OBTENCION DE IMAGENES MEDIANTE RX

1. Radiología convencional
 Es tal vez la técnica más popular, utilizada en ortopedia y
traumatología. Se utilizan placas junto con pantallas
intensificadoras.
Aplicaciones:
 Identificar fracturas, artrosis, etc.
 Radiología de tórax, etc.

2. Chasis y pantallas
intensificadoras
 Contamos con un emisor de RX.
 Sabemos que existen propiedades en la materia que
atenúan dichos rayos X en forma diferente según:
a) Su número atómico.
b) Su espesor.
c) Su densidad.
 Veamos como detectar dichos rayos X transformarlos
en una imagen en una placa o en un monitor.

3. Chasis y pantallas
intensificadoras
 Necesidad de obtener imágenes tanto estáticas
(en placa o en un monitor) e imágenes dinámicas
(secuencias de video que se visualizan en un
monitor).
 Históricamente ambas detecciones eran analógicas
(placas reveladas o secuencias de video tomadas
con cámaras analógicas).
 Hoy en día se están popularizando las técnicas
de detección digitales, teniendo ambos tipos de
capturas en un monitor.

4. Diagrama de bloques
Tubo
de RX
Generadr alto
voltaje kV
Corriente
mA
Rotación
ánodo otros colimador Fuente de luz
Generador
Paciente
rejilla anti
dispersora
Tubo int.
de imagen
Placa +
pantalla
intensif.
Reveladora
Óptica
CR
DR flat
pannel Cámara
de video
analo. o
dig.
Cadena de
TV
analog.
Cadena de
TV digital
Consola de
operación
Monitor
PC

5. Imágenes estáticas
 El método mas utilizado históricamente ha sido la placa.
 Se trata de proyectar los rayos X absorbidos por el paciente en
una placa fotosensible (película, film).
 Luego dicha placa es revelada utilizando productos químicos
similar al negativo de una cámara de fotos.

6. Pantalla intensificadora
 Por si solo las películas serían capaces de detectar los rayos X.
 Serían necesarias grandes cantidades de rayos X para producir
una imagen con resolución suficiente.
 Para mejorar esto se utilizan pantallas intensificadoras (screen)
colocadas en las paredes de un “cassette o chasis” donde se coloca
la placa.

7. CCHHAASSIISS
CON PANTALLAS INTENSISIFICADORAS
SIN PANTALLAS INTENSIFICADORAS
TTAAMMAAÑÑOOSS
8 X 10
10 X 12
30 X 40
14 X 14
14 X 17
PPUULLGGAADDAASS
1 PULG. = 2,5 cm.
CCLLAASSEESS

8. CCHHAASSIISS
MMAATTEERRIIAALL RRAADDIIOOLLUUCCIIDDOO
FFIIEELLTTRROO DDEE CCOONNTTAACCTTOO
PPAANNTTAALLLLAA IINNTTEENNSSII FFIICCAADDOORRAA
PPEELLIICCUULLAA RRAADDIIOOGGRRAAFFIICCAA
PPAANNTTAALLLLAA IINNTTEENNSSII FFIICCAADDOORRAA
FFIIEELLTTRROO DDEE CCOONNTTAACCTTOO
PPAARRTTEE PPOOSSTTEERRIIOORR MMEETTAALLIICCAA

9. PPAANNTTAALLLLAASS IINNTTEENNSSIIFFIICCAADDOORRAASS
A. Es un dispositivo que convierte el haz de rayos X en luz visible
B. Que es la que forma la imagen latente sobre la película virgen.
PPRROOPPIIEEDDAADDEESS DDEE LLAASS PPAANNTTAALLLLAASS IINNTTEENNSSIIFFIICCAADDOORRAASS
Aproximadamente un 30% de los rayos X que llegan a
una pantalla intensificadora interactúan con ella.
Al interactuar con los RX produce gran cantidad de
fotones de luz visible.
Actúa como un amplificador de la radiación remanente
que
Alcanza el chasis y la pantalla.
REDUCE LA CANTIDAD DE RADIACION QUE RECIBE
EL
PACIENTE.

10. CCaappaass ddee llaa ppaannttaallllaa
iinntteennssiiffiiccaaddoorraa
Capa protectora
Fosforo o capa activa
Capa reflectante
Capa base
protección
Tuns.de Ca.
Tierras raras.
Aumenta fotones
Cartón o plástico
Inerte
Flexible.
CCAAPPAASS CCAAPPAA RREEFFLLEECCTTAANNTTEE

11. LLUUMMIINNIISSCCEENNCCIIAA
FFLLUUOORREESSCCEENNCCIIAA FFOOSSFFOORREECCEENNCCIIAA
Sin retardo < 10ns. Resplandor > 10 ns.
La luminiscencia se produce cuando se excita un electrón de
la
capa externa y después vuelve a su estado estable emitiendo
un fotón de luz.

12. Pantalla intensificadora
 Fabricadas de un material centellante.
 Emiten fotones de luz visible al interaccionar los rayos X. Esta luz aumenta
muchísimo la eficiencia de la placa (son mas sensibles a estas longuitudes de
onda) y la imagen es impresa con mayor claridad con menos radiación.
 Existen 2 tipos de materiales utilizados para fabricar las pantallas:
 Tungstato de calcio (CaWO4).
 Tierras raras: Gd2O2S, LaOBr, YTaO4, etc.
 Como vemos es muy importante el contacto pantalla-placa.
Sensibilidad de las pantallas Sensibilidad de las pantallas vs sens. de las
placas

13. Tema: Estructura de la película radiográfica,
formación de la imagen y características del
procesamiento

14. Película radiográfica
(estructura y características)
 Capa protectora (superficie externa)
 Capa sensible (~20 μm)
 Material de base (transparencia y
resistencia mecánica) (~170 μm)
 Enlace (base - capa sensible) o capa anti-cruce
 Capa filtrante
 Clase de sensibilidad

15. Estructura de la película radiográfica
Emulsión (~5-20 μm de espesor)
Base (~200 μm de espesor
Película de emulsión simple
recubrimiento
Capa adhesiva
Capa anti-rizado y
anti-halos

16. Construcción de la película
 Capa exterior – impide arañazos
 Base
- Proporciona espesor relativo y estructura
semirrígida a la película, permitiéndola aún cierta
flexibilidad
- Casi (pero no completamente) transparente
 Emulsión
- Capa de imagen, compuesta de gelatina y haluro
de plata (Br, I) cristales en forma iónica
- Velocidad, contraste, resolución variada en la
emulsión

17. Estructura de la película
radiográfica
emulsión
Base
Recubrimiento
emulsión
Capa adhesiva
Película de doble emulsión
Capa adhesiva
Recubrimiento

18. Reacción en el haluro de plata
La imagen latente (invisible) se forma por
la interacción de los fotones luminosos de
la pantalla, con un haluro iónico dentro de
los cristales, que:
• Libera un electrón,
• Que a su vez reacciona con el ion de plata,
• Formando plata atómica dentro del cristal

19. Procesado
 Revelado - Convierte la imagen latente,
convirtiendo los iones de plata de los
cristales de haluro de plata expuestos en
plata metálica
 Fijado - Disuelve los cristales de haluro de
plata no expuestos, dejando solo la plata
atómica, y creando una imagen
permanente

20. Etapas en la formación de la
imagen

21. Respuesta espectral y adaptación
espectral
 Variación de la sensibilidad de la película a
los distintos colores de luz
 La película es usualmente sensible al azul o
al verde (ortocromática)
 Las pantallas emiten en el azul (ej.:
wolframato de calcio) o verde (pantallas de
tierras raras)
 Las luces de seguridad no deben afectar a
la película

22. Tema: Rejilla antidifusora y parámetros de
funcionamiento de la rejilla

23. Rejilla antidifusora (I)
 Radiación que emerge del paciente
- Haz primario: que contribuye a la formación de la
imagen
- Radiación dispersa: que alcanza también al detector
pero que reduce el contraste y contribuye también a la
dosis al paciente
 La rejilla (entre paciente y película) elimina la
mayor parte de la radiación dispersa
 Rejilla estacionaria
 Rejilla móvil (mejor comportamiento)
 Rejilla focalizada
 Sistema Potter-Bucky

24. Rejilla antidifusora (II)
Fuente de rayos X
Tira de plomo
Rayos X dispersos
Rayos X útiles
Película y chasis
Paciente

25. Parámetros de funcionamiento de la
rejilla (I)
 Relación de rejilla - Relación de la altura de
las láminas a la anchura de los vanos en la
línea central
 Relación de mejora de contraste -
Relación entre la transmisión de radiación
primaria a la transmisión de radiación total
 Factor de exposición de rejilla - Relación
del valor indicado de tasa de radiación total
sin rejilla antidifusora en un haz de radiación
especificado a la tasa con rejilla antidifusora
colocada en el haz

26. Parámetros de funcionamiento
de la rejilla (II)
 Número de láminas - Número de láminas
atenuadoras por cm
 Distancia de enfoque de rejilla - Distancia
entre el frente de una reja focalizada y la línea
formada por los planos convergentes que
incluyen las láminas atenuadoras de la reja

27. Captura de imágenes dinámicas
 En ciertas aplicaciones es necesario obtener imágenes
en movimiento.
 Dependiendo de la aplicación, son necesarios sistemas
de TV con una tasa de entre 25 (fluoroscopia) a 100 (cine
en angiografía) cuadros/segundo.
Es necesario utilizar un sistema de “amplificación” de
la señal de rayos x recibida.
 Se utiliza un tubo intensificador de imagen.

28. Fluoroscopía
 Fluoroscopía: similar al anterior pero permite estudios
dinámicos, es decir, ver secuencias de video en tiempo real.
Generalmente con el uso líquidos de contraste. Se utilizan tubos
intensificadores de imagen y cadenas de TV convencionales.
Aplicaciones:
 Seguimiento y visualización del tracto gastro-intestinal.
 Esófago, intestino grueso y delgado, etc.

29. Tubo intensificador de imágen

30. Tubo intensificador de imágen
 Posee 4 componentes fundamentales:
 Un tubo de vacío dentro del cual los electrones son acelerados con alto voltaje.
 Una pantalla de entrada donde los rayos X se convierten en electrones.
 Una cadena de lentes electrostáticos que enfocan el haz de electrones.
 Una pantalla de salida que convierte los electrones en luz visible.

31. Aplicaciones
Resumen:
 Contamos con una fuente de RX (tubo).
 Paciente donde dichos rayos son atenuados.
 Sistemas de detección de dicha atenuación (film, pantalla
intensificadora, tubo intensificador de imagen, cadena de TV, etc).
 Imagen representativa de dicha atenuación.
 Surgen así diferentes áreas de aplicación de dichas propiedades
que veremos a continuación

32. Fluoroscopia
• Rayos X trasmitidos a través del paciente
• Placa fotográfica sustituida por pantalla fluorescente
• Bajo la irradiación, la pantalla emite fluorescencia y da una
imagen en tiempo real
• Visión directa de la pantalla en sistemas más viejos
• Hoy en día la pantalla es parte de un sistema intensificador
de imagen
• Acoplado a una cámara de televisión
• El radiólogo puede ver imágenes en vivo en el monitor de
TV; las imágenes pueden grabarse
• Fluoroscopia usada a menudo para observar el tracto
digestivo
– Serie GI superior, papilla de bario
– Serie GI inferior, enema de bario

33. Componentes de un sistema
fluoroscópico moderno
Control de
presentación
Control automático
brillo de presentación
dosis de radiación
exposición película
Cronómetro

34. Diferentes sistemas de
fluoroscopia
 Sistemas de control remoto -
No requieren la presencia de
especialistas médicos en la sala
de rayos X
 Arcos móviles -
principalmente usados en
quirófanos.

35. Tema 2: Componentes y parámetros del
intensificador de imagen

36. El intensificador de imagen (I.I.)
+
I.I. pantalla de entrada
Electrodo E2
I.I. pantalla de salida
Fotocátodo
Electrodo E1
Electrodo E3
Camino de los electrones

37. Componentes del intensificador de
imagen
 Pantalla de entrada
- Conversión de rayos X incidentes en fotones luminosos
(ICs)
- 1 fotón de rayos X crea » 2,000-3,000 fotones de luz
 Fotocátodo
- Conversión de fotones de luz en electrones
- Solo de 10 a 20% de los fotones de luz se convierten
en fotoelectrones
 Electrodos
- Focalización de electrones en la pantalla de salida
- Los electrodos producen la magnificación electrónica
 Pantalla de salida - conversión de electrones
acelerados en fotones luminosos

38. Registro de la imagen digital
• En sistemas fluoroscópicos más nuevos, la grabación de película se cambia por
un registro digital de la imagen.
• Las secuencias digitales se adquieren registrando una señal de video
digitalizada y almacenándola en la memoria de un ordenador.
• Operación básica, barata.
• La calidad de imagen puede realzarse aplicando varias técnicas de procesado
de imagen, incluyendo nivel de ventana, promediado de marcos y realce de
bordes.
• Pero, la resolución espacial de las secuencias digitales es menor que la de las
imágenes en película.

39. Angiografía
 Técnica dedicada a la visualización de vasos sanguíneos, venas y
arterias. Mediante la inyección de contrastes se pueden ver con
claridad. Se utilizan tubos intensificadores de imagen y cadenas de
TV especiales.
Aplicaciones:
 Estudios de hemodinámica, localización de estenosis o
malformaciones de ciertos vasos.
 Vascularización de tumores.
 Estudios coronarios, etc.

40. Mamografía
 Técnica utilizada para ver en detalle el tejido mamario. Poseen
una altísima resolución, se pueden ver detalles muy pequeños. Se
utilizan placas junto con pantallas intensificadoras.

41. Arcos en C
 Similar a un equipo de angiografía pero de menor potencia y
mas protatíl. Se utilizan tubos intensificadores de imagen junto con
cadenas de TV convencionales.
Aplicaciones:
 Intervenciones quirúrgicas.
 Estudios hemodinámicas, etc.

42. Litotricia
 Localización de cálculos para litotricia: la litotricia es la técnica
que se encarga de la destrucción de cálculos mediante la aplicación
de ondas de ultrasonido. La visualización de dichos cálculos y
centrado de los disparos se realizan con la ayuda de rayos x. Se
utilizan tubos intensificadores de imagen junto con cadenas de TV
convencionales.

43. Tomografía computada
 Se obtienen imágenes anatómicas del cuerpo humano para el
diagnóstico de múltiples patologías, cortes 2D o imágenes 3D. Se
utilizan otro tipo de detectores no visto, detectores de gas,
cerámicos, estado sólido, etc.

44. Digitalización
Por que digitalizar? Radiología digital vs Radiología analógica
Beneficios obtenidos:
 Menor dosis de radiaciones para el paciente y el operador.
 Menor cantidad de material contaminante (Plomo, Químicos de revelador y
fijador).
 Ahorros económicos: placas radiográficas y rollos fotográficos, ahorro en la
compra de reveladores y fijadores, ahorro en la compra y mantenimiento de
procesadoras de placas y equipos de revelado.
 Disminución del espacio físico para guardar las imágenes, uso de archivos
digitales.
 Diagnóstico remoto y envío de resultados por intranet hospitalaria o internet,
brindando rapidez, practicidad y posibilidad de interconsulta entre profesionales
al instante.
 Alto contraste de las imágenes digitales, uso de monitores especiales software con
herramientas de procesamiento que ayudan al médico, facilitando y mejorado el
diagnóstico.

45. Técnicas de digitalización
 Ciertos equipos (modalidades), como ser CT, MR, NM,
US, es mucho mas común que posean salida digital
(aunque no siempre).
 Actualmente hay disponibles equipos de RX con
detectores digitales.
 Otros como RX convencional, portátiles, mamografía,
radioscopia, etc no es común que la tengan y hay que
digitalizarlos.
 Tenemos 2 maneras de hacer esto:
 Forma directa.
 Forma indirecta.

46. Digitalización en forma directa
• DR (Digital Radiography):
– Se utilizan detectores digitales directamente del tipo “flat
pannel” quienes convierten los RX en luz (yoduro de
cesio) y son captados por pequeños elementos del estilo
TFT.
– DDR es una variante en la cual no hay conversión a luz,
directamente pasan de RX a señales eléctricas.
• CR (Computed Radiography):
– Está en el límite entre ser un método directo o indirecto.
– Se sustituye la placa convencional por una placa con
capacidad de memoria:

47. DR y DDR
 Son llamados detectores flat pannel.
 Una fina capa de yoduro de cesio que emite luz al incidirle rayos x.
 Matriz de detectores: cada pixel consiste de un transistor, una celda TFT (thin film
transistor) y un fotodiodo. El fotodiodo convierte la luz en un voltaje que es almacenado
en el condensador y luego leído por los CI con ayuda de cada transistor de la matriz
TFT.
 Existe otro tipo de detectores directos, donde se utiliza fotodetectores de celenio y no es
necesario el pasaje a luz, los rayos x son directamente convertidos en corrientes
eléctricas.

48. CR
 Placa de fluorobromo de bario, los
Rx hacen que electrones pasen de un
estado de baja energía a uno de mas
alta. Al volver a su estado de reposo
emitirían luz, pero esto es impedido
mediante “trampas” existentes en la
placa.
 Dicha placa se coloca en el CR quien
realiza un barrido punto a punto con
un láser de He-Ne de 633nm,
provocando la liberación de las
“trampas” y volviendo a su estado de
reposo emitiendo luz azul de aprox
400nm. Dicha luz es captada y
convertida en una señal eléctrica.
 Luego la placa se borra sometiendola
a luz intensa quedando lista para un
nuevo uso, llegan a durar alrededor
de 3000 reusos.