Image mèdica

   

Image mèdica en medicina nuclear.

Es diu image mèdica al conjunt de tècniques i processos usats per a crear imàgens del cos humà, o parts d'ell, en propòsits clínics (procediments mèdics que busquen revelar, diagnosticar o examinar malaltiaés) o per a la ciència mèdica (incloent l'estudi de l'anatomia normal i funció).

Com a disciplina en el seu sentit més ampli, és part de l'image biològica i incorpora la radiologia, les ciències radiològiques, l'endoscopia, la termografía mèdica, la fotografia mèdica i la microscopía (per eixemple, per a investigacions patològiques humanes). Les tècniques de mesura i gravació, que no estan dissenyades en principi per a produir imàgens, tals com l'electroencefalografia (EEG) i la magnetoencefalografía (MEG) i unes atres que no obstant produïxen senyes susceptibles de ser representats com a mapes (puix contenen informació relacionada en la posició), poden considerar-se també imàgens mèdiques.

En el context clínic, l'image mèdica s'equipara generalment a la radiologia o a la "image clínica" i al professional de la medicina responsable d'interpretar (i a voltes d'adquirir) les imàgens, que és el radiòlec. La radiografia de diagnòstic designa als aspectes tècnics de l'image mèdica i en particular l'adquisició d'imàgens mèdiques. El radiógrafo o el tecnólogo de radiologia és responsable normalment d'adquirir les imàgens mèdiques en calitat de diagnòstic, encara que algunes intervencions radiològiques són desenrollades per radiòlecs.

Com a camp d'investigació científica, l'image mèdica constituïx una subdisciplina de la ingenieria biomèdica, la física mèdica o medicina, depenent del context: investigació i desenroll en l'àrea d'instrumentació, adquisició d'imàgens (i.g. radiografia), la modelació i la quantificació són normalment reservades per a l'ingenieria biomèdica, física mèdica i ciències de la computació; l'investigació en l'aplicació i interpretació de les imàgens mèdiques es reserva normalment a la radiologia i a les subdisciplines mèdiques rellevants en la malaltia mèdica o àrea de ciència mèdica (neurociencia, cardiologia, siquiatria, psicologia, etc) baix investigació. Moltes de les tècniques desenrollades per a l'image mèdica són també aplicacions científiques i industrials.

L'image mèdica a sovint s'usa per a designar al conjunt de tècniques que produïxen imàgens d'aspectes interns del cos (sense tindre que obrir-ho). En este sentit restringit, les imàgens mèdiques poden ser vistes com la solució del problema invers matemàtic. Açò significa que la causa (les propietats del teixit vivent) es deduïxen de l'efecte (la senyal observada). En el cas de la *ultrasonografía la sonda és el conjunt d'ones de pressió ultrasòniques que es reflectixen en el teixit, i que mostren la seua estructura interna. En el cas de la radiografia de proyecció, la sonda és radiació de rajos X, que són absorbits en diferent proporció per distints tipos de teixits, tals com els ossos, músculs o greix.

Tecnologia d'image moderna

Fluoroscopía

La fluoroscopía produïx imàgens en temps real d'estructures internes del cos; açò es produïx d'una manera similar a la radiografia, pero ampra una entrada constant de rajos x. Els mijos de contrast, tals com el bari o el iodo, i el aire són usats per a visualisar cóm treballen òrguens interns.

La fluoroscopía és utilisada també en procediments guiats per image quan durant el procés es requerix una realimentació constant.

Image de resonància magnètica (MRI)

Cervell explorat en MRI.

Image combinada IRM/PET del cap.

Un instrument de imàgens per resonància magnètica (Scaner MRI) usa imans d'elevada potència per a polarisar i excitar núcleus d'hidrogen (protó únic) en molècules d'aigua en teixits humans, produint una senyal detectable que està codificada espacialment produint imàgens del cos. Resumint, MRI implica l'us de tres classes de camps electromagnètics: un camp magnètic estàtic molt fort per a polarisar els núcleus d'hidrogen, nomenat el camp estàtic, d'un orde d'unitat de tesles; un camp variant (en el temps, de l'orde d'1 kHz) més dèbil per a la codificació espacial, nomenat el camp de gradient; i un camp de ràdio-freqüència dèbil per a la manipulació dels núcleus d'hidrogen per a produir senyals mesurables, recollides per mig d'una antena de ràdio-freqüència. Com CT, MRI crea normalment una image 2D d'una "tallada" prima del cos i per tant és considerada una tècnica d'image tomográfica.

Els instruments moderns de MRI són capaços de produir imàgens en forma de blocs 3D, que es poden considerar una generalisació del concepte tomogràfico de la "tallada" individual. A diferència del CT, MRI no implica l'us de radiació ionisant i no està per tant associada en els mateixos riscs per a la salut; per eixemple, no hi ha efectes coneguts a llarc determini per l'exposició a camps estàtics forts (açò és matèria d'alguns debats; veja 'Seguritat' en MRI) i per tant no hi ha llímit en el número d'exploracions a les que una persona pot ser expost, en contractes en els rajos X i CT. No obstant, hi ha associats riscs coneguts per a la salut en el calfament de teixits per l'exposició a camps de ràdio-freqüència i la presència de dispositius implantat en el cos, tals com marca-passos. Estos riscs estan estrictament controlats tant en la part de disseny dels instruments com en els protocols d'exploració utilisats. Degut a que CT i MRI són sensibles a diferents propietats dels teixits, l'aparició d'imàgens obtingudes en les dos tècniques diferixen considerablement. En CT, rajos X deuen ser bloquejats per alguna forma de teixit dens per a crear una image, per lo tant la calitat de l'image en teixits blans serà pobre. Un *MRI pot "vore" únicament objectes basats en hidrogen, aixina que els ossos, que està basats en calci, seran anulats en l'image, i no tindran efectes en la visió de teixits blans. Açò ho fa excelent per a examinar l'interior del cervell i les articulacions.

La MRI (conegut originalment com *NMR imaging) a soles ha segut usat des de principis dels 80. Efectes a llarc determini, o exposició repetida, als camps magnètics estàtics intensos no són coneguts.

Medicina nuclear

Image obtinguda en un cintigrama òsseu utilisant com radiotrazador Tc-99m MDP.

Àrea de l'image medica que utilisa isòtops, per a l'obtenció d'imàgens clíniques. Per a la seua obtenció s'associa un isòtop , generalment emissors gamma de vida mija curta a un fàrmac d'absorció biològica especifica, esta associació és coneguda com radiofármacs o radiotrasador. Posteriorment el pacient és injectat (generalment via intravenosa) en esta substància radiactiva, la qual despuix d'un temps determinat, es depositara i fixara en una regió farmaco especifica del cos. La dosis administrades al pacient es determinen en un activímetro, el qual deu estar ben calibrat i la seua resposta deu ser fidedigna. Per a la seua detecció s'utilisa equip nomenat gamma camara el qual detecta la distribució les desintegracions del radiotrazador dins de l'organisme. Esta tècnica diagnòstica presenta alta sensibilitat fisiològica no obstant baixa especificidad anatòmica. Açò permet detectar canvis metabòlics abans que estos tinguen manifestacions detectables per atres tècniques *imagenológicas. Un estudi freqüent és el cintigrama òsseu el qual s'usa a fi de detectar transformacions en el metabolisme òsseu, permetent un anàlisis funcional de la matriu mineral, utilisat freqüent per a determinar alteracions de patrons normals a fi de realisar una evaluació correcta.

Per a la seua realisació s'utilisa l'isòtop tecnecio99 meta estable el qual és unit al fàrmac nomenat MDP (Metilendifosfonato), l'intensitat de fixació és proporcional al grau d'activitat osteoblástica, la qual està aumentada en tota lesió òssea. Atres estudis d'us freqüent són , *cintigrama tiroideu, cintigrama pulmonar funció renal,entre uns atres.

Image del cervell

L'image anterior és una image del cervell. És una prova que permet el diagnòstic del parkinson. Es tracta d'una image tomogràfica (SPECT).

Ajust de lluentor d'image realisat en programa ImageJ

Histograma d'Image obtengut en ImageJ.

Des del punt de vista de protecció radiològica es deu considerar que per a este tipo tècnica imagenológica el pacient és la font radiactiva per tant es deuen prendre les precaucions a fi de no expondre de forma innecessària a membres del públic. En l'objecte d'obtindre una image medica confiable que permeta minimisar errors diagnòstics associats al procés d'adquisició d'image aixina com diferents paràmetros de funcionament de l'instrumentació en medicina nuclear , es fa indispensable contar en un sistema de control de calitat, el qual implica treballar en imàgens digitals l'evaluació de les quals i prova supon el processament i anàlisis de les imàgens. Este anàlisis pot ser realisat en els programes que incorpora cada marca comercial en els equips (paquets comercials) lo que comporta alguns inconvenients pràctics, açò basat principalment al no ser comparables els resultats entre diferents equips. No obstant este estudi també pot ser realisat en sistemes d'anàlisis d'image externs , de distribució gratuïta tals com el ImageJ . Este últim és un programa Java desenrollat en el National Institutes of Health, el que permet ampliar la seua funcionalitat per mig de l'instalació de plugins i macros grabables , oferint una diversitat de funcions que han tengut de gran acceptació en el món clínic. Açò és possible gràcies a que hui en dia la majoria de les gamma cambres permeten realisar l'exportació de les imàgens, permetent en açò un post procés d'estes. Això a permés disminuir els cost en d'implementació de proves de control calitat tals com ; uniformitat planar, tamany d'pixel, resolució espacial , entre uns atres, optimisant la seguritat dels processos diagnòstics associats a esta tècnica imagenológica. Per a major informació sobre proves recomanades se sugerix revisar el document TEC-DOC-602 de IAEA ( International Atomic Energy Agency).

A modo es mostren distints anàlisis que poden ser realisats programa imageJ , tendentes a millorar l'image i l'eliminació del soroll produït en el procés de realisació de l'examen mateix.

Referències

• Galle, P. y Paulin, R. (2003). Biofísica, radiobiología, radiopatología. Masson. ISBN 84-458-1136-3. Manual General de efectos estocásticos no cancerígenos
• Gruner, E F; Barna, S L; Tate, M W; Rossi, G; WixtedP J Sellin, R L (1998). «A Pixel-Array Detector for Time-Resolved X-ray Diffraction». Journal of Synchrotron Radiation (en inglés) 5: 252-255
• «The World's Most Comprehensive Radiological Service Training». RSTI Training (en anglés)
• Revista de Radiologia
• Smith, Andrew P.; Rafferty, Elizabeth A.; Niklason, Loren (20 de julio de 2008). Krupinski, Elizabeth A., ed. Clinical Performance of Breast Tomosynthesis as a Function of Radiologist Experience Level.

Bibliografia

• B. D. Cullity (1956). Elements of X-Ray Diffraction. Addison-Wesley Publishing Company, Inc
• Bull JWD. The History of neuroradiology. Proc R Soc Med. 1970; 63(6):637–43
• Fred A. Mettler, Walter Huda, Terry T. Yoshizumi, Mahadevappa Mahesh: "Effective Doses in Radiology and Diagnostic Nuclear Medicine: A Catalog" – Radiology 2008;248:254–263
• Hill, David G. (2005). «Electron Beam CT of the Heart». En Schoepf, U. Joseph, ed. CT of the Heart. Totowa, N.J.: Humana Press. ISBN 978-1-58829-303-9. doi:10.1385/1-59259-818-8:015
• Surós Batlló, Juan; Surós Forns, Juan. Semiología médica y técnica exploratoria (en castellà). Elsevier, 2001. ISBN 84-458-1080-4

Enllaços externs

Commons

• Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre Image mèdica.