miércoles, 29 de abril de 2015
sábado, 25 de abril de 2015
T13.- trabajo sobre fMRI y dMRI
¿Qué es la resonancia magnética funcional?
La resonancia magnética nuclear funcional (RMNf) es un procedimiento relativamente nuevo que utiliza imágenes de RM para medir los pequeños cambios metabólicos que ocurren en una parte activa del cerebro.
La RMNf se está convirtiendo en el método de diagnóstico preferido para averiguar el funcionamiento del cerebro normal, enfermo o lesionado, y para evaluar los posibles peligros de la cirugía u otros tratamientos invasivos del cerebro.
Luego, una computadora procesa las señales y genera una serie de imágenes, cada una de las cuales muestra una parte del cuerpo. Las imágenes luego pueden ser estudiadas desde diversos ángulos por el radiólogo encargado de la interpretación.
Frecuentemente, la diferenciación entre tejido anormal (enfermo) y tejido normal se distingue mejor con la RMN que con otras modalidades de imágenes tales como rayos-X, TAC o ultrasonido.
En un examen de RMNf, el paciente realizará una o varias tareas durante el proceso de diagnóstico, tales como golpetear los dedos de sus manos o pies, fruncir los labios, sacar la lengua, leer, mirar fotografías, escuchar una charla y/o jugar a simple juegos de palabras. Esto causará un aumento de la actividad metabólica en el área(s) del cerebro responsable(s) de dicha tarea(s). Esta actividad, que incluye la expansión de los vasos sanguíneos, los cambios químicos y el suministro de oxígeno adicional, podrá registrarse mediante las imágenes de la RMNf.
Fundamentos
A diferencia de los exámenes convencionales de rayos X y la exploración por tomografía computarizada (TC), la RMN no depende de la radiación ionizante. En cambio, mientras están en el imán, las ondas de radio redirigen el alineamiento de los átomos de hidrógeno que existen naturalmente dentro del cuerpo, sin causar ningún cambio químico en los tejidos. A medida que los átomos de hidrógeno regresan a su alineamiento habitual, emiten energía que varía de acuerdo al tipo de tejido del cuerpo en el que se encuentran. El explorador de RMN capta esta energía y crea una fotografía de los tejidos explorados.
Usos
- Examinar la anatomía del cerebro
- Determinar exactamente la parte del cerebro que está controlando funciones esenciales como el pensamiento, el habla, el movimiento y las sensaciones, proceso que se denomina mapeo cerebral.
- Evaluar los efectos de un derrame cerebral, trauma o enfermedad degenerativa (como el Alzheimer o el Parkinson) sobre el funcionamiento del cerebro.
- Controlar el crecimiento y funcionamiento de los tumores cerebrales.
- Guiar la planificación de una cirugía, terapia de radiación, u otros tratamientos quirúrgicos para el cerebro.
Fuentes
Resonancia magnética nuclear de difusión (RMNd)
¿Qué es?
La resonancia magnética nuclear de difusión estudia la difusión de los procesos moleculares, principalmente de las moléculas de agua, ya que estas no fluyen libremente, sino que interactúan con otros procesos, como tejidos, membranas, macromoléculas… Esta técnica se usa principalmente en el cerebro, ya que los axones y las neuronas forman una “autopista” de comunicación, por lo que esta técnica nos permite observar la estructura del mismo, así como observar la anisotropía , que es como las propiedades de la materia (temperatura, elasticidad, conductividad…) varían en función de la dirección.
Fundamentos
La resonancia magnética nuclear caracteriza el comportamiento de los protones en moléculas de agua para dar contraste a características de interés del sujeto. Para hacer esto, se aplica un campo magnético homogéneo que hace precesar los protones al unísono. En cambio, para la resonancia magnética de difusión, el campo aplicado consiste en un gradiente pulsado en un sentido. Esto hace que los protones comiencen a precesar a diferentes frecuencias, lo que hace que se disperse la fase y la señal total decrezca. Después de esto, se emite otro pulso de gradiente de campo, igual que el pero de sentido contrario, para tratar de recolocar los protones de nuevo en fase, pero los protones que se hayan movido en el intervalo entre gradientes no se recolocarán perfectamente, lo que deriva en una reducción del campo generado posteriormente, que es proporcional a este movimiento de los protones. Así, podemos modelar como fluyen las moléculas a través de los tejidos, pero añadiendo a los cálculos las posibles interacciones que se den en el interior del tejido.
Aplicaciones
- Analizar patologías cerebrales que conllevan acumulación de agua en el cerebro (edemas, inflamación…)
- Visualizar tejido cerebral isquémico que aún no está infartado (analizando la reducción de difusión)
- Detección de lesiones en los axones de la substancia blanca del cerebro.(Esclerosis multiple Párkinson, Alzheimer…)
- Apoyo en extracción de tumores cerebrales.
Fuentes:
Contraste en RMN
Para aumentar la visibilidad de elementos en la RMN se pueden utilizar contrastes. El contraste más utilizado se llama gadolinio .El gadolinio es un metal raro de color blanco plateado, es maleable y dúctil. Es solo encontrado en la naturaleza de forma combinada (sal).
Su magnetismo dependerá de la temperatura ambiente. Por encima de dicha temperatura será paramagnético, y ferromagnético por debajo.El gadolinio posee un efecto magneto-calórico, éste es mucho más intenso en la aleación Gd5(Si2Ge2). Cuando está en el organismo, el Gadolinio altera las propiedades magnéticas de las moléculas de agua, aumentando la calidad de la imágen.
Fuentes:
miércoles, 22 de abril de 2015
T12.-Simulador
¿Por qué no se pueden variar libremente T1 y T2? ¿Qué restricción hay entre ellas?
Porque T1 siempre tiene que ser igual o superior a T2, y a su vez T2 tiene que ser menor o igual que T1
¿Hay situaciones preprogramadas para ver gradientes? ¿Cuáles son?
Sí, y serían Gradient, Structure y Ensemble
Porque T1 siempre tiene que ser igual o superior a T2, y a su vez T2 tiene que ser menor o igual que T1
¿Hay situaciones preprogramadas para ver gradientes? ¿Cuáles son?
Sí, y serían Gradient, Structure y Ensemble
¿Cómo se consigue un "eco" de la señal? ¿Qué utilidad tiene?
T8.- Entrada en el blog sobre la publicidad de CT de Toshiba
1.-¿Entendéis todos los "argumentos" que exponen para convencer del interés del equipo (o especificaciones)?
Creo que entiendo bastantes, pero no estoy seguro de si lo que entiendo es lo correcto.
2.- Listarlas
- 640 slices
- 275 ms por rotación
- Radiación de mSv
- 20% más eficiente
- Reconstrucción 3D
- Agujero de escaneado más grande
3.- ¿Que diferencias hay entre los 3 modelos que se comentan?
- El primero es más de propósito general.
- El segundo está diseñado para volúmenes grandes.
- El tercero hace lo mismo que los demás pero tiene un menor consumo.
Creo que entiendo bastantes, pero no estoy seguro de si lo que entiendo es lo correcto.
2.- Listarlas
- 640 slices
- 275 ms por rotación
- Radiación de mSv
- 20% más eficiente
- Reconstrucción 3D
- Agujero de escaneado más grande
3.- ¿Que diferencias hay entre los 3 modelos que se comentan?
- El primero es más de propósito general.
- El segundo está diseñado para volúmenes grandes.
- El tercero hace lo mismo que los demás pero tiene un menor consumo.
martes, 21 de abril de 2015
Trabajo de documentación científica
Síntesis del proceso de búsqueda
El buscador que se utilizó para este trabajo fue ‘Pubmed’, usé este buscador porque ya estaba familiarizado con él y sabía que podía encontrar bastantes artículos sobre la temática que quería tratar.
Las palabras clave usadas para la búsqueda del documento fueron ‘functional magnetic resonance parkinson’, y a partir de ahí cogí el que más me llamó la atención. Otras palabras clave proporcionadas por el propio artículo para la búsqueda de este son: ‘Parkinson disease, fMRI, functional connectivity, DMN, SN, CEN’.
Título del documento
‘Altered intrinsic functional coupling between core neurocognitive networks in Parkinson's disease Deepti Putcha, Robert S. Ross, Alice Cronin-Golomb, Amy C. Janes and Chantal E. Sterna.’
La URL para ir al documento de forma directa es: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4320252/
Esquema del tema
1-. Introduction
2-. Methods
2.1-. Participants
2.2-. Neuroimaging procedure
2.3-. Image processing
2.4-. ICA-based denoising
2.5-. Inter-network functional coupling
2.6-. Striatal–salience network interactions
2.7-. Volumetric analysis
3-. Results
3.1-. No group differences in age, education, male-to-female ratio, mental status, cortical thinning or brain volume
3.2-. Inter-network functional coupling disrupted in PD
3.3-. SN–striatal functional coupling decreased in relation to disease severity
4-. Conclusions
Idea general
Las personas que sufren la enfermedad de Parkinson, se sabe que es debido a que el sistema dopaminérgico nigroestriatal sufre interrupciones en las conexiones entre sus redes. La conectividad funcional del cerebro entre los sistemas neurocognitivos relacionados con el procesamiento cognitivo se ve alterada por trastornos neurológicos. Hay tres redes neurocognitivas básicas relacionadas con muchos trastornos neurológicos: la red de modo predeterminado (DMN), la red de prominencia (SN), y la red ejecutiva central (CEN). En adultos sanos, las interacciones-DMN CEN son anti-correlacionados mientras que las interacciones SN-CEN están fuertemente correlacionadas incluso en reposo. Para detectar si estas interacciones en la red son interrumpidas debido al Parkinson, se utilizó una resonancia magnética funcional en estado de reposo (rsfMRI) comparando individuos sanos con sujetos que padecían Parkinson. Después de la comparación entre los individuos sanos y los enfermos, estos últimos mostraron significativamente menos acoplamiento entre las redes SN-CEN y mayor acoplamiento entre las DMN-CEN en estado de reposo. Estos resultados demuestran que las personas con enfermedad de Parkinson tienen un patrón disfuncional de interacción entre redes centrales neurocognitivas en comparación con lo que se encuentra en individuos sanos.
Breve resumen
El estudio entre personas sanas y pacientes con trastornos cerebrales, ha dado lugar a un estudio que involucra tres redes funcionales cerebrales: la red de modo predeterminado (DMN), la red de prominencia (SN), y la red ejecutiva central (CEN), a través de las cuales se pueden detectar trastornos neuropsiquiátricos y fallos entre las conexiones neuronales.
Los patrones de comportamiento de estas tres redes (una serie de interacciones o anti-correlaciones entre ellas) se pueden estudiar a través de un fMRI estando los sujetos en estado de reposo. Por lo que el estudio de estas interacciones en este estado de reposo, puede dar información muy útil sobre la neurobiología, lo que incluye a personas enfermas de Parkinson.
Las interacciones entre las tres redes mencionadas anteriormente se interrumpen en todos los trastornos neuropsiquiátricos, estando asociada esta disfunción estriatal al Parkinson, la cual muestra activaciones anormales durante la realización de tareas exigentes.
En el estudio sobre el que trata el artículo, se han realizado fMRI a 26 personas diagnosticadas con Parkinson y 24 adultos sanos (se excluyó a dos individuos de Parkinson y 4 sanos, ya que se movían demasiado para realizar las fMRI), en estado de reposo para identificar las relaciones entre las tres redes mencionadas anteriormente, comparando un grupo de individuos no dementes con Parkinson con participantes sanos de la misma edad.
El procesamiento de neuroimagen consistió en 20 minutos de adqusición de datos, y posteriormente otros 6 minutos y medio de adquisición de imágenes en reposo en los cuales los pacientes tenían que mantenerse quietos y con los ojos abiertos.
Todo el escaneo se ha realizado mediante una bobina de 12 canales montada en un Siemens Trio 3 T escáner. Las características de las exploraciones mediante las cuales se obtuvieron las imágenes fueron: tiempo de repetición = 2530 ms, tiempo de eco = 3,44 ms, tiempo de inversión = 1100 ms, ángulo de flip = 7 grados, el campo de vista = 256 mm, grosor de corte = 1 mm, sagital (derecha a izquierda).
El procesamiento de las imágenes adquiridas se realizó mediante una corrección de movimiento, un suavizado espacial con un núcleo de Gauss de ancho completo la mitad del máximo de 6 mm, y un filtro paso alto ponderado con una recta de ajuste con σ = 100 s. Posteriormente, y para obtener unas imágenes más claras para el estudio se eliminó de ruido relacionado con el movimiento y los artefactos producidos por el propio escáner.
Como resultado de estas pruebas y tras una comparación de las imágenes provenientes de pacientes sanos y pacientes con Parkinson, se determinó que las personas con enfermedad de Parkinson mostraron patrones de conectividad en oposición a lo que se observa en los individuos sanos.
viernes, 17 de abril de 2015
T9.- Pregunta tipo test de CT
En la retroproyección filtrada, ¿cómo se llama al filtro empleado?
a) Filtro Wiener
b) Filtro Michael
c) Filtro cuesta
d) Filtro rampa
a) Filtro Wiener
b) Filtro Michael
c) Filtro cuesta
d) Filtro rampa
T11.- ¿Qué magnitudes de la señal de radiofrecuencia aplicada determinarán el ángulo de desplazamiento de la magnetización?
Intervienen la intensidad del campo externo, así como la frecuencia con la que este afecta, siendo la mayor intensidad de oscilación cuando se da la frecuencia de resonancia. También influye el tiempo, porque cuanto más tiempo esté, más grande será la oscilación.
T10 .- Búsqueda de frecuencias de resonancia
Buscar a ojo las frecuencias de resonancia (Freq.) para distintos valores del campo externo (B0).
¿Influye la intensidad del campo B1?
No influye en la frecuencia de resonancia, pero sí influye en la intensidad de la oscilación.
¿Qué relación hay entre Freq. y B0 (lineal, inversa, cuadrática, ...)?
Representando los puntos en una gráfica de excel, se observa una relación prácticamente lineal
¿Cuadra eso con lo que habíamos visto en "teoría"?
Cuadra con la teoría porque la fórmula que relaciona estos términos es lineal.
Si ahora se quita el campo B1 y se sustituye por la bobina (coil) ¿qué ocurre en ella?
No influye en la frecuencia de resonancia, pero sí influye en la intensidad de la oscilación esta vez aumentándola mucho.
Con B0 = 40mT, la frecuencia de resonancia es igual a 0.5 Hz.
Con B0 = 30mT, la frecuencia de resonancia es igual a 0.375 Hz.
Con B0 = 25mT, la frecuencia de resonancia es igual a 0.35 Hz.
Con B0 = 20mT, la frecuencia de resonancia es igual a 0.3 Hz.
Con B0 = 10mT, la frecuencia de resonancia es igual a 0.225 Hz.
¿Influye la intensidad del campo B1?
No influye en la frecuencia de resonancia, pero sí influye en la intensidad de la oscilación.
¿Qué relación hay entre Freq. y B0 (lineal, inversa, cuadrática, ...)?
Representando los puntos en una gráfica de excel, se observa una relación prácticamente lineal
¿Cuadra eso con lo que habíamos visto en "teoría"?
Cuadra con la teoría porque la fórmula que relaciona estos términos es lineal.
Fp = gamma*B/2*pi
No influye en la frecuencia de resonancia, pero sí influye en la intensidad de la oscilación esta vez aumentándola mucho.
domingo, 12 de abril de 2015
T4- ¿Cuántos fotones visibles se pueden generar en condiciones ideales a partir de un fotón de RX?
La frecuencia de la luz visible está entre 450x10^12 y 750x10^12.
Usando la siguiente fórmula de la energía
E = h * f
Siendo h la constante de Plank igual a 4,13566733x10^-15.
Sustitutyendo con los valores de los extemos de la luz visible obtenemos lo siguiente:
E(450 Teraherzios) = 4,13566733x10^-15 * 450x10^12 = 1,87 eV
E(750 Teraherzios) = 4,13566733x10^-15 * 750x10^12 = 3,02 eV
Si empleamos la misma fórmula, pero esta vez para la frecuencia de los rayos X obtenemos los siguiente:
Einf= 4,13566733x10^-15 * 3x10^16 = 124 eV
Esup = 4,13566733x10^-15 * 3x10^19 = 134070 eV
Como conclusión se puede decir que los rayos X son de 10^2 a 10^5 veces superior la energía de un fotón
domingo, 5 de abril de 2015
T7.- Entrada en el blog sobre la problemática de la dosis en TC
Mediante la técnica de exploración de TC el paciente recibe la dosis más elevada de todas las técnicas de radiodiagnóstico. Teniendo en cuenta también el aumento de frecuencia en esta técnica, ha aumentado el riesgo de sufrir efectos biológicos probabilísticos por el aumento de las dosis. Por otro lado, las dosis asociadas a los equipos TC multicorte (TCMC), tomógrafos con más de una corona de detectores, son mayores que las de los TC (monocorte).
Con el fin de disminuir la aparición de efectos biológicos se deben seguir los principios de la protección radiológica (PR) que, en el caso del paciente, corresponden a:
- La justificación de la ejecución de la prueba,
- La optimización de las dosis empleadas
- El establecimiento de unos niveles de referencia de dosis.
- Calibración de los equipos de TC
JUSTIFICACIÓN
Una radiografía sólo está justificada si proporciona un beneficio neto frente al detrimento individual que puede causar.
El objetivo de este principio de PR es evitar todas las exposiciones a la radiación que sean innecesarias. Esto es de suma importancia en el paciente pediátrico cuyo riesgo relativo es mucho mayor que el de los adultos. Como podemos observar en la siguiente gráfica. Cuanto más joven es el paciente más probabilidades tiene de sufrir efectos biológicos.
La solicitud de una exploración debe obtener un resultado que contribuya a modificar la conducta diagnóstico-terapéutica del médico o a confirmar el diagnóstico. Las principales causas de la sobreexposición no justificada son las siguientes:
- Repetición de pruebas efectuadas con anterioridad y la solicitud de excesivas pruebas complementarias.
- Falta de toda la información clínica necesaria para analizar en profundidad qué se necesita buscar con las pruebas de diagnóstico.
- Prescripción de exploraciones con una frecuencia mayor a la de la evolución de la enfermedad.
- Petición de pruebas inadecuadas por desconocimiento de las diferentes técnicas diagnósticas que pueden aplicarse.
Para evitar estas malas prácticas es necesario que todas las Unidades Asistenciales de Radiodiagnóstico dispongan de los criterios de justificación de exploraciones radiológicas en su Programa de Garantía de Calidad.
OPTIMIZACIÓN
La justificación de la exposición es fundamental pero no es suficiente. Para minimizar el riesgo se debe optimizar la dosis para que sean lo más bajas posibles y compatibles con la obtención de la información diagnóstica requerida. A este principio se le denomina ALARA (“As Low As Reasonably Achievable).
La optimización de estos parámetros es una tarea compleja, puesto que depende del tipo de aplicación, del tamaño del paciente y del modelo de tomógrafo. Existen una serie de guías europeas y nacionales que recomiendan unos protocolos de partida para diferentes exploraciones:
- Protocolo Español de Control de Calidad en Radiodiagnóstico (PECCRD)
- 2004 – MSCT Quality Criteria – European Comission
- 2004 – MSCT Pediatric Quality Criteria – European Comission
- 1999 – European Guidelines On Quality Criteria For Computed Tomography – European Commission – EUR 16262
- 1998 -Criteris de Qualitat Tècnica I Assistencial de Les Exploracions Amb Tomografía Computada Convencional – Agència d’Avaluació de Tecnología Mèdica – Servei Català de la Salut
CALIBRACIÓN
Para que la optimización se cumpla es imprescindible una correcta calibración del dispositivo que tendrá las siguientes pautas:
- Establecer las condiciones de referencia de calibración (CRC) [tipo y energía de la radiación, distancia fuente-detector (SDD), tasa, ...]
- Comparar la respuesta de un instrumento con la de otro (absoluto o calibrado)
- Obtener el factor de calibración
- En las mismas condiciones de calibración (CRC)
- Dentro del rango de uso
Q (magnitud dosimétrica) = F x R (lectura del instrumento)
Factor de corrección por energía:
Índice de Dosis en Tomografía Computarizada (CTDI)
Como hemos visto en clase, la radiación emitida está relacionada con la gráfica de espectro.
NIVELES DE REFERENCIA
En la tabla siguiente se indican las dosis efectivas para las técnicas de TC y radiología convencional. Las dosis anuales por radiación natural se hallan en el rango de 1 a 10 mSv.
CONCLUSIÓN
Como conclusión a lo que se ha explicado en este texto, si se respetan los procedimientos y las buenas prácticas, los beneficios que suponen para el diagnóstico las exploraciones de TC compensan con creces el riesgo que representan. Por tanto, es imprescindible seguir trabajando en la justificación y la optimización de esta técnica con el fin de que suponga un avance y una ventaja para el paciente que lo utilice. Es necesario para eso formar al personal médico y a los pacientes de sus posibles riesgos para que lo utilicen de una forma óptima.
Fuente:
RPDIR-L10-Patient-dose-es-WEB
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