5 CALIDAD DE RAYOS

La capacidad de penetración de un haz de rayos X se denomina calidad de rayos X. Los haces de rayos X de alta energía son capaces de penetrar mucho más que los de baja energía. Un haz de rayos X de gran penetración se denomina haz de alta calidad o duro; los de baja penetración se conocen como haces de baja calidad o blandos.

La calidad de un haz de rayos X se caracteriza numéricamente mediante el valor de su capa

hemirreductora, HVL (del término inglés Half Value Layer). La HVL de un haz de rayos X

es el grosor del material absorbente necesario para reducir la exposición producida por el haz a la mitad de su valor original. Por tanto, la HVL es una característica del haz de rayos X. Cuanto mayor sea la capa hemirreductora de un haz de rayos X, más duro será ese haz y viceversa. El Protocolo Español de Control de Calidad en Radiodiagnóstico (PECCR) establece un valor mínimo de 2,5 mm Al para equipos que funcionen con tensiones pico superiores a 70 kVp.

Existen diversos factores que afectan a la calidad del haz de rayos X:

5.1. Tensión (kVp)

Al aumentar la tensión, también lo hace la penetración del haz y por tanto la capa hemirreductora. Un aumento de la tensión desplaza el espectro de emisión del haz de rayos X hacia la banda de alta energía, lo que incrementa la energía efectiva del haz. En la tabla 1 se muestran los cambios que se miden en la HVL conforme la la tensión varía entre 75 y 150 kVp para un equipo de rayos X típico.

Tabla 1: Relación entre tensión de pico y HVL

        5.2. Filtración  

El principal objetivo de la filtración de un haz de rayos X consiste en eliminar de forma selectiva los rayos de baja energía sin posibilidades de alcanzar la película. En la figura 11 se muestra el espectro de emisión de un haz sin filtrar y el del mismo haz con filtración normal Se observa cómo la filtración, aumenta la calidad del haz, pero disminuye la cantidad. Es decir, la filtración da lugar a un haz de mayor energía efectiva y por tanto de mayor penetración y calidad pero de menor intensidad. Con lo cual, se puede concluir que la filtración, añadida o inherente, produce un aumento de la capa hemirreductora.

Figura 11: El objetivo de la filtración es eliminar los rayos X de más baja energía del haz de

radiación. Recuérdese que los rayos X de baja energía no contribuyen a la calidad diagnóstica, ya que son absorbidos por el tejido superficial y no alcanzan la película.

Para filtrar los rayos X sirve casi cualquier material. Se ha elegido el aluminio por su eficacia para eliminar los rayos X de baja energía por efecto fotoeléctrico y porque es barato y se le puede dar la forma necesaria con facilidad.

6.- INFLUENCIA DEL ESPECTRO SOBRE LA CALIDAD DE LA IMAGEN

Se requiere una adecuada exposición del paciente a los rayos X para obtener una imagen que permita emitir un diagnóstico.

La calidad de la imagen puede caracterizarse a través de diversos factores como por ejemplo el contraste, la densidad óptica (en imágenes sobre placa) o el brillo (en imágenes de TV), el detalle de la imagen y la distorsión. De todos estos factores, los que se ven principalmente afectados por el espectro de rayos X generado por el equipo son la densidad óptica o brillo y el contraste. A continuación veremos cómo la cantidad de radiación (intensidad) está relacionada con la densidad óptica o brillo de la imagen, mientras que la calidad está ligada tanto a los anteriores como al contraste de la imagen radiológica.

En imágenes obtenidas en soporte radiográfico convencional (placa), la densidad óptica se define como el grado de ennegrecimiento de la película. El control primario de la densidad óptica depende de la corriente instantánea (mAs). Al aumentar ésta, aumenta la cantidad de radiación y por tanto el número de rayos X que llegan a la película, lo que produce mayor densidad óptica. En la figura 12 se muestran dos radiografías que ilustran el efecto de los mAs sobre la densidad óptica de la imagen. En el caso de equipos dentales la variación de mAs de realiza únicamente mediante la variación del tiempo.

Figura 12: Radiografías osteoarticulares. La imagen (A) ha sido realizada con muy pocos

mAs, obteniéndose una radiografía subexpuesta. En el otro extremo, la imagen (B) ha sido efectuada con demasiados mAs y dando como resultado una radiografía sobreexpuesta.

Cuando se emplea la tensión de pico para ajustar la densidad óptica o el brillo, cambian otros factores cualitativos, por lo cual resulta mucho más difícil optimizar la densidad óptica o brillo variando la tensión de pico.

El contraste se define como la diferencia de densidad óptica entre estructuras anatómicas adyacentes. Si las estructuras densas se ven muy blancas y las estructuras menos densas se ven muy negras, estamos ante una imagen muy contrastada. Si esa diferencia de tonos se reduce y obtenemos una imagen sin blancos y negros, en la que las estructuras densas aparecen como gris claro y las estructuras menos densas se muestran en tono gris algo más oscuro, la imagen es una imagen poco contrastada. El contraste es el resultado de las diferencias de atenuación del haz de rayos X cuando atraviesa los tejidos corporales. Es importante el papel de la capacidad de penetración del haz, ya que la penetración relativa en los distintos tejidos determina el contraste de la imagen.

La capacidad de penetración del haz de rayos X primario se controla mediante la tensión de pico, con lo cual, la tensión de pico constituye el principal factor para controlar el

contraste, aunque esto sea posible en los equipos intraorales.

7.- INFLUENCIA DEL ESPECTRO SOBRE LA DOSIS AL PACIENTE

Como se ha explicado en el apartado anterior, la tensión de pico controla el contraste de la imagen, de forma que cuanto mayor sea dicha tensión de pico menor será el contraste. Sin embargo, desde el punto de vista de la protección radiológica del paciente, una tensión de pico elevada supone una reducción importante de la dosis que recibe el paciente. Estrictamente hablando, un aumento del kVp supone un ligero aumento de la dosis al paciente puesto que, la energía promedio de los fotones en el haz es mayor y por lo tanto, éstos depositarán más energía en los tejidos del paciente. No obstante, tal y como se veía en la

figura 13, para mantener el nivel de exposición (densidad óptica) aceptable en el receptor de

imagen, si se aumenta el kVp se debe reducir el mAs de manera considerable. La dosis al paciente disminuirá proporcionalmente con los mAs. Al final, esta disminución es considerablemente más importante que el incremento generado por el aumento del kVp.

Por otra parte, es necesario que el equipo disponga de una filtración suficiente, para que de este modo el haz de rayos X no sea demasiado blando, esto es, se hayan eliminado la mayor parte de fotones de rayos X de bajas energías. Estos fotones, como se ha comentado anteriormente, no tienen apenas probabilidad de llegar al receptor de imagen y, por tanto, de contribuir al diagnóstico; sin embargo, sí que van a contribuir a aumentar la dosis al paciente.

Finalmente, sabemos que el miliamperaje-segundo (mAs) controla el ennegrecimiento de la placa, de forma que cuanto mayor sean los mAs mayor será la densidad óptica. Hay que tener en cuenta que los mAs no deben ser demasiado elevados, ya que éstos determinan la cantidad de radiación generada y ésta es proporcional a la dosis recibida por el paciente. En el caso de equipos dentales intraorales la única modificación posible es la relativa a los mAs mediante la variación del tiempo de exposición

En los sistemas digitales actuales el nivel de ennegrecimiento y el contraste de la imagen puede modificarse digitalmente en un amplio rango. El rango de dosis para conseguir una imagen aceptable es mucho mayor que con los sistemas con película tradicionales. Literalmente se pueden conseguir imágenes aceptables con mucha menor dosis y con mucha mayor dosis que con los sistemas convencionales, lo que exige sistemas de control de dosis en los equipos.