radiología en la red: LOS RAYOS X Y OTRAS RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS NO SE ACUMULAN EN LOS SERES VIVOS (X Rays not Accumulate in Living Organisms) by luis mazas artasona y víctor mazas zorzano. Mayo 2017

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Muchas personas recelan de las exploraciones radiológicas convencionales, que se utilizan en los servicios de Diagnóstico por Imagen, porque han oído o han leído que esa radiación se acumula en su cuerpo para siempre y supone un riesgo para la salud. Es un error de concepto que no solo se divulga en Internet sino que también se escucha en boca de algunos médicos y profesionales sanitarios. Algunas personas, incluso siguen dietas que, supuestamente, ayudarían a eliminar las radiaciones del cuerpo. En este tema intentaremos aclarar estas dudas, dejando claro que los rayos X y otras radiaciones electromagnéticas atraviesan el cuerpo humano (en esa propiedad se basa el Radiodiagnóstico) pero no se acumulan. Son sus efectos los que son acumulativos, cuando se repiten las exploraciones con mucha frecuencia
El principio físico en el que se basan  la mayoría de las modalidades de Diagnóstico por Imagen:Tomografía Computarizada, Radiología convencional, Mamografía, Densitometría ósea, Ortopantomografía e IRM son las ondas electromagnéticas. En cambio, la Ecografía, una modalidad muy utilizada en el diagnóstico médico se basa en ultrasonidos, ondas mecánicas completamente distintas a las electromagnéticas.

Desde el punto de vista físico una onda electromagnética está constituida por la oscilación de un campo eléctrico (responsable del calentamiento de los tejidos) y otro magnético, perpendiculares entre sí, que se desplazan de forma ondulatoria y sincrónica, por el vacío y cualquier medio, transportando energía pero no materia.

En el siglo XIX, James C Maxwell (1831-1879) publicó su Teoría de las Ondas Electromagnéticas donde expuso que el movimiento ondulatorio era el método de propagación característico de dichas ondas. Posteriormente, en el siglo XX, algunos científicos consideraron que la hipótesis propuesta por Maxwell no contemplaba, con exactitud, todas las características físicas de las citadas radiaciones. Max Planck creía que las ondas electromagnéticas se desplazaban en forma de pequeñas unidades energéticas que denominó “cuantos”. También Albert Einstein se sumó a la teoría cuántica al asegurar que una onda electromagnética se comporta físicamente como si estuviera formada por una sucesión de partículas. Por ese motivo, y al no haber acuerdo unánime entre los científicos, en algunos textos se hace referencia a los rayos X como ondas, siguiendo los postulados de la Física Clásica y, en otros, habla de fotones, apelativo más acorde con los supuestos de la Física Cuántica.

Las ondas electromagnéticas fueron clasificadas por los Físicos, por orden correlativo de mayor a menor energía, en una tabla denominada “Espectro Electromagnético” (Figura 1). En la parte superior del espectro se sitúan los Rayos Gamma y los Rayos X, ambos ionizantes, y a continuación el amplio abanico de rayos provenientes del sol, las microondas y las radiaciones emitidas desde una antena como las de radio, televisión y la Resonancia Magnética Nuclear.

FIGURA 1) En la siguiente tabla se puede apreciar la diferencia energética, expresada en Julios, existente entre los Rayos X y las ondas electromagnéticas de la Resonancia Magnética Nuclear utilizadas en las exploraciones de Diagnóstico por Imagen.

Key Words: X rays. Electromagnetic radiation. Electromagnetic Spectrum.

A continuación vamos a explicar, de manera muy superficial y con algunos ejemplos ilustrativos, el comportamiento de las ondas electromagnéticas en la naturaleza y en los seres humanos. Este “post” no es un tratado científico, para eso están los libros de Física  y el contenido que se expone puede estar sujeto a error. Tiene un carácter divulgativo, dedicado a los Médicos Residentes, Técnicos en Imagen Diagnóstica y estudiantes de Medicina

1) ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS DE RADIO:
Las ondas electromagnéticas emitidas en la frecuencia utilizada por las antenas de las emisoras de radio, (Figura 1A) atraviesan las paredes de los edificios y son captadas por la antena de nuestros aparatos a transistores. Hay mucha controversia científica y popular sobre los efectos que pueden producir sobre los seres humanos y, por eso, la instalación de una antena en la azotea de un edificio provoca un gran rechazo y desazón entre los miembros de la comunidad.

FIGURA 1-A) Antena emisora y receptora de ondas de radio.

Las ondas electromagnéticas emitidas desde una antena emisora-receptora que se coloca en contacto con el cuerpo de una persona durante una exploración de IRM, (Figura 1-B) son emitidas en la misma frecuencia que las ondas de radio, por eso se denominan “de radiofrecuencia”. Estas ondas atraviesan los tejidos corporales excitan a los núcleos de Hidrógeno y generan la señal de Resonancia Magnética Nuclear que será utilizada para reconstruir las imágenes de IRM.

Las ondas de Radiofrecuencia utilizadas en IRM no se acumulan en el organismo, pero sus efectos inmediatos sí son acumulativos. Cuando se realizan exploraciones de IRM muy largas (45 a 60 minutos) las ondas emitidas desde la antena provocan el calentamiento de los tejidos y puede aumentar la temperatura corporal hasta en un grado. Hay que tener, muy en cuenta, este efecto cuando se realizan exploraciones a los niños muy pequeños o embarazadas durante el primer trimestre del embarazo.

FIGURA 1-A) Antena emisora-receptora de (GE Healtcare para SIGNA HD 1´5 Tesla), utilizada para realizar exploraciones de IRM craneo-encefálicas. Emite ondas de radiofrecuencia que atraviesan los tejidos de la cabeza, excitan a los núcleos de hidrógeno y recoge la señal de RMN enviada por los núcleos excitados.

2) MICROONDAS: Las microondas son radiaciones electromagnéticas más energéticas que las ondas de radiofrecuencia, aunque también son de baja frecuencia. Atraviesan los alimentos que colocamos en el interior del horno  e interaccionan con las moléculas que encuentran a su paso. Por este motivo, parte de la energía transportada por las microondas se disipa en forma de calor que calienta los alimentos. Es un fenómeno físico que podemos comprobar a diario y que produce mayor calentamiento cuanto más se aumenta el tiempo de irradiación. Las microondas no se acumulan en los alimentos, pero producen calor.

3) RADIACIÓN SOLAR: 
Con los términos radiación solar, se hace referencia al conjunto de radiación electromagnética proveniente del sol (Figura 3A) No toda llega a la tierra porque gran parte es absorbida en la atmósfera. Según la frecuencia de esta radiación que llega a la superficie terrestre se distinguen los rayos ultravioleta, la luz visible y la radiación ultravioleta. La primera transporta poca energía y tiene escasa capacidad de penetración, pero produce un aumento de la temperatura corporal, muy evidente cuando nos exponemos a los rayos del sol durante largo tiempo. En cambio, la radiación ultravioleta, de menor longitud de onda, atraviesa la mayoría de las sombrillas con las que intentamos protegernos de la radiación solar, también atraviesa los tejidos biológicos del cuerpo humano y produce interacciones con las moléculas.

FIGURA 3A) La radiación solar que incide sobre nuestro planeta hace posible que se desarrolle la vida en la superficie de la Tierra. La naturaleza física de los rayos del sol que recibimos es idéntica a la de los rayos X utilizados en Medicina: ondas electromagnéticas.

La radiación ultravioleta tampoco se acumula en el cuerpo pero sus efectos si que son acumulativos, especialmente porque puede alterar el ADN molecular. Es de sobra conocida la relación existente entre el cáncer de piel y la exposición continuada a la radiación ultravioleta. Nadie duda del efecto beneficioso de los rayos del sol sobre los seres vivos, especialmente para la fotosíntesis de las plantas, pero es importante protegerse para evitar los efectos indeseables de este tipo de radiación.

Acto seguido vamos a ver algunos efectos producidos por la exposición continuada a la radiación solar, sobre algunos objetos que nos rodean. Todos podemos comprobar que los rayos del sol también atraviesan los cristales sobre los que inciden y los calientan, pero no se almacenan en el cristal. Este efecto se puede comprobar, en verano, tan solo con apoyar la mano sobre la superficie del cristal de una ventana.

También “se comen” los colores vivos de las telas que están expuestas al sol, como las cortinas de las ventanas y los miradores (Figura 3B).

 

FIGURA 3-B) Esta cortina, de color anaranjado (izquierda) vista desde el interior de la vivienda, ha perdido su color en la superficie externa (derecha), expuesta a la radiación solar.
Los rayos del sol apagan el color de la madera, agrietan las tablas y con el tiempo producen un deterioro ostensible de los objetos que están expuestos a la radiación.

 

FIGURA 1) La radiación de sol incidiendo durante muchos años sobre la madera de esta antigua puerta ha acabado por deteriorarla, produciendo grietas y pérdida del color, pero los rayos que incidieron ayer son distintos a los que lo hicieron hace cien años y a los que incidirán mañana. Sin embargo, el efecto que han producido durante este tiempo se ha acumulado y es bien evidente.

4) RAYOS X: Cuando se realiza una exploración radiológica, los rayos X atraviesan el cuerpo humano igual que los rayos del sol atraviesan los cristales de una ventana, pero ni unos ni otros se acumulan en el objeto sobre el que inciden. Sí son acumulativos los efectos que pueden producir cuando se repiten algunas exploraciones, como la TAC, con mucha frecuencia.

 

 

           
Todas las radiaciones electromagnéticas anteriormente mencionadas, no tienen energía suficiente para alterar los enlaces atómicos moleculares, en cambio, los Rayos X sí que puede desestructurarlos. Por ese motivo, las radiaciones emitidas con  frecuencias elevadas, como los Rayos X, o los rayos Gamma se denominan ionizantes, porque modifican la composición de algunas moléculas y forman iones. 
 
Los rayos X que se utilizan en Radiodiagnóstico tienen la misma naturaleza, pero no son igual de energéticos y esta variación depende del tipo de exploración realizadaEl Técnico puede influir, directamente, en la energía del haz que va a utilizar para realizar un determinado examen radiológico. Por ejemplo para un estudio de TAC craneoencefálica se necesita un haz de rayos con gran poder de penetración capaz de atravesar los huesos craneales y el denso parénquima encefálico. Un haz de rayos muy penetrantes, (radiación dura) se logra al aumentar la diferencia de potencial por encima de 120 Kv. Y si además se incrementan los mAs, la energía aumenta. En cambio para estructuras anatómicas poco densas como el pulmón o la mama se disminuye el kilovoltaje y se bajar la cifra de mAs. Con estos parámetros físicos se consigue una radiación menos energética (radiación blanda) suficiente para conseguir el objetivo diagnóstico deseado.
 
 Los efectos producidos por los rayos X sobre los tejidos del cuerpo humano se resumen en dos apartados:
 
a) Efectos deterministas: Que se refieren a las lesiones o incluso la muerte de las células más sensibles como las de la sangre, cuando se someten a exploraciones radiológicas.
b) Efectos estocásticos: Dosis altas y repetidas de radiaciones ionizantes, como las que se utilizan en las exploraciones de TAC, pueden producir rotura de las cadenas de ADN y mutaciones en los genes, lo que se traducirían en un aumento del riesgo tardío de padecer algunas neoplasias y transmisión de alteraciones genéticas a la descendencia. Estos efectos sí que son acumulativos.
 
Resumiendo, no se acumulan los rayos X en el organismo, sino los efectos que producen a nivel celular (ADN y cromosomas).
BIBLIOGRAFÍA: 

1) ICRP. Publicación 103. Recomendaciones. http://ift.tt/Y1UyKK
2) Por los Senderos de la Resonancia Magnética.

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via El Baúl Radiológico http://ift.tt/2qUp5iB

radiología en la red: Retos del radiólogo en la gestión de la Inteligencia Artificial y el Big Data

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Plantear una radiología no digital es un anacronismo

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El Dr. Pablo Valdés, vicepresidente de los radiólogos españoles, analiza en esta entrevista algunos de los aspectos más trascendentales de la especialidad. Con la vista puesta en un futuro no muy lejano, este experto en gestión y calidad en radiología advierte que con la llegada innovaciones como la Inteligencia Artificial, la robótica o el “big data”, el radiólogo se convertirá en un gestor de información y un especialista del  proceso de imagen que va a contribuir de manera decisiva al bienestar de los pacientes y a la sostenibilidad del sistema sanitario.

El Dr. Valdés, que en la actualidad es director de Área de Radiodiagnóstico de la Agencia Sanitaria Costa del Sol, recuerda también el importante papel que sigue jugando la radiografía convencional en el proceso diagnóstico. doctor working on ipad

ER: ¿Cuál cree que será el mayor cambio que se producirá en la labor del radiólogo en los próximos años?

Dr. Valdés: En estos meses se está hablando mucho de las grandes innovaciones en los sistemas de información, en la Inteligencia Artificial, la robótica, el “big data” y otros avances que muchos ven como una amenaza a nuestra profesión. Sin embargo, el radiólogo es un profesional que, a lo largo de su historia, ha sabido adaptarse a todas las innovaciones tecnológicas, integrándolas en su tarea diaria.

Probablemente, en un futuro no muy lejano, el radiólogo será mucho más un gestor de información y un especialista del  proceso de imagen, y cada vez tendrá menor relevancia el profesional que solo se centre en una fase de este proceso (como aquél que solo realice informes, sin cuidar otros puntos tan importantes como la adecuación de la prueba, la calidad de la misma, la calidad del informe…). Esto ya se ve en la atención sanitaria actual, en la que los radiólogos mejor valorados son los que resuelven los problemas de los clínicos y los pacientes.

ER: ¿Qué papel juega/jugará la radiografía tradicional (rayos X) en la atención médica frente al desarrollo de tecnologías como los ultrasonidos o los TC?¿Es lógico que aún existan equipos de rayos X analógicos en los hospitales? 

Dr. Valdés: La radiografía tradicional, por su rapidez y economía, seguirá teniendo un papel fundamental en el proceso diagnóstico, más aun en determinadas situaciones o en medios con más restricciones económicas. Los equipos de radiología convencional son muy rentables (adquisición relativamente económica, gran rendimiento, escaso gasto para producir el estudio, pocas averías…) y es difícil plantear una atención médica sin el papel de la radiología convencional.

Sin embargo, plantear una radiología no digital es un anacronismo. Las soluciones mixtas, con salas convencionales y sistema de digitalización indirecta (CR) se pueden considerar una solución transitoria, que deberían sustituirse por salas de radiología digital directa lo antes posible.

ER: ¿Cuál es el mayor reto al que se enfrenta la especialidad en España? 

Dr. Valdés: La Radiología es una especialidad de prestigio, bien valorada y que juega un papel muy importante en el Sistema Sanitario de nuestro país. Como todas la medicina, se enfrenta al problema de la situación económica, que ha hecho que las inversiones en equipamiento se hayan parado durante años. El parque tecnológico necesita una renovación importante, y si queremos una radiología potente, se necesita una inversión que no siempre está contemplada en los presupuestos.

Este atractivo de la Radiología juega en su contra en el apartado de lo que llamamos “amenazas”, ya que los radiólogos vemos cómo otros especialistas quieren incluir algunas técnicas de imagen en sus procesos diagnósticos, realizándolas directamente. El problema en muchos de estos casos es que se sustituye la labor de un especialista de imagen por la de otro especialista, muy bueno en su campo, pero con escasa formación en técnicas de imagen.

El ejemplo más característico es el de la ecografía, con especialistas que realizan exploraciones después de recibir una formación basada en cursos de varios días.  Esto no es solo una amenaza a la especialidad radiológica, sino al sistema sanitario, ya que produce una merma importante de la calidad asistencial.

ER: ¿Cómo puede contribuir la radiología a que el sistema sanitario sea más eficiente? 

Dr. Valdés: La radiología es uno de los puntos fundamentales para que el sistema sanitario sea eficiente. Es raro que un paciente sea atendido sin una o varias pruebas de imagen. Y un porcentaje muy importante del coste de la atención sanitaria se debe a pruebas diagnósticas de imagen. Que los radiólogos participemos en la decisión de qué pruebas se deben hacer y en qué orden es la única forma de optimizar el gasto. Y esto implica no solo el compromiso de los radiólogos, sino también de los especialistas que solicitan las pruebas.

Por otra parte, la radiología intervencionista cada vez presenta mayores avances que sustituyen procesos invasivos y de gran coste por otros muy resolutivos y más rápidos.

ER: ¿Cómo valora que los pacientes tengan acceso a sus pruebas radiológicas a través de los llamados portales del paciente?¿Qué beneficios puede aportar al sistema, al paciente y a los propios radiólogos?

Dr. Valdés: El ciudadano es el dueño de su historia clínica, y cualquier herramienta que facilite que todos los pacientes puedan disponer de ella en cualquier momento y desde cualquier lugar, no solo es una mejora en la calidad, sino que facilita el trabajo de cualquier profesional que pueda atender al paciente en otro centro diferente. Para los radiólogos puede ser algo fundamental, ya que la comparación de un estudio con las pruebas previas del mismo paciente puede ser un hecho fundamental para el diagnóstico, y evitar nuevos procedimientos, en ocasiones más agresivos.

Nota del Editor: haga click para descubrir cómo Carestream está proporcionando analísis de big data  con imágenes radiológicas, que aportan conocimiento con herramientas de apoyo a la salud de la población

pablo valdesPablo Valdés, vicepresidente de la Sociedad española de radiología médica (SERAM)

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radiología en la red: nueva sección sobre contrastes en la página de SERAM

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Desde que apareció el aviso de la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios sobre los compuestos de Gadolinio y los depósitos cerebrales, no paran de ocurrir cosas sobre el tema.

La página de la SERAM acaba de crear una sección con información sobre los contraste en radiodiagnóstico:

contrastes.jpg

http://bit.ly/2nhbCQm

Bienvenida sea…