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Diferencia entre la radiación del escáner médico y de aeropuerto

Diferencia entre la radiación del escáner médico y de aeropuerto


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¿Cuál es la diferencia entre las dosis de radiación de un escáner médico y un escáner de seguridad aeroportuaria (exploración de cuerpo completo con rayos X)? ¿Es el mismo tipo de radiación? ¿Representa algún peligro para las personas que vuelan con frecuencia?


El tipo de radiación es bastante diferente en una radiografía médica frente a un escáner de aeropuerto.

Los rayos X médicos son radiación de alta frecuencia (más allá de la ultravioleta), generalmente en una longitud de onda de unos pocos angstroms. Si bien enfatizaría que @Ram tiene razón al señalar que no hay mucha radiación en una radiografía médica, ya que se han colocado detectores electrónicos sobre la película, la radiación en sí misma es capaz de penetrar en todo el cuerpo y causa ionización. El cuerpo puede tolerar una cierta cantidad de esto, pero es por eso que usamos rayos X: atraviesan casi cualquier cosa menos huesos / minerales y metales.

Los escáneres de seguridad de los aeropuertos emiten radiación de terahercios, que tiene una longitud de onda entre microondas e infrarrojos. Este es un nivel muy bajo de energía por fotón. La radiación de terahercios no penetrará más de un centímetro de material ligero, que es más adecuado para encontrar objetos metálicos ocultos (que reflejan terawaves). En relación con los rayos X, prácticamente no causa daño por radiación. La intensidad de la radiación también es bastante baja ya que estos escaneos también son detectados por cámaras digitales, que son bastante sensibles.

Compare la maquinaria. Los técnicos de rayos X, que pueden tener que tomar docenas de exposiciones de rayos X al día, generalmente se colocan detrás de una pantalla protectora para tomar una radiografía médica. Los escáneres corporales del aeropuerto están abiertos al aire y la radiación de terahercios se derrama entre la multitud y los trabajadores la acompañan todos los días. Prácticamente no tiene ninguna expectativa de ser peligroso. Este dispositivo es bastante bueno ya que los viajeros frecuentes pueden tener tantas exploraciones por año como sean necesarias y los problemas de salud no son importantes.

Siempre es posible que encontremos algunos problemas con la radiación de Terahercios en el futuro, pero es difícil imaginarlo: es más seguro que estar a 2 pies de distancia de un horno cerrado que funcione.


Según la Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina, la exposición a la radiación de los escáneres de aeropuerto de cuerpo completo es equivalente a lo que una persona recibe cada 1.8 minutos en tierra a partir de la radiación natural de fondo o equivalente a cada 12 segundos durante un vuelo de avión.

http://www.aapm.org/pubs/reports/RPT_217.pdf

Los escáneres de cuerpo completo Back scatter de los aeropuertos utilizan rayos X.


Tomografía

Tomografía es la obtención de imágenes por secciones o seccionando mediante el uso de cualquier tipo de onda penetrante. El método se utiliza en radiología, arqueología, biología, ciencias atmosféricas, geofísica, oceanografía, física del plasma, ciencia de materiales, astrofísica, información cuántica y otras áreas de la ciencia. La palabra tomografía se deriva del griego antiguo τόμος tomos, "rebanada, sección" y γράφω grafō, "escribir" o, también en este contexto, "describir". Un dispositivo utilizado en tomografía se llama tomógrafo, mientras que la imagen producida es una tomografía.

En muchos casos, la producción de estas imágenes se basa en el procedimiento matemático de reconstrucción tomográfica, como la tomografía computarizada de rayos X que técnicamente se produce a partir de múltiples radiografías de proyección. Existen muchos algoritmos de reconstrucción diferentes. La mayoría de los algoritmos se dividen en una de dos categorías: retroproyección filtrada (FBP) y reconstrucción iterativa (IR). Estos procedimientos dan resultados inexactos: representan un compromiso entre la precisión y el tiempo de cálculo requerido. FBP demanda menos recursos computacionales, mientras que IR generalmente produce menos artefactos (errores en la reconstrucción) a un costo de computación más alto. [1]

Aunque la resonancia magnética y el ultrasonido son métodos de transmisión, generalmente no requieren el movimiento del transmisor para adquirir datos de diferentes direcciones. En la resonancia magnética, tanto las proyecciones como los armónicos espaciales superiores se muestrean aplicando campos magnéticos que varían espacialmente, no se necesitan partes móviles para generar una imagen. Por otro lado, dado que el ultrasonido usa el tiempo de vuelo para codificar espacialmente la señal recibida, no es estrictamente un método tomográfico y no requiere adquisiciones múltiples en absoluto.


Tomografías computarizadas de cuerpo completo: lo que necesita saber

Mediante el uso de una tecnología que "echa un vistazo" al interior de las personas y promete advertencias tempranas de cáncer, enfermedades cardíacas y otras anomalías, las clínicas y los centros de diagnóstico por imágenes de todo el país están promocionando un nuevo servicio para las personas preocupadas por su salud: "TAC de todo el cuerpo". " Por lo general, esto implica escanear el cuerpo desde el mentón hasta debajo de las caderas con una forma de imágenes de rayos X que produce imágenes transversales.

La tecnología utilizada se llama "tomografía computarizada de rayos X" (TC), a veces denominada "tomografía axial computarizada" (TAC). Se están promoviendo varios tipos diferentes de sistemas de TC de rayos X para varios tipos de detección. Por ejemplo, la TC de "corte múltiple" (MSCT) y la TC de "haz de electrones" (EBCT), también llamada "tomografía de haz de electrones" (EBT), son sistemas de TC de rayos X que producen imágenes rápidamente y a menudo se promocionan para la detección de acumulación de calcio en las arterias del corazón.

CT, MSCT y EBCT utilizan rayos X para producir imágenes que representan "rebanadas" del cuerpo, como las rebanadas de una barra de pan. Cada corte de imagen corresponde a una sección delgada como una oblea que se puede ver para revelar las estructuras corporales con gran detalle.

La TC es reconocida como una herramienta médica invaluable para el diagnóstico de enfermedades, traumatismos o anomalías en pacientes con signos o síntomas de enfermedades. También se usa para planificar, guiar y monitorear la terapia. La novedad es que la TC se comercializa como una medida preventiva o proactiva de atención médica para personas sanas que no presentan síntomas de enfermedad.

Sin beneficios comprobados para personas sanas

Tomar medidas preventivas, encontrar enfermedades insospechadas, descubrir problemas mientras son tratables, todo esto suena genial, ¡casi demasiado bueno para ser verdad! De hecho, en este momento, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) no conoce ninguna evidencia científica que demuestre que la exploración de todo el cuerpo de personas sin síntomas proporcione más beneficios que daños a las personas que se someten a pruebas de detección. La FDA es responsable de garantizar la seguridad y la eficacia de dichos dispositivos médicos y prohíbe a los fabricantes de sistemas de TC promover su uso para la detección de todo el cuerpo en personas asintomáticas. Sin embargo, la FDA no regula a los médicos y pueden optar por utilizar un dispositivo para cualquier uso que consideren apropiado.

En comparación con la mayoría de los demás procedimientos de rayos X de diagnóstico, las tomografías computarizadas dan como resultado una exposición a la radiación relativamente alta. Los riesgos asociados con dicha exposición se ven superados en gran medida por los beneficios de la TC diagnóstica y terapéutica. Sin embargo, para la exploración por TC de todo el cuerpo de personas asintomáticas, los beneficios son cuestionables:

  • ¿Puede diferenciar efectivamente entre personas sanas y aquellas que tienen una enfermedad oculta?
  • ¿Los hallazgos sospechosos conducen a pruebas o tratamientos invasivos adicionales que producen un riesgo adicional con poco beneficio?
  • ¿Un hallazgo "normal" garantiza una buena salud?

Muchas personas no se dan cuenta de que hacerse un examen de detección por TAC de todo el cuerpo no les dará necesariamente la "tranquilidad" que esperan ni la información que les permitiría prevenir un problema de salud. Un hallazgo anormal, por ejemplo, puede no ser serio y un hallazgo normal puede ser inexacto. Las tomografías computarizadas, al igual que otros procedimientos médicos, no detectarán algunas condiciones, y los cables "falsos" pueden dar lugar a pruebas adicionales innecesarias.

Puntos a considerar si está pensando en hacerse una prueba de detección de todo el cuerpo:

  • No se ha demostrado que el cribado por TC de cuerpo entero cumpla con los criterios generalmente aceptados para un procedimiento de cribado eficaz.
  • Las sociedades de profesionales médicos no han respaldado la tomografía computarizada de todo el cuerpo para personas sin síntomas.
  • Actualmente se está estudiando el cribado por TC de personas con alto riesgo de enfermedades específicas como el cáncer de pulmón o el cáncer de colon.
  • La radiación de una tomografía computarizada puede estar asociada con un aumento muy pequeño en la posibilidad de desarrollar cáncer más adelante en la vida de una persona.
  • La FDA proporciona información adicional sobre la prueba de TC de cuerpo entero en su Sitio web de tomografía computarizada (TC).

Recomendación de la FDA:

Antes de someterse a un procedimiento de detección por TC, investigue cuidadosamente y considere los posibles riesgos y beneficios y discútalos con su médico.


Tú contra la TSA: cómo elegir entre escáneres corporales y revisiones

Sarah Pascarella tiene una maestría en escritura, literatura y publicaciones de Emerson College, donde se especializó en redacción de revistas y publicaciones sin fines de lucro. Es miembro de la Asociación de Periodistas de Viajes de América del Norte y de la Asociación de Escritores de Nueva Inglaterra.

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¿Pasar por el escáner de seguridad o hacer un cacheo? Muchos viajeros se enfrentan a esta pregunta cada vez que van al aeropuerto. Sé que muchos de ustedes están asustados por los escáneres corporales que se encuentran en los aeropuertos de todo el mundo, pero la alternativa de los cacheos también puede tener poco atractivo.

¿Cómo determina qué opción funciona mejor para usted? Desafortunadamente, no existen reglas estrictas y rápidas, dice Chris Calabrese, consejero legislativo, ACLU: & ldquoSi no puedes soportar la idea de que alguien vea una foto tuya desnuda, evita el escáner. Si no quiere que lo toquen, el escáner es una mejor opción que un cacheo. Es una elección entre dos opciones no muy buenas, y cada persona tendrá que decidir cuál es mejor en función de sus propias preferencias.


Radiación, exploraciones DXA y usted

Las inquietudes acerca de la radiación son algunas de las preguntas más frecuentes que recibimos de los posibles clientes que buscan realizar una exploración BodySpec DXA.

Cuando pensamos en la radiación, tendemos a pensar en explosiones o fusiones nucleares. Pero en realidad, la radiación nos rodea y nuestro cuerpo absorbe de forma segura pequeñas cantidades de radiación natural a diario.

No todas las radiaciones son del mismo tipo, por lo que los científicos utilizan la unidad "sievert" para medir los riesgos para la salud de la radiación. Un sievert de radiación provoca una enfermedad inmediata. Pero un sievert es una dosis bastante masiva de radiación, y la mayoría de las dosis de radiación son mucho, mucho menores.

1 sievert (Sv) = 1000 milisieverts (mSv) = 1,000,000 microsieverts (uSv)

Y resulta que en el gran esquema de las cosas, obtener un escaneo BodySpec DXA es muy seguro, incluso si escanea varias veces al año (o dentro del mismo día). De hecho, hacerse una DXA le da aproximadamente la misma cantidad de radiación que comer 4 plátanos.

Consulte a continuación un cuadro comparativo de los niveles de exposición a la radiación de diferentes fuentes cotidianas (y no tan cotidianas).

Exposicion a la radiación Fuente
0,05 uSv Durmiendo al lado de alguien
0,1 uSv Comiendo un plátano. Los plátanos son ligeramente radiactivos debido a su potasio. Muchos alimentos contienen trazas de elementos radiactivos que se producen de forma natural.
0,25 uSv Control de seguridad del aeropuerto
0,4 uSv Composición corporal completa BodySpec Exploración DXA
1 uSv Usar una computadora CRT o un monitor de TV durante un año
10 uSv Radiación de fondo recibida por una persona promedio durante un día normal. Esto proviene de los rayos cósmicos, la corteza terrestre y los suelos, los edificios, los alimentos y los escáneres médicos.
40 uSv Vuelo de ida y vuelta desde Nueva York a Los Ángeles
70 uSv Vivir en un edificio de piedra, ladrillo u hormigón durante un año
400 uSv Mamografía
1,5-1,7 mSv
(1.500 - 1.700 uSv)
Dosis anual media para los auxiliares de vuelo
2 mSv
(2000 uSv)
Una tomografía computarizada de la cabeza
5-6 mSv
(5.000 - 6.000 uSv)
Una tomografía computarizada de tórax
13 mSv
(13.000 uSv)
Fumar 1,5 paquetes de cigarrillos al día durante un año
50 mSv
(50.000 uSv)
Límite de dosis anual para trabajadores de centrales nucleares
200 mSv
(200.000 uSv)
Dosis media de supervivientes en un radio de 2,5 km de las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki. De 50.000 supervivientes, alrededor de 850 murieron de leucemia o cánceres directamente atribuibles a la radiación.
1 Sv
(1.000.000 uSv)
Medido en agua que se escapa del reactor Fukushima No. 2 durante una hora. La exposición directa a este nivel causa síntomas como náuseas y disminución del recuento de glóbulos blancos, pero no la muerte inmediata. Sin embargo, la exposición a este nivel se correlaciona con un mayor riesgo de muerte futura por cáncer.
6 Sv
(6.000.000 uSv)
Típico de los trabajadores de Chernobyl que murieron en un mes.

Cualquiera que reciba una dosis de más de 5 sieverts tiene solo un 50% de posibilidades de supervivencia


Cómo funcionan los escáneres de ondas milimétricas

El día de Navidad de 2009, Umar Farouk Abdulmutallab intentó detonar explosivos en su ropa interior en un vuelo de Ámsterdam a Detroit. Como todos los demás actos terroristas posteriores al 11 de septiembre que involucraron aviones, el intento fallido de Abdulmutallab condujo a nuevas técnicas y tecnologías de control de pasajeros.

Para diciembre de 2010, la Administración de Seguridad del Transporte (TSA) había introducido 500 escáneres de cuerpo entero, a lo que la agencia del gobierno de los EE. UU. Se refiere como unidades de tecnología de imágenes avanzadas, en los aeropuertos de todo el país. Todos los escáneres hacen lo mismo: detectan amenazas metálicas y no metálicas, incluidas armas, explosivos y otros objetos, ocultos bajo capas de ropa. Pero utilizan tecnologías completamente diferentes.

Un tipo de escáner se basa en algo conocido como tecnología de retrodispersión. Máquinas de retrodispersión utilice un dispositivo llamado colimador para producir una corriente paralela de rayos X de baja energía, que atraviesan una hendidura y golpean a un pasajero de pie en la máquina. Un solo escáner incluye dos fuentes de radiación para que se puedan tomar imágenes de la parte delantera y trasera de la persona. Las imágenes se forman cuando los rayos X, que penetran en la ropa, rebotan en la piel de la persona y regresan a los detectores montados en la superficie de la máquina. La radiación también rebota en armas, explosivos u otras amenazas ocultas en la ropa o apoyadas en la piel.

El otro tipo de escáner utiliza una tecnología competidora conocida como onda milimétrica (mmw) imagen. Estas máquinas funcionan con los mismos principios, excepto que emiten un tipo especial de microondas, no rayos X. Dos transmisores giratorios producen las ondas cuando un pasajero se detiene dentro de la máquina. La energía pasa a través de la ropa, rebota en la piel de la persona, así como en cualquier amenaza potencial, y luego regresa a dos receptores, que envían imágenes, frontal y posterior, a una estación del operador.

Desafortunadamente, lo que se suponía que iba a aliviar las preocupaciones del público solo ha causado agitación y ansiedad entre los pasajeros, los pilotos y los agentes de la TSA. Muchas personas han expresado su preocupación por los riesgos para la salud del proceso de escaneo de ambas tecnologías. ¿Cuánta radiación producen estas máquinas? ¿Cómo se compara con los dispositivos de imágenes médicas? ¿Y es suficiente para aumentar las tasas de cáncer en la población general? Luego están las preguntas sobre la privacidad. ¿Pueden los agentes de la TSA ver fragmentos que no deberían ver? ¿Y alguna vez almacenan o archivan escaneos en lugar de eliminarlos de inmediato?

La prisa por responder a estas preguntas ha dado lugar a una serie de mitos y conceptos erróneos. Es casi como si los escáneres de cuerpo entero, máquinas capaces de mirar profundamente en nuestra alma (o al menos debajo de nuestra ropa), fueran en sí mismos opacos. En realidad, no lo son. Aprovechan principios científicos bien entendidos que han existido durante años. Dejemos atrás el telón de los escáneres de ondas milimétricas para comprender cómo funcionan y cómo se utilizan en los aeropuertos de todo el mundo.


Cómo funciona el tinte de contraste

El medio de contraste puede tragarse como bebida o inyectarse en una vena. El tipo de examen que está recibiendo determinará qué tipo de contraste necesitará. También determinará cómo debe administrarse (por vía oral o intravenosa). Su cuerpo absorberá o eliminará naturalmente los materiales de contraste después de su examen.

El tinte de contraste funciona mediante el uso de sustancias que interfieren con la forma en que el equipo de imágenes médicas toma sus imágenes. Por ejemplo, el medio de contraste que se usa en una radiografía o una tomografía computarizada está hecho de una sustancia que bloqueará o limitará la radiación en ciertas partes de su cuerpo. Esto cambia la forma en que los tejidos que contienen el contraste de imágenes médicas aparecen en sus imágenes.

De manera similar, los contrastes que se utilizan en los exámenes con energía magnética, como las resonancias magnéticas y los ultrasonidos, alteran la forma en que los campos magnéticos interactúan con las partes del cuerpo que contienen contraste. Por lo tanto, el contraste no altera nada dentro de usted, solo altera la forma en que los equipos de imágenes médicas ve el interior de ti.

Si necesita contraste, su examen probablemente tomará más tiempo que si no tuviera contraste. Por ejemplo, podría agregar cuatro horas de tiempo de preparación a una tomografía computarizada de cinco minutos o hacer que una resonancia magnética de treinta minutos dure dos horas. Esto se debe al tiempo que lleva administrar el contraste y que empiece a funcionar. Aunque lleva más tiempo, vale la pena esperar por las imágenes más claras que le proporciona a su médico.


¿Son dañinos los escáneres de cuerpo entero para aeropuertos?

Muchos expertos plantean preguntas sobre la invasión de la privacidad personal debido a las imágenes detalladas que provienen de un escaneo de cuerpo completo, mientras que otros están más preocupados por el daño potencial a la salud de una persona debido a la exposición a los rayos X (radiación). La Administración de Seguridad en el Transporte de los Estados Unidos abordó la cuestión de la exposición adicional a los rayos X y declaró que las máquinas emiten dosis similares a las que experimentaría una persona en dos minutos de vuelo en un avión.

En el pasado, el escaneo de cuerpo completo solo se usaba como último recurso cuando todas las demás herramientas de diagnóstico no habían logrado encontrar tumores en una persona que tenía cáncer. A principios de la década de 2000, más de 32 millones de personas se sometieron a rayos X de su cuerpo utilizando una máquina de imágenes de cuerpo completo. Desde entonces, los números han disminuido, posiblemente debido al hecho de que los profesionales médicos advirtieron que demasiadas exploraciones podrían ser dañinas en lugar de beneficiosas.

Someterse a una exploración aumenta las posibilidades de morir de cáncer relacionado con la radiación

Un equipo de investigadores científicos de la Universidad de Columbia informó en una revista de Radiología los niveles precisos de radiación a los que está expuesta una persona cuando se somete a un escáner de cuerpo completo. Los niveles son realmente sorprendentes. Los investigadores encontraron que los niveles de radiación en un escaneo de cuerpo completo son iguales a los que recibe un sobreviviente de Hiroshima que vive a menos de media milla de la explosión de la bomba atómica. Si bien los riesgos asociados con una exploración son moderados, cada vez que una persona se somete a otra exploración, las posibilidades de morir de cáncer relacionado con la radiación aumentan un 0,8%.

Otros expertos han descubierto que los niveles de radiación de una sola exploración pueden ser suficientes para producir un tumor canceroso en una de cada 1.200 personas. Para las personas que se someten a un escaneo anual o los viajeros frecuentes que se someten a un escaneo de rutina de todo el cuerpo en el aeropuerto, los niveles de exposición a la radiación pueden ser muy peligrosos y riesgosos. Cuando se usa con fines de diagnóstico, un escaneo de cuerpo completo es innegablemente beneficioso, pero cuando se usa por razones de seguridad aeroportuaria, la línea se vuelve borrosa por la controversia. Además, la Sociedad Estadounidense del Cáncer, la Agencia de Protección Ambiental, la Administración de Alimentos y Medicamentos y el Colegio Estadounidense de Radiología desaconsejan el uso de la exploración de cuerpo completo por motivos que no sean médicos.

Visión general

Cuando se usa por razones de diagnóstico, un escaneo de cuerpo completo puede ser una opción que salve la vida de muchas personas. Sin embargo, la pregunta sigue siendo: ¿son los escáneres de aeropuerto de cuerpo entero dañinos para los humanos? Los profesionales médicos y los expertos en investigación están divididos y se necesitan más estudios para determinar una mejor comprensión de cuán dañinos pueden ser los escaneos corporales de rutina en los seres humanos. Debido a que el uso de las máquinas es bastante nuevo y no ha habido suficiente tiempo, los investigadores no pueden hacer una determinación definitiva de cómo las exploraciones de cuerpo completo se relacionan directamente con un mayor riesgo de cáncer y tumores en las personas y, sin embargo, podrán hacerlo. así que en algún momento en el futuro.


Ultrasonido

Imagen de ultrasonido de sección transversal de un feto Fuente: Phillips Health Care- sistema iu22xMATRIX

La ecografía médica se divide en dos categorías distintas: diagnóstica y terapéutica.

La ecografía de diagnóstico se puede subdividir en ecografía anatómica y funcional. La ecografía anatómica produce imágenes de órganos internos u otras estructuras. La ecografía funcional combina información como el movimiento y la velocidad del tejido o la sangre, la suavidad o dureza del tejido y otras características físicas, con imágenes anatómicas para crear "mapas de información". Estos mapas ayudan a los médicos a visualizar cambios / diferencias en la función dentro de una estructura u órgano.

Ecografía terapéutica también utiliza ondas de sonido por encima del rango del oído humano, pero no produce imágenes. Su propósito es interactuar con los tejidos del cuerpo de modo que se modifiquen o se destruyan. Entre las modificaciones posibles se encuentran: mover o empujar tejido, calentar tejido, disolver coágulos de sangre o administrar medicamentos a lugares específicos del cuerpo. Estas funciones destructivas o ablativas son posibles mediante el uso de rayos de muy alta intensidad que pueden destruir tejidos enfermos o anormales como los tumores. La ventaja de utilizar terapias de ultrasonido es que, en la mayoría de los casos, no son invasivas. No es necesario hacer incisiones o cortes en la piel, sin dejar heridas ni cicatrices.

Fuente: Terese Winslow

Las ondas de ultrasonido son producidas por un transductor, que puede emitir ondas de ultrasonido y detectar los ecos de ultrasonido reflejados. En la mayoría de los casos, los elementos activos de los transductores de ultrasonido están hechos de materiales de cristal cerámico especiales llamados piezoeléctricos. Estos materiales pueden producir ondas sonoras cuando se les aplica un campo eléctrico, pero también pueden funcionar a la inversa, produciendo un campo eléctrico cuando una onda sonora los golpea. Cuando se usa en un escáner de ultrasonido, el transductor envía un haz de ondas sonoras al cuerpo. Las ondas sonoras se reflejan de regreso al transductor por los límites entre los tejidos en la trayectoria del haz (por ejemplo, el límite entre el líquido y el tejido blando o el tejido y el hueso). Cuando estos ecos golpean el transductor, generan señales eléctricas que se envían al escáner de ultrasonido. Utilizando la velocidad del sonido y el tiempo de retorno de cada eco, el escáner calcula la distancia desde el transductor hasta el límite del tejido. Estas distancias se utilizan luego para generar imágenes bidimensionales de tejidos y órganos.

Un transductor de ultrasonido.

Durante un examen de ultrasonido, el técnico aplicará un gel en la piel. Esto evita que se formen bolsas de aire entre el transductor y la piel, lo que puede bloquear el paso de las ondas de ultrasonido al cuerpo.

Ecografía diagnóstica. La ecografía de diagnóstico es capaz de obtener imágenes de los órganos internos del cuerpo de forma no invasiva. Sin embargo, no es bueno para obtener imágenes de huesos o tejidos que contengan aire, como los pulmones. En algunas condiciones, la ecografía puede obtener imágenes de huesos (como en un feto o en bebés pequeños) o los pulmones y el revestimiento alrededor de los pulmones, cuando están llenos o parcialmente llenos de líquido. Uno de los usos más comunes de la ecografía es durante el embarazo, para monitorear el crecimiento y desarrollo del feto, pero hay muchos otros usos, que incluyen imágenes del corazón, vasos sanguíneos, ojos, tiroides, cerebro, mama, órganos abdominales, piel, y músculos. Las imágenes de ultrasonido se muestran en 2D, 3D o 4D (que es 3D en movimiento).

La sonda de ultrasonido (transductor) se coloca sobre la arteria carótida (arriba). Una imagen de ultrasonido en color (abajo, izquierda) muestra el flujo sanguíneo (el color rojo en la imagen) en la arteria carótida. La imagen de forma de onda (abajo a la derecha) muestra el sonido del flujo de sangre en la arteria carótida.

Ecografía funcional. Las aplicaciones de ultrasonido funcional incluyen ultrasonido Doppler y Doppler color para medir y visualizar el flujo sanguíneo en los vasos dentro del cuerpo o en el corazón. También puede medir la velocidad del flujo sanguíneo y la dirección del movimiento. Esto se hace utilizando mapas codificados por colores llamados imágenes Doppler color. La ecografía Doppler se usa comúnmente para determinar si la acumulación de placa dentro de las arterias carótidas está bloqueando el flujo sanguíneo al cerebro.

Otra forma funcional de ultrasonido es la elastografía, un método para medir y mostrar la rigidez relativa de los tejidos, que se puede utilizar para diferenciar los tumores del tejido sano. Esta información se puede mostrar como mapas codificados por colores de los mapas en blanco y negro de rigidez relativa que muestran imágenes de alto contraste de tumores en comparación con imágenes anatómicas o mapas codificados por colores que se superponen en la imagen anatómica. La elastografía se puede utilizar para evaluar la fibrosis hepática, una afección en la que se acumula un exceso de tejido cicatricial en el hígado debido a la inflamación.

La ecografía también es un método importante para las intervenciones de imágenes en el cuerpo. Por ejemplo, la biopsia con aguja guiada por ultrasonido ayuda a los médicos a ver la posición de una aguja mientras se guía hacia un objetivo seleccionado, como una masa o un tumor en la mama. Además, el ultrasonido se utiliza para obtener imágenes en tiempo real de la ubicación de la punta de un catéter cuando se inserta en un vaso sanguíneo y se guía a lo largo del vaso. También se puede utilizar para cirugía mínimamente invasiva para guiar al cirujano con imágenes en tiempo real del interior del cuerpo.

Ecografía terapéutica o intervencionista. El ultrasonido terapéutico produce altos niveles de salida acústica que pueden enfocarse en objetivos específicos con el fin de calentar, ablar o romper tejido. Un tipo de ultrasonido terapéutico utiliza rayos de sonido de alta intensidad que son altamente dirigidos y se llama ultrasonido enfocado de alta intensidad (HIFU). HIFU se está investigando como un método para modificar o destruir tejidos enfermos o anormales dentro del cuerpo (por ejemplo, tumores) sin tener que abrir o rasgar la piel o causar daño al tejido circundante. Tanto la ecografía como la resonancia magnética se utilizan para identificar y apuntar al tejido a tratar, guiar y controlar el tratamiento en tiempo real y confirmar la eficacia del tratamiento. HIFU está actualmente aprobado por la FDA para el tratamiento de los fibromas uterinos, para aliviar el dolor de las metástasis óseas y, más recientemente, para la ablación del tejido prostático. HIFU también se está investigando como una forma de cerrar heridas y detener el sangrado, romper los coágulos en los vasos sanguíneos y abrir temporalmente la barrera hematoencefálica para que los medicamentos puedan pasar.

El ultrasonido de diagnóstico generalmente se considera seguro y no produce radiación ionizante como la que producen los rayos X. Aún así, el ultrasonido es capaz de producir algunos efectos biológicos en el cuerpo bajo condiciones y entornos específicos. Por esta razón, la FDA exige que los dispositivos de ultrasonido de diagnóstico funcionen dentro de límites aceptables. La FDA, así como muchas sociedades profesionales, desaconsejan el uso casual de la ecografía (por ejemplo, para videos de recuerdo) y recomiendan que se utilice solo cuando exista una verdadera necesidad médica.

Los siguientes son ejemplos de proyectos de investigación actuales financiados por NIBIB que están desarrollando nuevas aplicaciones de ultrasonido que ya están en uso o que estarán en uso en el futuro:

Imagen de impulso de fuerza de radiación acústica (ARFI). ARFI es una nueva técnica desarrollada por investigadores de la Universidad de Duke con el apoyo de NIBIB que utiliza la elastografía por ultrasonido para diferenciar los tumores hepáticos del tejido sano, así como para identificar la presencia de fibrosis. Este método no invasivo podría reducir las biopsias hepáticas innecesarias, que pueden ser dolorosas y, a veces, peligrosas. ARFI ha recibido la aprobación de la FDA y ahora está disponible comercialmente en los EE. UU. (Imagen a la izquierda cortesía de Katharine Nightengale, Ph.D., Duke Biomedical Engineering).

Ultrasonido en miniatura de bajo costo. Al igual que las computadoras, los generadores de imágenes de ultrasonido médico se han vuelto cada vez más pequeños. Uno de los mayores desafíos es conectar el transductor de ultrasonido en la punta de la sonda a la extensa electrónica de procesamiento de señales e imágenes basada en chips de computadora. La financiación de NIBIB fue importante para demostrar este nivel de miniaturización extrema, de hecho, un "sistema dentro de la sonda".

Este paradigma de imágenes del “sistema dentro de una sonda” se extendió posteriormente al dispositivo GE Vscan. El Vscan es un escáner de ultrasonido del tamaño de la palma de la mano, que tiene capacidad para imágenes anatómicas y Doppler color. El dispositivo se encuentra actualmente en uso clínico y cuesta considerablemente menos que un escáner de ultrasonido de tamaño completo. Su pequeño tamaño y bajo costo, así como la variedad de aplicaciones, permiten su uso en ambulancias, salas de emergencia, hospitales de campaña u otras ubicaciones remotas. Actualmente se utiliza en más de 60 países de todo el mundo. (Imagen de Vscan a la derecha cortesía de Kai Thomenius, Ph.D., GE).

La ecografía Doppler color muestra un coágulo que bloquea el flujo sanguíneo en un cerdo. Fuente: Zhen Xu, Ph.D., Univ. de Michigan Después del tratamiento con histotricia de 5 minutos, el coágulo desaparece y se restablece el flujo sanguíneo completo en el vaso sanguíneo. Fuente: Zhehn Xu, Ph.D., Univ. de Michigan

Técnica de histotricia para disolver coágulos sanguíneos. Investigadores de la Universidad de Michigan están investigando las capacidades de disolución de coágulos de una técnica de ultrasonido de alta intensidad, llamada histotricia, para el tratamiento no invasivo de la trombosis venosa profunda (TVP). Esta técnica utiliza pulsos de ultrasonido cortos y de alta intensidad para provocar la descomposición del coágulo. Los investigadores han demostrado con éxito la eficacia de esta técnica en cerdos y su posible uso en humanos. Actualmente están trabajando en nuevos métodos para evitar daños inadvertidos en los vasos durante el tratamiento de coágulos y para proporcionar información de imágenes en tiempo real para monitorear el tratamiento. Esta investigación podría tener un impacto significativo, ya que los tratamientos convencionales actuales para la TVP implican la terapia con medicamentos y, a veces, la eliminación invasiva de los coágulos, lo que requiere una estadía en el hospital de varios días y puede resultar en complicaciones después del tratamiento. Por el contrario, la técnica de histotricia no invasiva es 50 veces más rápida que la técnica actual, no requiere fármacos ni agentes externos y, si tiene éxito, podría utilizarse como procedimiento ambulatorio.


El nuevo escáner de pasajeros utiliza tecnología espacial para acelerar la seguridad del aeropuerto

Crédito: Universidad de Cardiff

Un escáner de pasajeros súper sensible que revela amenazas de seguridad ocultas se está probando en el aeropuerto de Cardiff en el Reino Unido.

El escáner de recorrido, que utiliza tecnología espacial para obtener imágenes del calor del cuerpo humano, es el resultado de una colaboración entre Sequestim Ltd. y científicos de la Universidad de Cardiff.

El aprendizaje por computadora permite que el escáner distinga entre amenazas y no amenazas, pero sin la necesidad de que los pasajeros se queden quietos o se quiten la ropa exterior.

A nivel mundial, alrededor de 12 millones de pasajeros viajan en avión todos los días en 120.000 vuelos.

La tecnología tiene el potencial de reducir las colas en las terminales de los aeropuertos mientras detecta a las personas en movimiento. También afectará la eficacia de la seguridad y ayudará a mantener seguros a los pasajeros.

"Se espera que el número de pasajeros se duplique en 20 años, poniendo las instalaciones de seguridad del aeropuerto bajo una inmensa presión", dijo Ken Wood, director de ventas y marketing de Sequestim Ltd, una empresa conjunta entre la Universidad de Cardiff y QMC Instruments Ltd.

"Nuestro escáner combina una serie de tecnologías líderes en el mundo desarrolladas por nuestro equipo aquí en el Reino Unido. Utiliza el cuerpo humano como fuente de" luz ", en contraste con los escáneres existentes que procesan ondas milimétricas reflejadas y dispersas mientras el pasajero está requerido para hacer una pose ".

"Nuestro sistema solo necesita unos segundos para hacer su trabajo. Los pasajeros que pasen normalmente por el control de seguridad ya no necesitarían quitarse los abrigos y chaquetas, o quitarse artículos personales como teléfonos".

La prueba se lleva a cabo de forma privada, solo por invitación, del 4 al 7 de diciembre de 2018 y no afectará a los viajes de los pasajeros.

El proyecto es uno de los ocho que reciben parte de la financiación de 1,8 millones de libras esterlinas puesta a disposición por el gobierno del Reino Unido a principios de este año a través de un concurso temático de Acelerador de Seguridad y Defensa. Como parte del programa de cinco años Future Aviation Security Solutions (FASS), la iniciativa multimillonaria busca ideas innovadoras como este nuevo escáner de pasajeros para ayudar a fortalecer la seguridad de la aviación.

Originalmente construida para estudiar los confines más lejanos del universo, la tecnología utilizada es tan sensible que podría ver una bombilla de 100 W a una distancia de 500,000 millas (el doble de la distancia a la Luna).

El escáner "aprende" rápidamente la diferencia entre los elementos que pueden y no pueden llevarse a un avión, lo que reduce el riesgo de falsas alarmas que incomodan a los pasajeros y ralentizan el control.

"La tecnología del detector se desarrolló originalmente para estudiar los fenómenos astronómicos más distantes. Por ejemplo, estudiamos cómo nacen las estrellas a partir de gigantescas nubes de gas y polvo", explicó Wood.

Crédito: Universidad de Cardiff

"Detecta ondas milimétricas, que son como la luz visible pero con una longitud de onda más de mil veces más larga. La capacidad del escáner para revelar objetos ocultos también ha atraído el interés de la Fuerza Fronteriza, responsable de las operaciones de control fronterizo de primera línea del Reino Unido en puertos aéreos, marítimos y ferroviarios.

La prueba del aeropuerto tiene como objetivo demostrar que las imágenes pasivas de terahercios son sólidas, versátiles, rápidas y convenientes.

La ministra de Aviación del Reino Unido, Liz Sugg, dijo: "Tenemos una orgullosa historia de innovación aquí en el Reino Unido y la seguridad de los pasajeros en todos los modos de transporte sigue siendo una prioridad importante para el gobierno. El programa Future Aviation Security Solutions demuestra nuestro apoyo a proyectos pioneros que pueden ayudar para reducir las amenazas a la seguridad en los aeropuertos. Me complace ver que la financiación otorgada a Sequestim ha ayudado al equipo a tomar la tecnología espacial y probarla como parte de un nuevo sistema de inspección de pasajeros en el aeropuerto de Cardiff ".

El aeropuerto de Cardiff fue comprado por el gobierno de Gales por 52 millones de libras esterlinas en 2013. Casi 1,5 millones de pasajeros pasaron por el aeropuerto en 2017. La prueba del escáner de pasajeros en diciembre representa una novedad en Gales y una colaboración local con un enorme potencial de impacto.

El primer ministro de Gales, Carwyn Jones, dijo: "El gobierno de Gales y el aeropuerto de Cardiff están encantados de albergar la prueba de concepto de la tecnología innovadora de Sequestim. Esta cámara de seguridad de vanguardia no solo promete una gran mejora en nuestra experiencia aérea viajes, pero también trae consigo la perspectiva de creación de empleo, ya que Sequestim tiene como objetivo fabricar futuros escáneres aquí en Gales ".

El propósito de la prueba es que miembros clave de la industria, el Centro para la Protección de la Infraestructura Nacional, la Autoridad de Aviación Civil y otros organismos gubernamentales, incluido BorderForce, vean la tecnología en acción.


El espectro electromagnético: radiación no ionizante

La radiación existe a nuestro alrededor, tanto de fuentes naturales como artificiales, y se presenta en dos formas: ionizante y no ionizante radiación.

Radiación ionizante es una forma de energía que actúa eliminando electrones de átomos y moléculas de materiales que incluyen aire, agua y tejido vivo. La radiación ionizante puede viajar sin ser vista y atravesar estos materiales.

¿Qué es la radiación no ionizante?

Radiación no ionizante existe a nuestro alrededor de muchas fuentes. Está a la izquierda de la radiación ionizante en el espectro electromagnético en la figura siguiente.

  • Radiofrecuencia (RF) utilizada en muchas aplicaciones de radiodifusión y comunicaciones
  • Microondas utilizadas en la cocina de casa.
  • Radiación infrarroja utilizada en lámparas de calor.

La línea divisoria entre radiación ionizante y no ionizante se produce en la parte ultravioleta del espectro electromagnético [que se muestra en la ilustración del espectro electromagnético anterior]. La radiación en la banda ultravioleta y en energías más bajas (a la izquierda del ultravioleta) se llama radiación no ionizante, mientras que en las energías más altas a la derecha de la banda ultravioleta se llama radiación ionizante.

A medida que nos movemos hacia la izquierda de la banda de luz visible en la figura de arriba, nos movemos a frecuencias más bajas. Por "quofrecuencia" nos referimos a la rapidez con la que estas ondas se mueven hacia arriba y hacia abajo. Cuanto menor sea la frecuencia, menor será la energía.

En estas frecuencias más bajas en el lado izquierdo del espectro electromagnético, encontramos infrarrojos, microondas, ondas de radio y radiación de alcance de teléfonos celulares.

En pocas palabras, la radiación no ionizante se diferencia de la radiación ionizante en la forma en que actúa sobre materiales como el aire, el agua y los tejidos vivos.

A diferencia de los rayos X y otras formas de radiación ionizante, la radiación no ionizante no tiene suficiente energía para eliminar electrones de átomos y moléculas. La radiación no ionizante puede calentar sustancias. Por ejemplo, la radiación de microondas dentro de un horno de microondas calienta el agua y los alimentos rápidamente.

Estamos expuestos a bajos niveles de radiación no ionizante todos los días. La exposición a cantidades directas e intensas de radiación no ionizante puede provocar daños en los tejidos debido al calor. Esto no es común y preocupa principalmente en el lugar de trabajo para quienes trabajan con grandes fuentes de dispositivos e instrumentos de radiación no ionizante.

Riesgo de exposición a la radiación ultravioleta (UV)

La radiación ultravioleta (UV) es una parte natural de la radiación solar y es liberada por luces negras, camas de bronceado e iluminación de arco eléctrico. Los niveles diarios normales de radiación ultravioleta pueden ser útiles y producen vitamina D. La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda de 5 a 15 minutos de exposición al sol de 2 a 3 veces por semana para obtener suficiente vitamina D.

Demasiada radiación ultravioleta puede causar quemaduras en la piel, envejecimiento prematuro de la piel, daño ocular y cáncer de piel. La mayoría de los cánceres de piel son causados ​​por la exposición a la radiación ultravioleta.

El bronceado mediante el uso de camas de bronceado y dispositivos de bronceado expone al consumidor a la radiación ultravioleta. La exposición a camas de bronceado y dispositivos de bronceado también aumenta la posibilidad de desarrollar cáncer de piel.

Riesgo de exposición a radiofrecuencia (RF) y radiación de microondas

La exposición intensa y directa a la radiofrecuencia (RF) o la radiación de microondas puede provocar daños en los tejidos debido al calor. Estas exposiciones más importantes podrían producirse por dispositivos industriales en el lugar de trabajo.


Ver el vídeo: Cómo funcionan los escáneres de los aeropuertos (Febrero 2023).