A continuación se describe el mecanismo de la tomografía TAC (Tomografía Axial Computarizada): El aparato de TAC emite un haz muy fino de rayos x,este haz incide sobre el objeto que se estudia y parte de la radiación del haz lo atraviesa. La radiación que no ha sido absorbida por el objeto, en forma de espectro, es recogida por los detectores, luego el emisor del haz, que tenía una orientación determinada (por ejemplo, estrictamente vertical a 90º) cambia su orientación (por ejemplo, haz oblicuo a 95º). Este espectro también es recogido por los detectores. El ordenador 'suma' las imágenes, promediándolas; nuevamente, el emisor cambia su orientación (según el ejemplo, unos 100º de inclinación). Los detectores recogen este nuevo espectro, lo 'suman' a los anteriores y 'promedian' los datos. Esto se repite hasta que el tubo de rayos y los detectores han dado una vuelta completa, momento en el que se dispone de una imagen tomográfica definitiva y fiable.

Una vez que ha sido reconstruido el primer corte, la mesa donde el objeto reposa avanza (o retrocede) una unidad de medida (hasta menos de un milímetro) y el ciclo vuelve a empezar. Así se obtiene un segundo corte (es decir, una segunda imagen tomográfica) que corresponde a un plano situado a una unidad de medida del corte anterior.

A partir de todas esas imágenes transversales (axiales) un computador reconstruye una imagen bidimensional que permite ver secciones de la pierna (o el objeto de estudio) desde cualquier ángulo. Los equipos modernos permiten incluso hacer reconstrucciones tridimensionales. Estas reconstrucciones son muy útiles en determinadas circunstancias, pero no se emplean en todos los estudios, como podría parecer. Esto es así debido a que el manejo de imágenes tridimensionales no deja de tener sus inconvenientes.

Fotoacústica (PAT), también conocida como Tomografía Opticoacústica (OAT) o

Tomografía Termoacústica (TAT)

Tomografía por emisión de positrones o PET (por las siglas en inglés de Positron Emission Tomography)

• La Tomografía por Emisión de Positrones (PET) es una técnica que permite visualizar fenómenos biológicos y bioquímicos de forma no invasiva en los organismos.

• Se trata de una aplicación de la Física Nuclear a la medicina que proporciona una imagen funcional complementaria a las imágenes estructurales que obtienen otras técnicas de diagnóstico por imagen, como la Tomografía Axial Computarizada (TAC) o la Resonancia Magnética Nuclear (RMN).

• Con PET somos capaces de apreciar las alteraciones funcionales o metabólicas que se producen en el organismo por diversas causas y que preceden a los cambios morfológicos. Es por tanto un método de diagnóstico precoz y un buen ejemplo de lo mucho que puede aportar la física a la medicina.

A grandes rasgos la PET se basa en detectar y analizar la distribución tridimensional que adopta en el interior del cuerpo un radiofármaco de vida media ultracorta administrado a través de una inyección intravenosa. Según lo qué se desee estudiar se usan diferentes radiofármacos. Existen varios radiofármacos emisores de positrones de utilidad médica. El más importante de ellos es el Flúor-18

BASES FÍSICAS.

a) Proceso de aniquilación.

Las principales ventajas del PET surgen de las propiedades físicas de la emisión de positrones. Cuando un positrón, electrón cargado positivamente, es emitido desde el núcleo, viaja una corta distancia perdiendo energía hasta que interactúa con un electrón del medio, de modo que ambos se aniquilan (desaparecen). La masa del electrón y del positrón se convierte en energía bajo forma de dos rayos gama (cada uno de 511 keV), que viajan en direcciones opuestas (a 180º).

La energía del positrón determina la distancia que recorre antes de la aniquilación, pero siempre el resultado de ésta es la producción de dos fotones de 511 keV. Por tanto, al contrario del SPECT donde normalmente es emitido un fotón único en cada desintegración, en PET es emitido simultáneamente un par de fotones y en consecuencia su detección involucra un par de detectores en situación opuesta que debe registrar eventos en un mismo instante de tiempo (o sea, en coincidencia).

b) Punto de aniquilación.

Debido a que dos fotones viajan en direcciones opuestas, el punto de aniquilación estará ubicado en una línea recta que une ambos puntos de detección. Esto significa que la información direccional se puede determinar “electrónicamente” sin la necesidad de una colimación convencional. Al contrario de las cámaras gama, la detección no se limita a aquellos fotones que viajan en ángulos rectos respecto al detector y en consecuencia la sensibilidad es varias veces mayor en PET que para SPECT. La colimación se mantiene normalmente para separar datos de diferentes planos, sin embargo en cada uno de los planos no existe una colimación convencional.

c) Atenuación.

En la detección de fotones por coincidencia, la atenuación dependerá solamente del recorrido total a través del paciente, pero será independiente de la ubicación exacta del evento de aniquilación en la profundidad del tejido. Esto es bastante diferente del caso de SPECT donde la atenuación representa un problema importante debido a la dificultad para corregirla matemáticamente.

La detección de eventos de positrones necesita la llegada al detector de ambos fotones de 511 keV. La pérdida de cualquiera de los fotones debido a la atenuación significa que la detección de coincidencia no se llevará a cabo. Por tanto, vemos que el número de eventos detectados dependerá de la probabilidad de que ambos fotones alcancen los detectores.

La corrección de atenuación en PET se basa en que, independientemente de la localización del evento de aniquilación, uno u otro de los fotones atravesarán la totalidad del espesor corporal. De hecho, lo mismo se aplica para una fuente de positrones colocada fuera del cuerpo, situación en la cual uno de los fotones no será atenuado mientras que el otro deberá atravesar la totalidad del cuerpo. Este hecho permite una medida directa de la atenuación para cada trayecto del rayo gama que atraviesa el cuerpo utilizando una fuente de transmisión externa.

 APLICACIONES DE PET EN LA PRÁCTICA CLÍNICA E INVESTIGACIÓN

a) Oncología.

 La aplicación clínica más importante del PET es en la detección y especialmente en la estadificación de tumores malignos usando 18F-FDG (flúor-desoxi-glucosa) marcada con Flúor-18, un compuesto que se comporta como los azúcares. El FDG se incorpora a la célula en proporción a su demanda de glucosa, aunque una vez en ésta, no sigue los pasos metabólicos ulteriores ya que no es el sustrato exacto de las enzimas correspondientes (particularmente, la glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa). Es un indicador del metabolismo tisular, el cual está aumentado en varios tumores, con captación significativamente incrementada respecto al tejido normal.

La incorporación de FDG puede cuantificarse mediante el valor de captación estándar o SUV (“standard uptake value”), que mide las cuentas en la lesión comparadas con la dosis administrada. La técnica puede ser particularmente útil luego de la radioterapia cuando las imágenes anatómicas (por ej.: RM o TC) no pueden diferenciar la proliferación fibrosa en los tejidos dañados por la radiación de una recurrencia tumoral. Aunque pueden usarse otros compuestos para medir otros parámetros tumorales (por ej.: metionina marcada con carbono-11), en la práctica clínica se utiliza casi exclusivamente FDG, siendo los demás trazadores mayormente herramientas de investigación.

Las principales aplicaciones oncológicas universalmente aceptadas y con gan evidencia acerca de su utilidad, son en el cáncer de mama, pulmón, esófago, colon, melanoma, linfoma y en menor grado en tumores cerebrales, óseos y de órganos geniales. El papel en planificación y evaluación de la radioterapia es de creciente importancia.

b) Neurología y neuropsiquiatría.

En un momento existió un marcado interés en medir los cambios fisiológicos y patológicos del metabolismo cerebral, aunque actualmente la RM y la TAC funcionales, así como el propio SPECT están más ampliamente disponibles y han reemplazado muchas de las aplicaciones neurológicas. Las investigaciones realizadas incluyen el uso de agua marcada con oxígeno-15 para medir el flujo cerebral, a veces con procedimientos de activación donde ocurren cambios en la irrigación como resultado de la actividad mental. La 18F-FDG se utiliza como marcador metabólico en casos de demencia (enfermedad de Alzheimer y otras encefalopatías degenerativas) y en los estudios de epilepsia, las desaplicaciones más aceptadas.

Recientemente el interés en estudios cerebrales se ha focalizado en el desarrollo de compuestos marcados que miden la actividad de receptores cerebrales específicos, lo cual es particularmente útil en el diagnóstico y en la evaluación de la eficacia del tratamiento médico. Algunos ejemplos son las imágenes de receptores de dopamina en pacientes con varios tipos de demencia y trastornos del movimiento.

c) Cardiología.

Pueden ser realizados una gran variedad de estudios cardíacos incluyendo la investigación del flujo sanguíneo miocardio (con amonio marcado con nitrógeno-13), el metabolismo de los ácidos grasos y varios estudios de receptores. Sin embargo el estudio más útil es el empleo de la FDG para determinar la viabilidad miocárdica. Cuando el suministro de oxígeno está limitado debido a una reducción del aporte sanguíneo, el corazón modifica su metabolismo habitual de ácidos grasos hacia la utilización de azúcares, lo cual no involucra el consumo de oxígeno (metabolismo anaeróbico), siempre y cuando las células aún estén con vida. La captación de FDG está conservada o incluso aumentada durante este proceso. Estos estudios son particularmente útiles en pacientes de riesgo antes de ser sometidos a cirugía cardíaca, dado que la presencia de tejido viable indica un tejido que puede recuperarse luego de restituir el suministro sanguíneo, por ejemplo mediante cirugía de revascularización.

·         Componentes principales de un escáner PET

Cristales centelleadores: Se encargan de transformar los rayos gamma incidentes en fotones de luz visible.

Fotomultiplicador: Se encarga de convertir los fotones del visible producidos en los cristales centelleadores en fotoelectrones y posteriormente de amplificar estos.

Electrónica de coincidencia: Analiza y almacena la información proveniente de los bloques detectores.

En conclusión, la PET nos permite estimar los focos de crecimiento celular anormal en todo el organismo, en un solo estudio, por ser de un estudio de cuerpo entero, por lo tanto nos permitirá conocer la extensión. Pero además sirve, entre otras cosas, para evaluar en estudios de control la respuesta al tratamiento, al comparar el comportamiento del metabolismo en las zonas de interés entre los dos estudios.

CASO MEDICO

Tomografía Axial Computarizada (TAC)

Se trata del estudio inicial cuando existen datos de alarma de la cefalea (inicio súbito, cambio en su frecuencia e intensidad, síntomas y signos neurológicos focales), además de casos de migraña que no cumplen con los criterios de aura típica o que siempre ocurren en el mismo lado, alteraciones electro-encefalografícas que sugieran lesiones focales o falta de respuesta al tratamiento. La TAC es de menor costo, permite la identificación de causas vasculares sobre todo hemorrágicas, isquémicas de varias horas de evolución, diversos tipos de neoplastias, hidrocefalia, infecciosas, componente cálcico de algunas lesiones y alteraciones óseas.

HEMORRAGIA CEREBRAL

La hemorragia intracraneal es la consecuencia de la rotura de un vaso cerebral y dependiendo de su localización se divide en intracerebral (HIC) y subaracnoidea (HSA). En la hemorragia intracerebral (HIC) la rotura vascular da lugar a una colección hemática en la parénquima encefálico y en la hemorragia subaracnoidea (HSA) se presenta extravasación espontánea de sangre hacia el espacio subaracnoideo. Dependiendo de la causa subyacente, la hemorragia intracerebral se clasifica en primaria o secundaria. La primaria representa 75 a 85% de los casos de HIC; se origina en la rotura espontánea de pequeños vasos cerebrales dañados por la hipertensión arterial crónica o por angiopatía amiloide. La hipertensión arterial es el factor más importante, en particular se incrementa en personas con apego irregular al tratamiento antihipertensivo  y con antecedente de tabaquismo.

En la HIC secundaria las lesiones anatómicas o los trastornos hemostáticos son los responsables del episodio hemorrágico. Representan tan sólo 15% a 25% de los casos de HIC y son más frecuentes en sujetos jóvenes. Las hemorragias secundarias a lesiones estructurales incluyen malformaciones vasculares, aneurismas saculares, neoplasias y vasculitis.

En la hemorragia subaracnoidea la sangre se localiza a nivel de las membranas aracnoideas y el líquido cefalorraquídeo. A pesar de los adelantos en el diagnóstico y manejo quirúrgico de la HSA, la evolución de los pacientes continúa siendo poco favorable. Rotura aneurismática es responsable de 70 a 80% de los casos de HSA. El 85% de los aneurismas ocurre en la circulación anterior: arteria comunicante anterior, unión de la arteria comunicante posterior con arteria carótida interna y bifurcación de la arteria cerebral media.

CUADRO CLÍNICO

Las manifestaciones clínicas de la hemorragia intracerebral son acordes con la localización del hematoma; además de los datos de focalización neurológica es frecuentemente   que se acompañen de cefalea, crisis convulsivas, náuseas y vómitos. .

El síntoma cardinal es la cefalea súbita, intensa y pulsátil espontánea o asociada a algún esfuerzo, la pérdida transitoria de la conciencia o la presencia de crisis convulsivas pueden presentarse al momento de la hemorragia; si la hemorragia es extensa, el trastorno de conciencia evoluciona con rapidez al estado de coma.

DIAGNÓSTICO

El estudio más importante para el diagnóstico de la HIC y HSA es la TC simple de cráneo. En la HIC, la TC detecta 100% de los hematomas, excepto cuando son menores a un centímetro (hemorragias petequiales), se localizan en la fosa posterior (artefacto de hueso) o en pacientes con anemia (hematocrito < 20). La TAC demuestra el tamaño y localización del hematoma y permite detectar complicaciones como hidrocefalia, herniación cerebral, desplazamientos de la línea media, comprensión del tallo cerebral, apertura al sistema ventricular, evidencia de resangrado, entre otras.

La HSA  en las primeras 24 horas de evolución se detecta por TC en 98% de los casos, mientras que al final del segundo día reduce a 75%. Si la TC es normal y la sospecha diagnóstica es elevada debe realizarse la punción lumbar. Después de la confirmación de la HSA debe realizarse angiografía cerebral con la finalidad de descartar aneurismas o malformaciones arteriovenenosa.

TRATAMIENTO

El tratamiento de la hemorragia intracerebral tiene por objeto principal reducir la hipertensión intracraneal, así como manejar las complicaciones neurológicas y sistemáticas. Se recomienda el uso de fenitoína al menos durante el primer por el posible empeoramiento de la HIC y mayor daño neuronal en caso de crisis convulsivas. En caso de crisis convulsivas desde el inicio de la HIC se requiere impregnar con fenitoína a 15 a 18 mg/kg en solución fisiológica para infusión a menos de 50mg/min, seguido de dosis de mantenimiento a 5 a 7 mg/kg.

CONCLUSION

Los beneficios que la imagenología ha llevado al diagnostico han sido ampliamente demostrados en todas las especialidades médicas, sin embargo, su uso debe ser racional y  se debe aprender que el uso de estos estudios de gabinete no sustituye a la clínica sino que la complementa.

Cada una de las técnicas que investigamos son interesantes, importantes y de gran ayuda para los médicos del mundo, ya que los diagnósticos sobre padecimientos son más precisos, dentro de las técnicas que más nos llamaron la atención fueron el electrocardiograma y el ultrasonido.

El electrocardiograma es de gran ayuda y nos puede salvar la vida ya que ayuda a detectar alguna falla en el corazón y así intervenir de inmediato para que el paciente continúe con su vida normal.

El ultrasonido por medio de los rayos X, puede detectar en el caso de las mujeres quistes, miomas, o alguna anomalía en el útero y matriz, cuando están embarazadas, se monitorea el desarrollo del producto en la matriz de la madre.

Bibliografía

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 (apuntes Ing. María Julia Yáñez y Prof. Viviana Sorrivas de Lozano)

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