Técnicas de Diagnóstico por Imagen: Radiaciones y Aplicaciones Médicas

Asignación de Unidades a Magnitudes

• Bq (Becquerel): Actividad radiactiva
• Sv (Sievert): Dosis efectiva y equivalente
• Gy (Gray): Dosis absorbida
• Ci (Curio): Actividad radiactiva
• keV (kiloelectronvoltio): Energía

Modalidades Tomográficas en Medicina Nuclear

a) Nombre las modalidades tomográficas en medicina nuclear.

• SPECT (Tomografía computarizada por emisión de fotón único)
• PET (Tomografía por emisión de positrones)

b) ¿Qué clase de radiación es emitida y por qué proceso?

• SPECT: Emite radiación gamma por transición isomérica. Se administra un radiofármaco, como el Tecnecio-99m (Tc-99m), que emite radiaciones gamma. Estas son recogidas por un detector de centelleo, que incluye un colimador, para generar una imagen tridimensional.
• PET: Emite radiación gamma indirectamente. Se administra un radiofármaco que emite positrones, como el Flúor-18 (F-18). Los positrones (partículas beta positivas, B+) son emitidos cuando un protón se convierte en un neutrón (transformación isobárica). Estos positrones interactúan con los electrones del cuerpo, aniquilándose mutuamente y generando dos rayos gamma de direcciones opuestas y una energía de 511 keV (aniquilación). Estos rayos gamma son recogidos por detectores, descartando la radiación dispersa.

Isótopos y Energías en SPECT y PET

a) Indique cuáles son los isótopos más usados en las técnicas anteriores.

• SPECT: Tc-99m
• PET: F-18

b) ¿Cuál es la energía de las radiaciones emitidas?

• Tc-99m: 140 keV
• F-18: 511 keV (energía de los fotones gamma resultantes de la aniquilación positrón-electrón)

Tipos de Rayos X

a) ¿Qué dos clases de rayos X hay según su forma de generación y espectro resultante?

• Rayos X característicos
• Rayos X de frenado (Bremsstrahlung)

b) ¿Cuáles tienen mayor energía según el voltaje con que son generados?

Los rayos X de frenado tienen mayor energía según el voltaje generado. La energía de los rayos X característicos no depende del voltaje, sino del material del ánodo.

Resonancia Magnética Nuclear (RMN)

Describa, dentro de la resonancia magnética nuclear, cómo se produce la radiación electromagnética.

La radiación electromagnética en la RMN se produce mediante pulsos de radiofrecuencia emitidos por antenas. Estos pulsos deben tener la misma frecuencia que la frecuencia de precesión de los vectores de los momentos magnéticos de los núcleos para que entren en resonancia.

Ultrasonidos y Transductores

¿Qué técnica de radiaciones mecánicas y no ionizantes permite obtener imágenes en dos dimensiones con un transductor? ¿Cómo actúa uno de estos?

La técnica es la ecografía, específicamente el Modo B compuesto. Se utiliza un transductor que emite ultrasonidos hacia el órgano que se quiere visualizar. Cuando el transductor recibe el eco, se muestra la imagen en la pantalla. Al mover el transductor sobre la superficie del paciente, se obtiene una imagen completa del plano explorado.

Sonografía Doppler

La prueba de sonografía de Doppler se produce cuando los ultrasonidos se reflejan en un cauce vascular, y permite estudiarlos por la variación de...

...la variación de la frecuencia de los ultrasonidos emitidos por un transductor y su eco al ser reflejados contra una estructura en movimiento (como los glóbulos rojos de la sangre).

Braquiterapia y Teleterapia

a) Diferencias entre braquiterapia y teleterapia.

La principal diferencia es que en la teleterapia la fuente de radiación está fuera del paciente, mientras que en la braquiterapia la fuente de radiación está en contacto o dentro del paciente.

• Braquiterapia: Usa isótopos como el Iridio-192 (¹⁹²Ir) y el Cesio-137 (¹³⁷Cs) (aunque este último se usa menos actualmente).
• Teleterapia: Puede usar rayos X de hasta 100 keV (para tratamientos de piel), Cobalto-60 (⁶⁰Co) que emite radiación gamma de 1.3 MeV, rayos X de alta energía (6, 15 MeV) o electrones (6, 9, 12, 15, 18 MeV).

b) ¿Cómo se generan sus radiaciones?

Las radiaciones se generan mediante aceleradores lineales de electrones (el método más usado), tubos de rayos X o isótopos radiactivos que emiten radiación de forma natural.

Contrastes en Radiología

a) ¿Los contrastes emiten radiación?

No, los contrastes no emiten radiación. Son sustancias que modifican la atenuación de los rayos X en un tejido u órgano.

b) ¿Debido a qué propiedad cumplen su función?

Cumplen su función debido a su capacidad de modificar la atenuación de los rayos X. Los contrastes pueden ser:

• De alta densidad: Aumentan la absorción de los rayos X, como el bario (utilizado en estudios gastrointestinales) y el yodo (utilizado en estudios circulatorios).
• De baja densidad: Disminuyen la absorción de los rayos X, como el aire.

Desintegración del ¹³¹I

Una persona ingiere una cantidad de ¹³¹I con una actividad de 30 MBq. Si el periodo de semidesintegración de este isótopo es de 8 días, transcurrido este, ¿la radiactividad del paciente será mayor, igual o menor a 15 MBq? Justifique la respuesta.

La radiactividad del paciente será menor a 15 MBq. Esto se debe a que, además del periodo de semidesintegración radiactiva (tiempo que tarda una sustancia radiactiva en reducirse a la mitad), hay que considerar el periodo biológico (tiempo que tarda el organismo en eliminar la mitad de una sustancia, sea radiactiva o no). La combinación de ambos da como resultado el periodo efectivo, que siempre es menor que el periodo de semidesintegración radiactiva.

Fósforos Fotoestimulables

Fases de funcionamiento de los fósforos fotoestimulables:

Los detectores de fósforo fotoestimulable han sustituido a las pantallas en la radiografía computarizada. Estos fósforos pueden tolerar intensidades de rayos X mucho mayores y menores que el conjunto pantalla-película. Las fases de funcionamiento son:

1. Exposición: Los rayos X inciden sobre el fósforo fotoestimulable, que absorbe la energía.
2. Lectura: El fósforo se introduce en un lector que lo ilumina con un haz láser. El láser barre toda la superficie del fósforo, haciendo que este emita luz proporcional a la energía absorbida en cada punto.
3. Borrado: El fósforo se puede reutilizar después de borrar la imagen latente mediante la exposición a una luz blanca intensa.

Tipos de Imágenes Tomográficas

Diga los tipos de imágenes tomográficas que conozca usadas en diagnóstico, indicando si las radiaciones con las que se obtienen son o no ionizantes.

• SPECT: Radiación gamma, ionizante.
• PET: Radiación gamma, ionizante.
• IRM (Imagen por Resonancia Magnética): Ondas de radio, no ionizante.
• TAC (Tomografía Axial Computarizada): Rayos X, ionizante.
• Ecografía: Ultrasonidos, no ionizante.

Magnitudes y Unidades

Indique las magnitudes:

• eV (electronvoltio): Energía que adquiere un electrón cuando se desplaza a través de una diferencia de potencial de 1 voltio.
• Bq (Becquerel): Actividad radiactiva, transiciones nucleares por segundo.
• Gy (Gray): Dosis absorbida, energía absorbida por unidad de masa (julios por kilogramo, J/kg).
• Sv (Sievert): Dosis efectiva y equivalente, tiene en cuenta el tipo de radiación y la sensibilidad del tejido irradiado.

Isótopo Radiactivo en Gammagrafías

¿Cuál es el isótopo radiactivo más usado en medicina nuclear para hacer gammagrafías?

El Tc-99m es el más usado debido a su corto periodo de semidesintegración, su energía de emisión de 140 keV y que emite solo radiación gamma.

Dosis Absorbida por Radiofármaco

La dosis absorbida por un paciente al que se le aplique un radiofármaco marcado con Tc-99m se debe a las radiaciones gamma o beta?

Se debe a las radiaciones gamma, ya que el Tc-99m solo emite radiaciones gamma y no beta.

Detector en Gammagrafías

¿Qué nombre recibe el detector usado para hacer gammagrafías?

Detector de centelleo.

Elemento Radiactivo en PET

¿Cuál es el elemento radiactivo más usado en PET?

El ¹⁸F (Flúor-18) es el más usado debido a su mayor tiempo de vida media en comparación con otros emisores de positrones.

Tipos de Rayos X

¿Cómo se denominan los dos tipos de rayos X que se generan en un tubo de rayos X común?

• Rayos X característicos
• Rayos X de frenado (Bremsstrahlung)

Intensificador de Imagen en Radiodiagnóstico

¿Cuándo se utiliza un intensificador de imagen en Radiodiagnóstico?

Se utiliza en radioscopias, cuando se necesita observar al paciente durante un tiempo determinado. Se utiliza un monitor para visualizar las imágenes.

Riesgos de la Resonancia Magnética

A un paciente se le va a realizar una imagen de resonancia magnética. ¿Existe algún riesgo relacionado con el uso de radiaciones ionizantes?

No, la resonancia magnética utiliza ondas electromagnéticas de radio (pulsos de radiofrecuencia) que no son ionizantes.

Si el paciente tiene algún implante, ¿se podría realizar en cualquier caso la exploración?

No, si el paciente tiene implantes ferromagnéticos, estos pueden ser atraídos por los imanes, causando molestias, calor, artefactos en la imagen o incluso el daño del implante (como en el caso de marcapasos).

Transductor en Diagnóstico por Imagen

Un transductor es necesario para obtener un tipo de imagen en diagnóstico. ¿Qué tipo de imagen?

La imagen ecográfica de ultrasonidos.

Diga qué papel desempeña el transductor:

Emitir y recoger las ondas de ultrasonido.

Radioterapia Externa y Riesgos

A un paciente se le acaba de realizar un tratamiento de radioterapia externa en un acelerador lineal de electrones, ¿qué riesgo corre una persona que esté en contacto con él tras terminar el tratamiento?

Ninguno. La radiación se genera en el acelerador y no queda remanente en el paciente.

¿Y si el tratamiento es con una unidad de cobalto-60?

Tampoco hay riesgo. El cobalto-60 es una fuente sellada que emite radiación gamma desde fuera del paciente. El paciente no se vuelve radiactivo.

Equipos en Teleterapia

¿Qué equipos se usan en teleterapia?

• Isótopos radiactivos como el ⁶⁰Co (emisor gamma)
• Tubos de rayos X (emisores de rayos X)
• Aceleradores de partículas (emisores de rayos X y electrones)

Efecto del Voltaje en la Energía de los Rayos X

Si aumentamos la tensión aplicada entre el ánodo y el cátodo, ¿cuál de los dos tipos de rayos X variará su energía?

Los rayos X de frenado variarán su energía. Al aumentar la tensión entre el ánodo y el cátodo, aumenta la energía cinética de los electrones. Cuando estos electrones pasan cerca del núcleo del átomo del blanco, se frenan y parte de su energía cinética se convierte en rayos X de frenado. A mayor tensión, mayor energía de los electrones y, por lo tanto, mayor energía de los rayos X de frenado emitidos.