Video de RMNf

Dejamos aqui el video sobre resonancia magnetica funcional que no hemos sido capaces de cargar en clase
a partir del minuto 1:49 tenemos la imágen a la que haciamos referencia

(T23) Pregunta test sobre Radioterapia

La radioterapia se puede realizar con:
a)Equipos de terapia superficial(Rayos X)
b)Unidades de isótopos radiactivos(Cobalto 60)
c)Aceleradores Lineales
d)Todas las anteriores

(T24 y T25).Visitas a centros: CUN y SNS

Visita a CUN

En esta visita pudimos observar uno de los centros de referencia de este país en todos los ámbitos de la medicina,  y en el que se nota que se disponen de los medios para albergar las últimas tecnologías en el ámbito de la imagen médica.

La primera parada de la visita fue la sala de mamografías, en ella se nos explicó el proceso de cómo se realiza una mamografía correctamente, así como las diferentes tecnologías que suelen utilizar estos dispositivos. Como avances importantes de la máquina de la que ellos disponen, en concreto, se explico un sistema que permite realizar imágenes tomográficas de a mama con el mismo aparato de rayos X, así como un sistema que permite eliminar la rejilla Bookie (con la consiguiente reducción de dosis que conlleva al reducir la intensidad necesaria) al utilizar un sistema de software para simular la rejilla. También se nos mostró el equipo de visualización de imágenes, consistente en pantallas de 5 mega píxeles de resolución.

Posteriormente, una antigua alumna del master nos mostró la sala donde se preparan las jeringuillas de material radiactivo (por ejemplo, el FDG radiotrazador) para utilizarlas directamente en las distintas pruebas para las que sea necesario.

Después, vimos los grandes equipos de imagen ,esto es, la Gammacamara, y los PET con TC incorporado. Nos mostraron la gammacamara y distintos colimadores. Como curiosidad, nos mostraron que los coladores son muy pesados, y que para cambiarlos hay que hacerlo mediante un sistema de carros y raíles.

En los equipos de PET, además de las máquinas al completo, se nos mostraron distintos tipos de tubos fotomultiplicadores, de distintas formas y tamaños que son utilizados en ese tipo de máquinas. Además, los 2 equipos que vimos, uno mas reciente que el otro, eran equipos todo en uno, ya que disponían de equipos de Topografía incorporados en la misma máquina (aunque realmente se podía apreciar perfectamente que constaba de 2 aparatos que se diferenciaban completamente).

Ciclotrón
Lo siguiente fue entrar a la sala del ciclotrón, dispositivo muy exclusivo y del que pocos centros disponen, que le permite a la CUN el fabricar sus propios materiales radiactivos. Cabe destacar la gran cantidad de medidas de seguridad de las que dispone, como una sala de baja presión que actúa como fosa para que la radiación no salga de la sala, paredes de 3 metros de profundidad y sistemas de seguridad para la apertura y cierre de la sala en la que se encuentra el equipo..

Sala de operaciones con Radiología(generación de mapa para no aportar mas dosis).
Como último paso de la visita subimos a los pisos superiores de la clínica y entramos a una sala en la que se realizaban las operaciones de hemodinámica, esto es, una camilla de operaciones con un equipo de radiología para observar las vías sanguíneas del paciente y operar a través de ellas. Entre los muchos avances del equipo, cabe destacar el sistema que, mediante una sola serie de imágenes, realiza un mapa de todas las vías del paciente y permite después un guiado a través de posicionamiento de la punta por la que se opera, lo que permite realizar la operación sin tener que realizar un "video" continuamente lo que hace que la dosis sea infinitamente inferior. Además, el equipo es capaz de realizar también imágenes topográficas y otro tanto de avances de software que permiten dosis muy reducidas. En este ámbito, nos quedó claro que los ingenieros tenemos un papel muy importante, ya que para un hospital siempre será mas rentable tener un ingeniero que le desarrolle este tipo de avances, que el tener que comprárselos a los fabricantes.

Como colofón a la visita, entramos a la sala de radioterapia (con un acelerador lineal, por lo que también dispone de paredes gruesas como seguridad, aunque no tan gruesas como las del ciclotrón). En esta sala, lo mas destacable es el sistema de posicionamiento del paciente, que toma imágenes tomográficas de baja dosis para detectar al paciente, y después con una camilla con 6 grados de libertad controlada por unas cámaras al estilo "kinect" para posicionarse. Estos sistemas podrían suponer un campo de trabajo para los ingenieros como nosotros, ya que tal y como nos comentaron, se proponen algunos proyectos de fin de carrera para realizar sistemas similares.

La visita nos dejó con la impresión de que en ese centro tenían gran facilidad para hacer buenos contactos y así obtener la mejor tecnología disponible, gracias a su estatus de centro de referencia, y que así las grandes marcas siempre cuentan con ellos a la hora de implementar las últimas tecnologías disponibles. Esto puede parecer una manera de "experimentar", pero el resultado es que un gran número de personas acuden a estos centros debido al buen nombre que se han labrado, por lo que sería un lugar excelente donde trabajar y desarrollar una carrera siempre al vanguardia.

Visita a SNS

En esta visita, básicamente seguimos el proceso que pasa un paciente de radioterapia, desde el planning hasta la propia terapia. Lo primero se nos hizo una pequeña presentación sobre seguridad en centros en los que se trabaja con radiación, incluyendo todas las medidas, carteles, posibles efectos en la salud,etc... que pueden tener las radiaciones ionizantes en trabajadores y pacientes. Además de eso, en la misma sala de reuniones, se nos mostró como funciona el programa planificador de las sesiones de radioterapia con acelerador lineal, que permite delimitar el área del tumor con herramientas gráficas, y marcar el área que se quiere irradiar, y posteriormente permite calcular las proyecciones necesarias para irradiar correctamente el tumor sin dañar otros órganos vitales.

Tras ello se nos mostró la sala de planificación, donde los técnicos utilizan estas herramientas y se planifica el tratamiento.

Lo primero, una vez se ha diseñado el tratamiento, es realizar una simulación del tratamiento y posicionamiento. Se realiza una imagen tomográfica, con el sistema de posicionamiento, y se obtiene una imagen de tipo proyectivo por reconstrucción. Posteriormente se toma una imagen equivalente con un equipo de rayos X (productiva también) y si ambas imágenes coinciden quiere decir que el posicionamiento es correcto.

Después, pudimos pasar a la zona de radioterapia donde se encontraban los búnkeres donde se realiza la terapia con los aceleradores lineales. Como punto diferente a la anterior visita, observamos que al actividad y el movimiento de pacientes era infinitamente superior al que encontramos en la CUN, lo que demuestra la diferencia entre ambos centros y es una muestra clara de la realidad que se vive. Observamos que, además del blindaje de las paredes, la puerta está blindada contra el paso de neutrones, ya que las radiaciones generadas con el acelerador lineal pueden generar este tipo de partículas debido a la alta energía que poseen.

Vimos uno de los aceleradores que estaba en mantenimiento, abierto completamente, y pudimos observar todos sus componentes internos. Observamos que el cabezal estaba apuntalado por arriba para que no se difunda radiación indeseada. En la parte frontal había un sistema de seguridad óptico que detectaba cuando había una persona frente a la máquina para y emitía un pitido, además de no permitir el funcionamiento como seguridad. Pudimos ver el generador Klystron y la guía de la onda, además de todos los sensores y dispositivos del interior para pemitir el correcto funcionamiento, así como toda la guita de onda. La sala tiene un sistema de posicionamiento con láser que fija puntos mediante la unión de varios haces de luz, además de un sistema de proyección en el propio cabezal de la máquina que aporta información visual de medidas y distancias.

La conclusión de esta visita, y en general de ambas visitas, es que, aunque en el CUN encontrábamos una tecnología mas avanzada que la del SNS, esas máquinas tan avanzadas prácticamente estaban en modo de prueba, ya que apenas vimos movimiento y utilización, y en cambio, las del SNS, mas antiguas pero mucho mas testadas y utilizadas, tenían una actividad continua, teniendo que esperar durante la visita en alguna ocasión para poder entrar a ver los aparatos, ya que estos estaban en uso.

(T22) Cuestiones sobre acelerador lienal

1.- ¿Que sistemas de producción de microondas hay? ¿Hay alguno mejor (quizá más caro)? (una comparativa de características) ¿Se pueden utilizar los dos en el mismo acelerador? 
 
Las microondas pueden ser generadas por un Magnetrón u oscilador de RF (horno microondas) que produce microondas de alta potencia y por  un Klystron que es un amplificador de RF que convierte microondas de baja portencia en microondas de alta potencia. Este último tiene un coste muy superior al Magnetrón, que es un sistema mucho más simple y con menos componenetes y son sistemas que no podremos usar en un mismo acelerador.

2.- Los electrones se pueden acelerar mediante onda estacionaria u onda progresiva ¿Se puede elegir en cada tratamiento? ¿Hay alguna característica constructiva del equipo ligada a este hecho?

No se pueden elegir en cada tratamiento ya que son generadas por equipos con características constructivas diferentes.  En onda estacionaria la señal es inyectada en cualquier punto y ésta se propaga y se refleja, tiene un patrón estacionario. En el caso de onda progresiva, se inyecta la señal en un extremo y se extrae del contrario.

3.- Para el guiado final del haz de electrones al objetivo ¿qué alternativas hay para realizar la deflexión? ¿Siempre hay filtrado acromático? ¿En qué consiste?

Sección aceleradora mide alrededor de 2m y es paralela al suelo. Debido a que el paciente se sitúa en una mesa paralela al suelo hay que desviar la trayectoria de los electrones. Para ello se emplean unas bobinas magnéticas que permiten desviar la trayectoria de los electrones.

• Incidencia del haz sobe el plano de tratamiento.

• Selección y control de la energía del haz.

Cuando la desviación magnética es a 90º, se utiliza un sistema muy compacto que emplea un imán muy intenso. Cuando la deflexión es de 270º es una deflexión acromática y permite focalizar el haz corrigiendo la energía y posibles variaciones del haz.

4.- Colimador ¿qué es lo que se colima, electrones, fotones, ambos...?

Se coliman ambos. Mediante las bobinas se consigue desviar la trayectoria de los electrones y en este proceso existe colimación ya que interesa que el haz sea lo más estrecho posible. Una vez que se consigue desviar la trayectoria de los electrones y se crea el fotón se vuelve a aplicar la colimación para adaptar a la forma y tamaño al volumen a irradiar.


5.- ¿En qué consiste el filtrado de nivelación? ¿Con qué dispositivo se efectúa?


Una vez los electrones se han acelerado, el filtro aplanador es el encargado de homogenizar el haz y eliminar el exceso central en el perfil de radiación. Ya que este tiene una forma gaussiana como explica la imagen de a continuación y si no se corrigiera podría afectar a la calidad del tratamiento:







Se consigue atenuar entre el 50-90% del haz central. Este filtro es más grueso en la parte central, tiene una forma cónica tal que el haz de fotones a la salida del filtro sea uniforme. Los filtros de 6 y 10 MV están hechos de cobre, mientras que el de 15 MV es de tungsteno y el de 18 MV de acero. Los diferentes tipos de filtros también se diferencian en el grosor del cono para distintas aplicaciones. Luego se pondrán en un carrusel para no tener que estar cambiándolos para cada tratamiento.



6.- ¿Cuántas cámaras monitoras hay? ¿Por qué más de una? ¿Qué es lo que monitorizan?

El haz de irradiación, ya sea de fotones o de electrones, incide sobre varios monitores que miden la dosis a que se somete el paciente. La función de estos monitores, formados por cámara de ionización, es medir la intensidad, la dosis integrada y la simetría del campo.

Están calibradas por radiofísicos y consisten de la siguiente manera: Una cámara, llamada primaria, detiene el tratamiento cuando el paciente ha recibido la cantidad de unidades de monitor programadas. La cámara secundaria es una cámara de seguridad que detiene la irradiación en caso que falle la primera. Dos cámaras adicionales controlan la dosis y la uniformidad del campo de irradiación y la interrumpen si se superan los límites prefijados.

 7.- La fase de planificación del tratamiento ¿qué variables tiene que planificar?

Las variables a planificar dentro del tratamiento son:

- Electrones o fotones: Se aplicarán con una energía comprendida entre 4 y 25 MeV. Con los fotones se usará un filtro aplanador y con los electrones se usará un filtro difusor. Como se puede observar en la imagen, los fotones tienen mayor penetración que los electrones (los fotones son usados más comúnmente).

- Energía: Energía con la que se va a aplicar la radiación en función de la posición del tumor.

- Dosis: Se ajusta la dosis al volumen tumoral.

- Campos de aplicación: Se van a posicionar los haces de radiación en función de la posición del tumor dentro del paciente.

- Fraccionamiento de la dosis: Esto permite un mejor control tumoral (utiliza las curvas de supervivencia de las células).

8.- ¿Por qué hay que sujetar a los pacientes de una forma tan rigurosa? 

 Para asegurar que la parte del paciente que se está tratando permanece en la misma posición y que los cambios inicialmente planificados y documentados en imágenes puedan reproducirse con exactitud. 

Por otra parte también se quiere asegurar que, si ha de tratarse más de un volumen de planificación, estos volúmenes mantendrán una posición relativa constante y reproducible entre cada uno. También se facilita la exactitud del ajuste de los campos individuales con respecto a la posición en el paciente y la unidad de tratamiento.

9.- ¿Que es radioterapia guiada por imágen? ¿Se puede realizar con cualquier acelerador? ¿Se puede evitar en este caso la planificación? ¿Y la fijación?

La radioterapia guiada por imagen se basa en el principio de que un tumor puede cambiar de posición a lo largo del tratamiento (por ejemlo, por procesos metabólicos o fisiológicos, como la respiración). Para ajustar la posición del tumor en cada momento, se realiza una monitorización mediante técnicas de imagen, como puede ser ultrasonidos o Rayos X, tomando imágenes frecuentemente durante el tratamiento para mejorar la localización. Es muy útil para coordinar el tratamiento, por ejemplo, con los latidos del corazon o la respiración para emitir el pulso de radiación en el momento oportuno.

 Esto no puede realizarse con cualquier acelerador; es necesario que el aparato disponga del sistema de imagen concreto incorporado al conjunto, para realizar coordinadamente los pasos de obtención de imágen.

La planificación sigue siendo necesaria, ya que el sistema sigue necesitando unos puntos de partida y unas consignas que realizar, y el sistema de guiado de imágen simplemente es un apoyo al posicionamiento.

En este caso, la fijación se puede relajar, ya que el sistema ayudará a un correcto posicionamiento del haz, y siempre que el movimiento no sea demasiado brusco, el sistema se las podrá arreglar para realizar el guiado.

10.- ¿Algo más que te haya llamado la atención de los vídeos o del tema en general?

El proceso de diseñar una forma concreta para el haz me ha parecido muy curioso, ya que tiene un trabajo previo de modelado 3D importante, y posteriormente se realiza una especie de Tomografia inversa, ya que de la forma 3D tenemos que calcular cada una de las proyecciones y después modelar la forma de cada proyección e ir emitiendola 1 a 1 por todo el contorno para que el total sume lo que queremos irradiar. Es interesante como se generan las formas, con laminas que se desplazan individualmente para ir construtyendo diferentes formas.

(T21) Sobre Radioterapia: Teleterapia

(T20)- Pregunta test sobre Ecografía

3.- ¿Qué tipo de imágenes se obtienen con la Ecografía Doppler Contínuo (DC) ?

-No obtiene ninguna imagen, sino que obtiene una respuesta en forma de sonido proporcional al cambio de frecuencia.
-Se obtienen imágenes fijas de la forma que tienen las interfases entre tejidos dentro de la zona en la que se emiten los ultrasonidos
-Se obtienen imágenes de la forma que tienen las interfases entre tejidos dentro de la zona en la que se emiten los ultrasonidos y como van moviendose contínuamente.
-Se obtienen imágenes de la forma que tienen las interfases entre tejidos dentro de la zona en la que se emiten los ultrasonidos junto con un coloreado en función de la frecuencia.

(T18) Pregunta de test sobre medicina nuclear

¿Cual es el radiotrazador más utilizado en las pruebas de tomografía por emisión de positrones (PET)?

   a) Fluor 18

   b) Bario 133

   c) Polonio 210

   d) Uranio 238

(T19)Algunas preguntas sobre la ecografía Doppler

1.- ¿Qué es lo que se mide? ¿Qué interés diagnóstico tiene esa medida? ¿En qué tejidos (sistemas) puede interesar esa medida?

En la ecografía doppler se mide con que velocidad se está desplazando una determinada partícula,objeto o sustancia, que tiene que ver con la variación en la frecuencia de las ondas reflejadas en dichos objetos. Si el objeto se acerca al transductor, la frecuencia rebotada es mayor, y si por el contrario se aleja, la frecuencia será menor. El interés diagnóstico es el de medir la velocidad de diversos fluidos o partículas en el interior del organismo, como por ejemplo el movimiento de las células sanguíneas en el interior del sistema cardiovascular de modo no invasivo.

2.- ¿Qué es al ángulo Doppler? ¿Se puede corregir automáticamente? ¿En que intervalo (si lo hay) se puede dejar sin corregir?

El ángulo dopler es el ángulo que hay entre la dirección del haz de ultrasonidos y la dirección de la velocidad del flujo que se quiere medir. No se puede corregir automáticamente, sino que el técnico tiene que reubicar la sonda en un ángulo correcto e incluir el dato en el cálculo. Estos ángulos van desde 0 a 20º, donde no se necesita corrección ya que los errores son muy bajos, y entre 20 y 60º, donde es necesario introducir el dato para corregir el ángulo. A más de 60º no se debería de realizar la ecografía.

3.- ¿Qué tipo de imágenes se obtienen con el Doppler contínuo (DC) ? ¿Cuántos cristales tiene la sonda típica de DC? ¿Cómo se regula la profundidad de medida?

El doppler contínuo no obtiene ninguna imagen, sino que obtiene una respuesta en forma de sonido proporcional al cambio de frecuencia. la sonda típica tiene 2 cristales: uno de emisión y otro de recepción. La profundidad de la medida se regula con el ángulo entra las poryecciones de los 2 cristaleas, ya que el punto focal es la intersección de ámbas proyecciones.

4.- ¿Qué tipo de imágenes se obtienen con el Doppler pulsado (DP) ? ¿Cuántos cristales tiene la sonda típica de DP? ¿Cómo se regula la profundidad de medida?

Se trata de unir una ecografía en modo B (representación en 2d de brillo en función de la reflexión) con una ecografía doppler que muestre la velocidad, a intervalos regulares. Se utiliza un solo transductor que actúa como emisor y receptor (modo duplex). Para regular la profundidad de medida, se varía el tiempo el tiempo entre emisión y escucha: cuantó mas tiempo haya entre las 2, la onda habrá podido penetrar mas y por lo tanto se medirá a profundidades mayores.

5.- En DP uno de los factores limitantes es el "aliasing", ¿en qué consiste? ¿qué es lo que limita?

El aliasing es un error en la medida, que ocurre cuando medimos a una velocidad mas lenta de lo que la onda que queremos medir varía. Esto hace que nos dejemos sin medir muestras de la onda que nos caracterizan su forma, y por lo tanto, tendremos ondas con formas erroneas. Para evitar esto, la frecuencia de muestreo debe ser mayor a 2 veces la frecuencia que queremos medir (teorema de Nyquist). Esta frecuencia está relacionada con la velocidad de la sangre, por lo que es un límite a la velocidad máxima que podemos medir mediante la ecografía doppler.

6.- ¿A qué se le llama "modo duplex" y por qué? ¿Qué significa "Doppler color"?

Se le llama modo duplex a utilizar la misma sonda para emitir y recibir a intervalos secuenciales. El doppler color consiste en realizar la doppler pulsada a diferentes profundiades y en varias lineas, para generar una matriz, y después mediante procesado, asignarle a cada punto medido un color en función de la velocidad.

7.- Definir los términos: Clutter, filtro de pared, línea base y zona ciega (relacionados con el DP, claro).




Clutter: Interferencia que genera el movimiento de las arterias en la ecografía, que es de menor frecuencia que el de la sangre pero de mayor intensidad, lo que distorsiona la medida.

Filtro de pared: Filtro paso alto que se coloca al realizar la medida para filtrar las frecuencias que generan el movimiento de las paredes arteriales para que no genere Clutter

Linea de Base: Nivel de intensidad umbral que es es el mínimo de la señal medida.

Zona ciega: Zona de la medida de ecografía que queda por debajo del umbral de la linea de base , donde no hay señal

8.- Resolución axial y lateral ¿de qué dependen?





La resolución axial depende de la duración del pulso emitido,bajas resoluciones no permiten diferenciar 2 puntos en el eje de la onda emitida.
La resolución lateral depende del diametro del transductor, la frecuencia de trabajo, y de la profundidad, y si no está correctamente focalizado no permite diferenciar puntos en el eje perpendicular a la onda emitida.


9.- ¿Qué efectos secundarios tiene la ecografía?

-Efectos de tipo mecánico: presión y oscilación molecular producida por el choque de las ondas
- Efecto térmico, por absorción de la energía de las ondas, se genera calor en el téjido
A niveles diagnósticos, nunca se han llegado a producir en pacientes daños ni efectos tardíos en seres humanos. Aún así, estas ondas se pueden útilizar de forma terapeutica en la litotricia, que consiste en destruir mediante ultrasonidos cálculos o piedras alojadas en el interior del organismo para poder expulsarlas

(T17) 5.- La dosis en medicina nuclear

¿Cuales serían los principales radioisótopos para cada una de las técnicas?¿Son los mismos? 

Los radioisotopos no pueden ser iguales, ya que para el SPECT se utiliza material que genera radiación gamma, que medimos directamente, y en el PET se utiliza material que genera radiacion Beta+ (positrones), que posteriormente se aniquila con un electrón para generar 2 fotones de radiación Gamma.

Para el SPECT, el principal radioisotopo es el Tecnecio 99

Para el PET, el radiotrazador mas utilizado es la Fluorodeoxyglucosa, que no es mas que glucosa marcada con Fluor-18

¿De qué orden son las actividades que se inyectan?

Las actividades que se inyectan estan en el orden de los cientos de MBq (Becquerelios), que equivalen a unos pocos mCi (Curios) si se utilizan los trazadores mencionados anteriormente

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

La dosis asociada asociada a estas actividades está entre 1-14 mSv, que es sustancialmente alto (una radiografía raramente se acerca a 1mSv), que además puede llegar a duplicarse si se utiliza junto a la tomografía como es habitual. 

Esta dosis dependera tanto del tiempo de semidesintegración del radioisotopo, como del tiempo de semipermanencia del radiotrazador en el organismo. Esta unión genera un tiempo de semidesintegración combinado que siempre será menor que el menor de los 2 tiempos anteriores.