Tarea 1 - Fisica de imagenes - Mónica Leguia PDF

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trabajo de la tarea 1 del curso fisica de imagenes ...

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Física de Imágenes Taller Presaber: Tarea 1 – Reconocimiento de Imágenes

Elaborado por Mónica Marcela Leguia Velilla

Grupo: 154018_9

Presentado a Tutor Cesar Farid Rodríguez

Universidad Nacional Abierta y a Distancia Escuela de Ciencias de la Salud Radiología e Imágenes Diagnosticas Agosto De 2020

ACTIVIDAD 1. Después de leer comprensivamente la presentación del curso conteste las siguientes preguntas a. Las competencias generales del curso son Las competencias para curso son Analizar los procesos físicos que intervienen dentro de un estudio realizado con diferentes técnicas de imágenes diagnósticas.

b. Los contenidos del curso son especifique unidades y temas a tratar El curso consta de 3 unidades 

Primera unidad: es una introducción a los principales proceso físicos involucrados en la producción de imágenes diagnósticas mediante diferentes técnicas y modalidades. Al finalizar esta unidad el estudiante estará en capacidad de entender el principal fenómeno por el cual se generan las imágenes diagnósticas, y podrá realizar algunos cálculos sencillos relacionados con dichas situaciones.

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Segunda unidad: se condensará todas las imágenes diagnósticas planteadas en el curso de forma integral. Se tendrá especial enfoque en la formación de la imagen teniendo en cuenta el funcionamiento de cada detector y el procesamiento de la información para reconstruirla en la imagen diagnóstica común.

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Tercera unidad: se realizarán los laboratorios relacionados con los temas vistos en la unidad anterior, haciendo uso de los equipos PHYWE adquiridos recientemente por la UNAD, desde Bogotá en: Resonancia Magnética, Tomografía Computarizada y Ultrasonido.

c. Los propósitos del curso son Los propósitos del curso son Analizar los procesos físicos que intervienen dentro de un estudio realizado con diferentes técnicas de imágenes diagnósticas. Investigar las variaciones que tiene cada técnica de diagnóstico presentada y sus implicaciones físicas para modular la calidad de la imagen. Presentar informes detallados a partir de las experiencias ganadas en clase y en las prácticas de laboratorio

1. ¿La generación de los rayos x está dada por dos fenómenos explíquelos? La generación de rayos X mediante este método tiene dos componentes muy diferenciadas: por un lado tenemos la emisión de rayos X de frenado (o Bremsstrahlung) debido a la pérdida de energía de los electrones una vez son re-inyectados en el plasma, y por otro la líneas características del material que estemos usando como blanco. En este último caso, los electrones acelerados generan vacantes en las capas más internas del material mediante ionización por impacto electrónico que son ocupadas por electrones de capas superiores, produciéndose así la emisión de los rayos X característicos del material. Existen 2 fenómenos que hacen de la generación de rayos X una fuente de radiación novedosa, con unas características muy distintas 

Nula disipación de calor: Si tenemos en cuenta que la vibración de las moléculas es del orden de decenas de fs., al interaccionar radiación ultracorta con la materia esta está “congelada”. Los núcleos atómicos están inmóviles solo teniendo lugar el movimiento electrónico que se produce en una escala de tiempos aún inferior (la escala de los atosegundos 1 as=10-18 s). Por tanto es posible depositar energía de forma muy localizada en un punto, sin que exista una disipación efectiva de esta en forma de calor en los alrededores.

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Daño no lineal: Al concentrar toda la radiación en un instante muy corto de tiempo, los flujos instantáneos son muy altos maximizándose por tanto la probabilidad de los procesos no lineales. En otras palabras, se maximiza la probabilidad de que por ejemplo un tejido biológico absorba más de un fotón simultáneamente.

2. De la interacción de la radiación electromagnética con la materia explique ampliamente a. Efecto compton b. Efecto fotoeléctrico c. Creación de pares Efecto compton Este efecto consiste en el aumento de la longitud de onda de un fotón de rayos X cuando choca con un electrón libre y pierde parte de su energía. La frecuencia o la longitud de onda de la radiación dispersada depende únicamente de la dirección de dispersión. El desplazamiento de la longitud de onda de los fotones no depende por tanto de la naturaleza del medio en el que se produce la dispersión, sino únicamente de la masa de la partícula que deflecta el fotón (generalmente electrones) y de la dirección de deflexión, Puede demostrarse a partir del principio de conservación del ímpetu o momento lineal y de la conservación de la energía total que el corrimiento de longitud de onda del fotón viene dado, en función del ángulo de dispersión del fotón respecto a la dirección incidente, supuesta colisión con un electrón.

Efecto fotoeléctrico Es el fenómeno en el que las partículas de luz llamadas fotón, impactan con los electrones de un metal arrancando sus átomos. El electrón se mueve durante el proceso, dado origen a una corriente eléctrica. Este fenómeno es aprovechado en las plantas que utilizan paneles solares, los cuales reciben la energía lumínica del sol transformándola en electricidad. La corriente eléctrica es el movimiento de electrones, siendo éstos portadores de cargas eléctricas negativas. Cuando los electrones se mueven, se origina una corriente eléctrica. La corriente es igual al número de cargas en movimiento entre un intervalo de tiempo.

Creación de pares Este es el Proceso por el cual una partícula de energía suficiente crea dos o más partículas diferentes. Este proceso es característico de los aceleradores de partículas, donde se hacen colisionar partículas como electrones y positrones de muy alta energía apareciendo toda clase de partículas que desconocíamos anteriormente. También es característico en algunas reacciones nucleares de alta energía y en los rayos cósmicos, donde se generan fotones (o Rayos gammas) de alta energía que pueden crear dos o más partículas de masa igual o menor a la energía del fotón.

3. ¿Qué es material Piezoeléctrico? Los materiales piezoeléctricos son cristales naturales o sintéticos que carecen de centro de simetría. Una comprensión o un cizallamiento provocan disociación de los centros de gravedad de las cargas eléctricas, tanto positivas como negativas. Como consecuencia en la masa aparecen dipolos elementales y, por influencia, en las superficies enfrentadas surgen cargas de signos opuestos.

4. ¿Qué es un radiofármaco o radio trazador y cuáles son los más utilizados? Son sustancias que se consideran como aquellos medicamentos para el diagnóstico clínico de enfermedades. Estas sustancias químicas están hechas o formadas por átomos radiactivos en su composición y su forma farmacéutica, la calidad y la cantidad emitida de radiación tiene que ser la adecuada para la aplicación o administración a los seres humanos y con solo fines diagnósticos y terapéuticos. Los métodos de diagnóstico de basan en los radiofármacos o radio trazadores, que son sustancias administrada en el organismo, permiten ser evaluados desde el exterior; el trazador se fija en un tejido, órgano o sistema terminado. Existen varios radiofármacos compuestos difusibles para la evaluación del sistema central como: 99mTC-ECD, 99mTc-DTPA, 99mTc-HMPAO. Todos los mencionados anteriormente sirven la evaluar el sistema nervio y todos están aptos y son capaces de atravesar la barrera hematoencefálica. El tecnecio 99m es el

radioisótopo más utilizado con fines de diagnóstico en la medicina nuclear. Puede adherirse a varias moléculas concretas, lo que permite diagnosticar muchas enfermedades, entre ellas determinados tipos de cáncer. Por ejemplo, el tecnecio 99m-DFM (difosfonato de metileno) se emplea mucho para detectar la metástasis ósea por cáncer.

5. ¿Qué es un spin nuclear? El espín representa una propiedad general de las partículas puede entenderse fácilmente por analogía con las propiedades de los electrones. Electrones, neutrones y protones, los tres tipos de partículas que constituyen el átomo, tienen una propiedad intrínseca que se llama espín. Es sabido que los electrones que circulan por una bobina generan un campo magnético en una determinada dirección. De manera análoga, los electrones del átomo circulan alrededor del núcleo y generan un campo magnético que llevará asociado un determinado momento angular.

6. ¿Describa que son elementos isótopos, isobaros, isótonos e isómeros? Isotopos Son átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en número másico. La palabra isótopo se usa para indicar que todos los tipos de átomos de un mismo elemento químico se encuentran en el mismo sitio de la tabla periódica. Isobaros Son aquellas especies atómicas que poseen igual masa pero que provienen de elementos químicos distintos. Como consecuencia de esto, se puede decir que los están constituidos por distintos números de protones y neutrones. Tanto los protones como los neutrones se encuentran en el núcleo de sus átomos, pero la cantidad neta de neutrones y protones presentes en cada núcleo se mantiene igual. Dicho de otra manera, una especie isóbara se origina cuando un par de núcleos atómicos muestra el mismo número neto de neutrones y protones para cada especie. Isótonos Los isótonos corresponde a aquellos átomos que presentan distinto número másico (suma de protones y Dos átomos son isótonos cuando tienen el mismo número de neutrones, sin importar su número atómico (Z) o másico (A). Es decir neutrones), distinto número atómico (protones), pero poseen igual número de NEUTRONES. Isómeros

Son moléculas que tienen la misma fórmula molecular pero distinta estructura. Se clasifican en isómeros de cadena, posición y función. Se distinguen por la diferente estructura de las cadenas carbonadas.

BIBLIOGRAFIAS

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