Se ha denunciado esta presentación.
Se está descargando tu SlideShare. ×

Detectores de la radiación e instrumentación

Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Cargando en…3
×

Eche un vistazo a continuación

1 de 81 Anuncio

Más Contenido Relacionado

Presentaciones para usted (20)

Similares a Detectores de la radiación e instrumentación (20)

Anuncio

Más reciente (20)

Anuncio

Detectores de la radiación e instrumentación

  1. 1. 26/06/09 DETECCIÓN DE LA RADIACIÓN E INSTRUMENTACIÓN
  2. 2. DETECCIÓN DE LA RADIACIÓN E INSTRUMENTACIÓN
  3. 3. DETECTORESYMEDIDORESDELA RADIACIÓN TIPOS DE DETECTORES:  Detectores de centelleo.  Detectores de ionización gaseosa.  Detectores de película fotográfica.  Detectores de termoluminiscencia.  Detectores de semiconductores.  Detectores de neutrones.
  4. 4. TIPOS DE DETECTORES  Detectores de centelleo:  Sólidos - NaI [Tl].  Líquidos.  Detectores de ionización gaseosa:  Contadores Geiger-Muller.  Contadores proporcionales.  Cámaras de ionización.
  5. 5. LOS DETECTORES SEGÚN EFECTOS PROVOCADOS POR LA RADIACIÓN  Provocan ionización (Conductores eléctricos).  Gas → Detectores de ionización.  Sólido → Detectores de semiconductores.  Fluorescencia de algunas sustancias.  Detectores de centelleo.  Detectan el velado de películas fotográficas.  Detectores fotográficos.
  6. 6. CÁMARA DE IONIZACIÓN Concepto:  Cámara con gas  Electrodos (+) y (-) Radiación:  Ionización de gas  Iones (+) y (–)  Corriente eléctrica
  7. 7. CÁMARA DE IONIZACIÓN
  8. 8. TIPOS DE CÁMARAS DE IONIZACIÓN Según la diferencia de potencial:  Cámara de ionización.  Contador proporcional.  Contador de Geiger-Muller.
  9. 9. CÁMARA DE IONIZACIÓN
  10. 10. CÁMARA DE IONIZACIÓN
  11. 11. CÁMARAS DE IONIZACIÓN  De bajo voltaje  No generan ionización 2ª  Amperímetro: medida exacta producida
  12. 12. CÁMARA DE IONIZACIÓN
  13. 13. CÁMARAS DE IONIZACIÓN BÁSICAS  Ejemplos:  Medidores de inspección tipo “Cutie pie”  Dosímetros de bolsillo (algunos)  Calibradores de dosis de los radionúclidos  Expresión en Bq y/o S.I. en Ci, mCi y Ci
  14. 14. MEDIDOR DE RADIACTIVIDAD “CUTIE PIE”
  15. 15. CONTADOR PROPORCIONAL Alto voltaje Llegan al electrodo:  Iones 1º y 2º  Alta corriente eléctrica
  16. 16. CÁMARA DE IONIZACIÓN
  17. 17. CONTADORES PROPORCIONALES  Se principalmente con cámara de ionización básica → el voltaje aplicado en los electrodos en los CP.  Amplificación gaseosa → el voltaje produce ↑ ionizaciones 2ª.  Gas inerte: He o Ar.  No uso en Medicina Molecular (Nuclear).  Uso → detección de partículas y .
  18. 18. CÁMARA DE IONIZACIÓN
  19. 19. CONTADORES GEIGER-MULLER  Voltaje aproximado 8OOV  Alta ionización 2º → ↑↑ corriente  Alta ionización 1º → pierde proporcionalidad con la intensidad  ↑↑ sensibles en la detección
  20. 20. CONTADOR GEIGER-MULLER
  21. 21. CONTADOR GEIGER-MULLER
  22. 22. CONTADOR DE GEIGER-MULLER  ↑↑ voltaje  Avalancha de ionizaciones 2ª → gas completamente ionizado  Detecta sucesos individuales, pero no su E  ↑ tiempo muerto  No útiles si ↑↑ radiactividad  Utiles para detectar contaminación por radiación
  23. 23. CONTADOR GEIGER-MULLER
  24. 24. CONTADOR GEIGER-MULLER
  25. 25. DETECTORES DE SEMICONDUCTORES  Se basan en efectos iónicos de radiación γ  Usa medio sólido (Cristales de Ge/Li)  Cristal se ioniza → absorbe radiación → señal eléctrica  Aplicación clínica limitada  Desventajas:  Cristales pequeños  ↓ sensibilidad  Requieren N liquido (↓ Tº para funcionar)
  26. 26. DETECTORES DE SEMICONDUCTORES
  27. 27. DETECTORES DE SEMICONDUCTORES
  28. 28. DETECTORES DE CENTELLEO  Cámaras de ionización:  NO sensibles para rayos X y γ  Baja “Potencia de frenado” del gas  Mejor → DETECTORES DE CENTELLEO
  29. 29. DETECTORES DE CENTELLEO
  30. 30. DETECTORES DE CENTELLEO  Cristales de NaI [Tl]  Sistemas de imagen de fotón único  Alta “Potencia de frenado” para detectar rayos γ  Inconvenientes:  Fragilidad  ↑ hidroscópicos
  31. 31. DETECTORES DE CENTELLEO
  32. 32. DETECTORES DE CENTELLEO  Ventajas:  Baratos, tamaño y forma.  Adecuada potencia de frenado en rango de medicina nuclear en aplicación de fotón único.  + eficientes para detectar rayos X y γ.  Por ser sólido, es más eficiente para detectar la radiación de los gases, porque su densidad determina que exista más materia que ionizar.  Tienen tiempo muerto que los detectores de ionización gaseosa.
  33. 33. ESQUEMA DE UNA CÁMARA DE GAMMAGRAFÍA
  34. 34. DETECTORES DE CENTELLEO Rayos γ Rayos X E e- de valencia (efecto fotoeléctrico y Compton) Emisión de fotones (Cristal) e- a las bandas de conducción
  35. 35. DETECTORES DE CENTELLEO Y COMPONENTES DE LA GAMMACÁMARA Procesos de detección → interacción de fotones con cátodos del TFM E γ Fotones Cátodo Anodo Corriente eléctrica TMF (Aquí los fotones se convierten en E eléctrica Analizador de imagen gammagráfica) pulsos eléctricos
  36. 36. ACTIVÍMETRO O CALIBRADOR DE DOSIS  Es “básico”.  “Cámara de ionización en forma de pozo”.  Permite conocer la actividad de un trazador y calcular la dosis que se administrará al paciente.
  37. 37. ESQUEMA DE LOS COMPONENTES DE UN ACTIVÍMETRO
  38. 38. CÁMARA DE ACTIVACIÓN EN FORMA DE POZO  La “actividad del material” se mide en términos de corriente de ionización producida por la radiación al interaccionar con el gas que contiene la cámara  La “corriente de ionización” se convierte en una señal de voltaje que se expresa en unidades de actividad: Bq o Ci
  39. 39. ACTIVÍMETRO
  40. 40. ACTIVÍMETRO
  41. 41. GAMMACÁMARA O CÁMARA DE ANGER  Detecta radiación γ emitida.  Colimador: absorbe fotones que están fuera del eje.  “Fotones buenos”:  1º, no dispersos.  Se originan en el objeto.  Trayectoria paralela al eje del campo visual del colimador.  “Fotones malos”:  Son los del fondo o dispersos (no siguen el eje).  e- Compton tienen poca energía.
  42. 42. COMPONENTES DE LA GAMMACÁMARA  Cristal de centelleo.  Fotocátodo yTFM (Tubos fotomultiplicadores).  Amplificadores.  Analizador de pulsos eléctricos.  Circuito de posicionamiento.  Equipo – Procesado informático.  Monitor – Imagen.
  43. 43. COMPONENTES DE LA GAMMACÁMARA
  44. 44. GAMMACÁMARA
  45. 45. GAMMACÁMARA
  46. 46. COLIMADORES  Colimar un haz, es limitar el ángulo en el que se recibe la radiación desde la fuente, para obtener un haz paralelo.  Disco con perforaciones y septos (tabiques)  Propósito → definir la dirección de la trayectoria de los rayos γ.
  47. 47. TIPOS DE COLIMADORES Clasificación según:  E de radiación filtrada  Sensibilidad/Resolución  Disposición de sus orificios
  48. 48. COLIMADORES SEGÚN LA ENERGÍA DE LOS FOTONES FILTRADOS Según la E de los fotones filtrados:  Alta E → filtran fotones 300 KeV (I-131)  Media E → fotones entre 200 y 300 KeV (Ga- 67)  Baja E → fotones 200 KeV (Tv-99m) La radica en el espesor de los septos
  49. 49. COLIMADORES SEGÚN SU SENSIBILIDAD Y RESOLUCIÓN  Colimadores de ↑ S/↓ R  Colimadores de ↓ S/↑ R  Colimadores de S y R medios  Sensibilidad = 1/Resolución (S=1/R)  A tamaño ( S) = Resolución  Si perforaciones de diámetro ( S)= Resolución
  50. 50.  Colimadores de alta S/baja R  Adquisición rápida pero sin calidad  Estudios dinámicos  Pacientes en movimiento  Colimadores de baja S/alta R  Requieren + tiempo  Imagen de mejor calidad  Estudios estáticos  Pacientes colaboradores  Colimadores de S y R medios  Los + utilizados en la práctica
  51. 51. COLIMADORES SEGÚN LA DISPOSICIÓN DE SUS ORIFICIOS Por su diseño:  De perforaciones paralelas  De perforaciones divergentes  De perforaciones convergentes  De orificio puntiforme. Estenopeico. “Pinhole”
  52. 52. COLIMADOR DE ORIFICIOS PARALELOS  Múltiples perforaciones paralelas  No modifica las proporciones de la imagen → porque el tamaño de la imagen no se afecta por la distancia entre el colimador y la fuente  No hay pérdida de resolución
  53. 53. COLIMADOR DIVERGENTE  Orificios divergen hacia afuera  Obtención de imagen de un área corporal más amplia → produce imagen reducida del objeto  ↑ el campo de visión entre más lejos esté el objeto del colimador  Hay pérdida de resolución
  54. 54. COLIMADOR DE ORIFICIOS DIVERGENTES IMAGEN CRISTAL CAMPOVISUAL OBJETO
  55. 55. COLIMADOR CONVERGENTE  Orificios convergen hacia adentro  ↓ campo de visión cuanto más lejos esté el objeto del colimador  Produce imagen aumentada del objeto → hay pérdida de resolución espacial  Amplia geométricamente la imagen  + en medicina nuclear pediátrica  SPECT → colimadores de “has de abanico” y de “haz cónico” → ↑ S sin pérdida posterior de resolución espacial
  56. 56. COLIMADOR DE ORIFICIOS CONVERGENTES CRISTAL IMAGEN CAMPOVISUAL OBJETO
  57. 57. PRINCIPAL INCONVENIENTE DE COLIMADORES DIVERGENTES Y CONVERGENTES  Es la DISTORSION de la imagen, que se debe a que cada porción del órgano de interés se amplía o se reduce en distinta medida, en función de la distancia entre la localización respectiva y el colimador.
  58. 58. COLIMADOR DE ORIFICIO PUNTIFORME. “PINHOLE”  Forma de cono con diámetro mayor sobre el cristal  Tiene un solo orificio  Imagen invertida  Ventaja → amplia la imagen  Principal aplicación → imagen de partes pequeñas como tiroides, huesos de manos y pies; estructuras pequeñas en niños
  59. 59. COLIMADOR DE ORIFICIO PUNTIFORME CRISTAL IMAGEN APERTURA OBJETO CAMPO VISUAL
  60. 60.  Actualmente no se usan colimadores convergentes ni divergentes → porque las gammacámaras tienen amplio campo de visión  “CUENTAS”: son los fotones γ que por su trayectoria pasan realmente a formar parte del estudio
  61. 61. TIPOS DE GAMMACÁMARAS  Gammacámara simple  Gammacámara de cuerpo entero  Cámaras tomográficas  SPECT  PET
  62. 62. GAMMACÁMARA SIMPLE  Cámara sobre un estativo  Solo permite movimientos de traslación verticales y de giro a la derecha e izquierda  Estudios planares, bidimensionales, localizados
  63. 63. GAMMACÁMARA SIMPLE
  64. 64. GAMMACÁMARA SIMPLE
  65. 65. GAMMACÁMARA DE CUERPO ENTERO  Permite movimientos de traslación horizontal de los cabezales o de la camilla  Se desplaza longitudinalmente sobre el paciente → puede realizar un barrido de todo el cuerpo  Indicación principal: rastreos corporales totales (RCT)
  66. 66. GAMMACÁMARA DE CUERPO ENTERO
  67. 67. GAMMACÁMARA DE CUERPO ENTERO
  68. 68. GAMMACÁMARA DE CUERPO ENTERO
  69. 69. CÁMARAS TOMOGRÁFICAS  Superan la superposición de estructuras que pueden ocultar una lesión  Imágenes corresponden a un plano o corte, a partir de la radiación emitida por el trazador  Tomografía Computarizada por Emisión  Variedades:  SPECT  PET
  70. 70. CÁMARAS TOMOGRÁFICAS
  71. 71. CÁMARA SPECT  Tomografía Computarizada por Emisión de Fotón Unico  Se basa en la detección de un único fotón procedente de la desintegración del radionúclido  La cámara gira alrededor del paciente y adquiere imágenes desde ángulos  Orbita de 360º y de 180º para la miocárdica
  72. 72. ESQUEMA DE LA SPECT PIXEL MOVIMIENTOY PARADAANGULAR CABEZAL DETECTOR
  73. 73. CÁMARA SPECT
  74. 74. CÁMARA SPECT  Equivale a la suma de varias gammagrafías simples  SPECT muticabezas para disminuir el tiempo de estudio  Principales aplicaciones:  Cardiología  Oncología  Estudios de perfusión cerebral  Casos de patología ósea; columna vertebral
  75. 75. CÁMARA SPECT
  76. 76. CÁMARA PET  Tomografía por Emisión de Positrones ( +)  Se basa en la detección de los do fotones de aniquilación  El detector es un cristal de centelleo de Bigermanato de Bismuto (BGO) o de nueva generación (GSO, BaF2, LSO)  Se obtiene imagen tomográfica al registrar muchos fenómenos de aniquilación
  77. 77. CÁMARA PET  No necesita colimadores, tienen buena resolución espacial  Ventajas:  Dosis bajas del radiofármaco  Exploración más corta (2ª)  Radionúclidos emisores de positrones son isótopos de elementos biológicos, permitiendo estudiar cualquier proceso fisiológico  C, N, O y F
  78. 78. CÁMARA PET  Flúordeoxiglucosa marcada (FDG), es el radiofármaco más utilizado  Inconveniente:  Escasa disponibilidad por alto costo  Aplicaciones clínicas:  Oncología  Cardiología  Neurología
  79. 79. EQUIPOS HÍBRIDOS  Incorporan en un solo dispositivo SPECT o PET conTC o RM  Objetivo:  Combinar la imagen funcional y la imagen anatómica  Muy costoso
  80. 80. EQUIPO HÍBRIDO

×