los rayos x-principios físicos - Facultad de Medicina de la UANL

FACULTAD DE MEDICINA
UANL
Curso de Radiología e Imagen
Bases Físicas de la Imagenología
OBJETIVOS
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Principios físicos de los métodos de imagen
Protección radiológica
Medios de contraste
Almacenamiento y administración de estudios
PAPEL DEL RADIÓLOGO EN EL
DIAGNÓSTICO MÉDICO
 Determinar mediante los procedimientos de imagen la
normalidad y anormalidad.
 Caracterizar las anormalidades.
 Determinar el grado o extensión de la enfermedad.
 Establecer un diagnóstico diferencial y un diagnóstico
probable.
 Recomendar estudios adicionales y de seguimiento.
 Realizar procedimientos diagnósticos y terapéuticos
guiados por imagen (Radiología Intervencionista).
MÉTODOS PARA LA OBTENCIÓN DE
IMÁGENES DIAGNÓSTICAS
 Radiación Ionizante
 Rayos X
 Tomografía Computarizada
 Medicina Nuclear - PET
 Ondas de Sonido
 Ultrasonido
 Doppler
 Campo Magnético y Ondas de Radiofrecuencia
 Resonancia Magnética
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
LOS RAYOS X-PRINCIPIOS FÍSICOS
 La denominación rayos X designa a una radiación
electromagnética invisible. La longitud de onda está
entre 10 a 0,1 nanómetros.
 Los rayos X son una radiación electromagnética de la
misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de
microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos
ultravioleta y los rayos gamma.
LOS RAYOS X-PRINCIPIOS FÍSICOS
 La energía de los rayos X en general se encuentra entre la
radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos
naturalmente.
 Los rayos X son una radiación ionizante porque al interactuar
con la materia produce la ionización de los átomos de la
misma, es decir, origina partículas con carga (iones).
LOS RAYOS X-PRINCIPIOS FÍSICOS
Wilhelm Conrad Röntgen
1845-1923
Descubridor de los Rayos X- 1895
Premio Nobel de Física 1901
“ I have discovered something interesting but I do not know
weather or not my observation are correct ”
PROPIEDADES DE LOS RAYOS X
1. Poder de penetración
2. Atenuación
3. Efecto Fotográfico
4. Efecto Luminiscente
5. Efecto Biológico
6. Efecto Ionizante
7. Se atenúan con la distancia al tubo de Rayos X.
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
EFECTOS DE LA RADIACIÓN EN PACIENTES
PROPIEDADES DE LOS RAYOS X
La imagen que se forma es debida a la radiación que
logra atravesar el organismo, por lo que la radiografía
viene a ser el negativo del organismo
 Cuando pasan los rayos (Radiolúcido)……Negro (aire)
 Cuando no pasan los rayos (Radiopaco)…Blanco (hueso)
 Cuando pasan parcialmente……………Gris (tejidos blandos)
Radiolúcido
Radiopaco
TUBO DE RAYOS X
El proceso se basa en el fenómeno físico en el cual unos
electrones acelerados a gran velocidad chocan con un
objeto metálico y su energía se transforma en un 99% calor
y 1% en rayos X.
El tubo de rayos X comprende:
1.Ampolla-Estuche
2.Cátodo
3.Foco
4.Ánodo
5.Vacío
6.Diafragma
7.Haz de rayos X
RAYOS X – DENSIDADES BÁSICAS
DENSIDAD
EFECTO EN LA IMAGEN
Aire
Negro
Grasa
Gris
Agua
Gris Pálido
Calcio
Prácticamente blanco
Metal
Blanco absoluto
MÉTODOS DE IMAGEN RADIOGRAFÍAS SIMPLES
Ventajas :
 Rapidez
 Bajo Costo
 Disponibilidad
Desventajas:
 Uso de radiación
 Limitada información de tejidos
blandos
FLUOROSCOPÍA
Tubo móvil en tiempo real:
 Radiación continua
 Se puede utilizar medio de contraste
 Tracto gastrointestinal (bario)
FLUOROSCOPÍA
Ventajas :
 Visualización en tiempo real
 Relativamente barato
 Procedimientos Intervencionistas
Desventajas :
 Dosis de radiación significativa
MEDIOS DE CONTRASTE
RADIOLÓGICOS
Un órgano puede visualizarse si:
 Está rodeado de grasa (riñón)
 Contiene gas en forma normal
(pulmón)
 Normalmente contiene sales
minerales (hueso)
 Ingestión o inyección de
material de contraste opaco
CONTRASTE RADIOLÓGICO
 Mejora visualización y
separación de tejidos.
 Puede demostrar anatomía
funcional y patología.
TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA-HISTORIA
Godfrey Newbold Hounsfield
Allan McLeod Cormack
TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA
 Utiliza un haz de Rayos X colimado para obtener imágenes
seccionales del cuerpo.
 Los detectores de la radiación se localizan alrededor del
paciente.
 Una computadora genera imágenes basado en las diferentes
densidades después de que el haz atraviesa el cuerpo.
TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA
Hipodenso
(aire en
celdillas
etmoidales)
Hiperdenso
Hiperdenso
(hueso)
Hipodenso
TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA MEDIO DE
CONTRASTE I.V.
Inyector de
contraste
Pantalla de control del
inyector de contraste en
cabina
TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA MEDIO DE
CONTRASTE I.V.
Fase Arterial (30 seg)
Se observan hiperdensas las arterias y
estructuras con mayor
vascularización arterial.
Aorta
Corteza renal
Fase Venosa (60 - 70 seg)
Aumenta la densidad de estructuras
venosas y disminuye en las arteriales.
Aorta
Riñón
Hígado
TCH MULTICORTE
 Ventajas:
 Rapidez
 Reconstrucción Multiplanar
 Reconstrucción 3D
 Estudios Vasculares
 Proyección de Máxima
 Intensidad (MIP)
 Radiología Intervencionista
 Desventajas:
 Radiación
 Nefrotoxicidad del contraste
Angiotomografía
Reconstrucción
sagital
coronal
ANGIOGRAFÍA
Demostración de los vasos sanguíneos mediante fluoroscopía
de tiempo real y administración arterial o venosa de medio de
contraste de alta densidad.
ANGIOGRAFÍA
TÉCNICA DE SELDINGER
Técnica empleada para la
colocación percutánea del
catéter.
ANGIOGRAFÍA
 Ventajas
 Evaluación específica de los vasos
sanguíneos
 Terapia vascular
 Guía para procedimientos de
intervención
 Desventajas :
 Radiación
 Medios de contraste (anafilaxia y
nefrotoxicidad)
 Riesgo de sangrado e infección
 Costo
ULTRASONIDO
Principio: Un transductor envía ondas sonoras de alta
frecuencia que hacen eco en el paciente y una
computadora recibe las ondas reflejadas para construir
una imagen.
HISTORIA DEL ULTRASONIDO
1888 Pierre Curie descubrió el
Efecto Piezo-Eléctrico
1960 Ultrasonido articulado
1920 Terapia Ultrasónica
1942 Ultrasonido Diagnóstico
ULTRASONIDO - PRINCIPIOS FÍSICOS
Producción de Ultrasonido: Efecto piezoeléctrico
 Al aplicar una corriente eléctrica a un cristal de
cuarzo las moléculas se reordenan (deformidad
mecánica).
 Si el impulso es cíclico se produce vibraciones
que se puede transmitirse a otros medios.
ULTRASONIDO-PRINCIPIOS FÍSICOS
ULTRASONIDO
Hígado
Vesícula biliar
Hiperecoico
Litiasis
Hipoecoico
Anecoico
Colecistolitiasis
ULTRASONIDO
Ventajas :
 Barato e inocuo
 Tiempo real
 Portátil (quirófano,UCI)
 No radiación ionizante
 Sin medio de contraste
 Imágenes multiplanares
 Procedimiento intervencionistas
 Independiente de la función
renal o hepática
ULTRASONIDO
 Desventajas:
 No demuestra función, solo
anatomía
 Dificultad con pacientes
obesos
 Dificultad para ver
estructuras profundas
 No puede ver a través del
hueso y aire
ULTRASONIDO DOPPLER
 Técnica especial de ultrasonido que evalúa tanto la
sangre como los vasos (arterias y venas)
 Tipos de Ultrasonido Doppler:
 Doppler Color: Mide la dirección y velocidad de las células
sanguíneas en un vaso.
 Doppler Poder: Técnica para medir el flujo sanguíneo en las
arterias dentro de los órganos.
 Doppler Espectral: Muestra las mediciones del flujo en
forma gráfica, en función de la distancia recorrida por unidad
de tiempo.
ULTRASONIDO DOPPLER
 Indicaciones
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



Patología vascular cerebral (carótidas)
Patología abdominal
Patología arterial de las extremidades
Patología venosa (trombosis venosa profunda)
Patología inflamatoria
RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
 Uso de pulsos de radiofrecuencia en un campo
magnético.
 Protones de hidrógeno son desplazados para
generar la imagen.
RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
 Ventajas :
 No radiación ionizante
 Imágenes multiplanares
 Ideal para SNC y SME
 Desventajas :
 Costo
 Poca disponibilidad
 Algunos pacientes sufren
claustrofobia
RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
Hiperintenso
Hipointenso
RADIOLOGÍA INTERVENCIONISTA
 Diagnostica
 Marcaje de lesiones
 Citología por aspiración
 Biopsia percutánea
 Aspiración de
colecciones
 Terapéutica
 Drenaje de colecciones
 Accesos vasculares
 Dilatación de estenosis
 Trombolísis
 Embolización
 Extracción de cuerpos extraños
RADIOLOGÍA INTERVENCIONISTA
Biopsia Guiada por US
Biopsia Hepática Transyugular
Nefrostomía
Percutánea
ALMACENAMIENTO Y ADMINISTRACIÓN
DE ESTUDIOS



Ha cambiado poco desde Noviembre 1895 (descubrimiento de los
rayos X e introducción del bucky).
Por más de 100 años la película fotográfica se ha utilizado para
guardar las imágenes médicas.
Desde hace 70 años las pantallas intensificadoras, han sido
utilizadas con las placas de Rx para proporcionar una mejor
calidad de imagen.
LAS TECNOLOGÍA DE LA INFORMACIÓN
Y COMUNICACIÓN EN MEDICINA
(RADIOLOGY INFORMATION SYSTEM)
RIS
Sistema de Información de Radiología, es el programa
(Software), que hará funcionar al PACS.
En el RIS radica la base de datos que contiene toda la
información del Departamento de Imagenología.
(PICTURE ARCHIVE AND COMMUNICATION SYSTEM)
PACS
 Almacenamiento y
Administración de Imágenes
 Imágenes
 Expediente radiológico
 Reporte de estudios
 En cada piso (Intranet)
 En línea (Web)
 Elemento físico donde se
almacenan en forma digital
los datos y las imágenes y del
cual pueden ser recuperadas
en todo momento.
PACS
TELEMEDICINA
 Posibilidades
 Interconsulta con
expertos
 Acceso de pacientes con
su médico
 Tratamiento a distancia
 No restricción de horario