo de adquisición de datos disminuyo a 20 seg. La traslación era más rápida y se utilizó para estudiar tórax y abdomen. LOS DE TERCERA GENERACION se comenzó a utilizar a partir de 1977. Estos equipos ya no se trasladan si no que el haz de rx cubre todo el campo de exploración. El tiempo de adquisición disminuyo a 6 seg. y aumento la cantidad de detectores unos 380 aprox. el tubo detector rota 360 grados. LOS DE CUARTA GENERACION aparecieron inmediatamente tratando de mejorar las imágenes (súper rápidos tiempo de exploración 1 a 6 seg.). Los detectores van de 400 a 2400 formando un anillo que no tiene movimiento y el tubo gira alrededor del objeto 360 grados. (Incorporándose las escobillas eliminando los cables.). En muchos casos se están utilizando estos equipos. Después en 1989 comenzaron a utilizarse los helicoidales que rotaban continuamente en una dirección mientras el paciente se movía por el túnel del escáner, su velocidad permitió obtener cortes más delgados del área por lo que facilitaba el diagnóstico, Dada la complejidad del sistema de detectores se construyó solo en el sistema de rotación. Los primeros equipos son de principio de los años 90. En 1998 llega una nueva generación de tomógrafos, los multicorte; éste permite capturar imágenes en distintos cortes mientras rota el tubo de rayos X esta técnica acelera aún más el estudio, completando el análisis por tomografía. Este tipo de tomógrafo se siguió mejorando hasta el año 2001.1 Los tomógrafos helicoidales y los multicorte se siguen utilizando en la actualidad, aunque con las siguientes mejoras: 1 Historia de la tomografía computada.PDF -Helicoidales; Lo más reciente es la tomografía volumétrica multihelicoidal o multieslices que permite adquirir simultáneamente desde 2 a 32 imágenes por rotación. (Se está trabajando con equipos de hasta 64 filas de detectores) Una tomografía helicoidal presenta como ventajas el proporcionar imágenes de alta fidelidad a bajo costo, la radiación a la que se expone el paciente es mínima, la amplia gama de gris que maneja permite identificar a precisión los diferentes tejidos.2 -Multicorte: Permiten en la actualidad explorar el sistema vascular y cardiológico, así como realizar estudios volumétricos, reconstrucción en tercera dimensión y multiplano son útiles en la identificación de lesiones tumorales, guía antromotopográfica para el cirujano durante una biopsia, navegación virtual de arterias, colonoscopia virtual, angiografía renal/vascular y estudio de TAC cardiológico. Y de forma más reciente los tomógrafos ultra-rápidos (ultra-fast), este utiliza tecnología muy diferente a los anteriores, útil a un rayo de electrones el cual se crea mediante un generador. Eliminando la parte mecánico-móviles del aparato, proporciona los tiempos de escaneo más rápidos hasta ahora. La rápida capacidad de escaneo permite capturar imágenes fijas aún con el órgano en movimiento. 3 Como en el caso del corazón, este instrumento es útil para detectar sus padecimientos, así como los detalles sobre la función y estructuras de este mismo, aunque dentro de sus desventajas se encuentra la excesiva exposición a la radiación. Ya que este procedimiento utiliza una combinación de rayos X y tecnología computarizada. 4 Puede mostrar imágenes detalladas de cualquier parte del cuerpo, incluyendo músculos, huesos, órganos e incluso grasa. Los rayos X se mueven en forma circular alrededor del cuerpo, esto permite que se puedan observar diferentes ángulos de la misma estructura y provee una vista más detallada. Esta información es enviada a una computadora que interpreta los datos de los rayos X en segunda dimensión formados en un monitor. En el caso del corazón puede detectar cantidades muy pequeñas de calcio, así como en las arterias coronarias en las cuales puede ocasionar un bloqueo y producir dolores en el pecho.5 Puede ser usado por los médicos para detectar de manera pronta padecimientos de las arterias coronarias en ciertas personas, especialmente en aquellos que no presenten síntomas. Existe también la Tomografía por emisión de positrones, el cual es un examen imagenológico que utiliza una sustancia radiactiva, llamada marcador, para buscar una patología en el cuerpo. A diferencia de la resonancia magnética (RM) y las tomografías computarizadas (TC), que revelan la estructura de órganos y el flujo sanguíneo hacia y desde estos, una TEP muestra cómo están funcionando los órganos y tejidos. Sus exámenes son los siguientes: Tomografía por emisión de positrones (TEP) del cerebro, tomografía por emisión de positrones (TEP) de las mamas, tomografía por emisión de positrones (TEP) del corazón, tomografía por emisión de positrones (TEP) de los pulmones. 2 3 4 5 Hospitalsatelite.com-Tomografía computarizada helicoidal O.canbler.com- Tomografía computarizada ultra-rápida EHowenespanol.com-Tipos de tomógrafos que existen Hopkinsmedicine.org- Ultrafast CT Scan Forma en que se realiza el examen Una TEP utiliza una pequeña cantidad de material radiactivo (marcador), el cual se administra a través de una vena (IV), generalmente en la parte interna del codo. Éste viaja a través de la sangre y se acumula en órganos y tejidos. El marcador le ayuda al radiólogo a ver ciertas áreas preocupantes más claramente. Luego el paciente se acostará sobre una mesa estrecha que se desliza dentro de un gran escáner en forma de túnel. El escáner para TEP detecta señales del marcador y una computadora convierte los resultados en imágenes tridimensionales. Y las imágenes aparecen en un monitor para que el médico las interprete. 6 TOMOGRAFÍA COMPUTADA TC Ó TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTADA TAC Tomografía viene del griego tomos que significa corte o sección y de grafía que significa representación gráfica. Por tanto la tomografía es la obtención de imágenes de cortes o secciones de algún objeto. La palabra axial significa "relativo al eje". Plano axial es aquel que es perpendicular al eje longitudinal de un cuerpo. Actualmente es el método más utilizado en diagnóstico por imagen que consiste en un equipo que toma imágenes de cortes axiales de nuestro cuerpo, estas imágenes se pueden almacenar, observar en un monitor o imprimirse en película. Los diferentes densidades de nuestro cuerpo captan los rayos X haciendo que llega a los detectores tengan diferente intensidad. Luego donde la camilla donde se encuentra el paciente se mueve y empieza, el paciente debe permanecer quieto de preferencia ya que de lo contrario las imágenes pueden ser borrosas. Por ser electrónico los detectores, dan origen a una señal eléctrica; se convierte así en digital y es procesada por una computadora. Esta procesa la información de cada rodaja orgánica y la reconstruye en forma de cuadraditos. Se forma entonces una matriz de igual tamaño y profundidad (forma de cubo). Los cuadrados que forman la matriz se llaman Pixels, al tomar forma cúbica se los denomina Voxels. A cada cuadrito se le asigna un tono de la escala de grises. Este conjunto de tonos es llevado a la pantalla de un monitor. La imagen reconstruida es la que nosotros podemos observar luego. 7 ¿Cómo se analizan los resultados de una TAC? Las imágenes obtenidas por el tomógrafo se pueden ver de forma inmediata, pero su interpretación requiere del análisis de los médicos radiólogos. El especialista hará un informe escrito que se le entrega al paciente en pocos días de la prueba junto con las imágenes. Después de tomar la tomografía, la imagen se transfiere a una película de rayos X mostrando las secciones transversales elegidas para dar a los médicos y pacientes una imagen más clara. Se coloca la película en un negatoscopio u otra fuente de luz brillante, para ver las imágenes que se muestran como contraste posterior, el médico por supuesto deberá estar bien especializado con las estructuras anatómicas que está analizando para poder distinguir entre algo normal y alguna patología o bien donde exista alguna asimetría. El médico buscará masas grandes, áreas oscuras, cúmulos de líquidos que pueden haber 6 7 Medline Plus (nlm.nih.gov)-Tomografía por emisión de positrones Tomografiamulticorte.blogspot.mx-Definición de tomografía sido ocasionados por lesiones o resultado de enfermedades como embolias o Alzheimer. Si existe una más brillante sugiere la presencia de tejido extraño u otras inserciones, puede ser un tumor no bien definido (maligno o benigno). El informe incluye datos sobre la técnica usada, si se necesitó utilizar un contraste y los hallazgos dependiendo del tipo de patología y órgano estudiado y puede requerir más estudios posteriores.8 Componentes del sistema Contiene tres grandes módulos: Gantry (Tubo de rayos X , Detectores, Colimador, Generador de alto voltaje, DAS, Posicionamiento del paciente y mesa de soporte). Ordenador.Consola.9( http://www.ipen.gob.pe/site/regulacion/normatividad/otan_req_med icina_nuclear.pdf ) 1.-Gantry RayosX: principal causa de avería de los sistemas TAC, principal limitación en la frecuencia secuencial de imágenes, están alimentados de forma distinta dependiendo del diseño del sistema de TAC, los haces de rayos X pueden ser Continuos: Corrientes de hasta 400 mA Se generan durante toda la rotación Pulsados: Corrientes hasta 1.000 mA Pulsos de 1 a 5 mseg Tasas de repetición de pulsos de 60 Hz. Detectores de gas: Cámara metálica con deflectores espaciados que dividen a la cámara mayor en muchas cámaras pequeñas. Cada cámara pequeña funciona como un detector de radiación independiente Relleno a presión con xenón o una mezcla de xenón y criptón. El rayo entrante ioniza el gas y los electrones son atraídos por una placa cargada positivamente. La corriente generada es proporcional a la cantidad de rayos absorbidos Eficiencia: 45%. 2.-Ordenador: Se encarga del funcionamiento total del equipo. Almacena las imágenes reconstruidas y los datos primarios. Debe ser de gran potencia para realizar los cálculos de forma muy rápida. En la actualidad se presentan los datos forma casi instantánea. 3.-Consola: Doble misión: Programar la exploración a realizar. Seleccionar los datos requeridos para la obtención de la imagen (zoom, flechas aclarativas…). Permite ajustar el espesor de la sección a explorar (ajuste del colimador). Controles para el movimiento de la 10 mesa de exploración . (www.depeca.uah.es/depeca/repositorio/asignaturas/5/TAC_ppt.pdf) Tomógrafo en latino América Ya se encuentra en funcionamiento en el país el primer tomógrafo multidetector de 256 filas. Actualmente, los equipos de diagnóstico por imágenes más modernos que se emplean en la Argentina poseen 64 filas. Y si bien a primera vista esta diferencia podría parecer sólo técnica y sin utilidad médica alguna, en realidad de lo que habla es de una mayor precisión y una mayor velocidad en la captura de las imágenes. Pero el punto más saliente de la nueva generación de equipos que integra el nuevo tomógrafo instalado en la sede Vicente López de Diagnóstico Maipú es que puede realizar los estudios con dosis de radiación significativamente menores que los equipos convencionales.11 “Hasta ahora, siempre que aparecía un equipo nuevo, con mayor número de filas de detectores, aumentaba también la radiación. En este nuevo tomógrafo, la forma de reconstruir las imágenes permite reducir hasta en un 80% las dosis de radiación”, dijo la doctora Patricia Carrascosa, jefa del Departamento de Tomografía Computada e 8 Ehowespañol.com-Cómo leer una tomografía computarizada Ipen.gob- Componentes del tomografo 10 Depeca.uah.es-TAC 11 Biblioteca de la universidad complutense- tomógrafo, impacto América 9 Investigación de Diagnóstico Maipú. “Reducir la dosis es especialmente importante en pacientes pediátricos y jóvenes, en los cuales la velocidad del metabolismo y de duplicación de las células es mayor, con lo cual también es mayor el riesgo de que la radiación afecte esto”, agregó el doctor Carlos Capuñay, subjefe del citado departamento. “Poder hacer los mismos estudios con dosis más bajas también es importante en pacientes que deben realizarse periódicamente tomografías para el seguimiento de una enfermedad o un tratamiento”, completó Carrascosa. La reducción de las dosis de radiación es posible gracias a los modernos softwares que emplean estos equipos para reconstruir las imágenes.12 Bases físicas de la tomografía computarizada (TC) Principios físicos Todos los principios de la radiografía simple están presentes en la tomografía computarizada (TC) porque se usa un tubo de rayos X instalado en un soporte donde gira 360º. Hay detectores de rayos X que cubren la totalidad del círculo, mientras que un computador le da un valor numérico a cada una de las celdas (píxeles) de una matriz. Cada píxel tiene su equivalente en nivel de brillo, lo que en la pantalla forma la imagen que conocemos. El número está directamente relacionado con el coeficiente de atenuación de rayos X del tejido, con lo que podemos saber si la imagen vista corresponde a líquido, grasa, aire, etc. Principios técnicos Colimación: el haz de rayos X se puede colimar para hacer cortes de grosores diferentes (1, 2, 5 mm, etc). Se escogen de acuerdo con la necesidad, siendo los finos más apropiados para estructuras pequeñas como el peñasco temporal, para aumentar el detalle como en la alta resolución del parénquima pulmonar o para realizar reconstrucciones en diferentes planos del espacio posteriormente. Intervalo de corte: es cada cuanto se hacen los cortes. Sistema helicoidal: clásicamente, mientras el tubo de rayos X está activado y girando alrededor del paciente, éste está quieto. El estudio se hace entonces secuencialmente: disparo de rayos X – desplazamiento del paciente – disparo de rayos X... Con el sistema helicoidal (o espiral), mientras el tubo gira continuamente, el paciente se desplaza. Esto ha permitido acortar el tiempo del examen y hacer reconstrucciones multiplanares y tridimensionales, lo que ha multiplicado sus aplicaciones, sobre todo en la angiografía. Kilovoltaje y miliamperaje: se escogen de acuerdo al tipo de examen 13 TÉCNICAS Y ESTUDIOS El paciente llega al servicio de tomografía computada con una orden de su médico, en la cual se detalla el tipo de estudio a realizar. Puede tratarse de diferentes tipos de estudios, por ejemplo: T.C. sin medio de contraste. T.C. con medio de contraste. T.C. sin y con medio de contraste. A estos estudios los podemos denominar CONVENCIONALES. Por otro lado nos encontraremos con estudios más específicos como ser: T.C bajo anestesia general. 12 13 Enjou.unam.mx- tomógrafos en América Slideshare.net-Principios físicos T.C. con punción intratecal. T.C. para realizar biopsia dirigida por tomografía. 14 En oncología, la TC puede usarse para ayudar a detectar tumores anormales; para ayudar a diagnosticar tumores; para proveer información acerca de la extensión, o estadio, de la enfermedad; para ayudar a guiar procedimientos de biopsias o en la planificación de tratamientos; para determinar si el cáncer responde al tratamiento; y para vigilar la recurrencia (el regreso) del cáncer. Aunque la TC es un instrumento importante en medicina, puede también —como otras fuentes de radiación ionizante— causar cáncer. Se deberán discutir con su médico los riesgos y los beneficios de la TC ¿Qué se está haciendo para reducir el grado de exposición a la radiación de la TC? Como respuesta a la preocupación de un riesgo mayor de cáncer asociado con la TC y con otros procedimientos de imágenes que usan radiación ionizante, varias organizaciones y dependencias gubernamentales han elaborado pautas y recomendaciones con respecto al uso apropiado de estos procedimientos. En 2010, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los Estados Unidos lanzó la Iniciativa para Reducir la Exposición Innecesaria a la Radiación por Exploraciones Médicas de Imágenes. Esta iniciativa se centra en el uso sin peligro de los aparatos de exploración médica de imágenes, en la toma de decisiones basada en la información sobre cuándo usar procedimientos específicos de imágenes, y en la toma de conciencia cada vez mayor de los pacientes acerca de la exposición a la radiación. Las partes clave de la iniciativa son evitar repetir los procedimientos, mantener las dosis lo más bajo posible siempre que la calidad de las imágenes sea la mejor, y usar exploraciones de imágenes solo cuando sea apropiado. La FDA produjo también Reducing Radiation from Medical X-rays, una guía para el consumidor que contiene información sobre los riesgos de rayos X médicos, pasos que puede tomar el consumidor para reducir los riesgos de la radiación y un cuadro que muestra la dosis de radiación de algunos exámenes comunes de rayos X. El Centro Clínico de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) requiere que se incluyan las exposiciones a dosis de radiación de las TC y de otros procedimientos de imágenes en los expedientes médicos electrónicos de los pacientes tratados en el centro (10). Además, todo equipo de exploración con imágenes que se compre en los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) deberá proveer datos sobre la exposición de una forma que pueda ser verificada y que se pueda reportar electrónicamente. Esta política de protección al paciente ha sido adoptada por otros hospitales y establecimientos de exploración con imágenes.15 (htt6) Gracias a las tecnologías desarrolladas se ha logrado la mejor y rápida detección de padecimientos que sin aparatos como el tomógrafo hubiesen sido imposibles de detectar. Al existir daño en un órgano interno es casi imposible que los médicos puedan detectar con 14 15 2.die.upm.es-Técnicas y estudios.PDF Cancer.gov-Tomografía computarizada exactitud solamente con el uso de sus sentidos, por lo que al crearse tecnologías que realicen lo que el médico sin el uso de tecnologías no puede realizar, así mismo los avances que ha generado diagnósticos con mayor eficacia y rapidez que los anteriores, así como mejorar la comodidad del paciente durante el estudio. Las tecnologías médicas mejoran los diagnósticos y la calidad de servicio hacia los pacientes, mientras que las tecnologías comunicativas permiten la difusión y facilitan el alcance a la información que podemos tener sobre estos avances en la ciencia. Ya que podemos tener al alcance artículos científicos que nos informan sobre las mejorías que se realizan sobre estos mismos aparatos o bien la creación de otros nuevos que permitan mejores diagnósticos o curas a diversos padecimientos, esto permite al médico ambicionar y estar en constante preparación para brindar un mejor servicio. REFERENCIAS: 1. Desconocido. Historia de la tomografía computada. 24 de enero 2015, http://www.rda.com.ar/descargas/Historia-de-la-tomografia-computada.pdf 2. Lynn Rademacher. (2015). ¿Qué tipos de tomógrafos existen?. 25 de enero del 2015, de A.D.A.M, Inc Sitio web: http://www.ehowenespanol.com/tipostomografos-existen-lista_527721/ 3. Belisario Ochoa. (2010). PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN TOMOGRAFO. 25 de enero del 2015, de Universidad Politecnica Salesiana Sitio web: http://es.slideshare.net/andyloja/tomografo 4. Área de Imagenología del Hospital Satélite. Tomografía computarizada helicoidal. 25/01/2015, de Corporativo hospital satélite Sitio web: http://www.hospitalsatelite.com/index.php/tomografia-computada-helicoidal 5. Olobot. (2014). Tomografia computadorizada ultra-rápida (scan ultra-CT). 25/01/2015, de Brasil centro médico Sitio web: http://o.canbler.com/artigo/ultrafast-tomografia-computadorizada-ultra-rapidact-scan 6. Desconocido. (2013). Tomografía computarizada (TC) y exploraciones para cáncer. 26 de Enero de 2015, de Instituto Nacional del Cancer Sitio web: http://www.cancer.gov/espanol/recursos/hojas-informativas/detecciondiagnostico/tomografia-computarizada 7. David Zieve, MD, MHA, David R. Eltz, Stephanie Slon, and Nissi Wang.. (2012). Tomografía por emisión de positrones. 27/01/2015, de A.D.A.M., Inc. Sitio web: http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/003827.htm 8. Lee Mason. (2015). 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