Imagenes medicas
Definición
| Imagenes medicas | |
|---|---|
| Diagnóstico médico | |
 Imagen de una tomografía computarizada que muestra la rotura de un aneurisma aórtico abdominal | |
| ICD-10-PCS | segundo |
| ICD-9 | 87-88 |
| Malla | 003952 D 003952 |
| Código OPS-301 | 3 |
| MedlinePlus | 007451 |
Como disciplina y en su sentido más amplio, forma parte de las imágenes biológicas e incorpora la radiología que utiliza las tecnologías de imágenes de radiografía de rayos X, resonancia magnética, ultrasonografía médica o ultrasonido, endoscopia, elastografía, imagen táctil, termografía, fotografía médica y técnicas de imagen funcional de medicina nuclear como la tomografía por emisión de positrones (PET) y la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT).
Las técnicas de medición y registro que no están diseñadas principalmente para producir imágenes, como electroencefalografía (EEG), magnetoencefalografía (MEG), electrocardiografía (ECG) y otras representan otras tecnologías que producen datos susceptibles de representación como un parámetro gráfico vs. tiempo o mapas que contienen datos sobre las ubicaciones de medición. En una comparación limitada, estas tecnologías se pueden considerar como formas de imágenes médicas en otra disciplina.
Hasta 2010, se habían realizado 5 mil millones de estudios de imágenes médicas en todo el mundo. La exposición a la radiación de las imágenes médicas en 2006 representó aproximadamente el 50% de la exposición a la radiación ionizante total en los Estados Unidos.
Con frecuencia, se considera que las imágenes médicas designan el conjunto de técnicas que producen de forma no invasiva imágenes del aspecto interno del cuerpo. En este sentido restringido, las imágenes médicas pueden verse como la solución de problemas matemáticos inversos. Esto significa que la causa (las propiedades del tejido vivo) se deduce del efecto (la señal observada). En el caso de la ecografía médica, la sonda consiste en ondas de presión ultrasónicas y ecos que van dentro del tejido para mostrar la estructura interna. En el caso de la radiografía de proyección, la sonda utiliza radiación de rayos X, que se absorbe a diferentes velocidades por diferentes tipos de tejidos, como hueso, músculo y grasa.
El término no invasivo se utiliza para denotar un procedimiento en el que no se introduce ningún instrumento en el cuerpo de un paciente, como es el caso para la mayoría de las técnicas de imagen utilizadas.
Modalidades de imágenes
En el contexto clínico, las imágenes médicas de "luz invisible" generalmente se equiparan a la radiología o "imágenes clínicas" y el médico responsable de interpretar (y en ocasiones adquirir) las imágenes es un radiólogo. La imagen médica de "luz visible" involucra video digital o imágenes fijas que pueden verse sin un equipo especial. La dermatología y el cuidado de heridas son dos modalidades que usan imágenes de luz visible. La radiografía diagnóstica designa los aspectos técnicos de las imágenes médicas y, en particular, la adquisición de imágenes médicas. El radiólogo o tecnólogo radiológico generalmente es responsable de adquirir imágenes médicas de calidad diagnóstica, aunque algunas intervenciones radiológicas son realizadas por radiólogos.
Como campo de investigación científica, las imágenes médicas constituyen una subdisciplina de la ingeniería biomédica, la física médica o la medicina según el contexto: la investigación y el desarrollo en el área de instrumentación, adquisición de imágenes (por ejemplo, radiografía), modelado y cuantificación suelen ser preservar la ingeniería biomédica, la física médica y la informática; La investigación sobre la aplicación e interpretación de imágenes médicas suele ser dominio exclusivo de la radiología y la subdisciplina médica relevante para la condición médica o área de la ciencia médica (neurociencia, cardiología, psiquiatría, psicología, etc.) bajo investigación. Muchas de las técnicas desarrolladas para imágenes médicas también tienen aplicaciones científicas y industriales.
Radiografía
Se utilizan dos formas de imágenes radiográficas en imágenes médicas. Proyección de radiografía y fluoroscopia, siendo esta última útil para la guía del catéter. Estas técnicas 2D siguen siendo de amplio uso a pesar del avance de la tomografía 3D debido a su bajo costo, alta resolución y, dependiendo de la aplicación, menores dosis de radiación. Esta modalidad de imágenes utiliza un amplio haz de rayos X para adquisición de imágenes y es la primera técnica de imagen disponible en la medicina moderna.
- La fluoroscopia produce imágenes en tiempo real de las estructuras internas del cuerpo de forma similar a la radiografía, pero emplea una entrada constante de rayos X a una tasa de dosis más baja. Los medios de contraste, como el bario, el yodo y el aire, se utilizan para visualizar los órganos internos a medida que funcionan. La fluoroscopia también se usa en procedimientos guiados por imágenes cuando se requiere retroalimentación constante durante un procedimiento. Se requiere un receptor de imagen para convertir la radiación en una imagen después de que haya pasado por el área de interés. Al principio había una pantalla fluorescente, que dio paso a un amplificador de imagen (IA) que era un gran tubo de vacío que tenía el extremo receptor recubierto con yoduro de cesio y un espejo en el extremo opuesto. Finalmente, el espejo fue reemplazado por una cámara de TV.
- Las radiografías de proyección , más comúnmente conocidas como radiografías, a menudo se utilizan para determinar el tipo y el grado de una fractura, así como para detectar cambios patológicos en los pulmones. Con el uso de medios de contraste radioopacos, como el bario, también se pueden usar para visualizar la estructura del estómago y los intestinos; esto puede ayudar a diagnosticar úlceras o ciertos tipos de cáncer de colon.
Imágenes de Resonancia Magnética (MRI)
Un instrumento de imágenes por resonancia magnética (MRI scanner), o "resonancia magnética nuclear (RMN)" como se conocía originalmente, utiliza potentes imanes para polarizar y excitar núcleos de hidrógeno (es decir, protones únicos) de moléculas de agua en el tejido humano, produciendo una señal detectable que está codificada espacialmente, lo que da como resultado imágenes del cuerpo. La máquina MRI emite un pulso de radiofrecuencia (RF) a la frecuencia de resonancia de los átomos de hidrógeno en las moléculas de agua. Antenas de radiofrecuencia ("bobinas de RF") envían el pulso al área del cuerpo que se va a examinar. El pulso de RF es absorbido por protones, lo que hace que cambie su dirección con respecto al campo magnético primario. Cuando el pulso de RF se apaga, los protones se "relajan" nuevamente para alinearse con el imán primario y emiten ondas de radio en el proceso. Esta emisión de radiofrecuencia de los átomos de hidrógeno en el agua es lo que se detecta y reconstruye en una imagen. La frecuencia de resonancia de un dipolo magnético giratorio (de los cuales los protones son un ejemplo) se denomina frecuencia de Larmor y está determinada por la intensidad del campo magnético principal y el entorno químico de los núcleos de interés. La IRM usa tres campos electromagnéticos: un campo magnético estático muy fuerte (típicamente de 1,5 a 3 teslas) para polarizar los núcleos de hidrógeno, llamado campo primario; campos de gradiente que se pueden modificar para variar en espacio y tiempo (del orden de 1 kHz) para la codificación espacial, a menudo simplemente llamados gradientes; y un campo de radiofrecuencia (RF) espacialmente homogéneo para la manipulación de los núcleos de hidrógeno para producir señales medibles, recogidas a través de una antena de RF.
Al igual que la TC, la MRI crea tradicionalmente una imagen bidimensional de una "porción" delgada del cuerpo y, por lo tanto, se considera una técnica de imagen tomográfica. Los instrumentos modernos de MRI son capaces de producir imágenes en forma de bloques 3D, lo que se puede considerar una generalización del concepto tomográfico de un solo corte. A diferencia de la TC, la RM no implica el uso de radiación ionizante y, por lo tanto, no está asociada con los mismos riesgos para la salud. Por ejemplo, debido a que la MRI solo se usa desde principios de los 80, no se conocen efectos a largo plazo de la exposición a fuertes campos estáticos (este es el tema de debate, ver "Seguridad" en MRI) y por lo tanto no hay límite al número de escaneos a los que puede someterse un individuo, a diferencia de los rayos X y CT. Sin embargo, existen riesgos de salud bien identificados asociados con el calentamiento de los tejidos por la exposición al campo de RF y la presencia de dispositivos implantados en el cuerpo, como los marcapasos. Estos riesgos están estrictamente controlados como parte del diseño del instrumento y los protocolos de exploración utilizados.
Debido a que la TC y la RM son sensibles a las diferentes propiedades del tejido, la apariencia de las imágenes obtenidas con las dos técnicas difiere notablemente. En la TC, los rayos X deben bloquearse con algún tipo de tejido denso para crear una imagen, por lo que la calidad de la imagen al mirar los tejidos blandos será deficiente. En MRI, aunque se puede usar cualquier núcleo con un spin nuclear neto, el protón del átomo de hidrógeno sigue siendo el más utilizado, especialmente en el entorno clínico, porque es tan omnipresente y devuelve una gran señal. Este núcleo, presente en moléculas de agua, permite el excelente contraste de tejido blando que se puede lograr con la MRI.
Se pueden usar varias secuencias de pulso diferentes para imágenes de diagnóstico de MRI específicas (MRI multiparamétrica o mpMRI). Es posible diferenciar las características del tejido combinando dos o más de las siguientes secuencias de imágenes, dependiendo de la información que se busca: T1-MRI (T1-MRI), T2-Tight (T2-MRI), imágenes ponderadas en difusión (DWI-MRI) ), mejora de contraste dinámico (DCE-MRI) y espectroscopia (MRI-S). Por ejemplo, la obtención de imágenes de tumores de próstata se logra mejor usando T2-MRI y DWI-MRI que con imágenes ponderadas en T2 solas. El número de aplicaciones de mpMRI para detectar enfermedades en diversos órganos continúa expandiéndose, incluidos estudios hepáticos, tumores de mama, tumores de páncreas y la evaluación de los efectos de los agentes de disrupción vascular en los tumores de cáncer.
Medicina Nuclear
La medicina nuclear abarca imágenes de diagnóstico y tratamiento de enfermedades, y también se puede denominar medicina molecular o imágenes moleculares y terapéuticas. La medicina nuclear utiliza ciertas propiedades de los isótopos y las partículas energéticas emitidas por el material radiactivo para diagnosticar o tratar diversas patologías. A diferencia del concepto típico de radiología anatómica, la medicina nuclear permite la evaluación de la fisiología. Este enfoque basado en la función para la evaluación médica tiene aplicaciones útiles en la mayoría de las subespecialidades, especialmente en oncología, neurología y cardiología. Cámaras Gamma y escáneres PET se utilizan en, por ejemplo, gammagrafía, SPECT y PET para detectar regiones de actividad biológica que pueden estar asociadas con la enfermedad. El isótopo de vida relativamente corta, como Tc, se administra al paciente. Los isótopos a menudo son absorbidos preferentemente por tejido biológicamente activo en el cuerpo y pueden usarse para identificar tumores o puntos de fractura en el hueso. Las imágenes se adquieren después de que los fotones colimados son detectados por un cristal que emite una señal de luz, que a su vez se amplifica y se convierte en datos de recuento.
- La gammagrafía ("centelleo") es una forma de prueba de diagnóstico en la que los radioisótopos se toman internamente, por ejemplo, por vía intravenosa u oral. Luego, las cámaras gamma capturan y forman imágenes bidimensionales a partir de la radiación emitida por los radiofármacos.
- SPECT es una técnica de tomografía 3D que utiliza datos de cámaras gamma de muchas proyecciones y se puede reconstruir en diferentes planos. Una cámara gamma con cabeza de detector dual combinada con un escáner CT, que proporciona localización de datos SPECT funcionales, se denomina cámara SPECT-CT y ha demostrado su utilidad en el avance del campo de la imagen molecular. En la mayoría de las demás modalidades de imágenes médicas, la energía pasa a través del cuerpo y los detectores leen la reacción o el resultado. En las imágenes SPECT, al paciente se le inyecta un radioisótopo, con mayor frecuencia el talio 201TI, el tecnecio 99mTC, el yodo 123I y el galio 67Ga. Los rayos gamma radiactivos se emiten a través del cuerpo a medida que se produce el proceso natural de descomposición de estos isótopos. Las emisiones de los rayos gamma son capturadas por detectores que rodean el cuerpo.
- Tomografía de emisión de positrones (PET) usa la detección de coincidencia para representar procesos funcionales. El isótopo que emite positrones de vida corta, como F, se incorpora con una sustancia orgánica como la glucosa, creando F18-fluorodesoxiglucosa, que puede usarse como un marcador de utilización metabólica. Las imágenes de la distribución de la actividad en todo el cuerpo pueden mostrar tejido que crece rápidamente, como un tumor, metástasis o infección. Las imágenes PET se pueden ver en comparación con las tomografías computarizadas para determinar un correlato anatómico. Los escáneres modernos pueden integrar PET, lo que permite PET-CT o PET-MRI para optimizar la reconstrucción de la imagen involucrada con la imagen de positrones. Esto se realiza en el mismo equipo sin mover físicamente al paciente fuera del pórtico. El híbrido resultante de la información de imagen funcional y anatómica es una herramienta útil en el diagnóstico no invasivo y el manejo del paciente.
Los marcadores fiduciarios se utilizan en una amplia gama de aplicaciones de imágenes médicas. Las imágenes del mismo sujeto producidas con dos sistemas de imágenes diferentes pueden correlacionarse (llamado registro de imágenes) colocando un marcador fiduciario en el área fotografiada por ambos sistemas. En este caso, se debe usar un marcador que sea visible en las imágenes producidas por ambas modalidades de imágenes. Mediante este método, la información funcional de SPECT o tomografía por emisión de positrones puede relacionarse con información anatómica proporcionada por resonancia magnética (MRI). De manera similar, los puntos fiduciales establecidos durante la RM se pueden correlacionar con imágenes cerebrales generadas por magnetoencefalografía para localizar la fuente de la actividad cerebral.
Ultrasonido
La ecografía médica utiliza ondas de sonido de banda ancha de alta frecuencia en el rango de megahercios que se reflejan en el tejido en diversos grados para producir imágenes (hasta 3D). Esto se asocia comúnmente con imágenes del feto en mujeres embarazadas. Los usos del ultrasonido son mucho más amplios, sin embargo. Otros usos importantes incluyen imágenes de los órganos abdominales, corazón, mama, músculos, tendones, arterias y venas. Si bien puede proporcionar menos detalles anatómicos que las técnicas como CT o MRI, tiene varias ventajas que lo hacen ideal en numerosas situaciones, en particular que estudia la función de mover estructuras en tiempo real, no emite radiación ionizante y contiene speckle que se puede usar en elastografía El ultrasonido también se utiliza como una herramienta de investigación popular para capturar datos brutos, que pueden estar disponibles a través de una interfaz de investigación de ultrasonidos. con el propósito de caracterizar tejidos e implementar nuevas técnicas de procesamiento de imágenes. Los conceptos de ultrasonido difieren de otras modalidades de imágenes médicas en el hecho de que es operado por la transmisión y recepción de ondas de sonido. Las ondas de sonido de alta frecuencia se envían al tejido y dependen de la composición de los diferentes tejidos; la señal se atenuará y se devolverá en intervalos separados. Un camino de ondas de sonido reflejadas en una estructura multicapa se puede definir mediante una impedancia acústica de entrada (onda de ultrasonido) y los coeficientes de reflexión y transmisión de las estructuras relativas. Es muy seguro de usar y no parece causar ningún efecto adverso. También es relativamente económico y rápido de realizar. Los escáneres de ultrasonido se pueden llevar a pacientes críticamente enfermos en unidades de cuidados intensivos, evitando el peligro causado al mover al paciente al departamento de radiología. La imagen en movimiento en tiempo real obtenida se puede usar para guiar los procedimientos de drenaje y biopsia. Las capacidades Doppler en los escáneres modernos permiten evaluar el flujo de sangre en las arterias y venas.
Elastografía
La elastografía es una modalidad de imagen relativamente nueva que mapea las propiedades elásticas de los tejidos blandos. Esta modalidad surgió en las últimas dos décadas. La elastografía es útil en diagnósticos médicos, ya que la elasticidad puede distinguir el tejido saludable de uno insalubre para órganos / crecimientos específicos. Por ejemplo, los tumores cancerosos a menudo serán más duros que el tejido circundante, y los hígados enfermos son más rígidos que los sanos. Hay varias técnicas elastográficas basadas en el uso de ultrasonido, imágenes de resonancia magnética e imágenes táctiles. El amplio uso clínico de la elastografía por ultrasonido es el resultado de la implementación de tecnología en máquinas de ultrasonido clínico. Las ramas principales de la elastografía por ultrasonidos incluyen Elastografía cuasiestática / Imágenes de deformación, Imágenes de elasticidad de onda de corte (SWEI), Imágenes de Impulso de fuerza de radiación acústica (ARFI). Imágenes de cizallamiento supersónico (SSI) y Elastografía transitoria. En la última década se observa un aumento constante de las actividades en el campo de la elastografía, lo que demuestra la aplicación exitosa de la tecnología en diversas áreas del diagnóstico médico y la monitorización del tratamiento.
Imágenes fotoacústicas
La imagen fotoacústica es una modalidad de imagen biomédica híbrida recientemente desarrollada basada en el efecto fotoacústico. Combina las ventajas del contraste de absorción óptica con la resolución espacial ultrasónica para imágenes profundas en régimen difusivo o cuasi difusivo (óptico). Estudios recientes han demostrado que las imágenes fotoacústicas pueden usarse in vivo para la monitorización de la angiogénesis tumoral, el mapeo de oxigenación sanguínea, las imágenes cerebrales funcionales y la detección del melanoma cutáneo, etc.
Tomografía
La tomografía es la imagen por secciones o seccionamiento. Los principales métodos de este tipo en imágenes médicas son:
- La tomografía computarizada de rayos X (TC), o la tomografía axial computarizada (CAT), es una técnica de tomografía helicoidal (de última generación) que tradicionalmente produce una imagen bidimensional de las estructuras en una sección delgada del cuerpo. En CT, un haz de rayos X gira alrededor de un objeto que se está examinando y es recogido por detectores de radiación sensibles después de haber penetrado en el objeto desde múltiples ángulos. Luego, una computadora analiza la información recibida de los detectores del escáner y construye una imagen detallada del objeto y sus contenidos utilizando los principios matemáticos establecidos en la transformada de Radon. Tiene una mayor carga de dosis de radiación ionizante que la radiografía de proyección; los escaneos repetidos deben limitarse para evitar efectos en la salud. CT se basa en los mismos principios que las proyecciones de rayos X, pero en este caso, el paciente está encerrado en un anillo circundante de detectores asignados con 500-1000 detectores de centelleo (geometría de escáner de rayos X CT de cuarta generación). Anteriormente en los escáneres de generaciones anteriores, el haz de rayos X estaba emparejado por una fuente de traducción y un detector. La tomografía computarizada ha reemplazado casi por completo a la tomografía de plano focal en la tomografía de rayos X.
- La tomografía por emisión de positrones (PET) también se usa junto con la tomografía computarizada, PET-CT y resonancia magnética PET-MRI.
- La resonancia magnética (MRI) comúnmente produce imágenes tomográficas de cortes transversales del cuerpo. (Consulte la sección de MRI por separado en este artículo).
Ecocardiografía
Cuando se usa una ecografía para obtener imágenes del corazón, se lo conoce como un ecocardiograma. La ecocardiografía permite ver estructuras detalladas del corazón, que incluyen el tamaño de la cámara, la función cardíaca, las válvulas del corazón y el pericardio (el saco que rodea el corazón). La ecocardiografía usa imágenes 2D, 3D y Doppler para crear imágenes del corazón y visualizar la sangre que fluye a través de cada una de las cuatro válvulas cardíacas. La ecocardiografía se usa ampliamente en una variedad de pacientes que van desde aquellos que experimentan síntomas, como dificultad para respirar o dolor en el pecho, hasta aquellos sometidos a tratamientos contra el cáncer. La ecografía transtorácica ha demostrado ser segura para pacientes de todas las edades, desde bebés hasta ancianos, sin riesgo de efectos secundarios dañinos o radiación, diferenciándola de otras modalidades de imágenes. La ecocardiografía es una de las modalidades de imagen más utilizadas en el mundo debido a su portabilidad y uso en una variedad de aplicaciones. En situaciones de emergencia, la ecocardiografía es rápida, de fácil acceso y puede realizarse junto a la cama, lo que la convierte en la modalidad de elección para muchos médicos.
Espectroscopia funcional de infrarrojo cercano
FNIR es una técnica de imagen no invasiva relativamente nueva. NIRS (espectroscopía de infrarrojo cercano) se utiliza con el propósito de la neuroimagen funcional y ha sido ampliamente aceptado como una técnica de imagen cerebral.
Imágenes de partículas magnéticas
Mediante el uso de nanopartículas de óxido de hierro superparamagnéticas, la formación de imágenes por partículas magnéticas (MPI) es una técnica de diagnóstico por imágenes que se utiliza para rastrear las partículas de óxido de hierro superparamagnéticas. La principal ventaja es la alta sensibilidad y especificidad, junto con la falta de disminución de la señal con la profundidad del tejido. MPI se ha utilizado en investigaciones médicas para obtener imágenes del rendimiento cardiovascular, la neuroperfusión y el seguimiento celular.
En el embarazo
Las imágenes médicas pueden estar indicadas en el embarazo debido a complicaciones del embarazo, enfermedades intercurrentes o atención prenatal de rutina. La resonancia magnética (MRI) sin agentes de contraste de MRI, así como la ecografía obstétrica no se asocian con ningún riesgo para la madre o el feto, y son las técnicas de imagen de elección para las mujeres embarazadas. La radiografía de proyección, la tomografía computarizada de rayos X y las imágenes de medicina nuclear resultan en cierto grado de exposición a la radiación ionizante, pero tienen, con algunas excepciones, dosis mucho más bajas que las asociadas con el daño fetal. En dosis más altas, los efectos pueden incluir aborto involuntario, defectos de nacimiento y discapacidad intelectual.
Maximizar el uso del procedimiento de imagen
La cantidad de datos obtenidos en una sola RM o tomografía computarizada es muy extensa. Algunos de los datos que los radiólogos descartan podrían ahorrar tiempo y dinero a los pacientes, al tiempo que reducen su exposición a la radiación y el riesgo de complicaciones de los procedimientos invasivos. Otro enfoque para hacer que los procedimientos sean más eficientes se basa en la utilización de restricciones adicionales, por ejemplo, en algunas modalidades de imágenes médicas se puede mejorar la eficiencia de la adquisición de datos teniendo en cuenta el hecho de que la densidad reconstruida es positiva.
Creación de imágenes tridimensionales
Las técnicas de representación volumétrica se han desarrollado para permitir que el software de exploración por TC, MRI y ultrasonido produzca imágenes tridimensionales para el médico. Tradicionalmente, los escaneos CT y MRI produjeron salida estática 2D en la película. Para producir imágenes en 3D, se realizan muchos escaneos, luego se combinan con computadoras para producir un modelo 3D, que luego puede ser manipulado por el médico. Los ultrasonidos 3D se producen utilizando una técnica algo similar. Al diagnosticar la enfermedad de las vísceras del abdomen, el ultrasonido es particularmente sensible en las imágenes del tracto biliar, el tracto urinario y los órganos reproductivos femeninos (ovarios, trompas de Falopio). Como por ejemplo, el diagnóstico de cálculos biliares por la dilatación del conducto biliar común y la piedra en el conducto biliar común. Con la capacidad de visualizar estructuras importantes con gran detalle, Los métodos de visualización en 3D son un recurso valioso para el diagnóstico y el tratamiento quirúrgico de muchas patologías. Fue un recurso clave para el famoso, pero finalmente infructuoso intento de los cirujanos singapurenses de separar a los gemelos iraníes Ladan y Laleh Bijani en 2003. El equipo 3D se utilizó anteriormente para operaciones similares con gran éxito.
Otras técnicas propuestas o desarrolladas incluyen:
- Tomografía óptica difusa
- Elastografía
- Tomografía de impedancia eléctrica
- Imagen optoacústica
- Oftalmología
- A-scan
- B-scan
- Topografía corneal
- La tomografía de coherencia óptica
- Scanning laser oftalmoscopy
Algunas de estas técnicas todavía se encuentran en una etapa de investigación y todavía no se utilizan en las rutinas clínicas.
Imagen no diagnóstica
La neuroimagen también se ha utilizado en circunstancias experimentales para permitir que las personas (especialmente las personas con discapacidad) controlen los dispositivos externos, actuando como una interfaz de computadora cerebral.
Muchas aplicaciones de software de imágenes médicas (3DSlicer, ImageJ, MIPAV, ImageVis3D, etc.) se utilizan para imágenes no diagnósticas, específicamente porque no cuentan con la aprobación de la FDA y no se les permite su uso en la investigación clínica para el diagnóstico del paciente. Tenga en cuenta que muchos estudios de investigación clínica no están diseñados para el diagnóstico del paciente de todos modos.
Archivo y grabación
Utilizado principalmente en imágenes de ultrasonido, la captura de la imagen producida por un dispositivo de imágenes médicas es necesaria para aplicaciones de archivado y telemedicina. En la mayoría de los escenarios, se utiliza un capturador de fotogramas para capturar la señal de video del dispositivo médico y transmitirla a una computadora para su posterior procesamiento y operaciones.
DICOM
El Estándar de Imágenes Digitales y Comunicación en Medicina (DICOM) se utiliza en todo el mundo para almacenar, intercambiar y transmitir imágenes médicas. El estándar DICOM incorpora protocolos para técnicas de imágenes tales como radiografía, tomografía computarizada (TC), resonancia magnética (RM), ultrasonografía y radioterapia. DICOM incluye estándares para el intercambio de imágenes (p. Ej., A través de medios portátiles, como DVD), compresión de imágenes, visualización en 3-D, presentación de imágenes y generación de informes de resultados.
Compresión de imágenes médicas
Las técnicas de imágenes médicas producen grandes cantidades de datos, especialmente de las modalidades de CT, MRI y PET. Como resultado, el almacenamiento y las comunicaciones de datos de imágenes electrónicas son prohibitivos sin el uso de compresión. JPEG 2000 es el estándar DICOM de compresión de imágenes de última generación para el almacenamiento y la transmisión de imágenes médicas. El costo y la viabilidad de acceder a conjuntos de datos de imágenes grandes en anchos de banda bajos o diversos se abordan mediante el uso de otro estándar DICOM, llamado JPIP, para permitir la transmisión eficiente de los datos de imagen comprimidos JPEG 2000.
Imágenes médicas en la nube
Ha habido una tendencia creciente a migrar de PACS a un RIS basado en la nube. Un artículo reciente de Applied Radiology dijo: "A medida que el entorno de imágenes digitales se adopta en toda la empresa sanitaria, la transición rápida de terabytes a petabytes de datos ha puesto a la radiología al borde de la sobrecarga de información. las herramientas para administrar los datos mucho más inteligentemente ".
Uso en ensayos clínicos farmacéuticos
Las imágenes médicas se han convertido en una herramienta importante en los ensayos clínicos, ya que permiten un diagnóstico rápido con visualización y evaluación cuantitativa.
Un ensayo clínico típico atraviesa múltiples fases y puede tomar hasta ocho años. Los criterios de valoración o resultados clínicos se utilizan para determinar si la terapia es segura y efectiva. Una vez que un paciente llega al punto final, generalmente se le excluye de la interacción experimental posterior. Los ensayos que dependen exclusivamente de criterios de valoración clínicos son muy costosos, ya que tienen una duración prolongada y tienden a necesitar un gran número de pacientes.
A diferencia de los puntos finales clínicos, se ha demostrado que los criterios de valoración sustitutos reducen el tiempo requerido para confirmar si un medicamento presenta beneficios clínicos. Los biomarcadores de imagen (una característica que se mide objetivamente mediante una técnica de imagen, que se usa como un indicador de respuesta farmacológica a una terapia) y criterios indirectos han demostrado facilitar el uso de tamaños de grupos pequeños, obteniendo resultados rápidos con buen poder estadístico.
Las imágenes pueden revelar cambios sutiles que son indicativos de la progresión de la terapia que pueden pasar por alto los enfoques más subjetivos y tradicionales. El sesgo estadístico se reduce a medida que los hallazgos se evalúan sin contacto directo con el paciente.
Las técnicas de imagen como la tomografía por emisión de positrones (PET) y la resonancia magnética (MRI) se utilizan de forma rutinaria en las áreas de oncología y neurociencia. Por ejemplo, la medición de la contracción del tumor es un criterio de valoración sustituto comúnmente utilizado en la evaluación de la respuesta tumoral sólida. Esto permite una evaluación más rápida y más objetiva de los efectos de los medicamentos contra el cáncer. En la enfermedad de Alzheimer, las imágenes por resonancia magnética de todo el cerebro pueden evaluar con precisión la tasa de atrofia del hipocampo, mientras que las PET pueden medir la actividad metabólica del cerebro midiendo el metabolismo regional de la glucosa y las placas beta amiloideas usando trazadores como el compuesto B de Pittsburgh (PiB). Históricamente, se ha hecho menos uso de imágenes médicas cuantitativas en otras áreas del desarrollo de fármacos, aunque el interés está creciendo.
Una prueba basada en imágenes generalmente constará de tres componentes:
- Un protocolo de imagen realista El protocolo es un esquema que estandariza (en la medida de lo posible) la forma en que las imágenes se adquieren utilizando las diversas modalidades (PET, SPECT, CT, MRI). Cubre los detalles en los que se almacenan, procesan y evalúan las imágenes.
- Un centro de imágenes que se encarga de recopilar las imágenes, realizar control de calidad y proporcionar herramientas para el almacenamiento, la distribución y el análisis de datos. Es importante que las imágenes adquiridas en diferentes momentos se muestren en un formato estandarizado para mantener la confiabilidad de la evaluación. Ciertas organizaciones de investigación de contratos de imágenes especializadas brindan servicios de imágenes médicas de extremo a extremo, desde el diseño del protocolo y la administración del sitio hasta el aseguramiento de la calidad de los datos y el análisis de imágenes.
- Sitios clínicos que reclutan pacientes para generar las imágenes y enviarlas al centro de imágenes.
Blindaje
El plomo es el principal material utilizado para proteger radiográficamente contra los rayos X dispersos.
En la proyección de imagen de resonancia magnética, hay protección de RF MRI así como blindaje magnético para evitar la alteración externa de la calidad de la imagen.
Protección de privacidad
Las imágenes médicas generalmente están cubiertas por leyes de privacidad médica. Por ejemplo, en los Estados Unidos, la Ley de Portabilidad y Responsabilidad del Seguro Médico (HIPAA) establece restricciones para los proveedores de atención médica al utilizar información de salud protegida, que es cualquier información identificable individualmente relacionada con la salud física o mental pasada, presente o futura de cualquier individual. Si bien no ha habido una decisión legal definitiva al respecto, al menos un estudio ha indicado que las imágenes médicas pueden contener información biométrica que puede identificar a una persona de manera única y, por lo tanto, puede calificar como PHI.
Las directrices éticas del Consejo Médico General del Reino Unido indican que el Consejo no requiere consentimiento previo a los usos secundarios de las imágenes de rayos X.
Derechos de autor
Estados Unidos
Según el Compendio: Capítulo 300 de la Oficina de Derechos de Autor de los EE. UU., "La Oficina no registrará trabajos producidos por una máquina o un mero proceso mecánico que opere al azar o automáticamente sin intervención o intervención creativa de un autor humano". incluyendo "imágenes médicas producidas por rayos X, ultrasonidos, imágenes por resonancia magnética u otros equipos de diagnóstico". Esta posición difiere de las amplias protecciones de copyright otorgadas a las fotografías. Si bien el Compendio de derechos de autor es una interpretación legal de la agencia y no es legalmente vinculante, es probable que los tribunales le otorguen respeto si lo consideran razonable. Sin embargo, no existe una jurisprudencia federal de los EE. UU. Que aborde directamente el tema de la protección de derechos de autor de las imágenes de rayos X.
Derivados
Una definición extensa del término trabajo derivado está dada por la Ley de Derechos de Autor de los Estados Unidos en 17 USC § 101:
17 USC § 103 (b) proporciona:
Alemania
En Alemania, las imágenes de rayos X, así como las imágenes de MRT, ultrasonido, PET y gammagrafía están protegidas por derechos relacionados con derechos de autor o derechos conexos. Esta protección no requiere creatividad (como sería necesaria para la protección regular de derechos de autor) y dura solo 50 años después de la creación de la imagen, si no se publica dentro de 50 años o durante 50 años después de la primera publicación legítima. La letra de la ley otorga este derecho al "Lichtbildner" [9], es decir, la persona que creó la imagen. La literatura parece considerar de manera uniforme al médico, dentista o médico veterinario como titular de los derechos, lo que puede deberse a que en Alemania se realizan muchas radiografías en entornos ambulatorios y que el médico prescribe las configuraciones para las imágenes individuales.
Reino Unido
Las imágenes médicas creadas en el Reino Unido normalmente estarán protegidas por derechos de autor debido al "alto nivel de destreza, trabajo y juicio necesarios para producir una radiografía de buena calidad, particularmente para mostrar el contraste entre los huesos y varios tejidos blandos". La Society of Radiographers cree que este copyright es propiedad del empleador (a menos que el radiólogo trabaje por cuenta propia, aunque incluso entonces su contrato podría requerir que transfieran la propiedad al hospital). Este propietario de derechos de autor puede otorgar ciertos permisos a quien desee, sin renunciar a su propiedad de los derechos de autor. Por lo tanto, el hospital y sus empleados recibirán permiso para usar dichas imágenes radiográficas para los diversos propósitos que requieren para la atención médica. Los médicos empleados en el hospital, en sus contratos, se le otorgará el derecho de publicar información del paciente en documentos de revistas o libros que escriba (siempre que se haga el anonimato). Los pacientes también pueden obtener permiso para "hacer lo que quieran con" sus propias imágenes.
Suecia
La Cyber Law en Suecia (página 96) establece: "Las imágenes pueden protegerse como trabajos fotográficos o como imágenes fotográficas. La primera requiere un mayor nivel de originalidad, esta última protege todo tipo de fotografías, también las tomadas por aficionados, o dentro de la medicina o la ciencia. La protección requiere algún tipo de técnica fotográfica que se utiliza, que incluye cámaras digitales y hologramas creados por técnica láser. La diferencia entre los dos tipos de trabajo es el término de protección, que equivale a setenta años después del muerte del autor de una obra fotográfica en lugar de cincuenta años, desde el año en que se tomó la fotografía ".
Las imágenes médicas posiblemente se incluyan en el alcance de la "fotografía", de forma similar a una declaración de los Estados Unidos de que "las imágenes de MRI, las tomografías computarizadas y similares son análogas a la fotografía".