Transcript Tema 4. El haz de radiación

Curso de protección radiológica para
operar instalaciones de rayos X con
fines de diagnóstico médico general
Tema 4. El haz de radiación
Tema 4. El haz de radiación
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La radiografía convencional:

Imagen de transmisión

Representación bidimensional


Se forma por absorción
dispersión de fotones
y
Objetivo adicional:

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Calidad de imagen
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Una buena imagen radiográfica debe:




ser capaz de reflejar objetos de pequeño tamaño, bordes
nítidos, etc. (resolución espacial)
permitir distinguir estructuras relativamente similares
entre sí en lo que se refiere a densidad y propiedades de
interacción con los rayos X (resolución de contraste)
El clásico umbral de sensibilidad a bajo contraste describe el
porcentaje de contraste original mínimo necesario para dar
lugar a algo discernible en la imagen.
Contraste limitado por:

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Espectro del haz de rayos X
Radiación dispersa
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El espectro de rayos X:

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Espectro continuo
Distribución
continua
en
energías (entre 0 y el valor
de tensión aplicado al tubo
de rayos X) por radiación de
frenado.
Espectro discreto
Picos
de
radiación
característica (material del
ánodo)
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Factores que modifican la forma del espectro de
rayos X:
1.
Tensión
2.
Intensidad de corriente y tiempo de exposición
3.
Material del ánodo
4.
Filtración y capa hemirreductora
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1.
Tensión o kilovoltaje:
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

El valor máximo alcanzado por el espectro continuo es igual a la
tensión seleccionada para generar el haz
Al subir la tensión se producirá un haz más rico en fotones de
mayor energía, más penetrantes
Técnicas de bajo kilovoltaje:
 Exploraciones que requieran más contraste
Técnicas de kilovoltaje más alto
 Exploraciones con grandes espesores de paciente
 Exploraciones que requieran menos contraste (tórax)
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Intensidad de corriente y tiempo de exposición:
2.


Al variar la intensidad de
corriente no se modifica la
energía máxima del espectro,
pero sí el número de fotones
A mayor corriente, menor
tiempo de exposición (menor
borrosidad por movimiento), y
mayor potencia utilizada (foco
más grueso)
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2.
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

Intensidad de corriente y tiempo de exposición:
El efecto que tiene el tiempo de exposición en la placa
radiográfica es el mismo que tiene la intensidad de corriente
El producto de la intensidad de corriente por el tiempo de
exposición es la carga de disparo (mAs). Tiene que ver con el
número total de fotones que salen del tubo de rayos X
Tanto con la intensidad de corriente como con el tiempo de
exposición, no se modifica la calidad del haz de rayos X (energía
media y capacidad de penetración)
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Material del ánodo:
3.



La forma del espectro de radiación
depende del material del ánodo del
tubo de rayos X
En función de las necesidades de la
exploración puede cambiarse el
material del ánodo
En mamografía se suele utilizar un
tubo con ánodo de molibdeno (rayos X
característicos entre 17-20 keV) con
filtros de Mo o Rh; o combinaciones
ánodo/filtro de Rh/Rh o W/Rh.
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

Filtración y capa hemirreductora:
La filtración produce un aumento de la
energía media del haz de rayos X
(endurecimiento).
Elimina
principalmente fotones de baja
energía
Energía media
4.
También se produce atenuación (en
menor proporción) de los fotones de
alta energía: deberá aumentarse el
número de fotones totales
La tensión (kV) y la carga (mAs) son
insuficientes para conocer la calidad
del haz
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4.
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Capa hemirreductora (CHR):
Es el espesor de un material que habría que interponer al haz
para reducir la exposición a la mitad
Es normal dar el valor de la CHR en mm de Al
En muchos casos se emplea el valor de filtración total del tubo
de rayos X en lugar de la CHR. Existen tablas para pasar de una
magnitud a la otra
El coeficiente de homogeneidad se define como el cociente entre
la primera y segunda CHR. Cuanto más monoenergético sea un
haz, el coeficiente será más próximo a 1
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Radiación dispersa
Radiación de fuga
Haz primario
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Métodos de reducción de la radiación dispersa :
1.
Reducción del kilovoltaje
2.
Reducción del volumen irradiado
3.
Separación entre el objeto y el detector
4.
Rejillas antidifusoras
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Reducción del kilovoltaje:
1.




El kilovoltaje controla la penetración y el contraste
Al reducir el kilovoltaje se mejora el contraste y disminuye la
radiación dispersa (se potencia el efecto fotoeléctrico frente al
efecto Compton)
Para que la señal que llegue al sistema de imagen sea la adecuada
debe aumentarse la carga de disparo
Como consecuencia de la reducción del kilovoltaje se produce un
incremento de la dosis al paciente (fotones menos penetrantes):
compromiso entre dosis y calidad de imagen
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Reducción del volumen irradiado:
2.

Limitación del tamaño del haz (colimación)
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
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La cantidad de radiación dispersa producida en el paciente se
disminuye si se restringe el campo de radiación al área de
interés
Los colimadores están formados por láminas de plomo
perpendiculares entre sí, que pueden moverse a voluntad para
modificar el tamaño del haz de radiación
El sistema incorpora un haz luminoso para simular la
geometría del haz de rayos X
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2.
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Reducción del volumen irradiado:
Compresión de tejidos
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

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Se emplea para disminuir el espesor del paciente e
inmovilizarlo
Requiere el uso de algún instrumento de compresión
Presenta como ventajas adicionales la obtención de una
exposición más uniforme y una cierta mejora de nitidez en la
imagen por estar el objeto más próximo al sistema de
detección
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3.
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

Separación entre el objeto y el detector:
Dado que la radiación dispersa se produce fundamentalmente en
el cuerpo del paciente, si se aleja el detector del mismo, llegará
a ella menos radiación dispersa
El principal inconveniente proviene del aumento excesivo del
tamaño de la imagen
Esto puede evitarse aumentando también la distancia focopaciente, con el inconveniente añadido de que hay que aumentar
la radiación empleada para obtener la imagen
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Rejillas antidifusoras :
4.

Constituyen uno de los sistemas de reducción de radiación
dispersa más empleados en la práctica
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Rejillas antidifusoras :
4.



Aunque las parrillas consiguen atenuar notablemente la radiación
dispersa, también contribuyen a disminuir la radiación directa
transmitida.
Su utilización obliga a aumentar la dosis que recibe el paciente
La frecuencia y el factor de rejilla utilizados modificarán tanto
la cantidad de radiación dispersa atenuada como este incremento
de la dosis a los pacientes. Parrillas con frecuencias y factores
de rejilla altos serán más efectivas en la reducción de la
radiación dispersa, pero a costa también de dosis más elevadas
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
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Influencia del haz de radiación en la calidad de imagen y
en la dosis al paciente:
El haz de radiación tiene una influencia muy importante en la
calidad de imagen final y en la dosis recibida por el paciente
Un haz de radiación con calidad alta será más penetrante:

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reducción importante de la dosis en la superficie de entrada
del paciente
incremento de la proporción de radiación dispersa: pérdida de
calidad de imagen
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Influencia del haz de radiación en la calidad de imagen y
en la dosis al paciente:

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
Un haz de radiación con calidad baja:

aumento de la dosis al paciente

mejora del contraste: mejora de la calidad de imagen
Es necesario llegar a un compromiso entre una calidad de imagen
óptima para el diagnóstico con la menor dosis posible
El incremento de la radiación dispersa es la primera causa de las
dosis recibidas por los profesionales situados a pie de tubo
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