viernes, 1 de abril de 2011

LA IMAGENOLOGÍA

La imagenología es el estudio de las estructuras, órganos y sistemas por medio de imágenes para diagnosticar y tratar enfermedades.

Los métodos que se utilizan en este tipo de estudio, casi todos necesita de la utilización de alguna sustancia radiactiva, por lo que a estos estudios se les a incluido en la medicina nuclear.

Medicina nuclear

Técnica de exploración en la medicina, que utilizan alguna sustancia radiactiva (llamada marcador) para buscar una patología en el cuerpo.




Imagen por Resonancia magnetica - Caso Clínico

CISTICERCOSIS CEREBRAL

La cisticercosis cerebral es una forma de presentación de parasitosis cerebral causada por Tenia Soleum. A pesar de la escasa prevalencia lejos de las zonas endémicas, el incremento de los movimientos migratorios obliga a un mayor estado de alerta por parte del médico ante síntomas frecuentes como es una cefalea, sobre todo en pacientes con factores de riesgo epidemiológicos. El diagnóstico debe ser precoz y el tratamiento instaurarse lo antes posible, de lo contrario las consecuencias pueden ser fatales para el enfermo.

El diagnóstico se debe apoyar con estudios de imágenes: la tomografía computarizada (TC), así como la resonancia magnética (RM). técnica de elección en la práctica clínica, ya que es más sensible que la TC para diagnóstico de neurocisticercosis activa 12-14. La RM por su capacidad de producir imágenes multiplanares es excelente para identificar mediante el contraste de tejidos y los efectos del flujo a la neurocisticercosis, además la RM con medio de contraste muestra el quiste, su localización exacta, y la cercanía a estructuras neurales 11,18.

CASO CLÍNICO

Paciente varón de 33 años de nacionalidad ecuatoriana que lleva 18 meses residiendo en España y que refiere como antecedentes personales únicamente cefaleas posturales no muy intensas estando en su país. El motivo por el cual decide acudir a urgencias es una cefalea holocraneal intensa continua, de reciente aparición que no se modifica con la postura y no cede con analgésicos habituales, y como sintomatología acompañante presenta vómitos y molestias en la región cervical. En la exploración física el único dato a resaltar es una leve rigidez de nuca, el resto es rigurosamente normal. Pero el dato de alarma en este caso, y gracias al cual se pudo llegar al diagnóstico etiológico, es la inestabilidad deambulatoria que sufre el paciente mientras camina en dirección a la sala de espera, y de la que nos percatamos. Este hecho indica la realización urgente de una tomografía computarizada (TC), que pone de manifiesto la existencia de un proceso expansivo en IV ventrículo que produce hidrocefalia. Llegado este punto se decide la realización de una resonancia magnética (RM) (Fig. 1), cuya imagen es compatible con una infección parasitaria (cisticerco) en fase vesicular, situada en IV ventrículo en su zona media y receso lateral, que produce una hidrocefalia obstructiva por bloqueo de los agujero de Luschka derecho y Magendie. También se solicita una analítica de sangre, en la que existe leucocitosis con desviación izquierda, y una serología, en busca de un diagnóstico de confirmación, que resulta positiva para cisticerco.



Con el diagnóstico cisticercosis cerebral, se instaura tratamiento específico con albendazol a una dosis de 400 mg cada 12 horas y dexametasona, así como analgesia. Después de una semana de tratamiento, en la que el enfermo experimenta una clara mejoría clínica, se realiza una RM de control (
Fig. 2) que demuestra la reducción de tamaño de la lesión y una disminución de la dilatación ventricular.


El paciente recibe el alta, veinte días después del ingreso, con la siguiente medicación: albendazol. 400 mg/12 h, dexametasona en pauta descendente y analgesia.

Microscopía electrónica de transmisión.


TEM del ingles ”transmission Electron Microscopy” los electrones difractados al pasar a través de la muestra generan un diractograma que puede ser transformado directamente en imagen mediante lentes magnéticas que es la proyección de la estructura cristalina a lo largo de la dirección de electrones. Tanto el difracto grama de electrones como la imagen reconstruida se puede proyectar en una pantalla.



En el esquema se muestran difracto gramas de mono cristal similares en apariencia a los de nivel-cero, fotografías de precisión de R-X se pueden obtener orientando los mono cristales de pequeño espesor (<1μm). Uno puede seleccionar un micro cristal de la muestra y obtener el difracto grama de ese micro cristal embebido dentro de la muestra lo cual es una ventaja al estudiar muestras polifásicas ya que la difracción de neutrones y de R-X no permiten seleccionar la fase deseada sino que siempre se obtiene la superposición de los difracto gramas de todas la fases presentes en la muestra. El poder de resolución depende de la longitud de onda y de la calidad de lentes del objetivo siendo d_mini ∝c_s^(1/3) λ^(2/3) donde c_ses el coeficiente de aberración esférico de la lentes del objetivo, en las mejores condiciones con aparatos buenos se puede obtener una resolución aproximadamente de 1.5Å. La mayor utilidad de la microscopía electrónica de transmisión es en Oncología. Es particularmente útil en el diagnóstico de neoplasias malignas, ya que permite identificar la estirpe o diferenciación de una neoplasia. Por ejemplo, al demostrar elementos de diferenciación no apreciables a microscopía de luz como desmosomas, propios de células epiteliales, que orientan hacia carcinoma; microvellosidades bien desarrolladas, que sugieren adenocarcinoma; melanosomas en melanoma y gránulos densos rodeados por membrana en carcinoma neuroendocrino.


En conjunto con la inmunohistoquímica permite identificar un alto procentaje de las neoplasias malignas (95%). Igualmente, en el diagnóstico diferencial de metástasis tumor maligno indiferenciado en ganglio linfático ( melanoma maligno, carcinoma, linfoma). En el frecuente dilema adenocarcinoma versus mesotelioma maligno pleural; también en el diagnóstico de la granulomatosis de células de Langerhans.


Esta técnica juega un papel muy importante en el estudio de las enfermedades del riñón, en particular en glomerulopatías primarias y secundarias. Junto con la inmunofluorescencia directa representan el estudio básico para llegar a un diagnóstico preciso en cada caso.

Microscopia electrónica de barrido.
SEM del ingles “scanning Electron microscopy”. Los electrones secundarios de baja energía (<50 eV) emitidos de la superficie de la muestra se puede utilizar para dar un tipo de imagen. Para facilitar esta emisión de electrones se metaliza la muestra que es recubrirla de una pequeña capa de un metal conductor como el Au. El has de e^- se puede concentrar en una zona diminuta (~20Å) que puede barrer la superficie del espécimen al ser deflectado por bobinas adecuadas. Los electrones secundarios emitidos por las diferentes partes de la muestra. La ME de barrido es muy útil para estudiar la morfología de los cristalitos. Esquema de un SEM. En esta figura se muestra la microfotografía de un solido laminar y se pueden ver claramente los micro cristales como plaquetas (diminutas laminillas) que son capaces de sufrir reacciones de intercalación, es decir de hospedar moléculas o iones entre las laminas. La microscopía electrónica de barrido permite el estudio de superficies celulares. La imagen se obtiene rastreando la superficie de la muestra con un haz electrónico ultrafino. Las señales generadas se recolectan, amplifican y captan en un tubo de rayos catódicos. Se utiliza en forma rutinaria en el estudio de enfermedades del tallo piloso. En estas condiciones hay anomalías estructurales y de superficie de los pelos, que pueden identificarse fácilmente con esta técnica. De esta forma, es posible incluso establecer un pronóstico de reversibilidad de las alteraciones utilizando esta técnica.

jueves, 31 de marzo de 2011


Manera en que funciona el procedimiento

Los procedimientos de medicina nuclear utilizan un material radioactivo denominado radiofármaco o radiosonda, que se inyecta en el torrente sanguíneo, se ingiere por vía oral o se inhala como gas. Este material radioactivo se acumula en el órgano o área del cuerpo a examinar, donde emite una pequeña cantidad de energía en forma de rayos gamma. Una gammacámara, escáner para PET, o una sonda detecta esta energía y con la ayuda de una computadora elabora imágenes que presenten detalles tanto de la estructura como de la función de los órganos y tejidos del cuerpo.





A diferencia de otras técnicas de diagnóstico por imágenes, los exámenes por imágenes de medicina nuclear se focalizan en la descripción de procesos fisiológicos dentro del cuerpo, tales coma la tasa de metabolismo o los niveles de varias otras actividades químicas, en vez de mostrar la anatomía y la estructura. Las áreas de mayor intensidad, denominadas "puntos calientes", indican las zonas de acumulación de grandes cantidades de radiosonda y donde hay altos niveles de actividad química. Las áreas con menor intensidad, o "puntos fríos", indican una menor concentración de radiosonda y menor actividad química.


Los beneficios y riesgos de un estudio de PET
 
Beneficios

La información proporcionada por los exámenes de medicina nuclear es única y a menudo inalcanzable mediante otros procedimientos de diagnóstico por imágenes.

· Para muchas enfermedades, las exploraciones de medicina nuclear proporcionan la información más útil necesaria para llevar a cabo un diagnóstico o para determinar un tratamiento adecuado, en caso de necesitarse alguno.

· La medicina nuclear es menos costosa y puede rendir información más precisa que la cirugía exploratoria.

· Al identificar cambios en el cuerpo a nivel celular, el diagnóstico por imágenes por PET podría detectar la aparición temprana de una enfermedad antes de hacerse evidente mediante otros estudios por imágenes tales como
TC o RMN.

Riesgos


Debido a las pequeñas dosis de radiosonda administradas, los procedimientos de diagnóstico de medicina nuclear tienen como resultado una baja exposición a la radiación, pero aceptable para los exámenes diagnósticos. Por ende, el riesgo de radiación es muy bajo en comparación con los posibles beneficios.

· Los procedimientos diagnósticos por medicina nuclear se han utilizado por más de cinco décadas, y no se conocen efectos adversos a largo plazo provocados por dicha exposición a baja dosis.

· Pueden presentarse reacciones alérgicas a los radiofármacos pero con muy poca frecuencia y normalmente son suaves. Sin embargo, usted debe informar al personal de medicina nuclear sobre cualquier alergia que pueda tener u otros problemas que pueden haber ocurrido durante un examen anterior de medicina nuclear.

· La inyección de la radiosonda podría provocar un leve dolor y enrojecimiento que han de resolverse con rapidez.


Proceso fisico de la obtención de imágenes del PET

Obtención de imágenes


 
La imágen se obtiene gracias a que los tomógrafos son capaces de detectar los fotones gamma emitidos por el paciente. Éstos fotones gamma de 511 Kev son el producto de una aniquilación entre un positrón, emitido por el radiofármaco, y un electrón cortical del cuerpo del paciente. Ésta aniquilación da lugar a la emisión, fundamentalmente, de dos fotones. Para que estos fotones acaben por conformar la imagen deben detectarse ¨en coincidencia¨, es decir, al mismo tiempo; en una ventana de tiempo adecuada (nanosegundos),además deben provenir de la misma dirección y sentidos opuestos, pero además su energía debe superar un umbral mínimo que certifique que no ha sufrido dispersiones energéticas de importancia en su trayecto (fenómeno de scatter) hasta los detectores. Los detectores de un tomógrafo PET están dispuestos en anillo alrededor del paciente, y gracias a que detectan en coincidencia a los fotones generados en cada aniquilación conformaran la imagen.Para la obtención de la imagen estos fotones detectados, son convertidos en señales eléctricas. Esta información posteriormente se somete a procesos de filtrado y reconstrucción, gracias a los cuales se obtiene la imagen.



Existen varios radiofármacos emisores de positrones de utilidad médica. El más importante de ellos es el Flúor-18, que es capaz de unirse a la 2-O-trifluorometilsulfonil manosa para obtener el trazador 18-Flúor-Desoxi-Glucosa (18FDG). Gracias a lo cual, tendremos la posibilidad de poder identificar, localizar y cuantificar, a través del SUV (Standardized Uptake Value), el consumo de glucosa. Esto resulta un arma de capital importancia al diagnostico médico, puesto que muestra qué áreas del cuerpo tienen un metabolismo glucídico elevado, que es una característica primordial de los tejidos neoplásicos. La utilización de la 18FDG por los procesos oncológicos se basa en que en el interior de las células tumorales se produce, sobre todo, un metabolismo fundamentalmente anaerobio que incrementa la expresión de las moléculas transportadoras de glucosa (de la GLUT-1 a la GLUT-9), el aumento de la isoenzima de la hexokinasa y la disminución de la glucosa-6-fosfotasa. La 18FDG sí es captada por las células pero al no poder ser metabolizada, sufre un ¨atrapamiento metabólico¨ y esto permite captar las imágenes de los organos dañados.

Tomografía


¿Que es la Tomografía?

La tomografía o usualmente llamada tomografía axial computarizada (TAC) es una técnica de diagnóstico por imagen que permite la visualización de cortes del organismo a partir de múltiples determinaciones de absorción de rayos X. La formación de la imagen se limita a cortes transversales (axiales) perpendiculares al eje longitudinal del cuerpo, aunque la reconstrucción final de la misma puede obtenerse en cualquier plano.

Es decir, se caracteriza por brindar imágenes del cuerpo humano a manera de rebanadas, sin invadirlo, lo cual la hace sumamente útil en la toma de decisiones de diagnóstico médico.

PRINCIPIOS FÍSICOS

Un aparato de TAC consta básicamente de un anillo en el que se introduce al paciente, un emisor y un receptor de rayos X, tras las paredes del anillo que pueden girar alrededor de él, y un ordenador que analiza los datos obtenidos por el detector.

Para emitir los rayos X se utiliza un pequeño acelerador de partículas: se aceleran electrones y se hacen impactar contra un objetivo de metal. Cuando los electrones chocan contra el metal y frenan bruscamente, la energía cinética que tenían se emite en forma de radiación electromagnética (fotones). Puesto que los electrones se movían muy rápido, esos fotones tienen una energía, y por lo tanto una frecuencia, muy grandes, y una longitud de onda muy corta (de unos 10-10 metros): son rayos X. Dependiendo de la velocidad que tuvieran los electrones y el metal utilizado (unos, como el tungsteno, los frenan más rápido que otros como el molibdeno) se puede regular la frecuencia de la radiación.

A la salida del cañón de rayos X, que emite un cono de radiación, se coloca una pantalla de plomo (el plomo es un excelente apantallador de rayos X) con una rendija muy fina. Lo que la atraviesa es, por tanto, una especie de “rodaja” del cono, con forma de abanico fino. Evidentemente, cuanto más fina sea la rendija, mayor será la precisión del proceso.

Esa rojada de rayos X atraviesa el objeto en cuestión. Dependiendo de dónde esté el cañón de rayos X, lo hará en una dirección u otra. Supongamos que el cañón está justo sobre el anillo del TAC y apuntando hacia abajo (por supuesto, si tú estás dentro no lo ves, porque tú estás dentro del anillo y el cañón justo al otro lado de la pared del anillo). Entonces, los rayos X viajan de arriba hacia abajo, atravesando tu cabeza y saliendo por debajo, pasando por una sección fina del cráneo.




Naturalmente, no todos los fotones atraviesan el cuerpo y llegan al otro lado del anillo: algunos son absorbidos. Los que atraviesan material más denso son absorbidos más frecuentemente, mientras que los que pasan por zonas blandas son candidatos más probables a llegar al otro extremo. Evidentemente, esto significa que estás absorbiendo radiación ionizante, lo cual tiene sus problemas, pero de esto hablaremos luego.

Al otro lado del cañón (en el ejemplo, justo debajo de tu cabeza) se encuentra un detector de rayos X: hay muchas sustancias que pueden servir para este propósito, puesto que la radiación ionizante es bastante fácil de detectar. A lo largo de la historia se han utilizado placas fotográficas, fósforos fotoestimulables, pantallas de tierras raras… Cualquiera que sea el sistema concreto empleado, el detector registra una línea de fotones de rayos X, justo la proyección del corte de tu cuerpo sobre él. Unos puntos de la línea serán más brillantes que otros, dependiendo de dónde había hueso, cartílago, aire, agua… cuando el haz atravesó el cuerpo.



La atenuación de la energía luminosa al atravesar un objeto está regida por la ecuación de absorción. Si el haz de rayos X es aproximadamente monoenergético, la transmisión de rayos X a través de un objeto uniforme viene expresado por:

Ix = I0 *e-µx


Donde Ix es el valor de la intensidad de la radiación X después de atravesar el espesor x de un objeto, e I0 es el valor de la intensidad de la radiación que incide sobre la superficie del mismo, siendo e el número base del sistema logarítmico natural. El coeficiente lineal de atenuación µ depende del número atómico, de la densidad del medio y de la longitud de onda (espectro de energía) del haz de radiación incidente.

A continuación, el cañón y el detector, que están montados sobre un soporte giratorio, rotan un pequeño ángulo. Supongamos que en el ejemplo giran 1°, de modo que los rayos X no llegan a tu cabeza justo desde arriba, pero casi. El detector registra los fotones de rayos X que le llegan, y el anillo que contiene el cañón y el detector gira de nuevo. Cuando han completado 360°, se habrán obtenido las proyecciones del corte en todas las posibles direcciones de esa sección.


El equipo del PET

El Escaner de Tomografías


El escáner para tomografías por emisión de positrones (PET) consiste en una extensa máquina que cuenta con una abertura circular y con forma de dona en el centro, similar a una unidad de TC o RMN. Dentro de esta máquina se encuentran diversos aros correspondientes a detectores que graban la emisión de energía desde la radiosonda en el cuerpo.

El dispositivo para la exploración por TAC es una máquina de gran tamaño parecido a una caja, que tiene un hueco, o túnel corto, en el centro. Uno se acuesta en una angosta mesa de examen que se desliza dentro y fuera de este túnel. El tubo de rayos X y los detectores electrónicos de rayos X se encuentran colocados en forma opuesta sobre un aro, llamado gantry, que rota alrededor de usted. La estación de trabajo de la computadora que procesa información de las imágenes se encuentra ubicada en una sala aparte, donde el tecnólogo opera el dispositivo de exploración y monitorea su examen.

Los escáneres combinados de PET/TC son combinaciones de ambos escáner y se ven similares a los escáneres de PET y TC.

Una computadora cercana colabora con la elaboración de imágenes a partir de los datos obtenidos por la cámara o el escáner.


Tomografía por emisión de positrones (PET)


Tomografía por emisión de positrones



¿En qué consiste la exploración de tomografía por emisión de positrones?

La tomografía por emisión de positrones, también llamada diagnóstico por imágenes PET o exploración PET, constituye un tipo de diagnóstico por imágenes de medicina nuclear.

La medicina nuclear constituye una subespecialidad del campo de las imágenes médicas que utiliza cantidades muy pequeñas de material radioactivo para diagnosticar o tratar una variedad de enfermedades, incluyendo muchos tipos de cáncer, enfermedad cardíaca y ciertas otras anomalías dentro del cuerpo.

Los procedimientos por imágenes de medicina nuclear o radionúclido son no invasivos y con la excepción de las inyecciones intravenosas generalmente constituyen exámenes médicos indoloros que ayudan a los médicos a diagnosticar problemas de salud. Estas exploraciones por imágenes utilizan materiales radioactivos denominados radiofármacos o radiosondas.

Según el tipo de examen de medicina nuclear al que se someta, la radiosonda se puede inyectar en una vena, ingerir por vía oral o inhalar como gas y finalmente se acumula en el órgano o área del cuerpo a examinar, donde emite energía en forma de rayos gamma. A esta energía la detecta un dispositivo denominado gammacámara, un escáner y/o sonda para PET (tomografía por emisión de positrones) y/o sonda. Estos dispositivos trabajan conjuntamente con una computadora para medir la cantidad de radiosondas absorbidas por el cuerpo y para producir imágenes especiales que proporcionan detalles tanto de la estructura como de la función de los órganos y tejidos.

Un examen por PET mide las funciones corporales de relevancia, tales como el flujo sanguíneo, el uso de oxígeno, y el metabolismo del azúcar (glucosa), para ayudar a los médicos a evaluar la correcta función de los órganos y tejidos.

En la actualidad, la mayoría de las exploraciones por TC se realizan en instrumentos que combinan exploraciones PET y TC. Las exploraciones combinadas por PET/TC proporcionan imágenes que señalan la ubicación de actividad metabólica anormal dentro del cuerpo. Las exploraciones combinadas han demostrado que proporcionan diagnósticos más precisos que las dos exploraciones realizadas por separado.