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Los Rx -  Interacción de los fotones con la materia -  El Haz de Rx -  Limitadores del Haz - Parrillas antidifusoras       

 Formación de la imagen -  El tubo de Rx -  Pantallas de refuerzo -  La Película radiográfica -  El Chasis

   Película Radiográfica

 


RX

Los Rx forman parte del espectro de las radiaciones llamadas electromagnéticas. Una radiación electromagnética es el transporte de energía a través del espacio como una combinación de campos eléctricos y magnéticos.

Los Rx son paquetes de energía que se transmiten en formas de ondas. Una única partícula de energía es llamado fotón o quantum. La cantidad de energía de cada fotón depende de la frecuencia de la radiación. Meter formula

Si un fotón tiene 15 ev de energía, o más, es capaz de ionizar átomos y moléculas. ( Un átomo es ionizado cuando pierde un electrón de alguna de sus capas). Por eso los Rx están dentro del grupo de las Radiaciones ionizantes.

PROPIEDADES DE LOS Rx.

Las propiedades de los Rx son las siguientes:

1. Capacidad de penetrar la materia (poder de penetración)

2. Capacidad de incidir sobre ciertas sustancias para que así estas produccan luz (efecto luminiscente)

3. Capacidad de producir cambio en las emulsiones fotograficas (efecto fotografico)

4. Capacidad de ionizar los gases (efecto ionizante)

5. Capacidad de producir cambios en los tejidos vivos (efecto biológico)

1. Poder de Penetración: Cuando un haz de Rx incide sobre la materia, parte de esta radiación es absorbida, parte es dispersada y otra parte no es modificada y atraviesa la materia. Dependiendo de la naturaleza atómica, la densidad, el espesor de la materia y de la energia del haz de Rx, unos cuerpos absorben más radiación que otros.

Los tejidos radiotransparentes son aquellos que son atravesados facilmente por los Rx, mientras que los tejidos radiopacos son aquellos que absorben los Rx de tal manera que poca o ninguna radiación consigue atravesarlo.

2. Efecto Luminiscente: Ciertas sustancias emiten luz cuando son incididas por los Rx. En la practica se usan estan sustancias para la radioescopia y las pantallas de refuerzo en radiografia.

3. Efecto Fotografico: Los Rx actuan sobre la emulsión fotografica de tal manera que despues de su revelado y fijado, presenta un enegrecimiento que es la base de la radiologia.

4. Efecto Ionizante: Un gas electricamente neutro no deja pasar la corriente electrica, si este gas es sometido a la irradiacion de los Rx se hace conductor y deja pasar la corriente electrica, es decir el gas se ha ionizado. Esta propiedad se usa en radiologia para medir la cantidad y calidad de la radiacion.

5. Efecto Biologico: Los Rx producen efectos sobre la materia viva, de ellos se habla en el apartado de radioprotección.

 

PRODUCCIÓN DE LOS Rx.

Los Rx se producen por conversión de energía, cuando loselectrones(e-) emitidos por el filamento catódico y acelerados por una diferencia de potencial chocan contra los átomos del material del que este construido el ánodo. (Material anódico, normalmente tungsteno o molibdeno).

Los Rx son generados por dos procesos:

• Un proceso implica reacción de los e- catódicos con el núcleo de los átomos de tungsteno del ánodo, produciéndose Rx llamados radiación general o espectro continuo (radiación de frenado).

• El segundo proceso implica colisión entre los e- catódicos y los e- orbitales de los átomos de tungsteno del ánodo, produciéndose Rx llamados radiación características, porque son característicos de los átomos del material anódico.

 

ESPECTRO CONTINUO

Cuando un e- pasa cerca del núcleo de un átomo del material anódico, la carga positiva del núcleo actúa sobre la carga negativa del e- atrayéndolo hacia el núcleo y por tanto desviándolo de su dirección original. El e- pierde energía cinética que es emitida en forma de fotón de radiación. La mayoría de los e- que inciden sobre el ánodo ceden su energía por interacciones con diversos átomos, el e- cada vez que es frenado en las distintas capas de átomos por las que atraviesa, cede parte de su energía. Rara vez un e- choca de lleno con un núcleo atómico, en este caso toda la energía del e- se convierte en un fotón de Rx. Además los e- que colisionan con el ánodo tienen distintas energías. Estos dos factores causan una amplia distribución de la energía de radiación, la mayor parte de la radiación tiene pequeña energía y se emite como calor (99%) solo un 1% será radiación X.

 

RADIACION CARACTERISTICA.

Se produce cuando los e- que bombardean el ánodo, expulsan e- de las órbitas internas de los átomos del material anodico (tungsteno, molibdeno). Los átomos del material anodico pueden ser excitados o ionizados.

1. Excitación: El e- proyectil expulsa un e- de un átomo del material anodico de una órbita (K) a otra (L), de esta manera el átomo queda excitado y tiende a recuperar su estado normal (equilibrio orbital) al volver el e- a su órbita original (antes de la excitación) cede su exceso de energía se emite en forma de fotón de Rx. Por tanto este fotón de Rx tiene una energía característica del átomo del material anódico (material del cual esta construido el ánodo).

2. Ionización: Si el electrón (e-) proyectil un e- de la órbita K del átomo del material anodico y lo envía fuera del átomo, el átomo queda ionizado. El átomo ionizado tiende a que el hueco del e- que le falta quede en la capa más externa (para su facilidad de recombinarse con un e- del medio y volver a quedar es su estado electrónico neutro). Este proceso se realiza mediante saltos sucesivos de electrones de la capa u órbita más periférica a la más cercana al núcleo (M > L, L > K). Durante este proceso se emiten radiaciones características de diferentes energías, según la órbita donde se realice el salto del e-.

 

INTERACCION DE LOS FOTONES CON LA MATERIA

En un haz de Rx existen un numero infinito de fotones, cuando este haz penetra en la materia existe una desaparición  progresiva del numero de fotones debido a la Absorción y Dispersión. Se llama Atenuación del haz a la disminución del numero de fotones de salida en relación con él numero de fotones de entrada.

ATENUACION= Absorción + Dispersión

 

Ley general de la atenuación

Si un haz monoenergético de fotones incide perpendicularmente sobre un material, se producirá una atenuación que dependerá:

• de la energía de los fotones incidentes
• del tipo de material sobre el que se incide (densidad)
• del espesor del material

La atenuación de los Rx al atravesar la materia ocurre de la siguiente manera, un gran porcentaje de fotones de baja energía son atenuados en los primeros centímetros de la materia, de forma que la radiación emergente esta compuesta de fotones más energéticos, pero estos fotones cada uno a sido atenuado de forma diferente cada uno lleve una energía, pues con estas distintas atenuaciones del haz de Rx al impresionar una película radiográfica se crea la imagen radiográfica. La formación de la imagen depende de las diferencias de atenuación del haz de Rx al atravesar el cuerpo humano.

 

Absorción. La absorción de los Rx por el cuerpo humano depende:

a) De Nº atómico de los átomos de los tejidos que atraviesa. Cuanto mayor sea el nº atómico (Z) mucho mayor es la absorción, ya que esta es proporcional a Z al cubo.
b) De la densidad de los tejidos que atraviesa. Cuanto mayor nº de átomos tiene el tejido mas colisiones y desviaciones tienen los fotones al atravesarlo y por lo tanto menos energético se queda el fotón.
c) Del espesor atravesado. A mayor espesor mayor nº de átomos por lo tanto mayor absorción
d) De la energía de los Rx (Kv.). Los Rx blandos son los mas absorbidos ya que tienen menos energía.

 

Dispersión. Es el mayor enemigo de la película radiográfica, lo único que hace es empeorar la imagen. La radiación dispersa depende de:

1. El Kv.
2. El espesor atravesado
3. El tamaño del campo a radiografiar.

La radiación dispersa es enorme con técnica de alto Kv., Gran espesor y campo grande. El técnico puede actuar en cierta medida en el Kv. y en el espesor. Pero en factor más importante es el tamaño del campo a campos pequeños la radiación dispersa es casi nula.

 

MECANISMOS DE INTERACCION DE LOS FOTONES CON LA MATERIA

Lo vamos a estudiar desde el punto de vista de la física atómica. Hay dos tipos de interacción:

1. Efecto Fotoeléctrico. El fotón arranca un electrón de la órbita K (electrón con alta energía de enlace) y le da una energía cinética. Esta energía del fotón se consume totalmente y por tanto el fotón desaparece.

El efecto fotoelectrico se produce:

a) con fotones de baja energía.
b) con elementos de alto nº atómico.

La interacción fotoeléctrica es dominante con bajo Kv. y con tejidos biológicos de mayor nº atómico (hueso) o con contrastes. Indeseable desde el punto de vista de protección al paciente.

 

2. Efecto Comptom. Un fotón choca con un e- de una órbita esterna, consume poca energía en arrancarlo y le transmite una energía cinética. El fotón no cede toda su energía y después del choque se produce un fotón disperso con otra dirección que el incidente y menor energía.

El efecto Comptom se produce:

a) Con fotones de alta energía (alto Kv.)
b) Con medios de alta densidad

El efecto Compton es dominante con alto Kv. y pacientes obesos. Lógicamente aumenta la rad. dispersa si aumentamos el tamaño del campo a radiografiar. Deseable desde el punto de vista de protección al paciente.

 

 

EL HAZ DE RX

 

Los Rx se propagan desde el punto focal en línea recta y en todas las direcciones, para hacer una radiografía solo utilizamos los que salen por la ventana del tubo de Rx, a estos rayos se les denomina haz primario.

El colimador con sus diafragmas reducen el haz primario, absorbiendo los rayos más divergentes y que no vamos a utilizar para conseguir la imagen.

El rayo central es el rayo que forma ángulo recto con el eje mayor del tubo de Rx. El rayo central debe dirigirse al centro de la estructura a radiografiar y debe ser, generalmente, perpendicular a la película radiografía.

El técnico debe diafragma sistemáticamente el haz primario a la zona a radiografiar así se consigue dar menor radiación al enfermo y reducir la rad. dispersa y por tanto se mejora la calidad de la radiografía.

 

FILTRACION DEL HAZ DE RX

Como ya sabemos el haz de Rx no es monoenergetico, si no que cada fotón que forma el haz tiene su propia energía, por lo tanto el haz de Rx tiene fotones más penetrantes (mayor energía) y fotones menos penetrantes (menor energía). Pues bien los fotones más penetrantes son los que son útiles para el diagnostico, ya que una parte de estos serán absorbidos en el paciente pero otra parte penetraran al paciente de forma que obtendremos una imagen radiológica. Por el contrario los fotones poco penetrantes serán absorbidos íntegramente por el paciente sin colaborar a la creación de la imagen, es dañina al paciente e inútil. Por eso es necesario eliminarla antes de que incida sobre el paciente. En esto consiste la filtración del haz de Rx.

Habitualmente se coloca a la salida del tubo unas capas finas de aluminio o cobre, con esto se consigue que los fotones poco penetrantes se anulen.

filtración RX

 

CARACTERISTICAS DEL DISPARO

Los factores de exposición se controlan desde el pupitre de control, así se ajustan las características del disparo.

* Kv. El Kv. espresa la diferencia de potencial entre el cátodo y ánodo, controla la velocidad de los electrones, su energía cinética y como consecuencia la energía de los fotones y su poder de penetración.

* mA. El miliamperaje es la intensidad de la corriente del filamento catódico, controla el grado de incandescencia del filamento y por tanto el número de electrones emitidos, esto es el nº de fotones de radiación emitida.

* Tiempo (t). El tiempo expresado en segundos o fracciones. Determina la duración de la exposición.

* mAs. Es el producto del tiempo y el mA. "Es la dosis".

 

LIMITADORES DEL HAZ DE RADIACIÓN

Con ellos delimitamos la zona irradiada a la estrictamente necesaria, con inmediato beneficio para el paciente, que tendrá una reducción de dosis por disminución de masa irradiada. También disminuye la dosis recibida por el personal sanitario situado en las proximidades del enfermo, pues la parte no irradiada de éste no emite y, además, actúa de pantalla protectora de la radiación difusa creada por el propio enfermo. Por la misma razón disminuye la radiación difusa sobre la película. Los conos o diafragmas deben utilizarse y ajustarse en cada examen radiográfico. Nunca debe sobrepasar la zona irradiada a la superficie del chasis. Verificar periódicamente la coincidencia del haz de rayos X y del haz luminoso, situando en las esquinas de éste, unos trocitos de plomo.

Un limitador es una pieza que se coloca a la salida del tubo, para así limitar el haz en tamaño y forma. Existen varios tipos de limitadores:

1. Diafragmas de apertura. Es una lamina de plomo con un agujero o cuadrado, esta forma detremina la forma y tamaño del haz. Se usan en instalaciones fijas.

2. Conos y Cilindros. Como indica su nombre son conos y cilindros que limitan el haz.

3. Colimadores. Es el limitador mas habitual por al posibilidad de ajustar el haz a las necesidades de la exploración que vayamos a realizar. Consta de dos juegos de diafragmas, que se mueven independientemente para abrir o cerrar el haz de Rx. Cada diafragma esta formado por dos o mas laminas de plomo, colocadas de una forma especial para evitar la penumbra. El campo de Rx esta iluminado por una luz para facilitar el centraje del enfermo a parte esta luz marca el rayo central con una cruz, el punto medio de la cruz ese es el rayo central.

penumbra

Dos laminas de plomo por diafragma para evitar la penumbra

colimador

Juegos de diafragmas

 

PARRILLAS ANTIDIFUSORAS

El propio paciente es el que produce la radiación difusa, que, superpuesta a la radiación principal, provoca una reducción del contraste, aumento de velo y pérdida de detalles: en resumen, la radiación difusa produce pérdida de información. Se trata de una radiación secundaria, multidireccional, reemitida por el propio paciente, a expensas de la radiación primaria absorbida. Esta radiación no contiene imagen, pero al mezclarse con la radiación principal, que si tiene imagen, la altera y por lo tanto empeora la calidad de esta imagen. La radiación difusa tiene dos orígenes:

• Cuando un fotón de rayos X pasa en su trayectoria por la proximidad del campo eléctrico de un núcleo atómico de la masa irradiada, el fotón prosigue su camino con la misma energía (idéntica longitud de onda), pero sufriendo un cambio de dirección. El resultado se denomina radiación difusa coherente.

• Cuando el fotón interacciona con un electrón de un átomo de 1a masa irradiada, lo arranca, perdiendo al hacerlo parte de su energía, y resultando un nuevo fotón de menor energía (mayor longitud de onda) y distinta dirección. Se denomina radiación difusa incoherente o de Compton.

La intensidad de la radiación difusa es proporcional a:

1. El espesor del tejido irradiado. A efectos de protección del personal sanitario ya efectos fotográficos, sólo se considera la masa irradiada periférica cuya radiación difusa trasciende al exterior. La radiación difusa creada en el interior del paciente es absorbida por el propio enfermo.

2. Densidad de los tejidos o número atómico medio.

3. El kilovoltaje. La radiación de mayor kilovoltaje produce mayor cantidad de radiación difusa.

Es preciso eliminar, o al menos mitigar, la radiación difusa mediante el empleo de sistemas antidifusores, unido a correcciones en las características. Los sistemas antidifusores más importantes, son:

          Conos localizadores y diafragmas (colimadores). ya explicado en el apartado anterior.

          Antidifusores, Parrillas o rejillas, Potter-Bucky. Impiden que incida sobre el chasis en una proporción apreciable la radiación difusa producida por el paciente. Los sistemas citados en párrafos anteriores disminuyen la génesis de radiación difusa. Las parrillas disminuyen la que a pesar de ellos se ha formado.

Están constituidas por laminillas de plomo o wolframio, colocadas de canto y separadas entre sí por láminas de material radiotransparente. El conjunto forma una placa que se coloca sobre los chasis. La radiación principal puede pasar entre las laminillas, ya que éstas están situadas en su misma dirección, mientras que la radiación difusa, que en su mayor parte viene en direcciones oblicuas, es absorbida por las laminillas de plomo.

Parrilla
Efecto Parrilla

Hay varias clases de antidifusores o rejillas:.

• Focalizadas móviles (Potter-Bucky). Un ligero desplazamiento de la parrilla durante el disparo impide que aparezcan las sombras de las laminillas sobre la imagen fotográfica. El margen de distancias foco-película está marcado sobre la parrilla.

• Estática paralela. Las laminillas están situadas en planos paralelos y equidistantes entre sí. Se colocan directamente sobre los chasis.

• Estáticas convergentes. Las laminillas convergen hacia el foco.

• Cruzadas. Dos rejillas en direcciones perpendiculares.

 

Las características de las rejillas. Están grabadas, o impresas en una etiqueta, en el lado tubo. Son las siguientes.

a) Ratio. Es la relación entre la altura y separación de las láminas. Las más habituales son: 5:1, 6,5:1, 8:1, 10:1, 12:1, 16:1.

b) Número de laminillas por centímetro (por pulgada). Las más usuales, 24(60), 30(75), 40(100), 50(125).

c) Distancia de focalización (FF) y/o tolerancias, por ejemplo, 100 cm o 80-105 cm.

d) Factor de exposición, por ejemplo, 4. Indica que al utilizar la parrilla es preciso multiplicar por 4 el valor de mAs. Hay que considerar que si bien la radiación difusa no cola- bora a la formación de imagen, sí que contribuye a aumentar la densidad. Si, mediante antidifusores, eliminamos esta radiación, es necesario compensar la pérdida de ennegrecimiento prolongando la exposición.

e) Orientación de las laminillas: esta orientación y también la posición correcta, lado tubo, de la parrilla, la indica una línea longitudinal central grabada en la cara que debe orientarse hacia el tubo.

 

FOCALIZACIÓN DE LAS PARRILLAS

Vistas las características de ésta, es necesario fijar cuidadosamente las posiciones relativas foco-parrilla para conseguir una densidad máxima y homogénea en las imágenes, conviene cuidar escrupulosamente tres aspectos.

- Distancia foco-parrilla.

- Centrado del eje óptico del haz de radiación con la línea grabada de orientación de las laminillas.

- Perpendicularidad del eje óptico de radiación con respecto a la parrilla.

 

FORMACIÓN DE LA IMAGEN Y LEYES GEOMÉTRICAS

La propiedad más importante de lo Rx es su poder de penetración de la materia. Los Rx son atenuados por absorción y dispersión en diferentes grados al atravesar el cuerpo humano, dependiendo de la densidad, composición atómica y espesor de la materia atravesada por los Rx.

Al atravesar el cuerpo humano con un haz de Rx, la radiación emergente será como un negativo. Esta imagen de radiación es invisible y hay que convertirla en imagen visible mediante una película radiográfica.

 

Leyes geométricas de la formación de la imagen.

1. Ley del cuadrado de la distancia: La intensidad de un haz de Rx es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Un ejemplo si a una distancia foco-película de 1 metro la intensidad del haz de Rx es de 100 mAs, a una distancia de 2 metros la intensidad del mismo haz es de 25 mAs.

Cuadrado de la distancia

2. Superposición de objetos: Es el fenómeno por el cual varios objetos o partes de un objeto de la misma densidad, forman una misma imagen (imagen única). De ahí la necesidad de realizar, en la mayoría de las exploraciones, dos proyecciones perpendiculares entre sí.

3. Paralelaje: Es la variación de lugar que experimenta la imagen a consecuencia de los desplazamientos del objeto con un foco fijo ó a consecuencia de los desplazamientos del foco con objeto fijo. INTRUDUCIR IMAGEN Al desplazar el objeto, las proyecciones A y B varian su posición, igualmente ocurre al desplazar el foco.

foco fijo
foco movil

4. Efecto Borde: Es un concepto difícil de entender. Las estructuras muy finas solo se ven en radiología si dicha estructura esta en la misma dirección de incidencia del rayo. Pongamos un ejemplo de radiografía de neumotórax, si se hace la placa en posición decúbito el neumotórax no se ve. En cambio si esta placa se hace en posición de bipedestación, el neumotórax se ve perfectamente.

efecto borde

5. Ley de Incidencia Tangencial: Para ver una articulación ó el borde entre dos estructuras que se encuentran juntas, el rayo tiene que incidir tangencialmente. Si no es así no se vería ni el borde ni la articulación.

tangencial

Mejor lo vemos con un dibujo. Por ejemplo si al radiografiar la articulación sacro-ilíaca lo hacemos con el paciente en posición de decúbito supino no la veremos ya que no cogemos la articulación tangencial, en cambio si la realizamos en decúbito prono si la vemos ya que si la cogemos tangencial.

6. Magnificación: Como ya sabemos los Rx son divergentes, por lo tanto cuanto más cerca este el objeto a radiografiar del foco mayor será su tamaño en la película radiográfica. En cambio cuanto más alejado este el objeto del foco menor magnificación. Por eso en radiología el enfermo tiene que estar lo más próximo posible a la película, para que la magnificación sea la menor posible y la zona a radiografiar sea lo más real.

magnificación

7. Dispersión: Es la magnificación desigual entre diferentes partes del mismo tejido. Y a que una parte y otra están a distinta distancia focopelícula.

 

EL TUBO DE RX

 

Para generar Rx se requiere:

• Cátodo: Es una fuente de electrones. Los electrones son emitidos por un filamento metálico del cátodo que esta conectado a un generador de baja tensión. El cátodo también está conectado a un generador de alta tensión, es el polo negativo del generador de alta tensión. El cátodo tiene una cúpula de enfoque de electrones.

• Una ampolla de vacío, para la trayectoria libre de los electrones acelerados, así se evita que los electrones choquen en su recorrido con moléculas gaseosas.

tubo de Rx

• Anodo: Es la zona de choque de los electrones. El ánodo es un disco de metal de alto punto de fusión (Tungsteno) conectado al polo positivo de un generador de alta tensión.

FUNCIONAMIENTO DEL TUBO DE RX.

1º Cuando se conecta el tubo de Rx el filamento catódico (3) se pone incandescente y emite electrones.

2º Se genera una diferencia de potencial entre el ánodo(+)(B) y cátodo(-)(A)

3º El cátodo y la cúpula de enfoque (4) repelen los electrones por ser del mismo signo negativo.

tubo de rx

4º El ánodo atrae a los electrones por ser de signo contrario.

5º En consecuencia, los electrones son bruscamente acelerados, alcanzando una velocidad de 1000 Km/sg.

6º Cuando se conecta el tubo de Rx el filamento catódico (3) se pone incandescente y emite electrones.

7º Se genera una diferencia de potencial entre el ánodo(+)(B) y cátodo(-)(A)

8º El cátodo y la cúpula de enfoque (4) repelen los electrones por ser del mismo signo negativo.

9º El ánodo atrae a los electrones por ser de signo contrario.

10º En consecuencia, los electrones son bruscamente acelerados, alcanzando una velocidad de 1000 Km/sg.

11º Los electrones chocan contra el disco del ánodo (5) y se produce una transformación de energía. El 99% de la energía se transforma en calor, solo el 1% se transforma en Rx.

 

• Cátodo: Para calentar el filamento catódico se utiliza un generador de baja tensión 12-18 voltios y 3-5 amperios. Según calentemos el filamento así tendremos mayor o menor cantidad de electrones emitidos. Menor calor = menor nº de e- Mayor calor = mayor nº de e-.

Todos los tubos tienen filamentos de distinto tamaño para que se pueda elegir. Foco grueso, admite más carga en menos tiempo pero tiene peor definición. Foco Fino admite menos carga en el mismo tiempo pero tiene mejor definición.

• Ánodo: El lugar donde chocan los electrones acelerados se llama "punto focal". Cuanto menor sea el punto focal mejor calidad radiografía obtendremos pero si el chorro de electrones chocan el un punto focal de reducidas dimensiones, el ánodo podría destruirse por sobre calentamiento. Por eso el punto focal debe de tener unas dimensiones para evitar el sobre calentamiento sin perjudicar la calidad radiográfica.

Foco lineal: Los electrones chocan sobre un rectángulo inclinado unos 20º con respecto a la vertical, pero si siempre se bombardea sobre el mismo foco el ánodo termina rompiéndose debido a tantas colisiones, por ello el ánodo es giratorio, esto es, el ánodo tiene forma de disco y gira sobre un eje, así conseguimos que el bombardeo de electrones no colisionen siempre en el mismo lugar si no que en cada disparo choquen en un lugar diferente del disco anódico.

EFECTO ANÓDICO: El efecto anódico es que la intensidad de la radiación en la zona anódica es menor que en la catódica. En consecuencia la densidad o ennegrecimiento de la radiografía varia ligeramente siendo menor en el lado anódico para ir paulatinamente aumentando hacia el lado catódico. El efecto anódico ni es bueno ni es malo simplemente existe y el técnico debe de saber utilizarlo. Por ejemplo en una Rx de fémur el enfermo debe de colocarse con la cabeza hacia el cátodo ya que la parte más gruesa del fémur va a recibir más radiación y la parte menos gruesa va a recibir menos radiación.

efecto anódico

 

PANTALLAS DE REFUERZO

En la radiografía, como ya sabemos, los Rx tienen tal poder de penetración que son capaces de atravesar un cuerpo humano. De la radiación residual que llega a la película, que precisamente es la más penetrante de entre todas las emitidas por el tubo de Rx, la mayor parte la atraviesa, y solamente una pequeña fracción (del orden del 1%) es capturada por la película. Ello implica dosis elevadas para la formación de la imagen latente y para el paciente.

La película emulsionada a doble cara con las pantallas de refuerzo, es la solución para tan mediocre rendimiento, y con ello no hacemos otra cosa que conceder a las pantallas la misión de captura de la radiación X. Esta radiación X es transformada en ultravioleta, azul o verde y enviada sobre la película. Esta luz es ideal para impresionar la emulsión de la película y por consecuencia para crear la imagen radiográfica. 

La cadena radiográfica queda, pues, de la siguiente manera:

RADIACIÓN X que emerge del paciente - ABSORCIÓN de la radiación por las pantallas - CONVERSIÓN en luz visible (ganancia en número de fotones) - TRANSMISIÓN a la película  - EXPOSICIÓN de la película por la luz emitida por las pantallas.

Como se desprende de este esquema, la acción de las pantallas se desarrolla en tres fases:

-ABSORCIÓN de la radiación x: una película con dos caras sensibles y en contacto con dos pantallas de refuerzo.

-CONVERSIÓN por fluorescencia del fósforo de las pantallas, de los fotones de alta energía de rayos X , en una emisión mucho más numerosa de fotones de luz visible (fluorescencia) que tienen menor energía, pero la suficiente para for mar la imagen latente sobre la película y no atravesarla.

-TRANSMISIÓN o transferencia de esta imagen de luz visible de fluorescencia a la película que se encuentra en intimo contacto con la pantalla.

Sin embargo, no todo son ventajas en este proceso. Hay una regla general en la fotografia: la sensibilidad tiene un precio. El precio en este caso es la nitidez. En efecto, la luz de fluorescencia de los fósforos es extraordinariamente difusa y reproduce torpemente los detalles de la imagen.

 

Factor de intensificación de las pantallas de refuerzo.

Factor de intensificación = Exposición requerida cuando no se usan pantallas / Exposición requerida con pantallas

Pongamos un ejemplo :

- Rx de mano con exposición directa de la película 50 Kv 150 mAs

- Rx de mano con pantallas de refuerzo 50 Kv    3 mAs.

Luego el factor es 50 (150/3).

 

Según el factor de intensificación las pantallas de refuerzo se clasifican en Rápidas, Normales (factor 50) y Lentas. (factor 35)

Rápidas = factor 100  y definición baja.

Normales = factor 50 y definición normal

Lentas =  factor 35 y definición alta.

Nota: Con la llegada de la Radiología Digital los distintos tipos de pantallas de refuerzo a caido en desuso. En el sistema digital solo existe la pantalla de refurzo propia del sisitema digital.

 

Estructura de las pantallas de refuerzo.

La estructura de una pantalla de refuerzo se muestra en el dibujo de al lado. Sobre un soporte rígido de poliéster (número 1 en el dibujo), se extiende una capa blanca, altamente reflectante, de di óxido de titanio (2). A continuación va la capa del fósforo (3) for mada por una dispersión de microcristales del fósforo en una resina.Finalmente (4), una capa que protege a la anterior de los arañazos y el desgaste.

Pantalla de Refuerzo

La textura de esta superficie (lisa o rugosa) está minuciosamente estudiada para cada tipo de aplicación: manual, sistemas luz de día, sistemas automáticos, cambiadores rápidos, etc.

 

EL CHASIS

Es el estuche ideado para contener el sistema pantallas-película. Se trata de uno de los accesorios más importantes e imprescindibles en un Servicio de Radiodiagnóstico. Tiene que satisfacer importantes y determinadas exigencias:

a) Asegurar un perfecto contacto entre pantallas y película.
b) Perfecta protección de la película y estanqueidad a la luz.
c) Sistema robusto y fiable del conjunto y de sus principales componentes: bisagras y pestillos.
d) Posibilidad de elección con sistema de identificación del paciente.

Un contacto defectuoso de pantalla-película es una fuente sistemática de borrosidad de imagen, provocada por la difusión de la luz que la pantalla envía sobre el film. Tan pronto se presente la menor duda, es necesario comprobar el perfecto ajuste de los chasis.

Las condiciones b, c y d es fácil irlas comprobando durante el trabajo diario, puesto que se autodelatan.

chasis

 

LA PELÍCULA RADIOGRÁFICA

Cuando la radiación incide sobre el paciente carece de información pero. a su salida, contiene ya la información deseada en forma de diferentes intensidades de fotones de rayos X. Esta información es captada directamente por una película. La película es el receptor final de la información radiográfica además de:

-Proporcionar un documento de estudio. estable y archivable. que una vez ha mostrado la información será una buena referencia para conocer la evolución de su dolencia.
-Destacar y realzar la percepción visual de las lesiones. gracias a su capacidad de aumentar los contrastes.

En la actualidad la Radiología Digital a sustituido la Película Radiográfica por un soporte magnético, pero todavia existen centros donde se sigue realizando Radiología Convencional.

 

Estructura de la Película Radiográfica

Una película se compone de una superficie sensible a la luz y a la radiación X (emulsión), extendida por una sola o por ambas caras de un soporte o lámina de plástico de gran resistencia mecánica.

película

La perfecta adherencia entre las capas de emulsión y el soporte se logra mediante un tratamiento químico de este último, llamado sustrato.

Un delgado recubrimiento de gelatina endurecida, que actúa a modo de barniz protector protege la delicada superficie de las emulsiones contra las abrasiones y roces, inevitables en la manipulación de la película.

Las películas monocapa, usadas en mamografía y fotografía del monitor, reciben una capa dorsal (antihalo) que lleva incorporado un colorante que elimina reflejos de luz en el interior de la película.


El Soporte

Es el sostén o armazón sobre el que se extienden las capas fotosensibles.

En la radiografía se usa por el soporte de poliéster, que cumple satisfactoriamente su cometido gracias a su estabilidad

dimensional a lo largo del proceso de revelado, y durante muchos años de archivo. Por otra parte, es excelente en cuanto a su resistencia a la ruptura, tenacidad, planeidad, flexibilidad y docilidad en el tránsito por la máquina de revelar.

El soporte tiene una coloración azulada, tono que se confiere a la imagen, debido a que fatiga menos la vista en largas sesiones de estudio de imágenes.

 

La Emulsión

Es el detector de la luz y de la radiación X.

Se trata de una finísima suspensión de microcristales de halogenuros (cloruro, bromuro y ioduro) de plata en gelatina. La mezcla va extendida en finas capas sobre el soporte (espesor: 4 micras).

 

La Gelatina

Es una proteína extraída de las pieles y huesos de animales de matadero. En contacto con agua, la absorbe, se hincha y, al elevar la temperatura por encima de los 35°C, forma una emulsión coloidal. En esta situación se disuelven bromuro y ioduro amónico o potásico. A esta disolución de halogenuros en gelatina se le añade nitrato de plata, que reacciona con los halogenuros formando los microcristales insolubles y dispersos en la masa de gelatina que constituye la emulsión sensible.

La gelatina tiene varias propiedades que, aplicadas a la preparación de emulsiones, la hacen insustituible:

- Es el dispersante de los halogenuros de plata. Mantiene aislados a unos microcristales de otros, individualizándolos y logrando que su respuesta fotográfica no influya ni se vea influida por los cristales vecinos. Gracias a esta propiedad, la imagen fotográfica será una réplica exacta de la imagen de radiación, sin corrimientos ni deformaciones.

- Aporta a los microcristales, durante una determinada fase de la fabricación (maduración), ciertas «impurezas» que aumentan considerablemente la sensibilidad de la película.

- Mediante ligeros cambios de temperatura durante la fase de fabricación en la que la emulsión se extiende sobre el soporte, permite que la emulsión pase de un estado extendible a otro gelatinoso. En este estado queda fija sobre el soporte y, tras un secado posterior, la emulsión se solidifica pero con la misma flexibilidad del soporte, sin que se cuartee cuando se dobla o enrolla la película.

-Permite la difusión a través de su masa de las soluciones reveladoras y fijadoras que reaccionarán con los cristales de halogenuro de plata para formar la imagen fotográfica. Tras un secado final en la máquina de revelar, la gelativa recobra la contextura seca, flexible y no quebradiza de la radiografía final.

 

Los Halogenuros de plata

Son los elementos sensibles a los rayos X ya la luz, contenidos en la emulsión radiográfica. Básicamente son microcristales de bromuro de plata con una pequeña proporción de ioduro de plata. Esta combinación ha demostrado ser la más sensible para estas aplicaciones.

Como vimos en párrafos anteriores, se forma por reacción, en el seno de la gelatina fundida, entre los bromuros y ioduros, con el nitrato de plata.

 

El Proceso Fotográfico

Desde que la película virgen, dentro del chasis, recibe la imagen que le envían las pantallas de refuerzo, hasta que la imagen final está lista para examinarla en el negatoscopio, ha de sufrir un complejo proceso, inicialmente en el interior de la propia emulsión, seguido de otro de naturaleza química, llamado genéricamente procesado o revelado. Vamos a estudiar aisladamente estos sucesos en el orden en que se van produciendo.

En la figura se muestra la estructura de la emulsión en estado virgen (sin impresionar). Su aspecto, visto a un microscopio, es el de unos cristales de halogenuros de plata, de forma triangular a hexagonal y de tamaños muy heterogéneos, dispersos en la gelatina.

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Fig. 1

Esta heterogeneidad confiere a las emulsiones su efecto contrastante y la posibilidad de dar una extensa gama de grises. Unos puntos interiores representan los «centros de sensibilidad», procedentes de las «impurezas» de la gelatina transferidas durante una de las fases de la fabricación.

Cuando recibe la exposición (fig. 2), la radiación produce una alteración en los cristales que la han recibido, que consiste en la deposición de algunos átomos de plata sobre los centros de sensibilidad. Este depósito de escasos átomos de plata ha sido consecuencia de unos procesos electrónicos subsiguientes a la absorción de radiación. Con pequeñas intensidades de radiación, como las que hay tras las zonas densas del paciente, se

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Fig.2

alteran únicamente los cristales más gruesos (zona central del esquema), ya que por su mayor área proyectiva tienen más probabilidades de capturar fotones dada la escasa densidad de éstos que hay en esa zona poco penetrada del enfermo. A medida que la irradiación en la zona es mayor (correspondientes a partes más transparentes del enfermo y representadas en la parte izquierda de la figura) se va extendiendo la alteración a cristales de menor tamaño.

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Fig.3

La parte derecha de la figura corresponde a sectores no penetrados del paciente. Esta zona de película no recibe radiación y permanece inalterada.

Realmente, en este momento tenemos ya una imagen en la emulsión. Consiste en que en cada punto de la película existen unos cristales alterados en número proporcional a la cantidad de radiación recibida localmente. Esta imagen, llamada «imagen latente», es estable y duradera, pero inapreciable a la vista o a cualquier otro medio de detección. Por otra parte, si se sacase a la luz para examinarla (en el hipotético caso de que ello fuera posible), las alteraciones se generalizarían a toda la placa por efecto de esa misma luz de observación, con lo que se perdería la singularidad de la imagen latente (fig.2).

Para obtener la imagen visible definitiva hay que someter la película al proceso de revelado-fijado. En el revelador (figura 3) se transforman los cristales irradiados y alterados, y sólo ellos, en plata metálica finamente dividida, de color negro. Los cristales no irradiados no sufren modificación alguna en este baño. Esta selectividad en la transformación de los cristales irradiados y pasividad de los no irradiados es fundamental en el proceso fotográfico y se logra gracias a la conjunción de la película con el revelador.

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fig.4

La siguiente fase se llama fijado y es una disolución de los cristales de halogenuro de plata no irradiados, y por lo tanto no revelados, en el líquido fijador (fig.4). Este halogenuro opalescente, de color amarillo, desaparece, dejando la zona limpia y transparente: son los blancos de la imagen.

Dos últimas operaciones no representadas en los esquemas, consisten en el lavado con agua para extraer, por dilución, todas las sustancias de los baños anteriores. Con ello se evitan manchas y se impide que los productos químicos que pudieran quedar en la emulsión ataquen y desvanezcan la imagen.

La última operación es un secado de la películas.

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