IMAGENOLOGIA

IMAGENOLOGIA

La imagenología es una disciplina de la medicina que emplea diferentes modalidades de visualización del cuerpo humano. Obtenidas mediante un conjunto de equipos y métodos para llegar en forma rápida y segura a la detección de muchas enfermedades; es una herramienta imprescindible para la atención adecuada y calificada de los pacientes.

Se llama imagen médica al conjunto de técnicas y procesos usados para crear imágenes del cuerpo humano, o partes de él, con propósitos clínicos (procedimientos médicos que buscan revelar, diagnosticar o examinar enfermedades) o para la ciencia médica (incluyendo el estudio de la anatomía normal y función).

Como disciplina en su sentido más amplio, es parte de la imagen biológica e incorpora la radiología, las ciencias radiológicas, la endoscopia, la termografía médica, la fotografía médica y la microscopía (por ejemplo, para investigaciones patológicas humanas). Las técnicas de medida y grabación, que no están diseñadas en principio para producir imágenes, tales como la electroencefalografía (EEG) y la magnetoencefalografía (MEG y otras que sin embargo producen datos susceptibles de ser representados como mapas (pues contienen información relacionada con la posición), pueden considerarse también imágenes médicas.

En el contexto clínico, la imagen médica se equipara generalmente a la radiología o a la "imagen clínica" y al profesional de la medicina responsable de interpretar (y a veces de adquirir) las imágenes, que es el radiólogo. La radiografía de diagnóstico designa a los aspectos técnicos de la imagen médica y en particular la adquisición de imágenes médicas. El radiógrafo o el tecnólogo de radiología es responsable normalmente de adquirir las imágenes médicas con calidad de diagnóstico, aunque algunas intervenciones radiológicas son desarrolladas por radiólogos.

Como campo de investigación científica, la imagen médica constituye una subdisciplina de la ingeniería biomédica, la física médica o medicina, dependiendo del contexto: investigación y desarrollo en el área de instrumentación, adquisición de imágenes (e.g. radiografía), el modelado y la cuantificación son normalmente reservadas para la ingeniería biomédica, física médica y ciencias de la computación; la investigación en la aplicación e interpretación de las imágenes médicas se reserva normalmente a la radiología y a las subdisciplinas médicas relevantes en la enfermedad médica o área de ciencia médica (neurociencia, cardiología, psiquiatría, psicología, etc) bajo investigación. Muchas de las técnicas desarrolladas para la imagen médica son también aplicaciones científicas e industriales.

La imagen médica a menudo se usa para designar al conjunto de técnicas que producen imágenes de aspectos internos del cuerpo (sin tener que abrirlo). En este sentido restringido, las imágenes médicas pueden ser vistas como la solución del problema inverso matemático. Esto significa que la causa (las propiedades del tejido viviente) se deducen del efecto (la señal observada). En el caso de la ultrasonografía la sonda es el conjunto de ondas de presión ultrasónicas que se reflejan en el tejido, y que muestran su estructura interna. En el caso de la radiografía de proyección, la sonda es radiación de rayos X, que son absorbidos en diferente proporción por distintos tipos de tejidos, tales como los huesos, músculos o grasa.

 

Radiografía de Proyección.

Más conocidos comúnmente como rayos x. 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. La diferencia fundamental con los rayos gamma es su origen: los rayos gamma son radiaciones de origen nuclear que se producen por la desexcitación de un nucleón de un nivel excitado a otro de menor energía y en la desintegración de isótopos radiactivos, mientras que los rayos X surgen de fenómenos extranucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración de electrones. 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 radiógrafos lo usan a menudo para determinar el tipo y extensión de un fractura, y también para detectar cambios patológicos en los pulmones. Con el uso de medios de contraste radio-opacos, tales como el bario, también pueden servir para visualizar la estructura del estómago y los intestinos; esto puede ayudar a diagnosticar úlceras o ciertos tipos de cáncer de colon.

Fluoroscopia

La fluoroscopía produce imágenes en tiempo real de estructuras internas del cuerpo; esto se produce de una manera similar a la radiografía, pero emplea una entrada constante de rayos x. Los medios de contraste, tales como el bario o el iodo, y el aire son usados para visualizar cómo trabajan órganos internos.

La fluoroscopía es utilizada también en procedimientos guiados por imagen cuando durante el proceso se requiere una realimentación constante

Imagen de Resonancia Magnética (MRI)

Un instrumento de imágenes por resonancia magnética (Scaner MRI) usa imanes de elevada potencia para polarizar y excitar núcleos de hidrógeno (protón único) en moléculas de agua en tejidos humanos, produciendo una señal detectable que está codificada espacialmente produciendo imágenes del cuerpo. Resumiendo, MRI implica el uso de tres clases de campos electromagnéticos: un campo magnético estático muy fuerte para polarizar los núcleos de hidrógeno, llamado el campo estático, de un orden de unidad de teslas; un campo variante (en el tiempo, del orden de 1 kHz) más débil para la codificación espacial, llamdo el campo de gradiente; y un campo de radio-frecuencia débil para la manipulación de los núcleos de hidrógeno para producir señales medibles, recogidas mediante una antena de radio-frecuencia. Como CT, MRI crea normalmente una imagen 2D de una "rebanada" delgada del cuerpo y por tanto es considerada una técnica de imagen tomográfica.

Los intrumentos modernos de MRI son capaces de producir imágenes en forma de bloques 3D, que se pueden considerar una generalización del concepto tomográfico de la "rebanada" individual. A diferencia del CT, MRI no implica el uso de radiación ionizante y no está por tanto asociada con los mismos riesgos para la salud; por ejemplo, no hay efectos conocidos a largo plazo por la exposición a campos estáticos fuertes (esto es materia de algunos debates; vea 'Seguridad' en MRI) y por tanto no hay límite en el número de exploraciones a las que una persona puede ser expuesto, en contrates con los rayos X y CT. Sin embargo, hay asociados riesgos conocidos para la salud con el calentamiento de tejidos por la exposición a campos de radio-frecuencia y la presencia de dispositivos implantado en el cuerpo, tales como marca-pasos. Estos riesgos están estrictamente controlados tanto en la parte de diseño de los instrumentos como en los protocolos de exploración utilizados. Debido a que CT y MRI son sensibles a diferentes propiedades de los tejidos, la aparición de imágenes obtenidas con las dos técnicas difieren considerablemente. En CT, rayos X deben ser bloqueados por alguna forma de tejido denso para crear una imagen, por lo tanto la calidad de la imagen en tejidos blandos será pobre. Un MRI puede "ver" únicamente objectos basados en hidrógeno, así que los huesos, que está basados en calcio, serán anulados en la imagen, y no tendrán efectos en la visión de tejidos blandos. Esto lo hace excelente para examinar el interior del cerebro y las articulaciones.

La MRI (conocido originalmente como NMR imaging) sólo ha sido usado desde principios de los 80. Efectos a largo plazo, o exposición repetida, a los campos magnéticos estáticos intensos no son conocidos.

Valoración de múltiples padecimientos y alteraciones corporales:

• Sistema nervioso central, incluyendo cualquier área del cerebro o columna vertebral.

• En padecimientos de ojos, oídos, senos paranasales, boca y garganta.

• Para valorar cualquier alteración en áreas que abarcan cabeza, cara y cuello.

• En diversas enfermedades de difícil diagnóstico que involucren estructuras del tórax o abdomen, incluyendo corazón, pulmones, glándulas mamarias, hígado, bazo, páncreas, riñones, útero, ovarios, próstata, etcétera.

• En la evaluación integral de tumores de cualquier tipo.

• En la valoración de alteraciones en arterias y venas.

• En lesiones óseas o de músculos, ligamentos, tendones, articulaciones de todo tipo y región: Hombro, codo, muñeca, mano, cadera, rodilla, tobillo, pie, mandíbula, etcétera. Es el único procedimiento que permite ver ligamentos.

• En el área del corazón, así como en articulaciones, músculos, ligamentos o tendones, es posible realizar una evaluación en movimiento (estudio dinámico) que permite obtener una expresión gráfica adicional en vídeo.

 

 

Ultrasonido

La ultrasonografía médica utiliza ondas acústicas de alta frecuencia de entre dos y diez megahercios que son reflejadas por el tejido en diversos grados para producir imágenes 2D, normalmente en un monitor de TV. Esta técnica es utilizada a menudo para visualizar el feto de una mujer embarazada. Otros usos importantes son imágenes de los órganos abdominales, corazón, genitales masculinos y venas de las piernas. Mientras que puede proporcionar menos información anatómica que técnicas como CT o MRI, tiene varias ventajas que la hacen ideal test de primera línea en numerosas situaciones, en particular las que estudian la función de estructuras en movimiento en tiempo real. También es muy segura, ya que el paciento no es expuestoa radiación y los ultrasonidos no parecen causar ningún efecto adverso, aunque la información sobre esto no está bien documentada. También es relativamente barato y rápido de realizar. Escáneres de ultrasonidos pueden llevados a pacientes en estado crítico en unidades de cuidados intensivos, evitando el daño causado en el transporte del paciente al departamento de radiología. La imagen en tiempo real obtenida puede ser usada para guiar procedimientos de drenaje y biopsia. El Doppler de los escáneres modernos permiten la evaluación del flujo sanguíneo en arterias y venas.

Microscopía electrónica

La microscopía electrónica es una técnica microscópica que puede magnificar detalles muy pequeños con alto nivel de resolución gracias al uso de electrones como fuente de iluminación, magnificando hasta niveles de 2.000.000 de veces. Un microscopio electrónico utiliza electrones en lugar de fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los microscopios electrónicos permiten alcanzar una capacidad de aumento muy superior a los microscopios convencionales (hasta 2 aumentos comparados con los de los mejores microscopios ópticos) debido a que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones "visibles.
La microscopía electrónica es una técnica que requiere instrumentos de gran complejidad y personal altamente especializado para el desarrollo adecuado y profundizado en ciertas áreas de estudio, principalmente en la Medicina o en Biología. Agentes patológicos, células benignas o edemas son algunos de los grandes hallazgos, que gracias al desarrollo de la microscopia han logrado un avance tanto científico como social. Un microscopio electrónico, funciona con un haz de electrones generados por un cañón electrónico, acelerados por un alto voltaje y focalizados por medio de lentes magnéticas (todo ello al alto vacío ya que los electrones son absorbidos por el aire). Los electrones atraviesan la muestra (debidamente deshidratada) y la amplificación se produce por un conjunto de lentes magnéticas que forman una imagen sobre una placa fotográfica o sobre una pantalla sensible al impacto de los electrones que transfiere la imagen formada a la pantalla de un ordenador. Los microscopios electrónicos sólo se pueden ver en blanco y negro, puesto que no utilizan la luz, pero se le pueden dar colores en el ordenador. Como se puede apreciar, su funcionamiento es semejante a un monitor monocromático

La microscopía electrónica es empleada en patología anatómica para identificar orgánulos en las células. Su utilidad se ha visto grandemente reducida por la immunhistoquímica, pero es todavía irremplazable para el diagnóstico de enfermedades del riñón, identificación del síndrome del cilio inmóvil y muchas otras tareas.

Imágenes 3D

Recientemente, han sido desarrolladas diversas técnicas para permitir CT, MRI y software de escáneo por ultrasonidos, con el fin de producir imágenes 3D para los médicos. Tradicionalmente, los CT y MRI producían salidas estáticas en 2D sobre una película. Para producir imágenes 3D, se realizan muchos escáneos, que combinados por ordenador producen modelos 3D, los cuales pueden ser manipulados por los médicos. Los ultrasonidos en 3D son producidos usando una técnica un tanto similar.

Con la capacidad de visualizar estructuras importantes en gran detalle, métodos de visualización en 3D son recursos valiosos para el diagnóstico y tratamiento quirúrgico de muchas patologías. Fue un recurso clave (y también la causa del fallo) por el famoso, pero finalmente fracasado intento de cirujanos de Singapur, de separar a las gemelas iraníes Ladan y Laleh Bijani en 2003. El equipo 3D fue usado previamente para operaciones similares con gran éxito.

Medicina nuclear

En medicina nuclear se usan imágenes captadas mediante cámaras gamma o PET/TAC para detectar regiones de actividad biológica que a menudo se asocian con enfermedades. Al paciente se le administran isótopos efímeros como el ¹³¹I. Estos isótopos son absorbidos por regiones biológicamente activas del cuerpo, tales como tumores o fracturas de los huesos.

Tomagrafia por emisión de positrones
La tomografía por emisión de positrones (PET) fue utilizada por primera vez en 1980 en las enfermedades de cerebro y corazón a través de la evaluación de metabolismo de la glucosa,  implica obtener imágenes a partir de radionucleidos emisores de positrones.
Se usa generalmente para detectar ciertas enfermedades del cerebro. Similarmente a los procedimientos de medicina nuclear, un isótopo de vida media corta, como el ¹⁸F se incorpora a una sustancia metabolizable por el organismo (como la glucosa), la cual es absorbida por un tumor o un grupo celular de interés. Los muestreos usando PET son a menudo mostrados en paralelo a muestreos de tomografía computada, los cuales son realizados por el mismo equipo sin movilizar al paciente. Esto permite que los tumores detectados por muestreo con PET puedan ser vistos con referencias anatómicas provistas por el muestreo de la tomografía computada.

Tomografía

La tomografía es un método de imagen de un sólo plano, o corte, de un objeto, que da como resultado un tomograma. Hay varios tipos de tomografía:

Tomografía lineal: es la forma básica de tomografía. El tubo de rayos-X se mueve sobre el paciente desde un punto "A" a uno "B", mientras que el "casete holder" (o "bucky") se mueve simultáneamente debajo del paciente del punto "B" al "A." El fulcrum, o punto pivote, se establece en el área de interés. De esta manera, los puntos sobre y bajo el plano focal se difuminan, por un mecanismo semejante a aquél por el que el fondo se desenfoca cuando se mueve la cámara siguiendo un coche en movimiento al hacer una fotografía. Ya no se utiliza y ha sido reemplazado por la tomografía computerizada.

Poli-tomografía: era una forma compleja de tomografía. En esta técnica, se programan un número de movimientos geométricos, tales como hipocicloidales, circulares, figura en 8, y elípticos. Philips Medical Systems [1] produjo uno llamado el 'Polytomo'. No se desarrolló más, y fue reemplazado por la tomografía computerizada.

Zonografía: es una variante de la tomografía lineal, donde se utiliza un movimiento de arco limitado. Todavía es utilizada en algunos centros para visualizar el riñón durante un urograma intravenoso (IVU).

Ortopantomografía (OPT): El único examen tomográfico común en uso. Hace uso de un movimiento complejo para permitir el examen radiográfico de la mandíbula, como si fuera un hueso plano. A menudo es referenciada como un "Panaray", pero es incorrecto, ya que éste es una marca comercial de un equipo de una compañía específica.

Tomografía computerizada (TAC o TC):  una exploración CT, también conocida como una exploración TAC (Tomográfica Axial Computerizada), es una técnica digital que produce una imagen 2D de las estructuras de una sección delgada transversal del cuerpo. Utiliza rayos X. Los aparatos más modernos utilizan la técnica de TC helicoidal, en la que la mesa con el paciente se va desplazando al mismo tiempo que se realiza la imagen: de este modo la exploración se realiza más rápido y son posibles las reconstrucciones multiplanares y tridimensionales. Tiene una dosis de radiación ionizante mayor que la radiografía de proyección, lo cual hace que las exploraciones repetidas deban ser limitadas.