IMÁGENES MÉDICAS: ADQUISICIÓN,

INSTRUMENTACIÓN Y GESTIÓN

1er. semestre 2009Núcleo de Ingeniería Biomédica

jueves 17:30 IIE Fac. de Ing. Salón 001 - inicio 12 marzo 2009

La Ingeniería Biomédica reúne técnicas y métodos de ingeniería con las ciencias biológicas y la medicina para tender hacia una mejora de la calidad de vida y de atención de la salud.

Existen dos preocupaciones fundamentales:• entender los fenómenos biológicos (modelos, análisis,

experimentos)• desarrollo de dispositivos y programas (métodos,

algoritmos, materiales, estructuras teóricas)

El resultado debe ser medido en términos de eficacia de la provisión de cuidados clínicos y en el aumento del conocimiento.

Panorama de cursos

• Curso de Imágenes Médicas• Curso de Reconocimiento de Patrones (2do sem)• Curso de Procesamiento de imágenes• Seminario de Ing. Biomédica• Curso Ing. Biomédica (2do semestre)• Curso Básico Seguridad Eléctrica EUTM

------------Cursos en Fac. Ciencias, CIN, Fac Med, etc.

IMÁGENES MÉDICAS

•Curso de actualización profesional

•Curso de postgrado

•Curso de grado

Imágenes médicas

Ejemplos

• Placa de rayos X

• Tomografía Computada

• Ecografía obstétrica

• Resonancia magnética

• Franjas Moiré

• Tomografía por emisión de positrones

Imágenes Médicas

Finalidad de las imágenes• Estructura interna a evaluar (huesos)• Función vital a estudiar• Documentación de situación biológica• Resumen visual de información compleja• Integración de imágenes diferentes• Ayuda para acciones (cirujía, cateterismo, etc.)

Imágenes Médicas

Particularidades respecto a otras imágenes• Dificultad de acceso al objeto• Variabilidad biológica• Evolución en el tiempo• Necesidad de interpretación experta• Complejidad• Preservar la privacidad del paciente• Gravedad de consecuencias de artefactos

IMÁGENES MÉDICAS• Noción de la diversidad de principios físicos que

permiten construir y obtener imágenes para uso médico

• Manejar los principios de algunas modalidades de imágenes

• Conocer los elementos constitutivos de la instrumentación

• Adquirir práctica de manejo de imágenes en ámbito telemático (DICOM)

• Proyecto de interconexión de equipos de imágenes y redes para uso en Hospitales

• Precauciones para pacientes y operadores, blindajes, envergadura y dimensiones del mantenimiento

• Todos estos conceptos cuantificados (tarea del ingeniero)

IMÁGENES MÉDICAS

Docentes (NIB):

Marcelo David, Jorge Lobo, Daniel Geido y Franco Simini

Docentes UR: Gabriel González Sprinberg, John Pechiar, Henia Balter y Paola Audicio

Docentes invitados: Rafael Sanguinetti, Jacques Fauquex, Mariana Cabrejas (CNEA) y Aldo Badano (FDA)

Ejemplo de imagen médica: rodilla por RM

Fuente: es.wikipedia.com

Placa de rayos X

Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/

Tomografía computada

Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/

Resonancia magnética

Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/

Placa de rayos X

Fuente UCLA,

www.mips.stanford.ed

u/

Estudio de Medicina Nuclear - riñón

Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/

Evolución de radioactividad en una Región de Interés (ROI) seleccionada por

el operador en las imágenes

Imagen PET con 18F

Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/

Ecografía obstétrica

Fuentes: www.kentmedicalimaging.co.uk www.radiologyinfo.org

Tomografía de impedancia eléctrica

Fuente UCLA, www.mips.stanford.edu/

IMÁGENES MÉDICAS

12 de marzo

• Prof. Agr. Ing. Franco Simini

“Presentación de los objetivos docentes y recorrido de las clases a dictar enmarcadas en la realidad del Uruguay”

IMÁGENES MÉDICAS

19 de marzo

Tarjetas de adquisición de imágenes en PC: estructura, funcionamiento y características. Formatos de datos para imágenes y monitores de diagnóstico.

IMÁGENES MÉDICAS

26 de marzo

Norma DICOM (Digital Imaging and COmmunication in Medicine)

Para el manejo, almacenamiento y transmisión de imágenes médicas: en redes (TCP/IP), impresoras y discos (formato de fichero).

IMÁGENES MÉDICAS

2 de abril

Sistemas de información en Radiología (RIS): flujos de información conjunta imágenes/textos.

IMÁGENES MÉDICAS

16 de abril

Estructura de la materia, radiactividad.

Interacción de los fotones con la materia. Principios físicos de generación de rayos X.

IMÁGENES MÉDICAS

23 de abril

Instrumentación de radiología analógica y digital

IMÁGENES MÉDICAS

30 de abril

Problema inverso, Teorema de Radón, Transformada de Fourier 2D, Instrumentación de Tomografía Computada.

IMÁGENES MÉDICAS

7 de mayo

Radiaciones ionizantes, producción de radiofármacos, efectos sobre el organismo, dosimetría, blindajes

IMÁGENES MÉDICAS

14 de mayo

Estructura y mantenimiento de Cámaras Gamma

IMÁGENES MÉDICAS

21 de mayoInstrumentos de ecografía y de tomografía por

impedancia eléctrica.

IMÁGENES MÉDICAS

28 de mayo

Proyecto de sistemas distribuidos de imágenes médicas (PACS), gestión, selección, instalación, mantenimiento y obsolescencia

IMÁGENES MÉDICAS

4 de junio

Tomografía por emisión de positrones (PET) y Tomografía por emisión de un fotón único (SPECT): principios físicos y bases para implementaciones.

IMÁGENES MÉDICAS

11 de junio

Ciclotrón, acelerador lineal, cámaras PET y cámaras PET/CT.

IMÁGENES MÉDICAS

18 de junio

Principios de resonancia nuclear magnética.

IMÁGENES MÉDICAS

25 de junio

Instrumentación de Resonancia Magnética (RM)

Practica 1 – tarjetas y monitores

• Tarjetas de adquisición de imágenes: tipos, instalación, uso y comparación de características.

• Comparación de monitores: desde un monitor doméstico a uno de grado médico, características de monitores reales y de parámetros visuales del ambiente.

Practica 2 manejo de imágenes DICOM

• Manejo de una imagen DICOM a distancia sobre una red local con diferentes programas de gestión DICOM.

• Programación de una rutina que lee una imagen DICOM, le agrega datos patronímicos y

• Generación de una imagen DICOM a partir de imágenes JPG.

Practica 3 – detección de fallas usando DICOM

• Detección de fallas operativas mediante aplicación de protocolos DICOM. Prueba del método en sistemas en producción

Practica 4 – proyecto PACS

• Especificación de un sistema PACS y• proyecto de implementación.

Cada grupo proyecta en detalle lo especificado por otro grupo de estudiantes. (los grupos se cruzan la especificación para proyectar un PACS especificado por otro grupo).

¿Cómo se desarrolla la asignatura?

• Asistir a las clases los jueves• MOODLE en internet, interactuar• 4 prácticas en el Hospital de Clínicas

(NIB) piso 15, con elaboración previa y posterior - entregas

• Alguna visita a un Centro de imagenología

• Estudio personal previo y posterior a cada clase

¿Cómo se aprueba la asignatura?

• Asistencia a clase y a las prácticas

• Parcial 30 abril y 2 de julio (aprox)

• Entrega de los 4 informes de práctica

• Oral en julio el mismo día del 2do parcial

Bibliografía

• Isaac Bankman “Handbook of Medical Imaging Procesing and Analysis” ACADEMIC, NY 2000

• Zhi Pei Liang “Principles of Magnetic Resonance Imaging” IEEE 2000

• John G. Webster “Medical Instrumentation”, Wiley 1998

• F. Simini “Ingeniería Biomédica” UR, 2007

Noticias

ESPACIO INTERDISCIPLINARIO

• Es una nueva estructura en la UR (hacia carreras libres en todas las facultades)

• Proyectos de docentes de disciplinas diferentes

• Incluye elementos externos (ONG, empresas, etc.)

• “Ideas fuerza” con significación para el país• Enfoque novedoso y arriesgado

INTERNADO DE ESTUDIANTES DE INGENIERIA BIOMEDICA

• Nueva propuesta formativa• Similar al “Interno” de Medicina• Presencia en Hospitales de ASSE• Tareas de gestión de mantenimiento• Tareas de inspección de instalaciones• Tareas de seguridad eléctrica de pacientes y personal• Tareas de investigación aplicada

Convenio pendiente con ASSE 2009Es una “pasantía” remunerada del plan de estudio de Fac. de Ing.

Convenios de transferencia tecnológica

• BiliLED fototerapia neonatal. If >20K$/año then regalías, else gratis.

• CALANEST historia clínica y calidad anestesia. If >20K$/año ...

• REDIENTE registro odontológico, gestión de docencia y epidemiología. If >20K$/año.

Aviso

PROYECTO “FLOR DE CEIBO”

Para estudiantes de grado

plazo 6 al 23 de marzo de 2009 en CSIC

Actividad de campo con “laptop” y comunidades, escuelas, liceos, establecimientos agropecuarios, etc.

www.nib.fmed.edu.uy