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. Este campo de la medicina, cuyo desarrollo empezó a principios del siglo XX con el descubrimiento de los rayos X por Wilhelm Röntgen y que hasta hace unos cuantos años se basaba exclusivamente en la lectura de imágenes en 2D por parte de los especialistas, se encuentra en una constante evolución hacia el desarrollo de tecnologías que permitan también realizar reconstrucciones tridimensionales teniendo las mismas bases de los equipos convencionales de Ultrasonido (ecografía), Tomografía Axial Computarizada (CT), resonancia magnética (RM) y Tomografía por emisión de positrones (PET), mastografo, microscopia electrónica, radiografías de proyección, angiografía entre otras.

Ultrasonido

Es una tecnica que utiliza ondas sonoras para poder tomar imágenes del feto dentro del útero. Debido a que utiliza ondas sonoras en lugar de radiaciones, el ultrasonido es mas seguro que los rayos X.Poco a poco, el ultrasonido se ha convertido en una parte cada vez más importante de los cuidados prenatales, ya que proporciona información que puede ayudar al médico a planear el seguimiento de una mujer embarazada, mejorando así las probabilidades de éxito del embarazo.   

La máquina de ultrasonido crea imágenes que permiten examinar varios órganos en el cuerpo. Esta máquina envía ondas sonoras de alta frecuencia que hacen eco en las estructuras corporales y un computador recibe dichas ondas reflejadas y las utiliza para crear una imagen. El ultrasonido se basa en el rebote de ondas sonoras sobre el cuerpo del feto en desarrollo. Los ecos producidos por estas ondas se convierten en una imagen, llamada sonograma, que aparece en un monitor de televisión. Esta técnica también suele denominarse sonografía o sonar.

Las frecuencias típicas utilizadas para aplicaciones en abdomen pueden ir desde 2,0 MHz a 5,0 MHz mientras que para regiones como mama, musculo-esqueléticas, tiroides, etc., la frecuencias pueden oscilar entre 8,0 MHz a 16,0 MHz.

 Con la tecnología C.A.D. (Computer Aided Diagnosis) o También se puede llegar a encontrar denotado con las siglas CADD (computer-aided design and drafting), que significan "dibujo y diseño asistido por computadora", se procesan con computadores los datos ultrasonograficos. Estas herramientas se pueden dividir básicamente en programas de dibujo en dos dimensiones (2D) y modeladores en tres dimensiones (3D). Las herramientas de dibujo en 2D se basan en entidades geométricas vectoriales como puntos, lineas, arcos y poligonoz, con las que se puede operar a través de una interfaz grafica. Los modeladores en 3D añaden superficies y sólidos.

El usuario puede asociar a cada entidad una serie de propiedades como color, usuario, capa, estilo de línea, nombre, definición geométrica, etc., que permiten manejar la información de forma lógica. Además pueden asociarse a las entidades o conjuntos de éstas otro tipo de propiedades como material, etc., que permiten enlazar el CAD a los sistemas de gestión y producción.

MICROSCOPIA ELECTRONICA

Un microscopio es, básicamente, un sistema óptico que transforma un objeto en una imagen, la cual amplifica (magnifica) detalles característicos del objeto.

Con el microscopio de luz se resuelven detalles del orden del micrón, mientras que con el microscopio electrónico se alcanzan a resolver objetos del orden de los Angstrom. (Utiliza un haz de luz en el rango de las longitudes de onda del visible)

En el microscopio electrónico, un haz de electrones (de muy corta longitud de onda que permite obtener una mayor resolución), incide sobre una muestra y de la interacción de estos electrones con los átomos de la misma, surgen señales que son captadas por algún detector o bien, proyectadas directamente sobre una pantalla.

Dentro de la familia de microscopios electrónicos, se encuentran el microscopio electrónico de transmisión (TEM) y el microscopio electrónico de barrido (SEM). Cada uno de ellos, permite el estudio de diferentes características de una muestra. El SEM provee información sobre morfología y características de la superficie, mientras que con el TEM podemos observar la estructura interna y detalles ultra estructurales.

                                                               

El sistema óptico-electrónico del microscopio electrónico de transmisión está constituído por las siguientes partes:

1. El cañón de electrones,  que es la fuente emisora del haz de electrones. Se encuentra ubicado en la parte superior de la columna. 
    

2. El sistema de lentes que está formado por lentes condensadores objetivo, intermedia y proyectora. La lente objetivo forma la primera imagen, localizada debajo del espécimen. Es considerada el componente más importante del microscopio electrónico. Las lentes intermedia y proyectora son las encargadas de amplificar la imagen dada por la lente objetivo y proyectarla sobre la pantalla fluorescente.

3. Pantalla Fluorescente, la pantalla del microscopio electrónico de transmisión está recubierta por una pintura de fluoruros de Zn y Cd, que fluoresce cuando es bombardeada por electrones, generando una imagen en el rango de las longitudes de onda del visible.

IMAGEN DE RESONANCIA MAGNETICA

La resonancia magnética (RMN) es un fenómeno físico por el cual ciertas partículas como los electrones y los núcleos atómicos con un número impar de protones (Z) y/o de neutrones (N) pueden absorber selectivamente energía electromagnética de radiofrecuencia.
    
Se diferencian dos vertientes de aplicación a la RM:
        - Técnicas de imagen (IRM)
        - Técnicas de análisis espectrométrico (SRM)
      En IRM pueden aprovecharse las propiedades magnéticas de los electrones (RME) de los núcleos (RMN),como el M-1 o el Na-23 (fase experimental). Por su abundancia y por su alta señal, el núcleo de H-1 es el que se utiliza rutinariamente en la clínica.
      Cuando los núcleos bajo un campo magnético entran en RESONANCIA, absorben energía de radiofrecuencia en un proceso llamado de RELAJACIÓN. Durante este proceso de relajación se induce una señal eléctrica a una antena receptora que tratada convenientemente servirá para obtener la imagen tomográfica en IRM (técnicas de imagen) o para realzar el análisis espectrométrico en SRM.
La generación de imágenes mediante RM proviene de la recogida de ondas de radiofrecuencia procedentes de la estimularon de la materia a la que se le ha magnetizado previamente mediante la acción de un campo magnético (B). Los núcleos (con los mas abundantes son los de H en el organismo humano) son capaces de aceptar y emitir energía (resuenan) al ser sometidos a la acción de las ondas de RF, que cumplen la ley de LARMOR:
FP = cte B
Donde:
- FP: Frecuencia de precesión.
- Cte: Constante giromagnética propia de cada núcleo magnetizable.
- B: Intensidad del campo magnético principal.

Ecografía

La ecografía es una técnica que permite ver los órganos y estructuras internas del cuerpo, corazón, vasos sanguíneos, hígado, vesícula biliar, páncreas, bazo, riñones, aparato genital, etc.

La ecografía puede definirse como un medio diagnóstico médico basado en las imágenes obtenidas mediante el procesamiento de los ecos reflejados por las estructuras corporales, gracias a la acción de pulsos de ondas ultrasónicas.

Ecografía Doppler

Para comprender el Ultrasonido debemos comprender el concepto de sonido: Sonido es la sensación producida a través del oído por una onda longitudinal originada por la vibración de un cuerpo elástico y propagada por un medio material.
El Ultrasonido podría entonces definirse como un tren de ondas mecánicas, generalmente longitudinales, originadas por la vibración de un cuerpo elástico y propagadas por un medio material y cuya frecuencia supera la del sonido audible por el genero humano: 20.000 ciclos/s (20 KHz) aproximadamente.
Utiliza la técnica del eco pulsado: Pulsar un cristal y enviar paquetes de energía dentro del paciente. Un pequeño porcentaje es reflejado en las diferentes interfases y llega al transductor el cual la traduce a un pequeño voltaje. El mayor porcentaje de energía atraviesa las diversas interfases y penetra a regiones mas profundas.
Se basa en el efrecto doppler en el hecho de que los ultrasonidos al chocar contra un móvil sufren un cambio en su frecuencia proporcional a la velocidad del móvil. Este principio aplicado al estudio de los vasos permite determinar la presencia de flujo, dirección y velocidad del mismo, ya que los elementos de la sangre son los móviles contra los que chocan los US.

El electrocardiograma (ECG/EKG, del alemán Elektrokardiogramm) es la representación gráfica de la actividad eléctrica del corazon, que se obtiene con un electrocardiografo en forma de cinta continua. Es el instrumento principal de electrofisiologia cardiaca  y tiene una función relevante en el cribado y diagnostico de las enfermedades cardiovasculares alteraciones metabólicas y la predisposición a una muerte subita cardiaca. También es útil para saber la duración del ciclo cardiaco.

El electrocardiograma (ECG) es una de las herramientas más útiles en el diagnóstico de enfermedades del corazón.  El ECG tiene una amplia gama de usos :

• Determinar si el corazón funciona normalmente o sufre de anomalías (p. ej.: latidos extra o saltos, arritmia cardiaca)
• Indicar bloqueos coronarios arteriales (durante o después de un ataque cardíaco).
• Se puede utilizar para detectar alteraciones electrolíticas de potasio, sodio calcio magnesio u otros.
• Permitir la detección de anormalidades conductivas
• Mostrar la condición física de un paciente durante un test de esfuerzo.
• Suministrar información sobre las condiciones físicas del corazón (p. ej.: hipertrofia ventricular izquierda)

Es el registro sobre la piel de los potenciales eléctricos del corazón. Los nervios y los músculos trabajan por medio de corrientes eléctricas; los correspondientes al corazón están además encerrados en un conductor eléctrico que es el torso de modo que a través de la piel podemos registrar en diferentes partes del cuerpo los potenciales eléctricos generados por el corazón.

Las diferencias de potencial son registradas por medio de electrodos colocados sobre la piel y amplificados para poder graficarse (ECG). Si los electrodos se colocan en diferentes posiciones sobre el cuerpo, la señal registrada sufrirá cambios, es por ello que el registro del ECG se lleva a cabo en lugares anatómicos bien definidos.

 Los Rayos X

Se trata de una radioacion electromagnética penetrante, con una longitud de onda menor que la luz visible, producida bombardeando un blanco —generalmente de wolframio— con electrones de alta velocidad. Los rayos X fueron descubiertos de forma accidental en 1895 por el físico alemán Wilhelm Conrad Roentgen mientras estudiaba los rayos catódicos en un tubo de descarga gaseosa de alto voltaje. A pesar de que el tubo estaba dentro de una caja de cartón negro, Roentgen vio que una pantalla de platinocianuro de bario, que casualmente estaba cerca, emitía luz fluorescente siempre que funcionaba el tubo. Tras realizar experimentos adicionales, determinó que la fluorescencia se debía a una radiación invisible más penetrante que la radiación ultravioleta.     

Los rayos de mayor longitud de onda, cercanos a la banda ultravioleta del espectro electromagnético, se conocen como rayos X blandos; los de menor longitud de onda, que están más próximos a la zona de rayos gamma o incluso se solapan con ésta, se denominan rayos X duros. Los rayos X formados por una mezcla de muchas longitudes de onda diferentes se conocen como rayos X ‘blancos’, para diferenciarlos de los rayos X monocromáticos, que tienen una única longitud de onda. Tanto la luz visible como los rayos X se producen a raíz de las transiciones de los electrones atómicos de una órbita a otra. La luz visible corresponde a transiciones de electrones externos y los rayos X a transiciones de electrones internos. Los rayos gamma, cuyos efectos son similares a los de los rayos X, se producen por transiciones de energía en el interior de núcleos excitados. 

Una radiografía es una imagen registrada en una placa o película fotográfica. La imagen se obtiene al exponer dicha placa o película a una fuente de [radiación] de alta energía, comúnmente rayos X o radiacion gamma, procedente de isótopos radiactivos (Iridio 192, Cobalto 60, Cesio 137, etc).  l .                                                        

TOMOGRAFÍA

La tomografía es una técnica de diagnóstico utilizada en medicina que permite obtener imágenes del interior del cuerpo humano mediante el uso de los  Rayos X, a manera de cortes  milimétricos axiales, con el fin de estudiarlo a detalle desde la cabeza hasta los pies; en la mayoría de los casos se basa en un procedimiento matemático llamado reconstrucción tomográfica. Existen diferentes tipos de tomografias, pero en la actualidad las tomografias se obtienen utilizando diferentes fénomenos fisicos, tales como rayos X, rayos gamma, aniquilacion de electrones y positrones, reaccion de resonancia magnetica nuclear, ultrasonido, electrones e iones. Estos se denominan: TC, SPECT, PET, MRI, ultrasonografía, 3D TEM y atomo sonda, respectivamente.