Fundamentos de la física de la transformación de la radiologia convencional a la digitalizacion y los ejemplos variados de los nuevos equipos.

1. Física de la Radiología Digital y
Fluoroscopía
Presentado por:
Juan Daniel Perez
Residente de primer año Radiología e Imágenes
Asesora: Dra. Carolina Mena
Enero de 2022

2. Objetivos
 Conocer la terminología sobre radiología digital y fluoroscopía
 Definir los tipos de radiología digital y sus mecanismos funcionales
 Establecer los beneficios de la radiología digital sobre la radiología analógica
 Conocer los diferentes equipos radiográficos y de fluoroscopía utilizados en el
departamento de radiología del Hospital General y Médico Quirúrgico
 Establecer el uso de materiales de contraste en estudios de fluoroscopía

3. Introducción
 El término radiología digital se utiliza para denominar a la
radiología que obtiene imágenes directamente en formato
digital sin haber pasado previamente por obtener la imagen
en una placa de película radiológica
 La radiología analógica utiliza para obtener imágenes un
chasis con cartulinas de refuerzo y película radiológica

4. Introducción
 Se obtiene imagen directamente en formato digital
 No obtención previa de imagen en placa de película de radiología.
 Imagen funciona como fichero
 Se envía a través de una red a un servidor
 Uso y almacenamiento.

5. Conceptos básicos
 Radiografía: Registro fotográfico visible producido
por el paso de los rayos x a través de un objeto o
cuerpo y registrado en una película.
 Imagen digital: Es una imagen en dos dimensiones
formadas por pixeles.
 Pixel: acrónimo de “picture element”, representa la
unidad más pequeña de una imagen digital.

6. Conceptos básicos
 BIT: acrónimo de “binary digit”. Un bit es un digito del sistema de numeración
binario. En imagen digital puede representar uno de dos valores: blanco o
negro.
 Los pixeles pueden tomar diferentes colores, por la profundidad de bits, si su
profundidad es un bit, solo puede representar dos colores, si su profundidad
fuera de 2 bits, podría representar 4 tonos: blanco, gris claro, gris oscuro y
negro.

8. Radiología digital
 Métodos para digitalizar imágenes:
Radiología digital Indirecta o Radiología
Computarizada.
Radiología digital Directa

9. Radiología digital indirecta
 Radiología computarizada.
 Fue introducida por Fuji en 1981.
 Se sustituye en un equipo de RX convencional, el chasis radiológico de
película fotográfica con sus cartulinas de refuerzo por un chasis que tiene en
su interior una lámina de un fósforo foto-estimulable.
 El equipo se ha de completar con un lector del nuevo tipo de chasis e
impresoras adecuadas conectadas al lector de chasis.

10. Radiología digital indirecta
Muchos sólidos, cuando son expuestos a radiación electromagnética (por ejemplo, de rayos X),
absorben energía, energía que se almacena en forma de electrones ubicados en niveles
excitados de la red cristalina.
Fósforos fotoestimulables: son aquellos que precisan ser iluminados para reemitir,
también en forma de luz, la energía almacenada en su red.
Constituyen la base de los
llamados sistemas de
radiografía computarizada (CR).

11. Radiologia digital indirecta

12. Radiologia digital directa
 Sistemas basados en sensores de dispositivo de carga acoplada (CCD)
 Sistemas basados en detectores de panel plano o FLAT PANEL:
• De detección indirecta (de Sesio).
• De detección directa (de Selenio).

13. Radiología digital directa
 Sistemas basados en sensores de dispositivo de
carga acoplada
Cuando los fotones de luz visible interaccionan con un elemento
de la matriz del sensor CCD, en el elemento se liberan electrones
y estos quedan atrapados en el mismo ya que actúa como un
condensador eléctrico.
El método de lectura se basa en medir la carga del elemento que
está en un extremo de la última fila

14.  El haz de rayos x emergente debe interactuar primero con una placa fluorescente,
que convierte los fotones de rayos x en fotones de luz visible. Los cuales son
“concentrados” hacia la superficie del detector CCD mediante un bloque de fibra
óptica que está unido a la placa por un lado y a la superficie del sensor CCD por
el otro.

15. Radiología digital directa
 Sistemas basados en detectores de panel plano o FLAT PANEL
Detectores de selenio (llamadas de detección directa)
Detectores de silicio (llamadas de detección indirecta)
La imagen se obtiene directamente a partir de la interacción de los rayos X con un detector de
características avanzadas. Los resultados de dicha interacción se transforman, inmediatamente, en
señales eléctricas mediante una matriz activa de transistores de película delgada (TFT’s) que cubre
toda la superficie del detector

16. Radiología digital directa

17. Radiología digital directa
 Los detectores de panel plano recogen información del disparo de RX a través de una matriz
activa, la digitalizan y el ordenador almacena el fichero de los datos recibidos desde el
detector: la imagen digital
 La lectura de la carga almacenada en cada píxel de la matriz activa durante un disparo de RX
se inicia inmediatamente después que el equipo corta el haz de RX.
 Visualización de la imagen en la pantalla del mismo ordenador de manera casi instantánea.
 No utilizan chasis

19. Ventajas de la Radiología Digital
 - Disminuye la dosis de radiación al paciente respecto a la convencional
 Menor dosis aplicada.
 Menor necesidad de repeticiones por factores técnicos.
 Menor número de radiografías para valorar diferentes estructuras.
 - Posibilidad de modificar a posteriori (permite modificar brillo, contraste, penetración).
 - Mayor resolución de contraste.
 - Sistema de archivo y visualización de imágenes médicas.
 - Acceso rápido a cualquier radiografía e informe radiológico a través de la red.
 -Disminuye costos a largo plazo.

20. Artefactos en radiología digital
 Es cualquier característica visual falsa en una imagen que simula un tejido o lo enmascara
 Se pueden clasificar como:
 Del receptor de imagen
 Del programa
 Del objeto Imagen fantasma
Preprocesado

21. Artefactos en Radiología digital
 El efecto aliasing se produce cuando no hay suficientes píxeles para capturar todos los detalles
de la imagen.
 Generalmente utilizaremos un dispositivo con una resolución que nos asegure píxeles
suficientes para capturar los detalles de una imagen con la precisión necesaria.
 Efecto Hot, dead y stuck pixel

22. Fluoroscopía
 La fluoroscopía es el método de obtención de imágenes de
rayos X en tiempo real.
 Muestra el movimiento mediante una serie continua de
imágenes obtenidas a la velocidad de 25-30 imágenes por
segundo.
 Consiste en un tubo de rayos X, un intensificador de imágenes
que convertirá la energía radiante en luz y un sistema de
circuito cerrado de video que lleva la imagen a un monitor de
video.

23. Fluoroscopía

24. Fluoroscopía
 Los fotones generados dentro del tubo de rayos X
contienen un espectro de energía.
 Los fotones de mas baja energía no contribuyen a la
formación de imagen ( se filtran usando laminas de
aluminio y cobre).
 El haz útil es colimado mediante aberturas de ploma para
salir del tubo al paciente.
 Los fotones entran al cuerpo y experimentan atenuación ,
salen de paciente y se detectan formando una imagen, con
el contraste y brillo adecuado.

25. Tipos de Fluoroscopía
 Fluoroscopía pulsada. El haz de radiación es emitido de forma intermitente
(pulsos), esta modalidad produce imágenes con un mejor contraste en
comparación con la fluoroscopía continua.
 Fluoroscopía continua. El haz de radiación es emitido de forma continua y se
trata de un generador convencional.

26. Equipo, Hospital General

27. Equipo Hospital M. Quirurgico

28. Fluoroscopía, tubo intensificador
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.

29. Fluoroscopia convencional y digital
 Fluoroscopía convencional:
La fluoroscopia convencional genera una imagen a modo de fotografía de sombras sobre un
receptor directamente a partir del haz de rayos X transmitido.
 Fluoroscopia digital
Es un sistema de imágenes de rayos X digital que genera imágenes dinámicas obtenidas con un
haz de RX
Utilizan el denominado dispositivo de carga acoplada (CCD, charge-couple device), en lugar del
tubo de barrido de la cámara de televisión

30. Fluoroscopia
 Kilovoltaje ( kV ): Regula principalmente la energía o la penetración de los
fotones de Rayos X
 Corriente del tubo (mili-amperes, mA ): Regula el número o cantidad de fotones
 Duración de la exposición: Depende del tiempo que se activa dicha exposición
mediante un pedal o un interruptor manual, dependiendo si el haz de rayos X es
continuo o pulsado

31. Fluoroscopía
 Sistema de Control Automático del Brillo asegura un contraste de imagen y brillo adecuado,
ajustando constantemente el kV y mA al cambiar el espesor y composición corporal.
 Tamaños más grandes de pacientes demandan mayor kV y mA para producir una imagen
aceptable, lo que aumenta la dosis de entrada de la piel del paciente.
 Imágenes laterales u oblicuas también requieren factores ligeramente más altos en comparación
con imágenes AP o PA.
 Los fabricantes actualmente ofrecen varios modos de funcionamiento para el usuario. (Modo
Boost)
 Esta mejora en la calidad de la imagen trae como consecuencia un aumento de la dosis hasta dos
veces mayor que la fluoroscopia normal. (Eje. Modo cine)

32. Botoneria

33. Medios de contraste
 Cualquier sustancia que se usa para mejorar la visibilidad de
estructuras o fluidos dentro del cuerpo
Se utiliza en :
 Ecografía
 TC
 RX
 RM
Mejora las diferencias obervadas entre los tejidos del cuerpo en las
imágenes
Alteran la respuesta de los tejidos a la energía electromagnética o
ultrasonidos por una variedad de mecanismos

34. Medios de contraste
 Agentes yodados
Difunden en el espacio extracelular. Usos:
 Angiografia
 TC con contraste
 Radiografia convencional
 Aplicandose directamente a cavidades:
 Tracto gastrointestinal
 Tracto urinario

35. Medios de contraste
 Sulfato de Bario
Se utiliza para visualizar tracto gastrointestinal, es una
suspensión de partículas de sulfato de bario que no se
absorben en el intestino

36. Materiales de contraste
 Consideraciones
Evaluacion Riesgo/ Beneficio
Alternativas de imagen que proporcionan la misma o mejor información para
diagnostico
Indicacion clínica validad para cada medio de contraste
 Factores de riesgo
Pacientes con reacción previa a MC
Individuos atópicos
Asma
Pacientes con enfermedad cardiovascular significativa, ICC

37. ICTURE: Imagen digital
RCHIVING: Almacenamiento electrónico de
imágenes
OMMUNICATION: Transmisión(
recuperación/envío) y visualización de imágenes
YSTEM: Red computarizada que maneja todo el
sistema
P
A
C
S
RED COMPUTARIZADA PARA MANEJAR TODO TIPO DE
IMÁGENES DIGITALES

38. PACS
 R.I.S. (Radiologic Information System): Conjunto de información
administrativa dependiente del servicio de radio diagnostico.
 H.I.S. (Hospital Information System): Información del hospital; citaciones,
consultas, historial clínico, datos de laboratorio del los pacientes.

39. RESUMEN DE VENTAJAS Y
DESVENTAJAS DEL PACS
VENTAJAS
• Eliminación del archivo de datos tradicional (menos eficiente)
• Eliminación de radiografías mal ordenadas o deterioradas
• Facilidad para buscar y recuperar imágenes
• Transferencia rápida entre el hospital y las unidades de tratamiento
• Observación simultanea de imágenes en diversos sitios
• Facilidad para la interconsulta con especialistas en sitios remotos
• Reducción de los efectos negativos del revelado químicos sobre la salud y el
ambiente
DESVENTAJAS
• Costos significativos

40. FLUJO DE TRABAJO SIN RIS/PACS
REGISTRO
DEL
PACIENTE
RECOLECCION
DE EXAMENES
PREVIOS
REALIZACIO
N DEL
EXAMEN
ADJUNTAR
REPORTE
DATOS DEL
PACIENTE SON
REINGRESADOS
EN EL EQUIPO
CONTROL
DE CALIDAD
REVELADO
REEMPAQUETADO
DE LAS PLACAS
TRASLADO
DE LA
PLACA
RADIOLOGO
REALIZA
INFORME
ENVIO DE
PLACAS AL
CLINICO
RECEPCION
DE PLACAS
POR CLINICO
RETORNO DE
LAS PLACAS AL
ARCHIVO O AL
PACIENTE EN
CASA
13 PASOS

41. FLUJO DE TRABAJO CON RIS/PACS
REGISTRO
DEL
PACIENTE
REALIZACION
DEL EXAMEN RADIOLOGO
REALIZA
INFORME
MEDICO REFERENTE
INGRESA AL
SISTEMA: CUADRO
CLINICO,
LABORATORIO,
GABINETE
4 PASOS
4 PASOS

42. Bibliografia
 Pedrosa C. -tomo I. Tórax. 2ª edición año: 2000. Editorial: MC Graw Hill
Interamericana
 Revista de Física Médica 2000; 1(1): 112-118 Detector plano de rayos X de
selenio para Fluoroscopia y Radiografía Digital. Hiroshi Asahina.
 Bontrager. Posiciones Radiológicas y Correlación Anatómica. 5ta edición.
Buenos Aires. Médica Panamericana. 2004.