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IMÁGENES MÉDICAS: ADQUISICIÓN,
INSTRUMENTACIÓN Y GESTIÓN
1er. semestre 2009Núcleo de Ingeniería Biomédica
jueves 17:30 IIE Fac. de Ing. Salón 001 - inicio 12 marzo 2009
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La Ingeniería Biomédica reúne técnicas y métodos de ingeniería con las ciencias biológicas y la medicina para tender hacia una mejora de la calidad de vida y de atención de la salud.
Existen dos preocupaciones fundamentales:• entender los fenómenos biológicos (modelos, análisis,
experimentos)• desarrollo de dispositivos y programas (métodos,
algoritmos, materiales, estructuras teóricas)
El resultado debe ser medido en términos de eficacia de la provisión de cuidados clínicos y en el aumento del conocimiento.
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Panorama de cursos
• Curso de Imágenes Médicas• Curso de Reconocimiento de Patrones (2do sem)• Curso de Procesamiento de imágenes• Seminario de Ing. Biomédica• Curso Ing. Biomédica (2do semestre)• Curso Básico Seguridad Eléctrica EUTM
------------Cursos en Fac. Ciencias, CIN, Fac Med, etc.
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IMÁGENES MÉDICAS
•Curso de actualización profesional
•Curso de postgrado
•Curso de grado
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Imágenes médicas
Ejemplos
• Placa de rayos X
• Tomografía Computada
• Ecografía obstétrica
• Resonancia magnética
• Franjas Moiré
• Tomografía por emisión de positrones
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Imágenes Médicas
Finalidad de las imágenes• Estructura interna a evaluar (huesos)• Función vital a estudiar• Documentación de situación biológica• Resumen visual de información compleja• Integración de imágenes diferentes• Ayuda para acciones (cirujía, cateterismo, etc.)
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Imágenes Médicas
Particularidades respecto a otras imágenes• Dificultad de acceso al objeto• Variabilidad biológica• Evolución en el tiempo• Necesidad de interpretación experta• Complejidad• Preservar la privacidad del paciente• Gravedad de consecuencias de artefactos
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IMÁGENES MÉDICAS• Noción de la diversidad de principios físicos que
permiten construir y obtener imágenes para uso médico
• Manejar los principios de algunas modalidades de imágenes
• Conocer los elementos constitutivos de la instrumentación
• Adquirir práctica de manejo de imágenes en ámbito telemático (DICOM)
• Proyecto de interconexión de equipos de imágenes y redes para uso en Hospitales
• Precauciones para pacientes y operadores, blindajes, envergadura y dimensiones del mantenimiento
• Todos estos conceptos cuantificados (tarea del ingeniero)
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IMÁGENES MÉDICAS
Docentes (NIB):
Marcelo David, Jorge Lobo, Daniel Geido y Franco Simini
Docentes UR: Gabriel González Sprinberg, John Pechiar, Henia Balter y Paola Audicio
Docentes invitados: Rafael Sanguinetti, Jacques Fauquex, Mariana Cabrejas (CNEA) y Aldo Badano (FDA)
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Ejemplo de imagen médica: rodilla por RM
Fuente: es.wikipedia.com
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Placa de rayos X
Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/
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Tomografía computada
Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/
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Resonancia magnética
Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/
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Placa de rayos X
Fuente UCLA,
www.mips.stanford.ed
u/
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Estudio de Medicina Nuclear - riñón
Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/
Evolución de radioactividad en una Región de Interés (ROI) seleccionada por
el operador en las imágenes
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Imagen PET con 18F
Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/
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Ecografía obstétrica
Fuentes: www.kentmedicalimaging.co.uk www.radiologyinfo.org
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Tomografía de impedancia eléctrica
Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/
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IMÁGENES MÉDICAS
12 de marzo
• Prof. Agr. Ing. Franco Simini
“Presentación de los objetivos docentes y recorrido de las clases a dictar enmarcadas en la realidad del Uruguay”
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IMÁGENES MÉDICAS
19 de marzo
Tarjetas de adquisición de imágenes en PC: estructura, funcionamiento y características. Formatos de datos para imágenes y monitores de diagnóstico.
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IMÁGENES MÉDICAS
26 de marzo
Norma DICOM (Digital Imaging and COmmunication in Medicine)
Para el manejo, almacenamiento y transmisión de imágenes médicas: en redes (TCP/IP), impresoras y discos (formato de fichero).
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IMÁGENES MÉDICAS
2 de abril
Sistemas de información en Radiología (RIS): flujos de información conjunta imágenes/textos.
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IMÁGENES MÉDICAS
16 de abril
Estructura de la materia, radiactividad.
Interacción de los fotones con la materia. Principios físicos de generación de rayos X.
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IMÁGENES MÉDICAS
23 de abril
Instrumentación de radiología analógica y digital
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IMÁGENES MÉDICAS
30 de abril
Problema inverso, Teorema de Radón, Transformada de Fourier 2D, Instrumentación de Tomografía Computada.
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IMÁGENES MÉDICAS
7 de mayo
Radiaciones ionizantes, producción de radiofármacos, efectos sobre el organismo, dosimetría, blindajes
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IMÁGENES MÉDICAS
14 de mayo
Estructura y mantenimiento de Cámaras Gamma
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IMÁGENES MÉDICAS
21 de mayoInstrumentos de ecografía y de tomografía por
impedancia eléctrica.
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IMÁGENES MÉDICAS
28 de mayo
Proyecto de sistemas distribuidos de imágenes médicas (PACS), gestión, selección, instalación, mantenimiento y obsolescencia
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IMÁGENES MÉDICAS
4 de junio
Tomografía por emisión de positrones (PET) y Tomografía por emisión de un fotón único (SPECT): principios físicos y bases para implementaciones.
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IMÁGENES MÉDICAS
11 de junio
Ciclotrón, acelerador lineal, cámaras PET y cámaras PET/CT.
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IMÁGENES MÉDICAS
18 de junio
Principios de resonancia nuclear magnética.
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IMÁGENES MÉDICAS
25 de junio
Instrumentación de Resonancia Magnética (RM)
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Practica 1 – tarjetas y monitores
• Tarjetas de adquisición de imágenes: tipos, instalación, uso y comparación de características.
• Comparación de monitores: desde un monitor doméstico a uno de grado médico, características de monitores reales y de parámetros visuales del ambiente.
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Practica 2 manejo de imágenes DICOM
• Manejo de una imagen DICOM a distancia sobre una red local con diferentes programas de gestión DICOM.
• Programación de una rutina que lee una imagen DICOM, le agrega datos patronímicos y
• Generación de una imagen DICOM a partir de imágenes JPG.
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Practica 3 – detección de fallas usando DICOM
• Detección de fallas operativas mediante aplicación de protocolos DICOM. Prueba del método en sistemas en producción
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Practica 4 – proyecto PACS
• Especificación de un sistema PACS y• proyecto de implementación.
Cada grupo proyecta en detalle lo especificado por otro grupo de estudiantes. (los grupos se cruzan la especificación para proyectar un PACS especificado por otro grupo).
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¿Cómo se desarrolla la asignatura?
• Asistir a las clases los jueves• MOODLE en internet, interactuar• 4 prácticas en el Hospital de Clínicas
(NIB) piso 15, con elaboración previa y posterior - entregas
• Alguna visita a un Centro de imagenología
• Estudio personal previo y posterior a cada clase
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¿Cómo se aprueba la asignatura?
• Asistencia a clase y a las prácticas
• Parcial 30 abril y 2 de julio (aprox)
• Entrega de los 4 informes de práctica
• Oral en julio el mismo día del 2do parcial
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Bibliografía
• Isaac Bankman “Handbook of Medical Imaging Procesing and Analysis” ACADEMIC, NY 2000
• Zhi Pei Liang “Principles of Magnetic Resonance Imaging” IEEE 2000
• John G. Webster “Medical Instrumentation”, Wiley 1998
• F. Simini “Ingeniería Biomédica” UR, 2007
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Noticias
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ESPACIO INTERDISCIPLINARIO
• Es una nueva estructura en la UR (hacia carreras libres en todas las facultades)
• Proyectos de docentes de disciplinas diferentes
• Incluye elementos externos (ONG, empresas, etc.)
• “Ideas fuerza” con significación para el país• Enfoque novedoso y arriesgado
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INTERNADO DE ESTUDIANTES DE INGENIERIA BIOMEDICA
• Nueva propuesta formativa• Similar al “Interno” de Medicina• Presencia en Hospitales de ASSE• Tareas de gestión de mantenimiento• Tareas de inspección de instalaciones• Tareas de seguridad eléctrica de pacientes y personal• Tareas de investigación aplicada
Convenio pendiente con ASSE 2009Es una “pasantía” remunerada del plan de estudio de Fac. de Ing.
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Convenios de transferencia tecnológica
• BiliLED fototerapia neonatal. If >20K$/año then regalías, else gratis.
• CALANEST historia clínica y calidad anestesia. If >20K$/año ...
• REDIENTE registro odontológico, gestión de docencia y epidemiología. If >20K$/año.
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Aviso
PROYECTO “FLOR DE CEIBO”
Para estudiantes de grado
plazo 6 al 23 de marzo de 2009 en CSIC
Actividad de campo con “laptop” y comunidades, escuelas, liceos, establecimientos agropecuarios, etc.
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