RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR

RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR.

 

Actualmente existen en el mercado una gran variedad de equipos de RMN y, aunque algunas de sus características dependerán del fabricante, la mayor parte de los componentes de software y hardware son comunes a todos ellos.

Para poder obtener una imagen en RMN la instrumentación que se requiere es realmente compleja. Se trata de un conjunto de elementos que, en esencia, ya conocemos y que vamos a desglosar en las páginas que siguen.

Los componentes fundamentales de todo equipo de RMN son los siguientes:

1. El imán: Es el responsable de la creación del campo magnético externo.

2. Los gradientes magnéticos: Necesarios, entre otras funciones, para seleccionar el plano de estudio y codificar la señal recogida en la antena receptora.

3. El sistema de radiofrecuencia: Comprende el conjunto de elementos indispensables para transmitir y recibir los pulsos de RF.

4. El software para programar las secuencias.

5. El software para procesar la señal y reconstruir la imagen.

6. El monitor para observar las imágenes.

7. El software para realizar el posprocesado de la imagen.

 

Todo este conjunto de elementos técnicos, imprescindibles, se van a distribuir en tres zonas:

a) Sala del imán: Es la sala en la que se realiza la exploración a los pacientes. En ella se encuentran situados el imán principal, el sistema de gradientes magnéticos y el sistema de RF.

b) Sala de control: Es la zona donde se ubica la consola de trabajo desde la que se programan las exploraciones. Se trata, por tanto, de la sala del operador. Desde ella se controla visualmente al paciente, se puede establecer contacto oral con él y se trabaja con la imagen.

c) Sala técnica: El nombre hace alusión a que en ella realizan su trabajo, la mayor parte de las veces, los técnicos de la empresa encargada del mantenimiento del equipo. Alberga los armarios desde los que se controlan el imán principal, los gradientes magnéticos y el sistema de radiofrecuencia.

 

 

 

Si agrupamos diseño, intensidad y composición podemos reducir todos los imanes a dos tipos, que son los que podemos encontrar en el mercado:

1. Abiertos, de bajo campo, resistivos o permanentes.

2. Cerrados, de alto campo, superconductivos.

 

ANTENAS

De forma general podemos decir que los equipos de RMN cuentan con tres tipos diferentes de antenas:

1. Antenas de transmisión-recepción: Son las antenas que pueden realizar la doble función de emitir los pulsos de RF, que excitarán a los núcleos de H, y de recoger las señales emitidas por éstos. La antena o bobina de cuerpo, que se encuentra en el interior del imán, y la antena de cabeza pertenecen a este tipo de antenas.

2. Antenas de transmisión: Son las antenas que sólo se utilizan para enviar pulsos excitadores.

3. Antenas de recepción: Su función exclusiva es recoger las señales emitidas durante la relajación de los núcleos de H. La forma y el tamaño de las antenas receptoras varían dependiendo del fabricante pero su campo de recepción efectivo debe ser perpendicular al campo magnético principal (Bo). Son antenas receptoras las antenas de superficie y las antenas internas

 

                                       

SALA DE CONTROL

 
 

 

EMBARAZO Y RESONANCIA MAGNÉTICA

No existen evidencias de que la RMN incida de forma negativa en el embarazo (provocando abortos o acortando el periodo de gestación) o en el feto (produciendo malformaciones).

A pesar de ello, la RMN a mujeres gestantes se debe realizar exclusivamente cuando su estado de salud no permita esperar a realizarla después del parto o cuando se sospechen malformaciones o patologías en el feto. En estos casos la decisión se deberá tomar tras haber realizado un balance riesgo/beneficio y resultaría aconsejable obtener un consentimiento firmado por la paciente en el que, conociendo los beneficios y riesgos de la exploración, manifieste su deseo expreso de someterse a la misma

 

         MEDICINA NUCLEAR PRINCIPIOS FISICOS E INSTRUMENTACION

 

La Física Nuclear y el diagnóstico por imagen.

Hoy en día se denomina Imagen Nuclear (o exploración  con radioisótopos) a la obtención de imágenes mediante la detección de la radiación emitida por fármacos marcados con emisores radioactivos desde el interior del paciente. Por tanto, con esta definición, el tradicional CT de rayos X y la imagen por resonancia magnética o MRI (ver cuadro aparte), aunque basados en principios y desarrollos de Física Nuclear, no entran en la categoría de Imagen Nuclear. La Imagen Nuclear es un excelente medio diagnóstico porque, a diferencia de otras modalidades de Imagen Médica como el CT de rayos X y la resonancia magnética, revela no sólo la anatomía (estructura) de un órgano o parte del cuerpo, sino también la función de dicho órgano. Esta información funcional permite diagnosticar algunas enfermedades y varias condiciones médicas mucho antes que otras modalidades de Imagen Médica, ya que se puede apreciar el trastorno (cáncer, tejido infartado, mal funcionamiento cerebral) antes de que haya dado lugar a alteraciones de la estructura (tumor, cicatrices). Solemos explicar la diferencia entre imagen funcional e imagen estructural con el siguiente ejemplo: la imagen estructural (MRI o CT) confirma que tienes cerebro pero con la imagen funcional (PET o SPECT) sabemos si lo estás usando o no.

 

En Imagen Nuclear, dado que se introduce material radiactivo en el paciente, la cantidad de radiación que efectivamente se puede usar para obtener la imagen está limitada a valores tales que la exposición total y dosis absorbida por el paciente durante el procedimiento sea aproximadamente comparable a la que recibiría durante un CT de rayos X. Si cada elemento de imagen (píxel o picture element) de un CT de rayos X es el resultado de cientos de millones de fotones de rayos X, en el caso de la imagen nuclear es el resultado de (típicamente) cien o menos fotones γ. Por ello, el rango dinámico, la relación señal/ruido y la calidad de la imagen es, en general, peor que en la Imagen Médica convencional.

 

 

 

 La Física Nuclear Experimental y la Imagen Nuclear

En Imagen Nuclear, para la detección de radiación γ se utilizan habitualmente fotomultiplicadores combinados con cristales centelleadores. En el centelleador, los rayos γ depositan su energía hasta ser absorbidos por completoen el cristal o bien hasta que lo atraviesan y abandonan cediendo sólo parte de su energía al cristal. La energía cedida por los fotones de la radiación γ al cristal se transforma en luz visible en cantidad aproximadamente proporcional a dicha energía cedida. La radiación visible generada es detectada por medio de un fotomultiplicador que transforma los pulsos de luz en una señal eléctrica de amplitud suficiente para ser procesada. Los materiales centelleadores utilizados en Imagen Nuclear suelen ser cristales inorgánicos. Estos materiales y métodos son los mismos que se usan en Física Nuclear Experimental para espectroscopia de rayos γ.

 

COMENTARIO:

La Física Nuclear ha sido protagonista de muchos de los avances del siglo XX en Medicina, por un lado en Imagen Médica con la MRI, el diagnóstico por rayos X y la Imagen Nuclear (escintigrafía, PET y SPECT) y en el tratamiento de lesiones oncológicas por Radioterapia externa con fotones y electrones, Hadronterapia con protones e iones pesados y Radioterapia externa o Braquiterapia. El desarrollo de la instrumentación nuclear (detectores, técnicas de aceleración de partículas y electrónica asociada) ha sido clave en el progreso del diagnóstico por imagen y de los tratamientos por Radioterapia. Esta relación entre Física Nuclear y Medicina continúa siendo fructífera y muchos centros de Física Nuclear desarrollan proyectos cada vez más directamente orientados a las aplicaciones en Medicina. En nuestro país, sin embargo, con toda probabilidad debido al retraso histórico en grandes instalaciones de Física Nuclear Experimental, la transferencia de tecnología de la Física Nuclear a la Medicina es muy inferior a la de los países de nuestro entorno. Sin embargo, es de esperar que la situación mejore en el futuro inmediato, con la presencia de algunos programas específicos.

 

 

EQUIPOS DE RADIOTERAPIA

Tanto los sistemas de planificación como la forma de administración de los tratamientos radioterápicos han cambiado radicalmente desde la introducción de la planificación tridimensional 3D. En la actualidad la planificación de los tratamientos basada en imágenes de tomografía axial computarizada (TAC) es el estándar de los servicios de radioterapia. En los últimos años los aceleradores lineales para uso médico, han incorporado tecnología capaz de administrar haces de tratamiento de intensidad modulada, IMRT. Con esta modalidad se generan distribuciones de dosis altamente conformadas que se ajustan a la forma tridimensional del volumen blanco, proporcionando una cobertura adecuada y una menor dosis a los órganos de riesgo cercanos.        El uso de la IMRT rápidamente se está extendiendo entre los centros de radioterapia de todo el mundo. Este creciente uso de la IMRT ha focalizado la atención en la necesidad de un mayor control de las incertidumbres geométricas en el posicionamiento del paciente y un control de los movimientos internos, por ello se han incorporado a los equipos de tratamiento sistemas de imagen tanto planar como volumétrica, que posibilitan una radioterapia guiada por la imagen, IGRT. En este trabajo se presenta una breve descripción de los últimos avances incorporados a la planificación y administración del tratamiento radioterápico.                   

 

·         Más del 90% del total de los pacientes de radioterapia son tratados empleando EBT.

·         La mayoría de estos son tratados empleando rayos X en el rango de 20keV a 20MeV de energía máxima.

·         Otras opciones de tratamiento por EBT incluyen las unidades teleCurie (Co-60 y Cs-137), electrones a partir de aceleradores lineales, y aceleradores; para partículas fuertemente cargadas, como los protones

 

 

Radioterapia conformada tridimensional, 3D-CRT

Un avance tecnológico, que supuso un cambio radical en la radioterapia, fue la incorporación de los ordenadores y las herramientas informáticas a la radioterapia allá por los años 1980 y 19901, posibilitando la obtención y transferencia de imágenes médicas digitales y el desarrollo de potentes sistemas de planificación de tratamiento radioterápico, de tal manera que posibilitó la transición de una radioterapia 2D basada en placas de RX a una radioterapia en 3D basada en imágenes volumétricas de tomografía computarizada(TC)

 

 

Radioterapia con modulación de intensidad (IMRT)

Aunque se empezó a desarrollar hace tiempo, uno de los primeros artículos en el que se introducen los conceptos de intensidad modulada y planificación inversa es de Brahme y col4 en 1982. No obstante, es en estos últimos años cuando los tratamientos con intensidad modulada se han extendido entre los servicios de radioterapia.

 

IMRT con campos de ángulos fijos

A pesar de que los primeros trabajos sobre IMRT fueron sobre la técnica rotacional4, la IMRT con campos de ángulos fijos es ahora la modalidad de IMRT más utilizada. Ésta se implementó clínicamente por primera vez en 19956,7. Esta técnica utiliza aceleradores convencionales dotados de colimador multiláminas (MLC). Usando varios haces con intensidad modulada desde ángulos fijos, sin giro, se pueden generar distribuciones de dosis altamente conformadas. Cada uno de los haces de los que consta el tratamiento se divide en sub-haces o segmentos; la intensidad de cada segmento se ajusta individualmente hasta conseguir la fluencia de dosis planificada. Existen dos modalidades para conseguir modular la fluencia de un haz de RX mediante un colimador multiláminas: una es la basada en múltiples segmentos estáticos, también llamada step-and-shoot, que mediante una superposición de sub-campos o segmentos estáticos -sin radiación entre segmento y segmento-, consigue crear la fluencia planificada, y la otra es la técnica de multiláminas dinámico (dMLC), en la que durante la irradiación las láminas se mueven, realizan un barrido unidireccional desde un lado del campo hasta el opuesto, a velocidades y distancias entre láminas variables, consiguiendo crear la fluencia planificada. En general se requiere de tiempos de radiación más largos que en 3D-CRT.

 

Acelerador lineal.

Un acelerador lineal (LINAC) es el dispositivo que se usa más comúnmente para dar radioterapia de haz externo a enfermos con cáncer. El acelerador lineal también se puede usar para tratar todas las partes/órganos del cuerpo. Suministra rayos X de alta energía a la región del tumor del paciente. Estos tratamientos con rayos X pueden ser diseñados de forma que destruyan las células cancerosas sin afectar los tejidos circundantes normales. El LINAC se usa para tratar todas las partes del cuerpo usando terapias convencionales, radioterapia de intensidad modulada (IMRT) (www.RadiologyInfo.org/sp/info.cfm?pg=imrt), radioterapia con guía por imágenes (IGRT) (www.RadiologyInfo.org/sp/info.cfm?pg=igrt), radiocirugía estereotáctica (SRS) y radioterapia estereotáctica del cuerpo (SBRT) (www.RadiologyInfo.org/sp/info.cfm?pg=stereotactic).

 

 

 

EQUIPOS DE PET-CT

 

 

ESSALUD: EQUIPOS DETECTAN EL CÁNCER EN 90 MINUTOS:

 

Gracias al PET/CT, equipo de avanzada tecnología, los hospitales Edgardo Rebagliati y Guillermo Almenara realizan exámenes para detectar diversos tipos de cáncer o enfermedades degenerativas en solo 90 minutos, evaluación que en una institución privada puede costar hasta 5,000 nuevos soles.
 En su máxima capacidad, los dos equipos pueden realizar en conjunto más de 5,200 exámenes cada año, en beneficio de los asegurados de la Red Asistencial Rebagliati y Almenara, informó el doctor César Caldas Valdez, coordinador de la Unidad PET/CT de la Red Almenara.
Cada uno de estos exámenes cuestan alrededor de S/. 5 mil soles en entidades privadas y, gracias a la puesta en funcionamiento de estos equipos, más de tres millones de asegurados serán beneficiados con diagnóstico temprano y preciso de diversos tipos de cáncer y enfermedades degenerativas.  Caldas dijo que la adquisición de este moderno equipo es una prueba de que la actual gestión gasta de manera eficiente los recursos de la institución en infraestructura y equipamiento en beneficio de millones de asegurados.

En abril del 2014, con una inversión cercana a los 10 millones de soles en infraestructura y equipamiento, se puso en funcionamiento el PET/CT en beneficio de asegurados de la Red Asistencial Almenara.
Se trata de un tomógrafo especializado capaz de realizar un estudio que combina tomografía por emisión de positrones (PET) con tomografía computarizada (CT) con mayor precisión y rapidez y que ha sido acondicionado en un área de 305 metros cuadrados. Para la puesta en funcionamiento, se construyó una zona especial, se implementó el cuarto caliente, equipamiento de sistemas informáticos y aire acondicionado por un monto de un millón 477 mil 859 nuevos soles. La inversión total, que incluye el equipo PET/CT, obras y sistemas complementarios, asciende a nueve millones 896 mil 287 nuevos soles.  El uso de este moderno equipo mejorará la oportunidad de tratamiento localizado de neoplasias ocultas. Es un examen que no requiere de cortes en el cuerpo y que toma en promedio 90 minutos. Este equipo de última generación verifica las estructuras morfológicas y funcionales de todo tipo de cáncer. También, permite al médico determinar el avance de la enfermedad para evaluar el tratamiento a seguir (quirúrgico, radioterapia o quimioterapia), así como de monitorear si hay nuevas lesiones o reactivación de la neoplasia y efectuar controles periódicos del tumor.

 

El PET/CT diagnostica tumores de cabeza y cuello, pulmón, colon rectal, endometrio, esófago, estómago, melanomas, GIST tumores estomacales, cuello uterino, cérvix y ovarios.

También, los casos de cáncer de linfomas, mama, hepatocarcinoma, páncreas y de pulmón (necrótico y no necrótico), próstata, riñón, sarcomas, testículos, tiroides, vejiga, vías biliares, gliobastomas, tumores del nervio central, entre otros. En sólo un año de operación, el PET/CT que funciona en el Hospital Guillermo Almenara generó un ahorro de más de un millón de soles a la institución, el cual se incrementará aún más con el funcionamiento del Nuevo Centro de Producción de Radiofármacos, que contiene el Ciclotrón.