TAREA MEDIDAS Y UNIDADES RADIOLOGICAS

GENERALIDADES DE LOS RAYOS X

LOS RAYOS X SE PUEDEN DEFINIR COMO ENERGIA ELECTROMAGNETICA CON LA CAPACIDAD DE ATRAVESAR CUERPOS DE DIFERETES CANTIDADES DE MASA Y DE IMPRIMIR IMAGENES DEL INTERIOR DE ESTOS CUERPOS EN PELICULAS FOTOGRAFICAS, ACTUALMENTE YA NO SON EMPLEADAS EN SU TOTALIDAD DICHAS PELICULAS DEBIDO A LOS DIFERENTES AVANCES EN LA TECNOLOGIA SE HAN LOGRADO DIGITALIZAR DICHAS IMAGENES PARA PODERLAS VISUALIZAR EN DIFERENTES EQUIPOS COMO COMPUTADORAS. 

CABE HACER MENCIÓN DE QUE LOS RAYOS X AL IGUAL QUE CUALQUIER OTRO TIPO DE RADIACIÓN TIENEN UNA LONGITUD DE ONDA DE 10 A 0,01 NANOMETROS CORRESPONDIENTES A FRECUENCIAS DEL RANGO DE  30 A 30000 PHz DICHO DE OTRA MANANERA DE 50 A 50000 VECES LA FRECUENCIA DE LA LUZ VISIBLE.

LOS RAYOS X 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 O IONES .

HABLANDO DE LA HISTORIA DE LOS RAYOS X SE PUEDE MENCIONAR QUE EL INICIO DE ESTE TIPO DE RADIACIÓN TIENE SU ORIGEN EN LAS INVESTIGACIONES DEL CIENTÍFICO BRITÁNICO WILLIAM CROOKES, QUE INVESTIGABA LOS EFECTOS DE CIERTOS GASES AL APLICARLES DESCARGAS DE ENERGÍA. ESTOS EXPERIMENTOS LOS DESARROLLABA EN UN TUBO VACÍO, Y ELECTRODOS PARA GENERAR CORRIENTES DE ALTO VOLTAJE. MAS ADELANTEN EN EL AÑO DE 1887 NIKOLA TESLA TRABAJO EN EL TUBO DE CROOKES DANDO LA APORTACION DE ADVERTIR AL MUNDO QUE LA EXPOSICION A DICHOS EFECTOS RADIOLOGICOS TENIA CONSECUENCIAS EN LOS SERES VIVOS.

EL DESCRUBIMIENTO DE LOS RAYOS X SE DEBE AL ALEMÁN WILHELM CONRAD RÖNTGEN QUE EL 08 DE NOVIEMBRE DE 1895 MIENTRAS RELAIZABA EXPERIMENTOS CON EL TUBO DE CROOKES Y LA LA BOBINA DE RUHMKORFF PARA INVESTIGAR LA FLUORESCENCIA VIOLETA QUE PRODUCÍAN LOS RAYOS CATÓDICOS. TRAS CUBRIR EL TUBO CON UN CARTÓN NEGRO PARA ELIMINAR LA LUZ VISIBLE, OBSERVÓ UN DÉBIL RESPLANDOR AMARILLO VERDOSO PROVENIENTE DE UNA PANTALLA CON UNA CAPA DE PLATINO CIANURO DE BARIO, QUE DESAPARECÍA AL APAGAR EL TUBO.

RÖNTGEN DETERMINÓ QUE LOS RAYOS CREABAN UNA RADIACIÓN MUY PENETRANTE, PERO INVISIBLE, QUE ATRAVESABA GRANDES ESPESORES DE PAPEL E INCLUSO METALES POCO DENSOS. USÓ PLACAS FOTOGRÁFICAS PARA DEMOSTRAR QUE LOS OBJETOS ERAN MÁS O MENOS TRANSPARENTES A LOS RAYOS X DEPENDIENDO DE SU ESPESOR Y REALIZÓ LA PRIMERA RADIOGRAFÍA HUMANA, USANDO LA MANO DE SU MUJER. LOS LLAMÓ "RAYOS INCÓGNITA", O "RAYOS X" PORQUE NO SABÍA QUÉ ERAN, SOLO QUE ERAN GENERADOS POR LOS RAYOS CATÓDICOS AL CHOCAR CONTRA CIERTOS MATERIALES. PESE A LOS DESCUBRIMIENTOS POSTERIORES SOBRE LA NATURALEZA DEL FENÓMENO, SE DECIDIÓ QUE CONSERVARAN ESE NOMBRE.

EXISTEN VARIOS SISTEMAS DE DETECCIÓN PARA RAYOS X. EL PRIMER DETECTOR USADO PARA ESTE PROPÓSITO FUE LA PELÍCULA FOTOGRÁFICA, PREPARADAS CON UNA EMULSIÓN APROPIADA PARA LA LONGITUD DE ONDA DE LOS RAYOS X. LA SENSIBILIDAD DE LA PELÍCULA ES DETERMINADA POR EL COEFICIENTE DE ABSORCIÓN MÁSICO Y ES RESTRINGIDA A UN RANGO DE LÍNEAS ESPECTRALES. LA DESVENTAJA QUE PRESENTAN ESTAS PELÍCULAS ES UN MARGEN DINÁMICO MUY LIMITADO Y EL LARGO TIEMPO Y MANIPULACIONES QUE SE NECESITAN PARA REVELARLAS.

EN LAS ÚLTIMAS DÉCADAS DEL SIGLO XX SE  DESARROLLAR DETECTORES BIDIMENSIONALES CAPACES DE GENERAR DIRECTAMENTE UNA IMAGEN DIGITALIZADA. ENTRE ESTOS SE CUENTAN LAS PLACAS DE IMAGEN RECUBIERTAS DE UN MATERIAL FOSFORESCENTE, DONDE LOS ELECTRONES INCREMENTAN SU ENERGÍA AL ABSORBER LOS RAYOS X DIFRACTADOS Y SON ATRAPADOS EN ESTE NIVEL EN CENTROS DE COLOR. LOS ELECTRONES LIBERAN LA ENERGÍA AL ILUMINARSE LA PLACA CON LUZ LÁSER, EMITIENDO LUZ CON INTENSIDAD PROPORCIONAL A LA DE LOS RAYOS X INCIDENTES EN LA PLACA. ESTOS DETECTORES SON UN ORDEN DE MAGNITUD MÁS SENSIBLES QUE LA PELÍCULA FOTOGRÁFICA Y POSEEN UN MARGEN DINÁMICO SUPERIOR EN VARIOS ÓRDENES DE MAGNITUD. OTRO TIPO DE DETECTOR BIDIMENSIONAL DIGITAL MUY UTILIZADO CONSISTE EN UNA PLACA FOSFORESCENTE ACOPLADA A UNA CÁMARA CCD EN LOS AÑOS 2000 SE EMPEZARON A UTILIZAR FOTODIODOS ALINEADOS FORMANDO UNA PLACA, DENOMINADOS PAD.

ALGUNOS DE LOS EFECTOS DE LA RADIACIÓN X EN LOS ORGANISMOS BIOLÓGICOS DEPENDEN DEL VALOR DE LA DOSIS. EN GENERAL, LA EXPOSICIÓN A DOSIS BAJAS DE RAYOS X, COMO LAS QUE SE RECIBEN DURANTE UNA RADIOGRAFÍA CONVENCIONAL, NO SON PERJUDICIALES. DOSIS MÁS ELEVADAS PUEDEN PRODUCIR LOS DAÑOS CARACTERÍSTICOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES.

LAS RADIOGRAFÍAS DIGITALES Y ESPECIALMENTE LAS TOMOGRAFÍAS COMPUTARIZADAS DE TÓRAX O ABDOMEN, JUNTO A LOS ESTUDIOS DE TIPO INTERVENCIONISTA (FLUOROSCOPIAS, HEMODINAMIAS, ENTRE OTROS) IMPLICAN EN ALGUNOS CASOS DOSIS ELEVADAS DE RADIACIÓN, POR LO QUE DEBEN SEGUIRSE ESTRICTAMENTE PARA ELLOS EL PRINCIPIO BÁSICO CONOCIDO COMO ALARP (AS LOW AS REASONABLY PRACTICABLE), O, EN ESPAÑOL, TAN BAJO COMO SEA RAZONABLEMENTE FACTIBLE): LOS BENEFICIOS DEL ESTUDIO DEBEN JUSTIFICARSE POR DEL MÉDICO PRESCRIPTOR Y LOS TÉCNICOS INTERVINIENTES DEBEN OPTIMIZAR LA DOSIS UTILIZADA.

LOS EFECTOS BIOLÓGICOS QUE LA RADIACIÓN IONIZANTE PUEDE GENERAR SE CLASIFICAN EN:

§  DETERMINÍSTICOS A CUERPO COMPLETO: TÍPICOS DE ACCIDENTES MUY GRAVES, CORRESPONDEN A SITUACIONES DADAS EN CENTRALES NUCLEARES Y POR LO TANTO ESTÁN MUY ALEJADOS DEL EMPLEO DE RAYOS X EN LA PRÁCTICA MÉDICA.

§  DETERMINÍSTICOS LOCALIZADOS: PUEDEN ACONTECER EN PACIENTES QUE RECIBEN DOSIS ELEVADAS DE RAYOS X DE ALTA ENERGÍA EN TRATAMIENTOS DE RADIOTERAPIA, O EN ESTUDIOS INTERVENCIONISTAS DEMASIADO PROLONGADOS, TRATÁNDOSE FRECUENTEMENTE DE EFECTOS EN PIEL (EL DENOMINADO “SÍNDROME CUTÁNEO RADIOINDUCIDO”).

§  OTRO TIPO DE EFECTOS ORGÁNICOS, TALES COMO CATARATAS POR DOSIS EXCESIVA EN OJOS: MUY POCO PROBABLES EN PACIENTES, DEBEN IMPLICAR CUIDADOS Y CONTROLES EN LOS TRABAJADORES DEL ÁREA. LAS CATARATAS INDUCIDAS POR RAYOS X, POR EJEMPLO, SE EVITAN CASI TOTALMENTE CON EL EMPLEO DE LENTES PLOMADOS.

§  CÁNCER RADIOINDUCIDO: PUEDE RESULTAR DEL HECHO DE RECIBIR DOSIS PEQUEÑAS DURANTE PERÍODOS PROLONGADOS DE TIEMPO, COMO ES EL CASO DE TÉCNICOS Y MÉDICOS RADIÓLOGOS. SIN EMBARGO, LA PROBABILIDAD DE CÁNCER RADIOINDUCIDO ES BAJA Y MUCHO MENOR, POR EJEMPLO, QUE LA DE CÁNCER INDUCIDO POR TABAQUISMO.

§  EFECTOS EN MUJERES EMBARAZADAS: DEPENDEN FUERTEMENTE DEL PERÍODO DEL EMBARAZO QUE SE ESTÉ CONSIDERANDO. LOS PERÍODOS MÁS ARRIESGADOS SON DESDE EL SEXTO DÍA HASTA LA OCTAVA SEMANA, CUANDO SE PUEDEN PRODUCIR MALFORMACIONES —QUE, SIN EMBARGO, TIENEN UNA PROBABILIDAD BAJA— Y ESPECIALMENTE DESDE LA OCTAVA A LA DECIMOQUINTA SEMANA INCLUSIVE, CUANDO LA RADIACIÓN PUEDE AFECTAR EL SISTEMA NERVIOSO Y GENERAR RETRASO MENTAL. EN CUALQUIER CASO, LOS ESTUDIOS CON RAYOS X EN MUJERES EMBARAZADAS DEBEN, SIEMPRE QUE SEA POSIBLE, EVITARSE.

EN SÍNTESIS, CADA UNO DE LOS EFECTOS (QUE VAN DESDE LAS QUEMADURAS EN LA PIEL, CAÍDA DEL CABELLO, NÁUSEAS, CATARATAS, ESTERILIDAD, DEFECTOS DE NACIMIENTO, RETRASO MENTAL, CÁNCER, HASTA LA MUERTE) SE RELACIONA CON EL VALOR DE LA DOSIS EQUIVALENTE, QUE SE MIDE EN SIEVERTS O REM Y DEBE MANTENERSE POR DEBAJO DE LA DENOMINADA DOSIS UMBRAL. EL LÍMITE DE EXPOSICIÓN SE FIJA EN 100 MSV CADA 5 AÑOS PARA LOS TRABAJADORES RADIOLÓGICOS, SIN SUPERAR LOS 50 MSV POR AÑO. PARA EL PÚBLICO EN GENERAL, SE FIJAN LÍMITES DE EXPOSICIÓN MÁS BAJOS Y SE RECOMIENDA EVITAR DOSIS EQUIVALENTES SUPERIORES A LOS 5 MSV (0.5 REM)/AÑO EN EXPOSICIONES A FUENTES DE RADIACIÓN ARTIFICIALES.

  

LA RADIOLOGÍA ES LA ESPECIALIDAD MÉDICA QUE EMPLEA LA RADIOGRAFÍA COMO AYUDA EN EL DIAGNÓSTICO MÉDICO, EN LA PRÁCTICA, EL USO MÁS EXTENDIDO DE LOS RAYOS X.

LOS RAYOS X SON ESPECIALMENTE ÚTILES EN LA DETECCIÓN DE ENFERMEDADES DEL ESQUELETO, AUNQUE TAMBIÉN SE UTILIZAN PARA DIAGNOSTICAR ENFERMEDADES DE LOS TEJIDOS BLANDOS, COMO LA NEUMONÍA, CÁNCER DE PULMÓN, EDEMA PULMONAR, ABSCESOS.

EN OTROS CASOS, EL USO DE RAYOS X TIENE MÁS LIMITACIONES, COMO POR EJEMPLO EN LA OBSERVACIÓN DEL CEREBRO O LOS MÚSCULOS. LAS ALTERNATIVAS EN ESTOS CASOS INCLUYEN LA TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA, LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR O LOS ULTRASONIDOS.

LOS RAYOS X TAMBIÉN SE USAN EN PROCEDIMIENTOS EN TIEMPO REAL, TALES COMO LA ANGIOGRAFÍA, O EN ESTUDIOS DE CONTRASTE.

FUNCIONAMIENTO DE LA TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA 

FUNCIONAMIENTO DE LA RMN(RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR)

FUNCIONAMIENTO DEL ULTRASONIDO 

FUNCIONAMIENTO DEL TUBO DE RAYOS X 

EL PRINCIPIO BASICO DEL TUVO DE RAYOS ES X ES EL TRABAJO DE DOS CARGAS UNA POSITIVA(ÁNODO) Y UNA NEGATIVA(CATODO), EN EL CATODO SE ENCUENTRA UNA LAMINILLA DE ALUMINIO QUE ESTABLECE UN CAMPO ELECTRICO ORIGINADO POR EL VOLTAJE DE LA FUENTE DE PODER, A SU VES EL TUVO UTILIZA UN CIRCUITO DE FILAMENTO (FABRICADO DE TUNGSTENO) QUE PRODUCE CALOR EL CUAL GENERA A SU VEZ UN EFECTO TERMOIONIZANTE QUE  DESPRENDE ELECTRONES QUE VIAJAN  HACIA EL ÁNODO CON POLO POSITIVO            ( FABRICADO DE COBRE GENERALMENTE) QUE TIENE LA FORMA DE UN DISCO GIRATORIO, LA CARGA MINIMA PARA QUE LOS ELECTRONES VIAJEN AL ANODO ES  DE 20,000 VOLTS O 20 KV, CABE MENCIONAR QUE LA RADIACIÓN QUE  SE PRODUCE EN LOS ATOMOS DEL ANODO ES TRANSMITIDA ATRAVES DE UNA VENTANA DEL TUBO ECHA DE BERILIO O MICA.

EN GENERAL PODEMOS MENCIONAR QUE EL FILAMENTO DE TUNGSTENO PRODUCE ENERGIA TERMOIONIZANTE ATRAVES DE LA CORRIENTE  ELECTRICA QUE SE APLICA AL CIRCUITO POR LO TANTO A MAYOR CORRIENTE  ELECTRICA SE OBTENDRA UN MAYOR NUMERO DE ELECTRONES, POR LO TANTO HABRA UNA CANTIDAD MAS GRANDE DE RAYOS X.

POR OTRA PARTE SI SE AUMENTE EL NIVEL DE VOLTAJE LO QUE AUMENTARA SERA LA INTENSIDAD DE RAYOS X QUIERE DECIR QUE PODREMOS TRASPASAR CUERPOS U OBJETOS DE MAYOR MASA.

CUANDO SE AUMENTA LA CORRIENTE ELECTRICA (O CARGAS ELECTRICAS EN UN INTERVALO DE TIEMPO) SE OBTIENE UN MAYOR NUMERO DE ELECTRONES  COMO SE MENCIONO ANTERIORMENTE, LAS UNIDADES DE MEDIDA DE ESTA CARGA ELECTRICA SE DEFINEN POR LA SIGUIENTE FORMULA:

I= CORRIENTE ELECTRICA

Qe-= CARGAS ELECTRICAS DE ELECTRONES

T= TIEMPO 

I=Qe-/ T

DESPEJANDO EL VALOR DE CARGAS ELECTRICAS(ELECTRONES) QUEDA:

I(T)=Qe-

DESPUES APLICAMOS LAS UNIDADES DE MEDIDA PARA CADA VALOR DONDE LA CORRIENTE ELÉCTRICA SE MIDE EN AMPERE Y EL TIEMPO EN MILISEGUNDOS DEBIDO A QUE LA EXPOSICIÓN DE RAYOS X ES MUY GRANDE SI LA MEDIMOS EN SEGUNDOS QUEDANDO:

AMPERE(A)ms(MILISEGUNDOS)=Qe-

RECOMPONIENDO LOS PREFIJOS QUEDA :

mAs=Qe-

POR LO TANTO A MAYOR (mAs) SE OBTENDRÁ UN AUMENTO EN EL NUMERO DE ELECTRONES, LO QUE SIGNIFICA QUE TENDREMOS UNA MAYOR ÁREA DE RADIACIÓN. 

UTILIZANDO LOS DOS CONCEPTOS ANTERIORES SOBRE EL TUBO DE RAYOS X PODEMOS IR MODIFICANDO ESAS DOS VARIABLES FÍSICAS PARA LA PRODUCCIÓN DE RAYOS X DE ACUERDO A LAS NECESIDADES QUE TENGAMOS.