rayos x

CAPTULO 18 RAYOS X 277

CAPTULO 18

RAYOS X

La aplicacin de rayos X tanto en medicina como en la industria e investigacin, es ampliamente difundida a travs de todo el mundo y sin duda constituye el principal agente de riesgo radiolgi-co. Esto se debe al gran nmero de personas expuestas directa o indirectamente por su labor, por su condicin de paciente, o bien como pblico, de alguna instalacin con este tipo de equi-pamiento. Es por eso que en la formacin profesional en Proteccin Radiolgica, resulta de suma importancia poseer un conocimiento adecuado de todos los aspectos vinculados a la generacin y uso de equipos de rayos X.

GENERACION DE RAYOS X

Los rayos X estn constituidos por fotones de energas tales que en su proceso de interaccin con la materia producen efectos ionizantes (fotoelctrico, Compton, formacin de pares electrn-positrn) y abarcan un rango de longitudes de onda en gran parte coincidente con el de los foto-nes gamma de fuentes radiactivas de uso mdico e industrial.

Para poder generar rayos X en forma convencional, es necesario contar con los siguientes ele-mentos:

Tubo o ampolla de rayos X. Fuente de alta tensin. Circuito y/o sistema de control de emisin.

TUBO DE RAYOS X

Este elemento es el corazn del equipo generador de rayos X. Consiste de una ampolla donde se realiz alto vaco, del orden de 10-4 atmsferas, en cuyo interior pueden identificarse dos elec-trodos: uno denominado ctodo (a polarizar negativo), dentro o en proximidades de la cual se emplazan uno o ms filamentos, y otro denominado nodo (a polarizar positivo), que podr ser fijo o giratorio. Al polarizar los electrodos, se establece entre ellos un campo elctrico capaz de acelerar los electrones de una nube formada por emisin termoinica en las proximidades del filamento, cuando por l circula una corriente. En el nodo se ha construido una zona o pista (regin de produccin de rayos X) de un material especialmente seleccionado por sus caracters-ticas fsicas (wolframio o tungsteno, molibdeno o rhodio en diferentes aleaciones) que acta como blanco de impacto de los electrones acelerados electrostticamente.

En la Figura 1 se observa un esquema del tubo y sus elementos constitutivos:

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Figura 1. Tubo de rayos X moderno, de nodo giratorio. El esquema muestra la relacin entre el filamento y el blanco giratorio

En la Figura 2 se muestra:

Un dispositivo del ctodo, en el cual pueden apreciarse las cpulas enfocadoras y dos fila-mentos de tamaos distintos. Estos elementos estn dispuestos de forma que se produzcan haces de electrones que se enfoquen hacia rectngulos estrechos, sobre el blanco. El fila-mento menor produce una corriente de electrones con un rea transversal reducida y, por lo tanto, un foco ms pequeo.

La aplicacin del principio de foco lineal y del ngulo del blanco (nodo) con objeto de obte-ner un foco efectivo pequeo. Al observarlo en direccin del rayo central, el foco real aparece mucho ms chico (foco efectivo).


Figura 2. dispositivo del ctodo y aplicacin del principio de foco lineal y del ngulo del blanco

FUENTE DE ALTA TENSIN

A los fines de poder polarizar los electrodos constitutivos del tubo de rayos X es necesario un sistema que provea valores de diferencia de potencial que variarn entre 20 kV y 150 kV para equipos de radiodiagnstico, pudiendo llegar hasta 400 kV para radioterapia convencional o ra-diografa industrial.

En todos los casos se utilizan transformadores elevadores de tensin, pero segn las necesida-des de cada aplicacin variar, tanto la alimentacin elctrica (que podr ser monofsica o trif-sica o en algunos casos especiales un pack de bateras), como los procesos de rectificacin de la corriente alterna de alta tensin, que segn existan o no y/o sean de mayor o menor compleji-dad, permitirn la obtencin de equipos de muy variada condicin de estabilidad y confiabilidad del valor de potencial seleccionado.

De acuerdo a la alimentacin elctrica, los generadores pueden clasificarse en:

Autorrectificados. Con rectificacin de media onda. Con rectificacin de onda completa (monofsico o trifsico). Polifsicos o multipulsados. De alta frecuencia o potencial constante.


En la Figura 3 y 4 se muestran diferentes tipos de alimentacin:

Figura 3. Circuito tpico de un tubo de rayos X autorrectificado

Kv NOMINAL

Kv

TIEMPO

GENERADOR TRIFASICODE BAJO RIPPLE

Kv

TIEMPO

Kv

TIEMPO

GENERADOR DEALTA FRECUENCIA

Kv

TIEMPO

GENERADOR MONOFASICODE ALTO RIPPLE

MAYOR10%

Figura 4. Formas de alimentacin de alta tensin para diferentes tipos de generadores


CIRCUITOS DE CONTROL DE EMISIN

La intensidad y calidad del haz de rayos X emitidos por un tubo depender fundamentalmente de:

La diferencia de potencial entre nodo y ctodo (kilovoltaje, kV) que fijar la energa mxima de los fotones.

El producto de la corriente de tubo por el tiempo de exposicin (mAs), siendo sta la carga neta y en consecuencia, proporcional al nmero de electrones que efectivamente cho-carn contra el blanco del nodo. De ellos depender el nmero de fotones producidos y la intensidad del haz.

Este tipo de dispositivos de control pueden ser de tecnologas muy diferentes pero en todos los casos permiten al operador seleccionar libremente los dos parmetros fundamentales de la emi-sin, kV y mAs, conforme sea el tipo de estudio y/o placa radiolgica a efectuar, as como la constitucin fsica del paciente.

En la Figura 5 se muestra la influencia del producto de la corriente por el tiempo (mAs) en la emi-sin de rayos X. Cuando los mAs disminuyen o aumentan, el nmero de electrones tiles para producir el haz de rayos X disminuye o aumenta en el mismo sentido, y en consecuencia la in-tensidad del haz.

MILIAMPERAJEBAJO

(mAs) MILIAMPERAJEALTO

(mAs)

Figura 5. Efecto de los cambios de miliamperaje


PRODUCCIN DE RAYOS X. MODELO DE ETAPAS MULTIPLES

RAYOS X POR FRENAMIENTO

A los fines de describir el proceso de emisin de rayos X por frenamiento, supondremos el caso de un generador ideal que provea una diferencia de potencial entre nodo y ctodo constante en el tiempo de 100 kV.

Al polarizarse el filamento que se halla en proximidades del ctodo y establecerse en l una corriente de calentamiento, se forma, debido al alto vaco, una nube de electrones en derre-dor del filamento.

Al cerrarse el circuito en el momento del disparo, se polariza el nodo, establecindose un campo elctrico entre nodo (positivo) y ctodo (negativo), y debido a este campo elctrico todos los electrones de la nube sern acelerados hacia el nodo, adquiriendo una energa ci-ntica mxima 100 keV.

Si bien todos los electrones acelerados adquieren la misma energa dependiendo sta exclu-sivamente del potencial (kV) aplicado, en cada caso procedern a frenarse e interactuar con los tomos del blanco entregando su energa de un modo diferente, siguiendo cada uno su propia trayectoria. Para el conjunto se puede considerar que del 100% de la energa entre-gada por los electrones al interactuar con blanco, el 99% en promedio se transforma en calor al frenarse los electrones y solo el 1% se emite en forma de fotones de rayos X, de energas variables y en espectro continuo entre cero y el valor mximo de energa de aceleracin, tal como se describe en el punto siguiente.

Para estudiar la interaccin de los electrones en el blanco del tubo de rayos X, seguiremos la historia de 3 electrones tipo:

En el menos probable de los casos que llamaremos, el electrn se encuentra brusca e inmedia-tamente con un electrn orbital del blanco producindose una violenta desaceleracin por re-pulsin electrosttica que motivar la inmediata entrega de su energa cintica con poco gasto de energa en frenamiento (aproximadamente 2 keV) transformndose el resto en un fotn de rayos X de 98 keV.

En mayor nmero de casos el proceso de frenado se produce en etapas antes de la colisin final, gastndose en las diferentes desviaciones aproximadamente el 50% de la energa cin-tica y emitindose fotones de 50 keV.

Pero es mucho ms frecuente todava el caso de electrones que insumen en el proceso de frenado casi toda su energa cintica (por ejemplo un 97%), emitiendo fotones de rayos X de tan solo 3 keV.

Cabe aclarar que cada electrn tiene probabilidad de generar un fotn de una energa que podr variar entre cero y el mximo de su energa cintica, conforme sea su trayectoria en el blanco.

Aquellos fotones de muy baja energa, menores a 5 keV, interaccionarn casi en un 95% con el vidrio del tubo por efecto fotoelctrico y por esta razn no pasarn a formar parte del haz til. Este vidrio y el aceite de aislamiento constituyen el primer filtrado del haz, denominado filtracin propia o inherente del tubo, la cual resulta insuficiente para limitar los fotones de muy baja ener-ga y de poco valor diagnstico. Por esa razn se agregan filtros adicionales de aluminio despus de la ventana del tubo cuya funcin es atenuar an ms estos fotones denominados blandos y evitar que la piel del paciente sea el filtro. Este tema se profundizar ms adelante.

RAYOS X CARACTERSTICOS

Durante el proceso de frenamiento algunos electrones alcanzan la energa justa del salto de banda u orbital (normalmente para los niveles K, L, M) de tomos del blanco. Estos electrones orbitales se excitan y pasan al nivel energtico inmediato superior y debido a la inestabilidad de


los mismos, vuelven a su nivel original emitiendo esta diferencia de energa en forma de una fotn de un valor siempre igual y caracterstico del material que constituye el blanco. En el caso del tungsteno o wolframio, se presentan picos de emisin de energas fijas comprendidas entre 60 y 65 keV que refuerzan el espectro continuo de emisin antes desarrollado y se pueden ob-servar en la figura siguiente.

200 KV

150 KV

100 KV

65 KV

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

INTE

NSI

DA

D D

E LO

S R

AYO

S X

LONGITUD DE ONDA (A)

Figura 8

En el caso de los equipos dedicados especialmente a mamografa (Mamgrafos), donde el mate-rial del nodo es el molibdeno o el rhodio, se presentan picos de emisin de fotones X por radia-cin caracterstica con energas comprendidas entre 15 y 20 keV y distribucin como la que se observa en la figura que sigue, siendo til reforzar estas bajas energas para poder visualizar la patologa mamaria temprana.

100

50

05 10 15 20 25 30 35

ESPECTROS DE RAYOS X DE UN MAMOGRAFO(SISTEMA PELICULA-PANTALLA)

Mo ANODO0,03mm Mo

W ANODO0,5mm Al

E(kev)

NU

MER

O R

ELA

TIVO

DE

FOTO

NES

Figura 9. nodo de tubo de rayos X mamogrfico con doble pista de blancos


ANODO

Rh (W) BLANCORh FILTRO

Mo BLANCOMo FILTRO

Figura 10. Emisin caracterstica de una mamgrafo por sistema pelcula-pantalla, con nodo de molibdeno (Mo), comparada con la emisin de frenamiento de un tubo con nodo de tungsteno (W)

RENDIMIENTO DE EXPOSICIN

Tal como ocurre en el uso de fuentes radiactivas selladas, resulta imprescindible a los fines de establecer riesgos relativos, calcular dosis absorbidas y/o determinar medidas de proteccin radiolgica, conocer los valores de tasa de exposicin de un equipo generador de rayos X, para un potencial (kV) dado y una carga (mAs) a una distancia de referencia.

Comparando fuentes con equipos de rayos X, podemos establecer algunas similitudes prcticas, a saber:

Los factores de geometra de irradiacin y correccin por distancia empleados en fuentes radiactivas, conservan el mismo criterio para equipos de rayos X.

La constante especfica de un material radiactivo que depende fundamentalmente de las carac-tersticas energticas de su espectro de emisin, ser reemplazada en el caso de equipos de rayos X, por familias de curvas de rendimiento donde los parmetros energticos estarn dados por el kV aplicado, la filtracin total en mm Al y el tipo de alimentacin.

La medida de la Actividad de una fuente es, en equipos de rayos X, reemplazada, a los fines de determinar la dosis, por la carga neta circulante en el tubo expresada en mAseg.

En resumen, para poder conocer qu dosis produce a una distancia dada un equipo generador de rayos X, el procedimiento a seguir consiste en conocer el valor de potencial aplicado kV, la filtracin total mm Al y con estos parmetros ingresar en la familia de curvas de rendimiento tam-bin denominado output que corresponda al tipo de alimentacin y ripple del equipo.

En el ejemplo de la Figura 11, con rectificacin de onda completa, para un determinado valor de potencial en kilovolts (kV) y un cierto espesor de filtro de aluminio, se obtiene el valor de tasa de exposicin por miliampere (mA) de corriente a una distancia de 75 cm del tubo.


Conocido este valor solo queda multiplicarlo por la cantidad de mAseg y se obtendr la exposi-cin a la distancia de referencia, debindose luego corregir este resultado por la distancia consi-derando que sta influye cuadrticamente.

FILTRACION TOTAL (mm Al)

KER

MA

EN

AIR

E LI

BR

E/C

AR

GA

(mG

y/m

A)

REN

DIM

IEN

TO A

75

CM

0,01

0,1

1

RECTIFICACIONDE ONDA

COMPLETA

1 5 10 1 5 10

100908070

60

50

kVp

Figura 11

Corresponde aclarar que existen hoy da curvas de rendimiento con valores en abscisas expre-sados en mGy/mAseg a una distancia de referencia de 75 cm 1 metro.

0,002

0,005

0,010

0,020

0,050

0,100

0,200

0,500

1,000

1 2 3 4

FILTRACION TOTAL (mm Al)

FASE UNICA

150 kVp

125 kVp

110 kVp

100 kVp

90 kVp

80 kVp

70 kVp

60 kVp

50 kVp

40 kVp

KER

MA

EN

AIR

E LI

BR

E/C

AR

GA

(mG

y/m

A)

REN

DIM

IEN

TO A

1 m

Figura 12. Kerma de aire en aire a 1 metro de la fuente de rayos X en funcin de la filtracin total para diferentes valores del potencial del tubo. Para equipos trifsicos de potencial constante,

multiplicar los valores del equipo monofsico por 1,8. (Derivado de McCullough y Cameron, 1970)


Determinacin de la exposicin. Ejemplo de clculo:

Se desea determinar la exposicin producida por un tubo de rayos X, con alimentacin de alta tensin d rectificacin de onda completa y los siguientes datos:

Diferencia de potencial aplicada 70 kVp Corriente de tubo 200 mA Tiempo de exposicin 0.25 seg. Filtracin propia o inherente 1 mm Al Filtracin adicional o agregada 1 mm Al Distancia foco piel 65 cm

Entrando en la curva de la Figura 12, se obtiene el rendimiento o OUTPUT. Considerando que la filtracin total se obtiene sumando la propia ms la agregada:

Filtracin propia + agregada = 1 mm Al + 1 mm Al = 2 mm Al

Considerando que el valor de kV es de 70, entonces ingresando por abscisas con un valor de 2 mm Al y subiendo hasta la curva de 70 kV, se encuentra el valor del rendimiento a 75 cm de distancia de referencia cuyo valor es:

Rendimiento = 9,4 mR/mAseg a 75 cm

Habiendo ya obtenido el rendimiento el valor de exposicin a 75 cm ser:

Exposicin a 75 cm = Rendimiento * mA * tiempo de exposicin

Exposicin a 75 cm = 9,4 mR /mAseg * 200 mA * 0,25 seg = 470 mR

Para hallar finalmente la exposicin a la distancia foco piel de 65 cm, slo debe corregirse el valor de exposicin a la distancia de referencia por la distancia rn forma cuadrtica, como si-gue:

Exposicin a 65 cm = exposicin a 75 cm * (75 cm / 65 cm) ^ 2 = 625,74 mR

SEGURIDAD RADIOLGICA DE LAS INSTALACIONES Y EQUIPOS

Los equipos de radiodiagnstico mdico deben cumplir en el campo de la seguridad radiolgica con las normas y reglamentaciones especficas. No obstante es conveniente resumir las principa-les recomendaciones internacionalmente aceptadas referidas a aspectos de seguridad radiolgi-ca de las instalaciones de radiodiagnstico.

La sala de rayos X y el rea para la consola de control deben:

Poseer barreras fsicas con blindaje suficiente como para garantizar que se mantengan nive-les de dosis tan bajos como sea razonablemente posible, sin superar los lmites o restriccio-nes dosis para exposicin ocupacional y exposicin del pblico.

Disponer de sealizacin reglamentaria y de restricciones para el acceso.


Ser de acceso exclusivo para el paciente y para el personal del equipo mdico necesario para la realizacin de los estudios y procedimientos radiolgicos. Excepcionalmente se per-mite la participacin de acompaantes.

En particular, la sala de rayos X deber contar con blindaje de espesores adecuados en las pa-redes, piso, techo y puertas, compatibles con los lmites de dosis vigentes y los factores de ocu-pacin de los locales vecinos.

En el local de la consola de control deben existir barreras estructurales de dimensiones y blindaje que proporcionen atenuacin suficiente para garantizar la proteccin del operador. Dentro del rea y en la posicin de disparo, el operador deber poder comunicarse eficazmente con el pa-ciente y observarlo mediante un sistema electrnico (televisin) o un visor (ventanilla) apropiado que tenga, por lo menos, la misma atenuacin calculada para la estructura. En caso de utilizarse un sistema de observacin electrnico se deber prever la existencia de un sistema de reserva o sistema alternativo para casos de falla electrnica.

En caso de que la consola de control est dentro de la sala de rayos X, se puede utilizar un biom-bo (mampara) fijado permanentemente al piso con una altura mnima de 210 cm.

La consola de control deber estar ubicada de manera que durante las exposiciones ninguna persona pueda entrar a la sala sin ser visto por el operador.

La sala de rayos X debe tener sealizacin visible en la parte exterior de las puertas de acceso, incorporando el smbolo de radiacin ionizante y leyendas que indiquen rayos X y la prohibicin de que ingresen personas no autorizadas.

Una sealizacin sobre la parte externa de la puerta de acceso (luz roja) deber ser accionada durante los estudios y procedimientos radiolgicos indicando que el generador est encendido y que hay exposicin. Alternativamente puede adoptarse un sistema de accionamiento automtico de sealizacin luminosa conectado directamente al mecanismo de disparo de rayos X, para fluoroscopa y tomografa computada.

Conforme lo establecen las Normas bsicas de seguridad radiosanitaria, la autoridad de Salud P-blica inspeccionar peridicamente las instalaciones de rayos X, previamente habilitadas a fin de verificar:

Las condiciones de seguridad de las instalaciones por medio de la evaluacin de los niveles de exposicin en los lugares que puedan ser ocupados por el personal o el pblico; estos ni-veles debern ser tales que aseguren el cumplimiento de los lmites de dosis establecidos.

La seguridad de los mtodos de trabajo. El empleo de los medios de proteccin adecuados.

EXPOSICIN OCUPACIONAL

Las instalaciones que utilicen equipos de radiodiagnstico debern contar con un programa de proteccin radiolgica que, basndose en los criterios de justificacin de la prctica, optimizacin de la proteccin y limitacin de dosis tenga en cuenta, al menos, los siguientes aspectos:

Clasificacin del rea de trabajo

Todas las salas de rayos X, donde se realizan los estudios y procedimientos, debern ser consi-deradas como zona controlada. Se puede considerar como zona supervisada aquella que se ubica detrs de la consola de control, siempre y cuando sta se encuentre fuera de la sala de rayos X.


Dosimetra personal

Los trabajadores de la zona controlada y todo personal que participe en los estudios y procedi-mientos radiolgicos debe tener un control dosimtrico personal obligatorio.

El dosmetro personal deber ser utilizado por el trabajador durante el desempeo de sus tareas en la instalacin, sin poder retirarlo de la misma.

La Resolucin N 2680/68 contiene la reglamentacin referida especficamente a la dosimetra per-sonal.

Dispositivos de proteccin radiolgica

La sala de rayos X debe contar con elementos de proteccin radiolgica necesarios para los estudios previstos en la misma.

En los servicios con unidades de fluoroscopa se deber contar con un mandil plomado, un par de guantes plomados y un protector de tiroides por cada sala, como mnimo. En los casos de unidades de hemodinamia y procedimientos intervencionistas, se deber contar con una vesti-menta plomada, anteojos plomados, protector de tiroides por cada persona que participe en el procedimiento o con cortina plomada transparente (pantalla de proteccin suspendida) como sustitucin a los dos ltimos dispositivos. Los espesores mnimos de los dispositivos de protec-cin personal son:

0,25 mm equivalentes en plomo para radiacin dispersa. 0,50 mm equivalentes en plomo para haz primario o radiacin dispersa en procedimientos espe-

ciales.

Calibracin de instrumentos

El correcto funcionamiento de los equipos para medicin de dosis y tasa de dosis deber ser verificado peridicamente. Los instrumentos de medicin debern calibrarse regularmente en un laboratorio de calibracin dosimtrica.

EXMENES ESPECFICOS: Aspectos de radioproteccin

En esta seccin se tratan aspectos de proteccin radiolgica referidos a estudios radioscpicos, peditricos, mamogrficos, dentales, a exmenes con equipos mviles y a exmenes durante el embarazo.

Los aspectos tcnicos a cumplir por los equipos correspondientes pueden ser consultados en la normativa general.

Radioscopa

La radioscopa deber utilizarse fundamentalmente para estudiar los fenmenos dinmicos ms que para evaluar los detalles anatmicos; por lo tanto, deber Ilevarse a cabo slo si la informa-cin requerida no se puede obtener tan solo por medio de una radiografa. El promedio de dosis absorbida en aire (en la zona de entrada en la piel del paciente) no deber exceder 50 mGy/min y deber ser, en general, mucho menor que dicho valor.

La radioscopa directa implica para el paciente dosis mucho ms altas que las derivadas de la radioscopa con intensificacin de imagen, y produce imgenes de menor calidad. El uso de la radioscopa directa deber, por ende, desalentarse; no obstante, si no se puede evitar su uso, el logro de una adaptacin completa a la oscuridad y el uso de las pantallas fluorescentes ms sensibles producir resultados aceptables con promedios de dosis absorbidas en aire (en la zona


de entrada en la superficie del paciente) en el rango de 10 a 50 mGy/min. Con un intensificador de imagen que funcione adecuadamente, estos promedios de dosis absorbidas pueden reducirse hasta aproximadamente la tercera parte de las derivadas de la radioscopa directa.

La radioscopa directa para exmenes de trax deber ser reemplazada por la radiografa toda vez que sea posible, puesto que la dosis en el paciente debida a la radiografa puede llegar a ser tanto como 100 veces menor que la derivada de la radioscopa directa, a la vez que permite ob-tener un registro permanente del estudio.

La fotorradioscopa (abreugrafa) ha sido ampliamente utilizada para exmenes con rayos X de trax en estudios realizados a la poblacin para la deteccin de tuberculosis, pero la dosis en el paciente puede ser hasta 10 veces ms alta que la debida a una radiografa convencional. Los equipos de abreugrafa deben desactivarse y sustituirse por otro tipo de equipamiento.

Exmenes con equipos mviles de rayos X

La dificultad principal para realizar radiografas con un equipo mvil de rayos X es la incertidum-bre en cuanto a las posiciones relativas del tubo y la pelcula radiogrfica, particularmente cuan-do se emplea una rejilla antidifusora. Esto puede conducir a la necesidad de repetir radiografas, con la irradiacin adicional resultante del paciente. No deber utilizarse la as denominada ra-dioscopa manual o radioscopa de cabecera. La radioscopa no deber llevarse a cabo con un equipo mvil, a menos que se emplee un intensificador de imagen. An as, la radioscopa puede ocasionar dosis excesivamente altas al paciente.

Solamente se permitir la realizacin de estudios radiolgicos con equipos mviles o porttiles en camas de la instalacin mdica o domicilio cuando sea difcil o inaceptable desde el punto de vista mdico, transferir al paciente a una instalacin con equipo fijo.

Radiologa peditrica

Es posible hacer un ahorro importante en la dosis recibida por el paciente peditrico si se dispo-ne de un tcnico radilogo capacitado especialmente en mtodos peditricos. En cualquier insti-tucin que realice un nmero importante de exmenes radiolgicos peditricos, deber haber por lo menos un tcnico radilogo asignado a la radiografa en nios.

Mamografa

La dosis absorbida en el tejido mamario durante la mamografa deber ser tan baja como, sea razonablemente posible, sin sacrificar la informacin de diagnstico necesaria. Actualmente, las tcnicas preferidas para realizar mamografas utilizan blanco y filtro de molibdeno -con pantalla intensificadora de tierras raras y la pelcula radiogrfica pertinente- o blanco de tungsteno y filtro de aluminio con una placa xerogrfica. La mamografa deber Ilevarse a cabo con un equipo de rayos X diseado especialmente. Bajo ninguna circunstancia la filtracin total permanente deber ser menor que 0,03 mm de molibdeno para mamografa de pelcula-pantalla o 0,5 mm de alumi-nio para xeromamografa.

Exmenes dentales

La mayora de las recomendaciones concernientes a otros exmenes de diagnstico radiolgico son aplicables a la radiografa dental y debern ser aplicadas a ella. En particular, el uso de pel-culas radiogrficas de alta velocidad y filtracin apropiada garantizar que se mantenga a un nivel mnimo la dosis absorbida en la piel en el punto de entrada del haz.

Exmenes con rayos X durante el embarazo

Debido al riesgo de irradiacin durante el perodo embrionario, la posibilidad de embarazo es uno de los factores que deben ser considerados cuando se decide realizar un examen radiolgico que incluya el bajo abdomen en una mujer en condiciones de gestar. Durante los primeros 10 das siguientes al comienzo de un perodo menstrual, no existe ningn riesgo de irradiacin fetal,


ya que no existe concepcin. La irradiacin in tero durante el resto del primer mes siguiente al de la menstruacin (es decir, durante aproximadamente las primeras dos semanas luego de la concepcin) genera un riesgo al futuro, nio probablemente pequeo. Sin embargo, en los ex-menes con rayos X se deber prestar atencin a los factores que permitan reducir al mnimo la dosis en el embrin que pudiera estar presente, se sepa o no que la mujer est embarazada.

La irradiacin de la paciente embarazada, en un momento en que el embarazo no ha sido an advertido, produce a menudo ansiedad acerca de los posibles efectos de dicha irradiacin en el feto, an cuando las dosis absorbidas sean, por lo general, pequeas. Tal preocupacin puede incluso llevar a inducir la interrupcin del embarazo; no obstante, sobre la base del incremento de riesgo relativo, la irradiacin fetal derivada de un procedimiento de diagnstico raramente justifica la terminacin de un embarazo. Cuando surge tal preocupacin, un experto calificado deber estimar la dosis absorbida y el riesgo asociado para el feto. Con el informe de dicho experto, formulado en forma responsable, la paciente deber estar entonces en posicin de tomar una decisin en cuanto a la continuidad del embarazo.

Exmenes con rayos X en mujeres con capacidad para gestar

Es prudente suponer que cualquier mujer que se presente para una radiografa en un momen-to en que tenga un retraso de su perodo menstrual o una falta evidente del mismo est emba-razada, a menos que exista informacin indicando lo contrario. Para reducir al mnimo la fre-cuencia de irradiacin involuntaria del feto, se recomienda que se coloquen anuncios de pre-vencin en lugares adecuados dentro de las secciones de diagnstico con rayos X y en otras reas donde se usen equipos para el diagnstico con rayos X excepto en radiologa odontol-gica. Por ejemplo:

SI EXISTE LA POSIBILIDAD DE QUE USTED EST EMBARAZADA, NOTIFIQUE AL MDICO O AL RADILOGO ANTES DE SU EXAMEN CON RAYOS X

Radiografa obsttrica

En muchos casos en particular, durante la evaluacin de la maduracin fetal y localizacin pla-centaria- son preferibles los exmenes ultrasnicos a los que emplean rayos X. En efecto, los exmenes ultrasnicos no utilizan radiacin ionizante y son confiables. Cuando se dispone del equipamiento, el uso de ultrasonido reduce en gran parte la necesidad del examen con rayos X del tero grvido.

Si bien la pelvimetra radiogrfica resulta algunas veces de gran valor, deber intentarse slo en la rara ocasin en que realmente sea as, y no deber Ilevarse a cabo en forma rutinaria. En particular, la proyeccin superoinferior de la cavidad plvica, no deber utilizarse debido a las dosis recibidas por el feto injustificablemente altas.

Otros exmenes con rayos X durante el embarazo

Cuando las mujeres embarazadas deben someterse a otros exmenes radiolgicos en donde el haz de rayos X irradie al feto en forma directa, se debe poner especial cuidado en verificar que el examen sea realmente necesario en ese momento y no pueda posponerse hasta despus del parto. Algunas veces, el riesgo derivado de la irradiacin al feto es menor que el resultante de no realizar un diagnstico apropiado; por ende, el examen radiolgico deber efectuarse cuando las indicaciones mdicas lo prescriban. En tales casos, deber tenerse mayor cuidado que el usual en reducir al mnimo, el tiempo de irradiacin y el nmero de radiografas, reduciendo tambin al mnimo la dosis absorbida por el feto en cada irradiacin. No obstante, no debern efectuarse alteraciones de la tcnica radiogrfica que ocasionen una reduccin en el valor del diagnstico.

Las radiografas de zonas del cuerpo de la futura madre alejadas del feto -tales corno el trax, crneo o extremidades-, pueden realizarse en forma segura en cualquier momento durante el embarazo, siempre que se limite adecuadamente el campo de rayos X.


EXPOSICIN MDICA

Cmo evitar dosis innecesarias

La proteccin radiolgica en la medicina ha sido materia de inters desde el comienzo del siglo XX. El grado de seguridad ahora es alto, y un examen radiolgico -recomendado sobre la base del informe clnico de un mdico calificado- generalmente brinda al paciente un beneficio que tiene un valor mayor que el riesgo inevitable de la irradiacin. No obstante, no debern existir excusas para llevar a cabo exmenes con dosis innecesariamente altas. El principio de que to-das las dosis se mantengan tan bajas como, sea razonablemente posible, teniendo en cuenta los factores econmicos y sociales deber ser aplicado siempre. Deber tenerse especial cuida-do, en la aplicacin de este principio, a fin de que no exista prdida de la informacin clnica ne-cesaria

Una atencin cuidadosa en la realizacin de los exmenes radiolgicos resultar, en muchos casos, en una reduccin considerable de la dosis debida a radiacin x, sin perjuicio de su valor para el diagnstico. Es particularmente importante:

Reducir las dosis absorbidas recibidas por los tejidos en la regin del cuerpo examinado al mnimo compatible con la obtencin de la informacin necesaria para el paciente.

Limitar, en la medida de lo posible, la irradiacin a otras partes del cuerpo. Evitar la repeticin de irradiaciones innecesarias.

La cantidad de radiacin incidente en un paciente que se necesita para generar una imagen til para el diagnstico depende de muchos factores tcnicos y fsicos. Los factores conducentes a la reduccin de las dosis incluyen la eliminacin de la radiacin que no contribuye a la formacin de la imagen til para el diagnstico y la eleccin correcta de un receptor de imagen que responda a los requerimientos de diagnstico para cada caso especfico. No obstante, existe un lmite debajo del cual la radiacin incidente sobre el receptor de imagen no contiene informacin suficiente para tener valor diagnstico.

Tcnicas generales

Tamao del campo de radiacin

Entre los medios tcnicos ms importantes para limitar la irradiacin innecesaria del paciente se encuentra el empleo de un campo de radiacin tan pequeo como sea practicable y, a la vez, posicionar dicho campo correctamente sobre el paciente. La reduccin del campo al tamao mnimo practicable resulta siempre beneficiosa para el paciente. En efecto, esta disminucin reduce el total de la energa entregada al paciente y, por lo tanto, la masa de piel y de tejidos internos irradiada. Tambin reduce la cantidad de radiacin dispersa que alcanza al receptor de imagen, mejorando as la calidad de la imagen.

En muchas proyecciones radiogrficas, las gnadas (en especial, los testculos) pueden ser mantenidas fuera del campo de radiacin; esto puede lograrse centrando y ajustando cuidado-samente dicho haz, de manera de irradiar slo el rea de inters. Cuando los testculos estn ubicados slo a unos pocos centmetros fuera del borde del haz, la dosis absorbida en los mis-mos pueden ser un dcimo o menos que cuando quedan dentro del haz.

Existen dispositivos que reducen automticamente el haz de rayos X al tamao del chasis de la placa radiogrfica usada. Cuando este tipo de dispositivo automtico se utiliza para examinar reas ms pequeas que la pelcula radiogrfica ms pequea disponible, la limitacin del haz deber ajustarse de modo que slo sea irradiada el rea de inters.


En particular, las zonas del cuerpo examinadas en los bebs son frecuentemente ms pequeas que las pelculas radiogrficas disponibles. La limitacin del haz debera emplearse para ajustar su tamao al rea de inters, y no al tamao de pelcula radiogrfica o al cuerpo del beb en su totalidad.

Proteccin de determinados rganos

Las gnadas debern ser protegidas cuando deban necesariamente ser expuestas directamente al haz o dentro de los 5 cm de ste, a menos que tal proteccin excluya o degrade informacin importante para el diagnstico. El uso de blindajes para las gnadas puede reducir la dosis ab-sorbida en los testculos hasta en un 95%, mientras que la reduccin de la dosis absorbida en los ovarios -en aquellos casos donde el blindaje es clnicamente aceptable- puede ser aproximada-mente el 50%.

Los ojos debern estar protegidos cuando se realizan exmenes radiolgicos que impliquen altas dosis absorbidas en los mismos -tales corno la tomografa del peasco-, siempre que dicha pro-teccin no excluya o degrade informacin importante para el diagnstico. Esto resulta de especial importancia si se requieren mltiples exmenes. La dosis absorbida en los ojos puede reducirse de un 50 al 75% mediante el blindaje de los mismos. El uso de la proyeccin postero-anterior antes que la proyeccin antero-posterior puede reducir la dosis absorbida en los ojos en un 95%.

En los rganos ms radiosensibles, tales como gnadas, cristalino y tiroides, debern colocarse blindajes adecuados de por lo menos 0,5 mm equivalente en plomo, cuando necesariamente estuvieran en el haz primario de radiacin o a una distancia de hasta 5 cm de ste, excepto cuando excluya o afecte informaciones diagnsticas importantes.

Para los equipos dentales de rayos X cuyo dispositivo de limitacin del haz funcione adecuada-mente, el uso de delantales de proteccin que cubran las gnadas es de un valor relativamente pequeo, particularmente si el haz est dirigido fuera de las gnadas.

Distancia desde el punto focal a la piel o al receptor de imagen

En un medio no absorbente, la intensidad de la radiacin producida por una fuente puntual vara inversamente con el cuadrado de la distancia a la fuente. Por lo tanto, cuando la distancia del punto focal a la piel (o la distancia correspondiente del punto focal al receptor de imagen) dismi-nuye, y el tamao del haz y la intensidad de la radiacin en el plano del receptor de imagen se mantienen constantes, la intensidad de la radiacin sobre la superficie de la piel del paciente por donde el haz entra en el cuerpo se eleva fuertemente.

En la radiografa y la radioscopa con equipos mviles, la distancia del punto focal a la piel no debera ser menor de 30 cm; en la radiografa y radioscopa con equipos fijos, la distancia del punto focal a la piel no deber ser menor de 45 cm. Para distancias desde el punto focal al re-ceptor de imgenes menores de 100 cm, la calidad de la informacin diagnstica es menor cuando, las distancias del punto focal al receptor de imagen son ms cortas. Por lo tanto, distan-cias grandes del punto focal al receptor de imagen tienen ventajas clnicas. La fotorradioscopa y la radiografa del trax deberan realizarse con una distancia desde el punto focal al receptor de imagen de por lo menos 120 cm.

Filtracin total del haz de rayos X

Un filtro ubicado en el haz de rayos, atena preferencialmente a los componentes indeseables de dicho haz; de otro, modo, estos componentes -que son los de menor energa- seran absorbidos en su mayor parte por el paciente y agregaran muy poco a la informacin diagnstica sobre el receptor de imagen. El uso de un filtro de espesor adecuado da lugar a un haz de radiacin ms penetrante y, por lo tanto, implica una dosis absorbida menor en la regin de la piel del paciente por donde ingresa el haz de rayos X. La filtracin total del haz para el diagnstico radiolgico convencional deber ser equivalente a no menos de 2,5 mm de aluminio, de los cuales 1,5 mm debern ser permanentes.


Para equipos dentales convencionales con valores de tensin que no excedan los 70 kV, la filtra-cin permanente total en el haz de rayos X deber ser equivalente a no menos de 1,5 mm de alu-minio. Para tensiones mayores, la filtracin total deber, ser equivalente a no menos de 2,5 mm de aluminio, de la cual 1,5 mm deber ser permanente.

La calidad de la radiacin de un haz de rayos X se expresa por medio de diferentes parmetros, uno de los cuales es el semiespesor en milmetros de aluminio. Existen tablas de la calidad de la radiacin en funcin de la filtracin total y de la tensin del tubo para los equipos empleados en diagnstico. Si se desconoce la cantidad de filtracin total en el haz, deber medirse el valor del semiespesor del haz de rayos X. Se puede determinar, entonces, la filtracin total para una ten-sin en particular.

Materiales de fibra de carbono

El uso de materiales de fibra de carbono en la camilla donde es apoyado el paciente, en las reji-llas antidifusoras y en el chasis radiogrfico -en lugar de materiales convencionales- permite la transmisin de una proporcin mayor del haz de rayos X. Por ende, a una tensin en el tubo de 80 kV el uso de materiales de fibra de carbono permite reducir la dosis absorbida por la piel del paciente. A partir del uso combinado de materiales de fibra de carbono en la camilla que sirve de apoyo al paciente, en las rejillas antidifusoras y en los chasis radiogrficos, la reduccin total de la dosis absorbida por la piel del paciente -en la regin que enfrenta el tubo- se encuentra en un rango de aproximadamente 30% a ms del 50%. Si no se cambia la tensin del tubo, las reduc-ciones de los porcentajes en la dosis absorbida en tejidos ms profundos del cuerpo ser similar.

Control de la irradiacin y registro del tiempo de irradiacin

Los interruptores que operan todo equipo debern construirse de modo tal que la irradiacin pueda ser finalizada manualmente en cualquier momento, y no ser posible repetir irradiaciones sin la liberacin del interruptor de control, excepto en el caso de tcnicas especiales donde se requieran irradiaciones mltiples.

Al realizar una radioscopa, el operador debe conocer el tiempo de irradiacin. A tal efecto, el equipo deber estar equipado con un cronmetro de integracin, que termine la irradiacin cuan-do transcurre el tiempo preestablecido. El equipo deber contar tambin con una alarma que, antes de la finalizacin de la irradiacin, d una seal sonora de aviso durante un perodo de tiempo adecuado. El cronmetro tambin deber estar preparado para su puesta a cero si fuese necesario; adems, no deber ser posible eliminarlo. Los interruptores que accionen equipos radioscpicos debern ser del tipo de resorte a presin -tanto si se los opera con la mano o con el pie- y debern estar protegidos para que no puedan ser accionados en forma accidental.

El registro del tiempo de irradiacin en radioscopa es til para recordar a los operadores que deben mantener el tiempo de radioscopa al mnimo.

Pantallas intensificadoras y pelculas radiogrficas

Las pantallas intensificadoras fabricadas con materiales fluorescentes altamente eficientes -tales como tierras raras, bario y tantalio- requieren una irradiacin menor que las pantallas convencio-nales para producir radiografas con una calidad de imagen similar. La decisin respecto a qu combinacin de pantalla-pelcula se debe utilizar implica por lo general lograr un compromiso entre la reduccin de la dosis y el aumento de la informacin para el diagnstico, teniendo en cuenta tambin el costo. Este balance ser diferente en diversos exmenes con rayos X y para distintas instituciones.

Las pelculas radiogrficas sin pantalla no debern ser usadas en diagnstico radiolgico debido a que necesitan dosis relativamente altas y no estn preparadas para producir imgenes de alto contraste.


Procesamiento de la pelcula radiogrfica

Es preciso contar con tcnicas correctas de procesamiento de pelculas para obtener radiograf-as de ptimo valor para el diagnstico con una dosis de radiacin mnima al paciente. El proce-samiento incorrecto puede ser causa de rechazo de radiografas y, por ende, dar lugar a repeti-ciones de la irradiacin que podran ser evitadas. Por otra parte, las tcnicas inadecuadas de procesamiento pueden fcilmente duplicar la dosis requerida para producir una radiografa satis-factoria.

En el procesamiento manual, deben seleccionarse el revelador y fijador correctos para el tipo de pelcula radiogrfica a ser utilizada. Las temperaturas de procesamiento correctas, el tiempo de revelado y la reposicin de los reactivos qumicos son elementos esenciales para el revelado de buena calidad de una pelcula radiogrfica.

En el procesamiento automtico, es particularmente importante el control de calidad, el cual de-ber realizarse diariamente a travs del uso de tiras de pelcula expuestas en un densitmetro poco antes de su procesamiento. Deber evaluarse la densidad y contraste de las tiras de pelcu-la en forma cuantitativa; si la densidad o el contraste estn fuera de los lmites establecidos, de-ber realizarse una accin correctora antes del procesamiento de las radiografas.

En general, es conveniente que los tcnicos radilogos observen todas sus radiografas inmedia-tamente despus de su procesamiento, de modo de poder detectar y corregir cualquier error de tcnica, equipo o procesamiento.

Reduccin del nmero de irradiaciones repetidas

La decisin de repetir una irradiacin deber basarse en la posibilidad de que la nueva radiogra-fa aporte informacin adicional que no se encontraba disponible en la radiografa anterior, y no por razones puramente estticas. Segn varias encuestas publicadas, se repite innecesariamen-te del 3 al 15% de las radiografas. Las causas principales de las repeticiones, identificadas en la mayora de estos estudios, fueron los errores cometidos en el posicionado del paciente o que las radiografas eran demasiado oscuras o demasiado claras.

Toda repeticin de exposiciones debera ser anotada en el registro del estudio del paciente y supervisada por el Responsable del Servicio. Se recomienda firmemente el uso de una lista de referencia de los factores tcnicos (es decir, kVp y mA a utilizar, segn el tamao del paciente) como una ayuda para la irradiacin adecuada. El control automtico de la irradiacin es una al-ternativa valiosa, siempre que los detectores de radiacin sean elegidos y mantenidos en forma apropiada, y que el paciente est ubicado correctamente durante cada examen radiogrfico.

Garanta de calidad

El objetivo de los programas de garanta de calidad para diagnstico radiolgico consistente en implementar procedimientos para el monitoreo, peridico o continuo, del comportamiento de las instalaciones radiolgicas, a fin de obtener una informacin ptima para el diagnstico, a un co-sto mnimo y con dosis mnimas a los pacientes. Todas las instalaciones radiolgicas debern establecer programas de garanta de calidad cuya estructura y alcance estn determinados por las necesidades y complejidades de cada instalacin.

Las pruebas de aceptacin de equipos nuevos o usados de rayos X recientemente instalados aseguran que los mismos satisfacen las especificaciones de rendimiento de los fabricantes, y cumplen con las especificaciones de compra del usuario y con los estndares fijados por las autoridades de Salud Pblica.


Niveles de dosis referencia un nivel mas alto

El Organismo Internacional de Energa Atmica, en sus normas bsicas de seguridad para la proteccin contra la radiacin ionizante y para la seguridad de las fuentes de radiacin, Colec-cin de Seguridad N 115 (1997) ha establecido niveles orientativos de dosis, tasa de dosis y actividad aplicables a la exposicin mdica.

En particular, para el radiodiagnstico mdico ha recomendado niveles orientativos de las dosis de entrada en la superficie del cuerpo en diferentes procedimientos de diagnstico radiolgico, los cuales se presentan en las Tablas 1, 2, 3 y 4.

Tabla 1. Niveles orientativos de dosis aplicables en radiografa diagnstica a un paciente adulto medio

Examen Dosis de entrada en la superficie por radiografa a [mGy]

Columna vertebral lumbar AP LAT ASL

10 30 40

Abdomen, urografa y colecistografa intravenosas AP 10 Pelvis AP 10 Articulacin de la cadera AP 10 Trax PA

LAT 0,4 1,5

Columna vertebral torcica AP LAT

7 20

Dental Periapical AP

7 5

Crneo PA LAT

5 3

a En aire, con retrodispersin. Estos valores son aplicables a una combinacin placa-pantalla convencional con una sensibilidad relativa de 200. Para las combinaciones placa-pantalla de alta sensibilidad (400-600), los valores deberan dividirse por un factor de 2 a 3.

Tabla 2. Niveles orientativos de dosis aplicables en tomografa computarizada a un paciente adulto medio

Examen Dosis promedio en cortes mltiples a [mGy]

Cabeza Columna vertebral lumbar Abdomen

50 35 25

a Derivada de mediciones efectuadas en el eje de rotacin en maniques equivalentes de agua, de 15 cm de longitud y 16 cm de dimetro (cabeza); y 30 cm de dimetro (columna vertebral lumbar y abdomen).

Tabla 3. Niveles orientativos de dosis aplicables en mamografa a una paciente adulta media

Dosis promedio a la mama por proyeccin craneocaudal a

1 mGy (sin rejilla) 3 mGy (con rejilla)

a Determinada en una mama comprimida de 4,5 cm compuesta por 50% de tejido glandular y 50% de tejido adiposo, para sistemas placa-pantalla y aparatos dedicados exclusivamente a mamografa, con blanco y filtro de molibdeno.


Tabla 4. Niveles orientativos de dosis aplicables en fluoroscopa a un paciente adulto medio

Modo de funcionamiento Tasa de dosis de entrada en superficie a [mGy/min]

Normal Alto nivel b

25 100

a En aire, con retrodispersin. b Para los fluroscopios provistos de un modo de funcionamiento optativo de alto nivel, tales como los que se suelen utilizar en radiologa de intervencin.

CAPTULO 18 - RAYOS X GENERACION DE RAYOS XTubo de rayos XFuente de alta tensinCircuitos de control de emisin

PRODUCCIN DE RAYOS X. MODELO DE ETAPAS MLTIPLESRayos X por frenamientoRayos X caractersticos

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