Introducción a la física de los rayos X, Diapositivas de Radiología

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INTRODUCCIÓN A LA

FÍSICA DE LOS RAYOS X

DR. CARLOS CALDERÓN MBRX

DRA. LAURA IDALIA RODRÍGUEZ MONTOYA R2RX

HOSPITAL DE ALTA ESPECIALIDAD ISSSTE REGIONAL MONTERREY

SERVICIO DE RADIOLOGÍA E IMAGEN

PA P E L D E L RA D I Ó LO G O E N E L

D I A G N Ó S T I C O M É D I C O

 (^) Determinar mediante los procedimientos de imagen la normalidad y anormalidad.  (^) Caracterizar las anormalidades.  (^) Determinar el grado o extensión de la enfermedad.  (^) Establecer un diagnóstico diferencial y un diagnóstico probable.  (^) Recomendar estudios adicionales y de seguimiento.  (^) Realizar procedimientos diagnósticos y terapéuticos guiados por imagen (Radiología Intervencionista).

MÉTODOS DE IMAGEN A BASE DE RADIACIÓN IONIZANTE RX SIMPLE Ventajas :

• (^) Rapidez
• (^) Bajo Costo
• (^) Disponibilidad Desventajas:
• (^) Uso de radiación
• (^) Limitada información de tejidos blandos FLUOROSCOPIA Ventajas : - (^) Visualización en tiempo real. - (^) Relativamente barato - (^) Se puede utilizar medio de contraste - (^) Empleado en procedimientos de intervencionismo. Desventajas: - (^) Mayor dosis de radiación continua - Operador dependiente. TOMOGRAFÍA Ventajas: - (^) Reconstrucción multicorte - (^) Rapidez. - (^) Uso de medios de contraste - (^) Estadificación de cáncer - (^) Planeación quirúrgica. - (^) Intervemcionismo - (^) MIP – Proyección de máxima intensidad Desventajas: - (^) Mayor dosis de radiación. - (^) Nefrotoxicidad de contraste

¿QUÉ ES LA RADIACIÓN? El fenómeno de la radiación es la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.

• (^) Radiación electromagnética: Formada por fotones con energía

suficiente como para ionizar la materia.

• (^) Radiación corpuscular: incluye a las partículas alfa (núcleos de

Helio), beta (electrones y positrones de alta energía), protones,

neutrones y otras partículas que sólo se producen por los rayos

cósmicos.

FOTONES O PARTÍCULAS

• (^) Radiación directamente ionizante: Radiaciones corpusculares formadas por partículas cargadas, suelen poseer una transferencia lineal de energía alta.
• (^) Radiación indirectamente ionizante: está formada por las partículas no cargadas como los fotones o los neutrones,, suelen poseer una baja transferencia lineal de energía. TIPO DE IONIZACIÓN
• (^) Naturales: Más del 80% de la exposición a radiaciones ionizantes proviene de las fuentes naturales.
• (^) Artificiales: Los rayos X naturales y los rayos X artificiales son ambos rayos X (fotones u ondas electromagnéticas que proceden de la desexcitación de electrones atómicos). FUENTES DE RADIACIÓN IONIZANTE

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Forma de definición de como viaja la energía en el espacio y de distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas.

ESPECTRO

• (^) Longitud de onda: período espacial de la misma, es decir, la distancia que hay de pulso a pulso.
• (^) Frecuencia de onda: es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.

RAYOS X Radiación electromagnética invisible, de tipo ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones). La energía de los rayos X en general se encuentra entre la radiación ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Wilhelm Conrad Röntgen (1845-

Descubridor de los Rayos X - 1895 LONGITUD DE ONDA: FRECUENCIA DE ONDA:

PROPIEDADES

DE LOS

RAYOS X

1. PENETRACIÓN

2. ATENUACIÓN

3. EFECTO

FOTOGRÁFICO

4. EFECTO

LUMINISCENTE

5. EFECTO BIOLÓGICO

6. EFECTO IONIZANTE

DENSIDADES BÁSICAS DENSIDAD EFECTO EN LA IMAGEN Aire Negro Grasa Gris Agua Gris pálido Calcio Prácticamente blanco Metal Blanco absoluto

EFECTO FOTOELÉCTRICO

Los electrones pueden absorber energía de los fotones cuando

son irradiados, pero siguiendo el principio de TODO O NADA ,

ya que toda la energía de un fotón debe ser absorbida pues

una parte libera al electrón del átomo y el resto contribuye a la

energía cinética del electrón como partícula libre.

…RESULTADO DEL EFECTO FOTOELÉCTRICO

El electrón de la órbita subsecuente ocupará el espacio que

abandonó el fotoelectrón.

FOTON IONIZANTE

- FOTOELECTRÓ N

FORMACIÓN DE PARES -EFECTO DE MATERIALIZACIÓN- Fotones con energía >1.02meV pueden interactuar con el núcleo formando un par de electrón y protón. Un exceso de energía se transfiere a ambas partículas las cuales pueden producir ionización adicional en el material.

- +

EFECTOS PRODUCIDOS POR LA RADIACIÓN A.^ EFECTOS SOMÁTICOS:^ Se manifiesta en la persona que se expuso a la radiación.

1. SOMÁTICOS INMEDIATOS: Desde días a unas pocas semanas después de la irradiación y su severidad varía conforme a la dosis. 2. SOMÁTICOS TARDÍOS: Son los que ocurren al azar dentro de una población de individuos irradiados y se manifiestan entre 10 a 40 años después. B. EFECTOS GENÉTICOS: Los efectos se manifiestan en la descendencia de la persona irradiada. EFECTOS ESTOCASTICOS -NO PROBABILISTICOS-

Aquellos cuya probabilidad de que aparezca

no aumenta con la dosis de radiación pero

la gravedad es la misma.

MECANISMO: Lesión subletal, una o pocas células. NATURALEZA: Somática o hereditaria. GRAVEDAD: Independiente de dosis. DOSIS UMBRAL: No RELACIÓN DOSIS EFECTO: Lineal-cuadrática.

SISTEMA INTERNACIONAL GRAY

• (^) Medida de la dosis absorbida.
• (^) Equivalente al Rad y puede utilizarse para cualquier tipo de radiación y material.
• (^) Se expresa en centigrays.
• (^) Un Gy es equivalente a 100 rads. SIEVERT
  • (^) Unidad utilizada para describir la dosis equivalente en efectos biológicos.
  • (^) Se expresa en micro-Sievert.
  • (^) Un Sv es equivalente a 100 rem. TRADICIONALES ROENTGEN
• (^) Unidad utilizada para la medición de la exposición a la radiación.
• (^) Solamente para medir cantidades de radiación ionizante electromagnética en el aire.
• (^) Es fácil de medir de forma directa. RAD
• (^) Unidad de medida de la dosis de radiación absorbida.
• (^) Se relaciona con la cantidad de energía absorbida por un material, y puede ser utilizada para cualquier tipo de radiación y para cualquier material. REM
• (^) Unidad utilizada para cuantificar los efectos biológicos de la radiación.
• (^) Para determinar la dosis equivalente: Dosis absorbida (rads) X factor de calidad (q) propio de cada tipo de radiación.
• (^) Q suele ser equivalente a 1 y generalmente el valor de Rad y Rem coinciden.
• (^) Las dosis suelen expresarse en mRem.