Diagnóstico por Imágenes Generalidades - Principios Físicos Radiología
Cátedra de Física Biomédica Facultad de Ciencias Medicina
U.N.C. Universidad Nacional de Córdoba
http://www.psicosocial.webs.fcm.unc.edu.ar/files/2011/12/escudoUNC.jpg
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¿Que es el Diagnóstico por Imágenes?
Aplicación de un tipo de Energía conocida con el cuerpo humano y de cuya interacción se obtiene un resultado que se expresa en forma de imagen que se asemeja en gran manera a la realidad
Energía
Anatomía Patológica Macroscópica Virtual
Ca de riñón / Ana.Pat
Ca de riñón / US
¿Que es el Diagnóstico por Imágenes?
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Importancia del conocimiento Anatomía y A. Patológica Manejo de la Energía
Energía
Un poquito de historia… La práctica clínica de la radiología se originó de físicos como Röentgen, Becquerel, Rutherford, Hounsfield, Doppler. Los avances tecnológicos en la formación de imágenes surgieron fundamentalmente a partir de trabajo de los físicos, en colaboración con químicos, matemáticos e ingenieros.
roentgen
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Diagnóstico por Imágenes Tecnología / Física
Röentgen
Hounsfield
1895 Radiología Rayos X Radioterapia 1950 Medicina nuclear Rayos Gamma 1960 Ecografía Ultrasonido TAC Rayos X IRM Radiofrecuencia 1990 PET Rayos Gamma 2000 TCMC Rayos X 2010 Fusión Varias formas de Energía
Diferentes formas de Energía
Descubrimiento de los rayos X
Tarde el 08 Noviembre 1895 Descubrimiento Rayos X Wilhem Conrad Roentgen
28 Diciembre 1895 On a new kind of rays, a preliminary communications Wilhem Conrad Roentgen
05 Enero 1896 Die Presse
1901 Premio Nobel
09 Enero 1896 Presentado por Las vacaciones de navidad
Wilhem Conrad Roentgen 1845 - 1923
Roentgen
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"Una luz verdosa, débil y vacilante se proyectó sobre un pedazo de cartón pintado con una preparación química fluorescente... una luz hasta entonces jamás observada".
"...penetraban fácilmente el cartón, la madera y la ropa, atravesaban hasta una tabla gruesa y un libro de 2000 páginas..." Y al interponer su propia mano entre la fuente de los rayos y el pedazo de cartón luminiscente, vio "la siliueta de los huesos de su mano viva proyectada sobre la pantalla".
Primera Radiografía
Mano de Bertha Roentgen (15 minutos de exposición)
Primera radiografía de la historia
Primeras Aplicaciones Médicas
MacIntyre J. Demonstration on the Röntgen rays. Glasgow Med J 1896; 45:277-281
Röntgen rays in the treatment of fractures. Boston Med Surg J 1896; 135:534-535 Mc Cosh AL. Resume of recent progress in surgery: The treatment of fractures. Medical news 1896; 69:46-48.
Es una técnica de Diagnóstico por Imágenes que utiliza Rayos X y la diferente absorción de los tejidos para obtener las imágenes.
Concepto
Rayos X
Son ondas electromagnéticas de longitud de onda menor a la luz visible , cuyo rango de va desde los 10 -10 m hasta los 10 -13 m y de 10 18 a 10 20 Hz de frecuencia.
¿Cómo se producen los Rayos X?
Los rayos X se producen en las capas electrónicas de algunos átomos. Los mecanismos son dos: Frenamiento (utilizados en Medicina) Característicos (utilizados para determinar la composición de sustancias)
Radiación de frenado
Cuando un electrón de alta energía pasa cerca del núcleo se desvia debido a la interacción electromagnética. Como consecuencia de este proceso de desvío, el electrón pierde energía en forma de un fotón X, cuya energía (longitud de onda) puede tomar cualquier valor (igual o menor que el valor que llevaba el electrón incidente).
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Esquema animado sobre la producción de Rx por fenómeno de "brehmstrahlung" (radiación de frenado). Animación tomada de Nobelprize.org
Esquema animado sobre la producción de Rx por fenómeno de "brehmstrahlung" (radiación de frenado). Animación tomada de Nobelprize.org
Radiación de frenado
Radiación Característica
Un electrón de alta energía puede producir la salida de un electrón cercano al núcleo. La vacante así producida se rellena por el salto de otro electrón de una capa superior, con mayor energía. Esa diferencia de energía entre niveles (característica del átomo) se transforma en radiación X característica, con una longitud de onda (energía) determinada.
Esquema animado sobre la producción de rayos X característicos. Animación tomada de Nobelprize.org
Esquema animado sobre la producción de rayos X característicos. Animación tomada de Nobelprize.org
Radiación Característica
Propiedades de los Rayos X
Poder de penetración Interacción con la materia Efecto Ionizante Fluorescencia Efecto fotográfico
Efecto fotoeléctrico El fotón se encuentra con un electrón del material en cuestión , transfiriéndole toda su energía , desapareciendo el fotón original. Efecto Compton El fotón choca contra un electrón , el electrón solo adquiere parte de la energía del fotón , el resto de la energía se la lleva otro fotón de menor energía y desviado .
Propiedades de los Rayos X
Efecto biológico (Ionización)
Las reacciones a nivel celular son principalmente en las membranas, el citoplasma y el núcleo. Membranas produce alteraciones de permeabilidad, lo que hace que puedan intercambiar fluidos en cantidades mayores de lo normal. Citoplasma , cuya principal sustancia es el agua, al ser ésta ionizada se forman radicales inestables. Algunos de estos radicales formaran H2O, otors H2O2 y HO el cual produce envenenamiento. Núcleo de la célula, puede producir alteraciones de los genes e incluso rompimiento de los cromosomas, provocando mutaciones
Tubo de Rayos X moderno
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Tubo de Rayos X moderno
Circuito de bajo voltaje Efecto Edison
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Cantidad de Rayos
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Tubo de Rayos X moderno
Circuito de alto voltaje Salto electrónico
Calidad de Rayos
X-Rays are made by firing electrons at a target, in an X-ray tube.
Funcionamiento Tubo Rayos X
Rejilla Antidifusora