Conoce las bases de la física que rodea a los equipos de radiología, distingue entre Rayos X y Radiactividad, entre radiaciones ionizantes y no ionizantes.

1. S
Los Rayos X y la
formación de la Imagen
Facultad de Medicina
Universidad de Sevilla
1
José Ramón
Román

2. José Ramón
Román
2
@bricotecno
joser.roman.sspa@juntadeandalucia.es
jose.roman.collado
es.linkedin.com/in/joserroman
Radiofísico Hospitalario
Subdirector de Sistemas de Información
y Tecnología. Consejería de Salud y
Bienestar Social
Profesor Colaborador
Colaborador Habitual

3. Índice
S Introducción
S Materia y Radiación
S El Equipo de RX
S Formación de la Imagen
3

4. Historia de los Rayos - X
S En 1895 Wilhelm Conrad Röntgen
descubre los rayos-X trabajando
con un tubo de rayos catódicos.
S Uno de sus primeros
experimentos: una
radiografía de la mano
de su esposa.
4

5. Radiología
S Se basa en imágenes producidas por la
sombra de los Rayos X al atravesar un
cuerpo.
S La fuente de radiación X siempre es externa
al paciente
S Está producida por un aparato por un
tiempo fijado.
S Son imágenes anatómicas (pueden
realizarse a un cadáver).
S La Radiología Intervencionista va asociada
a un proceso terapéutico.
S Las imágenes pueden recogerse de modo
analógico o digital.
S Convencional (Foto): salas,
portátiles
S Escopia (vídeo): arco,
hemodinámica, Telemando,
vascular
S TAC (3D)
5

6. ¿Dónde hay Equipos de
Radiología en Valme?
S Radiodiagnóstico
S Cardiología
S Traumatología
S Vascular
S Urología
S Cirugía
S U.C.I.
S Urgencias
S Con Portátil: Plantas, Neonatos,
Urgencias
6

7. Medicina Nuclear
S Se basa en imágenes producidas al
atravesar la radiación γ al paciente.
S La fuente de radiación siempre es
interna al paciente.
S Los emisores son Isótopos que
emiten de forma continua y
perduran tras la exploración.
S Son imágenes estáticas o
dinámicas.
S Son imágenes fisiológicas (no
pueden realizarse a un cadáver).
S La Terapia Metabólica va asociada a
un proceso terapéutico.
S Las imágenes sólo pueden
recogerse de modo digital.
S Hay riesgo de irradiación y de
contaminación
7

8. Radioterapia
S Está basada en tratamiento por Radiación
ionizante producida por máquinas o por
isótopos.
S La fuente de radiación siempre es externa salvo
en el caso de la Braquiterapia.
8

9. Radiodiagnóstico
9

10. Medicina Nuclear
10

11. Radioterapia
11

12. Imagen Diagnóstica
Energías
12

13. Fuentes de Energía
Diagnóstica
Rayos X
Radiactividad
Ultrasonidos
Campos Magnéticos
Energías Ionizantes
13

14. La Resonancia Magnética
14

15. Ecografía
S Han evolucionado hasta los 4D
S Han incorporado los armónicos
S Nuevos Contrastes
S Nuevas Sondas, nuevos cristales
15

16. Digital vs. Analógico
16

17. RISRISRIS
ArchivoArchivoArchivo
PACSPACSPACS
LogísticaLogLogíísticastica
CitaciónCitaciCitacióónn
GestiónGestiGestióónn
ContabilidadContabilidadContabilidad
InformesInformesInformes
Visor WebVisor WebVisor Web
ImpresiónImpresiImpresióónn
ProcesadoProcesadoProcesado
Estaciones diagnósticasEstaciones diagnEstaciones diagnóósticassticasModalidades
de Adquisición
ModalidadesModalidades
de Adquisicide Adquisicióónn
CardiologíaCardiologCardiologííaa
CirugíaCirugCirugííaa
RadiologíaRadiologRadiologííaa
RISRISRIS
ArchivoArchivoArchivo
PACSPACSPACS
LogísticaLogLogíísticastica
CitaciónCitaciCitacióónn
GestiónGestiGestióónn
ContabilidadContabilidadContabilidad
InformesInformesInformes
Visor WebVisor WebVisor Web
ImpresiónImpresiImpresióónn
ProcesadoProcesadoProcesado
Estaciones diagnósticasEstaciones diagnEstaciones diagnóósticassticasModalidades
de Adquisición
ModalidadesModalidades
de Adquisicide Adquisicióónn
CardiologíaCardiologCardiologííaa
CirugíaCirugCirugííaa
RadiologíaRadiologRadiologííaa
PACS
17

18. S
Materia y Energía
18

19. El átomo de Bohr
S Protones: Son nucleones
de masa 1 uma, y tienen
carga positiva (+).
S Neutrones: Son nucleones
de masa 1 uma y carecen de
carga eléctrica.
S Electrones: Partícula
subatómica de masa
insignificante, portadora
de carga eléctrica negativa.
S Las órbitas son fijas y
tienden a llenarse las más
cercanas
19

20. Átomo de Bohr
20

21. Z
A
La Tabla Periódica
3
7
Número atómico
Masa atómica
21

22. La Tabla Periódica
22

23. Isótopos
S Los isótopos contienen el mismo Nº de
protones (y también el mismo nº de
electrones), esto es, por que son átomos del
mismo elemento, pero difieren en la masa
porque contiene distinto nº de neutrones en
el núcleo.
S La mayoría de los elementos tienen dos o más
isótopos.
23

24. S
Radiación
Electromagnática
24

25. El Espectro electromagnético
25

26. Espectro Electromagnético
/nm
/Hz
Tipo
Rayos
gamma
Rayos
X
Ultra
violeta Infrarrojo Microondas
Ondas de
radio
Rayos X Lampara
solar
Lampara
de calor
Hornos de micro
ondas, radares
de policia,
estacio-nes de
satelite
TV-UHF.
Telefonos
celulares
TV-VHF.
Radio FM
Radio AM
26

27. la “luz” está hecha de fotones
S El fotón (del griego φοτος, luz) es la partícula
mediadora de la interacción electromagnética y la
expresión cuántica de la luz.
S Características físicas
S Toda la radiación electromagnética está cuantizada en forma
de fotones.
S Los fotones son partículas cuánticas y como tal tienen una
doble naturaleza corpuscular ondulatoria.
S Un fotón es una partícula sin masa pero poseedora de energía.
27

28. Energía y Frecuencia
S Por Plank sabemos que
energía y frecuencia son
características
proporcionales:
S E = h
S Einstein postuló sobre la
relación entre la energía
y el tamaño del fotón.
S E = m · c2

29. Velocidad
S Todos los fotones independientemente de
su energía viajan a la misma velocidad (rayos
x, gamma, luz visible, microondas, etc.).
S Sólo sufre pequeñas variaciones por el medio.
S En el vacío es 3·108 m/seg
29

30. Intensidad
S Según la teoría onda-corpusculo de Einstein y
Plank, cuando subimos la intensidad (o brillo)
de una fuente de radiación electromagnética
(luz, Rayos X, microondas, etc.), subimos el
número de fotones emitidos, no su energía
(frecuencia o tamaño)
30

31. Distancia
S Cuanto más lejos estemos de la fuente los
fotones deberán cubrir una superficie mayor,
por tanto su densidad bajará.
S Es lo que se conoce con la ley del cuadrado de
la distancia.
31

32. La ley de la inversa del cuadrado
S establece que la zona
iluminada por una
fuente puntual de luz,
disminuye si esa
misma fuente es
colocada al doble de
distancia. Entonces, la
zona iluminada pasa a
ser 4 veces menor.
S Iad2
a=Ibd2
b

33. S
Interacción: Excitación e
Ionización
33

34. Ionización
S proceso que resulta de
remover un electrón
de un átomo o
molécula
eléctricamente
neutro.
S El resultado es la
creación de un par de
iones: un electrón
(negativo) y un átomo
o molécula positiva.
34

35. Excitación
S Proceso que le
proporciona suficiente
energía a un electrón de
un átomo o molécula
que le permite ocupar
un estado de mayor
energía.
S El electrón permanece
ligado al átomo o
molécula, no se
producen iones y el
átomo permanece
neutro.
35

36. S
Radiaciones Ionizantes
36

37. Radiación y Radioactividad
S Radiación: Energía en tránsito, ya sea como
ondas electromagnéticas o como partículas.
S Radioactividad: Proceso natural y espontáneo.
Característica de varios materiales que emiten
radiación ionizante (Isótopos Radiactivos).
37

38. La Radioactividad se emite de átomos con
núcleos inestables
38

39. Las radiaciones ionizantes
S La radiación X es
artificial mediante un
dispositivo que no usa
radioactividad

40. El Equipo de
RX
40

41. Objetivo: Información Diagnóstica y más…
41

42. Tubo de Rayos-X
Suspensión techo
Bucky mural
Bucky
mesaMesa Consola de
control
Colimadores
Armario eléctrico
(transformadores,
rectificadores, etc.)
42

43. Esquema básico
43
Generador Tubo
kV
mA
±
S

44. Componentes del tubo de rayos X
S Cátodo: filamento que, al calentarse, es la
fuente del haz de electrones dirigido hacia el
ánodo
S filamento de wolframio
S Ánodo (estacionario o rotatorio): recibe el
impacto de los electrones y emite rayos X
S Vidrio (o metal) que encapsula el tubo (los
electrones se mueven en vacío)
S Material de blindaje (protección frente a la
radiación dispersa)
44

45. Armadura
Ampolla
de vidrio
Cámara de
expansión
Bobinas
Cuello de
Molibdeno
Rotor de
Cobre
Filtro de
Aluminio
Anodo de
Tungsteno-Renio
Bornes de
filamento
Tensión de
Cátodo
Cable de
alimentación del
estator
Copa
focalizadora
Parte
fija
Filamento
Eje
Cojinetes
Aceite
Vacío
Esquema de un Tubo
Genérico
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46. S
La Imagen Radiológica
46

47. Características de la
radiografía clásica
Diap.
47
Radiografía clásica:
imagen de transmisión
imagen de proyección
imagen en negativo

48. Interacciones
48

49. Efecto fotoeléctrico (absorción)
49

50. Efecto Compton (dispersión)
50

51. Resumen
1. Distinguir entre Rayos X y Radiactividad.
Aplicaciones.
2. Diferencias entre Rayos X y otras energías.
3. Fenómenos producidos entre fotones y
materia
4. Esquema de un equipo de Rayos X
5. Mecanismos de generación de la imagen
51

52. 52

53. Un núcleo atómico
formado únicamente por:
S a.electrones, protones y neutrones
S b.protones y electrones
S c.neutrones y protones
S d.neutrones y electrones

54. Un átomo excitado tiene:
S a.Más electrones de la cuenta
S b.Uno o varios huecos electrónicos en
capas internas
S c.Más nucleones de la cuenta
S d.Más capas de las que le
corresponden

55. La radiación dispersa:
S a.Aumenta la calidad de la imagen
S b.Obliga al uso de filtración
S c.Disminuye la calidad de la imagen
S d.No se produce en el
Radiodiagnóstico

56. Todas las radiaciones
electromagnéticas
S a.Tienen una frecuencia constante
S b.Viajan a la misma velocidad en
todos los medios
S c.Tienen la misma longitud de onda
S d.En el vacío, tienen una velocidad de
3E8 m/s

57. Los tubos de rayos X
emiten:
S a.Electrones exclusivamente
S b.Fotones monoenergéticos
únicamente
S c.Un espectro continuo de fotones
S d.Electrones y fotones

58. A un átomo al que le falta
alguno de los electrones de su
corteza se le llama:
S a.Radioactivo
S b.Ionizado
S c.Inestable
S d.Excitado

59. En el efecto fotoeléctrico la
energía que el fotón incidente
cede al átomo:
S a.Se cede al núcleo atómico
expulsando un electrón nuclear
S b.Se disipa en arrancar un electrón
cortical y producir un fotón disperso
S c.Se cede al átomo, expulsándose un
electrón cortical
S d.Se emite en forma de fotón