(T16) La Gammacámara

1.- El colimador. ¿De qué material es? ¿Por qué? ¿Hay alguna relación entre el grosor de los sptos y la energía de la radiación? ¿Por qué?¿Con qué se correlaciona el tamaño de los huecos entre septos (área y profundidad)? ¿Por qué es importante, qué ocurriría si no estuviese? etc

¿De qué material es? De un material con suficiente densidad o alto número atómico, generalmente Plomo, Pb.

¿Por qué? Porque es un material que con suficiente anchura no permite pasar radiaciones tangenciales, obteniendo haces sensiblemente paralelos a su sección longitudinal.

¿Hay alguna relación entre el grosor de los septos y la energía de la radiación? ¿Por qué?
Sí, Cuanta más anchura tiene los septos, se pueden filtrar fotones de mayor energía.

¿Con qué se correlaciona el tamaño de los huecos entre septos (área y profundidad)?
A mayor área del hueco y menor es la profundidad peor resolución y mejor sensibilidad

¿Por qué es importante, qué ocurriría si no estuviese? etc.
Que no se obtiene una imagen válida para el diagnóstico, se obtendría una imagen producida por la suma de los haces paralelos (0,1%) y los tangenciales, sin poder identificar el origen de cada uno.

2.- El centelleador. ¿De qué materiales puede ser? ¿Hay alguno típco (ventajas/inconvenientes)? ¿Hay alguna relación entre el grosor del centelleador y la resolución de la imagen? ¿Y con la sensibilidad? etc.

 

 El centelleador. ¿De qué materiales puede ser? ¿Hay alguno típico (ventajas/inconvenientes)?
El centelleador convierte un fotón de rad. gamma a 5000-6000 fotones del espectro visible. Pueden ser de una amplia variedad de materiales: plásticos, cristales o liquidos organicos, o cristales inorgánicos.
El más común es de yoduro sódico dopado con Talio, NAI(TI). Sus principales ventajas son que tiene una alta eficiencia de generación de luz(12%) y una energía excitación y desexcitación de 3 eV(a 410nm). En cambio, sus desventajas son que son muy frágiles, absorben la humedad del ambiente y son muy sensibles a la temperatura.

¿Hay alguna relación entre el grosor del centelleador y la resolución de la imagen?
Cuanto mayor sea el espesor, menos resolución de la imagen.
 

 ¿Y con la sensibilidad? etc.
Cuanto mayor sea el espesor, mayor sensibilidad de la imagen.

3.- El optoacoplador. ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿De qué está hecho? ¿Cuál es su principal característica de diseño? etc.

 

El optoacoplador es la interfaz de unión entre el cristal centelleador y los tubos fotomultiplicadores. Sirve para acoplar las impedancias de ambos y actúa como guía de los haces generados para que el cambio en la refracción no sea demasiado brusco y no haya demasiadas pérdidas por reflexión a la entrada del tubo foto multiplicador, ya que la diferencia entre estos indices entre tubo y centelleador es muy alta, el optoacoplador actua como paso intermedio. Además así se dispersan los rayos y somos capaces de leer rayos muy cercanos con diferentes tubos fotomultiplicadores, aumentando la resolución. Suele estar hecho de grasa o silicona como si fuera un gel.

4.- Los tubos fotomultiplicadores. ¿A nivel de diagrama de bloque (entradas/ salidas) qué hace? ¿Necesita almentación? ¿Que tamaño tienen (aprox.)? ¿Cuántos hay? ¿Cómo se relacionan con la resolución? ¿Por qué no se ponen más?

 

Por cada impulso de luz que le llega a una de las entradas, genera un pulso de corriente a la salida correspondiente. La amplitud de la señal eléctrica de corriente de la salida es proporcional a la intensidad de la luz detectada. Tienen una ganancia de aproximadamente 10^6. Está formado por un fotocátodo y Dínodos, por lo que necesita alimentación ya que hay que situar una gran diferencia de potencial entre los dínodos para que los electrones que se arrancan al chocar los rayos gamma se desplacen rápidamente en una dirección. Son del tamaño de una botella de agua aproximádamente (diámetro de entre 5 a 7 cm). Puede haber entre 40 y 100 tubos por cada cabezal. La resolución viene marcada por el tamaño y número de fotomultiplicadores: a mas número de fotomultiplicadores mas pequeños tendríamos mejor resolución, pero no se ponen mas tubos y de menor tamaño por que los tubos están limitados en tamaño, ya que los potenciales entre dinodos se superpondrían si estuviesen demasiado cercanos.

 
5.- La lógica Anger. ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿Que limitaría la resolución en caso de no utilizarla? ¿Cómo se implementa?

 

Es un sistema que indica la posición de cada suceso. Se hace una media ponderada de los fotomultiplicadores usando como factor de ponderación el pico de energía creado en cada uno de los fotomultiplicadores. Este proceso se realiza tanto en el eje X como en el eje Y, lo que garantiza una localización más exacta de la posición del suceso.

La limitación que tendría es que si solo se tomara como referencia el punto en el que se produce el pico de mayor energía, se perdería precisión en la localización del suceso, y por lo tanto se perdería resolución

6.- Análisis de energía. ¿Que elemento del sistema es sensible a la energía? Por cierto, ¿la energía de qué? ¿Qué utilidad tiene medir esa energía? ¿Contribuye a la imagen de alguna manera?

 

El elemento del sistema que es sensible a la energía es el tubo fotomultiplicador, ya que cuanto más cerca se produzca el destello de este, mayor será la amplitud del pico producido en respuesta a este destello. Esta energía sirve para descartar pulsos demasiado intensos en energía como para ser producidos por el radiofármaco, o para descartar los que son demasiado bajos y que contribuyen al ruido, no contando ese caso y procediendo a recibir el siguiente disponible.

7.- Otras cuestiones ¿Cuánto se tarda en obtener una imágen? ¿Qué proyección es la que se toma? etc.

 

Cada proyección puede llevar 1 minuto para ser realizada, y normalmente se toma las proyecciones sagitales frontal y trasera, ya que son las que mas información dan y las que mejor permiten discernir la localización de lo que se quiere medir, ya que abarcan una mayor superficie.

(T15-B) Sistemas Generadores

(T13-B) RMN, fMRI,dMRI, Contraste

¿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.

(Sigue después del salto)

(T9) Pregunta de test sobre TC

¿Cuantas proyecciones son  necesarias para obtener una imagen con una calidad aceptable?

• 4: arriba, abajo y a ambos lados
• Hasta cubrir un mínimo de 180º alrededor del objeto, aunque suele ampliarse para mejorar la calidad.
• Una sola proyección es suficiente.
• Hasta cubrir los 360º alrededor del objeto, ya que de otra manera quedarían zonas sin observar.

Respuesta correcta después del salto

(T8).- Entrada en el blog sobre la publicidad de CT de Toshiba

Las especificaciones principales que se mencionan en el video son :

            Tamaño del corte de imagen (o lo que es lo mismo, resolución)

            Tiempo de rotación del Gantry

            Dosis (eficiencia de la dosis emitida respecto a la calidad de la imagen)

            Amplitud del habitáculo para el paciente

            Funciones de procesado de la imagen

            Planta del aparato (para introducirlo en habitaciones mas reducidas)

El primer modelo es un modelo estándar, con las prestaciones básicas que cabe esperar de

uno de esos dispositivos.

El segundo es la versión “Prime”, o versión mejorada (en plenitud, según la traducción literal)

que introduce mejoras en todas las características del primer modelo.

El último es la versión ecológica de la gama, que sigue manteniendo altas prestaciones pero

con un consumo de energía mucho menor que los anteriores.

(T12) Jugando con el simulador de casos reales RMN

Si partimos de la posición de equilibrio, los tiempos de recuperación del spin están en infinito, por lo que para ver casos reales habría que poner tiempos finitos para ver como se recuperan. La primera liimitación que encontramos es que en T1 siempre debe ser mayor o igual que T2. Esto es así por que la relajación longitudinal T1 siempre tarda mas que la transversal T2 en casos reales.

Cambiando el Frame de referencia vemos mas claramente como se recupera la barra para volver al estado inicial en una sola dimensión.

Para generar un eco de la señal, es necesario que introduzcamos un estado inicial  que permita el desfase transversal de los spins . En ese caso, si primero introducimos un pulso de 90 grados, y cuando empiece a desfasarse le introducimos uno de 180, le damos la vuelta al desfaso y vemos como poco a poco vuelven a juntarse.

Si los tiempos de recuperación son muy pequeños, los pulsos no nos permiten observar de forma clara todo el ciclo, es decir, la recuperación es mas rapida que el pulso y lo vence.

Hay una situación inicial llamada gradiente que nos permite ver diferentes cortes longitudinales dentro de un gradiente de campo, para ver como es el desfase entre ellos y como solo 1 va a estar en sintonía con la frecuencia de resonancia.

Si ponemos el caso inicial de mixed materies podemos ver de una vez como 3 materiales con diferentes tiempos de recuperción vuelven al estado inicial. En las curvas de señal podemos observar estas diferencias con mucha claridad.

(T10)Jugando con el simulador y (T11)¿Qué magnitudes de la señal de radiofrecuencia aplicada determinarán el ángulo de desplazamiento de la magnetización?

Trabajamos con el simulador que encontramos en esta pagina:

 Simulador

T10

Tratamos de buscar las frecuencias de resonancia de la aguja para distintos valores del campo externo. Como ejemplo, en el video que explica como funciona, para un campo externo de 40 mT, la frecuencia de resonancia que aplicamos externamente es de 0,5 hz.

Realizamos mas ensayos:
B0=30mT -> f=0,375hz
B0=25mT->f=0,35hz
B0=20mT ->f=0,3hz
B0=10mT ->f=0,225hz


La intensidad del campo externo influye en el tamaño del arco que hace la aguja (la intensidad de la oscilación), pero la frecuencia de resonancia no se ve alterada, simpelmenmte se hace un arco con menor amplitud. La relación es prácticamente lineal, aunque tenemos pocos puntos para asegurarlo rotundamente. Esto cuadra con la teoría vista, ya que la formula que relaciona el campo con la frecuencia es lineal  [f=gamma/(2*pi) * B]

Si cambiamos el iman por la bobina, la frecuencia tampoco se ve alterada, solo que se ve un aumento en la amplitud, seguramente debida a como hayan programado el simulador.

T11
Aplicando una señal electromagnética resonante perturbamos la magnetización. La magnetización perturbada se desplaza de su posición de equilibrio precesando (a la frecuencia propia, claro). La cantidad de ese desplazamiento se mide mediante el ángulo alzanzado desde la posición de equilibrio.

¿Qué magnitudes de la señal de radiofrecuencia aplicada determinarán el ángulo de desplazamiento de la magnetización?

Las magnitudes que afectarán al ángulo de desplazamiento son la intensidad o amplitud de la propia señal electromagnética, y su frecuencia, que deberá ser igual a la frecuencia de resonancia. Además , cuanto mas tiempo esté siendo aplicada la señal electromagnética, el ángulo de oscilación cada vez ira a mas.

Trabajo de documentación científica

El texto que he seleccionado para mi trabajo es el siguiente:
Strategies for CT Radiation Dose Optimization (Enlace directo al documento PDF)

Breve Introducción:

El texto muestra el claro aumento que han experimentado las pruebas de Tomografía computerizada (TC) recientemente debido a los avances tecnológicos, y como esto ha supuesto un aumento en la dosis de radiación que recibe de media la población. Si bien hay que valorar los efectos perjudiciales de la radiación con respecto a las ventajas que supone la TC, los esfuerzos deben enfocarse a una optimización en la dosis de radiación que reciben los pacientes con respecto a unos mínimos de calidad de imagen. Para ello, se exponen diversos parámetros y tecnologías respectivas a los parámetros de la TC para conseguir la dosis mas baja posible que reporte una calidad de imagen suficiente para un buen diagnóstico.

Para ver el documento completo, clic en el enlace a continuación:

Trabajo de documentación científica(OLIVER RUBIO)

(T6) Pregunta tipo test del tema de RX

-¿Por que debe de estar el interior del Tubo de rayos X a vacío?

• Para que la tensión entre ánodo y cátodo sea mayor.
• Para mejorar la durabilidad del material utilizado en el cátodo
• Para filtrar los fotones de baja energía que se generan en el tubo y que no nos interesan en la creación de la imágen.
• Para que los electrones que viajan entre ánodo y cátodo no colisionen con partículas sub-atómicas del aire.

(Respuesta correcta tras el salto)