CARACTERÍSTICAS EQUIPOS RX mayo 2019 pdf

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CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS DE RX

http://csn.ciemat.es/MDCSN/cargarAplicacionFichero.do?categoria=1

Curso de Operadores de Instalaciones de RX Fundación Jiménez Díaz

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Cuestiones…

• ¿Puedo elegir cualquier equipo de RX para hacer radiografías?

• ¿Necesito algo especial para radiología pediátrica?

• ¿Puedo colocar un equipo de RX como quiera en una sala?

• ¿Por qué se quita la rejilla en niños?

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TIPOS DE EQUIPOS DE RX

• Convencionales de grafía y portátiles

• Telemandos y arcos quirúrgicos

• Equipos de intervencionismo

• Mamógrafos

• TC

• Densitómetros

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Equipos convencionales

• Funcionan en modo disparo único (grafía)

• Campo de RX rectangular

• Fijos en salas o portátiles

Bucky mural

Consola de control

Bucky de mesa Tubo de RX

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IRD-DR-GR-PW3 © CSN– 2009 5

Telemandos y arcos quirúrgicos

• Funcionan en modo continuo (fluoroscopia)

• Varios tipos de fluoroscopia: continua, pulsada, intermitente.

• Operan a 65-90 kV

• Colimación rectangular u octogonal (iris)

• Telemandos en salas dedicadas

• Arcos quirúrgicos portátiles

Tubo de RX Intensificador de imagen

Monitores TV

Consola de control

Tubo de RX

•Intensificador de imagen

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IRD-DR-GR-PW3 © CSN– 2009 6

Equipos de intervencionismo

• Funcionan en modo fluoro y cine (alta dosis) • En salas dedicadas

• Operan a 65-90 kV

• Mesa de paciente con protecciones y mamparas suspendidas en techo

Sala de control

Consola de control Tubo de RX

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7

Mamógrafos

• Funcionan en modo grafía (excepto tomosíntesis)

• Calidad de imagen muy sensible

• Salas dedicadas, a veces no plomadas • Operan a 28-30 kV

• Consola de control protegida con mampara

Tubo de RX

Bucky o detector digital plano Compresor

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Tomografía computarizada (TC)

• Salas dedicadas

• No hay personal durante la exposición

• Tubo de rayos X que gira • Haz en forma de abanico • Operan a 120 kV

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Densitómetros

• Equipos de muy poca carga radiológica

• No proporcionan imagen diagnóstica

• Medida de la densidad ósea.

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Equipos dentales: intraorales

• No precisan blindajes

• Técnica radiológica fija (65 kV, 7 mA): sola varía el tiempo

Tubo RX

Consola control

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Equipos dentales: ortopantomógrafo

• En salas plomadas

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En general…

• Tubo de RX

• Colimador

• Rejilla antidifusora

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Índice

• Producción de rayos X

• Componentes de un tubo de RX

• Efecto talón

• Colimación

• Rejillas antidifusoras

• Control automático de exposición

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• Producción de rayos X

• Efecto talón

• Colimación

• Receptores de imagen

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¿Cómo se produce el haz de RX en un

tubo de RX?

 Hacemos incidir un haz de electrones acelerados contra átomos de un “blanco”

 Al chocar contra los átomos del blanco, los electrones se frenan: pierden parte de su energía

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• El 99% de la energía que pierden los electrones se transforma en calor (!!!)

• Sólo el 1% se convierte en rayos X

• Problemas:

– Poca eficiencia de los tubos de RX

– El calor es un efecto indeseable, que puede dañar el tubo

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• Entonces, para generar un haz de RX necesitamos:

– Una fuente de electrones (filamento/cátodo)

– Un material contra el que choquen los electrones

(ánodo)

– Un mecanismo que nos permita acelerar los

electrones

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Interacción de los RX en el paciente

• El destino de cada fotón de RX será uno de estos:

– NO interaccionar en absoluto

– Ser absorbido: efecto fotoeléctrico

– Perder energía y desviarse: efecto Compton, radiación dispersa

• Implicaciones en la imagen:

– Lo que cause efecto Compton va a ser negativo

kV Área

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• Componentes de un tubo de RX

• Efecto talón

• Colimación

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Componentes del tubo de RX

 Generador

 Filamento/cátodo

 Ánodo

 Vacío

 Blindaje

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• Adapta la energía de la red, que se necesita para:

– Arrancar electrones del filamento (corriente mA)

– Acelerar los electrones del cátodo al ánodo (voltaje kV)

• Estos dos parámetros se pueden

seleccionar desde la CONSOLA del

generador, en el puesto de control

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Filamento/cátodo

• El cátodo es un filamento que produce

electrones por EFECTO TERMOIÓNICO:

Cuando un metal se calienta algunos de los e- de los átomos más externos se “evaporan”.

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¿Con qué material se construye el cátodo?

• Está hecho de WOLFRAMIO (W), porque:

– Facilidad para formar hilos delgados y fuertes

– Alto punto de fusión

– Baja tendencia a evaporarse

Esperanza de vida razonablemente alta

• Una pequeña cantidad de wolframio sí que se evapora y se deposita en la superficie interna de la pared del tubo, dándole un color amarillento.

• Tiende a filtrar el haz de RX que sale del tubo

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• Copa focalizadora: evita que la nube de electrones se extienda demasiado.

se mantiene al mismo potencial negativo que el filamento

Copa focalizadora

Filamento

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• Los tubos de RX tienen habitualmente un doble filamento

Foco grueso Foco fino

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Focos: el tamaño del foco afecta a la calidad de imagen

▫ Foco fino

 Mejor calidad de imagen (menos penumbra geométrica)

 Menos e-_{al blanco}_→_{la exposición debe ser más larga}_→_mayor

riesgo de movimiento del paciente

▫ Foco grueso

 Peor calidad de imagen

 Menor tiempo de disparo

 Mayor disipación de potencia (menor aumento de temperatura)

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Ánodo

 El ánodo es el material contra el que chocan los e-_para

producir rayos X.

 La mancha focal es el área del ánodo en la que impactan los electrones.

 El material del que está fabricado es también WOLFRAMIO, porque:

◦ Alto número atómico (Z): se produce mayor cantidad de radiación de frenado (rayos X).

◦ Alto punto de fusión: para soportar las altas temperaturas alcanzadas.

◦ Baja evaporación: para no perder el vacío.

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Dos problemas en la construcción del ánodo:

 Cuanto mayor es la mancha focal, mayor será la

disipación del calor, sin embargo mayor será el área del foco y mayor por tanto la penumbra geométrica (peor calidad de imagen)

SOLUCIÓN: ÁNODO INCLINADO

 A pesar de sus buenas propiedades térmicas, el

wolframio no es capaz de soportar el calor producido por exposiciones repetidas

SOLUCIÓN: ÁNODO ROTATORIO

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• Visto desde el paciente, el tamaño aparente de la

mancha focal TA es menor que su tamaño real TR

• Así aumentamos el área

sometida al impacto de los electrones manteniendo un foco aparente pequeño

TA

TR

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Ánodo rotatorio

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• Todos los componentes del tubo están encerrados en una ampolla de vidrio en la que se ha hecho el vacío.

• Si no fuera así, los e-_{chocarían con los átomos del}

gas:

▫ Se frenarían

▫ Los iones resultantes acabarían destruyendo el filamento

▫ El nº y la velocidad de los e- que llegan ánodo variarían de forma incontrolada

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 Los rayos X se emiten desde el blanco en todas las direcciones.

 Se dispersan también en todas direcciones al colisionar con las distintas estructuras dentro y alrededor del tubo.

 El tubo ha de estar dentro de un blindaje de plomo para evitar:

◦ Una exposición innecesaria tanto de pacientes como de profesionales.

◦ Una peor calidad de imagen

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• Radiación de fuga: la que se escapa a través de la coraza.

• ICPR establece un límite máximo de 1 mGy/h a 1 m del foco y fuera del haz directo trabajando a máxima potencia

Colimador

Apertura de la ventana

Carcasa

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• Sirve para absorber fotones de menor energía

• Efecto: endurecimiento del haz:

▫ Baja la intensidad global de radiación

▫ Sube la energía media del haz

▫ Menor dosis en piel al paciente

0 2 4 6 8 10

50 100 150 200

1 mm Al. 1 mm Al + 0.25 mm Cu

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 Filtración inherente:

◦ Debida al propio ánodo, a la envoltura de vidrio del tubo y a la ventana de salida.

◦ Equivale a 0.5-1 mm Al.

◦ Está siempre presente.

 Filtración añadida:

◦ Debida a materiales absorbentes colocados a la salida del haz.

◦ Tipo y espesor de material que dependen del kV de operación.

◦ Suele ser sólo aluminio o acompañado de espesores adicionales de cobre (> 150 kVp).

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• Filtración total:

Filtración inherente + Filtración añadida

(mm equivalentes de Al)

• Filtración total mínima:

– > 1,5 mm de Al para tensiones entre 50 y 70 kV

– > 2,5 mm de Al para tensiones superiores a 70 kV

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• Efecto talón

• Colimación

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• La intensidad del haz de RX no es uniforme en toda su superficie, sino que es menor en la

parte del haz más cercana al ánodo

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• Los RX se generan a una cierta profundidad. Algunos fotones son absorbidos por el mismo ánodo

• Envejecimiento del tubo: el efecto talón aumenta con las rugosidades del ánodo, y éstas van

aumentando con el uso del tubo

El efecto talón es menor para distancias foco película grandes y para campos pequeños

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• Efecto talón

• Colimación

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 El colimador es un dispositivo de plomo que se sitúa a la

salida del tubo y limita el área irradiada

 Con esto se consigue:

◦ Disminuir la dosis a paciente (y a personal)

◦ Disminuir la radiación dispersa

Mejorar el contraste de la imagen

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• Efecto talón

• Colimación

• Rejillas antidifusoras

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• Objetivo: reducir la radiación dispersa que llega a la placa, que empeora la calidad de imagen.

• La rejilla se sitúa entre el paciente y el receptor de

imagen, y consiste en una serie de láminas de plomo

separadas por láminas de material radiotransparente

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• Así se consigue evitar que lleguen al receptor de imagen los fotones dispersos (los que no vienen directamente del foco del tubo de RX)

tubo RX

haz primario

paciente haz disperso

rejilla

receptor de imagen

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_{Efectos de la rejilla:}

◦ Menor radiación dispersa: mejor calidad de imagen

◦ Menor radiación directa: obliga a aumentar el tiempo de exposición y, por tanto, también la dosis a paciente

En algunos casos interesa más no utilizarla

 Extremidades

 Niños

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 _{Suele estar}_focalizada_{: sus láminas no son paralelas}

sino que están orientadas hacia el foco

 Intensidad de imagen más uniforme

 _{¡Siempre que estén colocadas a la distancia correcta}

del tubo!

Tubo de rayos X Radiación primaria

Paciente

Radiación dispersa

Parrilla

Película

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• Rejillas móviles: Para evitar ver la rejilla en la imagen, ésta se mantiene en movimiento

durante la exposición, de modo que su visión se difumina

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• Efecto talón

• Colimación

• Control automático de exposición

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 Qué es: es un dispositivo, formado por cámaras de ionización, que mide la cantidad de radiación que llega al receptor de imagen y corta la exposición cuando al receptor ha llegado la cantidad suficiente de radiación.

 Para qué sirve: se reducen las dosis a pacientes al evitar

exposiciones demasiado cortas (repetición de placa) o demasiado largas (dosis innecesaria).

◦ De especial importancia en radiología digital

 Las cámaras de ionización de un exposímetro automático deben ser

calibradas con un maniquí para que corten la exposición cuando se

ha alcanzado el intervalo de dosis necesario para producir una imagen con la calidad requerida por el radiólogo para la realización de un diagnóstico fiable.

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 El CAB cambia la tasa de

exposición a medida que cambia la atenuación del paciente. Se puede cambiar el mA, el kV o ambos.

 Curva de arriba: aumenta el mA más rápidamente que el kV;

mantiene el contraste a

expensas de una mayor dosis.

 Curva de abajo: aumenta el kV más rápidamente que el mA; incrementa menos la dosis, pero empeora el contraste.

En escopia:

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• Efecto talón

• Colimación

• Sistemas de imagen

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 RESOLUCIÓN ESPACIAL: es la capacidad de un sistema para discernir objetos adyacentes. Se mide en pl/mm.

 RESOLUCIÓN DE CONTRASTE: es la capacidad de un sistema para

representar en la imagen (en la escala de grises) dos niveles de señal distintos.

Receptores de imagen:

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• Recogen y hacen visible la radiación que incide sobre ellos después de haber atravesado al paciente:

– Conjunto película-pantalla (radiología convencional)

– Intensificador de imagen + sistema de TV

– _{Sistemas digitales} • CR

• DR

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 PASO 1: Los RX inciden sobre una

pantalla fluorescente que hay a la entrada y se transforman en luz (3000 fotones de luz por cada fotón de RX)

 PASO 2: Los fotones de luz inciden en el

fotocátodo y ceden su energía a electrones

 PASO 3: Estos electrones son enfocados y

acelerados hacia el ánodo del tubo intensificador e inciden sobre otra pantalla fluorescente

 PASO 4: Los electrones vuelven a

producir fotones visibles que, a través de un canal de TV, llegan a la retina del observador

 La imagen formada está amplificada en

intensidad

 Menor resolución espacial que otros

sistemas

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 CR: computed radiography

 Se adquiere la imagen en una lámina de fósforo fotoestimulable

 Se digitaliza mediante la lectura con láser

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 DR: digital radiography

 La adquisición de la imagen es

directamente digital. Se realiza con los paneles planos (flat panels)

 Exposición y lectura se realizan en un único paso. Se puede ver la imagen

inmediatamente tras la exposición en un monitor

 Detectores muy eficientes: bajo nivel de ruido

 Disminución de dosis a pacientes

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• Tecnología similar a la de las cámaras digitales (TFT en vez de CCD)

• Fijos o portátiles inalámbricos

Rayos X

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• Tecnológicamente es posible reducir la dosis de

radiación a pacientes en  30%. En la práctica, la dosis ha aumentado en muchos casos.

– Cuanto mayor es la dosis, mayor es la calidad de imagen.

– Facilidad para la repetición de imágenes.