Exposicion 3 Equipo Radiologico. Unidad I: Producción, integración y formación de la imagen.  1.1 Los rayos x y el espectro electromagnético. Los rayos.

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1 Exposicion 3 Equipo Radiologico

2 Unidad I: Producción, integración y formación de la imagen.  1.1 Los rayos x y el espectro electromagnético. Los rayos X son un tipo de radiación llamada ondas electromagnéticas. Las imágenes de rayos X muestran el interior de su cuerpo en diferentes tonos de blanco y negro. Esto es debido a que diferentes tejidos absorben diferentes cantidades de radiación. El calcio en los huesos absorbe la mayoría de los rayos X, por lo que los huesos se ven blancos. La grasa y otros tejidos blandos absorben menos, y se ven de color gris. El aire absorbe la menor cantidad, por lo que los pulmones se ven negros. La longitud de onda está entre 10 a 0.01 nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 30000PHz)

3 Los rayos X son radiaciones electromagnéticas, como lo es la luz visible, o las radiaciones ultravioleta e infrarroja, y lo único que los distingue de las demás radiaciones electromagnéticas es su llamada longitud de onda, que es del orden de 10-10 m (equivalente a la unidad de longitud que conocemos como Angstrom.

4 1.2 Propiedades fundamentales. Conceptos físicos y matemáticos. Poder de penetración de los rayos X (hay absorción de los rayos X al atravesar los objetos). Difusión. Al atravesar un objeto un haz de rayos X pierde parte de su energía, no solo por la absorción sino también por la difusión, a lo cual llamamos radiación secundaria. Los rayos duros son menos absorbidos que los blandos, pero su difusión es mayor. Esta radiación secundaria desempeña un importante papel en el radiodiagnóstico, porque disminuye la nitidez de las imágenes. Fluorescencia. Bajo la influencia de los rayos Roentgen, algunas sustancias como los cristales platino, cianuro de bario, sulfuro de zinc y tungsteno de calcio emiten una radiación visible. Estas sustancias se utilizan para fabricar las pantallas intensificadoras. Ionización. Los rayos X arrancan un electrón periférico a cada átomo, el cual se ioniza.

5 La energía adquirida por los electrones va a estar determinada por el voltaje aplicado entre los dos electrodos. Como la velocidad del electrón puede alcanzar un electron a continuación se muestra un ejemplo:

6 1.3 El Tubo de rayos x El tubo de rayos X es el lugar en donde se generan los rayos X, en base a un procedimiento mediante el cual se aceleran unos electrones en primer lugar, para después frenarlos bruscamente. De esta forma se obtienen los fotones que constituyen la radiación ionizante utilizada en radiodiagnóstico. Para ello, dicho tubo consta de un filamento metálico (cátodo) que, al ponerse incandescente, produce una nube de electrones a su alrededor -efecto termoiónico-. Estos electrones son acelerados mediante una elevada diferencia de potencial (kV), y se les lleva a chocar contra el ánodo, en donde son frenados liberando su energía cinética como fotones que constituyen los rayos X

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8 1.4 Producción de rayos x. Para producir rayos X primeramente se necesita una fuente de electrones que choque contra una diana con suficiente energía: el tubo de rayos X. El tubo de rayos X es básicamente un vidrio (una ampolla de cristal) conteniendo en su interior, al vacío, un electrodo negativo llamado cátodo, y uno positivo llamado ánodo. En el cátodo hay un filamento (generalmente un alambre de tungsteno) que emite electrones cuando se calienta, los cuales son enfocados para chocar contra el ánodo en una zona llamada foco. De esta zona surge el haz de rayos X (radiación incidente), que se dirige al objeto en estudio (el cuerpo humano en nuestro caso), y éste absorbe una cantidad de rayos X, y otra cantidad lo atraviesa. Esta cantidad de rayos que atraviesa al objeto se puede visualizar como imagen permanente en una placa radiográfica, o bien como imagen transitoria en una pantalla fluoroscópica.

9 1.5 Dispersión coherente. En la dispersión coherente, el foton de rayos X incidente interacciona con un átomo de blanco induciendo en este una excitacion. El atomo de blanco libera inmediatamente este exceso de energia emitiendo un foton secundario o dispersado con longitud de onda igual a la del rayo incidente. El resultado neto de la dispersión coherente es un cambio en la dirección de los rayos X, sin que se altere su energía. No existe por tanto, transferencia energética ni ionización 1.6 Efecto fotoeléctrico Los rayos interacciona con las capas internas del átomo, al interaccionar un salta un fotoelectrón dejando un vacío, un electrón de una capa más externa saltará a ocupar el vacío de la capa más interna, quedando el átomo ionozado. Este tipo de interacción puede producir radiación secundaria que producirá velado, pero es el más utilizado en el intervalo diagnóstico.

10 1.7 Dispersión Compton. En el efecto Compton, en rayo X interacciona con la capa externa del átomo. Es el que se produce en los rayos X de frenado. El rayo será inversamente proporcional a la energía y no dependerá del numero atómico ni de la densidad de la materia con la que interacciona. Este tipo de interacción es la fuente de exposición para el especialista en radiodiagnóstico (en forma de radiación dispersa) y no es la más importante en radiodiagnóstico porque produce velado de la imagen.

11 1.8 Producción de pares y fotodesintegración 1.8 Producción de pares y fotodesintegración. En la producción de pares los rayos X no interacciona con los e- de las capas del átomo, sino que interacciona directamente con el nucleo del átomo diana. Al chocar saltarán dos pares de electrones en direcciones opuestas y un positrón. Cada electrón producido tendrá la mitad de la energía del rayo X emitido. La fotodesintegración se produce cuando la energía del rayo es mayor de 10 MeV. Al chocar el rayo contra el nucleo, lo excita y podrá desintegrarlo, sacando un fragmento nuclear o un nucleón (el nucleo entero).

12 1.9 Absorción de los rayos x 1. Depende del nº atómico de la materia atravesada. Al aumentar Z, aumenta la absorción. El hueso absorbe 8 veces más que las partes blandas. 2. Depende de la Densidad de la estructura: Densidad = Peso/Volumen. El nº atómico de los elementos de pulmón y músculo es similar pero el pulmón tiene 100 veces menos densidad: absorbe menos rayos X. 3. Depende del Espesor: A mayor espesor mayor absorción. 4. Depende de la energía de los rayos X: a menor energía (mayor long onda) de fotones de rayos X aumenta la absorción. a mayor energía (menor long onda) de fotones de rayos X disminuye la absorción. DENSIDADES RADIOLÓGICAS - PENETRACION + ABSORCIÓN / METAL CALCIO AGUA GRASA AIRE / + PENETRACION - ABSORCIÓN

13 1.10 Contraste –Sujeto 1.10 Contraste –Sujeto. Contraste: es la diferencia en densidades entre las diferentes secciones de la radiografía y puede ser alterado principalmente por el kilovoltaje. Una radiografía tomada a un kilovoltaje bajo tendrá un contraste alto del sujeto, menos tonalidades grises, diferencias más abruptas entre blanco y negro. Una radiografía tomada con kilovoltaje alto tendrá contraste bajo del sujeto, más tonalidades grises, diferencias menos abruptas entre el blanco y negro Contraste de la película: determinado por la respuesta de la emulsión de la película a la radiación X. Curva de desgaste característico de una película Densidad de la película Proceso de revelado de la película Contraste del sujeto: determinado por las propiedades inherentes del sujeto radiografiado Grosor del sujeto Densidad del sujeto Número atómico de los tejidos Calidad de la radiación

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