UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA UNIDAD IZTAPALAPA 

 DIVISIÓN DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA 

 

    

Ampliación y reestructuración de la Unidad de Imagenología: Unidad de Imagenología para pacientes externos y

Clínica de Radiología para la mujer.   

TÉSIS  QUE  PRESENTA  EL  ALUMNO SERGIO DURÁN LUNA. 

 MATRÍCULA 97217015. 

 PARA  LA  OBTENCIÓN  DEL  GRADO  DE LICENCIADO EN INGENIERÍA BIOMÉDICA. 

  

ASESOR ING. TEÓFILA CADENA ALFARO. 

 

 

Julio 2007.

ÍNDICE.

Introducción. Capítulo 1. Antecedentes. 1.1 Imagenología médica. 1.1.1 Imágenes médicas. 1.1.2 Antecedentes. 1.2 La informática en imagenología médica. 1.3 Redes computacionales en los Sistemas de Salud 1.4 Hospital Médica Sur.

1.4.1 Unidad de Imagenología en el Hospital Médica Sur. 1.4.2 Red digital de Imagenología en el Hospital Médica Sur

Capítulo 2. Unidad de Imagenología. 2.1 Flujo de pacientes. 2.1.1 Flujo de pacientes externos. 2.1.2 Flujo de pacientes internos. 2.2 Volumen de estudios. 2.3 Necesidad de expansión y reestructuración de la Unidad. 2.4 La relación de la unidad de Imagenología con la Unidad de Diagnóstico

Clínico. Capítulo 3. Ampliación y reestructuración de la Unidad de Imagenología. 3.1 Objetivos. 3.2 Método. 3.2.1 Necesidades Médicas. 3.2.2 Equipamiento Actual. 3.2.3 Equipamiento Propuesto. 3.2.4 Infraestructura Necesaria. 3.3 Actividades 3.4 Resultados. 3.5 Concusiones. Bibliografía.

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Introducción. Con el fin de lograr la funcionalidad de un área clínica u hospital que contribuya al bienestar de los pacientes, es indispensable el trabajo coordinado de un equipo multidisciplinario del área de la salud como son, los médicos, paramédicos, personal financiero, administradores, ingenieros (entre ellos los clínicos), arquitectos e informáticos. Actualmente, las innovaciones dadas en los procedimientos médicos, cada vez menos invasivos; con medicamentos más efectivos; tecnologías de diagnóstico más poderosas (entre ellas las imagenológicas por la portabilidad de los estudios, posibilidades de almacenamiento, envío, transferencia y capacidad de integración a los diagnósticos y datos del paciente); posibilidades de capacitación y planeación de tratamientos; en la infraestructura con nuevos materiales con mejores características como durabilidad, características antibacteriales, instalaciones modulares; etc. Han dado como resultado la evolución continua de los hospitales y con ello la necesidad de encontrar nuevos diseños que respondan a los requerimientos de los pacientes principalmente. Existen diversas razones por las cuales un área o servicio se debe modificar en su diseño o estructura, entre otras, por la actualización (aparición de nuevos métodos de diagnóstico/tratamiento/rehabilitación), mejorar la funcionalidad, reubicación o ampliación para satisfacer la creciente demanda, o por la aparición de nuevas tendencias arquitectónicas. El Hospital Médica Sur, dada la creciente demanda que han tenido los servicios de diagnóstico, se ha dado a la tarea de proyectar la ampliación de las Unidades de Imagenología y de Diagnóstico Clínico. El presente trabajo trata sobre la ampliación y remodelación del área de Imagenología. Una parte importante del proyecto fue el descubrir que el mayor crecimiento por demandad de estudios es por parte de los pacientes externos y que se necesitaba crear un espacio que contara con las modalidades imagenológicas diagnósticas para la mujer. Por tanto, la ampliación y reestructuración del área de Imagenología se proyectó como la creación de una Unidad de Imagenología para pacientes externos y Clínica de Radiología para la mujer. Para ello se recopilaron las necesidades del personal que labora en la Unidad de Imagenología actual. Posteriormente, partiendo de estas necesidades, se elaboró un proyecto arquitectónico en conjunto con los arquitectos del Hospital y la Subdirección de proyectos del mismo. Dentro del análisis de necesidades, se tomaron en cuenta los siguientes aspectos: la demanda de los estudios por número de pacientes y el crecimiento de esta demanda; optimización de los recursos humanos y físicos; jerarquización de necesidades; normas de espacio construido y abierto; condiciones de confort y seguridad; condiciones de privacia y

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control de cada estudio o modalidad imagenológica (subsistema); secuencias de flujo de pacientes; combinaciones admisibles; afectación al área colindante (la actual Unidad de Imagenología). Para elaborar el proyecto, se hizo un diagnóstico situacional de cada tipo de modalidad, definición de las modalidades que se llevarían a cabo en la Unidad de Imagenología ampliada y la relación funcional entre cada uno de ellas; accesos; determinación de la infraestructura y condiciones ambientales necesarias por cada tipo de estudio; circulaciones y flujos públicos. Por último, se obtuvo un plano arquitectónico, junto con las necesidades de infraestructura de cada espacio, así como la determinación del equipamiento necesario para la nueva área.

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Capítulo 1.

Antecedentes. 1.1 IMAGENOLOGÍA MÉDICA. La imagenología médica abarca a todas aquellas tecnologías que permiten la obtención de imágenes médicas empleando tanto radiación ionizante como no ionizante para el diagnóstico y tratamiento (invasivo y no invasivo). Desde el descubrimiento de los rayos X a finales del siglo XIX, el radiodiagnóstico se convirtió rápidamente en uno de los servicios de apoyo en el desarrollo de la medicina moderna. Hasta el año de 1845, la única técnica de imagenología médica fue la de rayos X convencionales. Tradicionalmente, el personal médico de este servicio se auxilia de un grupo de enfermeras y técnicos, que se encargan de la preparación del paciente y del revelado de las placas respectivamente [1]. Desde mediados del siglo pasado, los horizontes de la imagenología se encuentran expandiéndose más allá de los rayos X convencionales, abarcando otras tecnologías como la tomografía computada, ultrasonido y radionúclidos, termografía e imagenología por resonancia magnética. Además, a la par de los avances en investigaciones científicas que conllevan al desarrollo tecnológico de equipos que permitan mostrar imágenes (con información tanto funcional como anatómica) del cuerpo humano, se tiene herramientas que permiten el desarrollo de métodos cuantitativos para la evaluación de las imágenes médicas [2]. 1.1.1 IMÁGENES MÉDICAS. Las imágenes médicas son obtenidas de la interacción física de diferentes tipos de energía con el tejido biológico. La banda de energía útil es aquella que es parcialmente absorbida por los tejidos en función de su densidad. Actualmente, todas las propiedades físicas susceptibles de formar una imagen han sido explotadas [3]. Las diferentes modalidades empleadas en la obtención de imágenes médicas se pueden dividir según el tipo de información que presenten: • Anatómica

– Rayos X (mamografía, fluroscopía, angiografía). – Tomografía Computarizada (CT Computed Tomography). – Resonancia Magnética (MRI Magnetic Resonance Imaging). – Ultrasonido (US). – Endoscopia.

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• Funcional – Medicina Nuclear (NM). – SPECT (single photon emission computer tomography). – PET (Positron emission tomography). – fMRI (Imagenología por resonancia magnética funcional). – Doppler.

1.1.2 ANTECEDENTES. Los hechos más trascendentes en el desarrollo de la imagenología médica han sido: Descubrimiento de los rayos-X y obtención de la primera radiografía con fines clínicos (Röentgen, 1895-6). Primera imagen de medicina nuclear (Rotblat, 1948). Imágenes bidimensionales de Ultrasonido (Wild y Reid, 1952). Primer equipo de tomografía axial computarizada (Hounsfield, 1972). Primera imagen clínica de resonancia magnética (Mansfield, 1976). RAYOS X. Uno de los episodios más importantes en la historia de la ciencia moderna empezó con el descubrimiento accidental de los rayos X por Wilhem Konrad Röntgen en 1895. Mientras estudiaba la fluorescencia verde de una descarga eléctrica en un tubo de Crookes, observó accidentalmente la fluorescencia de algunos cristales cercanos de cianuro de platino y bario aún cuando no podía escapar del tubo la luz visible. Por ello Röntgen pensó que el tubo de descarga estaba originando alguna clase de rayos invisibles. Él los llamó rayos X, indicando la X una incógnita, como se hace frecuentemente en álgebra.

La Figura 1.1 nos muestra la primera radiografía humana: Röntgen tomó una radiografía de la mano de su esposa mostrando el tejido blando, la estructura ósea y la gran radio-opacidad del anillo de matrimonio. Fue tan grande la importancia del descubrimiento de los rayos X que unas cuantas semanas después del anuncio de Röntgen, éstos ya se estaban usando como auxiliares en operaciones quirúrgicas en Viena. Esto, junto con otras aplicaciones y usos prácticos de este descubrimiento científico, es un buen ejemplo del papel desempeñado por la ciencia moderna en el rápido progreso de la civilización. Röntgen recibió el primer Premio Nóbel de Física en 1901 por su trabajo con los rayos X [4].

Los Rayos X forman parte del espectro de radiaciones electromagnéticas, al igual que las ondas eléctricas y las de radio (éstos en un extremo), y los rayos infrarrojos, los visibles, y los ultravioleta (en la zona media), situándose, junto a los rayos cósmicos, al otro extremo del espectro.

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Figura 1.1 Röntgen tomó una radiografía de la mano de su esposa mostrando el tejido blando, la estructura ósea y la radio-opacidad del anillo de matrimonio (Primera radiografía humana, 1895).

Los Rayos X se originan cuando los electrones inciden con muy alta velocidad sobre la materia y son frenados repentinamente. Se produce así la radiación X, de muy distintas longitudes de onda (“espectro continuo”), debido a la diferente velocidad de los electrones al chocar. Si la energía del bombardeo de electrones es mayor todavía, se producirá otro tipo de radiación, cuyas características dependerán del material del blanco (“radiación característica”).

La diferente longitud de onda de la radiación determina la calidad o dureza de los rayos X: cuanto menor es la longitud de onda, la radiación se dice más dura, que tiene mayor poder de penetración. A la radiación X que tienen poco poder de penetración se le denomina “radiación blanda”.

PROPIEDADES DE LOS RAYOS X. Existen propiedades importantes y útiles de los rayos X, que son:

1. Poder de penetración: los rayos X tienen la capacidad de penetrar en la materia. 2. Efecto luminiscente: los rayos X tienen la capacidad de que al incidir sobre

ciertas sustancias, éstas emitan luz. 3. Efecto fotográfico: los rayos X tienen la capacidad de producir el ennegrecimiento

de las emulsiones fotográficas, una vez reveladas y fijadas éstas. Esta es la base de la imagen radiológica

4. Efecto ionizante: los rayos X tienen la capacidad de ionizar los gases (Ionización: acción de eliminar o añadir electrones).

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5. Efecto biológico: son los efectos más importantes para el hombre, y se estudian desde el aspecto benéfico para el ser humano en la Radioterapia, y desde el negativo, intentando conocer sus efectos perjudiciales, en la Protección Radiológica.

FORMACIÓN DE LA IMAGEN. Para producir rayos X primordialmente se necesita una fuente de electrones que choque contra una diana o blanco con suficiente energía: el tubo de rayos X. El tubo de rayos X (Figura 1.2) es básicamente un vidrio (una ampolla de cristal) conteniendo en su interior, al vacío, un electrodo negativo llamado cátodo, y uno positivo llamado ánodo. En el cátodo hay un filamento (generalmente un alambre de tungsteno) que emite electrones cuando se calienta, los cuales son enfocados para chocar contra el ánodo en una zona llamada foco. De esta zona surge el haz de rayos X (radiación incidente), que se dirige al objeto en estudio (el cuerpo humano en nuestro caso), y éste absorbe una cantidad de rayos X, y otra cantidad lo atraviesa. Esta cantidad de rayos que atraviesa al objeto se puede visualizar como imagen permanente en una placa radiográfica, o bien como imagen transitoria en una pantalla fluoroscópica.

Figura 1.2. Tubo de rayos X. La placa radiográfica es una película fotográfica sensible a la radiación X y normalmente se cubre la película con unas hojas de cartón con una emulsión fluorescente. Esta luz se suma a la acción directa de los rayos X sobre la película. El conjunto de película y pantallas se guarda en una caja denominada casete, opaco a la luz [5]. DIGITALIZACIÓN DE LA IMÁGEN Una pantalla con depósito de fósforo puede ser montada en un casete de las mismas dimensiones de un casete de rayos X convencional y expuesta de la misma forma. Posteriormente el casete es colocado en un escáner láser donde la fluorescencia de la

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pantalla es sensada por un fototubo o fotodiodo, amplificada y convertida en una señal digital para almacenarse en una computadora para desplegar o procesar la imagen. Esta es una forma de digitalizar las imágenes de rayos X, mediante el digitalizador. Igualmente se tienen sistemas dedicados utilizados para radiografías de tórax con la pantalla fija al dispositivo, y el escáner láser se mueve sobre la pantalla después de cada exposición. La imagen aparece sobre una pantalla de computadora varios segundos después de la exposición. El operador puede agregar la identificación del paciente o los comentarios del diagnóstico al archivo de imagen. Esta tecnología es llamada radiografía computada (CR por sus siglas en inglés: Computed Radiography). La principal atracción de la CR es su portabilidad; pero tiene la desventaja de seguir la misma metodología que la radiografía convencional cuyo primer paso es exponer una placa sensible a la luz dentro de un casete. Este casete es retirado del bucky (dispositivo que contiene y desplaza a y llevado hasta la unidad del procesador donde se lee la información contenida en la placa. El escáner lee las imágenes y las convierte a una forma digital. En este punto, las imágenes son mandadas por una vía específica a una estación de trabajo para su almacenamiento, una impresora, un archivo electrónico, o a las tres vías anteriores. Actualmente la tecnología más innovadora es la radiografía digital directa (ddR: direct digital Radiography), cuya simplicidad contrasta con el método anterior. No es necesario un cassette puesto que las imágenes son grabadas directamente, en formato digital. El concepto no es muy diferente del de la cámara digital utilizada en casa: el técnico posiciona al paciente, realiza una exposición, y aparece una imagen sobre la pantalla momentos después sin ningún esfuerzo adicional. La ddR es una modalidad 100% electrónica que no utiliza películas o placas y no requiere procesamiento o manipulación de imágenes. Emplea un sistema detector de rayos X conteniendo cuatro cámaras de dispositivo acopladas en carga (CCD: charge coupled device), dirigidas a un centellador que convierte la radiación en luz que se puede registrar en forma digital. Más allá de la producción de una imagen de ultra alta calidad, el detector se carga y se relaja casi inmediatamente, lo cual permite a los técnicos realizar exposiciones a razón de una cada 5 segundos. Estas exposiciones son visibles después de menos de 10 segundos y pueden ser manipuladas electrónicamente en el mismo sitio para resaltar características o estructuras deseadas tanto de hueso como de tejido blando [11]. VENTAJAS DE LA DIGITALIZACIÓN. La radiografía digital presenta ventajas respecto a los sistemas tradicionales como el control de las características de la imagen que permite alterar los niveles de intensidad para así mejorar el contraste de una zona de interés; la reducción de la dosis de radiación aplicada porque ya no se está limitado a las características de la película radiográfica, sino que se puede ajustar la dosis al nivel de ruido requerido de la imagen y aplicar algoritmos de realce de contraste en caso de que exista alguna degradación en la misma. El

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procesamiento digital de las imágenes ofrece posibilidades que no se podían contemplar con los sistemas de radiografía convencionales. La aplicación más frecuente es la sustracción digital de imágenes, la cual es utilizada comúnmente en angiografía [5]. La angiografía por sustracción digital (DSA: digital substraction Angiography) almacena una serie de imágenes que han sido digitalizadas y almacenadas en una memoria RAM de computadora. Las imágenes pueden ser sumadas para reducir ruido, substraídas en cualquier orden o amplificadas para realzar diferencias [6]. Todas las imágenes digitales pueden almacenarse en bancos de datos que en principio deben ocupar menos espacio que el empleado por los sistemas de archivo radiográfico convencional. Así, la localización de una imagen determinada toma mucho menos tiempo. El empleo de bancos de imágenes permite seguimiento de un paciente a largo plazo, así como la obtención de imágenes de referencia para efectuar comparaciones de una imagen de diagnóstico tentativo, con otra que corresponda a las características típicas de la patología o del padecimiento que se desea establecer. Este tipo de sistemas se denomina “sistemas de almacenamiento y de comunicación de imágenes” o PACS (Picture Archiving and Communication Systems) y se pueden asociar a sistemas de información radiológica RIS (Radiology Information Service) o sistemas de información hospitalaria HIS (Hospital Information Systems). Adicionalmente, estas imágenes se pueden enviar por medio de una red de imágenes de alta velocidad del punto donde se estén generando o analizando al punto donde se necesitan ver. Adjunto al archivo de las imágenes puede incluirse el informe oral del radiólogo, junto con otro tipo de información. Toda esta información se puede enviar directamente por cable del departamento de radiología a un quirófano, por ejemplo, sin tener que transportar manualmente las imágenes [5]. Además, los equipos que permiten una fácil conectividad a estaciones de lectura, archivos, HIS/RIS, PACS o impresoras láser y emplean el formato DICOM 3.0, así como las opciones de interfaz HL-7 y la lista de trabajos DICOM, les permite una integración en las redes digitales actuales y futuras. BENEFICIOS DE LA ddR. Aunado a estos beneficios, la ddR mejora sustancialmente el flujo de pacientes (puede cuadruplicar este flujo) puesto que como las imágenes son generadas en formato digital, no existen placas que procesar, así que el tiempo de espera para este paso es eliminado. La principal razón de este aumento es la ausencia de cassettes. El no necesitar cassettes se traduce en una mejora del flujo de pacientes. Aún los exámenes más tardados (que normalmente consumen tiempo a causa del número de imágenes que deben ser tomadas y la necesidad de posicionar al paciente cuidadosamente sobre la mesa del equipo son completados rápidamente, por ejemplo, un estudio de la espina lumbar que requiere siete exposiciones suele tomar 15 minutos, con la ddR, este mismo estudio puede completarse en 5 minutos [12]. El procedimiento radiográfico promedio –el cual comienza desde que el paciente camina hacia la sala- normalmente toma 7.5 minutos utilizando métodos que involucren el empleo de cassettes. Con la ddR, el mismo procedimiento se completa en menos de 3 minutos, y en el mejor de los casos en poco más de 1 minuto.

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La diferencia de 4.5 minutos entre los procedimientos CR y ddR da lugar a algunos de los mayores beneficios para los usuarios de la ddR. Un solo técnico de tiempo completo puede realizar el trabajo de dos o tres, y la carga de trabajo que normalmente requeriría tres salas puede ser consolidada en una. Estos recursos liberados pueden ser reasignados a otros servicios más productivos para satisfacer sus requerimientos. Por ejemplo, a los servicios de tomografía computada, resonancia magnética e incluso la tomografía de emisión de positrones (PET). Una alta productividad también requiere que los sistemas puedan tomar exposiciones en intervalos de tiempo pequeños; no todos los sistemas lo logran. Algunos detectores digitales requieren que los técnicos esperen 10 segundos para que el detector se cargue antes de que pueda realizarse una exposición y unos 60 segundos para que el detector se relaje antes de que se cargue nuevamente para tomar la segunda exposición. Otro factor es la rápida disponibilidad de las imágenes con una resolución completa después de la exposición. Esto hace posibles una pronta visualización de las imágenes y la descarga del paciente. La producción de las imágenes debe ser autónoma. El técnico no debería estar obligado a dejar la sala para visualizar la imagen, de otra forma se pierde tiempo. La productividad lograda con el uso de los sistemas ddR es acrecentada con el empleo de posicionamiento multi-eje del detector, lo que permite que la mesa puede posicionarse en cualquier ángulo, facilitando el acomodo del paciente para proyecciones en decúbito y tangenciales. Tal configuración permite al técnico el mover al paciente como sea necesario para un óptimo posicionamiento sin importar el ángulo al cual deba ser colocado el detector. De la misma forma, la productividad se incrementa cuando el sistema ddR incorpora un brazo en forma de C motorizado. El posicionamiento implica poco esfuerzo, especialmente si el brazo es programable. El técnico sólo necesita oprimir una tecla para que el detector vaya automáticamente a la posición correcta para un determinado procedimiento. Las presentaciones del software también influyen en el desempeño de cualquier equipo. Un ejemplo es el ajuste electrónico de la colimación que permite descartar la información no utilizada en el diagnóstico, lo que disminuye el tamaño del archivo de imagen. Lo cual se traduce en rapidez para la transmisión y carga de la imagen. Un importante protocolo es la lista de trabajo de DICOM, el cual automáticamente carga la información demográfica suministrada ya sea por un sistema HIS o uno RIS, lo cual permite al técnico un ahorro de tiempo (entre 1 y 3 minutos por examen). Un ingrediente deseable del software es un programa que asegure una consistencia entre exámenes al almacenar de forma precisa los algoritmos, ángulos de posicionamiento, y los parámetros de exposición de los rayos X utilizados para los exámenes más recientes de un paciente. Puesto que el componente más caro en el sistema ddR es el equipo o tecnología en sí misma, es importante que el sistema se encuentre configurado de forma eficiente para la realización de todos los procedimientos radiológicos con un solo detector. Los arreglos

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convencionales con dos detectores requieren doble inversión para su compra y mantenimiento. Igualmente, es primordial que el sistema sea modular para que pueda ser actualizado sin necesidad de grandes inversiones, y lo más importante es la calidad clínica de la imagen. La obtención de beneficios económicos, provienen en parte de la conectividad de los sistemas. Por tanto, es importante que se tengan interfaces probadas con los PACS, RIS y HIS para que las imágenes puedan ser transmitidas vía red a los radiólogos, médicos de referencia y sistemas de archivo en forma inmediata y simultánea y sin intervención manual. De forma similar, un buen sistema debe ser construido con la arquitectura tan abierta como sea posible y que cumpla cabalmente DICOM y el propio proyecto hospitalario [13]. De un modo general, dos tercios de los recursos de los departamentos de imagenología se encuentran vinculados con la radiografía convencional. Ninguna otra modalidad emplea tanto personal, consume tanto tiempo en su manejo, o tanto espacio físico. Esto alienta a los administradores a buscar soluciones que permitan que estos recursos sean reasignados a otros usos más productivos. Una opción para mejorar la productividad es la radiografía digital, por ejemplo, la introducción de un equipo ddR típicamente incrementa la eficiencia del servicio de radiografía del departamento hasta en un 400% y reduce los costos asociados por un factor de tres. De algún modo ya se han mencionado algunas razones del porqué de este aumento; no se necesita un cuarto oscuro porque no se generan placas (que eventualmente pueden perderse); no existen casetes que manejar y no se requieren químicos para las placas (y que posteriormente deban ser capturados y tratados para evitar la contaminación del agua). Tampoco se requiere de conjeturas o suposiciones para tomar una imagen, lo cual significa un menor número de pasos. Esta disminución en el número de pasos es aplicable para la toma de exposiciones, obtención de copias de las imágenes y el archivo/recuperación de éstas. FLUOROSCOPIA. Ya se ha mencionado que los rayos X tienen un efecto luminiscente o fluorescente en determinados materiales, como el platinocianuro de bario o el sulfuro de cinc. Si se sustituye la película fotográfica por uno de estos materiales fluorescentes, puede observarse directamente la estructura interna de objetos opacos. Esta técnica se conoce como fluoroscopia1. En la fluoroscopia se pueden llegar a utilizar medios de contraste para observar los intestinos o el flujo de sangre. Un sistema radiográfico/fluoroscópico generalmente consiste de una base sobre la cual se coloca la mesa del paciente que puede tener movimientos laterales, longitudinales, y a la par de la base de elevación/descenso y bascular; tubo de rayos X y su envoltura (para 1 Microsoft ® Encarta ® 2006. © 1993-2005 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

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protección al paciente y usuario de la radiación y filtrar la radiación dispersa); ya sea un seriógrafo o dispositivo para exponer las películas radiográficas en forma analógica o bien un sistema digital para visualizar las imágenes radiográficas (los cuales utilizan un convertidor analógico/digital para convertir las señales de video análogo a imágenes digitales o adquirir las imágenes directamente desde una cámara CCD); un generador de rayos X; tubo intensificador de imagen; blindajes. En la Figura 1.3, se puede observar un equipo de fluoroscopia y las imágenes producidas durante un estudio fluoroscópico del colon.

Figura 1.3. Equipo de fluoroscopia y las imágenes producidas durante un estudio fluoroscópico del colon.

La intensificación de la imagen es el proceso mediante el cual se ilumina la pantalla durante la fluoroscopia. Un intensificador de imagen convierte la radiación en electrones, los cuales son amplificados y convertidos en luz. Una cámara de televisión (sistemas analógicos) o un CCD (sistemas digitales) convierten la imagen luminosa en un patrón electrónico cuya intensidad varía en proporción de las intensidades de luz de la imagen original. Esta información eléctrica se utiliza para generar la imagen en un monitor. Un intensificador de imagen consiste en un recipiente de vidrio o metal al vacío con una entrada de fósforo en un extremo y por el otro en una salida de fósforo. Un solo fotón de rayos X de alta energía golpeando en la pantalla de entrada pude provocar la liberación de miles de fotones de luz de baja energía, los cuales son captados por un fotocátodo que

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produce electrones cuando son golpeados por fotones de luz (a razón de 1 electrón por cada 5 fotones). Los electrones son acelerados y enfocados por voltajes aplicados antes de que alcancen la pantalla de fósforo a la salida del intensificador. Los sistemas digitales permiten visualizar en forma inmediata las imágenes digitales. Las imágenes almacenadas pueden ser manipuladas mediante sustracción, invertirlas en blanco y negro, y mejorar los bordes, además se pueden imprimir placas de las imágenes almacenadas en forma digital. De cualquier forma, las dosis que reciben los pacientes durante la fluoroscopia son altas comparadas con las que reciben en radiología general y se necesitan blindajes especiales. Sin embargo, la producción de imágenes en formatos digitales puede reducir las dosis hasta en un 50% e incrementar la sensibilidad del contraste. Se ha mencionado que existen modalidades analógica y digital para la fluoroscopia las cuales se diferencian en cuanto a la forma de formar la imagen producida por el intensificador de imágenes; pues bien, también existe la fluoroscopia continua en la cual el tubo de rayos X emite el haz de radiaciones en forma continua. Por otro lado, en la fluoroscopia pulsada el haz de radiación es emitido en pulsos (aprox. de 10 mseg y desde 7.5 hasta 30 veces por seg.) en los cuales se forma una imagen que es mantenida en el monitor hasta que un nuevo pulso genera otra imagen que la sustituye; por tanto, se visualiza una imagen continua. La fluoroscopia pulsada puede reducir las tasas de exposición hasta en un 75% sin una pérdida significativa de la información. [19] ANGIOGRAFÍA. Los sistemas angiográficos están diseñados para proporcionar imágenes de las estructuras vasculares utilizadas en diagnóstico y para procedimientos intervencionistas vasculares. Es la modalidad imagenológica (utiliza radiación X y Fluoroscopia) para las estructuras vasculares puesto que proporcionan imágenes del flujo vascular y la actividad vascular de los órganos para valorar a un paciente después de un trauma, enfermedad o cirugía; para observar anormalidades en la vasculatura y para obtener información fisiológica y anatómica antes y durante una cirugía y para procedimientos como cateterismos, angioplastías, colocación de stents entre otros. En la Figura 1.4, se puede observar un equipo de angiografía y una imagen vascular obtenida por medio de estos equipos. [24] Aunque durante largo tiempo se utilizaron sistemas analógicos en donde las observaciones se realizaban mediante placas radiográficas convencionales, actualmente se utilizan equipos que utilizan la angiografía por sustracción digital de señales (DSA digital substraction Angiography) en los que las imágenes se muestran ya procesadas en forma digital y desplegadas en monitores. [25] En los procedimientos angiográficos, se inserta un catéter dentro de un vaso sanguíneo grande y superficial (como la arteria femoral, arteria braquial o la vena yugular) y se guía hacia el área de interés. Se inyectan medios de contraste radio-opacos (a base de yodo, el

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cual absorbe una mayor cantidad de fotones de rayos X que sus alrededores) o dióxido de carbono. En la cateterización cardiaca el medio de contraste se inyecta dentro de las arterias coronarias o el corazón. Para guiar al catéter se emplean alambres delgados. El efecto de opacidad vascular puede ser registrado en video o en película, o bien almacenada en forma digital.

Figura 1.4. Angiógrafo y una imagen vascular obtenida por medio de éste. De forma similar a los sistemas fluoroscópicos, los sistemas angiográficos están integrados por un generador y un tubo de rayos x, un intensificador de imagen o detector digital, una video cámara de televisión, una cámara CCD o un detector digital de panel plano, monitores de despliegue y una mesa de paciente. En angiografía cardiaca, se pueden alcanzar hasta 60 o incluso 90 cuadros por segundo dado el movimiento del corazón. [24] MASTOGRAFÍA. La mastografía es la realización de un estudio simple de la mama o senos llevado a cabo con un equipo radiográfico de baja tasa de dosis de radiación llamado mastografó o mamógrafo. Las películas y casetes son específicos para estos estudios, así como los reveladores y negatoscopios. Los mastógrafos digitales requieren de impresoras y monitores de mayor resolución que los requeridos para radiografía convencional. El principal interés por visualizar la mama radica en la posibilidad de detectar en fases tempranas la aparición de neoplasias o cáncer de mama. En la Figura 1.5, se puede apreciar a la izquierda un Mastografó y a la derecha una placa de mastografía.

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Figura 1.5. Der: Mastografó. Izq: Placa de mastografía. La mastografía digital mejora el contraste entre los diferentes tejidos que conforman la mama respecto a la analógica, pero no así la resolución espacial. Para el paciente, la ventaja de un estudio digital radica en el menor tiempo de espera para saber si el estudio es satisfactorio. Sin embargo, tanto para mastografía digital como analógica el éxito de un estudio depende en gran medida del óptimo posicionamiento y compresión de la mama [21]. En la actualidad, los médicos cuentan con Sistemas Mamográficos de Detección Asistidos por Computadora (CAD.- Computed-Aided Detection Systems) los cuales analizan los mamogramas digitales en busca de anormalidades tales como lesiones, microcalcificaciones, o masa y entregar imágenes marcadas (ya sea en una placa impresa o en un monitor), las cuales son comparadas con las imágenes originales. Están diseñados para reducir el margen de error en la revisión de los estudios y elevar así la tasa de detección temprana del cáncer de mama [23]. DENSITOMETRÍA ÓSEA. La densitometría ósea es una técnica diagnóstica que mide en forma indirecta la resistencia de los huesos y el análisis de riesgo de fractura individual comparando los resultados relativos con los un adulto joven del mismo sexo (índice T o T-score) o con los de otras personas de su edad, y del mismo tamaño y sexo (índice Z o Z-score). Existen varias técnicas que a miden la densidad mineral ósea (DMO) y el contenido mineral óseo (CMO). Aunque en su mayoría, estas técnicas se basan en el uso de los rayos X, existen las que utilizan el ultrasonido.

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Existen tanto equipos periféricos que miden la masa ósea en una única región ósea del esqueleto periférico, como densitómetros óseos centrales o axiales que realizan las mediciones de la DMO en la columna (principalmente) y cadera o cualquier región del esqueleto (o incluso en el esqueleto completo) con mayor certeza. En la Figura 1.6 se muestra un densitómetro central o axial, junto con una parte del reporte; mientras que en la Figura 1.7 se muestra uno periférico.

Figura 1.6. Densitómetro central o axial y una imagen producida por éste.

El índice T permite, gracias a criterios diagnósticos aceptados por la Organización Mundial de la Salud: a) afirmar o descartar la presencia de la enfermedad, en este caso osteopenia (-1 > T > -2.5) u osteoporosis (T < -2.5); b) Graduar la severidad de la desmineralización analizando el riesgo de fractura regional y general. Sin embargo, éste índice no sirve para el seguimiento de los pacientes. En tanto, si el índice Z es anormalmente alto o bajo indica que se deben realizar otros exámenes médicos y también se utiliza para el diagnóstico de pacientes cuyo esqueleto aún no ha alcanzado la madurez (niños y adolescentes).

Figura 1.7. Densitómetro periférico.

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MEDICINA NUCLEAR. La Imagenología por Radionúclidos es el término general empleado para describir aquellos procedimientos de cuantificación externos en medicina nuclear, los cuales detectan y despliegan la distribución de un material radioactivo administrado en el cuerpo humano. Estos procedimientos son llevados a cabo en pacientes para obtener información diagnóstica de la presencia o ausencia de un proceso de enfermedad, la extensión de la enfermedad y cambios en los tejidos o función de los órganos y en el metabolismo. Dependiendo del problema médico presentado, un trazador radioactivo particular, llamado radiofármaco [Radiofármaco o trazador = Radionúclido (fuente radioactiva) + Fijador (interactúa con el tejido)], es seleccionado para administrarlo a un paciente y subsecuentemente realizar un estudio o procedimiento de imagenología. Las gamma cámaras, son equipos utilizados para producir imágenes de la radiación generadas por los radiofármacos dentro del cuerpo de un paciente a fin de examinar la anatomía y función de un órgano y para visualizar anormalidades en huesos. La amplia variedad de radiofármacos y procedimientos utilizados permiten la evaluación de casi cualquier órgano o sistema. Además de producir imágenes planas convencionales (una imagen bi-dimensional [2-D] de la distribución tri-dimensional [3-D] del radiofármaco dentro del cuerpo de un paciente), la mayoría de los sistemas de gamma cámaras estacionarios pueden también producir imágenes de cuerpo entero (perfiles simples de huesos de cabeza a pies) e imágenes topográficas (cortes de sección transversal del cuerpo adquiridos a diversos ángulos alrededor del paciente y desplegados como una imagen reconstruida por computadora). La Tomografía Computarizada de Emisión de Fotón Simple (SPECT: single photon emission computed tomography), también llamada Tomografía por Emisión de Fotón Simple es utilizada principalmente para imágenes de hueso a cuerpo entero, estudios de perfusión del cerebro y estudios cardiacos. A través de la adquisición de imágenes secuenciales, las gamma cámaras pueden producir imágenes del flujo sanguíneo en diversos órganos, incluyendo el cerebro, pulmones, hígado, riñón y huesos. Lo cual ayuda a los médicos a detectar e identificar lesiones tales como quistes, tumores, hematomas y tejido infartado, también áreas alteradas de osteogénesis y anormalidades de la corteza y materia blanca. Además, en conjunto con una computadora, las gamma cámaras pueden evaluar la función y perfusión cardiaca –por ejemplo, las gamma cámaras SPECT pueden generar imágenes de perfusión miocárdica con Talio-201 y Tecnecio-99m. El SPECT también es utilizado para detectar necrosis no vascular de la cabeza femoral, osteoartritis de la rodilla, enfermedad metastásica del hígado, anormalidades en la unión temporomandibular; también para valorar el metabolismo del hueso en hipertiroidismo y tirotoxicosis. Estas técnicas reducen la necesidad de radiografía intervencionista, evitando de este modo la morbilidad asociada. El SPECT cerebral es utilizada en el pronóstico de derrames, enfermedades siquiátricas y mal de Parkinson. Un estudio indica que el SPECT con FDG (F-18 fluorodioxiglucosa, un radiofármaco utilizado en PET) es tan efectivo como el PET

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(a)

(b)

Figura 1.8. En Medicina Nuclear, la imagen es proporcionada por una Gamma cámara. Un agente radioactivo es infundido en el cuerpo del paciente. La concentración del agente en los diversos órganos emite rayos gamma, los cuales son ‘mapeados’ por un cabezal detector, y convertidos a señales eléctricas. Estas señales se muestran como imágenes en la consola del operador (a). Las modernas gamma cámaras de alto desempeño (b), están equipadas con dos cabezales detectores, y generalmente son capaces de mostrar imágenes en dos modos: Rastreo de cuerpo entero, donde los datos son adquiridos a lo largo de todo el cuerpo del paciente; y SPECT, donde los detectores rotan alrededor del paciente adquiriendo los datos que son reconstruidos en imágenes tomográficas.

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(Tomografía por emisión de positrón: Positron Emission Tomography) en la detección de ciertos tumores malignos y enfermedades cardiacas. En la Figura 1.8 (a) se muestra una Gamma cámara de un solo detector y las partes más importantes que lo conforman; mientras que en la Figura 1.8 (b) se muestra una gamma cámara con dos detectores y la capacidad de realizar rastreo de cuerpo entero y SPECT. Unos 100 a 300 radiofármacos, en su mayoría de naturaleza orgánica y marcados con radionúclidos artificiales, tales como el Indio 111 y el Galio 67, se utilizan para estudiar órganos y tejidos sin alterarlos. Los métodos nucleares del diagnóstico exponen al paciente a una dosis pequeña de radiación. Esta dosis puede minimizarse aún más con el empleo de radioisótopos de período mas corto, tales como el Tecnecio 99m, que se desintegra y adquiere una forma estable en pocas horas. En la tabla 1.1 se muestran algunos de los radionúclidos más comunes y sus aplicaciones.

Isótopo Aplicación Período de semi- desintegración*

99mTc Estudio del corazón 6 h 123I Estudio del tiroides 13 h 201Tl Estudio del miocardio 78 h 11C Obtención de imágenes

cerebrales 20 min 111In Estudio del cerebro 67 h 67Ga Estudio de tumores 78 h 81mKr Estudio del pulmón 13 s 13N Estudio del corazón 10 min 15O Estudio del oxígeno 2 min 18F Epilepsia 110 min * h = horas; min = minutos; s = segundos

Tabla 1.1. Radionúclidos comunes y sus aplicaciones.

Al igual que una radiografía, tales procedimientos pueden proporcionar una imagen de un órgano concreto del cuerpo o una parte del mismo. La diferencia fundamental es que, en medicina nuclear, la imagen obtenida proporciona una medida de la actividad de una función fisiológica o bioquímica específica dentro del cuerpo, mientras que una radiografía presenta información anatómica. PRINCIPIOS DE OPERACIÓN Las gamma cámaras detectan y cuentan los fotones que emanan desde un órgano blanco y ‘mapean’ los eventos de centelleo individuales en una configuración espacial que crea la imagen de un órgano. Las imágenes estáticas despliegan los datos adquiridos en un punto

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específico durante un exámen, y las imágenes dinámicas despliegan un cambio en los datos medidos a través del tiempo. Un sistema de gamma cámara se encuentra compuesto por un colimador, un cristal detector de ioduro de sodio activado por Talio (NaI[Tl]), tubos fotomultiplicadores, circuitería electrónica para determinar la localización y magnitud de los centelleos, una computadora para adquisición de imágenes y una consola del operador. Se puede utilizar ya sea una sola computadora o computadoras por separado para adquisición y procesamiento; también se pueden utilizar estaciones de trabajo. El rastro de cuerpo entero generalmente requiere de una camilla que se mueva hacia atrás de los detectores, o bien un sistema que mueva los detectores a lo largo del paciente. Los sistemas SPECT requieren un gantry mecánico para soportar y rotar los detectores y colimadores alrededor del paciente, en órbita circular o elíptica. La órbita elíptica permite a los detectores estas más cerca del cuerpo y, por tanto, mejorar la resolución espacial. Los mecanismos básicos de interacción de la materia con fotones son el efecto fotoeléctrico y la dispersión de Compton. El efecto fotoeléctrico (Figura 1.9) se da cuando un rayo γ incidente choca con electrón orbital interno. La energía interna del fotón es transferida al electrón y el rayo γ es absorbido totalmente, el ‘hueco’ dejado por el electrón (o fotoelectrón) es llenado por otro electrón externo, el cual emite energía en forma de un fotón de rayos X la energía de radiación producida por el movimiento de electrones dentro de una átomo es característica de cada elemento y se denomina radiación característica.

Figura 1.9. Ilustración del efecto fotoeléctrico. Mientras que la dispersión de Compton se da cuando un fotón de rayo γ es dispersado en forma similar a las bolas de billar conforme éste interactúa con un electrón exterior libre (Figura 1.10). El fotón incidente transfiere algo de su energía al electrón, el cual es expulsado de su órbita debido a la colisión. Puesto que el fotón incidente no puede transferir toda su energía al electrón orbital, la dispersión de Compton siempre produce un par ión –un ión positivo y el electrón negativo que ha sido expulsado- y siempre resulta en la formación de un fotón dispersado. La dispersión de Compton genera rayos gamma de baja energía, los cuales llevan información equivocada de la posición. Dado que los fotones producidos por la dispersión de Compton se mueven en forma similar a las bolas de billar, en cada choque o dispersión el fotón gamma cambia su dirección y su energía decrece. Puesto que los fotones gamma no se pueden enfocar utilizando lentes, se utilizan colimadores para absorber de forma selectiva la radiación dispersada, únicamente se

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permite el paso de aquellos fotones que viajan a lo largo de la trayectoria deseada (Figura 1.11).

Figura 1.10. Ilustración del Efecto Compton.

Figura 1.11. Solamente los fotones que viajan a lo largo de una trayectoria deseada pasan a través del

colimador. El colimador proyecta la radiación del órgano blanco hacia el cristal de centelleo de NaI(Tl), el cual convierte los fotones gama a luz visible. La intensidad del centelleo es proporcional a la energía del fotón incidente. Puesto que la luz producida por el centelleo es dispersada dentro del cristal, los cristales delgados proporcionan una mejor resolución produciendo los centelleos más cerca de los tubos fotomultiplicadores. Por otro lado, los cristales delgados absorben una menor cantidad de fotones gamma, por tanto, el número de centelleos también disminuye. La mayoría de los equipos comerciales poseen cristales de 9.5 mm (3/8”) de espesor. El pulso de luz producido por el fotón incidente es convertido a una señal eléctrica mesurable por el arreglo de tubos fotomultiplicadores. Cada tubo fotomultiplicador tiene un

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preamplificador que tiene la tarea de producir la misma salida para una intensidad de centelleo dada. Los fotones de luz golpean el fotocátado en los tubos fotomultiplicadores, formando fotoelectrones que son dirigidos a a una serie de 10 a 12 dinodos, los cuales incrementan la señal. La salida es enviada a un circuito que codifica la posición, el cual determina la localización bidimensional de los centelleos. Un analizador de altura de pulsos acepta únicamente los que se encuentran dentro de un determinado rango de energías. Estos pulsos son los que se utilizan para generar una imagen. CARACTERÍSTICAS DE DESEMPEÑO GENERALES. Los diversos instrumentos empleados en la imagenología por radionúclidos presentan un amplio rango de características operativas y de desempeño. Estas características de desempeño dependen del tipo y dimensiones del detector, el procesamiento de señales y la electrónica asociados, colimación, blindaje y el tipo de sistema de despliegue de la imagen. Las principales diferencias de diseño y operación separan y distinguen a los diferentes sistemas. Puesto que estas diferencias pueden afectar el tipo de procedimiento que puede ser llevado a cabo con el instrumento, se debe tener un cuidado especial a estas características de operación y desempeño de un sistema. La especificación de desempeño más comúnmente citada es la resolución espacial. La resolución espacial es un término empleado para describir la habilidad de un instrumento para reproducir en forma precisa una distribución de la actividad observada en el despliegue final. Dependiendo del tipo de instrumento, se tienen otros factores importantes relacionados directa o indirectamente en el desempeño del sistema como la sensibilidad, el tiempo muerto, la uniformidad y tamaño del campo, la resolución de energía del detector, la distorsión espacial y la linealidad, el blindaje del detector y la ingeniería del diseño. TECNOLOGÍAS AVANZADAS EN MEDICINA NUCLEAR. Gracias a las ventajas que ofrecen actualmente las computadoras, y al procesamiento de señales, las imágenes clínicas pueden obtenerse desde múltiples ángulos, creando una réplica de la sección eficaz del cuerpo, técnica que se denomina tomografía computarizada (CT). Las dos tecnologías más avanzadas que utilizan radionúclidos son la tomografía computarizada de emisión de fotón simple (SPECT) y la tomografía por emisión de positrones (PET). La SPECT utiliza una gammacámara giratoria para la obtención de imágenes desde diversos ángulos, de la distribución de un radiofármaco convencional emisor de rayos gamma dentro de un órgano. Esta técnica es particularmente útil en virtud de su excepcional capacidad para ubicar la posición exacta de una anormalidad fisiológica en el cuerpo a través de una serie de secciones bidimensionales del órgano producidas por la

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computadora, a partir de las cuales pueden reconstruirse imágenes tridimensionales del órgano. La PET es una tecnología que emplea uno o varios anillos de detectores estacionarios alrededor del cuerpo del paciente para detectar rayos gamma divergentes muy fuertes (511 keV) producidos por las interacciones de los positrones emitidos por un químico con un efecto biológico determinado marcado con un isótopo radiactivo, que al decaer emita un positrón (previamente administrado), con los electrones libres dentro del cuerpo. Posteriormente se procesa esta información para crear secciones del cuerpo similares a las obtenidas mediante la SPECT. La PET tiene la capacidad excepcional de mostrar procesos bioquímicos regionales dentro del cuerpo, y pueden revelar el origen bioquímico de los trastornos neuronales y las enfermedades mentales. La PET es muy útil en la detección y la lucha contra el cáncer. Cronología del desarrollo de la medicina nuclear: 1895 Descubrimiento de los Rayos X (Röntgen). 1896 Descubrimiento de la radioactividad de uranio (Becquerel). 1898 Descubrimiento de la radioactividad natural (Marie Curie). 1913 Desarrollo del concepto de isotopía (Soddy). 1923 Primera utilización de los trazadores en la exploración biológica (Hevesey). 1927 Puesta a punto de un detector de radiaciones (Geiger y Müller). 1931 Construcción del primer ciclotrón. 1934 Descubrimiento radioactividad artificial (Curie y Joliot). 1938 Primeros estudios de la fisiología del tiroides (131I). 1939 Primeras aplicaciones terapéuticas. 1946 Construcción del primer reactor productor de radionúclidos. 1951 Construcción del Rastreador lineal con cristal de centelleo de yoduro sódico, que

permite realizar las primeras gammagrafías (Reed y Libby). 1952 El término "Medicina Nuclear" sustituye al de "Medicina Atómica" que se había

empleado hasta entonces. 1956 Desarrollo del Radio-Inmuno-Análisis. 1962 Aparición de los generadores de 99mTc, con cualidades idóneas como trazadores y

posibilidades de unión a diversos fármacos. 1963 Construcción de la cámara de centelleo (H. O. Anger). A partir de los años 60s el desarrollo de la medicina nuclear fue vertiginoso. Algunos de sus hitos más importantes fueron: la puesta a punto, en los 70s, de la técnica del SPECT y en los 80s la del PET (Tomografía por Emisión de Positrones), entre los métodos de diagnóstico. También hay que contar la revolución tecnológica en el campo de la radioterapia, a lo largo de los últimos 20 años, que posibilitó pasar de lo meramente paliativo al tratamiento curativo en enfermedades oncológicas [2], [5], [16] y [17].

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TOMOGRAFÍA COMPUTADA. En 1971, la empresa discográfica EMI anunció el desarrollo del escáner, máquina que unía el cálculo electrónico a las técnicas de rayos X, constituyendo el mayor avance en radiodiagnóstico desde el descubrimiento de los rayos X. Su creador fue el Doctor Godfrey Hounsfield.

Hasta este momento la técnica de rayos X permitía la visualización en dos dimensiones, con el problema de que unas imágenes se superponían a otras, por lo que se perdía gran parte de la información.

El tomógrafo computado de rayos X, permite observar cortes del cuerpo humano transversales a su eje principal con una resolución de hasta 1 mm, con lo cual hay muy pocas estructuras que quedan fuera de observación utilizando esta técnica. Desde el primer tomógrafo hasta la fecha, la evolución tecnológica de estos equipos ha sido permanente, al punto de haberse convertido en la actualidad en una herramienta diagnóstica de uso tan cotidiano como los equipos de rayos X convencionales.

Ventajas e inconvenientes.

Cualquier método, por bueno que sea, presenta algunos inconvenientes. En este caso, el mayor de ellos es que cuantos más cortes se realicen, mayor cantidad de radiación recibe el paciente. Hay que tener en cuenta que, por ejemplo, para un estudio de la cabeza hace falta un mínimo de 12-14 cortes tomográficos. En estudios de abdomen o tórax el número es mayor.

Frente a esto presenta una serie de ventajas, como es el que no se escapa prácticamente ningún detalle superior a 1-2 mm, lo cual es fundamental para la localización de procesos expansivos de forma precoz. Permite asimismo determinar tamaños y sobre todo, lo que es más importante, dependiendo de su densidad nos da una aproximación al tipo de tejido que se está estudiando.

Para aumentar la definición de por sí alta, se pueden utilizar de la misma forma que en radiología, distintos medios de contraste, con lo que se obtendrá una imagen mucho más nítida.

FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE UN TOMÓGRAFO.

Básicamente, el tomógrafo está compuesto por un tubo generador de rayos X y un detector de radiaciones que mide la intensidad del estrecho haz emitido por el tubo de rayos X, luego que atraviesa el objeto en estudio. Conocida la intensidad emitida y la recibida, se puede calcular la atenuación o porción de energía absorbida, que será proporcional a la densidad atravesada.

Dividiendo el plano a estudiar en una serie de celdas de igual altura que el haz y el resto de las dimensiones elegidas de forma adecuada para completar el plano, la atenuación del

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haz será la suma de la atenuación de cada celda. Si se consigue calcular la atenuación de cada celda se podrá conocer su densidad y, por tanto, reconstruir un mapa del plano de estudio, asignando a cada densidad un gris de una escala de negro a blanco.

PRINCIPIO DE HOUNSFIELD.

El coeficiente de atenuación lineal expresa la atenuación que sufre un haz de rayos X al atravesar una determinada longitud de una sustancia dada. Este coeficiente es específico de cada sustancia o materia. El problema de la formación de la imagen en tomografía se resume a determinar cuanto es atenuado un haz de rayos X cuando el mismo atraviesa una sección determinada, y a representar esta información en forma de imagen.

Para un rayo X mono-energético (compuesto por una sola longitud de onda) que atraviesa un trozo uniforme de material, la atenuación que sufre se expresa de la siguiente manera:

IOUT = IIN · e -µL (1)

donde:

• IOUT: Intensidad del rayo X luego de atravesar elmaterial.

• IIN: Intensidad del rayo X incidente. • µ: Coeficiente de atenuación lineal del material. • L: distancia recorrida por el rayo en el material.

Se puede escribir también IOUT / IIN = e-µL ó IIN / IOUT = eµL.

Tomando logaritmo natural a ambos lados,

ln ( IIN / IOUT ) = µ · L (2)

Si, como ocurre en el cuerpo humano, el haz de rayos X pasa a través de materiales de distintos coeficientes de atenuación, podemos considerar al cuerpo como compuesto por un gran número de elementos de igual tamaño, de largo w, cada uno de los cuales posee un coeficiente de absorción constante.

Estos coeficientes de atenuación están indicados como µ1, µ2, ..., µn. Entonces, la ecuación (2) queda:

Ln ( IIN / IOUT ) = µõ · w + µ2 · w + µ3 · w + ... + µn · w (3)

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Sacando w como factor común y pasándolo al miembro izquierdo,

(1 / w) · ln ( IIN / IOUT ) = µõ + µ2 + µ3 + ... + µn (4)

Esta fórmula muestra que el logaritmo natural de la atenuación total lo largo de un rayo particular, es proporcional a la suma de los coeficientes de atenuación de todos los elementos que el rayo atraviesa. Para determinar la atenuación de cada elemento, debe obtenerse un gran número de mediciones desde distintas direcciones, lo cual genera un sistema de ecuaciones múltiples, que una vez resuelto dará el resultado esperado.

PRESENTACIÓN DE LA IMAGEN. NÚMEROS CT.

El resultado final de la reconstrucción por la computadora es una matriz de números, la cual no es conveniente para su visualización en pantalla, de modo que un procesador se encarga de asignar a cada número o rango de números, un tono gris para formar en definitiva la imagen en pantalla.

Los valores numéricos de la imagen de tomografía computada están relacionados con los coeficientes de atenuación debido a que la disminución que sufre el haz de rayos X al atravesar un objeto depende de los coeficientes de atenuación lineales locales del objeto. Debido a esto, se han definido distintas escalas arbitrarias de valores CT. La gran mayoría asigna como valor cero de la escala al agua.

La fórmula que relaciona los números CT con los coeficientes de atenuación es

CT = [µmaterial · E - µagua · E ] / K

donde E representa la energía efectiva del haz de rayos X, µmaterial y µagua son los coeficientes lineales de atenuación del agua y del material en estudio respectivamente y K es una constante que depende del diseño del equipo.

Tejido Unidades Hounsfield

Hueso compacto 1000 Sangre coagulada 56 - 76 Sustancia cerebral gris 36 - 46 Sustancia cerebral blanca 22 – 32 Sangre 12 Agua 0 Grasa -100 Aire -1000

Tabla 1.2. Ejemplos de tejidos y sus valores Hounsfield correspondientes.

Universalmente se ha adoptado la escala Hounsfield, la cual asigna el valor cero al agua y el -1000 al aire. En la Tabla 1.2 se muestran algunos valores Hounsfield correspondientes a ciertos tejidos.

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Una gran ventaja que ofrece el tomógrafo computado para la visualización de la imagen en pantalla es la posibilidad de seleccionar un pequeño rango de números CT para ser representados en toda la escala de grises. Esta función, llamada ventana, permite diferenciar con gran claridad estructuras que poseen una pequeña diferencia de números CT, ya que al asignar toda la escala de grises (32 o más tonos) a un estrecho rango de números CT, logra un gran contraste entre ellos.

EQUIPOS DE TOMOGRAFÍA

Todos los equipos de tomografía computada están compuestos básicamente por tres grandes módulos o bloques. Éstos son: el gantry o garganta, la computadora y la consola.

GANTRY

El gantry es el lugar físico donde es introducido el paciente para su examen. En él se encuentran el tubo de rayos X, el sistema de detección de rayos X y todo el conjunto mecánico necesario para realizar el movimiento asociado con la exploración.

El tubo de rayos X es básicamente un tubo de vacío rodeado de una cubierta de plomo con una pequeña ventana que deja salir las radiaciones al exterior. El espacio entre la funda aislante y el tubo está relleno de aceite, que actúa como disipador. El tubo de vacío (diodo) tiene un filamento en uno de los extremos [cátodo (negativo)] y un blanco metálico que puede ser fijo o móvil en el otro extremo [ánodo (positivo)].

Por el filamento del cátodo se hace circular una corriente que pone al mismo incandescente, liberando de esta forma gran cantidad de electrones que serán impulsados a gran velocidad hacia el ánodo, mediante la aplicación de una tensión muy alta entre el ánodo y el cátodo de alrededor de 120 KV.

Los electrones acelerados, que poseen una gran energía cinética, chocan contra el blanco metálico del ánodo, cediéndole toda la energía. Esta energía es transformada en un 99% en calor y un 1% en radiación X que se transmite al exterior del tubo.

El cátodo está formado por un filamento de tungsteno, arrollado en forma de espiral, similar al de una bombilla eléctrica común. Este filamento se coloca en un alojamiento en forma de copa, llamado copa ‘enfocadora’, que tiene la misión de lograr un haz de electrones de forma y tamaño adecuados y cuya dirección sea la correcta para impactar en el blanco metálico del ánodo.

El ánodo está construido generalmente de cobre y posee en su cara exterior un recubrimiento de una aleación de tungsteno, renio y molibdeno (punto de fusión por encima de los 3300ºC) en donde impactan los electrones.

Para que los rayos X emerjan por el sitio deseado, el ánodo tiene una disposición oblicua al haz incidente. Como se utiliza una alta densidad de radiación de electrones sobre el ánodo,

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con lo que su calentamiento sería excesivo, para prolongar su duración se utilizan ánodos circulares giratorios, con velocidades de giro entre 2500 y 3000 RPM.

COMPUTADORA

La computadora es un módulo que está compuesto en general por tres unidades, cuyas funciones están claramente diferenciadas. Éstas son:

1. Unidad de control del sistema (CPU). 2. Unidad de reconstrucción rápida (FRU). 3. Unidad de almacenamiento de datos e imágenes.

El control del sistema o CPU tiene a su cargo el funcionamiento total del equipo. Su configuración es similar a la de cualquier sistema microprocesador con su software y hardware asociados.

La unidad de reconstrucción rápida o FRU es la encargada de realizar los procedimientos necesarios para la reconstrucción de la imagen a partir de los datos recolectados por el sistema de detección.

El sistema de almacenamiento de datos e imágenes está generalmente compuesto por uno o más discos en donde se realiza el almacenamiento no sólo de las imágenes reconstruidas y de los datos primarios, sino también del software de aplicación del tomógrafo.

CONSOLA

La consola es el módulo donde se encuentra el teclado para controlar la operación del equipo, el monitor (donde el operador observa las imágenes) y, en algunos casos, la unidad de Despliegue encargada de la conversión de la imagen digital almacenada en el disco de la computadora en una señal de vídeo capaz de ser visualizada en el monitor. En los modelos más modernos de tomógrafos computados, la unidad de Despliegue está incorporada en la computadora, en lugar de formar parte de la consola [18].

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RESONANCIA MAGNÉTICA.

La resonancia magnética (MR o MRI) permite visualizar las estructuras internas del cuerpo. Se basa en las diferencias de contraste que producen los espacios vecinos a los núcleos atómicos ante campos magnéticos muy intensos (hasta 50,000 veces mayores que el campo magnético terrestre).

Se describen los principios de los que se valen los escáneres de imágenes por resonancia magnética. Además de esto, la resonancia magnética permite el análisis químico de muestras y otras aplicaciones aún en investigación.

Las imágenes construidas por MR ofrecen información anatómica similar a la tomografía computada (CT) y además permiten distinguir de un modo más fino entre tejido sano y enfermo. Para obtener una imagen por MR se necesitan minutos, en contraposición con los segundos que lleva la CT. A pesar de esta desventaja, a continuación se verá que las ventajas son mucho mayores.

VENTAJAS DE LA MR.

Permite obtener imágenes transversales y longitudinales del cuerpo humano. Con la CT se pueden producir estrías que dificultan la interpretación cuando hay una imagen muy densa (como la cresta occipital), mientras que con la MR no se producen estas estrías porque la computadora promedia los datos.

La imagen es similar a la de la CT, pero tiene más finura en detalle. Obtiene cortes en forma directa en cualquier dirección, mientras que en la CT se

obtienen, pero por reconstrucción de la computadora. Tiene mayor precisión que la CT a pesar de que el poder de resolución espacial es

muy inferior al de la CT: 1.5-2 mm en la RNM, frente a 1mm de la CT. Pero la MR nos da la composición del organismo y la ubicación de los átomos.

Permite observar los vasos sanguíneos sin necesidad de usar métodos de contraste, lo cual es importante a nivel del cuello. Esto ocurre cuando los vasos son perpendiculares al plano estudiado.

No utiliza radiaciones ionizantes, mientras que la CT se basa en los rayos X. No obstante, se desconocen los efectos a largo plazo sobre el organismo que pudieran provocar los campos magnéticos tan intensos.

La radiación electromagnética penetra estructuras óseas tales como el cráneo y la columna, y hacia el interior de la médula de los huesos sin una atenuación significativa.

El método mide la distribución de densidad del hidrógeno, el elemento químico más abundante en el cuerpo, y de ahí su utilidad en la discriminación de los tejidos.

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RESEÑA HISTÓRICA. 1938: I. I. Rabi (Premio Nobel, 1944) sugiere que la información acerca de los núcleos

atómicos podría ser obtenida estudiando su magnetismo. Esta es la base fundamental para las tecnologías de las actuales imágenes por resonancia magnética.

1946: Los físicos E. Purcell (Harvard) y F. Bloch (Stanford) descubren la resonancia magnética (Premio Nóbel, 1952).

70’s: P. Lauterbur y otros aplican el principio de resonancia nuclear magnética para la creación de imágenes de estructuras internas del cuerpo.

1980-1990: Las imágenes por resonancia magnética evolucionan rápidamente, haciéndose conocidas como MRI (Magnetic Resonance Imaging). Los electroimanes superconductores, las rápidas computadoras, y los nuevos detectores, todos desarrollados independientemente, son utilizados en MRI, obteniéndose imágenes de mayor calidad en menor tiempo. Se desarrolla la MRI funcional, capaz de mostrar al cerebro en acción, identificándose los centros de actividad cerebral y las anomalías (como la epilepsia).

Futuro: Los avances en resonancia magnética podrían permitir observar directamente la acción química de los medicamentos sobre el cuerpo (R. Ernst, Premio Nóbel, 1991).

BASES FÍSICAS.

Los átomos consisten de tres partículas elementales: los protones (carga positiva), los neutrones (sin carga) y los electrones (carga negativa).

El núcleo de un átomo está formado por protones y neutrones, mientras que los electrones se ubican alrededor del núcleo. Las propiedades de los átomos dependen del número de estas partículas. Para clasificar los elementos, las propiedades más comúnmente utilizadas son el número atómico y el peso atómico. El número atómico es el número de protones en el núcleo. El peso atómico es la suma del número de protones y de neutrones. Los átomos que tienen el mismo número atómico y diferentes pesos atómicos son llamados isótopos.

Una tercera propiedad del núcleo es su espín, denotado por la letra I (Figura 1.12). Existe un número limitado de valores de I que se pueden encontrar en la naturaleza. Es decir, I es un valor cuantizado a ciertos valores discretos. Dichos valores dependen del número atómico y del peso atómico de cada núcleo. Existen tres grupos de valores para I:

I = 0 (sin espín). Un núcleo no tendrá espín si posee un peso atómico par y un número atómico par. Estos núcleos no interactuarán con campos magnéticos externos y no pueden ser estudiados usando resonancia magnética.

I = 1, 2, 3, ... (espín entero). Un núcleo tendrá un valor entero de espín si posee un peso atómico par y un número atómico impar.

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I = 1/2, 3/2, 5/2, ... (espín fraccional). Un núcleo tendrá un valor fraccional de espín (con denominador siempre 2) si posee un peso atómico impar.

El núcleo del hidrógeno ¹H (llamado protón) es una elección natural para utilizar las técnicas de resonancia magnética en el cuerpo humano, ya que tiene un espín igual a 1/2 y es el isótopo de hidrógeno más abundante, contenido en el agua y las grasas de nuestro organismo.

Figura 1.12. Espín de un protón

Las técnicas de imágenes por resonancia magnética normalmente visualizan los núcleos de hidrógeno de los átomos que componen las moléculas orgánicas. Cualquier núcleo con espín distinto de cero puede ser visto como un vector, teniendo un eje de rotación con una magnitud y una orientación definidas. Al rotar, el núcleo con carga positiva produce un campo magnético orientado en la dirección de su eje de rotación.

La orientación del vector del espín nuclear y el cómo cambia debido a las manipulaciones externas determinan la base microscópica de las señales de resonancia magnética.

Consideremos un volumen arbitrario de tejido, conteniendo protones, ubicado fuera de un campo magnético. Cada protón tiene un vector espín de igual magnitud. Sin embargo, los vectores espín de todos los protones dentro del tejido se encuentran orientados al azar en todas las direcciones. Si se realiza la suma de todos los vectores, la resultante sería cero. Es decir, en el tejido no existe magnetización neta. Matemáticamente, M=0.

Si ahora se coloca el tejido en un campo magnético B0, la interacción de éste con los núcleos móviles con carga positiva hará que cada protón empiece a rotar con un movimiento de precesión. Los protones se inclinarán suavemente respecto de la línea de acción de B0, pero el eje de rotación será paralelo a B0 (observar la Figura 1.13). La frecuencia de precesión (w0) está dada por la ecuación de Larmor:

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Figura 1.13. En este gráfico la curva punteada azul indica el movimiento de precesión del núcleo a la velocidad angular w0. El campo magnético B0, paralelo al eje Z, está indicado por la línea verde. Además, la curva amarilla muestra que el núcleo sigue rotando alrededor de su vector espín.

Como se puede observar, las coordenadas X y Y varían con el tiempo mientras el protón precesa. En cambio, la coordenada Z permanece constante.

Si ahora se realiza la suma vectorial sobre todos los átomos del tejido (con la presencia del campo magnético B0) los resultados serán diferentes que para el caso anterior (fuera del campo magnético).

Las componentes X y Y de los vectores espín de cada átomo, en un tiempo dado, se encontrarán aleatoriamente distribuidas. Por lo tanto no habrá magnetización neta en las direcciones X y Y.

Sin embargo, en la dirección paralela al campo magnético, el resultado será distinto. Debido a que la orientación del eje de precesión de los núcleos es constante, habrá una cupla entre el protón y B0 que se conoce como interacción de Zeeman. Esta cupla causa una diferencia de energía entre los núcleos alineados paralelos a B0 y aquellos núcleos alineados en la posición antiparalela a B0. Esta diferencia de energía ∆E es proporcional a B0.

Figura 1.14. Vista microscópica de los núcleos de los átomos del tejido ante la presencia de un campo magnético B0.

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Como la orientación paralela a B0 es de más baja energía, habrá más núcleos en esta orientación que en la antiparalela (de más alta energía). Ver Figura 1.14.

La desigualdad de núcleos entre las posiciones paralela y antiparalela se traduce en una magnetización neta en el tejido, con un valor M. La orientación de esta magnetización es la misma que B0 y será constante con respecto al tiempo (siempre que B0 permanezca también constante).

Esta configuración con M alineado paralelo al campo magnético es la configuración de equilibrio de los núcleos. Es la configuración de mínima energía, a la que los núcleos retornarán naturalmente después de cualquier perturbación (como una absorción de energía). Figura 1.15.

Esta magnetización M es la fuente de señal para todos los experimentos de resonancia magnética. Consecuentemente, cuanto mayor sea B0, mayor será M, y por lo tanto, mayor será también la señal de resonancia magnética.

Figura 1.15. Vista macroscópica del tejido con la magnetización neta resultante. PRINCIPIOS DE LAS IMÁGENES POR RESONANCIA MAGNÉTICA.

En la resonancia magnética, la frecuencia a la que los protones (que son los núcleos utilizados en MRI) absorben y re-emiten está determinada por la magnitud del campo magnético al que están sometidos. En las imágenes por resonancia magnética, se utilizan campos magnéticos con gradientes lineales para relacionar distintas frecuencias con diferentes regiones del espacio.

Los gradientes consisten en pequeñas perturbaciones (menores al 1%) producidas al campo magnético principal. Estos gradientes se aplican por cortos períodos de tiempo y son conocidos como pulsos de gradiente. En imágenes se utilizan tres gradientes, uno para la dirección X, otro para la Y y otro para la Z.

Ante la presencia de campos gradiente, la ecuación de Larmor se generaliza de la siguiente manera:

wi = γ . (B0 + G x ri)

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donde wi es la frecuencia del protón en la posición ri y G es un vector que representa la amplitud del gradiente y su dirección. Usualmente G se expresa en miliTesla por metro.

La ecuación anterior expresa que, ante la presencia de un campo gradiente, cada protón resonará a una frecuencia única que dependerá de su posición exacta dentro del campo.

Figura 1.16. Imágenes sagitales de la cabeza obtenidas mediante resonancia magnética.

La imagen de resonancia magnética es un mapa de las frecuencias de los protones generadas por un campo magnético distinto para cada punto de la imagen. La intensidad del elemento de la imagen, o pixel, es proporcional al número de protones contenidos dentro de un volumen elemental, o voxel. En la Figura 1.16 pueden observarse imágenes sagitales de la cabeza obtenidas mediante resonancia magnética.

EQUIPOS DE MRI.

Debido a que existe un gran número de sistemas de resonancia magnética comercialmente disponibles, hay una amplia variedad de características que pueden estar en un scanner MRI. Muchas de esas características están relacionadas con el software operativo provisto por el fabricante, pero ciertos componentes de hardware son comunes a todos los sistemas.

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COMPUTADORAS.

Cada sistema MRI tiene un mínimo de dos computadoras. La computadora principal ejecuta el software de interfase con el usuario. Este programa habilita al operador para controlar todas las funciones del scanner. Se pueden seleccionar o modificar parámetros, visualizar o guardar las imágenes de los pacientes en distintos medios, y realizar procesos posteriores sobre las imágenes.

Se utiliza un disco duro para guardar temporalmente las imágenes de los pacientes. Para el archivado final se utilizan CD-ROMs, discos ópticos o cintas magnéticas, entre otros. Además, hay una computadora dedicada para realizar la transformada bidimensional de Fourier de los datos detectados. Esta computadora es muy poderosa en lo que respecta a cálculos y posee varios microprocesadores.

SISTEMA MAGNÉTICO.

El imán es el componente básico de un sistema de imágenes por resonancia magnética. Existen imanes de distintas intensidades. Estas intensidades se miden en Tesla o Gauss (1 tesla = 10000 gauss).

Imanes de campo magnético bajo: Campos menores a 0.5 T. Usualmente son imanes permanentes o electroimanes. Los imanes permanentes tienen un costo de mantenimiento mínimo debido a que el campo siempre está presente. Los electroimanes se realizan con bobinas de cobre de diversas formas. En este caso, el campo magnético estará presente mientras fluya corriente eléctrica por la bobina.

Imanes de campo magnético medio: Campos mayores a 0.5 T y menores a 1 T. Imanes de campo magnético alto: Campos mayores a 1 T. Tanto éstos como los

imanes de campo magnético medio están confeccionados con solenoides superconductores de una aleación de niobio-titanio inmersa en helio líquido. Esta aleación no opone resistencia al flujo de corriente eléctrica cuando se encuentra a temperaturas por debajo de 20 K. El crióstato de los imanes superconductores, que contiene el helio líquido, a veces posee el diseño de un vaso Dewar (como los termos) doble, con un receptáculo de nitrógeno líquido rodeando el contenedor de helio. Esto se hace para minimizar las pérdidas de helio por evaporación.

La consideración primaria en lo que respecta a la calidad del imán es la homogeneidad o uniformidad de su campo magnético, usualmente medida en ppm relativas al campo principal a una cierta distancia.

La mayoría de los equipos de MRI utilizan un sistema conocido como shim coil para compensar las distorsiones del campo magnético debidas a imperfecciones en la fabricación o problemas locales (como columnas de acero cercanas, disposiciones asimétricas de metales). Para corregir estas distorsiones del campo magnético se utilizan elementos pasivos (placas metálicas) y activos (bobinas por las que circulan corrientes eléctricas).

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SISTEMA DE GRADIENTE DE CAMPO MAGNÉTICO.

El sistema transmisor de RF es responsable de la generación y transmisión de la energía de radiofrecuencia utilizada para excitar los protones. El transmisor de RF contiene cuatro componentes principales:

Sintetizador de frecuencia Envolvente digital de RF Amplificador de potencia Antena

• Sintetizador de frecuencia.

La señal de RF que es irradiada hacia el paciente consiste de dos partes: una frecuencia central o portadora y una envolvente discreta (función que contiene un rango de frecuencias). El sintetizador de frecuencia produce la portadora, cuya frecuencia se calcula a partir de la ecuación de Larmor generalizada. Esta señal es mezclada con la envolvente de RF previamente a la amplificación.

• Envolvente digital de RF.

La señal de RF que es irradiada hacia el paciente consiste de dos partes: una frecuencia central o portadora y una envolvente discreta (función que contiene un rango de frecuencias). El sintetizador de frecuencia produce la portadora, cuya frecuencia se calcula a partir de la ecuación de Larmor generalizada. Esta señal es mezclada con la envolvente de RF previamente a la amplificación.

• Amplificador de potencia.

El amplificador de RF de potencia es responsable de la producción de la energía que excitará los protones. Los amplificadores utilizados en equipos de MRI pueden ser de estado sólido o valvulares, con potencias típicas de 10 KW.

La cantidad de potencia requerida para rotar los protones desde su posición de equilibrio depende de la intensidad del campo magnético principal, de la eficiencia de transmisión de la antena, de la duración del pulso emitido y del ángulo de excitación seleccionado

• Antena

Todos los equipos de medición por resonancia magnética requieren una antena (bobina) transmisora para irradiar las señales de RF. La mayoría de los sistemas de resonancia magnética utilizan una antena con forma de silla de montar. Este diseño sirve para dos propósitos: Producir una penetración uniforme de las señales de RF y generar un campo magnético (B1) perpendicular al campo principal (B0).

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SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS.

El sistema de adquisición de datos es el encargado de medir las señales provenientes de los protones y de digitalizarlas para su procesamiento posterior. Todos los sistemas de MRI utilizan una bobina receptora para detectar los voltajes inducidos por los protones luego del pulso de RF.

La forma y tamaño exactos de las bobinas receptoras dependen del fabricante, pero su campo de recepción efectivo debe ser perpendicular al campo magnético principal (B0).

Para estudios de grandes volúmenes de tejido (como en imágenes del cuerpo o la cabeza), la bobina transmisora normalmente sirve también como receptora. Para estudios de pequeños volúmenes de tejido se utilizan bobinas receptoras de superficie. éstas tienen alta sensibilidad pero baja penetración.

Nuevos tipos de bobinas, conocidas como matrices de antenas en fase utilizan dos o más pequeñas bobinas de superficie para cubrir grandes áreas.

Las señales producidas por los protones son usualmente del orden de los nV ó µV (en amplitud) y de los MHz (en frecuencia). Para procesar estas señales se necesita amplificación, la cual se realiza usualmente en varias etapas.

Para evitar la contaminación de las señales de resonancia magnética con ruidos externos, los scanners MRI se encuentran normalmente rodeados de un escudo de cobre o de acero inoxidable conocido como jaula de Faraday [18].

1.2 LA INFORMÁTICA EN IMAGENOLOGÍA MÉDICA. MOTIVACIÓN. Desde los primeros usos de las imágenes médicas, se hizo evidente que la información contenida en ellas contribuye significativamente a la toma de decisiones en el diagnóstico y tratamiento de los problemas médicos. Las imágenes y su interpretación son partes integrales de los expedientes de cada paciente. El efecto de la inclusión de imágenes en el contexto informático es diferente para los diversos departamentos. Algunas de las especialidades clínicas que producen y utilizan imágenes médicas, de entre las múltiples modalidades (empleando luz y/o radiación ionizante), son las de imagenología [p. ejemplo, placas ordinarias, tomografía computarizada, imagenología por resonancia magnética (MRI), ultrasonido, imagenología por radioisótopos], oftalmología, cardiología (p.ej. angiografía), dermatología, dental y patología.

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Desde la década de los 70’s se ha gestado el desarrollo de archivos electrónicos o registros de pacientes basados en computadoras (CPR computer-based patient record). Los atributos deseables de un CPR incluyen, ligas con otros registros para establecer archivos clínicos a través del tiempo; ligas con bases de datos bibliográficos, de literatura y conocimiento para referencia; así como su inclusión a comunidades médicas para su discusión en la toma de decisiones. Para que las imágenes médicas formen parte de estos archivos clínicos en bases de datos deben tenerse en forma digital y es esencial, que se disponga de capacidad para la recuperación y despliegue de estas en forma confiable, rápida y precisa y que existan herramientas disponibles para la medición y comparación de las imágenes. METAS. Áreas aplicables. Las capacidades mencionadas anteriormente deben ser ofrecidas por cualquier sistema informático. Su conveniencia concierne a todas las ligas posibles en la cadena. De este modo es necesario establecer metas para el desempeño en cada una de las diversas áreas, incluyendo la adquisición de imágenes―precisión (i.e., resolución en espacio e intensidad, escala de grises o color, ruido y distorsión) y velocidad; transmisión de imágenes, almacenamiento y recuperación―razón y tipo de compresión [con pérdida de datos (irreversible), o sin pérdida de datos (reversible) tomando las medidas respecto al efecto en el diagnóstico], velocidad y ancho de banda (efecto sobre el tiempo de recuperación de un estudio en el peor de los casos), confiabilidad (ej., el efecto de falla en uno o múltiples discos), capacidad (efecto sobre el tiempo de recuperación como función de la fecha en la que se realizó el estudio), compatibilidad del formato (efecto sobre la capacidad para el intercambio de datos entre equipos de imagenología y estaciones de trabajo). Otras áreas para propósitos de desempeño incluyen el despliegue de imágenes―precisión (tamaño y forma del píxel, establecer qué tan planas son las pantallas, número de valores posible en escala de grises por píxel), brillo y número de imágenes a ser observadas simultáneamente, y en qué tamaños, y software―interfaz de usuario (efecto sobre la facilidad de uso: navegación entre imágenes en un estudio; manipulación de imágenes, individualmente y por separado), estructura de la base de datos (efecto sobre los tipos de consulta y tiempos de respuesta), ligas con otros sistemas de información [p.e., hospitalario (HIS) y radiológico (RIS)] (efecto sobre la precisión del diagnóstico y tratamiento), procesamiento de imágenes: realce, anotaciones y comparación, fusión de imágenes, extracción de partes relevantes, clasificación (efecto sobre el diagnóstico y planeación del tratamiento), y visualización de imágenes (representaciones en interactivas y dinámicas en 2-, 3- y 4-D de secuencias de imágenes y múltiples modalidades entre las que destacan la navegación virtual).

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Aplicaciones de interés. Se deben definir metas con respecto a las aplicaciones de interés, cada una de las cuales tiene sus propias consideraciones específicas. • Diagnóstico. Las ligas con otras partes del archivo clínico deben ser rápidas y fáciles de establecer desde cualquier punto en el sistema; un componente vital es una recuperación rápida de las imágenes de los estudios recientes de un paciente desde el archivo. Los casos relacionados (para uso p. e., en enseñanza o consulta) se pueden encontrar disponibles desde una red grande (nacional o regional), y las herramientas de procesamiento de imágenes deben encontrarse disponibles para el realce o mejoramiento e identificación de partes relevantes, para clasificación (ej., identificación de tejido en ultrasonido, caracterización del tipo de plaqueta en las imágenes de los vasos en Resonancia Magnética), y para anotaciones y comparaciones cuantitativas (ej., en fusión de imágenes: combinación de información de diversas fuentes). Figura 1.17. • Teleconsulta. La recuperación y transmisión de imágenes de un sitio a otro permite a médicos quienes se encuentran geográficamente separados, discutir una imagen dada que se les presenta en forma simultánea. Esto permite a los expertos especializados―que de otra forma no podrían estar disponibles― dirigir o ser una referencia para casos difíciles o poco usuales. Para proporcionar un máximo beneficio, el sistema debería ofrecer audio y video en tiempo real, y un dispositivo para señalar (ej., un mouse) con un cursor de pantalla único, para cada usuario. La velocidad y la facilidad de uso son características importantes de un sistema de consulta. • Planeación para el tratamiento. La terapia de radiación es un ejemplo de modalidad que requiere un desplegado preciso e interacción con las imágenes. El objetivo es utilizar la imagen para definir, en tres dimensiones, la locación y orientación de haces para liberar la suficiente energía como para que un tumor desparezca, afectando en forma limitada al tejido saludable adyacente. Se requiere suministrar una imagen en 3-D, sobre la cual son super-impuestos los haces y el estimado de dosis entregada a las diversas regiones del tejido. Claramente, la interfaz de usuario, y el procesamiento de la imagen junto con las herramientas de visualización son de capital importancia (como lo es la disponibilidad de hardware con gran capacidad de procesamiento). • Investigación y enseñanza. Las bases de datos y las capacidades de almacenamiento de un sistema informático son los tópicos de mayor interés en estos ámbitos, así será deseable encontrar imágenes con ciertas características, aunque no del todo bien definidas. Por tanto son importantes el método de construcción de la base y la habilidad del software para el contenido de una imagen. Es necesaria la capacidad más reciente puesto que es imposible predecir todas las

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necesidades a futuro, y la información de cabecera forzosamente tendrá que ser incompleta. Las anotaciones y mediciones de imágenes también podrán ser utilizada para propósitos pedagógicos y de investigación.

Figura 1.17. La fusión de técnicas de imagenología es útil en el diagnóstico y la planeación de tratamientos.

Aquí se observa la fusión de una imagen de resonancia magnética (imagen superior izquierda) con una obtenida mediante PET (imagen superior derecha) para obtener la imagen combinada (imagen inferior).

PUNTOS A DISCUSIÓN. Ahora se presentan algunos de los puntos a discutir que deben ser aplicados por cualquier sistema informático pensado para el uso con imágenes. • Compresión. La compresión es deseable porque reduce la capacidad de archivo y permite una transmisión de imágenes entre usuarios y entre archivo y usuarios más rápida. [La Tabla 1.3 lista el tamaño típico de los estudios en Gigabytes (GB) y volúmenes para un hospital universitario que realiza 150,000 estudios por año.] Las técnicas de compresión reversibles o sin pérdida (permitiendo una perfecta recreación de la imagen original) típicamente producen razones de compresión máxima de 2.5:1 hasta 3:1 sobre las imágenes

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radiológicas. Y aunque algunos usuarios reportan que puede ser utilizada una razón de compresión irreversible (o con pérdida de datos) de 10:1 para el diagnóstico en el caso de radiografía computarizada, en la mayoría de los casos las imágenes recién adquiridas son diagnosticadas utilizando únicamente compresión reversible. La preservación de la información diagnóstica es el primer requerimiento, y para el caso de compresión irreversible no existe una medida general que pueda ser aplicada a la imagen (imperfecta) recreada para asegurar su valor diagnóstico. Esto debe ser evaluado por un proceso complejo. El resultado es la elección entre la compresión irreversible y reversible, y cuál tipo y razón de compresión debe ser utilizado. Modalidad de Imagenología

Número de píxeles Y Bytes por píxel

MB por Imagen

Tamaño de Estudio

Promedio, MB por Paciente

Radiografías convencionales 2048, 2 8 16 Tomografía computada (por corte) 512, 2 0.5 22 Medicina nuclear 35-512, 2 0.002-0.5 4 Ultrasonido 512, 1 0.25 7 MRI (por corte) 256, 2 0.125 13 Mamografía 4096, 2 32 150 Especiales (neuro y visceral) 1024, 2 2 19 (V), 120 (N) Fluoroscopía 1024, 1-2048, 2 1-8 57

Tabla 1.3. Tamaño de estudio típico.

• Resolución. Sin importar el método de adquisición o digitalización de imágenes (mediante escáneres láser o digitalizadores hasta los sistemas de radiografía digital directa), estas deben tener una resolución en el espacio y en escala de grises que permitan un diagnóstico confiable. El tema a discutir es la resolución tanto en espacio como en niveles de grises o colores del equipo de adquisición y despliegue y el efecto sobre la realización del diagnóstico. Adicionalmente, debe ser considerada la resolución en tiempo para los sistemas que adquieren secuencias de imágenes. • Lectura de las imágenes. El personal médico está acostumbrado a la lectura de imágenes médicas sobre películas (negativos) y sobre impresiones en blanco y negro, y color. La transición a la escala de grises de un monitor de tubo de rayos catódicos ha sido evaluada en numerosos estudios de radiología. Estos indican que los requerimientos varían desde un monitor de 19 pulgadas de 2048 por 2560 píxeles (algunas veces llamados “2K”) hasta un monitor de 20 pulgadas de 1024 por 1280 píxeles (“1K”). Los requerimientos actuales dependerán de si el despliegue es utilizado para una variedad de tipos de imagen, o solo para una. Las imágenes fuente de relativa baja resolución (ej., medicina nuclear, ultrasonido, MR) puede ser visualizad en forma efectiva e individualmente en monitores de 1K. (los estudios, de cualquier forma, comúnmente visualizados sobre películas en un conjunto de 6-15

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imágenes, requerirían resoluciones mayores.) Las mamografías deberían ser visualizadas ya sea a resoluciones reducidas o examinadas con todo el conjunto de datos completos y desplegar secciones sobre un monitor 2K. La luminancia del monitor es otra importante consideración. Un monitor típico puede proporcionar 206 candelas/m2 cuando nuevo, pero esto puede declinar hasta 52 cd/m2 después de 6 meses. Los negatoscopios convencionales, mantienen de 500 a 700 cd/m2, lo cual complica la comparación de ambos métodos. El ajuste de del valor de luminancia central del monitor y el rango dinámico usualmente hacen posible la visualización de regiones más oscuras de la imagen. Los avances recientes en la tecnología de impresoras ha hecho posible imprimir imágenes en escala de grises y en color sobre papel a una resolución de 300 puntos por pulgada, con lo cual se tiene un medio costo-efectivo de obtener copias tangibles de las imágenes. ESTADO DEL ARTE. • Estándares para la Transmisión de Imágenes. El estándar DICOM 3.0 (Digital Imaging and Communications in Medicine: Comunicación Digital de Imagneología en Medicina) es el resultado de la colaboración entre la NEMA (National Electrical Manufacturer’s Association: Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos) y el ACR (American College of Radiology: Colegio Americano de Radiología.). El estándar describe un modo para dar formato e intercambiar imágenes e información asociada y aplica a la operación de la interfaz la cual es usada para transmitir datos desde y hacia un dispositivo de imágenes. El estándar también provee lo necesario para dar formato a los datos para transmisión y para conexión en red con otros dispositivos; soporta el protocolo ISO/OSI y el TCP/IP. Aunque DICOM aún no ha alcanzado el estatus de estándar internacional, es ya el estándar de facto para la mayoría de los fabricantes y es utilizado en diversas instalaciones de PACS. • Compresión. Las técnicas de compresión reversibles (p.ej., ‘run-length’ o Huffman) típicamente producen razones de compresión máxima de 2.5:1 a 3:1 sobre las imágenes radiológicas. Se pueden lograr valores más altos con una variedad de técnicas irreversibles (p.ej., una modificación del estándar creado por la Agrupación del Grupo de Expertos Fotográficos [JPEG: Joint Photographic Expert Group] produce una razón de alrededor de 10:1), pero es esencial encontrar la correspondencia entre la técnica y razón con la modalidad y el uso pensado. Las investigaciones recientes sobre la compresión de imágenes han sido estimuladas por las aplicaciones médicas, y las nuevas técnicas basadas en ondas incluyen la transformada de Gabor y los fractales. Además de la compresión de cuadros o imágenes, existe lugar para la compresión de secuencias de imágenes para compresión inter-cuadros. Los métodos predictivos de diversos órdenes son útiles para compresiones píxel a píxel conforme progresa la

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secuencia; otras propuestas utilizan las vecindades (típicamente en 3-D) para predecir el valor de un píxel adyacente. • Tecnologías de almacenamiento. Los requerimientos de capacidad y velocidad de almacenamiento de archivos dependen de los usuarios a los que será dirigida: almacenamiento de imágenes para pacientes recientes, por ejemplo, podrían requerir de 50-100 GB, y la velocidad o razón de transferencia desde 0.3 (promedio) hasta 4 MB/s (pico) para asegurar que los radiólogos puedan recibir imágenes de alta resolución en un lapso de 2 s. Estos requerimientos se incrementarán con el número esperado de usuarios simultáneos, y decrementarán con el uso de compresión. Un período de 7 años para el almacenamiento de imágenes podría implicar una necesidad de capacidad a largo plazo (sin compresión) de aproximadamente 16 TB. La razón de transferencia requerida podría ser considerablemente más baja que para los pacientes recientes. Las tecnologías de almacenamiento incluyen discos ópticos en cambiadores (‘jukeboxes’); discos óptico-magnéticos; cintas de alta velocidad (con razones de transferencia de hasta 32 MB/s) teniendo capacidades de almacenamiento de hasta 27 TB y superiores; discos de transferencia en paralelo; y arreglos redundantes de discos (RAIDs). Las capacidades, tiempos de acceso, y razones de transferencia para los diversos tamaños de bloques de datos difieren de acuerdo a la tecnología, como también la confiabilidad y habilidad para recuperarse de la falla de una sola unidad. Se debe buscar una relación costo-efectividad que dependerá de los requerimientos del usuario. • Bases de datos y Estructuras. Las bases de datos para imágenes médicas son necesarias para proporcionar un pronto acceso a los pacientes recientes y los estudios previos. Las ‘bibliotecas’ de películas radiográficas existentes están habilitados para recuperar únicamente aquellas imágenes que no han sido revisados, y las placas mal archivadas se encuentran esencialmente no disponibles hasta que son descubiertas y archivadas correctamente. La imagenología y el almacenamiento digitales pueden asegurar que las imágenes se encuentren disponibles en cualquier momento y en forma simultánea conforme en tantas locaciones como sea necesario. La velocidad es importante, y el concepto de pre-búsqueda (prefetching) es una aplicación para hacer más rápidas las recuperaciones. En una implementación, el sistema de archivo es ligado al sistema de información radiológica así de que tan pronto como es detectado el arribo de un paciente, es iniciada una recuperación que colecta el historial de imágenes, información demográfica del paciente y otros informes importantes. Estos datos son distribuidos posteriormente a la estación de trabajo en uso por el personal médico que atiende a este paciente. Este sistema utiliza un servidor de archivos, una biblioteca de discos ópticos, un sistema de base de datos, y una red de comunicación. Claramente, el historial clínico con los exámenes practicados pueden ayudar al diagnóstico del examen actual: huesos rotos siendo examinados para ver su evolución, por ejemplo, tendrán imágenes tomadas de la fractura, mientras que los estudios toráxicos de nódulos en los

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pulmones tendrán perspectivas anteriores disponibles para evaluar los cambios. El mecanismo de pre-búsqueda es manejado por software, basado en una tabla de estimación compuesta del tipo de examen o modalidad, categoría de la enfermedad, sección radiológica y médico de referencia. Por otra parte, los estudios de este tipo de aplicación o concepto indican que un estimado de 70% de los exámenes pueden ser traídos del archivo durante la noche. Se ha tratado con varias estrategias para limitar el alcance de las búsquedas: detener a un cierto número de exámenes, o traer exámenes hasta una cierta fecha. Pueden ser utilizadas estrategias más complejas para reducir además el número de imágenes recuperadas. Las bases de datos médicas son heterogéneas. Los enlaces o ligas varían entre sí dependiendo de las circunstancias; la especificación del tiempo varía con la configuración y el propósito; las imágenes poseen propiedades intrínsecas que podrían no estar resumidas en el reporte del radiólogo; las imágenes pueden ser vistas como un solo objeto en el tiempo o como un conjunto de objetos en un momento dado. Muchas estructuras de bases de datos estándar no soportan las interrelaciones actuales. Pueden ser requeridas técnicas híbridas. La recuperación de imágenes basadas en conocimiento esta siendo utilizada para predecir las imágenes que requerirá un radiólogo relacionadas para revisión en un caso clínico dado. Las arquitecturas distribuidas y orientadas a objetos ofrecen ventajas en el desempeño y la facilidad de expansión. Los datos pertenecientes a imágenes adolecen, no menos que otros registros médicos, de que existen una variedad de formas en las cuales puede ser expresado un concepto en las diversas fuentes de información y por los usuarios en sí. Esta variedad crea barreras entre la información y sus potenciales usuarios. Una propuesta para vencer estas barreras es el Sistema de Lenguaje Médico unificado (ULMS Unified Medical Language System) siendo desarrollado con apoyo de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos (NLM National Library of Medicine). Las dos categorías de los componentes del ULMS son las fuentes de conocimiento o bases de datos y las partes funcionales o componentes. Se espera que sean necesarias al menos tres nuevas fuentes de conocimientos para una completa funcionalidad del ULMS: (1) una unificación que represente términos y conceptos presentes en una variedad de vocabularios y clasificaciones biomédicas; (2) una red semántica identificando la utilidad y relaciones permisibles entre las categorías generales de los tipos de semántica (p.ej., “dispositivos médicos”, “síntomas del síndrome”); y (3) un mapa de las fuentes de información describiendo las fuentes de información disponibles y conteniendo las ligas necesarias para soportar una conexión automática a éstas. EL ULMS podría parecer útil para los datos de imágenes también como de los registros en texto. Podría permitir enlaces con bases de datos externas, recuperación de datos del paciente, y la estructuración de registros de pacientes para facilitar la recuperación de imágenes.

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PERSPECTIVAS. El futuro de la informática en la imagenología tendrá muchas direcciones. Muchas de ellas se encuentran descritas brevemente a continuación. Ninguna lista puede estar completa, puesto que conforme los usuarios obtengan experiencia con estos sistemas, serán identificadas nuevas áreas de investigación y aplicaciones. Los esfuerzos actuales para crear grandes “supercarreteras” de información están proveyendo la infraestructura a través de la cual las búsquedas, recuperaciones y comparaciones descritas con anterioridad pueden ser logradas. Los investigadores, consultores, y estudiantes tendrán acceso a bases de datos extremadamente grandes. La utilidad de estas bases de datos dependerá forzosamente de la potencia y conveniencia del software asociado. La extracción de facciones o delineamientos de las imágenes es probable que se conviertan en una rutina conforme los grandes conjuntos de imágenes se encuentren disponibles. El objetivo es identificar facciones que sean invariantes con los cambios; los cambios pueden ser ya sea intrínsecos (p.ej., variaciones en escala, en orientación, y entre individuos) o extrínsecos (ruido, no linealidades, dispersión). Áreas, formas, texturas, momentos, descriptores de histogramas, y otras mediciones en ocasiones son utilizadas como facciones o delineamientos, y su extracción automática hará que la caracterización de la imágenes sea confiable y repetible. Una vez que la extracción de la facción está disponible, se hace posible la consideración de ayuda en el diagnóstico. Grandes conjuntos de imágenes de clases conocidas producen funciones de densidad probabilística de las facciones. El conocimiento de estas densidades, permite que sean utilizadas diversas clases de procedimientos de decisión estadísticas y que sean estimadas probabilidades de error de las decisiones. Los procedimientos por tanto puede ayudar a la evaluación del médico al proporcionarle, por ejemplo, una lista de posibles diagnósticos, jerarquizados por su probabilidad. La lista podría ser modificada conforme sean agregados datos clínicos no imagenológicos. La recuperación de imágenes archivadas hoy día está basada en la disponibilidad de un descriptor único (nombre, número) de un paciente, posiblemente aumentado por una fecha o un diagnóstico. Se está trabajando para que el rango de descriptores sea mayor e incluya información anatómica, patológica entre otras, ninguna o todas de las cuales sean utilizadas para definir y refinar la búsqueda. En última instancia, tales búsquedas se encuentran limitadas por los descriptores aplicados a las imágenes al tiempo de archivarlas. Los usuarios futuros, no obstante, pudieran tener necesidades actualmente no aparentes, llevando a la necesidad de recuperaciones basadas en contenido (content-based). Las imágenes en las bases de datos podrían ser examinadas para atributos definidos al momento de la búsqueda, posiblemente mediante el uso de ejemplos, así como de órdenes explícitas. Las técnicas basadas en conocimiento prometen jugar un papel importante en esta clase de recuperaciones.

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1.3 REDES COMPUTACIONALES EN LOS SISTEMAS DE SALUD. La tecnología de las computadoras desempeña un papel prominente en los centros de atención hospitalarios en todo e mundo. La tecnología de la información está transformado gradualmente la base práctica de la medicina al proporcionar la calidad y cantidad de información utilizada por los médicos y administradores. En prácticamente todas las cínicas, hospitales y centros médicos, las computadoras son utilizadas para diversos propósitos: en sucursales, en el ámbito de departamentos auxiliares tales como laboratorio, farmacia, radiología y patología; en el contexto administrativo como en pagos, en la administración de pacientes, costos de transportación, nóminas; en propósitos clínicos y escolares tales como registros médicos electrónicos, imágenes, búsqueda de referencias médicas; y en funciones de investigación básica tales como el modelado molecular, genética y cirugía robótica. El concepto de computación distribuida se está convirtiendo rápidamente en una realidad médica, y se refiere ala colección, integración, y presentación de datos distribuidos sobre varias computadoras. El intercambio de información continúa requiere la presencia de una red, la cual incluye los componentes o niveles de software y hardware, las interconexiones de estos componentes. Los métodos y reglas de comunicación entre computadoras bien establecidos son denominados protocolos de comunicación, y una colección de niveles con capas específicos y protocolos con su implementación es llamado un estándar de comunicación. Actualmente existen diversos estándares de comunicación, propietarios y abiertos. Durante los 70s y a principios de los 80s, los recursos computacionales en los hospitales fueron dirigidos hacia a las necesidades administrativas. Las computadoras centrales (mainframes) fueron utilizadas para procesamiento de datos financieros. Aún entonces, las funciones de laboratorio comenzaron a automatizarse debido a su gran volumen e importancia hacia la comunidad clínica. El advenimiento de las computadoras personales (PCs) abrió realmente las oportunidades de automatización para los departamentos auxiliares conforme se volvieron costo-efectivos para recolectar tanto la información departamental para propósitos de facturación como la información clínica con propósitos médicos. A finales de los 80s, estos sistemas únicos se convirtieron en instalaciones inamovibles. La tecnología de redes también maduró en la parte final de los 80s. El desarrollo inicial de las redes dentro de la práctica del cuidado de la salud, no obstante, fue a lo más, fortuito a causa de los grandes capitales del costo del tendido de cables y el limitado entendimiento de los beneficios en ese entonces. Estos sistemas únicos comenzaron a necesitar datos provenientes de otros sistemas: tiene que ser enviada una sola cuenta por paciente por todos los servicios aún cuando los la farmacia y los laboratorios sean departamentos diferentes; los departamentos auxiliares quieren utilizar la misma información demográfica que fue introducida en el sistema de administración de pacientes, y así sucesivamente. Los departamentos individuales han experimentado exitosamente con redes en la creación de soluciones locales. Esto puede ser eventualmente un problema cuando las redes comienzan a percibirse como recursos institucionales y las islas de información locales

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tienen que ser vueltas a arreglar para las grandes metas institucionales a cerca de la eficiencia y confiabilidad de las redes. 1.4 HOSPITAL MÉDICA SUR. El modelo de atención y cuidado de la salud de Médica Sur surgió en la década de los ochenta. Este proyecto fue concebido idealmente como un concepto médico de avanzada, dirigido especialmente a la integración de la asistencia, la enseñanza y la investigación biomédica. En el año de 1981 se inició la construcción de una torre de consultorios de nueve niveles sobre un predio de casi cinco mil metros cuadrados, situado en la zona de Tlalpan, al sur de la ciudad de México. El objetivo era construir un complejo médico espaciosos, funcional, rodeado de jardines y en armonía con el ambiente urbano, donde se pudiese realizar con libertad y respeto la medicina. Un espacio en que la relación médico-paciente estuviese por encima de cualquier otro interés. El proyecto inicial contempló tres etapas: primero, la construcción de consultorios médicos, cuya venta en condominio permitió pasar a la segunda etapa de creación, la de las clínicas de diagnóstico y tratamiento. Por la rentabilidad de estos servicios, se arribó a la tercera etapa de construcción hospitalaria. Médica Sur es actualmente un complejo hospitalario con 70 mil metros cuadrados de construcción, donde se ubican 514 consultorios, 138 habitaciones y 26 suites, 17 unidades médicas, 9 clínicas y varios centros de atención. 1.4.1 UNIDAD DE IMAGENOLOGÍA EN EL HOSPITAL MÉDICA SUR. En la unidad de Imagenología se realizan estudios de diagnóstico por medio de equipos de rayos X convencionales, fluororadiografía, ultrasonido, tomografía helicoidal, mastografía, ortopantomografía y angiografía. Se atienden tanto a pacientes externos como internos. Se encuentra ubicada en la Planta Baja del edificio de hospitalización. La unidad cuenta con acceso para paciente externo a través de la recepción que se encuentra en la sala de espera de la unidad para facilitar su acceso. Así mismo, tiene comunicación directa con Urgencias (para facilitar el diagnóstico oportuno si es requerido) y comunicación vertical con las áreas quirúrgicas, críticas y hospitalización con la finalidad de que los pacientes internos tengan un acceso adecuado, además de que se asegura el traslado oportuno de los pacientes del servicio a las áreas críticas o quirúrgicas en el caso de alguna eventualidad.

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La unidad de Imagenología está integrada por las siguientes áreas:

1. Sala de espera: Esta sala es la que alberga a los pacientes y sus familiares cuando van a solicitar estudios y permanecen aquí antes de que los llamen a sus estudios y cuando tienen que recoger sus resultados. En esta sala se encuentran las áreas de informes, recepción y caja, y entrega de resultados.

2. Informes y/o citas: En el área de citas se reciben las solicitudes de los pacientes

para realizarse estudios y además se puede programar la cita, se les da informes sobre los costos y la preparación que debe seguir el paciente en aquellos casos que sea requerido por la naturaleza del estudio.

3. Recepción y caja: En esta área se lleva a cabo el cobro y la facturación de los

estudios a realizar a los pacientes y cuenta con cuatro sitios para realizar dichas actividades.

4. Entrega de resultados: Sitio donde se entregan los estudios con o sin

interpretación, (dependiendo de lo solicitado por el médico) al paciente. Los estudios son almacenados por el lapso de un mes, después de la fecha de realización de los mismos.

Las Salas de diagnóstico son:

1. Ultrasonido: Se cuenta con tres salas de ultrasonido, dos de las cuales se encuentran equipadas con ultrasonidos Siemens, modelo Sonoline Elegra y la tercera con un equipo también de la marca Siemens, modelo Sonoline Versa. en donde realizan diversos tipos de exámenes, comprendidos en cuatro paquetes de aplicación: General Obstétrica/Ginecológica Vascular Urología.

A continuación se listan algunos tipos de exámenes y las estructuras que pueden ser analizadas en cada uno:

Abdominal. Al transmitir energía ultrasónica en forma transabdominal, se puede obtener información del hígado, riñones, vesícula biliar, bazo, conducto biliar común y conducto hepático común, páncreas, retroperitoneo, vasculatura abdominal; con la aplicación de Doppler Color, aorta abdominal y sus ramificaciones, vena cava, arterias y venas hepáticas, arterias y venas hepáticas.

Céfalo Neonatal. Se puede transmitir energía ultrasónica a través de la fontanela intacta y el cráneo del recién nacido para la obtención de imágenes de lo siguiente: ventrículos, masas, tejido cerebral, malformaciones arteriales/venosas, localización de la línea media; con la aplicación de Doppler Color, Círculo de Willis, arterias mayores incluyendo la arteria basilar, venas mayores.

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Partes Pequeñas. Se puede transmitir energía ultrasónica a través de las siguientes áreas de interés para la obtención de imágenes: tiroides, escroto, mama, pene.

Músculo-esquelético. Los exámenes músculo esqueléticos exploran el tejido superficial comprendido hasta los 3 cm de profundidad, tales como: superficies de los huesos, tendones, lesiones superficiales, articulaciones; con las aplicaciones Color, el flujo arterial y venoso alrededor de las articulaciones, sistema vascular cercano a las lesiones superficiales y tejido circundante.

Transcraneal. A través del hueso temporal intacto se puede transmitir ultrasonido para obtener imágenes del tejido cerebral y los vasos sanguíneos. Con la aplicación del modo Doppler Color se puede obtener información del Círculo de Willis, arterias mayores, incluyendo las arterias basilares, venas mayores y vértebras distales.

Extracraneal/Cerebrovascular. Transmitiendo energía ultrasónica a través del cuello y el área subclavicular del paciente para obtener imágenes de los siguientes vasos sanguíneos: arteria carótida común, arteria carótida interna, arteria carótida externa, arteria y vena subclavias, arteria y vena axilares, vena yugular, arteria y vena vertebrales; mediante el uso de Doppler Color se puede obtener información de estenosis, oclusiones y perfiles de flujo.

Vascular Periférico – Arterial/Venoso. Se pueden examinar las extremidades superiores e inferiores para obtener imágenes de:

Inferior: arterias y venas femorales superficiales y comunes, arteria y vena poplíteas, vena safena y segmentos venosos superficiales sural y solea.

Superior: vena innominada, arteria y vena subclavia, arteria y vena braquial, arteria y vena radial, arteria y vena cubital, arterias y venas digitales.

Digital. Los tejidos superficiales de hasta 1.5 cm de profundidad son blanco de estudios digitales para examinar dedos, lesiones de la piel, cuerpos extraños, tendones superficiales; y con la modalidad de Color, flujos arterial y venoso alrededor de las articulaciones y sistema vascular en lesiones superficiales y tejidos circundantes.

Endorectal. Al transmitir energía ultrasónica hacia la pared rectal del paciente se obtienen imágenes de: vejiga, próstata, vesículas seminales, pared rectal y uretra. Al emplear los modos Doppler y Color, se obtiene información del tejido vascular y de perfiles de flujo.

Los modos de operación de los equipos son en 2-D, color, Doppler, Potencia y M; estas modalidades pueden ser utilizadas en ciertas combinaciones. Se pueden realizar una gran cantidad de mediciones y tareas de cálculos.

2. Tomografía Helicoidal: se realizan estudios de diagnóstico mediante la

tomografía helicoidal, que permite el desarrollo de procedimientos rápidos (a esta tecnología sólo la supera en rapidez la tomografía multicortes) con una excelente calidad de imágenes y una amplia gama de aplicaciones clínicas. En algunos tipos

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de exploraciones se utiliza un medio de contraste. Entre las funciones (ligadas al equipo) con que se cuenta están: Detector Lightning UFC: El detector UFC (Ultra Fast Ceramic) permite

muestreo ultrarrápido elevando la eficiencia de dosis para la TC Spiral en menos de un segundo.

Espiral en menos de 1 segundo: Esta característica acelera la exploración por

medio de un giro de 750 ms/360° (una velocidad de gantry de 80 rpm). El giro de 750 ms reduce la sensibilidad a los artefactos de movimiento y aumenta el rendimiento de la exploración Spiral en 33%. Para la exploración Spiral estándar de 50 seg., la longitud de la exploración aumenta de 50 a 66 cm o de 100 a132 cm. El tiempo de reconstrucción de la imagen (con exploraciones de 750 ms) es de 4 seg., se reduce el tiempo de exploración más corto posible para exploraciones parciales de 0.7 a 0.5 seg.

Cardio CT de menos de 1 segundo: Para poder obtener imágenes de CT sin artefactos de movimiento en la región del corazón, se dispone de una función de disparo controlado por ECG.

C.A.R.E. Vision CT: Una técnica de adquisición para la exploración inmediata

por TC de las intervenciones efectuadas por un médico en el cuerpo del paciente y para controlar las imágenes resultantes directamente en la mesa de TC.

Presentación en tiempo real: La reconstrucción y presentación de la imagen

sigue el ritmo de la exploración de cada corte y de las exploraciones espirales; las imágenes se reconstruyen en resolución de 256x256 y se presentan en el monitor en formato de 512x512 ó de 1024x1024, a un ritmo de 1 imagen por giro.

Bolo C.A.R.E.: Una técnica de adquisición de exploración para la exploración por

disparo controlado en máximo contraste. Explora la fase de meseta del bolo de medio de contraste en la región de interés.

OSTEO CT: Técnicas de exploración semiautomática y evaluación para

determinar la densidad mineral del hueso (BMD) en las vértebras de la columna.

PULMO CT: Exploración del pulmón accionada por la respiración del paciente, con evaluación de los valores de TC del tejido pulmonar.

DENTAL CT: Reconstrucción de imágenes de secciones panorámicas y paraxiales

a través de la región mandibular inferior y superior para análisis de cirugía de implantación.

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Editor de VOLÚMENES: Edición de juegos de datos para ANGIO CT y/o PRESENTACIÓN EN 3D. Tanto volúmenes parciales como cortes pueden procesarse utilizando las funciones siguientes:

ANGIO CT: Evaluación de imágenes espirales y presentación de vasos,

anomalías vasculares, aneurismas, placas y estenosis. (Incluye el Editor de VOLÚMENES).

3D DISPLAY: Presentación tridimensional de superficies. Ajustando un valor de

umbral pueden mostrarse superficies con densidades diferentes. También pueden hacerse visibles regiones de tejido blando, huesos o vasos rellenos de medio de contraste.

Postprocesamiento Metro: Esta característica permite el procesamiento Cine,

Presentación en 3D y ANGIO CT de u n paciente en un segundo monitor de color simultáneo a la exploración actual.

Estas funciones se encuentran ligadas a la configuración equipo que es un tomógrafo helicoidal modelo SOMATOM Plus 4 de Siemens [14].

3. Rayos X convencionales: Se tienen dos salas equipadas con equipos de rayos X convencionales (Marca Siemens, modelo MULTIX T.O.P.) en donde se obtienen placas radiográficas en forma analógica para determinar información anatómica de huesos y órganos. La radiografía simple es la técnica inicial de imagen por excelencia. Sus indicaciones son múltiples, entre la más importantes: la radiografía de tórax ante cualquier síntoma cardiorrespiratorio, la radiografía simple de cualquier parte del cuerpo accidentada, la placa simple de abdomen ante molestias del aparato digestivo, la radiografía simple de cráneo en traumatismos craneoencefálicos, hipertensión intracraneal, y ciertos tipos de tumores.

4. Angiografía: El equipo utilizado es un Angiógrafo marca Siemens modelo Angiostar Plus. Es una sala de diagnóstico e intervención mínima donde se obtienen imágenes de todas las ramificaciones de los vasos por donde circula un medio de contraste que se ha inyectado y se llevan a cabo intervenciones de cateterismo. La visualización se logra mediante la sustracción digital de imágenes, donde se adquieren dos imágenes tomadas desde la misma posición, una de ellas antes y otra después de la inyección de un medio de contraste. Esto permite resaltar la imagen de los vasos sanguíneos y cancelar la imagen de estructuras no deseadas.

5. Mastografía: Se tiene un mastógrafo modelo Mammomat 3000 de Siemens. Se

llevan a cabo procedimientos de diagnóstico de la mama y de mínima invasión como es el anclaje o biopsia de la glándula por medio del método de estereotaxia.

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6. Ortopantomografía: Con el Ortopantomógrafo marca Sirona, Modelo Orthopos Plus Ds Ceph (digitalizado), se obtienen planografías otorradiales de toda la región maxilar, articulaciones tempomaxilares y de fosas paranasales (radiografía panorámica). Incluye programas radiográficos para la zona sinusal, formato para niños encuadrado, radiografías semilaterales y presentación combinada de las articulaciones tempomaxilares y teleradiografías.

7. Fluororadiografía: El equipo utilizado es de la marca Siemens, modelo Siregraph

CF. En la actualidad se emplean sistemas digitales que posen grandes ventajas sobre los tradicionales sistemas de radiografía convencional, esta digitalización es lo que se conoce como fluororadiografía o radiología digital. En esta modalidad se obtienen imágenes en movimiento (15 ó 30 cuadros/seg.) al llevar a cabo estudios dinámicos y en forma estática mostradas en monitores de alta resolución que permiten el diagnóstico. El sistema de fluororadiografía se puede utilizar tanto para estudios radiográficos rutinarios como para estudios que requieran del uso de medios de contraste. Es efectivo en artografía, broncografía, estudios gastrointestinales y del árbol biliar, histerosalpingografía, pielografía retrógrada e intravenosa, mielografía, flebografía y sialografía. Otras aplicaciones incluyen la localización de materiales extraños ingeridos y localización de lesiones para aspiración por medio de agujas o biopsias. Cuando es utilizado con diversos medios de contraste, puede usarse para resaltar anormalidades congénitas (particularmente aquellas del esófago), diagnosticar falla cardiaca congestiva [19].

Las áreas de apoyo de la unidad de Imagenología son: Vestidores: existen diversos vestidores adjuntos a las salas de diagnóstico/tratamiento en los cuales los pacientes se pueden colocar una bata si el estudio o tratamiento lo requieren, además de que cuenta con casilleros para que puedan colocar sus pertenencias. Sala de espera interna: en donde los pacientes esperan su turno de pasar a la sala de imagenología respectiva. Criterio e interpretación: en donde con negatoscopios los especialistas realizan su interpretación de las placas radiográficas y emiten su reporte en forma oral con la ayuda de una grabadora. Transcripción: aquí se transcribe el reporte grabado por los médicos para posteriormente ser verificado y firmado por éste. Coordinación administrativa: lleva a cabo las actividades administrativas de la unidad como registros de estudios en todas las modalidades. Jefatura: el área que ocupa el responsable de la unidad.

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Área de post-proceso: Esta área cuenta con tres consolas de post-proceso, Magic View 300, Magic View 1000 y Leonardo, cada una tiene funciones y herramientas de post-proceso características. El post-proceso de imágenes digitales es una herramienta de gran utilidad en el diagnóstico, edición y visualización de las mismas. Así, es posible la visualización de varias imágenes en arreglos establecidos que permiten entre otras cosas la comparación de un estudio actual con uno anterior para un mismo paciente, optimización de la imagen resaltando áreas de interés; cambiar contraste, brillo, e inclusive la ventana de unidades Hounsfield (para resaltar algún tejido en especial). Se pueden magnificar, rotar, realizar mediciones y anotaciones. Además, estas se pueden transmitir vía red a otras computadoras o impresoras, o bien, almacenar en unidades de discos duros, o en CD-ROM, discos magnéticos y ópticos para su respaldo y/o transporte. Igualmente se pueden grabar en diversos formatos: DICOM, tif, jpeg o bmp. En algunos casos se pueden comprimir tanto en forma reversible como irreversible (pero se disminuye el número de bytes requeridos para almacenar una imagen sin comprometer en gran medida la calidad de la misma). Área de Impresoras y Cuarto Oscuro: En el cuarto oscuro es donde se revelan las placas radiográficas de las modalidades analógicas. Cuenta con un par de reveladoras Agfa, modelo Matriz y una cámara reveladora Agfa Modelo Mammoray HT-300 (exclusiva para mastografía). De esta área se pueden revelar las placas radiográficas tomadas mediante casetes de los equipos de rayos X convencionales y del mastógrafo. En el área de impresoras se encuentran tres impresoras láser, dos de ellas Agfa modelo DryStar 2000 y una marca Kodak modelo DryView, así como dos cámaras láser Agfa modelo LR5200. Estos equipos se encargan de imprimir las placas provenientes de las diferentes modalidades digitales.

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1.4.2 RED DIGITAL DE IMAGENOLOGÍA EN EL HOSPITAL MÉDICA SUR. Actualmente, el Hospital cuenta con una red digital para el Unidad de Imagenología, la cual se encuentra constituida tanto por equipos de adquisición, sistemas de impresión y consolas de Visualización y/o Post-Procesamiento interconectados entre sí por medio de una red Ethernet con una velocidad de transmisión de 10/100 Mbps, bajo el protocolo de Comunicación DICOM 3.0 Los equipos de adquisición que conforman la red son: Tomografía Computada. Siemens, Modelo Somaton Plus 4. Angiógrafo. Siemens, Modelo Angiostar Plus. Equipo de Fluoroscopía. Siemens, modelo Siregraph CF. Ultrasonidos. Dos Ultrasonidos Siemens, modelo Sonoline Elegra. Ortopantomógrafo. Ortopantomógrafo Sirona, Modelo Orthopos. En tanto que las consolas de Post-procesamiento y visualización de imágenes son: Consola de Post-procesamiento de Tomografía Computada, Siemens, Modelo 3D Virtuoso. Consola de Post-procesamiento Multimodal, Siemens, Modelo Leonardo. Consola de Visualización, Siemens, Modelo MagicView 300 (cliente). Consola de Visualización, Siemens, Modelo MagicView 300 (servidor). Consola de Visualización, Siemens, Modelo MagicView 1000. Las impresoras que forman parte de la red son: Impresora Láser, Kodak, Modelo DryView. Dos Impresoras Láser, Agfa, Modelo DryStar 2000. Dos Cámaras Láser, Agfa, Modelo LR5200, En la Figura 1.18, se muestra el diagrama de la red.

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Capítulo 2.

Unidad de Imagenología.

2.1 Flujo de pacientes. 2.1.1 Flujo de pacientes externos. Los pacientes externos que llegan a la unidad de Imagenología son pacientes que, mediante un médico externo solicitan alguno de los estudios que se pueden realizar en la unidad, o bien, pueden provenir de la Unidad de Diagnóstico Clínico (UDC). A los pacientes provenientes de la UDC se les realizan estudios de Rayos X convencionales de tórax, ultrasonido abdominal, ortopantomografía y mastografía de acuerdo al tipo de chequeo de cada paciente. En caso de que los estudios a los que se va a someter algún paciente requieran de una preparación especial como ayuno, toma de líquidos, no ponerse talco o desodorante para no interferir en el estudio, etc., se les indica en el área de informes para que acudan preparados. Una vez que el paciente (quien llega por si mismo) se ha registrado en la unidad, es llevado de la sala de espera externa (donde se encuentran las áreas de informes, recepción y caja, y entrega de resultados), y de ahí a los vestidores para cambiarse y colocarse una bata. Aquellos pacientes que requieren de ayuda son auxiliados por camilleros quienes los trasladan mediante sillas de ruedas o camillas, dependiendo del estado de los mismos. Generalmente, a los pacientes pediátricos los acompaña algún familiar. Del vestidor, los pacientes pasan a una sala de espera interna para ser llamados por la enfermera o técnico cuando les toque turno de pasar al estudio correspondiente. Aunque cuando los estudios no lo requieren, por ejemplo para la obtención de una placa de rayos X de una mano o una ortopantomografía, el paciente puede pasar al estudio sin necesidad de cambiarse. Ya dentro de la sala del estudio correspondiente, los técnicos o médicos preparan los equipos y les dan las indicaciones pertinentes a los pacientes (como en qué momento sostener la respiración, cuándo no moverse, explicarles los procedimientos que están realizando para que el paciente se tranquilice, etc.) para la realización del estudio. Una vez realizados los estudios, los pacientes regresan al vestidor para quitarse la bata y ponerse su ropa. De ahí pasan a la sala de espera externa nuevamente para que se les indique cuando pueden pasar a recoger sus resultados o si éstos serán entregados al médico.

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En cambio, los pacientes de la UDC ya llegan vestidos con bata a Imagenología y son acompañados por camilleros. Estos llegan directamente a la sala de espera interna, se les realizan sus estudios y regresan a la UDC (Ver figura 2.1). 2.1.2 Flujo de pacientes internos. Los pacientes internos pueden provenir de hospitalización, urgencias, o alguna de las clínicas o unidades como UCC (Unidad de Cuidados Coronarios) o UTI (Unidad de Terapia Intensiva o Intermedia), asimismo se consideran como pacientes internos aquellos que requieren estudios o tratamientos angiográficos. Cuando son pacientes que provienen del área de hospitalización o de alguna clínica o unidad, los pacientes llegan ya vestidos y preparados para sus estudios y son trasladados por camilleros en sillas de ruedas o camillas. Posteriormente, son trasladados nuevamente al servicio de donde fueron derivados. En cuanto a los estudios y tratamientos angiográficos, el 80% de de estos son programados y el restante 20% corresponde a urgencias. En promedio un estudio diagnóstico puede durar 20 minutos, siendo las coronografías diagnósticas (60%) los estudios más requeridos. A los pacientes que se les realiza un estudio coronario se les entrega un video y una placa láser, en tanto que al médico se le entrega un CD; a los pacientes que se les practicaron estudios neurológicos o vasculares se les entrega una placa solamente conteniendo 12 ó 16 imágenes. En cuanto a los tratamientos, las angioplastías coronarias son los procedimientos más comunes seguidos de las embolias cerebrales. Ambas intervenciones pueden durar entre 1 a 3 horas (Ver figura 2.1). 2.2 Volumen de estudios. La radiografía simple o convencional es la técnica inicial de imagen por excelencia, llegando a ser el primer examen diagnóstico que se realiza después de la historia clínica de la mayoría de pacientes. Otra modalidad para la obtención de imágenes médicas con gran volumen de pacientes es el de ultrasonido. De este modo, resalta el hecho de que el 60 % de las placas que se obtienen en la unidad corresponden a estudios de rayos X convencionales y de ultrasonido, lo que hace de estas modalidades las de mayor demanda en la unidad. De acuerdo al número de estudios practicados en la unidad en el año 2001, de un total de 88,544 estudios, 58,914 correspondieron a pacientes externos (remitidos por médicos externos o derivados de la UDC). Esta cifra corresponde al 66.5% del total de estudios. De igual forma, para el período comprendido entre el mes de enero al mes de agosto del año 2002, un 66.1% (40,146 estudios) de un total de 60,774 estudios concernieron a pacientes externos. En la Tabla 2.1 se muestran los porcentajes de estudios realizados tanto a pacientes internos como externos en los años 2001 y 2002.

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Figura 2.1. Flujos de Pacientes e Imágenes.

Informesy Citas

Recepción

Vestidores

SALAS IMAGENOLOGÍA

Solicitud de Estudios

Servicio de Referencia

UDC

Programación

Impresoras / Revelado

Almacenamiento en Equipo

Área de Post-Proceso

Interpretación

Transcripción

Entrega deResultados

Médico Tratante y/oPaciente Externo

Otros Estudios

Flujo de Pacientes

Flujo de Imágenes

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Asimismo en el 2001, 68.2% de los pacientes atendidos por la unidad fueron externos y para el período de enero a agosto del 2002 este porcentaje fue muy similar (67.8%). En la Tabla 2.2 se muestran los porcentajes de pacientes externos e internos atendidos en la unidad.

Año 2001 2002 * Pacientes Internos 33.5% 33.9% Pacientes Externos 66.5% 66.1%

Tabla 2.1. Porcentaje de estudios por tipo de paciente.

Año 2001 2002 * Pacientes Internos 31.8% 32.2% Pacientes Externos 68.2% 67.8%

Tabla 2.2. Porcentaje de pacientes externos e internos atendidos en la unidad.

De la Tabla 2.1, se desprende el hecho de que dos terceras partes de los estudios son practicados a pacientes externos; en tanto que de la Tabla 2.2, se aprecia que en promedio el 68% de los pacientes atendidos en la unidad son del tipo externo. 2.3 Necesidad de expansión y reestructuración de la Unidad. La medicina preventiva en los hospitales ha tenido un gran desarrollo, pues los médicos cada vez están más conscientes de la importancia que la medicina preventiva, sobre todo secundaria (detección oportuna y tratamiento precoz), y terciaria (evitar complicaciones y reducción de incapacidades) debe tener en su diaria labor. Es por ello que la población en general, al realizarse estudios para la detección temprana de ciertas enfermedades, puede tomar las medidas pertinentes para evitar complicaciones en caso de identificación de alguna patología. Por ejemplo, el diagnóstico y tratamiento temprano del cancer de mama es importante, ya que las pacientes diagnosticadas en etapas tempranas tienen una tasa de supervivencia de cinco años en casi el 96% de los casos, en tanto que aquellas diagnosticadas en etapas tardías alcanzan apenas cerca del 20% [23]. Algunas patologías que pueden ser detectadas a tiempo si se realizan los estudios adecuados son el cáncer de mama y la osteoporosis. Con estudios de mamografía o densitometría ósea regulares, se puede mejorar la calidad de vida de quienes los padecen y salvar sus vidas. La mamografía se recomienda para mujeres mayores de 40 años, siendo requerido este examen cada uno o dos años. Así mismo, algunos piensan [8] que deberían practicarse este estudio las mujeres mayores de 50 años. “Aproximadamente, el 40% de los cánceres de mama, se presentan en mujeres entre los 40 y los 54 años de * Tomando en cuenta el período comprendido entre los meses de Enero y Agosto de este año.

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edad, lo que implica que son mujeres en edad reproductiva, lo que conlleva a problemas sociales importantes” [21].

Causa No. Porcentaje 1. Cardiovasculares 72,807 16.4 % 2. Cáncer 66,381 12.7 % 3. Diabetes Mellitus 55,494 12.5 % 4. Accidentes 33,296 7.5 % 5. Hepatopatías 27,525 6.2 % 6. Enf. Cerebrovasculares 25,305 5.7 % 7. Afecciones del período perinatal 13,585 3.6 % TOTAL DEFUNCIONES 443,950 100 %

Tabla 2.3. Principales Causas de Mortalidad General en México, 2003.

Fuente: INEGI/SSA, 2003 De la Tabla No. 2.3, se puede apreciar que el cáncer es la segunda causa de muerte en México y, respecto a las enfermedades crónico-degenerativas, representa el 43% de las causas de muertes en México. El tumor más frecuente en el Instituto Nacional de Cancerología durante el 2003 fue el de mama con 680 casos femeninos, lo cual representa un 24 % del total de los tumores en mujeres [20]. De los datos anteriores, prácticamente 1 de cada 4 casos de cáncer en mujeres es de mama. Por ende, es imprescindible contar con los medios más adecuados para detectar oportunamente este padecimiento. La mamografía sigue siendo el patrón de oro para la protección contra el cáncer de mama, pero otras modalidades adjuntas están justificando análisis adicionales, según un reporte del Instituto de Medicina (Institute of Medicine), una rama de la Academia Nacional de Ciencias (National Academy of Science) de EE.UU. [8]. Entre los estudios adicionales a la mamografía se encuentra el de ultrasonido, que ha sido ampliamente utilizado para corroborar los estudios de mamografía sobre todo en aquellos casos donde la densidad de la mama es grande (existe un rango dado por el “American College of Radiology’s” dependiendo de la densidad de la mama), ya que el porcentaje de detección decae cuanto mayor es la densidad de la mama. En Médica Sur, a un 60 % de las pacientes se les realiza adicionalmente al estudio de mamografía uno de ultrasonido para asegurar la detección de alguna anormalidad en la mama, “el ultrasonido evalúa virtualmente cada masa palpable para determinar las características de la anormalidad” [9]. La densitometría ósea es el estudio que puede evitar o disminuir la degeneración del sistema óseo causados por la osteoporosis en hombres (20% de los casos de osteoporosis se dan en hombres) y mujeres [8]. Para su detección temprana, se utilizan dispositivos periféricos que miden la densidad ósea en dedos, talón o muñeca y con mayor certeza, densitómetros óseos que realizan las mediciones en la columna y cadera [8]. En Médica Sur se llevan a cabo las mediciones con ambos dispositivos y forma parte de un protocolo

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de investigación a nivel internacional para la obtención de una referencia más confiable, ya que las mediciones son comparadas con referencias estadísticas para determinar si una persona está sana, o padece osteopenia u osteoporosis. El rol del ultrasonido en estudios obstétricos es cada vez más importante, es una tecnología que ha probado ser inocua y efectiva en la detección de anormalidades durante el embarazo y se considera una parte integral del cuidado prenatal junto con el conteo sanguíneo, la constante revisión del peso y la presión sanguínea, una buena asesoría nutricional, etc. Así como en los estudios ginecológicos para estudiar el útero y los ovarios; además de los estudios abdominales para evaluar los órganos que se encuentran en esta parte del cuerpo. De igual forma, las placas de rayos X convencionales proporcionan una gran ayuda en el diagnóstico de enfermedades que no son evidentes en forma inmediata. Las radiografías de tórax son tomadas principalmente para la examinación de los pulmones y el corazón. Por ejemplo, diferentes tipos de infecciones pulmonares son acompañados por cambios característicos, los cuales muchas veces permiten que se haga un diagnóstico mediante la localización, tamaño y extensión de la sombra. Es importante destacar que en el diagnóstico de algunos problemas físicos del corazón, las mujeres presentan síntomas diferentes a los de los hombres [10]. Los hombres quienes experimentan un ataque cardiaco, por ejemplo, típicamente tienen dolor de compresión en el pecho o dolor que radia hacia abajo del brazo izquierdo y algunas veces hacia la garganta y la quijada. Las mujeres notifican problemas cardíacos que los expertos consideran problemas atípicos y en edades más avanzadas que en el hombre. Esto le da una mayor trascendencia al hecho de que se necesita estudiar los signos y síntomas para diversas patologías en una visión enfocada hacia la mujer. Existe una tendencia en los países desarrollados en el ofrecimiento de una atención más especializada hacia la mujer en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades a través de la imagenología. Además de los estudios de ultrasonido, mamografía, densitometría ósea y rayos X que son los de mayor demanda por todas las ventajas que ofrecen en cuanto a información diagnóstica y economía, existen los demás estudios considerados dentro de la especialidad de imagenología que, aunque no se practican con tanta frecuencia como los mencionados, también contribuyen al diagnóstico y tratamiento de enfermedades que pueden afectar a las mujeres. Dado el porcentaje de pacientes externos hacia los estudios de mayor volumen, que son rayos X convencionales y ultrasonido, sería conveniente el tener un área de la unidad dedicada a la atención de este tipo de pacientes. Así, el flujo de pacientes se haría más eficiente al separar a los pacientes externos e internos, con ello se elevaría la calidad de atención a los pacientes usuarios de la Unidad de Imagenología. Por otro lado, actualmente, son cada vez más los Hospitales que actualizan o cambian sus equipos de analógicos a digitales. Tales cambios permiten a los sistemas conectarse a los “sistemas de almacenamiento y de comunicación de imágenes” o PACS. Dicha tendencia a

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la digitalización de las diversas modalidades imagenológicas obedece a los beneficios que se logran, y que a continuación se mencionan: Beneficios Médicos.

Acceso más rápido a las imágenes. Sin pérdida de imágenes. Mejor manipulación de las imágenes. La transcripción se vuelve más rápida. Se dispone de copias de las imágenes en cualquier punto. Menor tiempo de estancia para los pacientes. Aumento de la calidad de atención a los pacientes.

Beneficios Económicos.

Disminución sustantiva del número de tomas radiográficas. Ahorro en el número de placas impresas, mediante el uso de composiciones de

imágenes y al emplear el archivo electrónico. Se reduce el costo de las placas. No se requiere personal archivando y manipulando las placas. Reducción del tiempo empleado por los médicos para el diagnóstico. Optimización del flujo de pacientes.

Se propone que los equipos a utilizar en una nueva unidad de tratamiento a pacientes externos sean completamente digitales, de esta forma, en cuanto a infraestructura, no habría necesidad de contar con un cuarto oscuro para llevar a cabo los procesos de revelado requeridos por los equipos analógicos. La eliminación del cuarto oscuro también elimina los costos económicos y ecológicos asociados. Para que el departamento de imagenología se vuelva más productivo y útil desde el punto de vista económico, se requiere más que la transición a la digitalización. Lo que se debe considerar es la forma por medio de la cual se producen las imágenes cuando se evalúan los méritos de una tecnología de radiografía digital sobre otra, la rapidez de la exposición, la rapidez con la cual se pueden visualizar las imágenes; las ventajas mecánicas (flexibilidad) de los equipos para posicionar a los pacientes; los costos de la tecnología y su mantenimiento, junto con la conectividad de los equipos para su integración en redes digitales, la conveniencia en espacio y aprovechamiento por parte del personal; todo enfocado en última instancia hacia la mejora en la calidad de atención al paciente [13]. PROPUESTA: Ampliar la Unidad de Imagenología dada la creciente demanda de estudios por parte de pacientes externos hacia los estudios de mayor volumen como son Rayos X y Ultrasonido principalmente.

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Crear un área para el tratamiento de pacientes externos y Clínica de la Mujer, así se mejorarían los flujos de pacientes, se acrecienta la comodidad de las pacientes quienes podrían tener valoraciones más integrales con traslados cortos y así se aumentaría la eficiencia del servicio. En la Unidad de Imagenología para pacientes externos y Clínica de Radiología para la mujer se contemplarían las siguientes áreas o modalidades de estudios imagenológicos: Rayos X digitales, Mastografía digital, Ortopantomografía digital, Ultrasonido para estudios generales digital y sería conveniente un Densitómetro óseo digital. 2.4 Relación de la unidad con la UDC. La Unidad de Diagnóstico Clínico (UDC), ubicada en el primer piso de la torre de hospitalización y que tiene comunicación vertical con la Unidad de Imagenología, ofrece servicios de medicina preventiva para valorar el estado de salud mediante chequeos clínicos. Estos chequeos consisten en un programa completo de revisión, para hombres y mujeres de cualquier edad, con el apoyo del personal médico y paramédico calificado, así como del equipamiento de diagnóstico de vanguardia. El objetivo de estos exámenes es el de preservar la salud mediante la prevención y detección oportuna de cualquier padecimiento. De los exámenes practicados para la UDC por parte de la Unidad de Imagenología, se encuentran los de rayos X de tórax, ultrasonido abdominal, ortopantomografía y en caso de ser requerido, el de mastografía. En este sentido la unidad de imagenología es un apoyo a la UDC para la integración de lestudios diagnósticos. Aunque físicamente el equipo de densitometría ósea se encuentra en la UDC, este equipo es tomado en cuenta como equipo de imagenología por el tipo de diagnóstico que presenta y por el principio de operación que es en base a rayos X de baja penetración. Una vez que se les han realizado los estudios a los pacientes de la UDC, son interpretados por médicos especialistas, de esta forma, la Unidad de Imagenología envía a la UDC las placas de los estudios realizados con sus interpretaciones, los cuales son integrados al expediente de cada paciente. Asimismo, es posible la integración de las placas y resultados o interpretaciones en un expediente electrónico (que no sustituye al tradicional) puesto que pueden ser almacenados y enviadas vía red a la UDC, como imágenes en formato JPEG y como texto respectivamente. En la UDC se tiene prevista la creación de un sistema que integre la información clínica de sus pacientes en un archivo electrónico. Es claro que dada la importancia de las imágenes en la toma de decisiones tanto en el diagnóstico como en el tratamiento, ningún expediente se puede considerar completo sin la presencia de imágenes. Es por ello que si se tiene contemplada la implementación de una base de datos que contenga los expedientes electrónicos de los pacientes, es necesaria la integración de las imágenes obtenidas en la unidad.

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Hoy por hoy, las modalidades que son susceptibles de almacenamiento y envío mediante la red de imagen (por ser digitales y cumplir con el formato DICOM) son las de ultrasonido y ortopantomografía. Existen además proyectos en Médica Sur para la digitalización de la mastografía, densitometría y los rayos X con lo que se integrará a la red total del Hospital. PROPUESTA: Integrar a la base de datos de la UDC las imágenes médicas digitales obtenidas en la Unidad de Imagenología.

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Capítulo 3.

Ampliación y reestructuración de la Unidad de Imagenología: Unidad de Imagenología para pacientes externos y Clínica de

Radiología para la mujer.

3.1 Objetivos. El objetivo principal del proyecto es la proyección de la Unidad de Imagenología para pacientes Externos y Clínica de Radiología para la Mujer.

Mantener la vanguardia en servicios de salud al ofertar una atención más especializada hacia la mujer en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades a través de la imagenología.

Forjar un Servicio más eficiente a través de la reestructuración del área física.

Conseguir los beneficios médicos, económicos y ecológicos de los sistemas digitales. Disponibilidad de imágenes en formato digital para agregarse al expediente electrónico del paciente (UDC y externo) al contar con modalidades digitales.

3.2 Método. 3.2.1 Necesidades Médicas. Se tiene la necesidad de expansión y reestructuración de la Unidad de Imagenología dado que actualmente existen circulaciones cruzadas entre los pacientes internos y externos. La desventaja de lo anterior radica en que generalmente los procedimientos diagnósticos o de intervención de los pacientes internos son más tardados que los de los externos y pueden motivar a que a pesar de existir una programación, se den tiempos de espera innecesarios para los pacientes externos. De otro modo, si se organiza la Unidad de Imagenología de tal forma de que se agrupen físicamente las salas donde tradicionalmente se atiende a un mayor porcentaje de pacientes cuyos procedimientos sean menos exigentes en cuanto a tiempo de sala (pacientes externos), se lograría una mejor programación para los estudios de los pacientes internos. Así, se reducirían tiempos de espera para ambos tipos de pacientes. En cuanto a las necesidades de la UDC, requiere que se le provea de imágenes o estudios de tal forma que se puedan estructurar dentro de un archivo electrónico por paciente y formar así una base de datos para poder dar seguimiento a cada paciente.

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Para los estudios de tomografía, se requiere de un equipo que tenga una mayor velocidad de adquisición para poder estudiar o ‘fotografiar’ las estructuras u órganos con movimiento como los pulmones o el corazón. Actualmente, esto se consigue mediante tomógrafos multicorte. Adicionalmente, los CT multicorte hacen más eficiente el uso del tubo de rayos X y ayudar a reducir la dosis recibida por el paciente). Debido a que cuentan con una computadora o consola de adquisición más poderosa para poder adquirir, procesar y reconstruir rápidamente la información adquirida por cada columna del detector, puede adquirir y reconstruir un volumen más rápido que un CT helicoidal de un solo corte (pueden reconstruir un órgano o volumen en un tiempo más corto). También existe la posibilidad de realizar endoscopia virtual mediante el uso de estaciones de trabajo, como la estación de trabajo Leonardo de Siemens con que cuenta el Hospital. Según un reporte referido por la OPS (UNSCEAR reporte 1993). Los mayores aumentos para estudios imagenológicos en Latinoamérica se dan en el uso de tomografía computarizada, rayos X de cráneo y abdómen. Densitometría ósea: Baño/vestidor cerca de la sala para comodidad del paciente, o en su defecto, sanitarios suficientes y vestidor (de preferencia en la sala o lo más cercano posible a ésta). Entrepaños, puesto que la gaveta actual no les es suficiente. Necesitan un lugar en dónde guardar la información y documentación de los protocolos que manejan. Refieren que es necesario un sistema de aire acondicionado con temperatura regulable. Estudios promedio al día: 12. Varía el número de pacientes que atienden diariamente (desde 6 hasta 20). El mayor porcentaje de pacientes es de tipo externo y en promedio un estudio con el equipo axial o central tarda 30 min; en tanto que un estudio con el equipo periférico tarda en promedio 15 min. Mastografía: Dado que a un 60% de las pacientes a quienes se les practica un estudio mastográfico, adicionalmente se les practica un estudio con ultrasonido, es deseable que se encuentren adjuntas las salas de ultrasonido y mastografía para comodidad de las pacientes y del personal médico. Rayos X: Tanto las salas de rayos X convencionales como las salas de fluororadiografía se encuentran saturadas debido a la gran carga de trabajo, dado sobre todo que existe una gran demanda de estudios por parte de pacientes externos, generalmente provenientes de urgencias, es deseable que exista una sala dedicada a la toma de placas y realización de estudios para los pacientes externos que sea capaz de enfrentar la demanda presente y futura de estos estudios. Lo más indicado es contar con un equipo de rayos X totalmente digital, ya que la productividad de estos equipos puede incluso cuadriplicar la de un equipo convencional. Con una sola sala equipada con rayos X digital se podría enfrentar la creciente demanda de estos estudios, además, se eliminaría la necesidad de contar con un área de cuarto oscuro para el revelado de placas y los estudios se tendrían de forma casi inmediata.

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Ultrasonido: La problemática es similar a la que presentan la fluororadiografía. Pero en esta modalidad imagenológica, a diferencia de lo que ocurre con los rayos X, no existe una tecnología capaz de elevar en forma drástica la productividad, por lo que se deben construir más salas dedicadas a ultrasonido. Ortopantomografía: el equipo es suficiente para la carga de trabajo actual, el único detalle que reportan los técnicos es el espacio físico que es insuficiente sobre todo para el control del equipo. 3.2.2 Equipamiento Actual. SALAS 1, 3 y 10. ULTRASONIDO. Ultrasonido Marca Siemens para estudios generales y biopsias con monitor, lector disco magnético-óptico, Videograbadora en formato S-VHS, transductores lineales de 2.5 MHz y 7.5 MHz, transductor endocavitario de6.5MHz y transductor convexo de 3.5 MHz, así como software siescape y de biopsia, juego de biopsia universal, y kits de biopsia 6.5 EC10. SALAS 4 Y 11. FUORORADIOGRAFÍA. En cada sala se cuenta con un equipo de Radiología/Fluoroscopía (telemando) marca Siemens, Modelo Siregraph CF con consola Fluorospot TOP. La consola Fluorospot TOP cuenta con almacenamiento digital de 2,000 imágenes, programa CareVision, Diamentor (medidor de dosis de radiación [cGy/cm2]), Multiprint y DICOM Send. SALA 5. TOMOGRAFÍA HELICOIDAL. Tomógrafo helicoidal Marca Siemens, modelo Somatom Plus 4. Con gantry, mesa de paciente, detector, generador electrónico (gavinete), emisor de rayos X, carcaza y colimador, gabinete del sistema de imagen, gabinete de distribución de potencia, gabinete del procesador de imagen, sistema de refrigeración, consola de control (CPU, teclado), carro de monitores, Estación de trabajo 3D VIRTUSO (C.A.R.E. VISION), monitor Tastatur, monitor portátil. Accesorios: soporte para cráneo de fibra de carbono, soporte para cráneo y brazos, soporte para cabeza grande, soporte para cabeza mediano, cinta de velero de 550mm, colchón para paciente, soporte para piernas y rodillas. Software: Somaris/4 VB40C, CD-ROM Somaris/4, MOD-Disk-Tables VB 40C, Espiral 60 seg. SALAS 6 Y 7. RADIOGRAFÍA. Cada una equipada con un equipo fijo de rayos X convencionales Marca Siemens, modelo Multix con mesa de paciente, colimador, bucky de pared, generador Polydoros LX30 Lite,

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tubo Optilix 150/30/50c-100, consola de mando y diamentor. Accesorios: Par de apoya hombros, compresor de cinta con tensor, banquillo reposapies del paciente, dispositivo auxiliar de subida (peldaño desmontable) y cono compresor. SALA 8. ANGIÓGRAFO. Angiógrafo marca Siemens, modelo Angiostar Plus, el cual consta de brazo en ‘C’, tubo de rayos X Megalix 125/15/40/80-120 GW, colimador superior, intensificador de imagen Sirecon 33-4 HDR/W, rejilla de colimador, cámara de televisión Videomed S, mesa de paciente Koordinat, Software Acom.PC, Software Quantcor-LVA, sistema de refrigeración, generador de alta tensión, 3 monitoresSimomed HM 44cm, placa de protección antirayos, lámpara de exploración, videograbadora S-VHS, Lector de CD, central power intercom, Consola de control touch-screen, Monitor color graphics de 17”, consola de operaciones Polytron, selector de funciones Equipad, impresora láser, monitor de sincronía, CPU deskproy sistema digital de inyección de contraste. SALA 9. MASTOGRAFÓ. Mastografó Marca Siemens, modelo Mammomat 3000; Columna de rayos x Opdima, consola de control, unidad de biopsia estereotáxica (consistente de un dispositivo para posicionar la aguja con una mesa para biopsia de 18cm x 24 cm), tubo de rayos X, colimador, 5 compresores, amplificador, filtro spot mag 18 x 24 cm, filtro Opdima Spot/stereo 4.9 X 8.5 cm, 2 bucky SID 65 cm 24 x 30 cm, monitor Sun-Microsystem, drive CD-R. EQUIPO MÓVIL: Equipo radiográfico/fluoroscópico con brazo en C, marca Siemens, modelo Compact con angiografía por sustracción digital (DSA), con generador, tubo de rayos X, intensificador de imagen, dos monitores digitales de 44 cm, memoria para almacenamiento de imágenes Memoskop C SUB & MOD, videograbadora S-VHS, portachasis de 23 cm, chasis de 8”x10”, cubierta textil 23 cm y un juego de pinzas (5 unidades). 3.2.3 Equipamiento Propuesto. De acuerdo a las necesidades médicas y a la demanda que ha tenido cada modalidad, se propone el siguiente equipamiento: Puesto que los estudios de mayor demanda son los de Rayos X convencionales y ultrasonido (60% del total de estudios realizados corresponde a estas modalidades), se propone duplicar la capacidad del hospital para realizar estos estudios.

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El equipo de rayos X propuesto tendría las siguientes características: EQUIPO PARA RADIOGRAFIA Y FLUOROSCOPIA DIGITAL 1. Para efectuar estudios radiográficos y fluoroscópicos. 2. Sistema digital. 3. Mesa basculable motorizada 90°/90°.

3.1. Desplazamiento longitudinal de aproximadamente 160 cm. 3.2. Desplazamiento transversal de aproximadamente 30 cm. 3.3. Altura ajustable. 3.4. Soporte peso de al menos 180 kg 3.5. Indicador de inclinación.

4. Selección de funciones 4.1. Modo del tubo, de la mesa y basculación digitales. 4.2. Control de fluoroscopia automático 4.3. Sistema de compresión asistido. 5. Intensificador de imagen 5.1. Tamaño del campo de almenos 12“ (30.5 cm) 6. Radiografía general 6.1. Distancia foco-película máximo en el rango de 175 a 200 cm 7. Sistema de Bucky 6.2. Tamaño de 14 X 17” 6.3. Con Control Automático de Exposición de 3 campos 6.4. Desplazamiento longitudinal de al menos 120 cm 8. Generadores de rayos X de almenos 65kW 9. Tubo de Rayos X 9.1. Capacidad calorífica de al menos 350,000 UC 9.2. Puntos focales de 0.6 mm y 1 mm o menores 10. Con sistema de colimación automática 11. Adquisición: 11.1. Matríz Radiográfica de al menos 1024 X 1024, 10 bits, de hasta 8 fps 11.2. Matríz Fluoroscópica de al menos 1024 X 1024, 10 bits de hasta 15 fps 11.3. Cuente con fluoroscopia pulsada. 11.4. Sustracción Digital en línea. 12. Video y despliegue: 12.1. Cámara tipo CCD, modo de rastreo progresivo 12.2. Salida de video mayor a 1,000 líneas 12.3. Carro porta monitores (para la sala) con 2 monitores de 17” con matríz de despliegue de 1024 X 1024 y permita el despliegue de imágenes múltiples de al menos 4 en 1. Otro monitor para la sala de control con las mismas características. 13. Almacenamiento de imágenes: 13.1. Memoria RAM de al menos 256 MB 13.2. Disco duro de al menos 80 GB para 30,000 imágenes 14. Procesamiento de imágenes: 14.1. Capacidad de retención de la última imagen 14.2. Capacidad de ZOOM

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14.3. Inversión de video 14.4. Nivel de ventana 14.5. Contraste y luminosidad ajustables 14.6. Colimación electrónica 14.7. Anotaciones 15. Interfaz DICOM 3.0 con modalidades Print, Store, Query/Worklist. 16. Alimentación eléctrica 440 Volts CA trifásica, 60 Hz 17. Accesorios: empuñaduras (par), piecera y soporte para hombros, botas para mielografía, soporte para cabeza, descansa pies removible. 18. Cuente con liberación FDA y CE. Se propone contar con tres ultrasonidos, uno de los cuales se colocaría en una sala adjunta a la mastografía, los otros dos podrían estar localizados indistintamente. Los ultrasonidos nuevos deben tener al menos las mismas características de los actuales. Respecto a la mastografía, el equipo actual combina las técnicas de Mamografía de Alta Resolución para película de rayos X con imágenes digitales. La parte digital también coordina los cálculos de estereotaxia. Para explotar las opciones digitales y poder conectarse a la red digital de imagenología, lo que se propone es la adquisición del sistema de imágenes digitales Opdima, el cual es una opción del equipo; pero hasta el momento no se encuentra liberado por Siemens para su venta en México. Lo que confirma la empresa es que en unos cuatro meses se podrá adquirir este sistema. Al adquirir el sistema de imágenes digitales también se deberá adquirir el software para que se puedan manejar las imágenes en el formato DICOM 3.0. Las funciones que deben contemplarse son las de enviar/recibir (send/receive) para poder enviar imágenes desde la base de datos, del modo estereotáxico, y del sistema de imágenes, así como recibir imágenes de los dispositivos conectados a la red; modo de servicio (service mode) el cual permite la calibración de la unidad de biopsia, configurar las agujas, tareas de administración de usuarios, configuración de la red y de los nodos DICOM, así como funciones de respaldo; por último, la licencia para poder enviar a imprimir las imágenes desde el mastografó. 3.2.4 Infraestructura Necesaria. De acuerdo a las necesidades médicas y de equipamiento se resume en el siguiente cuadro la infraestructura necesaria para la Unidad de Imagenología para paciente externo y Clínica de Radiología de la Mujer:

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Infraestructura de la Clínica de Radiología de la Mujer.

Áreas Inst. Eléctricas Gases Medicinales Hidrahulicas y Sanitarias Ilumi- Aire Hume- Telefónicas Interfón Terminal

Normal Emergencia Oxígeno Aire Vacío A. Caliente Agua Fría Drenaje nación Acondic. dad Extensión Medsys Nodo Neumática

Sala de espera No No No No No No No No D f No No No No No No

Informes 4 duplex No No No No No No No D f No 4 4 No No No

Módulo de citas 2 duplex No No No No No No No D f No 1 1 No No No

Sala de espera interna/Vestidor No No No No No No No No F f No No No No No No

Sanitarios No No No No No No WC Lavabo F f No No No No No No

Cubo de escaleras y montacargas 1 duplex No No No No No No No F No No No No No 1 No

Descanso de Médicos 3 duplex No No No No No WC Lavabo F f No No No No No No

Ultrasonido1 6 duplex 1 duplex 1 toma 1 toma 1 toma WC Lavabo F y V f No 1 1 1 1 No

Baño Vestidor No No No No No WC Lavabo F f No No No No No No

Mastografía 5 duplex 1 duplex No No No WC Lavabo F y V f No 1 1 1 1 No

Ortopantomógrafo 1 duplex No No No No No No No F f No 1 1 1 1 No

Área Médica 10 duplex No No No No No No No F f No No No Sí No No

Ultrasonido 2 6 duplex 1 duplex 1 toma 1 toma 1 toma WC Lavabo F y V f No 1 1 1 1 No

Ultrasonido 3 6 duplex 1 duplex 1 toma 1 toma 1 toma WC Lavabo F y V f No 1 1 1 1 No

Rayos X 3 duplex No 1 toma 1 toma 1 toma No No No F y V 21 C 41% 2 No No 1 No

Control de rayos X No No No No No No No No F f No 1 No 1 1 No

Densitometría 3 duplex No No No No No No No F f No 1 1 1 1 No

Transcripción 10 duplex No No No No No No No F f No 1 No No No No

Elevadores No No No No No No No No F No No No No No 1 No

F: Ilumincaión fija

D: Iluminación dirigida

V: Iluminación o aire acondicionado variable

f: aire filtrado

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3.3 Actividades.

• Se visitaron las diferentes áreas y salas de la Unidad de Imagenología y la sala de densitometría ósea en la UDC para recopilar las necesidades de los médicos y técnicos.

• En las visitas se contó con la participación de personal del Departamento de

Ingeniería Biomédica del Hospital quienes sirvieron de asesores en cuanto a las características técnicas de los equipos y la infraestructura de cada sala.

• Investigación bibliográfica a cerca de las diferentes modalidades de estudios y

procedimiento imagenológicos.

• Revisión de manuales de operación de los equipos de imagenología para recopilar sus características técnicas.

• Asistencia al curso de aplicaciones de la estación de trabajo Leonardo de Siemens.

• Determinación de las necesidades de infraestructura requeridas por la ‘Unidad de

Imagenología para Pacientes externos y Clínica de Radiología para la mujer.

• Revisión del plano arquitectónico actual para la Unidad de Imagenología para Pacientes Externos y Clínica de la mujer.

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3.4 Resultados. PLANO ARQUITECTÓNICO En la figura de la siguiente página, se muestra el plano arquitectónico que actualmente se propone para la Unidad de Imagenología para pacientes externos y Clínica de la mujer. A continuación, se muestran la descripción de la numeración empleada para identificar las áreas:

Áreas

1. Lobby/Sala de espera 2. Informes 3. Recepción/Caja 4. Sala de espera interna/Vestidor 5. Sanitarios 6. Cubo de escaleras y montacargas 7. Descanso de Médicos 8. Ultrasonido1 9. Baño Vestidor 10. Baño Vestidor 11. Mastografía 12. Sala de espera 13. Área Médica 14. Ultrasonido 2 15. Ultrasonido 3 16. Rayos X 17. Control de rayos X 18. Sala de espera interna 19. Vestidor 20. Transcripción 21. Auxiliares administrativos 22. Sala de juntas 23. Jefatura de administración 24. Sanitario de área administrativa 25. Elevadores 26. Entrega de resultados.

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Plano arquitectónico de la Unidad de Imagenología para paciente externo y Clínica de la mujer.

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Plano arquitectónico de Imagenología.

Proyecto actual. Respecto al proyecto del área de Imagenología que comprende la modificación de parte del área actual (se reubica la sala de espera actual para poner en su lugar un nuevo equipo de tomografía multicorte) y la ampliación del área mediante la construcción de un edificio anexo, existen observaciones a tomar en cuenta, a continuación se plantean. Tomando en cuenta que se colocarán tres equipos de ultrasonido, uno de rayos X digital y un equipo de tomografía (con capacidad para realizar un mayor número de estudios que el actual) como equipos adicionales a los ya existentes, es de esperarse que ayude a aligerar la carga de trabajo de los equipos ya existentes; pero también es cierto que la demanda de de estudios crece continuamente. Por ello, la infraestructura propuesta será suficiente para el futuro. 1 y 2) Tanto el lobby como el área de Informes (citas) es lo bastante amplia como para cubrir las necesidades actuales y a mediano plazo del hospital. Actualmente para el área de citas se cuenta con únicamente dos cubículos los cuales son suficientes para las necesidades actuales, por lo que el aumento a cuatro supone una mejor cobertura para la demanda actual y suficiente para el área aún con la ampliación. 3) La Recepción/Caja actualmente es suficiente, se tienen cuatro cajas, el aumento a seis será suficiente para la mayor demanda. 4) La sala generalmente es suficiente para el estado actual de imagenología, ésta tendrá que dar cabida a un mayor número de personas a largo plazo. Actualmente se tienen 20 lugares, la sala proyectada tiene 30 lugares, En caso de que en un futuro se encuentre congestionada, es posible aumentar el número de lugares recorriendo el área un poco hacia el lobby y reacomodando los asientos. 5) Sanitarios: es suficiente el número de retretes y mingitorios. 7) Actualmente no se tiene un área de descanso para médicos, la única con que cuenta pertenece al área de angiografía. La proyectada es suficiente para cumplir con esta función. 8, 14 y 15) Las salas proyectadas para ultrasonido son similares en espacio a las existentes, que satisfacen las necesidades de espacio para estos estudios y es de gran ayuda el tener un baño/vestidor (9 y 10) en cada sala,.sobre todo porque en muchas ocasiones es necesario que el paciente tome líquidos para los estudios. 11) La sala de mastografía tendrá un espacio similar al que tiene actualmente la sala de mastografía. Pero en este arreglo queda contigua a una sala de ultrasonido que era lo que se necesitaba, dado que algunas pacientes necesitan adicionalmente a la mastografía un estudio de ultrasonido. De esta forma se logra una mayor comodidad para la paciente que no tendría que caminar por los corredores (mayor comodidad para las pacientes).

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12) La sala de densitometría es suficiente para albergar el equipo actual o uno nuevo completamente digital dado que son de las mismas dimensiones. 13) Si todo el equipo de esta nueva área es digital, no existe la necesidad de un cuarto oscuro, sólo se necesitaría una estación de trabajo (cliente-servidor) para trabajar en el almacenamiento y postprocesamiento así como una impresora para los resultados. El espacio es suficiente para esta área médica. 16 y 17) Esta área depende en gran medida de las necesidades específicas de cada equipo, tiene una superficie similar a las de las salas de rayos X convencionales que se tienen actualmente y que son las óptimas para el trabajo con este tipo de equipos. Para el equipo propuesto, las dimensiones son más que suficientes para los procedimientos a realizar en la sala. 18 y 19) Tanto la sala de espera interna como los vestidores que se tienen planeados parece que serán insuficientes puesto que en el área de imagenología actualmente se cuenta con ocho de estos vestidores y 10 lugares para espera (7 lugares en una sala en el pasillo entre el ultrasonido y el cuarto de cómputo del Tomógrafo y 3 lugares en frente del área de Mastografía junto al vestidor 3). Con la renovación se perderán dos vestidores y los 10 lugares internos. Por tanto, es primordial en concebir una sala de espera interna con mayor capacidad al igual que un mayor número de vestidores. 20-24) El área administrativa y de transcripción quedarán con espacio suficiente para realizar sus funciones. 26) La entrega de resultados necesita de un área un poco mayor a la propuesta sobre todo pensando en que se tendrá que entregar un mayor número de estudios. Esta área debe quedar lo más cerca posible del área de transcripción. Tal vez podría ubicarse en el área de informes proyectada y quedaría espacio para un vestidor más. El espacio que ocupaba la oficina del jefe de Imagenología y los administrativos puede quedar como sala de médicos y en lugar de esta una sala de espera y/o vestidor interna.

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Detalle de las Sala de Radiofluoroscopia (áreas 16y 17 del plano arquitectónico)

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Unidad de Imagenología para paciente externo y Cínica de Radiología de la Mujer. Plano Neumático.

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Unidad de Imagenología para paciente externo y Cínica de Radiología de la Mujer/Urgencias.

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Conclusiones. La mejora de las funciones de un servicio dentro de un hospital debe estar dirigida a la obtención del mayor beneficio posible a los pacientes, proporcionándoles un ambiente confortable y seguro. Una parte importante en la obtención de este objetivo es el tomar en cuenta las necesidades de los mismos, expresadas por aquellas personas quienes se encuentran en contacto directo con ellos. El contar con la infraestructura y equipamiento adecuados para que; por un lado el personal médico, paramédico y de apoyo puedan desarrollar sus actividades con todas las herramientas propicias. Y por otro lado, los pacientes tengan un mejor tratamiento y trato en un ambiente más confortable y amigable es una parte importante de la proyección de un servicio o unidad hospitalaria. La proyección de la Unidad de Imagenología para pacientes externos y Clínica de Radiología para la Mujer teniendo en cuenta a todos los involucrados en el servicio, otorga beneficios tanto a los pacientes como a los que le proporcionan un servicio. De esta forma, se puede hacer frente a la creciente de manda de estudios imagenológicos en el Hospital y se puede proporcionar una atención más especializada hacia la mujer y al paciente externo en general. La implementación adecuada del proyecto de la creación de la Unidad de Imagenología para pacientes externos y Clínica de Radiología de la Mujer, permitirá crecer y mejorar el flujo de pacientes que requieren de estudios Imagenológicos en el Hospital Médica Sur. Además, Médica Sur será un Hospital pionero en el ofrecimiento de diagnósticos más integrales pensados en la mujer, forjar un servicio más eficiente, al aprovechar al máximo la infraestructura producida por la reestructuración de la Unidad y contar con modalidades totalmente digitales que permitan un mejor manejo de los estudios, y en un futuro poder implementar el expediente clínico en forma electrónica.

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