dra mariana g. vensaus
TRANSCRIPT
Dra Mariana G. Vensaus
PPT didáctico resumen
Temas de Biofísica de Parisi/ compilado
varios
Material para uso didáctico y educativo. Prohibida su comercialización y/o reproducción parcial o total, por cualquier medio. Reservo derechos por uso indebido del mismo.
ORIGEN DE LAS RADIACIONES Y LA ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
Protones+ neutrones
electrones
El átomo está formado por un núcleo, constituido por
protones ( carga positiva) y neutrones (neutra), y una
serien de electrones que giran a su alrededor ( carga
negativa)
Un elemento químico está caracterizado
por un cierto número de protones en su
núcleo, el cual coincide con el número
de electrones orbitales en el átomo no
ionizado, y se denomina número
atómico Z
Elemento Protones nucleares Electrones orbitales
Carbono 6 6
Oxígeno 8 8
Nitrógeno 7 7
ISÓTOPOS
Dado cierto elemento, el número de neutrones
puede variar
Un mismo elemento pero con diferente número
de neutrones se llama isotopo
Nombre Protones Neutrones N° total de
partículas
nucleares
Carbono 6 6 12
Carbono 6 7 13
Carbono 6 5 11
Carbono 6 8 14
NUCLIDOS
Especie atómica definida por las propiedades de
su núcleo: número de partículas y el estado de
energía
Estos pueden ser :
Estables ( su estructura no cambia en función del
tiempo) 265 de 1500 núclidos
Inestables o radionúclidos se desintegran
emitiendo radiaciones hasta transformarse en
núclidos estables
ENERGÍA DE LA ÓRBITAS
Las órbitas tienen un nivel de energía y se
identifican con las letras K, L, M, etc. aumenta
conforme aumenta la distancia al núcleo
El electrón no gana ni pierde energía si permanece
en una órbita dada
La energía necesaria para hacer pasar a un
electrón de una órbita a otra es menor en las
capas periféricas y aumenta en la profundidad
Cuando el electrón salta de una órbita a otra más
interna , pasa a un nivel de energía inferior por lo
cual Libera energía en forma de una radiación
electromagnética
Modelo Rutherford-Bohr
ACTIVIDAD-TIEMPO MEDIO RADIACTIVO
Desintegración radiactiva: es la profunda
transformación de la estructura asociada a la
emisión de algún tipo de radiación de un
átomo radiactivo ( inestable).
Esta desintegración radiactiva ocurre al azar ( no
se puede prever).
Si tenemos un gran número de átomos la
fracción del total que se desintegra en la
unidad del tiempo es constante.
Fuente radiactiva: es una cierta masa de un
isótopo radiactivo
Actividad de una fuente: es el número de
desintegraciones nucleares que se producen en
la unidad de tiempo. Esta es proporcional al
número de átomos radiactivos presentes.
La actividad disminuye en función exponencial del
tiempo
Ej: si la actividad disminuyó 50% en un cierto
período, en un tiempo similar disminuirá a 25%,
luego a 12,5%, posteriormente a 6,25 %, etc.
RADIACIÓN ALFA:
Son partículas cargadas positivamente, con
energía del orden de 2 - 8 MeV.
Este tipo de radiación es altamente ionizante, no
requieren de una colisión, basta que pasen en
las proximidades para desalojar electrones de
los átomos cercanos a su trayectoria.
Su poder de penetración es relativamente bajo,
recorren distancias cortas a través de la
materia, son detenidas por el grosor de una
hoja de papel.
RADIACIÓN BETA:
Es la emisión de negatrones (electrones) o
positrones a alta velocidad desde el núcleo.
Los emisores ß son moderadamente penetrantes
pero menos ionizantes
Las partículas ß no pueden atravesar una capa de
aluminio
RADIACIÓN GAMMA Y RAYOS-X:
Son radiaciones electromagnéticas, de alta
energía, diferenciándose ambas por su origen,
las radiaciones g son orbitales y los rayos X
son nucleares
Es el tipo más penetrante de radiación. Al ser
ondas electromagnéticas de longitud de onda
corta, tienen mayor penetración y se
necesitan capas muy gruesas de plomo o seis
veces más si fuera hormigón para detenerlas.
Por su naturaleza el poder de penetración de
este tipo de radiación es obviamente de mayor
alcance comparado con las radiaciones a y ß
Por lo cual se deben tomar una serie de
precauciones adicionales para neutralizar su
efecto biológico. Básicamente aumentando la
densidad y espesor del recipiente que los
contiene.
TIPOS DE RADIACIONES IONIZANTES
Detenida por una hoja de papely llega solamente hasta unos cuantoscentímetros.
Detenida por aluminioo algunos metros de aire
::::::::::::::
:::::::::::::::::::::::
)))))))))))))))Detenida porblindaje de plomoo concreto
ALFA
BETA
GAMMA Y RAYOS X
El grado de ionización de una sustancia por una
determinada radiación depende de
1) la energía de la radiación,
2) de su intensidad
3) y de la transferencia lineal de energía.
La penetrabilidad de las radiaciones es:
1) inversamente proporcionales al LET
(Transferencia lineal de energia )
2)y directamente proporcionales a la energía de
la radiación.
a + energía liberada + alteración de la materia.
(para los humanos la alteración podrá ser beneficiosa
por ejemplo esterilización de instrumental médico o
dañina como la alteración de tejidos corporales
propios).
EFECTOS NOCIVOS DE LA TRANSFERENCIA DE
ENERGIA
La acción de la irradiación se traduce en un aumento
de radicales libres.
A este daño directo de la radiación debe adicionarse
la modificación de estructuras debido a las
reacciones de oxido-reducciones de los radicales
libres con las moléculas de su entorno.
La radiación no es detectada por nuestros sentidos y
sus efectos son acumulativos y generalmente
diferidos en el tiempo.
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LASRADIACIONES IONIZANTES
EFECTOS ESTOCÁSTICOS (Probabilísticos)
Cáncer
Malformaciones y enfermedades hereditarias
( efectos teratógenas y mutágenos)
Tumores malignos
Leucemias
EFECTOS NO ESTOCÁSTICOS (Determinísticos)
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LASRADIACIONES IONIZANTES
Cataratas ocularesEritema
Cáncer cutáneoAlteraciones hematológicas
Aplasia medularAnemias
Caída del cabelloInflamación bronquial
Fibrosis pulmonarNeumonitisEsterilidad
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LASRADIACIONES IONIZANTES
CUADRO HIPER-AGUDO (EFECTOS INMEDIATOS en minutos)
SÍNDROME DE IRRADIACIÓN
DiarreasFiebresNáuseasVómitos
InfeccionesQuemaduras con descamación seca o húmeda
Hemorragias intestinales
• Especialidad médica que emplea
• los isótopos radiactivos,
• las radiaciones nucleares,
• las variaciones electromagnéticas los
componentes del núcleo y técnicas biofísicas
afines para la prevención, diagnóstico,
terapéutica e investigación médica
MÉTODOS MÁS USADOS EN IMAGENOLOGÍA
➢ Radiografía
➢ Tomografía Computada
➢ Centellografía
➢ PET
➢ Resonancia magnética
➢ Ecografía
➢ Eco doppler
➢ Angiografías
CONCEPTOS Y
CONSIDERACIONES
GENERALES
Los rayos X afectan a las películas
radiográficas, provocándose un registro
que puede hacerse visible en el
procesador de la película, hoy en día se
digitalizan todas las imágenes, por lo cual
no se necesita el soporte de películas. .
La imagen se obtiene al exponer al receptor de
imagen radiográfica a una fuente de
radiación de alta energía, comúnmente
rayos X , interponiendo un objeto entre la
fuente de radiación y el receptor, las partes
más densas aparecen con diferentes tonos
dentro de una escala de grises.
LOS RAYOS X:
Es un estudio negativo Se visualizan las imágenes radiopacas
(en blanco) : Densidad del parenquima o agua, Hueso,
Calcio, Metal
Se observan las imágenes radiolúcidas ( en negro): densidad del
aire . La grasa se ve gris negro
Brinda importante información anatómica , en estructuras
óseas, pero no de partes blandas como cartílagos.
Esta contraindicado en embarazadas por los efectos nocivos
sobre el feto
Tiene efectos acumulativos
Es una representación gráfica en
secciones o cortes
La TC obtiene múltiples imágenes al
efectuar la fuente de rayos X y
los detectores de radiación
movimientos de rotación
alrededor del cuerpo.
La representación final de la
imagen tomográfica se obtiene
mediante la captura de las
señales por los detectores y su
posterior proceso mediante
algoritmos de reconstrucción.
TOMOGRAFIA COMPUTADA
Se pueden o no utilizar medios de contraste
Se ven hipodensas ( color negro): ej. líquido, grasa, aire , tumor.
Hiperdensas ( color blanco): ej calcio, iodo, metal, hemorragia.
Generalmente es con contraste.
Procedimiento diagnostico
nº equivalente de Rx tórax.
Rx Extremidades y articulaciones
< 0.5
Rx Tórax 1 Rx Cráneo 3.5 Rx Cadera 15 Rx Columna dorsal o pelvis
35
Rx Abdomen 50 Rx Columna Lumbar
65
Transito esofágico 150
TAC cabeza 115 TAC tórax 400 TAC abdomen o pelvis.
500
Gammagrafía Renal o Tiroidea.
50
Gammagrafía Ósea
200
CONTRASTES POSITIVOS.
Se caracterizan por tener un
número atómico alto,
producen una absorción del
haz de Rx mayor que los
tejidos que la rodean, que
tendrán por lo tanto, baja
penetración. Se verán
blancos. Son substancias
basadas en materiales como
los metales, básicamente el
yodo y el bario.
Los medios de contraste yodados
pueden producir alergias
CONTRASTES NEGATIVOS.
Se caracterizan por tener un numero
atómico bajo, provocan una menor
absorción de los Rx y se ven de color
negro en las radiografías. Se basan
en sustancias de densidad aire.
DOBLE CONTRASTE
Son exploraciones con contrastes
positivos y negativos
MEDIOS DE CONTRASTE
Centellografía - Técnica diagnóstico que se basa en
la introducción de isótopos radiactivos en el
paciente, y en el examen de su modalidad de
distribución por un aparato denominado
contador a centelleo. Permite de indagar la
densidad y la forma de los órganos y, por
ejemplo, de evidenciar la eventual presencia
de formaciones tumorales, siendo muy
importante en el rastreo del cáncer.
Óseo, Hepático, Tiroideo, Radio renograma:
Función renal basal, Diagnóstico de
infecciones, etc.
.
CENTELLOGRAFIA
Los estudios proveen información ANATÓMICA y principalmente
FUNCIONAL, al poder ver la irrigación del tejido evaluado, pero no
diferencia entre metástasis, infección, traumatismo,
La tomografía por emisión de positrones
implica obtener imágenes a partir de
radionucleidos emisores de
positrones, aunque la técnica
requiere la detección simultánea de
dos fotones gama Los radionucleidos
que emiten positrones se producen
por medio de un ciclotrón (es un tipo
de acelerador de partículas) y
aquellos de aplicación clínica poseen
vida media relativamente corta;
permite obtener imágenes
funcionales cuantitativas de alta
calidad, cuyo valor diagnóstico ha ido
en aumento.
TOMOGRAFÍA POR EMISIÓN DE POSITRONES O PET
La aplicación diagnostica más frecuente es en la
detección y especialmente en la estadificación
de tumores malignos usando 18F-FDG (flúor-
desoxi-glucosa) marcada con Flúor-18, un
compuesto que se comporta como los
azúcares. El FDG se incorpora a la célula en
proporción a su demanda de glucosa, aunque
una vez en ésta, no sigue los pasos
metabólicos ulteriores ya que no es el sustrato
exacto de las enzimas correspondientes
(particularmente, la glucosa-6-fosfato-
deshidrogenasa).
Es un indicador del metabolismo tisular, el cual está aumentado en varios tumores, con captación significativamente incrementada respecto al tejido normal.
También es utilizado para medir los cambios fisiológicos y patológicos del metabolismo cerebral, y en una gran variedad de estudios cardíacos.
Permite diferenciar los tejidos sin administrar agentes de contraste y de esta forma mejora la capacidad diagnóstica
Es una técnica no invasiva para obtener información sobre la estructura y composición del cuerpo a analizar.
La mayor parte de efectos negativos que puede tener sobre la salud un examen de RM provienen de los efectos directos que el campo electromagnético puede ejercer sobre materiales conductores de la electricidad o ferromagnéticos o sobre dispositivos electrónicos
(Marcapasos, Implantes cocleares, Clips metálicos en sistema nervioso central, Válvulas cardiacas , etc.)
RESONANCIA MAGNETICA
Para el caso de claustrofóbicos es
posible utilizar resonadores abiertos ,
pero con menor resolución de imagen
Es un procedimiento de diagnóstico usado en los hospitales que emplea el ultrasonido para crear imágenes bidimensionales o tridimensionales
El transductor recoge el eco de las ondas sonoras y una computadora convierte este eco en una imagen que aparece en la pantalla.
ECOGRAFÍA
Muy utilizado en las Embarazadas para observación fetal
Es una variedad de la
ecografía que permite
visualizar las ondas de
velocidad del flujo que
atraviesa ciertas
estructuras del cuerpo,
por lo general vasos
sanguíneos
ECO DOPPLER
La arteriografía utiliza medios de
contraste y las imágenes obtenidas
permiten ver la distribución del
flujo sanguíneo
La angiografía más habitual es la
arteriografía coronaria. Se
introduce el catéter por la ingle o el
antebrazo y se avanza
cuidadosamente por el sistema
arterial
También se administra medios de
contraste para visualizar el área.
ARTERIOGRAFIA . ANGIOGRAFIA
