La gammacámara (C15 - 7N)

El tema de la clase de hoy es el dispositivo de detección de radiación gamma emitida por el cuerpo tras la administración del radiofármaco: la gammacámara.

El plan para la clase comienza con una explicación general del dispositivo (como de 50 minutos). Para ello utilizaremos ESTA presentación (cuyas transparencias están también en Mi Aulario). Dicha explicación se podría sustituir por ESTE vídeo.

Tras ello, habrá que trabajar en "rellenar detalles" de esa imagen general. Cada grupo deberá trabajar unas cuestiones distintas de la lista que hay abajo. Uno empezando por la 1 hacia abajo y el otro al revés, empezando por la 7 y hacia arriba. Hay que contestar al menos 3 de las 7.

La idea es dedicar media hora a esta tarea y concluirla con un texto en la tarea de MiAulario. Se trata de dar respuestas muy concisas a cada pregunta. Cuanto más breves sean mejor se habrá entendido la cuestión.

Cuestiones de la tarea T9

1.- El colimador. ¿De qué material es? ¿Por qué? ¿Hay alguna relación entre el grosor de los sptos y la energía de la radiación? ¿Por qué?¿Con qué se correlaciona el tamaño de los huecos entre septos (área y profundidad)? ¿Por qué es importante, qué ocurriría si no estuviese? etc.

2.- El centelleador. ¿De qué materiales puede ser? ¿Hay alguno típco (ventajas/inconvenientes)? ¿Hay alguna relación entre el grosor del centelleador y la resolución de la imagen? ¿Y con la sensibilidad? etc.

3.- El optoacoplador. ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿De qué está hecho? ¿Cuál es su principal característica de diseño? etc.

4.- Los tubos fotomultiplicadores. ¿A nivel de diagrama de bloque (entradas/ salidas) qué hace? ¿Necesita almentación? ¿Que tamaño tienen (aprox.)? ¿Cuántos hay? ¿Cómo se relacionan con la resolución? ¿Por qué no se ponen más?

5.- La lógica Anger. ¿Qué es? ¿Para qué sirve? ¿Que limitaría la resolución en caso de no utilizarla? ¿Cómo se implementa?

6.-  Análisis de energía. ¿Que elemento del sistema es sensible a la energía? Por cierto, ¿la energía de qué? ¿Qué utilidad tiene medir esa energía? ¿Contribuye a la imagen de alguna manera?

7.- Otras cuestiones ¿Cuánto se tarda en obtener una imágen? ¿Qué proyección es la que se toma? etc.

Empezamos Medicina Nuclear (C14- 25 O)

La medicina nuclear se basa en inyectar un radiofármaco que (i) se ecumule diferencialmente en un lugar del paciente de interés y (ii) emita desde allí radiación que podamos detectar desde fuera. El esquema general del tema es el siguiente:

Y vamos a comenzar hoy por la introducción y los radiofármacos con esta presentación:

Y para aclarar más el funcionamiento del ciclotrón, no podemos dejar de ver los dos vídeos que tenemos en el e-libro de texto, aquí.

Acabamos RMN (C13 - 24 O)

Continuamos (y terminamos) con la explicación que teníamos en esta entrada del e-libro de texto. 

Ya sebemos lo que le pasa a un protón en el campo magnético y a un montón de protones en un voxel. También hemos visto como esa magnetización del voxel (alineada con el B externo, no como la de los protones) es excitada por radiofrecuencia (resonante) y como la relajación emite radiofrecuencia.

Nos queda "solamente" la secuencia de procesos para adquirir las imágenes (secuencias de pulsos) y su reconstrucción. (comenzando en la diapositiva 57 del pwp)

Con ello habríamos visto los fundamentos de la técnica de RMN, pero hay mucho en lo que profundizar, por ejemplo la RMN(f), la resonancia funcional (demás variantes derivadas, tractografía, ...). También la utilidad de los contrastes (1). Pero nosotros lo vamos a dejar aquí que aún quedan unas cuantas técnicas cuyos fundamentos hemos de considerar.

Para terminar vamos a a hcer un ejercicio que sirve para fijar los conceptos de precesión giromagnética, exitación resonante y señal de relajación... aunque sea con un modelo de juguete. 

El ejercicio T8 consiste en lo siguiente: abrir el simulador didáctico de esta entrada y familiarizaros un poco con él. Una vez conocido, intentad ajustar la frecuencia de resonancia para distintos valores del campo externo (entre 3 y 6 valores digamos). ¿Hay una relación lineal entre ambos? ¿Es eso lo que esperamos? ¿Qué ecuación debería cumplirse si el modelo siguiera de verdad lo que ocurre en RMN? Subid a MiAulario un breve texto comentando la tarea: lo que se hizo, los resultados obtenidos y la respuesta a las preguntas anteriores.

 

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(1) Una breve nota sobre contrastes:

Lo primero, el contraste por excelencia para RMN es el gadolinio.

A contrast agent usually shortens, but in some instances increases, the value of T1 of nearby water protons thereby altering the contrast in the image.

Most clinically used MRI contrast agents work by shortening the T1 relaxation time of protons inside tissues via interactions with the nearby contrast agent. Thermally driven motion of the strongly paramagnetic metal ions in the contrast agent generate the oscillating magnetic fields that provide the relaxation mechanisms that enhance the rate of decay of the induced polarization. The systematic sampling of this polarization over the spatial region of the tissue being examined forms the basis for construction of the image.  (Wikidedia)

La imagen esta, probablemente sea de uno de los casos más exagerados de beneficio por el uso de contraste. Tomada de este artículo.
 

Trabajo final (enunciado)

El trabajo será individual, cada estudiante debe preparar y exponer uno diferente, si bien en las tareas de preparación y documentación se puede (incluso es bueno) trabajar en grupos. También puede ser interesante realizar trabajos sobre temas parecidos, que compartan introducciones u otras sinergias por el estilo. En cualquier caso, la calificación final será individual.

Objetivo.

Este trabajo está especialmente pensado para evaluar, y lo que se busca fundamentalmente es que los estudiantes muestren la madurez intelectual que se espera de un nivel de Máster, tanto en contenidos como en formas.


Fases del ejercicio.

1.- Elección del tema
La elección del tema es un elemento clave, tiene que estar relacionado con la asignatura, pero ir más allá de lo tratado (novedades, cuestiones de actualidad, técnicas en estado de implantación, investigación o piloto, cuestiones industriales respecto del equipamiento tratado, evolución de precios, de utilidades diagnósticas, etc., etc.). A la hora de elegir el tema hay que hacer un esfuerzo por verse como profesionales más que como estudiantes.

Merece la pena discutir con el profesor la adecuación del tema elegido antes de continuar con él. Esto puede evitar dedicar esfuerzo por caminos poco productivos.

2.- Documentación
En este punto también es interesante ir más allá de lo obvio (google). Las visitas a los centros que vamos a realizar, y la consulta de otros profesionales a título individual son unas vías de información muy interesantes, en las que obtener datos difíciles de encontrar por otros caminos.

3.- Preparación de la exposición y el material auxiliar
La presentación debe estar apoyada con elementos gráficos, montados como se desee (power point, prezzi, emaze, vídeo, ...). Este material va a ser la única documentación exigida, vamos, que es lo único que hay que entregar. La versión entregada y la "proyectada" en la exposición pueden variar un poco, de manera que en la entregada se incluyan algunos detalles extra que no es necesario proyectar. El caso típico es la lista de bibliografía (fuentes consultadas en general), pero podría haber alguna cosa más.

4.- Exposición oral
Se realizará en clase ante los compañeros, debe prepararse para una duración de 10 minutos y después habrá un turno de preguntas (de 5 minutos máximo). Es importante no exceder el tiempo, especialmente añadiendo "relleno" de poco valor.

Criterios de evaluación.

Comenzamos RMN (C11 - 17 O) y seguimos (C12 - 18 O)

Comenzamos con este tema que no es sencillo. La primera clase está bastante detallada ya en una entrada del blog de contenidos (ESTA), así que no hace falta copiarla aquí.

La clase de hoy la vamos a dedicar a la explicación del esquema general y de los conceptos principales: momento magnético, momento angular, precesión giroscópica y perturbación resonante del momento magnético.

Eso después de terminar las cosas que nos quedaron del tema anterior, TC.


Resumen : Un protón tiene momento angular (spin) y momento magnético; al someterlo a un campo magnético éste solo puede existir en dos estados; en ellos precesa a una frecuencia proporcional al campo externo; la diferencia de energía entre ambos estados es proporcional a la frecuencia de precesión (y por tanto al campo magnético externo).

Tomografía computarizada (TC, "escáner") - C9 y 10 - 10 y 11 Oct

Al comenzar la clase del lunes tenemos que:

1.- Comentar la planificación de las visitas (detallado en la entrada enterior del blog)

2.- Realizar el ejercicio que nos quedó enunciado en la clase anterior, el de los espectros de RX.

 

Esperemos que eso nos lleve una hora y podamos dedicar la segunda a comenzar el tema de la TC

La Tomografía Computarizada aparece a veces como una técnica radiológica más, si bien merece un tema específico por muchas razones. Comenzamos con él, y para ello las diapositivas que están abiertas AQUÍ y también en pdf en MiAulario.

La clase dle martes continuaremos con la presentación donde se nos haya quedado 

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Un ejercicio para cerrar el tema:

T7  A continuación tenéis un anuncio comercial de varias series de equipos de CT de una casa comercial (Toshiba). A partir del anuncio hay que responder a las siguientes preguntas (en la tarea de MiAulario):

1.-¿Entendéis todos los "argumentos" que exponen para convencer del interés del equipo (o especificaciones)?
2.- Listarlas
3.- ¿Que diferencias hay entre los 3 modelos que se comentan?

Fechas de las visitas

 

Tenemos ya fecha para dos de las 3 visitas previstas, las iremos intercalando con el desarrollo de las clases normales. 

La visita a Radiología y Radiotratamietno de la CUN será el 14 de noviembre a las 17:30 h.

La visita al Servicio de Radiología del Complejo Hospitalario de Navarra seá el próximo 22 de noviembre a las 18 h (hablamos en clase de las asignaturas con las que haya que negociar horarios)

 la visita al servicio de Radiofísica del CHN será el 28 de novembre a las 17:30h.

Cuando nos acerquemos a las fechas habrá una entrada en el blog con la convocatoria detallada, incluyendo el lugar preciso de la cita.

 

Algunas cosas en las que fijarse en las visitas

Sobre RX

Respecto d elos RX, el tema que hemos visto en las clases anteriores, una de las cosas que podemos aprovechar en la visita es para identificar las diferentes "técnicas radiológicas". En las diapositivas de MiAulario está esta:

Esa es una primera cosa en la que fijarse, ¿cuantas de esas podemos reconocer en la visita? ¿Cuál es más común (i.e. hay más equipos, se usa más...)? ¿Cuál está casi en deshuso (y por qué)?

 

Seguimos con los RX (C8 - 4 oct)

 Para continuar con los RX vamos a repasar rápidamente la cuestión del contraste en radiografía (con ESTA presentación ) para pasar a continuación a un ejercicio- práctica

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 T5  --> El ejercicio consiste en jugar con simuladores de RX. Hay diversos simuladores, uno está el reseñado en el e-libro de texto (aquí), aunque creo que ha cambiado el link a ESTE (2022)

También otro que hay que descargarse, y necesita tener instalado Java, pero que es muy fácil e interesante también (aquí). 

El ejercicio consta de los siguientes pasos:

a.- Elegid alguno de ellos y probad que funciona y podéis generar espectros variando algunos parámetros.

b.- A partir de información sobre el efecto del espectro en el contraste (*) elegid una técnica radiográfica concreta (mamografía, abdomen con contraste, extremidad superior, ...) bien particularizada

(*) Hay muchas fuentes posibles, esta de Spawls (en concreto pinchando en "Formation of radiographic contrast"), etc. pero para abreviar, podéis ir a la última transparencia de la presentación que hemos visto antes.

c.- Generad el mejor espectro con el simulador para la técnica elegida (probad filtros).

d.- Redactar un breve documento describiendo el trabajo realizado. Deben quedar muy claros dos puntos: (i) que radiografía se quiere hacer y (ii) que espectro se usa para ello (obtenido con qué parámetros del simulador).

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Por último, os propongo un ejercicio detestivesco sobre la historia de los Rayos X,  ejercicio T6: ¿Qué tiene que ver Marí Curie con el lugar aquí indicado? (En el e-libro de texto está la respuesta de forma expresa, pero no os voy a decir en qué vídeo... También hay otras formas sencillas de encontrar la respuesta, pero no doy más pistas). Digamos que este ejercicio queda como optativo

Comenzamos con los RX (C7 - 3 oct)

Comenzamos con la técnica de imágen más antigua, más sencilla y que sirve para fijar una serie de conceptos básicos aplicables en las siguientes.

Vamos a empezar con una introducción al tema, un presentación de 16 imágenes con lo fundamental, está en el e-libro de texto, aquí.

El siguiente paso será profundizar en detalles del tubo de rayos x y su relación con el espectro. 

Eso lo desarrollaremos mediante un conjunto de preguntas. (Según como vayamos de tiempo pueden ser un ejercicio o quedar como autoevaluación). Creo que con lo largo de la explicación deberíais saberlas responder ¿Es así? Podemos comentarlo mañana si no.

Preguntas:
1.- Qué características constructivas del tubo de rayos X se correlacionan con qué características del espectro de emisión de los rayos X
2.- Qué características de la operación del tubo de rayos X se correlacionan con qué características del espectro de la radiación producida (o lo que es lo mismo, que controles tiene y que es lo que controlan)
3.- Por qué han de estar los tubos a vacío
4.- Por qué es importante el espectro de emisión para la radiología ¿no son iguales todos los rayos x?

Como fuentes de información fundamentales tenéis los vídeos (y pwp insertados) del blog e-libro de texto (y las transparencias que están en MiAulario).