Fisica De Rayos X

Presentado por: Dr. Oscar Armando Martínez Guillén Residente de primer año de radiologia Departamento de radiologia Hospital Nacional Rosales

PRINCIPIOS FISICOS NATURALEZA: los rayos X forman parte del espectro de radiaciones electromagnéticas.

ondas eléctricas y de radio están en un extremo, los rayos infrarrojos, los visibles y los ultravioleta están en la zona media y los rayos X y los cósmicos en el otro extremo.

PRINCIPIOS FISICOS  Rx:

Radiaciones electromagnéticas ionizantes de alta frecuencia y baja longitud de onda (a menor longitud de onda más frecuencia-energíapenetración).

Fisica de rayos x El rayo X es una radiación electromagnética, ionizantes, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de impresionar las películas fotográficas.

La longitud de onda está entre 10 a 0,1nanómetros, correspondiendo a frecuencias en el rango de 30 a 3.000 PHZ (de 50 a 5.000 veces la frecuencia de la luz visible).

PRODUCCION DEL LOS RAYOS X EL TUBO  Fenómeno físico en donde unos electrones

acelerados a gran velocidad, chocan con un objeto metálico y su energía se transforma en un 99% en calor y 1% en rayos X.

 Los rayos X se producen de manera instantánea,

no hay permanencia de radiación después de la exposición

Efecto fotoeléctrico Es la interacción de un fotón con un electrón de la capa interna del átomo. El fotón entrega íntegramente su energía al electrón y desaparece, parte de esta energía se invierte en arrancar el electrón del átomo y la diferencia se manifiesta como energía cinética. La vacancia dejada por el electrón expulsado es llenada por otro electrón de una de las capas externas, emitiendo rayos X característicos cuya energía es típica del átomo en cuestión.

Efecto Compton Viene ha ser la interacción entre un fotón y un electrón de la capa externa del átomo. Es casi independiente del número atómico. Disminuye con el aumento de la energía del fotón incidente. En cada colisión parte de la energía es dispersada y parte es transferida al electrón, la cantidad depende del ángulo de dispersión del fotón y la energía del fotón incidente.

Rayos X de frenado (bremsstrahlung) un tipo de radiación producida artificialmente, a través de un artificio que consta de frenar cargas eléctricas (electrones) contra un material metálico de alto número atómico, resultando de este choque la emisión de radiación electromagnética, caracterizada por una muy alta frecuencia, pequeña longitud de onda y alto poder de penetración.

RADIOLOGÍA

Producción de los Rayos X: El tubo con filamento es un tubo de vidrio al vacío en el cual se encuentran dos electrodos en sus extremos. El cátodo es un filamento caliente de tungsteno, fuente de electrones. El ánodo Bloque de cobre en el cual esta inmerso el blanco (zona de impacto)

Generador Sistema que proporciona energía al cátodo para liberar electrones. El ánodo es refrigerado continuamente a, pues la energía de los electrones al ser golpeados con el blanco, es transformada en energía térmica en un gran porcentaje. Los electrones generados en el cátodo son enfocados hacia un punto en el blanco (que por lo general posee una inclinación de 45°) y producto de la colisión los rayos X son generados. Finalmente el tubo de rayos X posee una ventana la cual es transparente a este tipo de radiación elaborada en berilio, aluminio o mica

PRPIOEDADES DE LOS RAYOS X  PODER DE PENETRACION: penetran y atraviesan la materia  ATENUACION: al atravesar la materia son absorbidos y dispersados.

 EFECTO FOTOGRAFICO: impresionan película radiográfica.

FORMACION DE IMÁGENES:

Los Rayos X son disparados del aparato de rayos hacia una placa (que se encuentra en el "chasis").  Los rayos cuando impactan en la placa dejan una imagen negra al ser revelada.  Así, cuando una estructura se interpone, deja pasar "menos" Rayos X y la imagen que se formará en la placa será más blanca (radioopacidad). Mientras que si la estructura deja pasar "más" Rayos X la imagen que se formará en la placa será más negra (radioluscencia).

FORMACION DE IMÁGENES:

 A partir de aquí, tenemos toda una gama de grises de acuerdo

a si la estructura interpuesta deja pasar más o menos Rayos X.

RADIOLOGÍA FORMACION DE IMÁGENES: La absorción de rayos X de las estructuras del cuerpo humano dependerán de: 1. Mayor densidad. 2. Mayor número atómico de la estructura atravesada. 3. Mayor espesor. 4. Menor voltaje del cátodo.

DENSIDADES RADIOLOGICAS  AIRE: Negro, menor absorción.  GRASA: Gris, algo más de absorción, músculo y

abdomen rodeando vísceras.  AGUA: Gris pálido, mayor absorción.  CALCIO: Blanco, gran absorción, hueso, cartílagos calcificados.  METAL: Blanco absoluto, de forma natural no existe en el organismo-

DISPERSIÓN DE LOS RAYOS X  RADIACION DISPERSA: es negativa para la imagen radiológica. Aumenta al aumentar el campo, con el aumento de espesor y con altos factores. Se intenta disminuir con las parrillas antidifusoras o Bucky (, laminillas de plomo que evita la radiación dispersa a la película)

Intensificador de imágenes  Nos permite observar en

tiempo real, la imagen que se visualiza en monitores de televisión, permite realizar registros radiografías en cualquier momento, incluyendo los digitales. Utilizada en estudios digestivos, quirófano, traumatología, etc.

PROPIEDADES DE LOS RAYOS X  EFECTO LUMINISCENTE: producen fluorescencia en algunas sustancias. (fluoroscopia)  EFECTO BIOLÓGICO: Nocivo en radiodiagnóstico, beneficioso en radioterapia.  EFECTO IONIZANTE: ioniza los gases en el aire.

EEFCTOS BIOLÓGICOS DE LOS RAYOS X  ACCIÓN BIOLÓGICA: Beneficiosa en

radioterapia y nociva en radiodiagnóstico. Solo la energía absorbida por el organismo actúa biológicamente.

Rdiosensibilidad  MUTACIONES: alteraciones en el ADN y

producen alteraciones de los genes y los cromosomas.  Generalmente suponen un perjuicio para la célula, el organismo y la especia.  Las radiaciones ionizantes aumentan las mutaciones naturales.

Radiosensibilidad  Las mutaciones radioinducidas se suman a las

espontáneas.  El número de mutaciones aumenta con la dosis absorbida.  No existe umbral por debajo del cual no se produzca una mutación.  Todo uso de radiación supone una alteración global del patrimonio genético

Radiosensibilidad

 La célula intenta reparar las lesiones del ADN :

no se repara, error letal – muerte celular. se repara incorrectamente – mutación. se repara correctamente – No hay lesión para la célula

Clasificación de efectos biológicos de la radiación ionizante.  Por la posibilidad de la transmisión:

Hereditarios o genéticos: afectación de la s células germinales. Somáticos: Solo afecta a la persona irradiada

Efectos estocásticos (aleatorios)  La probabilidad de que ocurran dependen de la

dosis pero su gravedad sólo del azar según el tipo de células afectadas  Son efectos graves de aparición tardía  No hay umbral por debajo de cual no ocurren.  Mutan pocas células

Efectos no estocásticos (deterministas)  Aparecen tras una dosis umbral y su gravedad

está en función de la dosis recibida.  Su aparición suele ser precoz.  Produce mutaciones de muchas células

EEFECTOS  ALEATORIOS: anomalías congénitas y la

carcinogénesis. Cada órgano tiene un factor de ponderación según su probabilidad de origen de un efectos estocástico severo: gónadas 0,20; médula ósea 0,12  DETERMINISTAS: radiodermatistis, cataratas, leucopenia

RADIOLOGÍA COMPONENTES DE UNA SALA DE RAYOS 1. Mesa de Control: En la mesa de control están todos los mandos para ajustar los valores de radiación a los que se va a exponer el paciente, y también tiene alguno de los mandos necesarios para el ajuste de la camilla del enfermo. 2. Pedestal: Portátiles y fijos: El pedestal es el dispositivo que mantiene fijo el tubo de rayos x. 3. Generador: Es el sistema de circuitos eléctricos que separa la electricidad que llega a una sala de Rx y la electricidad que tenemos en el tubo de alto voltaje. Es la alimentación eléctrica del tubo. 4. Tubo de Rayos X : Es el dispositivo donde se produce la radiación, una ampolla de vidrio con dos electrodos. 5. Mesa de Bucky: Es el sistema cuya misión consiste en mantener al paciente en la posición necesaria durante la exploración radiológica. Puede ser fija y es el paciente el que debe moverse de acuerdo con el tubo de Rx para las distintas proyecciones. Puede ser móvil, manual y automático. 6. Chasis: Es una caja plana metálica, de plástico o de cartón y pueden ser, rígidas o flexibles, que sirve para proteger a la película radiográfica ya que es sensible a la acción de los rayos luminosos.

RADIOLOGÍA