Radiología convencional . Bases físicas . Digitalización de la imagen. Liza silva
DESCUBRIMIENTO DE LOS RAYOS X 1895 ROENTGEN DESCUBRE LOS RAYOS X. "Una luz verdosa, débil y vacilante se proyectó sobre un pedazo de cartón pintado con una preparación química fluorescente... una luz hasta entonces jamás observada". "...penetraban fácilmente el cartón, la madera y la ropa, atravesaban hasta una tabla gruesa y un libro de 2000 páginas..." Y al interponer su propia mano entre la fuente de los rayos y el pedazo de cartón luminiscente, vio "la siliueta de los huesos de su mano viva proyectada sobre la pantalla".
Qué son los rayos x Son ondas electromagnéticas de longitud de onda menor a la luz visible , cuyo rango de va desde los 10-10 m hasta los 10-13 m y de 1018 a 1020 Hz de frecuencia .
caracteristicas Se propagan en línea recta Transportan su energía por el aire , no necesitan ningún otro soporte No poseen masa, y son eléctricamente neutras ( por lo que no se desvían en campo eléctrico ni magnético ) Se propagan a la misma velocidad , que es la velocidad de la luz Atraviesan la materia , siendo su capacidad para hacerlo menor cuanto mayor es la densidad de la materia .
¿Cómo se producen los Rayos X? Los rayos X se producen en las capas electrónicas de algunos átomos . Los mecanismos son dos: Frenamiento ( utilizados en Medicina ) Característicos ( utilizados para determinar la composición de sustancias )
RADIACIÓN DE FRENADO Cuando un electrón de alta energía pasa cerca del núcleo se desvía debido a la interacción electromagnética . Como consecuencia de este proceso de desvío , el electrón pierde energía en forma de un fotón X, cuya energía ( longitud de onda ) puede tomar cualquier valor ( igual o menor que el valor que llevaba el electrón incidente ).
PROPIEDADES DE LOS RAYOS X Poder de penetración Efecto Ionizante : ioniza los gases. Fluorescencia : al incidir sobre ciertas sustancias puede emitir luz. Efecto fotográfico : produce ennegrecimiento de ciertas emulsiones. Interacción con la materia ( biológico ): origina cambios en los tejidos vivos. Viajan en línea recta en un haz divergente cuando emanan de un punto focal.
PROPIEDADES DE LOS RAYOS X Efecto fotoeléctrico El fotón se encuentra con un electrón del material en cuestión , transfiriéndole toda su energía , desapareciendo el fotón original . Efecto Compton El fotón choca contra un electrón , el electrón solo adquiere parte de la energía del fotón , el resto de la energía se la lleva otro fotón de menor energía y desviado .
PROPIEDADES DE LOS RAYOS X Las reacciones a nivel celular son principalmente en las membranas, el citoplasma y el núcleo. Membranas: produce alteraciones de permeabilidad, lo que hace que puedan intercambiar fluidos en cantidades mayores de lo normal. Citoplasma: cuya principal sustancia es el agua, al ser ésta ionizada se forman radicales inestables. Algunos de estos radicales formarán H 2 O, H 2 O 2 y HO. Los cuales producen envenenamiento. Núcleo de la célula: puede producir alteraciones de los genes e incluso rompimiento de los cromosomas, provocando mutaciones EFECTOS ESTOCASTICOS ( no determinísticos ) y NO ESTOCASTICOS ( determinístico ).
Cómo se producen los rayos x?
Indicadores que expresan características de calidad y formación KILOVOLTAJE (Kv): Potencia y nivel energético del haz de rayos x. a mayor Kv mayor energía y mayor la penetración del haz. -30c a 150 Kv- MILIAMPERAJE ( mA ): expresa la cantidad de haces que se forman . Aumento de corriente provoca aumento del nro de rayos x por unidad de área y tiempo. -20,20 a 500mA o más- Tiempo (t): expresa el tiempo de emisión del haz de radiación; a mayor tiempo, mayor exposición . Depende del tipo de examen a realizar.
Placas radiográficas Consisten en un película recubierta por una emulsión de sales de plata , en una o ambas caras. Procesamiento de la placa radiográfica. 1. REVELADO: Se transforman los granos de sales de plata, contenidos en la emulsión en plata metálica negra. 2. FIJADO: causa la precipitación de las partículas metálicas. 3. LAVADO Y SECADO: se convierten en placas radiográficas.
REJILLA ANTIDIFUSORA Colimador
El chasis La pelìcula radiogràfica se situa entre el sandwich entre dos pantallas de refuerzo fosforecente .
PANTALLA REFORZADORA Propiedad de fluorescencia Disminuye el tiempo de exposición, el Kv y limita los efectos del movimiento. Clasificación según velocidad: Rápida Normal Lenta Luminiscencia residual
Absorción de rayos x
Términos en radiología
Densidades básicas
DENSIDADES BÁSICAS
Digitalización de la imagen
TECNOLOGIA ACTUAL DE LA RADIOLOGIA DIGITAL PARA EQUIPOS DE RAYOS X
RADIOLOGIA DIGITAL INDIRECTA El fósforo de estas placas suele ser una mezcla de fluorohaluros de bario activados con impurezas de europio . Hay que bombardear el fósforo con un haz de fotones, de energía adecuada, que los devuelva a la banda de conducción y queden libres en la estructura. Una vez libres en la banda de conducción pueden decaer a la banda de valencia emitiendo luz visible. La luz láser roja es la excitación adecuada para que el fósforo emita la energía acumulada, en la irradiación con RX, en forma de fotones de luz visible en el intervalo de energías del azul al verde. Una vez leída la lámina de fósforo, se borra mediante el barrido de la placa por un intenso haz de luz blanca, tras lo cual queda disponible para un nuevo uso
RADIOLOGIA DIGITAL DIRECTA SISTEMA BASADO EN SENSORES CCD Un sensor CCD (CHARGED COUPLED DEVICE) es un circuito integrado que contiene en una cara una matriz de elementos sensibles a la luz visible. Cuando los fotones de luz visible interaccionan con un elemento de la matriz del sensor CCD, en el elemento se liberan electrones y estos quedan atrapados en el mismo ya que actúa como un condensador eléctrico. Por cada fotón de RX que interacciona con la placa intensificadora esta emite un buen número de fotones del espectro visible a los cuales es muy sensible los elementos del CCD. Fluoroscopia y la cine-radiografía.
DETECTORES DE PANEL PLANO (FP O FPD) Matriz activa. El detector cuando recibe un disparo de RX genera una secuencia de datos numéricos que trasferirá al ordenador que controla el equipo. El detector obtiene directamente una imagen en formato digital. Los de detección indirecta convierten los fotones de RX en fotones de luz visible y estos los convertirán en carga eléctrica que es lo que la matriz activa convertirá en un número en el proceso de descarga. Los de detección directa convierten directamente los fotones de RX en carga eléctrica. La lectura de la carga almacenada en cada píxel de la matriz activa durante un disparo de RX se inicia inmediatamente después que el equipo corta el haz de RX.
Los fotones de RX interaccionan con un centellador que se ubica delante de la matriz activa y que produce múltiples fotones de luz visible por cada fotón de RX que interacciona con el. La luz se convierte en carga eléctrica mediante un fotodiodo de silicio amorfo que existe en cada elemento de la matriz activa, esta carga se va almacenando en el condensador del píxel, hasta que arranca el proceso de lectura al finalizar el disparo de RX.
DETECTOR DIRECTO DE PANEL PLANO Convierte los fotones de RX que interaccionan con él directamente en carga eléctrica que se almacena en el condensador asociado a cada píxel. Capa de selenio amorfo (aSe)