Tècnicos Radiologos y Licenciados en Bioimagenes Facultad de Medicina- Universidad de Buenos Aires.
RADIOLOGIA BASICA
LOS RX
Rx llamamos a la RADIACION ELECTROMAGNETICA IONIZANTE:
RADIACION: energía emitida a la vez que trasmitida hacia un tipo de materia. El generador emite Rx hacia el cuerpo de manera que el cuerpo queda expuesto a esos rayos.
ELECTROMAGNETRICA: es el transporte de energía a través del espacio como una onda doble.
El generador de Rx produce un movimiento de cargas eléctricas dando origen a campos magnéticos y eléctricos.
IONIZANTE: la radiación ionizante es aquella capaz de arrancar un electrón de una órbita, dejando al átomo ionizado positivamente. A esto se le llama IONIZACION. El par de iones, uno positivo y otro negativo, que se crean se llama PAR IONICO.
Los Rayos Gamma son junto con los Rx los únicos que se llaman ionizantes, siendo éstos 30 veces más potentes que los Rx, dando su utilización en la técnica de radioterapia.
CARACTERISTICAS DE LAS ONDAS ELETROMAGNETICAS
La onda o radiación electromagnética se propaga en línea recta
Transportan su energía por el aire, no necesitan ningún otro soporte
No posee masa, son invisibles y eléctricamente neutros
Todas las radiaciones se propagan a la misma velocidad, que es la velocidad de la luz
Las radiaciones electromagnéticas atraviesan la materia, siendo su capacidad menor cuando mayor es la densidad de la materia
PARAMETROS DE LAS ONDAS ELECTROMAGNETICAS
-
LONGITUD DE ONDA- - distancia entre 2 crestas o valles sucesivos. Se mide en m y los Rx tienen una longitud de onda muy pequeña y se mide en A=amstrom
-
FRECUENCIA- - es el nº de ondas que pasan por un punto el 1 segundo. Se mide en Hz= hercios y los Rx tienen una frecuencia de 10 Hz
- Si consideramos una onda electromagnética el producto de su longitud por su frecuencia es siempre constante y se llama VELOCIDAD DE PROPAGACION y se mide en m/s y más o menos la velocidad de los Rx es de 300.000 km/s. De esta fórmula decimos que la longitud de onda y la frecuencia son inversamente proporcionales
- ENERGIA- E - los Rx son paquetes de energía que se trasmiten En forma de onda. Un único paquete de energía se llama FOTON. La cantidad de energía de cada fotón depende de la frecuencia de onda. La energía es directamente proporcional a la frecuencia.
La medida de energía en radiodiagnóstico, es decir, la energía de los fotones electromagnéticos se mide en kiloelectrovoltios=kev. I ev es la energía que adquiere un electrón acelerado en un campo eléctrico de un voltio
MAGNITUDES DE ENERGIA ELECTROMAGNÉTICA
Existe una amplía gama de magnitudes conocida como continúo. Un continúo es una secuencia ordenada ininterrumpida
LONGITUD
FRECUENCIA
ENERGIA
ONDAS RADIO
1000 m
300 kHz
10 ev
TV
50 m
INFRARROJOS
0.05 mm
0.1 ev
LUZ VISIBLE
7500 A 3900 A
10 Hz
RAYOSULTRAVIOLETA
200 ev
RX
0.6 A 0.008 A
10 Hz
20 kev 150 kev
ENERGIAS - TIPOS
La energía es la capacidad de realizar un trabajo
ENERGIA POTENCIAL- es la capacidad de realizar un trabajo en virtud de la posición que ocupa
ENERGIA CINETICA- es la capacidad de realizar un trabajo debido al movimiento al que se está sometiendo en ese momento
ENERGIA QUIMICA- es la energía que se libera con una reacción química
ENERGIA ELECTRICA - es el trabajo que se realiza cuando un electrón o una carga eléctrica se mueve entre 2 puntos de distinto potencial
ENERGIA TERMICA- es la energía contenida en el núcleo de los átomos. La liberación y el uso de esa energía se controla en centrales nucleares
ENERGIA NUCLEAR- es la energía contenida en el núcleo de los átomos. La liberación y el uso de esa energía se controla en centrales nucleares.
ENERGIA ELECTROMAGNETICA- es el transporte de energía a través del espacio como una doble onda
EQUIPOS DE RADIOLOGIA CONVENCIONAL
EL TUBO DE RX
CONCEPTOS BASICOS DE LA ELECTRICIDAD
-PARAMETROS- longitud- m
masa- gr kg
tiempo- segundos
-MAGNITUDES DE ELECTRICIDAD-
-- es la carga eléctrica que fluye a través de un conductor durante un tiempo. La carga eléctrica se mide en culombios-C - La intensidad eléctrica se mide en A
Amperio=Culombio/seg
En los Rx el amperio es una intensidad muy grande y se utilizan miliamperios mA= 10 A
-RESISTENCIA ELECTRICA- es la fuerza que se opone al paso de la corriente eléctrica. Se mide en Ohmios
-VOLTAJE- el voltaje o la diferencia de potencial es el trabajo que cuesta llevar una carga eléctrica desde un punto a otro. Se mide en voltios y en los Rx hay que usar los Kv
-POTENCIA ELECTRICA- es el producto del voltaje por la intensidad de la corriente. Se mide en Vatios. W
W=1v.1 A
En un aparato de Rx hemos dicho que nosotros controlamos y manipulamos la intensidad de los Rx
TUBO DE RX
El tubo de Rx es una forma artificial de crear diferencia de cargas eléctricas, lo que se llama DIFERENCIA DE POTENCIAL. El tubo de Rx es una ampolla de vidrio con 2 extremos de un hilo conductor de cargas eléctricas diferentes llamadas CATODO que es el que tiene carga negativa y ANODO el de carga positiva.
-CATODO- es el conjunto del electrodo negativo, llamando ELECTRODO a esos 2 extremos de diferente carga eléctrica. Está compuesto por el filamento, que es una espiral de aleación de tungsteno y cesio, de reducidas dimensiones, teniendo 2 mm de diámetro y 10 mm de longitud. Del filamento proceden los electrones.
Según la parte del cátodo es el COLIMADOR DEL FOCO que es una pieza de níquel en forma de grueso anillo en cuyo fondo se encuentra alojado un filamento. Su función es que el haz de electrones converja hacia el foco anódico. Cuando funciona el colimador de foco se mantiene con el mismo potencial que el filamento, para que el haz de electrones no se disperse fuera del ánodo.
Las conexiones a un circuito de baja tensión, este circuito tiene una diferencia de potencial de 10 voltios que hacen que se caliente el filamento absorbiendo éste último, energía térmica, y desprendiendo así electrones.
-ANODO- es el electrodo positivo del tubo, se compone de:
.FOCO TERMICO.. que es la superficie donde chocan y se frenan los
electrones, produciendo así los Rx
.SOPORTE DEL FOCO.. es un cilindro de cobre de donde procede el foco
térmico
PROCESO DE PRODUCCION DE RX
Los Rx de producen por conversión de energía, cuando un haz de electrones acelerados es frenado súbitamente al chocar con una diana, para que esto suceda hacen falta 3 elementos:
-producción de electrones - zona de impacto
-trayectoria de aceleración
El cátodo está conectado a un circuito de bajo voltaje para el calentamiento máximo o incandescencia del filamento emisor de electrones. A su vez el cátodo y el ánodo están vinculados a un circuito de alto voltaje para la aceleración de electrones. La energía eléctrica d la que partimos se transforma primero en energía cinética. Esta energía, dentro del tubo, entre el cátodo y el ánodo se transforma el 99 % en energía calórica o térmica y sólo el 1 % en producción del rayo.
VACIO DEL TUBO
Llamamos INTENSIDAD ELECTRICA dentro del tubo de Rx a la cantidad de electrones que queremos que circulen en ese momento.
Cuando el circuito de alto voltaje se conecta entre el cátodo y el ánodo, los electrones del filamento se aceleran hacia el foco térmico, así llamamos voltaje o diferencia de potencial a la velocidad con la que esos electrones se aceleran
La ampolla de vidrio de la que se forma el tubo de Rx tiene dentro vacío, soporta grandes temperaturas y está herméticamente sellada. Este vacío es necesario para que los electrones en su trayectoria de aceleración hacia el ánodo no encuentren obstáculos como serían las moléculas gaseosas del aire atmosférico.
La conexión entre cátodo y ánodo se sella dentro de la ampolla de vidrio, por las descargas eléctricas externas o entre ambos electrodos.
Tanto el recipiente como los electrodos y sus conexiones alcanzan altísimas temperaturas durante la exposición radiográfica. Estos materiales deben ser muy resistentes al calor.
Cuando el circuito de alto voltaje se conecta al cátodo se calienta el filamento y los electrones empiezan a circular a través de él. A medida que el filamento se calienta, los electrones circulan a mayor velocidad, creando una nube alrededor de él.
TAMAÑO DEL TUBO
El tamaño del foco varía de unos tubos a otros y también en un mismo tubo. Los habituales son: 1,6 mm, 1,2 mm, 1 mm, 0,6 mm, 0,3 mm
FOCO GRUESO -aperturas máximas de ese foco de tal manera que admitirá más carga en menos tiempo y proporcionará menor definición o reducción de la imagen
FOCO FINO - es la mínima apertura del foco, admite menos carga en el mismo tiempo y proporciona mayor resolución de la imagen
Vamos a introducir el término de carga. La carga máxima permisible de un tubo es el producto del Kv por el mA en Kw que puede soportar el ánodo con el tubo a temperatura ambiente. La carga máxima del foco grueso es mayor que la del foco fino en igualdad de tiempo. El foco fino podrá soportar la misma carga que el grueso pero en más tiempo.
En los tubos de Rx existen 2 focos anódicos o pistas con distinta inclinación y altura, una pista para el foco fino y otra para el foco grueso. También tiene 2 filamentos, uno para cada tipo de foco.
Cuando se conecta el equipo de Rx aparece en la mesa de control siempre el foco grueso y cambiar a foco fino hay que apretar un botón.
CORAZA DEL TUBO
En la caja metálica que envuelve el tubo donde se encuentran el ánodo y el cátodo, podemos decir que consta de 3 partes: caja, ventana y aceite mineral.
El haz de Rx sale del tubo por su ventana, pero realmente estos Rx que se producen en el ánodo se extienden en todas las direcciones posibles, chocando o colisionando con distintas estructuras del tubo.
-CAJA- tiene como función principal, absorber la radiación incontrolada inútil y perjudicial que no se dirige a la ventana. Puede existir una mínima cantidad de reacción que se escape de la coraza y se llama RADIACION DE FUGA. Esta tasa de radiación de fuga está limitada por una reglamentación obligatoria.
-VENTANA- es el espacio abierto de la caja por donde dejamos que salgan los Rx
-ACEITE MINERAL- en el interior de la caja, rodeando al tubo, existe aceite que a parte de sus propiedades aislantes respecto a la electricidad facilita la irradiación del calor al exterior de la coraza.
El aceite que rodea el tubo y la propia coraza, tiene 3 funciones importantes:
. absorben la radiación incontrolada
. aíslan los cables de alta tensión
. disipan el calor
Si se practican una o varias exposiciones y el tubo está caliente, una nueva exposición que aisladamente sería permitida sumada a las anteriores puede provocar la fusión del tungsteno por acumulación del calor. Afortunadamente los equipos actuales están provistos de medidas de seguridad que lo impiden e incluso que avisan del nº sucesivo de exposiciones posibles sin que se sobrepase el límite del calor acumulado. La capacidad de disposición térmica de un tubo es una característica de calidad en su fabricación y nos permite realizar numerosas exposiciones en una larga jornada de trabajo. Ejem. Equipo automático de tórax
PROCESO DE AISLAMIENTO Y REFRIGERACION DEL TUBO
La coraza de los tubos modernos está compuesto de materiales aislantes que es lo que llamamos BLINDAJE, éstos son los responsables de la protección contra la fuga de radiaciones; para ello se forra con una capa de plomo la parte interior de la coraza o blindaje, es decir, entre este y la capa de aceite. En las exposiciones seriadas los periodos de enfriamiento son mínimos y hay que tener siempre cuidado de no sobrepasar la capacidad térmica del tubo o lo que llamamos límite del calor acumulado.
En el trabajo diario de una sala de radiología convencional, las cargas de cada exposición son de poca duración, produciendo un brusco aumento de la temperatura del foco para después volver a bajar, repitiéndose esto sucesivas veces, se puede favorecer la aparición de fisuras en el foco del ánodo adquiriendo así una superficie rugosa y con grietas. Esto repercute en el envejecimiento del tubo, produciendo una disminución importante del rendimiento de éste. Vamos a analizar los tipos de aislamiento y refrigeración de los tubos de Rx a través del tiempo.
AISLAMIENTO Y REFRIGERACION POR AIRE
El aire aísla contra la alta tensión por lo que a veces se introduce una cámara de aire entre el tubo y el blindaje. Esta cámara también ayuda a enfriar el tubo pero a veces se coloca un ventilador para ir renovando el aire contenido en éste espacio. Este sistema actualmente se utiliza muy poco.
AISLAMIENTO Y REFRIGERACION POR AGUA
El agua es conductora de electricidad pero no de calor. Hace algunos años con el agua se exigía que dentro del tubo toda la alta tensión se concentrara en el cátodo que se hacía negativo. El ánodo estaba conectado a unas tuberías que llevaban grandes cantidades de agua, de tal forma que ésta (el agua) pudiese circular en su interior, resultando una disipación térmica muy eficaz
AISLAMIENTO Y REFRIGERACION POR ACEITE
El aceite es uno de los mejores aislantes térmicos y eléctricos, por esta razón se han sustituido los aislamientos por aire, por los de aceite que ahora tenemos. Debemos tener en cuenta que dadas las características de su especial composición, el aceite es bastante contaminante.
Una de las ventajas del aceite es que consigue disminuir el espacio entre el tubo y el blindaje, fabricándose así, tubos más pequeños y más manejables. Las altas temperaturas son irradiadas desde el foco, por el resto del ánodo y posteriormente al duro vidrio del tubo. A partir de aquí la disposición térmica continua con el aceite, llegando hasta la estructura metálica del blindaje o coraza.
Se deja un pequeño espacio entre aceite y coraza previendo la expansión del aceite por su calentamiento. Es importante vigilar la temperatura del aceite para que no supere los 100º C, esto lo haremos con el indicador de temperatura de la mesa de control.
Existen varias formas de utilizar el aceite como aislante:
-REFRIGERACION ESTATICA NATURAL- en la mayoría de los tubos la capacidad térmica del aceite es suficiente para disipar el calor o para bajar la temperatura.
-REFRIGERACION ESTATICA FORZADA- este tipo de refrigeración se utiliza cuando la refrigeración estática natural es insuficiente.
. En algunos casos se incorpora un ventilador para refrigerar el aceite y el blindaje del tubo.
. En otros casos se incluye un conducto en espiral alrededor de la ampolla de vidrio. Está sumergido en aceite y conectado aun red de agua fría.
-REFRIGERACION CIRCULANTE FORZADA- en este caso el aceite está conectado al exterior de la coraza por 2 tuberías a un depósito provisto de una bomba donde el aceite se enfría con agua. El aceite frío es forzado por la bomba a circular en el interior del blindaje y así sucesivamente.
MESA DE CONTROL
Los principales componentes de una instalación radiológica son: el generador, el tubo de Rx y la mesa de control.
A través de la mesa de control se accede a los principales circuitos del generador: circuito del filamento, circuito de alto voltaje, y circuito del tiempo de exposición
Por esa causa el generador y la mesa de control con inseparables. Cada mando o botón de la mesa tiene una actuación en el correspondiente circuito eléctrico del generador
Este tema tratará sobre los elementos básicos de la mesa de control y sobre los valores de exposición, lo qué significan y como influyen en la imagen radiológica
El equipo RX.
Suele disponer de 2 botones independientes señalizados, habitualmente son “ ON y OFF” . Al pulsar el botón de “encendido” se ilumina la mesa de control y en unos segundos se auto-chequean los circuitos del generador
SELECCIÓN DEL FOCO
Al conectar el equipo se enciende automáticamente el foco grueso, que es el que permite mayor carga al tubo de Rx, en el menor tiempo. Para seleccionar el FOCO FINO hay que pulsar el botón correspondiente
SELECTOR DE Kv, mA Y TIEMPO DE EXPOSICION
Pueden tener múltiples variables dependiendo de lo sencillo o complejo que sea el equipo:
3 mandos independientes: kv, ma y t
2 mandos: kv,mA
1 mando: kv
botones de selección de proyecciones radiográficas
Los equipos de 3 mandos independientes son los menos habituales. Se utilizan mayormente en algunos equipos dentales y portátiles
Más tarde veremos como la relación independiente del mA y del tiempo obliga a efectuar mentalmente la multiplicación mA X s = mAs
El equipo que tiene 2 mandos (kv y mA) suele se el más habitual. El selector del Kilovoltaje permite subir o bajar los kv de uno en uno. Sin embargo el selector del mAs funciona a saltos de un 30 % más o menos
En muchas ocasiones se programan las técnicas radiográficas más habituales que al pulsar el botón correspondiente, selecciona automáticamente el kv programado. Es decir, si se decide efectuar los tórax PA con 130 kv, al pulsar el botón de “Tórax PA” se está seleccionando ese kilo voltaje
Aunque se disponga de exposimetría automática y programación de proyecciones, siempre existe la posibilidad de cambiar a “técnica libre”, es decir, de poder elegir libremente los kv y los mA
EL AMPERIMETRO Y VOLTIMETRO
Miden la intensidad de la corriente y el kvp respectivamente
BOTON DE PREPARACION - EXPOSICION
Como su nombre indica tiene una doble función con 2 interruptores independientes, que actúan sobre distintos circuitos del generador. Consta de 2 pulsadores. Al presionar el botón superior estamos en la posición de PREPARACION. En esta posición ocurren 2 cosas:
se cierra el circuito del filamento que regula el flujo de corriente a través del filamento del tubo de Rx, el filamento se pon incandescente
comienza la rotación del ánodo
Tras un breve espacio de tiempo (1 o 2 segundos) se sigue presionando, ésta vez sobre el segundo pulsador y da comienzo la EXPOSICION. Se activa el temporizador de la exposición que actúa cerrando el interruptor del circuito del alto
Transcurrido el tiempo de exposición selecciona , el temporizador deja de actuar, abriendo el interruptor. Si el técnico deja de presionar el botón de exposición antes del tiempo seleccionado, la expansión se interrumpe. Habitualmente eso no ocurre porque el tiempo suele ser de milésimas o centésimas de segundos, pero puede tener lugar en tiempo de expansión largo, ejem. En una proyección lateral de columna lumbar en un adulto obeso o en algunas técnicas digitales. Si se sigue pulsando el botón de exposición cuando haya finalizado el tiempo no ocurre nada porque no es posible alargar la exposición ni volver a hacer otra exposición.
Debemos tener cuidado de que la mano no nos tiemble y podemos levantar un poco este segundo botón, si ocurre esto y nos damos cuenta de que hemos interrumpido la expansión es muy importante dejar los dos botones sin pulsar, de lo contrario volvería a emitir radiaciones y el paciente quedaría doblemente expuesto, la radiografía saldría negra dada la gran cantidad de Rx recibidos
INTERRUPTOR DE EXPANSION
Está colocado habitualmente en el circuito primario del transformador de alto voltaje, es decir, donde todavía no existe alto voltaje y se llama PRIMARIO
En ciertas instalaciones diseñadas para exposiciones repetidas en un corto intervalo de tiempo o cuando se necesitan tiempos de exposición extremadamente cortos. Ejem Angiografía, en interruptor se coloca en el circuito secundario del transformador de alta, es decir, en el lado del alto voltaje, y recibe el nombre de INTERRUPTOR SECUNDARIO. El temporizador de la exposición es electrónico, Cierra y abre el interruptor. Es el que realmente controla el tiempo de exposición. Se activa al pulsar el botón de exposición.
VALORES DE EXPOSICION
KILOVOLTAJE
Es la diferencia de potencial entre cátodo y ánodo. También se le llama TENSION. Controla la velocidad de aceleración de los electrones emitidos por el cátodo y por tanto hace variar su energía cinética. El kv controla también la energía de los fotones generados en el ánodo, podríamos resumir diciendo que el kv determina el tipo de radiación.
Suele existir una cierta confusión entre los términos de kvp y kev. El kvp es el voltaje máximo en kv de la corriente casi continua de alto voltaje entre cátodo y ánodo. Los kev son la unidad de medida de la energía de los fotones de Rx, uno se refiere (kvp) se refiere a la energía de los electrones cuando se aceleran y el otro (kev) se refiere a la energía de los fotones de Rx (E. Electromagnética) Los fotones adquieren su energía en función del kvp con el que se han generado de forma que cuando se seleccionan 100 kv el generador opera con 100 kvp y genera fotones de diversas energías. Algunos de éstos fotones tendrán 100 kev de energía y ninguno tendrá una energía superior.
Al variar el kv varía la energía cinética de los electrones que fluyen del cátodo al ánodo. El kvp controla entonces la calidad del haz de rayos y por tanto su penetración, porque un haz de alta energía penetra con más facilidad en el cuerpo.
La tensión de pico (kvp) es el factor que más influye en la exposición, ya que afecta a la calidad o energía del haz y no a su cantidad, de tal manera que un pequeño cambio en el kv es apreciable en la imagen.
MILIAMPERIOS O INTENSIDAD ELECTRICA
El miliamperiaje es la intensidad de la corriente del tubo. Controla por un lado el nº de electrones emitidos por el cátodo y por otro el nº de fotones generados por el ánodo.
Se dice que sólo durante el tiempo que dura la exposición, los electrones emitidos por el cátodo se proyectan sobre el ánodo y se producen fotones de Rx. Cuantos más electrones fluyan por el tubo más Rx se producirán. Esta relación es directamente proporcional (de 1 a 1) ejem. Cuando se cambia una corriente de 200 mA a otra de 300 mA el nº de electrones que fluyen por el tubo aumenta un 50 %. Si el cambio es de 200 a 400 mA el incremento será de un 100%, es decir, se dobla la corriente del tubo, así podemos afirmar que una modificación de la corriente eléctrica modifica proporcionalmente la cantidad de los Rx.
Un cambio de la corriente eléctrica no hace variar la E.cinética de los electrones que fluyen de cátodo a ánodo, simplemente cambia el nº de estos electrones, por lo tanto la calidad de los Rx no se modifica al variar la corriente, lo que cambia es la cantidad.
TIEMPO DE EXPOSICION
Hay que procurar que los tiempos de exposición radiográfica sean lo más breve posible. La finalidad de esto no es tanto reducir la dosis que recibe el paciente sino evitar la borrosidad que puede producir cualquier movimiento.
Las exposiciones cortas reducen la borrosidad que producen los movimientos del paciente. Para que se pueda obtener una radiográfica con valor diagnóstico es necesario que el paciente reciba una dosis de radiación de una determinada intensidad eléctrica.
RELACION ENTRE MILIAMPERIO Y TIEMPO
El miliamperiaje necesario para una exposición dada es inversamente proporcional al tiempo de exposición, es decir, cuanto más corto sea el tiempo, más alto ha de ser el mA y al revés, a mayor tiempo de exposición, menor mA se necesitan.
La corriente o mA y el tiempo en segundos suelen combinarse para utilizarse como un único parámetro, es el mAs. Los mAs determinan el nº de Rx. del haz primario, es lo que llamamos cantidad de radiación o dosis de radiación.
Muchos aparatos de Rx. no permiten seleccionar por separado la corriente y el tiempo de exposición, sino que tienen un mando único para seleccionar el mAs. En estos aparatos, los valores de exposición se ajustan automáticamente a la mayor corriente y el menor tiempo que permita el generador de alta tensión, porque nos interesa que el tiempo de exposición sea el menor posible (a veces milésimas e segundos) para evitar el movimiento del paciente durante la exposición, esto es posible gracias a los generadores de gran potencia.
El valor del mAs se obtiene multiplicando el valor de la corriente en mA y el tiempo de exposición en segundos.
Si el generador está adecuadamente calibrado se podrá obtener el mismo mAs con distintas combinaciones de corriente y tiempo de exposición. Es entonces cuando se escribe la fórmula:
M T = MnTn mAseg=mAs
Se ve rápidamente que el producto del mA y el tiempo permanece constante para un resultado radiográfico dado, si los demás factores no se cambian
100 mA X 1 seg.
200 mA X 0.5 seg.
400 mA X 0.25 seg. 100 mAs
1000 mA X 0.1 seg.
RELACION ENTRE KV Y mA FORMULA DE LA DENSIDAD DE LA PELICULA
Partiendo de las afirmaciones de que el kv afecta a la calidad-energía de los fotones y el mA afecta a la cantidad de ellos, se estableció una fórmula clásica.
E=kv X mA
Esta fórmula relaciona como un producto E a los valores de exposición. La letra E en este contexto indica ennegrecimiento o densidad fotográfica de la película. El efecto del kv es “más fuerte” que el del mAs sobre el grado de ennegrecimiento de la película, ya que está elevado a una potencia. Esto significa que una pequeña variación en + o - kv es ópticamente apreciable en la densidad fotográfica, el kv tiene más que ver con el contraste que se define como homogeneidad o diversidad de grises, diferencia entre blanco y negro visible. El kv y el contraste son inversamente proporcionales de manera que con muy poco voltaje tendremos mucho contraste.
El efecto de mAs no es tan fuerte y para que se aprecie ópticamente una variación en al densidad debemos aumentar o disminuir el mA en un 30%. Los mAs si tienen una relación directamente proporcional sobre la densidad, por ello se utiliza la variación de los mAs con Kv fijo cuando se quiere cambiar la densidad, así, aumentaríamos el ennegrecimiento a medida que aumentan los mAs.
La densidad adecuada de una radiografía, es decir, la exposición correcta se consigue con la concordancia de kv y mAs. Como E (la densidad) es un producto final igual. Esto se consigue si:
- aumentando el kv en un 15%
disminuyendo en mAs dividiendo por 2
kv -------- kv + 15%
mAs ------- mAs/2
Hablaremos ahora de las técnicas que utilizan bajo kv (con alto mAs).
-TECNICA DE BAJO KV - utiliza fotones de baja energía y se le llama así cuando utilizamos un kv de aprox. 25 a 50 kv, sin embargo los números son siempre relativos ejem. Si para el tórax utilizamos entre 125 y 150 kv una radiografía localizada para visualizar calcio en un nódulo pulmonar efectuada con 65 kv puede considerarse como de bajo kv
Las principales indicaciones del bajo kv son:
la mama
partes blandas y pequeñas
pequeñas zonas localizadas del cuerpo
Esta técnica tiene una ventaja insustituible, el CONTRASTE y tiene también 2 inconvenientes, el principal es la GRAN DOSIS DE RADIACION que recibe el paciente, es decir, si disminuimos el kv tenemos que aumentar el mAs. El 2º inconveniente es el LARGO TIEMPO DE EXPOSICION ya que los mAs se elevan para adquirir una adecuada densidad de la película.
TECNICA DE ALTO KV - utiliza fotones de gran energía donde tenemos kv de 90 a 150 kv. Esta técnica tiene una serie de ventajas:
. la penetración de los fotones de gran energía hace verdaderamente trasparentes las estructuras del organismo
. la dosis de radiación que recibe el paciente es bastante baja
. el tiempo de exposición se acorta debido al bajo mAs que requiere el alto kv
Los inconvenientes son:
. la enorme radiación dispersa que se genera en el propio paciente con esta técnica
.el bajo contraste que no es del todo inconveniente porque en esta técnica no es nuestro objetivo conseguir contraste
Las principales indicaciones de la técnica de alto kv son:
. tórax
. aparato digestivo en un estudio con bario
En otras técnicas se seleccionan kv intermedios. A continuación se indican los kv recomendados para diversas técnicas radiográficas de adulto:
25-30 kv --------------------- MAMA
40 Kv --------------------- DEDOS DE MANO Y PIES
40-50 Kv----------------------MANOS Y PIES
50-60 Kv----------------------RODILLA HOMBRO
60-65 Kv --------------------- CRANEO, CV, COSTILLAS, FEMUR
65-70 Kv --------------------- SENOS, C.DORSAL,C.LUMBAR,
ABDOMEN
FACTORES RELACIONADOS CON LOS VALORES DE EXPOSICION
FACTORES FIJOS
POTENCIA DEL TUBO - la potencia del tubo de Rx. es la capacidad máxima de emitir una intensidad en mA y mantener un voltaje de hasta 150 kv. Es diferente de unos tubos a otros.
RENDIMIENTO DEL TUBO DE RX - es la capacidad de hacer radiografías con todo el equipo: el generador, el tubo y la máquina de revelado. El rendimiento varía respecto al tiempo.
En la vida de un tubo en funcionamiento llega un momento en el que tenemos que ir subiendo los valores de exposición para realizar el mismo tipo de proyecciones en pacientes similares. Decimos entonces, que el tubo ande memos. Se debe a que el tubo sale de fábrica con un alto vacío y con la pista anódica nueva.
El tubo envejece sobre todo porque la pista anódica tras innumerables choques o bombardeos queda dañada en múltiples puntos, el resultado es que un tubo ”viejo” produce menos fotones con los mismos valores de exposición. Para prolongar la vida del tubo se recomienda:
. precalentar el tubo, al encender la instalación con el tubo frío conviene efectuar algún disparo de baja carga, es decir, de bajo kv y también de bajo mAs
. es recomendable hacer una pequeña pausa entre la posición de preparación (incandescencia del filamento del cátodo) y la de exposición
. saber que el bajo mAs prolonga la vida del tubo, aunque nosotros no podemos estar condicionados por éste hecho, ya que se debe realizar la técnica más adecuada con alto kv y bajo mas o viceversa en cada situación ejem. Sala automática del tórax, donde el rendimiento del tubo se alarga durante mucho tiempo, dado que siempre utilizamos un kv alto, de 100 a 150 kv y un mAs relativamente bajo aproximadamente de 8 a 25 mAs
FILTRACION DEL HAZ - Decimos que la filtración del haz disminuye la dosis superficial del paciente y mejora la definición. Cuando filtramos el haz de Rx. podemos usar menos mAs, alargando también la vida del tubo.
DISTANCIA FOCO- PELICULA - esta distancia es la que medimos desde el foco anódico hasta el chasis de la película radiográfica. De tal manera que el sistema métrico utilizado es sólo indicativo.
La distancia F-P influye de forma importante en los valores de exposición. Se recomienda trabajar a una distancia F-P fija, en general es 1 m, 1,80 m en la telegrafía y menos de 1 m sólo en aquellas solas que están diseñadas para ello ejem. Mamógrafo
- TIPO DE PARRILLA ANTIDIFUSORA
- CONDICIONES DE REVELADO
FACTORES VARIABLES
COLIMACION - Hacer una radiografía localizada obliga a subir los kv en la exposición con respecto a los mAs, esto se debe a que al diafragmar se disminuye la radiación dispersa y así se disminuye también la dosis de radiación del paciente
DISTANCIA FOCO-PELICULA - los Rx. como la luz son divergentes y a medida que se alejan de su origen cubren una zona cada vez mayor y pierden intensidad. Ejem. Si lo comparamos con la luz eléctrica una bombilla que se aleja de una hoja que estamos leyendo, emitirá una luz cada vez más tenue. Esta relación entre la distancia y la intensidad de la radiación se llama LEY DEL CUAFRAFO DE LA DISTANCIA, porque la intensidad de la radiación varía inversamente con el cuadrado de la distancia entre el foco y la película.
El técnico varía la distancia F-P por dos razones:
. porque al aumentarla mejora la definición de imagen
. por ejem. Que los vendajes de yeso y otros artefactos (tornillos, barras de metal)dificultan la posición óptima para ver con exactitud la proyección que deseamos, por eso a veces necesitamos variar esta distancia
Para hacer un cálculo rápido a kv fijo y en función de las mAs, decimos que para una proyección concreta a 1 m de distancia necesitamos 100 mAs, a 1.5 m necesitaremos 225 mAs y a 2m 400 mAs
ESPESOR DEL PACIENTE - Tenemos que tener en cuenta a la hora de hacer una radiografía este factor, si queremos obtener datos fiables para el diagnóstico. Generalmente las tablas de exposición fijan los kv y varían los mAs pero también existe un sistema de valores de exposición con kv variables y mA fijos, de tal manera que se aumenta o se disminuye 2 kv por cada cm que varía el espesor de la zona. Cuanto más grueso sea el paciente más radiación será necesaria para penetrar el cuerpo y llegar hasta la película.
CONTEXTURA DEL PACIENTE- Debemos saber que a un mismo espesor la contextura puede variar de tal manera que si comparamos el tórax y el abdomen de un hombre veremos que la intensidad necesaria para atravesar el tórax es muy baja porque la densidad es del aire y en cambio la intensidad necesaria en el abdomen a igual espesor es mucho mayor, dado que contiene órganos y músculos que son más difíciles de penetrar.
ZONA A RADIOGRAFIAR - Dependiendo de la zona que vamos a radiografiar, dado que tiene cada una, unas características diferentes habrá que variar los valores de exposición para llegar a datos fiables para el diagnóstico.
PROYECCION DE LA ZONA - Considerando todos los valores fijos y variables, relacionados con los valores de exposición se puede y se debe confeccionar una tabla de exposiciones para cada instalación de cada una de las proyecciones radiográficas estándar.
RELACIONES ENTRE FACTORES Y VALORES DE EXPOSICION
RELACION ENTRE TIEMPO Y DISTANCIA
Si aplicamos la ley del cuadrado y la distancia diremos que a mayor distancia necesitamos mayor tiempo de exposición, para verificar esto necesitamos aplicar la fórmula de la densidad y así vemos que a mayor distancia foco-película, necesitamos más ennegrecimiento fotográfico. Como éste es el producto de los valores de exposición, es obvio que tendremos que aumentar el tiempo de exposición.
RELACION ENTRE mA Y DISTANCIA
Esta variación es similar a la del tiempo, por eso decimos, que a mayor distancia, necesitaremos más mA, es decir, mayor nº de fotones incidentes en la película los fotones serán cada vez más divergentes y no todos nos serán útiles para crear la imagen radiológica.
UNIDADES DE RADIOLOGIA CONVENCIONAL
INSTALACIONES RADIOLOGICAS BASICAS
En un servicio de radio-diagnostico de un hospital, es decir, un servicio radiológico especializado o de nivel 3, se dispone de diferentes salas:
sala de radiología convencional
sala de RMN (resonancia magnética nuclear)
TAC (tomografía axial computerizada) o sala de scanner
sala de radiología intervencionista (angiografía)
sala de ecografía (eje. Eco-doppler)
pero más del 75% de su actividad asistencial, consiste en la radiología convencional
La radiología convencional debe realizarse en instalaciones radiológicas básicas sin radioscopia. Una sala de radiología básica consta de :
MESA DE CONTROL
En la mesa de control se agrupan los mandos de ajuste de los valores de exposición, pero también se encuentran en ella, algunos de los mandos necesarios, para el manejo de la mesa del enfermo
La utilización o no del bucky de pared y el movimiento del tubo, excepto en el caso de los aparatos portátiles, el tablero de mandos, debe localizarse en una zona protegida contra la radiación
PEDESTAL
El pedestal es el dispositivo que sujeta, soporta o mantiene fijo el tubo de Rx. Los más sencillos con la columna y el carril en el suelo y los más complejos y de mayor movilidad son los que cuelgan desde el techo.
Según la posibilidad de desplazamiento de los aparatos de Rx. se clasifican en :
PORTATILES- son aquellos que se utilizan en hospitales para la realización de radiografías a pie de cama, ya sea en la habitación del enfermo, en la UCI, en quirófano, etc. Son de baja potencia y deben utilizarse extremando las medidas de protección
FIJOS- son aquellos aparatos que se encuentran en las salas de Rx. y no pueden ser ni desplazados ni trasladados
GENERADOR
Es el sistema de circuitos eléctricos que separa la electricidad que llega a una sala de Rx. y la electricidad que tenemos en el tubo de alto voltaje. Decimos que es la alimentación eléctrica del tubo.
TUBO DE Rx.
Es el lugar donde se producen los Rx., en este caso, una ampolla de vidrio con dos electrodos. Es el lugar donde se produce energía electromagnética
MESA DE BUCKY
Tiene la misión de mantener al paciente en la posición necesaria durante la exploración radiológica. Puede ser fija y es el paciente el que debe moverse en coordinación con el tubo de Rx. para los distintas proyecciones, y también puede ser móvil, de forma manual o automática.
Se compone de 3 partes importantes:
BASE- está por debajo de la mesa y es la estructura que soporta el peso de toda la mesa bucky y es ahí donde se encuentra la fuente de alimentación en caso de que la mesa sea móvil.
TABLERO- está montado sobre la base, y es la zona donde se va a apoyar el enfermo y donde colimaremos. Se puede mover longitudinal y transversalmente
BANDEJA- (PORTACHASIS) Está montado sobre un carril que se encuentra entre el tablero y la base. Su manipulación puede ser manual o automática
BUCKY MURAL O DE PARED
Es una base de metal, donde el enfermo también se apoyará a la hora de hacer una radiografía. Consta también de 3 partes:
BASE- está pegado a la pared y es la que termina de frenar los Rx
TABLERO- es siempre cuadrado y es la zona exterior donde se apoya el paciente
BANDEJA O PORTACHASIS- esta bandeja está fijada con el tablero de tal manera que si movemos el tablero, moveremos también la bandeja
CHASIS. MALETA O ARMADURA
Dado que la película radiográfica es sensible a la acción de los rayos luminosos, deben ser protegidos de ellos, para lo cual se utiliza el chasis, que es una caja plana metálica, de plástico o de cartón y puede ser, rígidas o flexibles.
Están herméticamente cerradas, impidiendo cualquier contacto con el exterior, y asegurando un perfecto contacto de la película con las parrillas antidifusuras. Dependiendo del tamaño de la zona a radiografiar habrá que elegir un chasis u otro. Es muy importante tener en cuenta en su utilización diaria en tratarlos con delicadeza, para que mantengan un buen estado. Es importante también que permanezcan siempre cerrados excepto cuando vaya a revelarse la película que hay en su interior.
Es importante que sean revisados periódicamente, ya que cualquier defecto en los mismos se traducirá en una pérdida de la calidad de la imagen radiográfica.
Todas las firmas de equipos radiológicos ofertan instalaciones básicas, generalmente excelentes, que siguen las normas vigentes de diseño y fabricación
Los chasis son de tamaños diferentes y tenemos como medidas estándar:
-CHASIS DE 13 X 18 CM - se utilizan para radiografiar los dedos de la mano y del pie
-CHASIS DE 18 X 24 CM- se utilizan para radiografiar una mano, muñeca, pie, tobillo y los huesos nasales
-CHASIS DE 24 X 30 CM- se utilizan para radiografiar todas las estructuras craneales (huesos faciales, cráneo, senos paranasales, estructuras orbitarias, etc.) Es hombro en sus distintas proyecciones, la escápula, clavícula, codo, ambas manos, pies, muñecas y tobillos, la rodilla en todas sus proyecciones, la C. Cervical, el sacro y cóccix van a utilizarse chasis de 24 x 30 cm también en la imagen ecografía y en la imagen de las mamografías, siendo este tamaño el más utilizado en la sala de Rx
-CHASIS DE 30 X 40 CM- se utilizan para radiografiar la C. Dorsal, el húmero, el antebrazo (cúbito y radio) tibia y peroné, a veces el sacro, ambos codos, ambas rodillas y hombros
-CHASIS DE 35 X 43 CM- es el único chasis cuadrado que vamos a utilizar y lo usaremos para proyecciones concretas del tórax
-CHASIS DE 35 X 43 CM- se utilizan para radiografiar el tórax de manera generalizada la C. Lumbar, articulación de la cadera, pelvis, fémur y el abdomen. Este tipo de chasis se utiliza también para imágenes de RMN y TAC
-CHASIS DE 24 X 90 CM- este chasis no se introduce en la bandeja porque no cabe, va a utilizarse en los llamadas TELERADIOGRAFIAS y se van a utilizar para radiografiar toda la columna. Debe utilizarse con un soporte especial que se colgará en el bucky mural. Su tamaño equivale a 3 chasis de 24 x 30 cm unidas entre sí longitudinalmente
NORMAS DE PROTECCION Y CONTROL
El control de calidad y la aplicación de las normas de protección radiológica son otra labor importante de los técnicos, en la que también están implicados radiólogos y todo tipo de personal que trabaje en esta área sanitario
Para cumplir con la protección radiológica y garantizar la calidad del servicio veremos una serie de normas respecto de la sala donde está instalado el equipo, normas del propio equipo y una serie de normas operacionales para el funcionamiento de esta sala
EQUIPOS PORTATILES DE RADIOLOGIA BASICA
Sólo se usará un equipo móvil cuando no sea posible trasladar al paciente a una instalación fija del servicio de radiodiagnóstico.
Los equipos portátiles tienen un generador que se conecta directamente a la red eléctrica. Estos equipos tienen un sistema de transporte, a veces son simplemente ruedas y a veces consta de un motor con batería.
Disponen de 2 focos: un foco de 0.6 mm y otro grueso de 1.3 mm. Esto puede variar de un aparato a otro. Y tienen un rango de 40 a 125 Kv a saltos de 1 kv y un rango de mAs de 0.5 mAs a 250 mAs a escalones de un 25% de su valor.
El tiempo no se puede seleccionar como un valor independiente, será el mínimo que permita la potencia del generador según el kv y el mAs seleccionado.
Aunque la instalación puede ser magnífica por los movimientos que permite por la colimación, etc. Las imágenes no serán siempre optimas, esto ocurre porque el paciente y el chasis están “desligados” del equipo, lo que dificulta es:
el centraje del rayo central respecto del chasis
la perpendicularidad del rayo central respecto del chasis
una distancia F-P fija
NORMAS ESPECIFICAS DE PROTECCION RADIOLOGICA
El técnico se asegurará de que lleva siempre su dosímetro personal, que a la hora de la exposición la colocarán debajo del delantal plomado
La distancia tubo-piel del paciente no será nunca menor de 30 cm
El disparador o botón de exposición debe ir conectado sobre un cable extensible que permita alejarse el máximo posible y siempre con una distancia mínima de 2m. A esto le llamaremos LA
DISTANCIA MINIMA DE SEGURIDAD. Esta distancia permitirá además la posibilidad de aprovechar algunas estructuras que pueden actuar como barreras de protección ejem. Paredes, armarios, puertas u otros
Aunque se disponga de alguna estructura que actúe como barrera, en el momento del disparo o exposición, el técnico tendrá que ponerse siempre un delantal plomado con una equivalencia mínima de 0.25 mmPb. Esto es debido a que dichas estructuras al no estar plomadas actuaran como barreras cuyo nivel de absorción de radiación es muy bajo.
El chasis radiográfico no debe ser sujetado nunca por una persona, puesto que siempre se debe utilizar dispositivos de sujeción adecuados para cada caso.
Se deben tomar las medias oportunas para evitar la repetición de exploraciones por varias razones, porque se han perdido imágenes radiográficas anteriores, porque la técnica ha sido defectuosa e incluso por falta de comunicación entre los diferentes servicios.
No se debe realizar exploraciones radiológicas de forma rutinaria, o lo que es lo mismo, no se deben hacer radiografías sin justificación médica o a pacientes que no presenten aquellos casos en los que existen métodos diagnósticos más eficientes y económicos
El haz directo, es decir, el haz que hemos colimado debe irradiar sólo a la persona que se radiografía. Se debe reducir el campo radiográfico lo máximo posible.
Durante la exploración deben permanecer en la estancia (habitación, sala) sólo las personas imprescindibles, tan alejadas del paciente cómo sea posible (a 2m como mínimo) y con delantales
PANTALLAS DE REFUERZO O INETNSIFICADORAS O LUMINISCENTES
INTRODUCCIÓN
La pantalla de refuerzo es inseparable de la película radiográfica, de tal manera que a todo el conjunto se llama siempre COMBINACIÓN PELÍCULA-PANTALLA.
La sensibilidad de la película a la exposición directa de los fotones de Rx es baja menos del 5% de los fotones de Rx que llegan a la películas, interactúan con ella y colaboran en la formación de la imagen. Esto hace aumentar la dosis de radiación que recibe el paciente para conseguir una densidad aceptable.
Las pantallas de refuerzo capturan los fotones de Rx y los convierten en fotones de luz visible, trasmiten esa luz a la película, aprovechando una de las propiedades de los Rx, que es la de producir fluorescencia en ciertas sustancias.
La fluorescencia es la capacidad que tienen ciertos compuestos llamados FÓSFOROS, de emitir instantáneamente luz, cuando inciden sobre ellos Rx.
De esta manera se consigue radiar menos al paciente y disminuir el tiempo de exposición, en definitiva se ha conseguido disminuir los valores de exposición.
Las pantallas de refuerzo deben tener un perfecto contacto con la película en el interior del chasis, que será hermético a la luz para que las puntas de luz producidos por la pantalla se registren de modo idéntico en toda la película.
La película radiográfica tiene siempre dos emulsiones o pasa que son granos de alogenuros e yoduros de plata envueltos en una especie de gelatina que recubren las dos caras de la base de la película.
Generalmente suele haber 2 pantallas de refuerzo, una anterior, y otra posterior, a la película radiográfica, de tal manera que a la fijación de los fotones de luz producidos por las pantallas en la película se considera un efecto fotográfico.
ESTRUCTURAS DE LAS PANTALLAS DE REFUERZO
Es la construcción sencilla pero muy laboriosa de 4 capas superpuestas:
CAPA PROTECTORA- es la capa más próxima a la película y sirve para proteger la pantalla de refuerzo del trato inadecuado. Es siempre trasparente.
CAPA FLUORESCENTE- es la que emite luz por la transformación de los fotones de Rx en fotones luminosos. Esto se produce gracias a los fósforos en forma de cristales.
CAPA REFLECTORA- es la capa que releja o trasmite la luz emitida hacia la película. Aumentando así la eficacia de la pantalla intensificadora.
CAPA BASE- es una capa de plástico o de cartulina que se pega por dentro a la cara interior del chasis.
Los fósforos de la capa fluorescente pueden ser cualquier compuesto en forma de microcristal que capture fotones de Rx y los convierta en fotones de luz para trasmitirlos a la película.
El primer fósforo utilizado fue el tungstanato de calcio (CaWO4) actualmente en desuso. Hoy día se usan elementos llamados TIERRAS RARAS, lantano, talio, terbio, europio, itrio, etc. En compuestos más complejo
COMBINACIÓN PELÍCULA - PANTALLA
Llamamos FACTOR DE INTENSIFICACION, a la relación de la exposición requerida sin y con pantallas de refuerzo.
Otra medida de la eficacia de la pantalla de refuerzo es la que llamamos EFICIENCIA DE CONVERSION que es el porcentaje de fotones de Rx que el fósforo convierte en fotones de luz visible.
La EFICIENCIA DE LA PANTALLA- es el porcentaje de fotones de luz que se trasmiten a la película con los nuevos fósforos de tierras raras, la eficiencia es del 50 %.
El contacto película - pantalla debe se absoluto, si hay algún punto dónde no sucede esto se producirá una imagen borrosa por pérdida de definición en la zona radiográfica que no contacta.
Para combinar película y pantalla es necesario que la sensibilidad de la película concuerde con el tipo de luz que emiten los fósforos de la pantalla.
El tipo de luz que emite un determinado fósforo es lo que se llama EMULSION ESPECTRAL
Las pantallas de tierras raras emiten luz verde. Es imprescindible emplear películas sensibles a este tipo de luz
Hay que fabricar y combinar un tipo de película que sea sensible a la luz que emite un determinado fósforo de la pantalla intensificadora
Debe haber concordancia entre el tipo de luz emitido por las pantallas de refuerzo y el tipo de luz a la que es sensible la película
Hay otro término que se utiliza en la combinación película pantalla que es la velocidad. Se define la VELOCIDAD como la concordancia mayor o menor entre ambas dentro de un chasis. La velocidad de combinación película pantalla tiene relación directa con la dosis que recibe el paciente.
RESOLUCIÓN
Es la capacidad de un equipo para reproducir un objeto de forma fidedigna (exacta). Las pantallas de refuerzo tienen la desventaja de disminuir la resolución de la imagen en comparación con la película de exposición directa. La resolución se explica en pares de líneas que pueden reproducirse. Cuanto mayor sea ese nº es posible reproducir con exactitud objetos de menor tamaño y decimos que la resolución es mayor.
Las condiciones que aumentan el factor de intensificación reducen la resolución. Así, las pantallas de alta velocidad tienen baja resolución y las de alta resolución son de baja velocidad.
CHASIS
El chasis protege a la película de la luz y sirve para contener las pantallas de refuerzo. Tiene una tapa superior de Al que mira al tubo de Rx y otra inferior emplomada para no dejar pasar radiación. Su apertura se realiza por medio de bisagras, se abre como un libro y se cierra utilizando pestillos de seguridad.
Un buen chasis será aquel que asegure un buen contacto pantallas - película. Su buena conservación exige evitar cualquier tipo de golpes que pueda desajustarlo.
Se deberá tener en cuenta las preocupaciones siguientes:
- no dejarlos abiertos
- dejarlos cargados
- almacenarlos en plano por tamaño
