(A partir de 1900)
La penicilina fue descubierta por el bacteriólogo
Alexander Fleming, en el St. Mary’s Hospital de Londres, el
cual se dio cuenta de su hallazgo en una comunicación publicada en 1929 en el
British Journal of Exprimental Pathology. No fue hasta 1938 en
que Ernest Chain bioquímico que trabajaba con el profesor
Howard Florey en la universidad de
Oxford, saco del letargo en que había permanecido tan gran
potencial científico y completo los trabajos antes citados
con investigaciones
posteriores. El primer ensayo
clínico, que se hizo el 12 de enero de 1941, saco a la
luz esta gran
promesa y en 1943 comenzó la producción comercial en Estados
Unidos.
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Penicilina, Fabricación
Industrial.
La fabricación de penicilina es un ejemplo del
proceso
típico de obtención de antibióticos. El
hongo utilizado industrialmente pertenece al grupo del
Penicillum chrysogenum y es particularmente activo sobre el
estafilococo, estreptococo y neumococo, así como sobre la
mayor parte de los microorganismos gram positivos, presentando
escasa acción
sobre los gram negativos.
A la penicilina producida comercialmente se la llama
penicilina G (bencil penicilina), aunque el mismo hongo produce
varios tipos más. Estos compuestos son ácidos
fuertes muy inestables, razón por la que los productos que
se encuentran en el mercado son las
sales de sodio, de calcio, de aluminio, de
potasio o de procaina. A continuación se da la
fórmula de la penicilina. Otras formas de penicilina
contienen grupos diversos
situados en la zona entre corchetes.
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El sistema de
producción en 1943 era el conocido por el método de
superficie; el hongo crecía en la superficie de una capa
delgada de medio de cultivo puesto en bandejas o botellas. En
1944, con el desarrollo del
método comercial de la fermentación sumergida, la
disminución de las necesidades de espacio y de trabajo
determinaron una enorme reducción del precio de
coste.
Obtención de penicilina por
fermentación sumergida.
El inoculum o "simiente" para las grandes cubas de
fermentación de 20.000 a 115.000 litros de capacidad se
prepara por el desarrollo de un cultivo madre del hongo a partir
de esporas liofilizadas que se encuentran en un sustrato de agar
nutritivo. Varios litros del medio de cultivo, generalmente
constituyendo del 5 al 10 % del contenido total, se preparan en
una serie de depósitos de siembra y servirán para
sembrar una gran cuba de
fermentación.
Las cuatro fases principales de la fabricación de
la penicilina son:
- Fermentación
- Separación del micelio del caldo fermentado y
extracción de la penicilina por medio de
disolventes. - Purificación con disolventes y
formación de la sal sodica de la penicilina. - Ensayos de control,
almacenamiento y venta.
El caldo de cultivo para la fermentación se
obtiene por infusión acuosa de maíz,
añadiendo de un 2 a un 3 % de lactosa, y también se
adicionan compuestos inorgánicos conteniendo hidrogeno,
oxigeno,
fósforo, azufre, potasio, magnesio, nitrógeno y
trazas de hierro,
cobre y zinc.
La adición de ciertos compuestos que favorecen el
crecimiento del hongo debe evitarse, ya que podrían ser
tolerados al administrar el producto, ni
su eliminación seria económica. Después de
ajustar el pH a 4,5-5,0,
el medio de cultivo se pasa al fermentador, que esta equipado con
un agitador vertical, con un sistema de introducción de aire esterilizado
por filtración y con serpentines para mantener la temperatura
deseada.
El hongo se introduce por medio de conducciones
estériles y con ayuda de aire a presión.
Durante el crecimiento el medio se esteriliza con vapor a
presión, y la temperatura se mantiene entre 23 y 25
ºC. El aire estéril permite el crecimiento del hongo
aerobio, y la agitación facilita su uniforme distribución en el seno del liquido. Se
requiere un volumen de aire
por minuto y por volumen de medio de cultivo.
El proceso se controla intervalos que oscilan entre 3 y
6 horas; al cabo de unas 50 a 90 horas el crecimiento se va
haciendo mas lento, lo que indica que el hongo se ha desarrollado
por completo. La masa se enfría a 5 ºC. a causa de la
inestabilidad de la penicilina a la temperatura ambiente, y se
separa el micelio en un filtro de tambor rotatorio.
En el procedimiento
antiguo, la penicilina se extraía del filtrado por
adsorción sobre carbón vegetal. Se eluía con
acetato de amilo, una vez concentrado el eluido se enfriaba a 0
ºC y se acidificaba hasta pH 2,0 con un ácido
orgánico.
En el proceso de extracción por disolvente, se
omite el paso de adsorción con carbón activo y el
liquido filtrado (llamado "beer") se ajusta a pH 2,5 con
ácido fosfórico en la misma conducción. Se
efectúa una extracción continua a contracorriente
con acetato de amilo y luego con cloroformo,
concentrándose en sucesivos extractores centrífugos
tipo Podbielniak, y el liquido final se trata con tampón
de fosfato y bicarbonato sódico para formar la sal
sódica. Este producto se esteriliza por filtración
y se elimina asépticamente98 del agua y
demás disolventes por cristalización, con lo cual
se obtiene penicilina cristalina, que una vez seca puede
envasarse en bolsas de politeno, o en recipientes de vidrio o de
acero
inoxidable.
Productos biológicos
inmunizantes
Otro campo se ocupa de las vacunas
bacterianas, antitoxinas y vacunas vivas. La inmunidad a una
enfermedad se consigue estimulando la formación de
anticuerpos específicos o por administración de los anticuerpos
previamente formados.
En este grupo se incluyen las vacunas para la fiebre tifoidea,
peste, difteria, tétanos, virus de
influenza, paperas, poliomielitis, rabia, viruela y tifus
exantematico. La vacuna del virus de la influenza es
característica, se trata de una mezcla de dos o mas razas,
cada una de las cuales se produce y ensaya por separado, y que
proceden de cultivos suministradas por los institutos nacionales
de sanidad. El virus se presenta en una ampolla preparada
convenientemente que se diluye 100.000 veces antes de inocularlo
en huevos.
El ciclo real de la fabricación se inicia a parir
de huevos fértiles que primero se examinan al trasluz,
luego se desinfectan aplicándoles una disolución de
iodo y finalmente se perforan con una pequeña fresa. El
virus se introduce por este pequeño orificio que se cierra
herméticamente con colodión y se incuban a
37.2°C durante 48hs. Se quita una sección circular del
exterior del huevo y se extrae el fluido alantoideo el virus vivo
se separa del fluido del huevo por centrifugación, de modo
que las partículas viricas mas pesadas se sedimentan en el
fondo del tubo de la centrifuga. Se recoge el virus y se
resuspende en disolución salina. El virus vivo se inactiva
tratándolo con formol a 40°C durante 24hs.
INVENTO NUMERO 2
:TOMOGRAFIA AXIAL COMPUTARIZADA (TAC)
Obtención de imágenes a
través de un TC:
La obtención de imágenes a través
de un TC se realiza a través de un tubo de RX.
Un haz de Rayos X colimado
atraviesa al paciente mientras todo el sistema realiza un
movimiento
circular, se mide el haz atenuado remanente y los valores se
envían a un ordenador. Éste analiza la señal
recibida por el detector, reconstruye la imagen y la
muestra en un
monitor.
La imagen reconstruida puede ser almacenada, pudiendo
visualizarla cada vez que se desee. También puede ser
impresa en una placa convencional a través de una impresora
láser
conectada al monitor de visualización.
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NATURALEZA DE LOS RAYOS X
Los Rayos X descubiertos por W. K. Roentgen en 1895, son
ondas
electromagnéticas con una longitud de onda menor de 10
Angstrom y una frecuencia inferior a 3.1016 y que por
estas características son capaces de atravesar la materia,
perdiendo parte de su energía o bien siendo desviados
transmitiendo parte de su energía e ionizando a los
átomos con quienes interacciona.
Gracias a esa atenuación energética
de la fuente de radiación,
pueden obtenerse imágenes del cuerpo
atravesado.
Los rayos X se originan a partir de una
aceleración de los electrones (-) generados en un
filamento incandescente (cátodo), y su frenado brusco al
chocar contra el ánodo (+) de un tubo de Rx.
Como quiera que por efecto de este choque se produce un
99% de energía calorífica y un 1% de energía
radiactiva, es necesario algún sistema adicional de
dispersión de calor.
T.C. RECUERDO
HISTÓRICO:
En 1972, el Dr. Godfrey Hounsfield describe y pone en
práctica la Tomografía Axial
Computarizada.
Su teoría
se fundamenta en el coeficiente de atenuación que
experimenta el haz de rayos X al atravesar la materia.
En radiología convencional, la imagen se consigue
por la interacción fotoquímica de los
fotones que atraviesan la materia con las sales de plata de la
emulsión de la placa radiográfica, después
del proceso de revelado, fijado, lavado y secado.
En radiología digital, aunque no se puede
prescindir por el momento, de la placa radiográfica para
su estudio e informe
posterior, la imagen se consigue mediante los cálculos de
atenuación de la radiación X, al interaccionar y
atravesar la materia de estudio.
La calidad de la
imagen digital depende de varios factores como el haz de rayos X,
los detectores, el número y la velocidad de
los cálculos, los algoritmos que
se utilicen en la reconstrucción de las imágenes,
etc…
Cada corte tomográfico de la T.C. es como una
"rebanada" más o menos delgada. La pantalla del monitor se
divide en un número de celdillas (‘pixel’) con
un volumen (‘voxel’) determinado por el grosor de la
"rebanada".
Desde Hounsfield hasta la actualidad, se han introducido
muchos cambios, encaminados casi todos ellos a acortar el
tiempo de
barrido y la mejora de la calidad de imagen.
Veamos las diferencias entre las diversas generaciones
de aparatos de T.C.:
1ª Generación: El tubo de RX y un
detector en posiciones opuestas recorren una zona determinada,
realizando los cálculos de atenuación
correspondientes a esa zona, rotan ambos y recorren otra zona
sobre el mismo eje realizando los cálculos de esta zona y
repiten el proceso hasta conseguir los cálculos
correspondientes a un ángulo de 180º sobre el mismo
eje.
Los tiempos de barrido por corte eran de 4 a 5
minutos.
2ª Generación: Treinta detectores
opuestos al tubo de Rx, reducen el número de rotaciones de
180 a 6 por cada barrido, lo que a su vez reduce el tiempo total
del barrido entre 20 y 60 segundos.
3ª Generación: Un conjunto de
detectores, junto con el tubo de Rx opuesto a ellos describen un
giro de 360º , con lo que se reduce el barrido a tiempos
inferiores a 3 segundos
4ª Generación: El tubo rota por el
interior de una corona de detectores fijos que recogen y
envían los datos para su
cálculo. Aunque así no se desajusta
con facilidad la posición de los detectores, el tiempo de
barrido viene a ser igual que el de la generación
anterior.
GENERALIDADES SOBRE EL TAC
T: Tomografía. Tomos=corte; Grafos=
escritura,
imagen, gráfico.
Tomografía = Imagen de un corte. ‘Corte
tomográfico’ es redundancia.
A:Axial= Relativo al eje. Podría referirse
al eje corporal humano, pero también podríamos
referirnos al eje de rotación del aparato, o al punto
central donde coincide el rayo central durante la exposición, que a su vez coincide con el
centro de la zona de estudio.
C: Computarizada = mediante sistemas
informáticos.
Recordatorio de la tomografía lineal
convencional
Existen tres tipos de imágenes conseguidas
mediante el movimiento del tubo:
1.-Antiguamente llamada "escanografía",
consistente en realizar un disparo largo mientras solamente el
tubo se mueve;un haz muy fino recorre la zona del cuerpo, pero no
se mueve ni el paciente ni la placa. Se utilizó para hacer
mediciones por cuanto no existía la típica
ampliación de la imagen radiográfica.
2.-Tomografía Computarizada, que es la que nos
ocupa hoy.
3.-Tomografía convencional, también
llamada planigrafía:
Durante el disparo de Rx. el tubo se mueve de manera
uniforme hacia un lado, mientras que el chasis se mueve a la
misma velocidad en sentido contrario.
Con eso se consigue que el rayo central sólamente
coincida durante todo su trayecto en un punto, en el que se
produce la intersección de todas las líneas
representativas de este rayo central.
Este será el centro de la imagen y saldrá
nítido todo lo que se encuentre en el mismo plano. Por eso
la tomografía lineal se llama también
planigrafía.
Aquí hemos utilizado un tubo de rayos X, un
chasis con placa, un sistema de movimiento y algunas cosas
más que no vienen al caso.
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El conjunto de tubo y detectores que se
encuentran opuestos entre sí, y los sistemas
electromecánicos de giro, así como los tubos de
refrigeración y las mangueras del cableado,
etc. se hallan envueltos por una carcasa cuyo centro está
hueco y se denomina gantry.
La mesa es telecomandada, y se puede elevar,
descender, y deslizar hacia afuera o hacia adentro,
introduciéndose o saliendo del hueco del gantry, para
poder realizar
una exploración.
La consola de trabajo consta de:
- un teclado con
trackball, (mouse fijo)
para programación de cortes y otras utilidades
de pantalla. - Dos potenciómetros giratorios
para cambios de centro y amplitud de
ventana. - Dos monitores, uno para ver las
imágenes y otro para los protocolos de
estudio.
La imagen se obtiene a través de complicados
cálculos logarítmicos, en los que se tiene en
cuenta la radiación inicial, y los datos de
radiación obtenidos por los detectores que se encuentran
en el lado opuesto al tubo.
Estos cálculos nos darán el coeficiente de
atenuación de la radiación en cada punto, y
posteriormente serán representados con una intensidad
concreta en cada punto de la pantalla.
Como hemos dicho, los puntos que vemos en la pantalla se
denominan pixels
La pantalla está dividida en puntos llamados
pixels, que corresponden a una unidad de superficie, pero
ya que el corte tiene una profundidad prefijada por nosotros en
el grosor de corte, también obtenemos una unidad de
volumen llamada voxel.
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Para poder entender mejor la reconstrucción de la
imagen podemos imaginarnos una rebanada de pan, la que una vez
cortada ponemos delante de nosotros. En ella podemos observar
que:
1.-tiene un grosor determinado decidido por nosotros
antes de cortarla.
2.-podemos ver las estructuras
internas del pan, e incluso mirarlas con lupa.
3.-podemos juntar todas las rebanadas y conseguir una
imagen tridimensional del pan.
Puede conseguirse todo esto mediante los sistemas
informáticos que nos dan una imagen digital, lo cual
supone una posibilidad de manipulación posterior de dicha
imagen.
Hablamos de Centro de Ventana o de Amplitud de
ventana cuando nos referimos a las escalas de grises o al
contraste de la imágen.
La Ventana es aquello que se refiere a la gama de
densidades cuyos números Hounsfield referidos a los
tejidos del
cuerpo humano,
van desde el -1000 hasta el +1000 pasando por el 0 que el que
corresponde a la densidad Agua,
tomada como referencia. Estos valores
máximos o mínimos, pueden variar en función
del aparato.
Esta es amplitud máxima de la
ventana.
El -1000 corresponde al aire y el +1000 corresponde al
metal.
Si colocamos el Centro de la Ventana arriba y su
amplitud es pequeña, estaremos potenciando la
visualización de las zonas más densas y
prácticamente no visualizaremos las partes blandas. Si por
el contrario lo colocamos abajo, y también con poca
amplitud, potenciaremos la visualización de las partes
blandas y no seremos capaces de visualizar bien las densidades
altas.(Hueso, metal, etc.)
Pueden hacerse combinaciones de todo tipo, ampliando la
ventana disminuyéndola, subiendo o bajando su centro. De
tal forma que nos permita visualizar las estructuras que nos
interesen, teniendo en cuenta que hemos aquirido todos los datos
digitalmente, por lo que podemos manipularlos según lo
necesitemos.
Grosor de corte
Determina el volumen del voxel o, lo que es lo mismo la
anchura del corte (anchura de la "rebanada").
Se mide en mm.
Intervalo
Determina la distancia entre un corte y otro.
Puede dejarse una gran distancia entre un corte y otro
lo que nos dejaría zonas sin estudiar, pero también
se pueden hacer cortes solapados o contínuos. P.ej.: Un
grosor de 10mm con un intervalo de cada 10mm sería un
estudio con cortes seguidos sin dejar zonas sin
estudiar.
Con un grosor de 5mm, y un intervalo de cada 3mm, nos
daría como resultado un estudio con imágenes
solapadas de un corte sobre otro, lo cual nos permitiria hacer
una buena reconstrucción 3D. La parte negativa es que
estaríamos irradiando algunas zonas por
duplicado.
El intervalo está relacionado directamente con el
movimiento de la mesa.
Campo de visión (F O V = Field of
view)
Determina el diametro del corte y depende de la zona de
estudio.
Cuanto más amplio sea el FOV más
pequeña se verá la imagen en la pantalla que al
ampliarla perderá resolución.
Kv y mA
Corresponden a las características del disparo,
como cualquier aparato convencional, con la salvedad de que
prácticamente el aparato ya tiene estableciadas dichas
características de forma protocolizada para cada tipo de
exploración, aunque se pueden variar
manualmente.
Tiempo
El tiempo del disparo corresponde al tiempo de
barrido.
Entre disparo y disparo existe un tiempo de espera que
corresponde al tiempo de enfriamiento y éste está
relacionado con la capacidad de enfriamiento del tubo y con la
técnica utilizada.
Antes de cada exploración se puede realizar
un
Scout =Surview = Escanograma
que corresponde a una radiografía digital por
barrido lineal, sobre la que se planifican previamente los cortes
que se han de realizar.
Se trata de un aparato de TC dotado con un sistema de
rotación constante, para lo cual disponde de un sistema de
roce o escobillas que mantienen la conexión
eléctrica entre las fuentes de
alimentación eléctrica y el tubo y
los demás componentes que giran durante el
disparo.
Estos aparatos tienen la capacidad de realizar cortes
axiales convencionales, además de poder realizar
exploraciones helicoidales.
Para realizar una exploración helicoidal se
combinan a la vez el movimiento rotatorio del tubo y y el
movimiento de desplazamiento de la mesa durante el barrido, con
lo que se consigue una adquisición
volumétrica.
Las imágenes solapadas en este caso no son
producto de mayor radiación sobre la zona, sino que son
producto de un complejo proceso matemático.
Al factor de desplazamiento se le denomina
pitch
pitch = Movimiento de la mesa en mm x giro
(segundo) / Grosor de corte
El pitch determina la separación de las
espirales, de tal manera que a 10mm de desplazamiento de la mesa
por segundo, si cada giro dura un segundo, y el grosor de corte
fuese de 10mm correspondería un pitch 1 ; o dicho
de otro modo, el índice de pitch sería
1:1
Si, por ejemplo el grosor de corte fuese de 5mm y se
mantuviese la misma velocidad de desplazamiento
tendríamos
pitch = (10mm x 1s)/5 mm = 2 ;es decir el índice
de pitch sería de 2:1
Cuanto mayor es el valor del
pitch, más estiradas estarían las espirales, mayor
sería su cobertura, menor la radiación del
paciente, pero menor sería la calidad de las
imágenes obtenidas.
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Ventajas de la TC helicoidal:
*Evita discontinuidad entre cortes
*Reduce el tiempo de exploración
*Posibilita las exploraciones con menor cantidad de
contraste i.v.
*Posibilita la reconstrucción multiplanar de
imágenes.
*Mejora la calidad reconstrucción
tridimensional.
*Permite la Angio-TC
TC Cerebral
PREPARACIÓN:
Antes de empezar la exploración,
se debe proceder a la colocación del cabezal craneal.
Dar una información de manera clara al paciente
sobre la exploración que se le va a realizar.
Informarse sobre si hay posibilidad de embarazo en la
paciente. Pendientes, clips, diademas etc… deberán
ser retirados para no artefactar la imagen.
TÉCNICA:
El centraje se realiza situando la luz
del plano axial sobre la línea órbito-meatal.
Nosotros realizamos la exploración en 3 sequencias.
Fosa: | Inicio / Fin | Grosor | Incremento |
Fosa Posterior | Agujero occipital hasta finalizar | 2.5 mm. | 5 mm. |
Fosa Cerebral 1 | Hasta finalizar ventrículos | 5 mm. | 5 mm. |
Fosa Cerebral 2 | Hasta finalizar cavidad craneal. | 10 mm. | 10 mm. |
TC Lumbar
PREPARACIÓN:
Antes de empezar la
exploración, se debe proceder a la colocación del
cabezal plano.
Dar una información de manera clara al paciente
sobre la exploración que se le va a realizar.
Informarse sobre si hay posibilidad de embarazo en la paciente.
Retitar ropa que lleva el paciente/usuario que pueda artefactar
la exploración, y darle una bata desechable si
precisa.
colocar al paciente en decúbito supino con un apoyo el las
rodillas de forma que las flexione 90 grados.
TÉCNICA:
El centraje lo realizamos haciendo un surview lateral de
cáneo de 300mm planificando los cortes paralelos a los
espacios interdiscales a estudiar (L3-L4,L4-L5,L5-S1)
Nosotros realizamos la exploración en 3
sequencias.
Resolución: | Inicio / Fin | Grosor | Incremento | Filtro | Matriz |
Standard | Final pedículo L3 /inicio pedículo | 2.5 mm. | 2.5 mm. | B | 340 |
Standard | Final pedículo L4 /inicio pedículo | 2.5 mm. | 2.5 mm. | B | 340 |
Standard | Final pedículo L5 /inicio pedículo | 2.5 mm. | 2.5 mm. | B | 340 |
http://www.xtec.es/~xvila12/index.htm
http://www.culturageneral.net/inventores/
LUIS DANIEL DIAZ RIVAS
Medellín – Colombia