LOS RAYOS X.

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). De la misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma. Estos surgen de fenómenos Extranucleares, a nivel de la órbita electrónica, fundamentalmente producidos por desaceleración de electrones. La energía de los rayos X en general se encuentra entre la radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Los rayos X son una radiación ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones)

Los rayos X que más interesan en el campo de la Cristalografía de rayos X son aquellos que disponen de una longitud de onda próxima a 1 Angstrom (fundamentalmente los denominados rayos X "duros" en el esquema superior) y corresponden a una frecuencia de aproximadamente 3 millones de THz (tera-herzios) y a una energía de 12.4 keV (kilo-electrón-voltios), que a su vez equivaldría a una temperatura de unos 144 millones de grados. Estos rayos X se producen en los laboratorios de Cristalografía o en las llamadas grandes instalaciones de sincrotrón.

ANTECEDENTES DE LOS RAYOS X.

Todo comenzó con los experimentos del científico William Crookes, en el siglo XIX, quien investigó los efectos de ciertos gases, en conjunto con descargas de energía. Estos experimentos, se desarrollaban en un tubo que contenía al vacío, y electrodos para que se generaran corrientes de alto voltaje. Él lo llamó tubo de Crookes. Pues bien, este tubo al estar cerca de placas fotográficas, generaba en las mismas algunas imágenes ciertamente borrosas. Pero este físico inglés, no continuó investigando mayormente este efecto.

Pero no fue hasta 1895, que Wilhelm Conrado Röntgen, que es considerado quien inventó los rayos x, documentando estos experimentos con tubos al vacío fue el primero en llamar rayos x a la radiación emitida, por ser de tipo desconocida. Más adelante en sus experimentos notó casualmente que esta radiación podía atravesar objetos materiales y dejar impresiones de su paso a través de estos y por supuesto, al pasar a través del cuerpo humano con sus huesos; se dio cuenta de esto al sujetar con su mano objetos para la experimentación. En 1896 publicó su descubrimiento y dio la primera demostración.

EL TUBO DE RAYOS X Y SU COMPOSICION.

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 utilizados en clínica.

Todos los elementos descritos están en el interior de un "tubo" (T) de vidrio en donde se ha hecho

el vacío para facilitar que el desplazamiento de los electrones sea lo más rectilíneo posible. El haz

útil de rayos X sale en la dirección mostrada en la figura atravesando una región del tubo (V), en la

que el espesor del vidrio es menor que en el resto, es la denominada ventana de rayos X.

Rodeando esta estructura se encuentra una carcasa de plomo y acero. Entre ella y el tubo es

necesaria la existencia de un sistema de refrigeración, con el fin de disipar el calor que se produce

al chocar los electrones contra el ánodo: de la energía empleada en la producción de rayos X el

99% se convertirá en calor y sólo el 1% en rayos X.

Desde que Coolidge en 1913 describió el tubo de rayos X de filamento caliente prácticamente ha

permanecido sin modificaciones. La más importante es la incorporación del ánodo giratorio frente

al ánodo fijo, lo que ha aumentado significativamente la vida útil del tubo de rayos X.

CATODO.

El cátodo es un electrodo en el cual se produce la reacción de reducción. Un error muy extendido es pensar que la polaridad del cátodo es siempre negativa (-). La polaridad del cátodo depende del tipo de dispositivo, y a veces incluso en el modo que opera, según la dirección de la corriente eléctrica, basado en la definición de corriente eléctrica universal. En consecuencia, en un dispositivo que consume energía el cátodo es negativo, y en un dispositivo que proporciona energía al cátodo es positivo.

El término fue inventado por Faraday (serie VII de las Investigaciones experimentales sobre la electricidad) [1], con el significado de camino descendente o de salida, pero referido exclusivamente al electrolito de una celda electroquímica. Su vinculación al polo negativo del correspondiente generador implica la suposición de que la corriente eléctrica marcha por el circuito exterior desde el polo positivo al negativo, es decir, transportada por cargas positivas, convención que es la usual. Si el conductor externo fuera metálico, está demostrado que el sentido de la corriente realmente es el recorrido por los electrones hacia el positivo. Sin embargo, en una célula electrolítica, el conductor es el electrolito, no un metal, y en él pueden coexistir iones negativos y positivos que tomarían sentidos opuestos al desplazarse. Por convenio se adopta que el sentido de la corriente es el del ánodo al cátodo o, lo que es lo mismo, del positivo al negativo.

En el caso de las válvulas termoiónicas, diodos, tiristores, fuentes eléctricas, pilas, etc. el cátodo es el electrodo o terminal de menor potencial y es la fuente primaria de emisión de electrones. Por ende, en una reacción redox corresponde al elemento que se reducirá.

En términos de Radiología el filamento o cátodo suele ser una pequeña bobina o muelle de wolframio, material elegido por sus buenas propiedades desde el punto de vista de emisión termoiónica (Efecto Eddison), y punto de fusión elevado. Estas propiedades alargan la vida útil del tubo.

Los electrones producidos es preciso que choquen con el ánodo en el menor espacio posible, razón por la cual se concentra el haz de electrones en el zócalo o funda de copa metálica. Cuanto mayor incandescencia se produzca en el cátodo o filamento del tubo, mayor será el número de electrones que saltarán de las últimas capas electrónicas del átomo de wolframio al espacio circundante (emisión termoiónica), y mayor será el número de electrones dispuestos a ser acelerados. Este mecanismo se regula con el miliamperaje del aparato.

La mayoría de los tubos de diagnóstico suelen tener dos filamentos de diferente tamaño. Esto permite trabajar buscando un compromiso entre el tamaño mínimo del foco -mejor resolución-, y una mayor disipación de potencia -tiempo de disparo menor-. Existen distintas formas de encapsular ambos filamentos, aunque en todos los casos la selección se realiza con facilidad desde el exterior.

ANODO.

El ánodo es un electrodo en el cual se produce la reacción de oxidación. Un error muy extendido es que la polaridad del ánodo es siempre positivo (+). Esto es a menudo incorrecto y la polaridad del ánodo depende del tipo de dispositivo, y a veces incluso en el modo que opera, según la dirección de la corriente eléctrica, basado en la definición de corriente eléctrica universal. En consecuencia, en un dispositivo que consume energía el ánodo es positivo, y en un dispositivo que proporciona energía el ánodo es negativo.

El término fue utilizado por primera vez por Faraday (serie VII de las Investigaciones experimentales sobre la electricidad), con el significado de camino ascendente o de entrada, pero referido exclusivamente al electrolito de una celda electroquímica. Su vinculación al polo positivo del correspondiente generador implica la suposición de que la corriente eléctrica marcha por el circuito exterior desde el polo positivo al negativo, es decir, transportada por cargas positivas.

Parecería lógico definir el sentido de la corriente eléctrica como el sentido del movimiento de las cargas libres, sin embargo, si el conductor no es metálico, también hay cargas positivas moviéndose por el conductor externo (el electrolito de nuestra celda) y cualquiera que fuera el sentido convenido existirían cargas moviéndose en sentidos opuestos. Se adopta por tanto, el convenio de definir el sentido de la corriente al recorrido por las cargas positivas cationes, y que es por tanto el del positivo al negativo (ánodo - cátodo). En el caso de las válvulas termoiónicas, fuentes eléctricas, pilas, etc. el ánodo es el electrodo.

En Radiología el material habitual con el que se fabrica el ánodo de un tubo de rayos X suele ser Wolframio. En el caso de los tubos de mamografía el material empleado es el Molibdeno, y recientemente se han comenzado a confeccionar también de Rodio-Paladio. El Wolframio presenta un punto de fusión elevado, ventaja adicional frente a otros materiales con alto número atómico (Z), que también hubieran podido ser adecuados para la producción de rayos X.

El tubo de rayos X de filamento caliente debe de alcanzar una temperatura adecuada para su funcionamiento, pero en ellos se produce tanto calor que éste constituye el principal problema contra el que es preciso actuar con el fin de aumentar la vida útil del aparato.

FISICA DE LOS RAYOS X.

Como sabemos, los Rayos X fueron descubiertos en noviembre de 1895, en forma accidental por Wilhelm Roentgen y en su estudio sobre el comportamiento de éstos encontró las siguientes propiedades características de ellos:

1) Hay muchas substancias bastante transparentes a los Rayos X.2) Los Rayos X no pueden ser reflejados ni refractados y no muestran efectos de

interferencia, estos fenómenos estaban presentes pero eran demasiado sutiles para que Roentgen los observara en aquel Tiempo.

3) Las placas fotográficas pueden ser veladas por los Rayos X. Debido a esto, la técnica de radiografía por Rayos X existe hoy día.

4) Los Rayos X no pueden ser desviados (de su trayectoria) ni por campos eléctricos, ni por campos magnéticos. Esto se debe a que los Rayos X no poseen cargas, son radiaciones electromagnéticas de muy corta longitud de onda4 producidas por la colisión de electrones de alta velocidad (la

velocidad de dichos electrones es producida por la fuente de alto voltaje del sistema de Rayos X) con las paredes del tubo de cristal.

5) Los cuerpos electrificados, positivos o negativos, son descargados por los Rayos X.6) Los Rayos X provocan fluorescencia en muchas sustancias.

Es bueno hacer notar que el descubrimiento de los Rayos X abrió una nueva era en la física junto con el descubrimiento de la radioactividad natural (realizado por los esposos Curie) y las radiaciones que penetraban fácilmente en la materia.

En la figura 1(a) se muestra un moderno y típico tubo de Rayos X, en el cual los electrones termoiónicos en el cátodo son acelerados a altas velocidades a través de una diferencia de potencial (voltaje) y después detenidos al chocar contra un blanco de metal.

Cuando estos electrones interaccionan con el campo coulombiano (campo electromagnético), como se presenta en la figura 1(b), son desacelerados y la radiación producida es la predicha por la teoría electromagnética clásica para una carga acelerada.

A medida que el electrón incidente frena y pierde energía cinética, la energía perdida es usada para crear un fotón con una energía dada por:

ENERGIADELFOTON=h =EcI- Ec2

Donde h es la llamada constante de Planck: es la frecuencia y EcI YEc2 son las energías cinéticas del electrón incidente y del electrón desviado respectivamente por el campo de coulomb del núcleo.

* realmente al chocar los electrones con el tubo de cristal produce Rayos X de baja energía, por lo cual normalmente los equipos de Rayos X tienen un metal (por ejemplo el cobre) el cual es bombardeado por los electrones y éstos a su vez emiten Rayos X de alta energía.

La radiación producida por la aceleración producida de una partícula cargada es la llamada "BREMSSTRAHLUNG" (palabra alemana que significa "radiación por frenado").

El potencial acelerador (el voltaje) es del orden de varios miles de voltios (inclusive a veces de cientos de miles). Pero cerca del 28% de la energía cedida por los electrones cuando chocan con el blanco se transforman en "energía calorífica".

Los electrones en un átomo están ordenados en capas al rededor del núcleo. (fig. 3)

Los electrones más cercanos al núcleo, los más fuertemente ligados debido a las fuerzas electromagnéticas, están en la

capa K. Aquellos en la siguiente posición de mayor enlace están en la capa L, y después en la capa M, luego en la N, y así sucesivamente. Cuando electrones incidentes altamente energéticos (miles de electrón voltios de energíal5) botan un

electrón de la capa ", un electrón en la capa L cede energía; entonces en la forma de "Rayos X" cuando pasa a llenar la vacante dejada en la capa K. Esta radiación, característica del material del blanco, se denomina línea K . El electrón de la capa M que llena la vacante en la capa K cede energía en la forma de otro "Rayo X" llamado línea K.

FIG. 2. (a) El espectro de rayos X de la plata muestra los espectros Bremsstrahlung y característico, y la dependencia del límite de la longitud de onda más corta del potencial acelerador a través del tubo. (b) Simple relación lineal entre la frecuencia d corte máxima y el voltaje del tubo.

Estas transiciones de las capas L, M, N, etc. a la capa K dan lugar a la serie de líneas K,K., K , etc. Llamadas la serie K. Cuando los electrones incidentes desalojan electrones de la capa L y los huecos son llenados por electrones de las restantes capas M, N, O, estas transiciones dan lugar a la serie L, la primera línea de la cual es L, la nomenclatura de estas transiciones presentan en la siguiente figura. (4).

A medida que aumenta el voltaje acelerador en el tubo de Rayos X, los electrones incidentes producen un espectro continuo de "radiación de frenado" hasta que, a cierto voltaje "crítico", los electrones adquieren suficiente energía para desalojar electrones de las capas interiores, o sea, de las capas K, L o M. Sólo cuando alcanzado el potencial "crítico" Vc será suficientemente energético los electrones incidentes para que ocurran las transiciones K. Así

e Vc ≥ EcDonde e- es la carga del electrón, Vc el voltaje crítico y Ek la energía necesaria para sacar o liberar un electrón de la capa K de un átomo.Los Rayos X asociados con la serie K más energético son llamados "Rayos X duros" y los asociados con las series menos energéticas L, M, N, son llamados "Rayos X suaves o blandos". Los Rayos X duros son indudablemente los más penetrantes.

CHASIS.

El chasis radiográfico es una estructura rígida, con forma de caja plana en cuyo interior, se coloca la película radiográfica y las pantallas de refuerzo (excepto en aquéllos que se utilizan para hacer radiografías sin pantallas). Los chasis, utilizados de manera conjunta con las pantallas de refuerzo, cumplen tres propósitos fundamentales:

- Procuran un perfecto contacto entre la película y las pantallas durante la exposición para evitar que se produzcan zonas de borrosidad.

- Protegen de la luz a la película radiográfica, que además de ser sensible a los rayos X, lo es a la luz.

- Protegen y conservan a las pantallas de refuerzo de posibles daños externos, como arañazos, ralladuras y otros. Se trata, por tanto, de uno de los elementos imprescindibles dentro de un departamento de diagnóstico por la imagen.

Existen diferentes técnicas radiográficas realizadas en la actualidad, se hace necesario, en uchas ocasiones, adaptar las características del chasis al uso particular que se le va a dar. Por ello se mencionarán los tipos de chasis más habituales que se están utilizando en la actualidad.

Chasis para uso con exposímetros automáticos.

Los chasis que se utilizan en equipos dotados de exposímetro automático situado tras la bandeja portachasis, han de reunir una serie de características, que los diferenciarán de los utilizados en

otros equipos sin este dispositivo. El principal factor diferenciador es que estos chasis no deben llevar lámina de plomo en su cara posterior, puesto que impediría el paso de la radiación hacia él.

Chasis curvos y chasis flexibles.

Los chasis curvos se diferencian de los vistos hasta ahora únicamente en su forma debida a la curvatura que tienen, tanto por la cara anterior como por la posterior. Sin ser un modelo demasiado utilizado, ha encontrado sus principales aplicaciones en la ortopantomografía, o radiografías panorámicas de las estructuras dentales. También se utiliza en aquellas ocasiones en las que por la forma de la estructura que se quiere radiografiar, el chasis convencional quedaría muy alejado de ella, como ocurre con las proyecciones axiales de hombro o en las anteroposteriores de rodilla, cuando su extensión queda seriamente limitada como consecuencia de algún traumatismo. La utilidad de los chasis flexibles es la misma, sólo que la curvatura del mismo la podemos adaptar a la estructura que se quiere radiografiar.

Chasis con rejilla incorporada.

Estos chasis se caracterizan por tener alojada en su interior una rejilla antidifusora. Ésta se sitúa entre la cara anterior y la pantalla de refuerzo. Son de gran utilidad en aquellos casos en los que no resulta posible utilizar sistemas de rejilla móvil, como ocurre con las radiografías hechas con aparatos portátiles, en quirófanos, en pacientes encamados o incluso en aquéllos que no pueden ser pasados a la mesa radiográfica, politraumatizados u otros.

Chasis sin pantallas.

Los chasis sin pantallas son aquellos que se utilizan únicamente con películas emulsionadas por una sola cara y en exploraciones muy concretas, como es el caso de las mamografías. En este caso se suprime el uso de las pantallas para conseguir, por la eliminación de la causa productora de la borrosidad, la máxima definición en la imagen radiográfica. No obstante, en los últimos años se han desarrollado unas pantallas de grano ultrafino (lentas) que permiten obtener imágenes de una magnífica definición con la ventaja añadida de la reducción en la dosis recibida por el paciente.

Chasis para cámaras multiformato.

Dado el auge adquirido recientemente por ciertas técnicas que utilizan, como registro de imagen, la fotografía de un monitor, se ha impuesto el uso de los chasis para cámaras multiformato. Este tipo de chasis carece de pantallas de refuerzo, puesto que su única misión es la de actuar como contenedor de las películas, tanto vírgenes como impresionadas, para los sistemas de fotografía de un monitor. Por ello el único requisito que deben cumplir es el de ser estancos a la luz.

En toda cámara multiformato se encontrarán siempre dos chasis, uno que se utiliza como almacén de películas vírgenes y otro que actúa como almacén de las películas impresionadas, que posteriormente has de ser reveladas. Básicamente los hay de dos tipos: para contener una sola película o para contener varias. Dependiendo de su capacidad tendrán una estructura u otra.

Estos tipos de chasis se utilizarán en los equipos de ecografía, resonancia magnética, TAC, medicina nuclear y equipos de radiología digital.

CONSTITUCION DEL CHASIS.

El chasis convencional está formado por dos caras, una anterior y otra posterior, unidas por una bisagra y un sistema de cierre, gracias al cual el sistema chasis/película resulta completamente estanco a la luz. La cara anterior, o cara del tubo, que es la que se coloca siempre frente al haz de radiación, está fabricada con materiales con un índice de atenuación muy bajo, como puede ser el aluminio, sobre todo en los modelos más antiguos, o bien de materiales plásticos más ligeros que el aluminio, aunque muy resistentes, como son la fibra de vidrio o de carbono (más ligeros), los cuales presentan una atenuación menor que el aluminio. En cualquier caso, sea cual sea el material utilizado, ha de ser radiotransparente para no interferir en la información aportada por el haz incidente.La cara posterior será igualmente de aluminio o de plástico. Lleva por lo general un recubrimiento interno de plomo (la cara anterior, no) o de algún otro material capaz de absorber la radiación residual que haya sido capaz de atravesar la película. Tanto la cara anterior como la posterior, llevan en su interior una capa de fieltro, gomaespuma u otros materiales similares, sobre los que se montan las pantallas intensificadoras. La finalidad de éstos es asegurar un íntimo contacto entre la pantalla y la película. Esta capa, con el paso del tiempo, tiende a carbonizarse por el efecto de la radiación y cuando esto ocurre se desprende un fino polvillo negro que puede producir alteraciones en la imagen radiográfica, debido a que una simple mota de este polvillo es capaz de tapar algún cristal luminiscente de los que componen la pantalla. Esto hará que la emisión luminosa producida por éste quede bloqueada, por lo que habrá algún punto de la película que no se impresione y aparecerán puntos blancos en la misma. Si esto llega a ocurrir, la única solución es cambiar dicha capa por una nueva y si el chasis está muy deteriorado, sustituirlo por uno nuevo.

En algunas ocasiones puede ocurrir que el cierre se deteriore y el chasis deje de ser hermético a la luz. Esto se puede comprobar fácilmente cargando el chasis con una película virgen y exponiéndola a una fuente luminosa intensa durante unos minutos; seguidamente se revela la película. Si el cierre está en buen estado, la película saldrá transparente; por el contrario, si existe algún punto por el que entre luz, aparecerán manchas negras, o veladuras de película, generalmente por el borde donde esta situado el cierre. Si el defecto es grande, la mancha podrá extenderse hacia el centro de la película; en este caso, el chasis resulta inservible.

En la actualidad, los chasis utilizados en los sistemas de revelado luz/día tienen una estructura idéntica al resto de chasis, si bien tienen alguna variación, como es la existencia de una ranura a través de la cual la propia procesadora realizará la descarga de la película impresionada para, posteriormente, cargarlo con una película virgen, dejándolo disponible para una nueva exposición.

Los chasis, al ser un elemento de mucho uso, tienden a estropearse por el mismo, debido a golpes que reciben, en ocasiones presiones excesivas u otras causas. Esto se traduce en algunos casos en imágenes defectuosas en determinados puntos y siempre en chasis concretos. Ello es debido al incremento de la borrosidad que se produce en dichas zonas. Esto es algo muy frecuente en los modelos metálicos antiguos, en los que cualquier golpe sobre la cara anterior del chasis podía producir zonas de mal contacto entre la pantalla intensificadora y la película, cuestión que en los actuales de fibra, si bien no ha desaparecido, sí ha experimentado una notable reducción. En cualquier caso, un golpe recibido por un chasis de plástico, aunque no produzca un daño visible en la superficie externa del mismo, sí puede traducirse como un daño más o menos grave sobre las pantallas de refuerzo, que pueden llegar a quedar inutilizadas debido a la deficiente imagen producida por éstos.

PANTALLAS INTENSIFICADORAS.

La pantalla, es una lámina flexible de material plástico cuyo tamaño coincide con el de la película.

Lo más habitual es utilizar una película de doble emulsión situada entre dos pantallas

intensificadoras, una anterior y otra posterior, estando el conjunto contenido en el interior de una

casete o chasis. Las pantallas intensificadoras suelen tener cuatro capas: Capa protectora,

fluorescente, reflectante y base.

CAPA PROTECTORA

Es la capa más cercana a la película y sirve para proteger la pantalla frente a las agresiones externas. Está compuesta por un material transparente que intenta minimizar la electricidad estática. El mantenimiento de la pantalla exige la limpieza periódica de esta capa.

CAPA FLUORESCENTE

Está constituida por una emulsión que contiene un compuesto capaz de interaccionar con fotones de rayos X, producir luz visible y transmitirla a la película. En función del compuesto fluorescente, podemos encontrar varios tipos de pantallas:

Pantallas de cristales de "tungstenato de calcio". Fueron las únicas que se utilizaron hasta hace pocos años.

Las pantallas de "tierras raras", sobre todo de gadolinio, lantano e itrio. Estos tipos de pantallas han sustituido totalmente a las anteriores, dada su mayor rapidez y utilidad en las aplicaciones radiológicas; eso sí, son más caras.

Estos compuestos fluorescentes cumplen una serie de características, por lo que son utilizados como pantallas, así:

Su número atómico es elevado (interaccionan con más rayos X). Emiten gran cantidad de luz al interaccionar con los rayos X; luz que debe ser capaz de

impresionar la película (correspondencia espectral película - pantalla). El resplandor o emisión de luz que queda una vez que el rayo X ha desaparecido es

mínimo (no son fosforescentes, sino fluorescentes). La distribución de los cristales en la emulsión debe ser uniforme para que la emisión

luminosa pueda tener la misma intensidad en cada punto de la pantalla.

Además del compuesto fluorescente, las pantallas se diferencian por el distinto grosor de la capa fluorescente y por la concentración y tamaño de los cristales. En el mercado pueden encontrarse pantallas graduadas, utilizadas en telerradiografía (radiografía a gran distancia) con un tamaño de cristales fluorescentes decreciente a lo largo de la pantalla.

CAPA REFLECTANTE

Está compuesta por dióxido de titanio. Los fotones de luz son emitidos en todas direcciones desde la capa fluorescente, así, muchos se dirigen hacia la película pero también muchos se dirigen hacia la base. Para evitar perder la luz de estos fotones es para lo que se coloca la capa reflectante, que los refleja permitiendo que impresionen la película y sean aprovechados.

BASE

Es la capa más alejada de la película, la más gruesa (1 mm) y sirve de soporte mecánico a la capa fluorescente. Está construida a partir de poliéster que hace que sea flexible, que se dañe poco por la radiación y carece de impurezas.

La base se encuentra pegada, por dentro, a la capa anterior o posterior del chasis.

TIPOS DE

PANTALLAS.

La velocidad se

suele designar

con un número

(FI). Según

éste, podemos

clasificar a las

pantallas en:

Pantallas lentas o de baja velocidad. Les corresponden un valor de 50. Son pantallas de alta resolución ya que la imagen que producen se caracteriza por una menor borrosidad y un menor moteado cuántico. Su principal utilización es en el diagnóstico de estructuras de partes blandas como la mama, en la investigación de estructuras óseas muy pequeñas o de trabéculas óseas.

Pantallas de velocidades normales o universales. Les corresponde un valor de 200. Ofrecen imágenes de buena calidad y buena definición. Son de las más utilizadas en radiografía. Se emplean mucho en tórax y abdomen, en exploraciones óseas de estructuras de gran tamaño como la columna lumbar o caderas.

Pantallas rápidas o de alta velocidad. Les corresponde un valor de más de 200, hasta 1.200, y se caracterizan porque, al utilizar un tamaño grande de cristal fluorescente, frente a la ventaja de una disminución de la exposición y dosis del paciente, se van a obtener unas imágenes más borrosas y con más moteado cuántico o ruido. Esto supone una peor visión de los detalles. Son muy utilizadas en los estudios del aparato digestivo, para disminuir la posibilidad de borrosidad debida al movimiento, también en radiografías de tórax.

Pantallas compensadas o graduadas. Son aquellas que presentan dentro de la misma pantalla zonas de diferente velocidad debido a que el tamaño de los cristales no es uniforme sino decreciente desde un extremo hacia el otro. Se utilizan estas pantallas para telerradiografías sobre zonas con distinto espesor y densidad, como es el caso de radiografías de toda la columna, de ambos miembros inferiores. Llevan dos marcas, una +, que debe hacerse coincidir con la parte de mayor espesor o densidad, y otra -, que debe coincidir con la de menor espesor o densidad. Aunque menos utilizadas, también existen en el mercado pantallas compensadas que en un extremo tienen más velocidad, en el medio menos y en el otro extremo otra vez más (+, ,+).

PLACA RADIOGRAFICA.

Es una película radiográfica especialmente adaptada para recoger tanto el efecto directo de los

rayos X sobre la emulsión (efecto fotoquímico) como la impresión directa de la luz emitida por las

hojas de refuerzo. La película radiográfica está compuesta por cuatro elementos:

Envoltura externa o estrato protector, compuesto por un sobre plástico, cartulina negra, lámina de plomo.

Soporte de poliéster. Adhesivo para emulsiones. Emulsiones: halogenuro de plata en gelatina animal.

La envoltura externa es de plástico blando, con ángulos redondeados, y está diseñada para la

comodidad del paciente. El sobre del envase es blanco por delante, mientras que en su parte

posterior puede ser de diferentes colores en función de la sensibilidad de la película o del número

de películas contenidas en ellas.

La envoltura es hermética, flexible e impermeable a la luz y a los líquidos, pudiéndose desinfectar

con agentes químicos tras la exposición. Se abre como un sobre, levantando la lengüeta de la

parte posterior. Una vez abierta, se le presentan al operador los bordes terminales de la cartulina

negra que envuelve la película: esta cartulina sirve para protegerla de la luz, pero sobre todo le

confiere rigidez, evitando los dobleces de la película.

Además se encuentra una fina lámina de plomo de aspecto similar al papel aluminio que se sitúa

entre la película y la cartulina negra en la parte opuesta al tubo de los rayos X que evita las

radiaciones dispersas que se generan y mejora la calidad de la imagen.

METODOS DE MEDICION DE LA RADIACION.

Roentgen, (R) o colombio/kilogramo (C/Kg). Tradicionalmente denominada Roentgen (R), es la

unidad de intensidad de radiación en el aire y equivale a la intensidad de radiación que crearían

2,08 x 109 pares iónicos en un centímetro cubico de aire. La definición oficial, se efectúa en

términos donde la carga eléctrica expresa el número de electrones liberados por ionización. La

salida de los equipos de los rayos X se indica en miliroentgens (mR). Equivalencia entre roentgens

y columbios por kilogramo:

2,58 x 10-4 C/kg = 1 r

Rad o Gray (G). Tradicionalmente conocida como rad (abreviatura de dosis absorbida de

radiación), esta unidad describe la cantidad de radiación recibida por un paciente, la relación entre

las unidades rad y gray se expresa:

1 x 10-2 Gy = 1 rad

Rem o sievert (S). Tradicionalmente denominada rem (abreviatura de radicación equivalente por

persona), esta unidad se utiliza para expresar la cantidad de radiación recibida por los

trabajadores en entorno sensible, grupo profesional en el cual se incluyen, modernamente tanto

los empleados de centros de radiología, como el personal de los centrales nucleares. El factor de

eficacia biológica se calcula en sieverts o rems, y considera distintos niveles de perjuicio biológico.

Equivalencia entre sievert y rem:

1 x 10-2 Sv = 1 rem

Curie o becquerel (Bq). Tradicionalmente se ha venido utilizando el Curie (Ci), como unidad que

expresa la cantidad de material radioactivo, sin relación alguna con la radiación emitida. Estas

cantidades se emplean en el campo de la medicina nuclear, una subespecialidad del

departamento de radiología diagnostica. La equivalencia entre Curies y Becquerels es:

3,7 x 1010 Bq = 1 Ci

SALA DE RAYOS X

CARACTERISTICAS DE LA SALA DE RAYOS X EN BASE A LA NORMA N°229 SSA1-2002

Deben tenerse precauciones con pacientes del sexo femenino con sospecha de embarazo. Al respecto, deben colocarse carteles en las salas de espera para alertar a las pacientes y solicitar que informen al médico sobre dicha posibilidad. Estos carteles deben tener la siguiente leyenda: “SI EXISTE LA POSIBILIDAD DE QUE USTED SE ENCUENTRE EMBARAZADA, INFORME AL MEDICO O AL TECNICO RADIOLOGO ANTES DE HACERSE LA RADIOGRAFIA”.

Las áreas de vestidores y sanitarios para los pacientes, anexos a las salas de rayos X de preferencia deben tener un blindaje calculado como zona supervisada, de lo contrario se considera para todos los efectos como parte integrante de la sala de rayos X o zona controlada.

En el interior de las puertas de los sanitarios y vestidores de la zona supervisada que dan ingreso a la sala de rayos X debe existir un cartel con la siguiente leyenda: “NO ABRIR ESTA PUERTA A MENOS QUE LO LLAMEN”.

A, B,…G son puntos usados para el cálculo del blindaje

LAS SALAS DE RAYOS X Y CONSOLA DE CONTROLEn las instalaciones fijas o móviles, la delimitación de la zona controlada debe efectuarse mediante elementos estructurales o de construcción tales como pisos, paredes y techo. La sala de rayos X y el área de ubicación de la consola de control del equipo deben quedar dentro de la zona controlada.

En áreas donde se concentren más de una sala de rayos X, los pasillos colindantes con cada sala de rayos X deben formar parte de la zona supervisada.

Las dimensiones y accesos de una sala de rayos X estarán de acuerdo a la guía mecánica del fabricante del equipo de rayos X y suficientes para manejar con seguridad a pacientes en camilla o en silla de ruedas, siempre y cuando se consideren estos casos en el programa de servicios.

El diseño se debe efectuar de forma que en la medida de lo posible no se dirija el haz directo de radiación hacia la consola de control, puertas de acceso o ventanas. Análogamente se recomienda no dirigirlo hacia el cuarto oscuro, de lo contrario se debe contar con el blindaje adecuado.

Debe existir un control variable de luz ambiental incandescente en las salas de fluoroscopia para evitar perjuicio en la agudeza visual de los operadores y para que estos obtengan una mejor información de los monitores del circuito cerrado de televisión y del intensificador de imagen.

El paciente debe ser observable en todo momento desde la consola de control por contacto visual directo a través de una ventana blindada, o mediante otros sistemas, por ejemplo, con espejos ó por medio de sistemas de circuito cerrado de televisión.

La sala de rayos X debe estar diseñada de tal forma que exista comunicación directa o electrónica, desde la consola de control con el paciente.

Se requiere que en el exterior de las puertas principales de acceso a las salas de rayos X exista un indicador de luz roja que indique que el generador está encendido y por consiguiente puede haber exposición.

Dicho dispositivo debe colocarse en lugar y tamaño visible, junto a un letrero con la leyenda: “CUANDO LA LUZ ESTE ENCENDIDA SOLO PUEDE INGRESAR PERSONAL AUTORIZADO”.

Se requiere que en el exterior de las puertas de las salas de rayos X exista un letrero con el símbolo internacional de radiación ionizante de acuerdo con la NOM-026-STPS-1998 con la leyenda siguiente: “RADIACIONES - ZONA CONTROLADA”.

En el interior de la sala de rayos X, debe colocarse en lugar y tamaño visible para el paciente, un cartel con la siguiente leyenda: “EN ESTA SALA SOLAMENTE PUEDE PERMANECER UN PACIENTE A LA VEZ”.

Para POE y para pacientes la instalación debe contar con dispositivos de protección tales como mamparas, mandiles, collarines, protectores de tiroides, protectores de gónadas y todo aquel implemento que sea necesario de acuerdo con lo establecido en esta norma.

En la sala de rayos X deben estar solamente los equipos y accesorios indispensables para los estudios programados.

CUARTO OSCURO.

Durante el procesado de la película, la imagen latente se transforma en imagen visible. Esto es posible gracias a la transformación (reducción, en el revelador) de las sales de plata expuestas en plata metálica, que es de color negro. Posteriormente se procede al fijado de la imagen manifiesta y al lavado del resto de bromuro de plata que aún contiene la emulsión.

El cuarto oscuro es el lugar donde se realiza la mayor parte de este proceso, es necesario profundizar en las características específicas de este cuarto.

CONSTITUCION DEL CUARTO OSCURO.

Debe reunir una serie de condiciones para que el trabajo realizado en él dé los resultados de calidad, seguridad y rapidez que se desean.

El cuarto oscuro ha de ofrecer las mejores condiciones de seguridad en el trabajo, observando las normas de protección radiológica para todo el personal, sobre todo si está colindante con cualquier equipo de rayos X. Como dentro del cuarto oscuro hay una línea de electricidad y una

circulación de agua para los líquidos, se deberá prestar mucha atención al recorrido de los dos circuitos para no tener ningún riesgo de contacto entre ellos.

Es muy importante que esté protegido contra las radiaciones externas, como luz o rayos X. De modo especial se atenderá este punto si se utiliza el cuarto oscuro para el almacenamiento de cantidades de películas superiores a las necesarias para trabajar durante una semana (hay que tener en cuenta que la dosis que produce velo es muy inferior a la dosis semanal permisible para el profesional técnico). Para ello se debe blindar con láminas de plomo las paredes, el techo y el suelo.

Se recomienda que las paredes estén forradas de baldosas cerámicas.

Con respecto a la ventilación y la calefacción, es suficiente respetar los siguientes consejos:

- La temperatura recomendada es de 20ºC, permitiéndose 2ºC de más o de menos (es obligatorio tener un termómetro en este cuarto).

- Controlar de manera estricta la presencia de polvo.

- Debe existir una buena circulación de aire, capaz de renovar varias veces en una hora el volumen total de aire del cuarto.

- La humedad debe estar alrededor del 50 %.

DISPOSICIÓN GENERAL DEL CUARTO OSCURO.

La entrada al cuarto oscuro debe hacerse mediante un sistema totalmente hermético al paso de luz y radiaciones, como por ejemplo: sistema de acceso antiluz, laberinto con tabiques (de color negro) sistema de dos puertas, de puerta única con avisador luminoso.

Es conveniente disponer al mobiliario pegado a las paredes.

El cuarto oscuro ha de disponer de una zona seca y una zona húmeda. En la zona seca es donde se manipulan los chasis para el vaciado de la película expuesta y el posterior cargado con película virgen. Se tendrá una mesa lo suficientemente grande para poner sobre ella varios chasis del tamaño 35x43, apoyados por separado.

Es conveniente que debajo de la mesa de trabajo esté situado el cajón–depósito de películas vírgenes, construido de forma que mantenga separados los diferentes tamaños. Este cajón será hermético a la luz y a la humedad y dispondrá de algún sistema de seguridad para evitar que se quede abierto en la pared de frente a estos módulos de mobiliario se encontrará idealmente la zona húmeda, con la procesadora automática y los tanlíquidos. Esto nos disminuirá bastante la probabilidad de que se produzcan salpicaduras, que estropeen el mobiliario o impregnen la mesa de trabajo al mezclar los líquidos.

El lugar que debe ocupar la procesadora debe ajustarse a las recomendaciones del fabricante en lo que respecta a toma eléctrica, desagües, suministros de agua, salida del aire de secado, etc.

En el cuarto oscuro, frecuénteme dispone de pasas chasis herméticos a la luz castrados en una de sus paredes, que permiten el tráfico de chasis expuesto y si exponer entre el cuarto oscuro y las salas de exploración.

Iluminación de seguridad.

Todo cuarto oscuro ha de tener, en primer lugar una luz blanca adecuada que posibilite los bajos que se llevan a cabo de almacenaje, limpieza, clasificación, etc. Esta luz se debe controlar por un interruptor fuera del alcance normal, de modo que no sea posible accionar la luz blanca accidentalmente durante los trabajos con películas vírgenes o expuestas.

Comúnmente se utiliza una luz de seguridad de emisión roja o roja anaranjada las películas pancromáticas rápidas o las películas de color deben manipularse y procesarse en total oscuridad.

La iluminación de seguridad dentro del cuarto suele estar compuesta encima de la mesa de la zona seca y otra encima de la zona húmeda o bandeja de entrada de la película en las procesadoras automáticas. Deben de estar entre 1 y 1,5 metros por encima de la zona de trabajo. Las lámparas montarán bombillas de seguridad de 25 vatios esmerilladas.

Para conseguir que una luz tenga las características como para ser considerada de seguridad, se utilizan diferentes filtros (capa de gelatina coloreada, generalmente de rojo, depositada sobre un lado de una placa de vidrio).

Aunque se reúnan todos estos requisitos es conveniente de asegurarse de las posibilidades de conducir velo que tiene nuestro sistema de iluminación de seguridad haciendo la prueba siguiente:

1) Realizar una exposición corta con pantallas intensificadoras.

2) Dentro del cuarto oscuro y con todas las luces de seguridad encendidas se recoge la película y se introduce en un sobre opaco.

3) Se irá sacando la película por tramo sucesivos, manteniendo cada tramo expuestos a la luz de seguridad durante un cierto tiempo (10sg, 20sg, 30sg, 40sg, 60sg) y un tramo que no esté ningún tiempo expuesto.

4) Una vez revelada la película se observara el ennegrecimiento producido por la exposición al alumbrado de seguridad. Si la banda correspondiente a los 40 sg, no presenta signos de velo daremos por idóneo el sistema de alumbrado de seguridad, ya que en una sistemática de trabajo eficiente ése es el tiempo máximo empleado en la manipulación de la película.

No se debe olvidar la seguridad luminosa depende de:

a. La distancia de la luz a la película (ley de la inversa de los cuadros.

b. La potencia de la lámpara empleada.

c. La sensibilidad espectral de la película.

d. El tiempo que la película va a estar expuesta a la luz.

LIMPIEZA

La sensibilidad de las películas radiográficas hace que la limpieza en el cuarto oscuro sea fundamental.

A diario las zonas de trabajo del cuarto han de ser limpiadas, prestando mucha atención en la eliminación del polvo, incluso el metálico, de la suciedad de la mesa, suelo y paredes, así como del cubo de desperdicios.

En los procesos de revelado manual hay que tener mucho cuidado con las salpicaduras, con la limpieza de tanques, del armario y perchas del secado. Se hará la limpieza como mínimo, una vez cada 15 días.

En los procesos automáticos, la calidad radiográfica optima depende en gran medida de la limpieza de la procesadora, la cual se debe realizar, al menos, una vez a la semana. Esta limpieza consiste en desmontar y limpiar con agua caliente o agua diluida con ácido acético, tanto los bastidores de transporte y de cruce, así como los rodillos y los tanques de los líquidos. Conviene además realizar una inspección visual del interior de la procesadora para detectar el posible desgaste de sus componentes, ajustar las correas y engranajes, comprobar la lubricación correcta, etc.

Un lugar para cada cosa y cada cosa en su lugar es aquí mas importante que nunca parara que los chasis estén siempre en buenas condiciones de poder ser utilizados deben cargarse con película virgen inmediatamente y colocarse en los compartimentos de almacenaje en cuanto se ha quitado la película expuesta.

Hay que acostumbrarse a tirar los papeles inútiles y vaciar las papeleras para que se mantenga siempre la limpieza y el orden. Es mucho más fácil mantener el cuarto ordenado, atendiendo regularmente a estos pequeños detalles, que tratar de arreglarlo ocasionalmente, cuando se ha acumulado el desorden de muchos días.

REFERENCIAS, BIB LIOGRAFIAS y LINKS DE ARCHIVOS.

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Drenth, Jan (1999) (en inglés). Principles of protein x-ray crystallography (2ª edición). Springer. pp. 34-35. 

Gruner, E F; Barna, S L; Tate, M W; Rossi, G; Wixted P J Sellin, R L (1998). «A Pixel-Array Detector for Time-Resolved X-

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http://www.bvs.org.do/revistas/amd/1986/08/03/AMD-1986-08-03-110-113 .

LA FISICA DE LOS RAYOS X Juan F. Evertsz Profesor T.C. del Depto. de Física de la Universidad Nacional Pedro

Henríquez Ureña (UNPHU)en Santo Domingo Secretario General de la Sociedad Dominicana de Física, Inc.(SODOFI)

http://edu.jccm.es/ies/torreon/Sanidad/Imagen/ptir/pdf/ut04.pdf