INSTITUTO SUPERIOR TECNOLOGICO “CENTRAL TECNICO”
INFORMATICA
AVANCES TECNOLOGICOS EN LA MEDICINA
FRANKLIN CRUZ
ING. EFREN CEPEDA
PRIMER NIVEL ELECTRONICA SEMESTRE SEPTIEMBRE 2011 – FEBRERO 2012 "El peor error es no hacer nada por pensar que es poco lo que se puede hacer" E. BURKE
INDICE Tabla de contenido
AVANCES TECNOLÓGICOS EN LA MEDICINA ................................................................. 4 Introducción ...................................................................... ............................................................................................................................. ....................................................... 4 Conceptos Básicos ............................................................. ..................................................................................................................... ........................................................ 5 Concepto de Medicina .............................................................. ........................................................................................................... ............................................. 5 Historia de la medicina ............................................................. .......................................................................................................... ............................................. 5 Concepto de Electrónica .......................................................... ....................................................................................................... ............................................. 6 Historia .................................................................. ..................................................................................................................................... ................................................................... 7 Avances más destacables de la electrónica en la medicina
............................................... 8
Diferentes aplicaciones de la Electrónica en la Medicina .................................................. 12 Microprocesadores ..................................................................... ............................................................................................................... .......................................... 12 Uso del microprocesador en medicina .......................................................... .............................................................................. .................... 13 Análisis de algunos equipos que usan microprocesadores microprocesadores ............................................... 17 Resonancia magnética ............................................................. ........................................................................................................ ........................................... 17 Rayos X ..................................................................... ...................................................................................................................................... ................................................................. 20 Fluoroscopía..................................................................... .......................................................................................................................... ..................................................... 21 Radiografía ........................................................... ............................................................................................................................ ................................................................. 22 Radioterapia ..................................................................... .......................................................................................................................... ..................................................... 22 El Electrocardiógrafo .................................................................. ............................................................................................................ .......................................... 23 El desfibrilador automático externo ............................................................... ................................................................................... .................... 24 El tensiómetro digital .................................................................. ............................................................................................................ .......................................... 25 Endocoscopio ........................................................... ............................................................................................................................ ................................................................. 26 La endoscopia rígida (1868-1932) ................................................................. ..................................................................................... .................... 27 La endoscopia semiflexible (1932- 1956) ................................................................... ......................................................................... ...... 28 La endoscopia flexible (1956-hasta nuestros días) ......................................................... 29 Actualidad de la Endoscopia .............................................................. .............................................................................................. ................................ 30 La evolución del endoscopio ................................................................... .................................................................................................. ............................... 31 La fotoendoscopia hace acto de presencia ............................................................. ...................................................................... ......... 31 Los fibroscopios .............................................................. .................................................................................................................... ...................................................... 32 Los videoendoscopios videoendoscopios .............................................................. ......................................................................................................... ........................................... 33 La cápsula endoscópica ........................................................... ...................................................................................................... ........................................... 34 El último grito: La píldora araña .......................................................... ......................................................................................... ............................... 35
INDICE Tabla de contenido
AVANCES TECNOLÓGICOS EN LA MEDICINA ................................................................. 4 Introducción ...................................................................... ............................................................................................................................. ....................................................... 4 Conceptos Básicos ............................................................. ..................................................................................................................... ........................................................ 5 Concepto de Medicina .............................................................. ........................................................................................................... ............................................. 5 Historia de la medicina ............................................................. .......................................................................................................... ............................................. 5 Concepto de Electrónica .......................................................... ....................................................................................................... ............................................. 6 Historia .................................................................. ..................................................................................................................................... ................................................................... 7 Avances más destacables de la electrónica en la medicina
............................................... 8
Diferentes aplicaciones de la Electrónica en la Medicina .................................................. 12 Microprocesadores ..................................................................... ............................................................................................................... .......................................... 12 Uso del microprocesador en medicina .......................................................... .............................................................................. .................... 13 Análisis de algunos equipos que usan microprocesadores microprocesadores ............................................... 17 Resonancia magnética ............................................................. ........................................................................................................ ........................................... 17 Rayos X ..................................................................... ...................................................................................................................................... ................................................................. 20 Fluoroscopía..................................................................... .......................................................................................................................... ..................................................... 21 Radiografía ........................................................... ............................................................................................................................ ................................................................. 22 Radioterapia ..................................................................... .......................................................................................................................... ..................................................... 22 El Electrocardiógrafo .................................................................. ............................................................................................................ .......................................... 23 El desfibrilador automático externo ............................................................... ................................................................................... .................... 24 El tensiómetro digital .................................................................. ............................................................................................................ .......................................... 25 Endocoscopio ........................................................... ............................................................................................................................ ................................................................. 26 La endoscopia rígida (1868-1932) ................................................................. ..................................................................................... .................... 27 La endoscopia semiflexible (1932- 1956) ................................................................... ......................................................................... ...... 28 La endoscopia flexible (1956-hasta nuestros días) ......................................................... 29 Actualidad de la Endoscopia .............................................................. .............................................................................................. ................................ 30 La evolución del endoscopio ................................................................... .................................................................................................. ............................... 31 La fotoendoscopia hace acto de presencia ............................................................. ...................................................................... ......... 31 Los fibroscopios .............................................................. .................................................................................................................... ...................................................... 32 Los videoendoscopios videoendoscopios .............................................................. ......................................................................................................... ........................................... 33 La cápsula endoscópica ........................................................... ...................................................................................................... ........................................... 34 El último grito: La píldora araña .......................................................... ......................................................................................... ............................... 35
Imagenología............................................................ ............................................................................................................................. ................................................................. 36 Avances de la Imagenología Imagenología ................................................................... .................................................................................................. ............................... 37 Ectomografía .................................................................... ......................................................................................................................... ..................................................... 37 Radiología................................................................. .................................................................................................................................. ................................................................. 40 Radiología Dental ........................................................... ................................................................................................................. ...................................................... 43 IMAGEN RADIOGRAFICA................................................................... .................................................................................................. ............................... 44 Aparatos de Rayos X ............................................................ ....................................................................................................... ........................................... 45 Tipos de Películas ............................................................... .......................................................................................................... ........................................... 45 Porta placas ............................................................... ..................................................................................................................... ...................................................... 46 Equipo de Revelado ............................................................ ....................................................................................................... ........................................... 47 Aplicaciones de la radiología en endodoncia .......................................................... ................................................................... ......... 48 Nueva tecnología ............................................................ .................................................................................................................. ...................................................... 49 Sistema intraoral ............................................................. ................................................................................................................... ...................................................... 50 Ventajas ............................................................ ............................................................................................................................. ................................................................. 50 LASER............................................................ ............................................................................................................................... ............................................................................ ......... 51 BIONICA ................................................................... .................................................................................................................................... ................................................................. 52
AVANCES TECNOLÓGICOS EN LA MEDICINA Introducción El siguiente trabajo tiene tiene como objetivo objetivo hacer conocer la importancia de la electrónica en el área de la medicina, con los avances tecnológicos que cada día son más notorios. Para lo cual, se se abarcará desde los inicios de la medicina y la electrónica, electrónica, la evolución de la medicina a la par de la electrónica, los beneficios que han generado dicha evolución y los planes a futuro en esta esta área. El objetivo de este trabajo es dar a conocer a muchas personas sobre dichas evoluciones, logrando así despertar el interés por la tecnología y que no solo se cierren en un solo punto de vista, ya que tecnología no solo es el Ipad, el Ipod, los celulares, computadores e internet, sino también abarca en otros equipos poco conocidos por la falta de investigación. El punto de vista electrónico y por ende, tecnológico, será el que prevalecerá en este trabajo, trabajo, logrando así involucrar involucrar a un gran número de personas con con esta ciencia llamada Electrónica.
Conceptos Básicos Concepto de Medicina Es la ciencia dedicada al estudio de la vida, la salud, las enfermedades y la muerte del ser humano e implica el arte de ejercer tal conocimiento técnico para el mantenimiento y recuperación de la salud, aplicándolo al diagnóstico, tratamiento y prevención de las enfermedades. Proviene del latín medicina, derivado a su vez de mederi, que significa ´curar’,’ medicar`; originalmente ars medicina que quiere decir ´el arte de la medicina`
Historia de la medicina La medicina tuvo sus comienzos en la prehistoria, la cual también tiene su propio campo de estudio conocido como "Antropología médica"; se utilizaban plantas, minerales y partes de animales, en la mayoría de las veces estas sustancias eran utilizadas en rituales mágicos por chamanes, sacerdotes, magos, brujos, animistas, espiritualistas o adivinos.
Concepto de Electrónica La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente. Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los semiconductores hasta las válvulas termoiónicas. El diseño y la gran construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forman parte de la electrónica y de los campos de la ingeniería electrónica, electromecánica y la informática en el diseño de software para su control. El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su tecnología se suele considerar una rama de la física, más concretamente en la rama de ingeniería de materiales.
Historia Se inicia con los trabajos de varios destacados físicos, tales como Coulomb, Ampere, Gauss, Faraday, Henry y Maxwell. La electrónica no asumió las connotaciones tecnológicas que la caracterizan hasta los inicios del siglo XX, con la invención de los primeros componentes, en particular en 1904, con la creación de la válvula termoiónica o diodo, por parte del físico británico John Ambrose Fleming. Para 1912 en los Estados Unidos se constituyó una asociación de radiotécnicos. Allí mismo también se construyó, en 1920, la primera emisora de radio comercial. En las décadas de 1920 y 1930 se introdujeron mejoras a los tubos electrónicos originarios (que culminaron con la introducción del pentodo), aumentando su flexibilidad y su campo de aplicaciones. Entre otras cosas, se hizo posible la invención de la televisión (1930) y de la radio de modulación de frecuencia (1933). La comercialización del transistor en 1951 sentó las bases para el desarrollo cualitativo y cuantitativo de la tecnología electrónica en la segunda mitad del siglo. El transistor proporcionó las mismas funcionalidades del tríodo, siendo más pequeño, eficiente, fiable, económico y duradero. El desarrollo de la microelectrónica, como se denomina la electrónica de los circuitos integrados es impresionante. A partir de su comercialización (1961), el número máximo de componentes integrados en un chip se duplicó cada año desde los 100 iníciales. En la segunda mitad de los años setenta, al introducirse la integración a gran escala (VLSI) y superar los 10.000 componentes, se ingresó en la época actual, en la que es normal encontrar varios millones de componentes integrados en un chip muy pequeño, por ejemplo en los microprocesadores de los ordenadores personales.
Avances más destacables de la electrónica en la medicina –
En 1895 W. C. Roenteng descubre los rayos X, los cuales luego fueron mejorados, como se mencionará posteriormente.
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En 1921 por primera vez se utiliza un microscopio en una. Hoy día usamos la endoscopia para cualquier intervención demasiado pequeña para la vista humana.
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En 1942 se usa por primera vez un riñón artificial para la diálisis, hoy día estos órganos tienen un gran auge por todo el mundo y miles de personas los utilizan, aunque la técnica es limitada, pues no se logran otros tejidos blandos importantes para la vida.
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En 1952 P.M. Zoll implanta el primer marcapasos con éxito.
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En 1953 se obtiene el modelo de doble hélice del ADN, revolucionando el mundo de la medicina.
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En 1967 se realiza el primer trasplante de corazón entre humanos, lo que hoy día es una operación relativamente sencilla, puesto que el riesgo ha disminuido de manera notable.
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En 1978 se fecunda el primer bebé in Vitro, uniendo óvulos y espermatozoides en un medio de cultivo propiciado en probeta.
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En 1991 se inició el programa Análisis del Genoma Humano, que pretende descifrar la secuencia del código genético humano. Gracias a los nuevos ordenadores en poco tiempo se conseguirá obtener un gen a la hora.
Diferentes aplicaciones de la Electrónica en la Medicina Microprocesadores Su nombre nos indica sus principales características: Micro por su tamaño, ya que es un dispositivo pequeño, y Controlador por que se utiliza principalmente para controlar otros circuitos o dispositivos eléctricos, mecánicos, etc. El microprocesador es el cerebro de cualquier ordenador y realiza operaciones de cálculo, pero además hoy día se utiliza para cualquier sistema informático o electrónico avanzado, y a continuación se enumeran algunos ejemplos de aplicaciones que incluyen microprocesadores en el campo de la medicina.
Introducción Durante los últimos años el uso de sistemas electrónicos basados en microprocesador ha supuesto un hito muy importante en la evolución de la electrónica y por ende, también en todos los ámbitos en los que se emplean medios electrónicos. La medicina es sin duda uno de estos ámbitos en los que gracias a la integración del microprocesador hoy disponemos de equipos de diagnóstico y tratamiento más potentes, precisos y fiables, y a su vez menos invasivos y menos dañinos para la salud del paciente.
Uso del microprocesador en medicina –
Microprocesador de genes: de aplicación en un futuro cercano, sirve para predecir como actuarán los fármacos en cada paciente, para ello incluye su perfil genético. Consiste en una placa de vidrio de aproximadamente un centímetro cuadrado que contiene secuencias de ADN que se comparan con miles de fragmentos individuales de ADN de unos genes concretos. Sin duda este avance optimizará la eficiencia terapéutica de los medicamentos.
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Artificial Silicon Retina: se trata de un microprocesador que permite a los ciegos volver a percibir de nuevo la luz y distinguir formas. Del tamaño la cabeza de un alfiler, este dispositivo está compuesto de 3500 fotopilas que convierten la luz en señales eléctricas que son enviadas al cerebro por el nervio óptico. Pero aun se desconoce su fiabilidad a largo plazo
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Robótica: ha permitido que la medicina se desarrolle con mayor precisión, convirtiéndose en un elemento indispensable en los quirófanos, ya que las manos de los cirujanos pueden ser ``sujetadas´´ por brazos robóticos y así realizar incisiones con la mayor precisión posible.
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Diseño electrónico: podría considerarse como el conjunto de todas las demás. Su finalidad es desarrollar, innovar e investigar. Gracias a I+D se han obtenido biochips capaces de regular fluidos vitales.
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Nanotecnología: uno de los avances que más agradecen médicos y pacientes ya que en muchos casos sustituyen a la cirugía o por lo menos tratamientos mucho más invasivos. Un ejemplo es la píldora endoscópica, que es del tamaño de una pastilla y posee una micro cámara. Ésta es tragada por el paciente para someterse a una endoscopia, pero evitando dolorosas penetraciones de sondas.
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Máquinas industriales: este campo ha desarrollado exitosamente aparatos de monitoreo y herramientas auxiliares de quirófano, como aparatos de diálisis o bombeo renal.
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Aparatos de medición y análisis de pruebas: con el fin de que los pacientes puedan seguir su propio monitoreo estos aparatos portátiles tienen un programa informático de manejo sencillo para cualquier paciente.
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Software y programación: en los últimos tiempos se han desarrollado programas informáticos que mediante computadoras interpretan exámenes médicos en 3 dimensiones, como resonancias o encefalogramas.
Análisis de algunos equipos que usan microprocesadores Una vez clasificados los distintos aparatos, a continuación pasaremos a caracterizar y describir el funcionamiento cada uno de ellos. Resonancia magnética La resonancia magnética se basa en el principio físico de la resonancia magnética nuclear, y es posible gracias a que el cuerpo humano posee una gran cantidad de átomos de hidrógeno. Se introduce al paciente en el interior de un electroimán muy potente, de manera que los núcleos de los átomos de hidrógeno se orientan de acuerdo a las líneas de fuerza del campo. Al aplicarles un estímulo de radiofrecuencia se mueven cambiando de orientación. A este proceso se le llama resonancia.
Tomografía computarizada
La tomografía computarizada es una exploración de rayos X que produce imágenes detalladas de cortes axiales (por eso también se le denomina tomografía axial computarizada, bien TAC) del cuerpo. En lugar de obtener una imagen como la radiografía convencional, la TAC obtiene múltiples imágenes al rotar alrededor del cuerpo. Una computadora combina todas estas imágenes en una imagen final que representa una sección transversal del cuerpo. Las fórmulas matemáticas para reconstruir una imagen tridimensional a partir de múltiples imágenes axiales planas fueron desarrolladas por el físico J. Radon, nacido en Alemania en 1917.
Ecografía
La ecografía es otro aparato que sirve para obtener imágenes, basado en la emisión y recepción de ultrasonidos que se reflejan en los órganos internos (de ahí el prefijo eco), en la zona del cuerpo a explorar. Los ecógrafos tradicionales (en dos dimensiones, blanco y negro) no requieren mucho procesado en comparación con los aparatos de resonancia magnética o de tomografía computarizada. En contraposición a estos ecógrafos están los que son capaces de mostrar imágenes en tres dimensiones. Dado que la información que reciben de los transductores es exactamente la misma para ambos casos, la diferencia se halla en el procesado de la señal. También cabe mencionar los modernos ecógrafos basados en el efecto Doppler, cuyo volumen de información a procesar es aún mayor. Para el procesado de imágenes, los principales fabricantes utilizan los procesadores de gama alta de Intel R, hasta el punto de que ninguna de las referencias consultadas hace alusión a otra marca
Rayos X El siguiente grupo de aparatos a analizar se caracteriza por la utilización de rayos X, ya sea para el diagnóstico o para tratamiento. En el título de esta sección no se menciona la TAC porque encaja mejor en el grupo de equipos del apartado anterior, de procesado de imágenes, pero todas las consideraciones que se hagan para máquinas de rayos X son válidas también para este dispositivo. Una vez hecho este matiz, pasemos a analizar la función de cada uno de los aparatos más empleados en radiología:
Fluoroscopía El fluoroscopio consiste en una fuente de rayos X y una pantalla fluorescente entre las que se sitúa al paciente. Sin embargo, los fluoroscopios modernos acoplan la pantalla a un intensificador de imagen de rayos X y una cámara de vídeo, lo que permite que las imágenes sean grabadas y reproducidas en un monitor Dada la alta dosis de radiación a la que se somete el paciente, en la actualidad la Fluoroscopía se ha reemplazado por otras técnicas de exploración con una menor exposición radiactiva para el paciente (por ejemplo la radiografía), pero se sigue aplicando en determinadas operaciones y en el diagnóstico de algunas patologías.
Radiografía La radiografía es un procedimiento similar al de la Fluoroscopía, pero en el que la exposición del paciente a los rayos X es mínima, puesto que no se pretende observar imágenes en tiempo real, sino una única muestra estática (similar a una fotografía) que queda impresa en una película fotográfica [2]. Actualmente dichas impresiones tienden a sustituirse por imágenes digitales con el fin de reducir la contaminación
Radioterapia La radioterapia es una forma de tratamiento basado en el empleo de rayos X. Se utiliza en oncología para eliminar las células neo plásticas, en la parte del organismo donde se apliquen (tratamiento local). La radioterapia actúa sobre el tumor, destruyendo las células malignas y así impide que crezcan y se reproduzcan.
El Electrocardiógrafo Un electrocardiógrafo es un aparato que sirve para captar la actividad eléctrica del corazón. A través de unos electrodos que deben colocarse en determinadas zonas del pecho la señal eléctrica se almacena y comúnmente se imprime para que el especialista pueda realizar el diagnóstico. De todos los aparatos descritos hasta ahora, el electrocardiógrafo es con diferencia el más económico de todos. Es quizá por ello que muchas empresas lo fabrican, llegando en muchos casos a escatimar en prestaciones. Lo bueno de ello por otro lado es que es un instrumento muy ilustrativo a nivel didáctico, para alguien que desee iniciarse en la electro medicina. En electrónica analógica se utiliza como ejemplo práctico del uso de amplificadores diferenciales y amplificadores de instrumentación.
El desfibrilador automático externo Un desfibrilador externo es un aparato que se utiliza para la reanimación de pacientes que han sufrido una parada cardiaca debida a una fibrilación ventricular. Sin embargo no siempre se tiene un electrocardiógrafo a mano cuando una persona sufre una parada cardiaca, para saber si el corazón está fibrilado o no. Por ello en muchos lugares públicos se han instalado los desfibriladores externos automáticos (o DEA). Este tipo de aparatos están indicados para ser utilizados por personal no sanitario en caso de emergencia. El reanimador debe únicamente seguir unas indicaciones auditivas de cómo y dónde colocar los electrodos al paciente. El DEA, provisto de un sistema microprocesador, detectará a través de los electrodos si el paciente sufre o no fibrilación ventricular y aplicará las descargas eléctricas, si procediera, al mismo tiempo que da instrucciones para que la reanimación sea lo más efectiva posible.
El tensiómetro digital Un esfigmomanómetro, o tensiómetro es un aparato para medir la tensión arterial. Gracias a la existencia de los micros controladores hoy en día todo el mundo puede tener un tensiómetro digital en su casa. Es especialmente útil para las personas con problemas vasculares o cardiacos que deban revisarse la tensión con relativa frecuencia. Sin embargo su fiabilidad ha estado siempre, y está muy cuestionada.
Endocoscopio Consiste en una minúscula lamparita situada en el extremo de un delgado alambre de fibra óptica. Esta técnica permite realizar cualquier intervención quirúrgica demasiado pequeña para la vista humana minimizando la agresividad hacia el paciente, ya que no son necesarias incisiones tan grandes.
La endoscopia rígida (1868-1932) La demostración que Adolph Kussmaul realizó en 1868 ante la sección médica de la Sociedad de Naturalistas en Freiburg, Alemania, cuando introdujo a un profesional de circo especializado en tragarse sables, una guía flexible en el esófago para posteriormente pasar a su través un tubo metálico rígido alineando el cardias con la arcada dentaria, permitiendo así a la fuente luminosa de Desormeaux alcanzar el estómago, ha sido marcada como el inicio de la endoscopia rígida del tracto digestivo alto. La falta de luz que la fuente luminosa de Desormeaux proporcionaba hizo que Kussmaul finalmente abandonara la idea.
Arriba: Gastroscopio rígido de Kussmaul, 1868. Abajo: Técnica de introducción del gastroscopio rígido de Kussmaul por el Dr. Victor von Hacker en 1896.
La endoscopia semiflexible (1932- 1956) Hoffman en 1911, estableció el principio óptico por el que afirmaba que se podía transmitir luz a través de un cable flexible compuesto por diversas lentes unidas a distancias focales cortas. Lang, unos años más tarde, construyó un tubo que contenía este grupo de lentes convexas por la que demostraba que sí se podían transmitir imágenes claras por una serie de lentes convexas a lo largo de su curvatura, transmitiendo una imagen que no se distorsionaba si la curvatura del tubo no era excesiva. Esta teoría óptica y su demostración práctica se convertirían en la base del gastroscopio de Schindler, construido por la firma Wolf de Berlín, su primer gastroscopio semiflexible medía 74 cm. de largo y 1’2 cm. en su diámetro más largo, estaba caracterizado por su
aparato óptico de lentes convexas, por la existencia en su extremidad inferior de una pequeña esponja de goma para enjuagar las secreciones y trazar el camino al objetivo, por su lámpara de filamento metálico y un prisma de objetivo con un campo visual mayor que el endoscopio rígido que proporcionaba una imagen derecha, no tumbada ni deformada, y por el material aislante con el que se había confeccionado para que al contacto con el paciente evitara corriente farádica derivada.
Arriba: Gastroscopio semiflexible WolfSchindler, 1932. Abajo: Técnica de introducción por el Dr. Schindler y su mujer, 1932.
La endoscopia flexible (1956-hasta nuestros días) En 1956 Curtis, Hirschowitz y Peters construyeron un endoscopio del todo revolucionario, basado en el principio de la fibras ópticas (un conjunto de fibras muy finas de vidrio reunidas en haces transmiten rayos luminosos que siguen la curvatura impresa al haz). El primer fibroscopio de Hirschowitz comprendía un tubo enteramente flexible compuesto de 36.000 fibras de vidrio, provisto de una óptica lateral que transmitía la imagen por medio de un prisma y de una lámpara eléctrica colocada detrás del prisma. Las ventajas que caracterizaban este instrumento eran su completa flexibilidad, hecho que facilitaba su introducción haciéndola de este modo menos peligroso, su gran profundidad de campo que permitía ver esófago, estómago y duodeno con un solo instrumento, y por último su nitidez. Entre los inconvenientes se encontraban la dificultad de orientación del mismo por su gran flexibilidad y la dificultad de superar el píloro.
Actualidad de la Endoscopia En la actualidad, el diámetro reducido y la perfecta flexibilidad de los endoscopios destinados a la exploración del tubo digestivo, permiten su fácil deglución sin ninguna preparación, ni siquiera anestesia local. La visión axial que ofrecen asegura un examen perfecto y completo de toda la superficie mucosa. Aceptan muestras de líquidos biológicos y biopsias certeras. Admiten procedimientos terapéuticos de diversas afecciones. Otros modelos de visión lateral permiten la canalización de la ampolla de Vater, y así acceder al conducto biliar y pancreático para el diagnóstico y tratamiento de determinadas afecciones. La rápida aceptación de la técnica de la endoscopia digestiva en el mundo de la medicina, por su amplio campo diagnóstico y terapéutico, han hecho de la misma una exploración de rutina, pieza fundamental de la medicina digestiva.
La evolución del endoscopio La fotoendoscopia hace acto de presencia Nos encontramos ya a principios del siglo XX. Varios médicos habían tanteado la idea, sin mucho éxito, de utilizar la fotografía para hacer de la endoscopia una herramienta aún más útil. Pese a que la invención de la fotografía tuvo lugar un siglo antes, se necesitaba que la cámara fuera lo suficientemente pequeña como para que pudiera ser utilizada en el endoscopio, lo cual requirió una larga espera hasta que la tecnología fotográfica estuvo lo suficientemente desarrollada.
Los fibroscopios La invención en la década de los 60 de la fibra óptica fue aprovechada velozmente en el campo de la endoscopia. Esta nueva tecnología permitía algo que los endoscopios anteriores no podían: Transmitir la luz a un extremo por muy doblado que estuviera el endoscopio y recibir imágenes sin problemas. Al cabo de pocos años, a este invento le añadieron una cámara fotográfica para hacerlo aún más versátil. Fue tal el éxito de estos aparatos que sustituyeron completamente a los anteriores endoscopios y son los que se utilizan principalmente en la actualidad (con algunas mejoras, claro está) para diagnosticar, tomar biopsias y hacer determinados procedimientos quirúrgicos sencillos.
Los videoendoscopios Dos de los hechos más engorrosos asociado a los comienzos de la fotoendoscopia era la dificultad para conocer a qué localizaciones concretas pertenecían las fotos y la limitación para caracterizar todo el recorrido por el interior de una vía dentro del cuerpo humano. Con la invención del cine y el perfeccionamiento de la tecnología de vídeo, tuvo lugar en Francia en 1956 la primera videoendoscopia de la historia… en un plató de televisión. Se asoció una cámara de televisión a un endoscopio rígido y se transmitieron las imágenes a un monitor de televisión en blanco y negro.
La cápsula endoscópica Uno de los principales inconvenientes a la hora de explorar el tubo digestivo es que múltiples regiones (intestino delgado, por ejemplo) de éste resultan inaccesibles o muy difícilmente accesibles a través de los métodos convencionales endoscópicos. Además, puede que no conozcamos en dónde se localiza el problema médico dentro del tubo digestivo y nos interese hacer un barrido visual a lo largo de todo él para encontrarlo sin ningún daño y con la máxima comodidad para el paciente. Con esta idea, se inventó y utilizó por primera vez en 2001 la primera cápsula endoscópica. Una cápsula que se traga y va haciendo un recorrido por todo el tubo digestivo mientras ofrece vídeos e imágenes en tiempo real vía WIFI.
El último grito: La píldora araña Y por último, pero no menos importante, en nuestro recorrido histórico sobre el endoscopio tenemos a la píldora araña. Inventado hace pocos años y aún en fase de desarrollo y aplicación, la píldora araña ofrece todas las ventajas de la cápsula endoscópica más una fundamental: Puede controlarse inalámbricamente para moverlo como si manejáramos un coche por radiocontrol. Esto permite dirigirse a cualquier zona del tubo digestivo que nos interese y visualizarla independientemente de los movimientos intestinales. Además, permite manipular los tejidos para distenderlos y que “salgan bien bonitos” ante la cámara.
En BBC News pueden ver a la píldora arácnida en acción. Y así, vemos que lo que comenzó siendo un endoscopio con una simple vela y espejos para dirigir la luz ha terminado evolucionando en una diminuta píldora robot gracias a los avances de la tecnología. ¿Qué novedades nos esperarán en el futuro?
Imagenología El análisis computarizado enfoca, captura, procesa y visualiza las imágenes fijas o dinámicas en 2D y 3D mediante la utilización de rayos alfa, beta, gamma, rayos X o incluso ondas sonoras ultrasónicas que atraviesan los tejidos. De este modo se facilita inmensamente el diagnóstico y por consiguiente el tratamiento. A continuación se citan los ejemplos más destacables.
Avances de la Imagenología Ectomografía Consiste en utilizar ondas de ultrasonido a alta frecuencia para obtener imágenes de alta resolución. Este método no produce efectos dañinos en los pacientes ni en los operarios de los equipos y es muy eficiente para obtener imágenes de los órganos, con limitación a huesos y carne. Tipos de Ectomografía: –
Abdominal.
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Pelviana.
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Para partes pequeñas.
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Músculo esquelético.
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Prostática transrectal.
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Endorectal.
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Estudios vasculares periféricos.
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Estudios vasculares abdominales.
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Mamografía y Ectomografía mamaria: la mamografía consiste en el estudio de los senos mediante rayos X. Está especialmente creado para prevenir y detectar de forma precoz el cáncer de mama. También podemos emplear el ultrasonido para este tipo de estudio, con la ventaja de que la técnica es completamente inocua, repetible infinitas veces, incluso en embarazadas y niñas. El equipo es muy parecido al ecógrafo digital, pero en alta resolución, por este motivo se suele emplear para cuando la mamografía no sale clara.
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Resonancia magnética: es un diagnóstico por imágenes generadas por ondas de radiofrecuencia emitidas por los protones del tejido examinado tras ser expuesto a un campo magnético. La radiación del protón es recogida y procesada por computadoras que le dan a la imagen una alta calidad.
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Radiología: atravesando cantidades pequeñas y controladas de rayos X obtenemos imágenes de los lugares por donde el rayo no es capaz de atravesar, es decir, los tejidos o duros o huesos.
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Scanner o TAC: es una técnica de obtención de imágenes que combina rayos X y computación. Posee emisores y receptores que giran simultáneamente que al realizar una revolución completa envían los datos a la computadora que los analiza. Obtiene información al detalle de vasos sanguíneos, huesos y partes blandas además de imágenes en 3D del cuerpo entero para el análisis de metástasis cancerosas.
Radiología La radiología es la especialidad médica que se ocupa de generar imágenes del interior del cuerpo mediante diferentes agentes físicos (rayos X, ultrasonidos campos magnéticos, etc.) y de utilizar estas imágenes para el diagnóstico y, en menor medida, para el pronóstico y el tratamiento de las enfermedades. También se le denomina genéricamente radiodiagnóstico o diagnóstico por imagen. La radiología debe distinguirse de la radioterapia, que no utiliza imágenes, sino que emplea directamente la radiación ionizante (rayos X de mayor energía que los usados para diagnóstico, y también radiaciones de otro tipo) para el tratamiento de las enfermedades (por ejemplo, para detener o frenar el crecimiento de aquellos tumores que son sensibles a la radiación).
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Medicina nuclear: genera imágenes mediante el uso de trazadores radiactivos que se fijan con diferente afinidad a los distintos tipos de tejidos. Es una rama exclusivamente diagnóstica y en algunos países se constituye en especialidad médica aparte.
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Radiología diagnóstica o radiodiagnóstico: se centra principalmente en diagnosticar las enfermedades mediante la imagen.
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Radiología intervencionista: se centra principalmente en el tratamiento de las enfermedades, mediante el empleo de procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos guiados mediante técnicas de imagen.
La frontera entre radiología diagnóstica e intervencionista no está perfectamente definida: los especialistas en diagnóstico también suelen realizar procedimientos intervencionistas en su área respectiva y los especialistas en tratamiento (los radiólogos intervencionistas) suelen encargarse del diagnóstico de las enfermedades del sistema circulatorio periférico. En la actualidad, en muchos países, la subespecialidad de radiología vascular e intervencionista está integrada con el resto de la radiología en una única especialidad, aunque hay controversia sobre si deberían separarse como especialidades oficiales.
Radiología Dental El éxito en el tratamiento endodóntico depende de un gran número de factores pero en particular, del diagnóstico pulpar, de la condición periapical, la anatomía del conducto radicular, la preparación y la obturación del conducto. El uso de la radiografía periapical antes, durante y después del tratamiento es esencial; deben llevar un orden de tal forma que los detalles anatómicos, la longitud del conducto, la calidad de la obturación y la patología ósea y dental puedan ser monitoreadas e identificadas.
Las radiografías no son el método diagnóstico de la patología pulpar, sino un método auxiliar del diagnóstico o prueba complementaria y de especial interés para el diagnóstico en la patología periapical. Por tanto no se puede realizar un diagnóstico de certeza exclusivamente con las radiografías. Sin embargo éstas sí son un elemento imprescindible en la terapéutica de los conductos radiculares. Algunos clínicos, para llegar a un diagnóstico, confían exclusivamente en las radiografías, lo que representa un criterio erróneo.
IMAGEN RADIOGRAFICA Una imagen radiográfica es una sombra, representando un objeto tridimensional bidimensionalmente. Para obtener la máxima utilidad de una radiografía, el clínico debe reconstruir mentalmente la imagen tridimensional exacta de las estructuras bajo estudio, a partir de una o más imágenes bidimensionales. Existen varios parámetros que contribuyen a incrementar la claridad de la imagen, en particular lo que se refiere a la nitidez y la resolución. La nitidez mide la calidad con que se producen en la radiografía los detalles mínimos de un objeto y la resolución de la imagen mide la visualización de objetos relativamente pequeños situados muy juntos.
Aparatos de Rayos X
Las unidades radiológicas dentales deben operar con 70 kv por lo menos, hasta 90kv. Cuanto menor sea el kilo voltaje, mayor será la dosis sobre la piel del paciente. Las unidades deben tener una filtración equivalente a 2,5 mm de aluminio para eliminar las radiaciones de baja energía antes de ser absorbidos por el paciente. La colimación también reduce el nivel de exposición. Esto consiste en la disminución del tamaño del haz de rayos X por medio de un diafragma de plomo para que el haz no sea de más de 7 cm sobre la piel del paciente
Tipos de Películas Las radiografías intraorales, utilizadas en endodoncia pueden ser de dos tipos: tipo D (Ultra-speed) y tipo E (Ekta-speed). Estas últimas permiten una reducción del 50% de la exposición a las radiaciones requerida por las de tipo D y el procesado también es más sensible. Las radiografías periapicales son las más utilizadas.
Porta placas Los porta placas son dispositivos que dirigen el haz de rayos X perpendicular a la película reduciendo la distorsión y de ésta manera se consigue una imagen más exacta. Con estos dispositivos el paciente no tiene que sujetar la placa con sus dedos y se reduce la posibilidad de defectos en la placa. Gracias a la porta placas se consigue una mayor calidad diagnóstica y se puede reproducir el ángulo de las radiografías en consultas posteriores. Además facilita la colocación de las limas en el porta placas, retirando o no el arco pero no la grapa.
Equipo de Revelado En la radiología endodóntica siempre se ha buscado un método rápido para poder revelar las placas en la misma consulta. Si se requieren obtener resultados rápidos conviene extremar las precauciones para poder conseguir siempre radiografía de calidad. El revelado puede ser manual o automático Para el revelado manual se puede emplear una caja oscura en la que existen 3 cubetas: una con revelador, otra con fijador, y otra con agua. Utilizando líquidos ultrarrápidos se puede completar el proceso en unos 50 segundos. El aparato puede ubicarse en la propia sala operatoria, ya que no necesita un cuarto oscuro. El revelado automático presenta un sistema de rodillos que van llevando y sumergiendo las placas por las estaciones de revelado, fijado y lavado, también contienen una unidad de aire caliente para secar las placas después de reveladas. El revelado suele durar de 4 a 6 minutos. Los reveladores automáticos son caros, exigen mucho mantenimiento y se averían si no se les da un uso adecuado.
Revelador automático
Caja de revelado manual
Aplicaciones de la radiología en endodoncia La radiología es una ayuda irrenunciable en endodoncia para el plan de tratamiento y un apoyo durante el tratamiento y el control de su resultado. Los rayos X se utilizan en endodoncia para: –
Ayudar en el diagnóstico de las alteraciones de los tejidos duros de los dientes y tejidos periapicales.
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Valorar la ubicación, forma tamaño dirección de las raíces y conductos radiculares.
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Calcular la longitud de trabajo antes de la instrumentación de la zona apical del conducto (o confirmarla si se utilizan detectores electrónicos del ápice). Localizar conductos difíciles o revelar la presencia de conductos no sospechados al examinar la ubicación de un instrumento en un conducto.
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Ayudar a localizar la pulpa que se ha calcificado coronal o radicularmente.
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Establecer la posición relativa de las estructuras en posición vestíbulo lingual y mesiodistal.
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Confirmar la posición y adaptación del cono principal de obturación (condensación lateral).
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Ayudar a valorar la obturación final del conducto radicular.
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Facilitar la localización de cuerpos extraños metálicos ( lima fracturada, fragmento de amalgama, postes intrarradiculares)
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Localizar una raíz en cirugía radicular.
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Examinar la eliminación de fragmentos de diente o exceso de material de obturación antes de suturar en cirugía
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Valorar el éxito o fracaso a largo plazo del tratamiento endodóntico.
Nueva tecnología Desde el descubrimiento de los rayos X, para las radiografías en odontología predominan los procesos fotográficos. Con el desarrollo rápidamente progresivo de la técnica semiconductora, empiezan a imponerse en todas las áreas de la medicina procedimientos electrónicos para la grabación de imágenes. Para éste nuevo grupo de imágenes se ha tomado el término general de “radiografía digital”.
Sistema intraoral En la odontología, la técnica digital se introdujo hace 10 años en forma de radiografías intraorales. El diagnóstico radiográfico es siempre invasivo, esto hace que el paciente rechacé las radiografías o el odontólogo no las efectúe en las consultas de urgencia. Precisamente debido a las difíciles relaciones anatómicas en la zona de las raíces dentarias, el tiempo de tratamiento y las medidas endodónticas satisfactorias se correlacionan positivamente con el número de radiografías.
Ventajas Las ventajas de la nueva técnica digital son la escasa dosis de radiación, la disponibilidad inmediata de la radiografía, la representación de la imagen que permite adaptarse a la duda planteada, la renuncia considerable a materiales de consumo y el archivo electrónico con la formación de una base de datos dentro y fuera de la clínica.
LASER Un láser es un rayo de luz concentrada que se crea cuando una corriente eléctrica pasa a través de cierto material diseñado para tal efecto. La palabra LÁSER no es más que la sigla de la expresión en inglés Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, que en idioma español se traduce como Amplificación de la luz por emisión estimulada de “
radiaciones”.
Desde el punto de vista práctico, un láser puede ser considerado como un equipo que proporciona un haz estrecho de una radiación especial de luz monocromática y coherente en el rango visible, infrarrojo o ultravioleta del espectro de las radiaciones electromagnéticas. Está basado en la amplificación de la luz por emisión estimulada de radiaciones. Requiere de una sustancia como medio activo con un esquema de niveles energéticos tales que favorezcan por algún tipo de bombeo la ocurrencia entre dos de ellos de la inversión de la población. El medio activo debe estar colocado en una cavidad resonante apropiada para lograr que la amplificación en la dirección del eje de ésta de lugar al haz de radiación.
