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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo D6 - Imaging Avanzado
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:3343
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: MRI resonance and relaxation
¿Cómo produce la resonancia magnética una señal con contraste tisular?
Grupo 2: Grupo 2: Diffusion MRI and fiber integrity
¿Cómo convierte la difusión direccional del agua en información sobre integridad de fibras?
Grupo 3: Grupo 3: High-frequency ultrasound
¿Cómo generan los ecos ultrasónicos información espacial y qué limita su resolución y penetración?
Grupo 4: Grupo 4: Shear-wave elastography
¿Cómo se infiere rigidez tisular desde la propagación de una onda de cizalla?
Grupo 5: Grupo 5: Computed tomography and dynamic loading
¿Cómo obtiene la tomografía información por atenuación y qué añade la adquisición dinámica durante locomoción?
Grupo 6: Grupo 6: Intravital fluorescence microscopy
¿Cómo obtiene la microscopía intravital imágenes directas del tejido vivo?
Grupo 7: Grupo 7: Quantitative diagnostic outcomes
¿Qué cambios tisulares cuantitativos detectan las modalidades avanzadas?
ID:1139
Grupo 1: Grupo 1: MRI resonance and relaxation
Descripción
¿Cómo produce la resonancia magnética una señal con contraste tisular?
Pregunta clave: ¿Cómo produce la resonancia magnética una señal con contraste tisular?
Cada modalidad de imaging avanzado explota un fenómeno físico distinto: la resonancia magnética explota la precesión de los núcleos atómicos alrededor de un campo magnético estático; la tomografía computarizada mide cuánto atenúan los tejidos un haz de rayos X que los atraviesa; la ecografía de alta frecuencia mide el tiempo que tarda en volver un pulso de ultrasonido reflejado dentro del cuerpo; y la microscopía intravital utiliza fluorescencia óptica para obtener imágenes directamente del tejido vivo. En la resonancia magnética, los núcleos de hidrógeno del cuerpo, que se comportan como pequeños imanes, precesionan alrededor del campo magnético estático del equipo a una frecuencia propia de cada intensidad de campo. Un pulso de radiofrecuencia emitido exactamente a esa frecuencia inclina la magnetización de esos núcleos fuera de su posición de equilibrio, y la señal que los núcleos emiten al volver progresivamente a esa posición de equilibrio es lo que se mide durante la relajación: esa vuelta al equilibrio ocurre según dos constantes de tiempo distintas y propias de cada tejido, una que describe qué tan rápido se recupera la magnetización en la dirección del campo y otra que describe qué tan rápido se pierde la magnetización en el plano perpendicular a esa dirección, y es la diferencia entre esas dos constantes de tiempo de un tejido a otro la que genera el contraste de la imagen.
ID:6067
Grupo 2: Grupo 2: Diffusion MRI and fiber integrity
Descripción
¿Cómo convierte la difusión direccional del agua en información sobre integridad de fibras?
Pregunta clave: ¿Cómo convierte la difusión direccional del agua en información sobre integridad de fibras?
Este segundo valor —qué tan direccional es la difusión— cuantifica la integridad de los haces de fibras musculares y nerviosas, porque el agua se difunde con más facilidad a lo largo de fibras intactas y alineadas que a través de fibras dañadas o desorganizadas.
ID:6068
Grupo 3: Grupo 3: High-frequency ultrasound
Descripción
¿Cómo generan los ecos ultrasónicos información espacial y qué limita su resolución y penetración?
Pregunta clave: ¿Cómo generan los ecos ultrasónicos información espacial y qué limita su resolución y penetración?
El imaging avanzado proporciona información estructural y funcional del interior del sistema musculoesquelético, con resolución espacial y temporal suficiente para un diagnóstico cuantitativo. La resolución con la que el sistema distingue estructuras a distintas profundidades es inversamente proporcional a la frecuencia del transductor que emite el ultrasonido: un transductor de mayor frecuencia da mejor resolución, pero esa misma frecuencia más alta penetra menos profundamente en el tejido. En conjunto, estas tres observaciones son la razón por la que el imaging avanzado logra entregar la información estructural y funcional cuantitativa con la que se abrió esta descripción.
ID:6069
Grupo 4: Grupo 4: Shear-wave elastography
Descripción
¿Cómo se infiere rigidez tisular desde la propagación de una onda de cizalla?
Pregunta clave: ¿Cómo se infiere rigidez tisular desde la propagación de una onda de cizalla?
Esa velocidad de propagación es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la rigidez del tejido frente a la cizalla, de modo que tejidos más rígidos transmiten la onda de cizalla más rápido que tejidos blandos.
ID:6070
Grupo 5: Grupo 5: Computed tomography and dynamic loading
Descripción
¿Cómo obtiene la tomografía información por atenuación y qué añade la adquisición dinámica durante locomoción?
Pregunta clave: ¿Cómo obtiene la tomografía información por atenuación y qué añade la adquisición dinámica durante locomoción?
El comportamiento esperado, a lo largo de todo este imaging avanzado, confirma que cada modalidad detecta cambios reales en el tejido: en la variante de resonancia magnética que sigue haces de fibras, el grado de direccionalidad de la difusión del agua disminuye en los nervios periféricos afectados por neuropatía; en la elastografía, la rigidez frente a la cizalla de un tendón sano resulta entre diez y cien veces mayor que la de un tejido inflamado; y la tomografía computarizada, cuando se realiza de forma dinámica durante la locomoción en vez de en reposo, revela patrones de carga articular que el mismo estudio hecho en reposo no logra mostrar.
ID:6071
Grupo 6: Grupo 6: Intravital fluorescence microscopy
Descripción
¿Cómo obtiene la microscopía intravital imágenes directas del tejido vivo?
Pregunta clave: ¿Cómo obtiene la microscopía intravital imágenes directas del tejido vivo?
Cada modalidad de imaging avanzado explota un fenómeno físico distinto: la resonancia magnética explota la precesión de los núcleos atómicos alrededor de un campo magnético estático; la tomografía computarizada mide cuánto atenúan los tejidos un haz de rayos X que los atraviesa; la ecografía de alta frecuencia mide el tiempo que tarda en volver un pulso de ultrasonido reflejado dentro del cuerpo; y la microscopía intravital utiliza fluorescencia óptica para obtener imágenes directamente del tejido vivo.
ID:6072
Grupo 7: Grupo 7: Quantitative diagnostic outcomes
Descripción
¿Qué cambios tisulares cuantitativos detectan las modalidades avanzadas?
Pregunta clave: ¿Qué cambios tisulares cuantitativos detectan las modalidades avanzadas?
El comportamiento esperado, a lo largo de todo este imaging avanzado, confirma que cada modalidad detecta cambios reales en el tejido: en la variante de resonancia magnética que sigue haces de fibras, el grado de direccionalidad de la difusión del agua disminuye en los nervios periféricos afectados por neuropatía; en la elastografía, la rigidez frente a la cizalla de un tendón sano resulta entre diez y cien veces mayor que la de un tejido inflamado; y la tomografía computarizada, cuando se realiza de forma dinámica durante la locomoción en vez de en reposo, revela patrones de carga articular que el mismo estudio hecho en reposo no logra mostrar.
ID:6073