Aparato y-produccion-de-rayos-x

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Derechos Reservados © 2013-2014 A. Padilla
Dr. Alejandro R. Padilla
Profesor en la cátedra de Radiología Oral y Maxilo-Facial
Facultad de Odontología
Universidad de Los Andes
Mérida-Venezuela
Dr. Axel Ruprecht
Profesor y Jefe Radiología Oral y Maxilofacial
Profesor de Anatomía y Biología Celular
Universidad de Iowa
USA
Dr. Jaynes,Robert Merle
Profesor Asistente
Director de Radiología Oral
Universidad de Ohio
Estado de Ohio. USA

Aparato y producción de rayos x
El odontólogo y radiólogo maxilo facial deben estar
familiarizado con los diversos aparatos generadores de
rayos x, sus partes y componentes internos y externos.
Estos conocimientos, aparte del manejo de dicho equipo,
son unos de los elementos que garantizará una exposición
adecuada a los rayos x, tanto del paciente como del
personal laboral.
Aparato de rayos x

+
++
+
+
+
+
núcleo
capa K
- -
capa L
capa M
Átomo electricamente neutro
Número atómico (Z) = nº de protones
Número neutrónico (N) = n° de neutrones
en el núcleo..
Masa atómica (A) = suma del número
de protones y neutrones
protones
neutrones
electrones
Es aquel átomo que tiene el mismo numero de protones y de electrones.
Generación de rayos x

La fuerza electrostática es la atracción entre los
protones y electrones
Fuerza electrostática
+ -

La fuerza centrífuga es la que empuja a los
electrones lejos del núcleo
Fuerza centrifuga
+ -

Existe un balance entre la fuerza electrostática y la fuerza
centrífuga que mantiene a los electrónes en órbita alrededor del
nucleo.
FE FC+-
-

La energía de enlace es la cantidad de energía requerida
para remover un electrón de su órbita. Esta energía depende
del número atómico (Z).
Si un electrón se desplaza de una capa interna a una
externa, el átomo sigue siendo neutro, pero en un estado de
excitación.
Energía de enlace

Es el movimiento de la energía a través del espacio en
una combinación de electricidad y campo magnético.
Viajan a la velocidad de la luz
(3 x 108 metros/segundos)
(186,000 millas/segundos)
Radiación electromagnética

radio tv luz
visible
rayos
x
rayos
gamma
rayos
cósmicos
Espectro electromagnético

Radioterapia
Radiografía dental
Sol
Fotografía
Microondas
Radar
Televisión
Radio
Rayos X
y Rayos Gamma
Rayos Ultravioleta
Luz Visible
Rayos Infrarrojos
Medidas en nanómetros
Medidas en metros
Ondas de radio
1
100-000
1
10-000
1
1000
1
100
1
10
1
10
100
1.000
10.000
100.000
1
1000
1
100
1
10
1
10
100
1.000
10.000
100.000

Frecuencia
Longitud
de onda
Longitud de onda-frecuencia
La frecuencia es el
número de repeticiones
(longitud de onda) por
unidad de tiempo.

Es el poder de penetración de una onda
electromagnética.
Menor longitud de onda = mayor energía
Mayor frecuencia = mayor energía
Energía de penetración

Es una forma de radiación del alta energía (ionizante)
que se propaga en el espacio en forma de ondas o
partículas.
Rayos x

Son invisibles
Viajan a la velocidad de la luz y en línea recta
Capacidad de generar una imagen en
una película radiográfica
No se pueden enfocar, son divergentes
Poder de penetración-alta energía
Características de los rayos x

Capacidad de ionizar y dañar tejidos vivos
No tienen masa ni peso
No presentan carga positiva ni negativa (neutro)
Producen fluorescencia al entrar en contacto
con ciertas sales.
Características de los rayos x
No pueden reflejarse ni refractarse

Historia de los rayos x
Los rayos x fueron descubiertos el 8 de noviembre, 1895, por
Wilhelm Conrad Roentgen
Dr. Otto Walkhoff tomó la primera radiografía intraoral; 25-
minutos de exposición
Dr. C. Edmund Kells tomó la primera radiografía intraoral a
principios de 1896 en USA
Wilhelm Conrad Roentgen Otto Walkhoff Edmund Kells

Primera unidad de rayos
x comercial, 1905
Reiniger-Gebbert and Schall Co., Germany

Primera unidad de rayos x
comercial en USA, 1913
American X-Ray Equipment Co. of Cleveland

Oficina del Dr. Blum, 1913, New York City

Aparato de rayos x
Ritter; modelo de 1925

Examen
clínico
TratamientoDiagnóstico
+ Radiografía
Con el descubrimiento de los rayos x se vio la gran posibilidad, facilidad y utilidad
de obtener una imagen radiográfica, que combinada con el examen clínico,
permitiría hacer un diagnóstico y llegar a un mejor plan de tratamiento.

Radiografía interproximal
Radiografía periapical
Imágenes que no solo se traducían en radiografías intraorales...
Radiografías intraorales

…sino también en radiografías extraorales.
Radiografías extraorales

Radiografía cefalométrica

Radiografia de la ATM
eminencia
articular
cóndilo
fosa glenoidea

Unidades electromecánicas en donde ocurren los
fenómenos físicos para la formación y emisión de la
radiación x de manera artificial.
Aparatos de rayos x

Los rayos x son generados
artificialmente en aparatos
especiales, a través de la
desaceleración o la detención súbita
de electrones de alta velocidad, al
bombardear un anticátodo.
Aparatos de rayos x

Con estos aparatos podemos obtener radiografías
intraorales o extraorales.
Algunos nos permiten obtener los dos tipos de radiografías.
Aparatos de rayos x

Kilovoltaje (kV)
Miliamperaje (mA)
Tiempo de Exposición (t)
Aparatos de rayos x clasificación
Adherido a la pared,
techo o piso
Posee ruedas
para movilizarlo

Fijo
Móvil

Existen aparatos de rayos x dentales portátiles,
que en investigaciones han demostrado que
presentan riesgos para el paciente o el
operador, no mayores a los de las unidades de
rayos X dentales.

El aparato de rayos x dental consta de 3 partes:
Tablero del aparato: posee los dispositivos eléctricos
que permiten regular el haz de rayos x.
Cabezal del aparato: Contiene principalmente el tubo
radiógeno, donde se originan los rayos x.
Brazo extensible: permite movilizar el cabezal a
diferentes posiciones.
Aparatos de rayos x partes

Brazo extensible
cabezal
tablero de control

cabezal
Brazo extensible
Tablero de control

tablero
Cabezal
DIP
Brazo
extensible
goniométro
DIP (position-indicating device)
Es un cilindro abierto por ambos extremos que
se alinean con el cabezal y se utiliza para
apuntar el haz de rayos X.

El tablero esta conectado a la corriente eléctrica. Posee el botón de
encendido del aparato, el botón de exposición y los controles de los
diferentes factores eléctricos (Kv, mA y tiempo de exposición).

Exposure
Time
70 kVp 7
mA
Tiempo
de exposición
ajustable
botón de
encendido
Los tableros poseen el botón de apagado/encendido, así como la luz
indicadora de encendido y la del momento de la exposición.

Luz de
encendido
Luz roja durante la
exposición
El selector del tiempo de exposición puede ser electrónico, de impulsos o de
reloj (este último es impreciso).

Selector del tiempo de exposición de impulsos y de reloj.

El uso de películas de rayos X más sensibles con tiempos de exposición
extremadamente cortoshace que el uso de temporizadores electrónicos
sea imperativo.
Todos los nuevos aparato de rayos X vienen equipadas con dispositivos de
sincronización. Los temporizadores mecánicos existentes en máquinas
antiguas son inexactos en la exposición.
Estos temporizadores generalmente están calibrados a 1/4 de segundo y
pueden tener un margen de error de 1/4 de segundo.
Es imposible usar un temporizador mecánico con películas del grupo D, E y
F y hacer exposiciones precisas.
Desafortunadamente aquellos que todavía usan temporizadores
mecánicos a menudo compensan la sobreexposición, con un subrevelado
y de esta manera producir radiografía diagnóstico a expensas de la
exposición del paciente.

El selector del tiempo de
exposición de tipo reloj no
es recomendable ya que es
impreciso.

El mecanismo para seleccionar el tiempo de exposición puede ser numérico,
con selección en tiempo de exposición o anatómico con áreas de la boca.

lector kVp
(50-100)
control mA
(10-15)
Tiempo exposición
(3 impulses-5 minutes)
control kVp
El tiempo de exposición puede venir en segundos o impulsos. Algunos
aparatos vienen con un control del miliamperaje y kilovoltaje

Actualmente los
selectores de tiempo
de exposición ya
vienen dosificados
para cada zona, y
tipo de radiografía
intraoral a realizar
Cortesía Mg. P Chambergo

DIP
(position-indicating device)
Cabezal del
aparato
Desde la apertura del cabezal del tubo de rayos x se extiende el dispositivo
indicador de posición (DIP), que puede ser de forma circular o rectangular.

DIP
(position-indicating device)
El (DIP) nos permite modificar la posición del cabezal, dirigiendo el haz
primario de rayos X a la zona a radiografiar.

Dispositivo indicador de posición (DIP), de forma circular y rectangular.

Dentro del cabezal encontramos el tubo radiógeno, los transformadores (alto y
bajo voltaje), blindaje de plomo, aceite, filtro de aluminio, colimador de plomo.

8”
12”
16”
El DIP nos indica la dirección
del haz de rayos x , y en
ocasiones nos permite ajustar
la distancia focal.
Los hay de 20 cm (8”), 30 cm
(12”) y 40 cm (16”)

DIP
8”
La distancia focal se extiende desde el punto de origen de los rayos x hasta la
superficie a radiografiar, y no siempre depende de la longitud del DIP.
Actualmente moviendo el tubo radiógeno a la parte posterior del cabezal, nos
permite lograr una distancia focal grande utilizando un DIP corto.
DIP
16”
Distancia focal 16 ”
Distancia focal 16 ”

Dispositivo indicador de posición (DIP) de forma cónica. Estos DIP están
contraindicados debido a la gran cantidad de radiación dispersa que generan.

Los DIP cónicos producen gran cantidad de radiación dispersa que expone
mayor cantidad de tejido del paciente y pudiera llegar al operador.

Los DIP cónicos producen mayor cantidad de radiación dispersa, debido
a que al chocar los rayos X con las paredes del cono, muchos fotones se
dispersan en diferentes direcciones.

En la parte externa del cabezal encontramos los
goniómetros, que es un semicírculo o círculo
graduado en 180º o 360º, que nos permite
seleccionar las diferentes angulaciones verticales
u horizontales.
Goniometro para la
angulación vertical
Goniometro para la
angulación horizontal

Goniometro para la
angulación vertical Goniometro para la
angulación vertical
La mayoría de los aparatos actuales
vienen solo con el goniómetro para la
angulación vertical.

filtro
Transformador
alto voltaje
Transformador
bajo voltaje
colimador
DIP
aceite
Tubo
radiógeno
Dentro del cabezal encontramos los transformadores del aparato y el lugar
donde se originan los rayos x (tubo radiógeno), recubiertos en aceite.

Primeros tubos radiógenos

El tubo radiógeno esta formado por un cátodo o ión negativo, un ánodo o
ión positivo. El cátodo esta formado por una copa de molibdeno y un
filamento de tungsteno. El ánodo esta formado por un vástago de cobre,
cabeza de cobre y una rodela de tungsteno.
Anodo
(+)
Cátodo
(-)
Aparatos de rayos x tubo radiógeno

Tubo emplomado
de vidrio
Ventana de berilio
Cabeza de cobre Vástago
de cobre
Copa de
molibdeno
Filamento de
tungsteno
Rodela de
tungsteno
Aparatos de rayos x tubo radiógeno
El ánodo y el cátodo se encuentran dentro de un tubo emplomado al vacio, con
excepción de una ventana de berilio por donde emergerán los rayos x producidos.

Ventana de berilio
La ventana de berilio es el único sitio del tubo radiógeno que no se
encuentra emplomado.
Aparatos de rayos x ánodo (+)

Filamento
de tungsteno
Copa de
molibdeno
Aparatos de rayos x cátodo (-)
El filamento proporciona la
fuente de electrones, que son
enfocados hacia el ánodo por la
copa de milibdeno.

Filamento
de tungsteno
Filamento de tungsteno, llamando también o wolframio o volframio

Cuanto mayor es el calentamiento del filamento, mayor será el número de
electrones que se liberan.
El efecto termoiónico es la liberación de electrones del filamento de
tungsteno caliente, cuando la corriente fluye después que se ha
presionado el botón de exposición.
Emisión termoiónica
Botón
de exposición

La cabeza de cobre del ánodo o anticátodo tiene incrustada el punto focal
o punto de origen de los rayos x (placa o rodela de tungsteno).
rodela de
tungsteno
cabeza de cobre
vastago de cobre

rodela de
tungsteno
La rodela de tungsteno es llamada también punto focal o de origen
de los rayos x, diana, blanco. En ella chocan los electrones que vienen
del cátodo y se producen los rayos x (1%) y gran cantidad de calor (99%)
rodela de
tungsteno

Copa de
molibdeno
Cabeza de
cobre
La copa de molibdeno enfoca los electrones en su viaje hacia el ánodo

Copa de
molibdeno
Ánodo
rotatorio
Aparatos de rayos x ánodo rotatorio
Los ánodos de la mayoría de
los aparatos de rayos x dental
son estacionarios o fijos.
Copa de
molibdeno
Los aparatos panorámicos o
aquellos que emplean mucho
tiempo de exposicion, poseen
un ánodo rotatorio con muchos
puntos focales, que permiten
disipar el calor generado.

Copa de molibdeno
y filamento
Estos ánodos rotatorios permiten eliminar
rápidamente el intenso calor permitiendo obtener
con gran cantidad de rayos X y de gran potencia.

el borde azul
es tungsteno
Ánodo
rotatorio
El ánodo rotatorio permiten utilizar un tiempo de
exposición mayor y disipar rápidamente el calor
generado.

Tubo de
rayos x
Ventana de
berilio
Tubo
emplomado
Filamento
de tungsteno
Ánodo
rotatorio
Vástago
de cobre
Rodela de
tungsteno
cátodo
con
cápsula de
molibdeno
cátodo

Alto número atómico (Z=74)
Alta conductividad térmica.
Alto punto de fusión (3422 ºC)
Puede ser moldeado en fino alambre
A altas temperaturas - baja presión de vapor
Aparatos de rayos x
Características del tungsteno
A altas temperaturas, el tungsteno produce pocos vapores. Si fuera un metal con alta
presión a temperaturas elevadas, dañaría el tubo radiógeno que se encuentra al vacio.

Es el punto del ánodo donde se originan los rayos X.
Mientras mas pequeño sea el punto focal, la nitidez
de la imagen será mejor.
Durante la producción de rayos X (1%), se genera
mucho calor (99%). Si la rodela es muy pequeña, se
recalentará y quemará.
Aparatos de rayos x
Punto de origen o punto focal

Tamaño real
del punto focal
Tamaño aparente
del punto focal (efectivo)
Cátodo
Anodo
DIP
Aparatos de rayos x
El diseño de la rodela del ánodo permite
disipar el calor y reducir el tamaño real
del punto focal.

Si la rodela de tungsteno
fuera un punto, no
tendríamos penumbra pero
igualmente no soportaría el
intenso calor.
De ahí que es una lámina
de tungsteno, y mientras
mas pequeña sea , mayor
es la nitidez de la imagen
porque disminuye la
penumbra.
Aparatos de rayos x
rodela
pequeña
rodela
grande
rodela
en punto
rodela de tungsteno
penumbra

linea 110,220 botón de exposición
selector mA
selector kVp
Selector de tiempo
Autotransformador
Transformador de alto voltaje
Transformador de bajo voltaje
Tubo radiógeno
Aceite
Filtro
Colimador
cabezal de
rayos x
Aparatos de rayos x componentes
Panel de control

Selector del tiempo de exposición
Existen aparatos de rayos x
cuyo selector de tiempo de
exposición están calibrados
en fracciones y número de
segundos.
Los intervalos de tiempo se
expresan en número de
impulsos por exposición.
El número de impulsos
dividido entre 60 (la
frecuencia de la fuente de
energía) da el tiempo de
exposición en segundos.

Número de impulsos
60
=Segundos
30 impulsos /60 = 0.5 segundos
1/60
Selector del tiempo de exposición

¡ Presione el botón de exposición y deje de presionarlo en el momento que se
deje de emitir la señal luminosa o la sonora !
Permite que la corriente fluya a los circuitos completos de la alta y
baja tensión.
Botón de exposición
Haga click
en el botón

Selector del miliamperaje mA
Los aparatos de rayos x dental emplean de 10 a 15 miliamperios.
El miliamperaje calienta el filamento de tungsteno y a través del fenómeno
termoiónico se origina la nube de electrones.

110 volt 3 – 5 volts Circuito del filamento
Primaria
Secundaria
110 volt
Flujodecorriente
3-5 volt
Flujodecorriente
El transformador de
bajo voltaje disminuye
la corriente de 110
volt hasta 3-5 volt
Transformador de bajo voltaje

control kVp
lector kVp
Selector del kilovoltaje kVp
El kilovoltaje produce una diferencia de potencial e impulsa los electrones
originados en el cátodo y enfocados por la cápsula de molibdeno hacia el
ánodo, produciendo los rayos x.
Algunos aparatos presentan el selector del kVp variable, mientras que en otros
ya viene establecido.

110 V 60,000 - 90,000 V (60 kVp - 90 kVp)
Primaria
Secundaria
110 volts
Flujodecorriente
60.000 a
90.000 volts
Flujodecorriente
Transformador de alto voltaje
El transformador
de bajo voltaje
aumenta la
corriente de 110
volt hasta 60 kVp

El autotransformador controla o regula el
voltaje entre el ánodo y el cátodo
Esta regulado por el selector kVp
(similar a un reostato)
Autotransformador

110 V
60 kV
Flujodecorriente
80 kV
Autotransformador
El dial de kVp
selecciona voltajes
variables de diferentes
niveles y los aplica a la
primera vuelta del
transformador de alto
voltaje.
El dial de kVp controla
el voltaje entre el
ánodo y el cátodo del
tubo de rayos X.

Se necesitan 3 factores para la producción de rayos x:
Una fuente de electrones, en el filamento cátodo.
Un blanco o punto de origen, en el ánodo, conectado de
manera que atraiga a los electrones en el momento
oportuno, y fabricado de un material idóneo para dicha
función (tungsteno).
Una corriente de alto voltaje (kV), que impulse a los
electrones a gran velocidad desde el cátodo al ánodo sin
interferencia, y enfocados por la cápsula de molibdeno.

Botón de
exposición
filtro
aceite
filamento
Transformador
alto voltaje
Transformador
bajo voltaje
colimador
DIP
Selector
del tiempo
Cuando la corriente de 110 o 220 entra al aparato y es
presionado el botón de exposición, la corriente se dirige al
circuito del transformador de bajo voltaje que reduce el
voltaje hasta 3 -5 voltios. Se calienta el filamento
produciéndose los electrones.
Simultáneamente en el circuito de alto voltaje se
aumenta la corriente hasta 60 o 90 kVp para
impulsar los electrones desde el ánodo al cátodo
y asi producir los rayos x.

kVp
Selector
del tiempo
Botón
exposición
filamento
Transformador
alto voltaje
mA
110 volts
3-5 volts
60-90 Kv
Auto
transf.
60-90 volts
Transformador
bajo voltaje
<110 volts
T
U
B
O
Circuito de bajo voltaje
Circuito de alto voltaje

Los rayos x originados en el ánodo son de larga y corta longitud de onda. Los de larga longitud
de onda son detenidos por el tubo emplomado, el aceite y la carcasa de plomo.
Los de larga longitud de ondas que atraviesan la ventana de berilio son detenidos por el filtro de
aluminio. Al final del DIP solo emergerán rayos x de corta longitud de onda.
mA
kVp

Corriente alterna de 110 – 220 voltios
Transformador de bajo voltaje ( 10 -15 mA )
Filamento de Tungsteno incandescente (nube Electrónica)
Transformador de alto voltaje (kilovoltaje 60 – 90 kV)
Auto-transformador (flujo constante de corriente eléctrica)
Rayos catódicos (radiación de partículas)
Resumen secuencial

La cápsula enfoca el flujo de electrones al ánodo.
Choque de electrones contra la rodela de Tungsteno
Calor ( 99% ) Rayos X ( 1% )
Se emiten rayos x en todas direcciones
La filtración elimina los rayos x de larga longitud de ondas
La colimación enfoca los rayos x con fines diagnóstico
Resumen secuencial

Haz de rayos x
Ventana de berilio
Calor 99%
Calor 99%
Al chocar los electrones con la rodela
de tugnsteno pueden: ser desviados por
la nube de electrones del átomo de
tungsteno, colisionan con un electrón
desplazándolo a una capa más
periférica (excitación), o lo sacan del
átomo (ionización).
En cualquiera de los casos se pierde
energía en forma de calor.
Generación de calor

Electrón
incidente
El electrón incidente es desviado por la nube de electrones del átomo de tungsteno
produciendo gasto de energía en foma de calor.
Generación de calor por desviación

Electrón
incidente
El electrón incidente colisiona con un electrón de la capa interna del tungsteno y lo desplaza
a una capa periférica (excitación) generando calor. (el átomo permanence estable)
Generación de calor por excitación

Electrón
incidente
El electrón incidente colisiona con un electrón de la capa externa del tungsteno y lo
desplaza (ionización) generando calor.
Generación de calor por ionización (Ion -)
(Ion +)

Radiación por frenado (Bremsstrahlung)
Radiación Caracteristica
Al chocar los electrones en la rodela del ánodo se origina los rayos
X por 2 fenómenos principalmente.

Son los rayos X que se producen cuando los electrones que
vienen a alta velocidad desde el filamento, son frenados
cuando pasan cerca del núcleo, o chocan con el núcleo de
los átomos del blanco (rodela de tungsteno).
Radiación por frenado

Un electrón de alta
velocidad que viene
desde el filamento entra
al átomo de tungsteno
El electrón es frenado por la carga
positiva del núcleo cambia de dirección y
libera energía en forma de rayos x.
El electrón continua hacia otro átomo con
menos energía, e interacciona (frenado)
hasta transferir toda su energía.

velocidad que viene desde
el filamento, entra al átomo
de tungsteno, choca con el
núcleo perdiendo toda su
energía, desapareciendo.
El fotón de rayos x
producido tiene la misma
energía del electrón de
alta velocidad.

Son los rayos X producidos cuando los electrones que
vienen a alta velocidad desde el filamento, interaccionan
con un electron de la capa interna (k), quedando el átomo
ionizado y emitiendo radiación X característica de un
espectro discreto .
Radiación característica

velocidad, de por lo menos
70 keV de energía, choca
con el electrón en la capa K
(La energía debe ser mayor
que la energía de enlace del
átomo del tungsteno en la
capa K).
El electrón expulsado sale
del átomo y el electrón
incidente (con energía
muy pequeña) sale en
otra dirección .

El electrón de la capa
superior se desplaza al
punto vacante, Esto libera
energía en forma de un
fotón de rayos X
equivalente a la diferencia
de la energía de enlace de
ambas órbitas.
Se origina un fotón de rayos x con 59 keV de energía. La energía de enlace del electrón
de la capa K (70) menos 11 (energía de enlace del electrón de la capa L) = 59.
Los otros electrones en
órbita se reordenan para
cubrir las vacantes.

La energía del electrón de alta velocidad del filamento,
debe ser mayor que la energía de enlace del electrón de la
rodela con el cual obra recíprocamente para expulsarlo.
Los rayos x tendrán una energía característica del material
del blanco, (energía = diferencia entre las energías de
enlace de los electrones del blanco implicados, K ,L, M
etc.)

Energía de enlace de la capa K = 70 keV
Energía de enlace de la capa L = 11 keV
Energía de enlace de la capa M = 3 keV
Número atómico = 74
Tungsteno

Energía de rayos X (keV)
Nºderayosx
Rayos X
característicos
(59 - 67 keV)
rayos x
por frenamiento
Energía media del
haz de rayos x
La máxima fuente de radiación en un tubo de rayos X es a través del
frenamiento o desaceleración.
Espectro de rayos x

kVp
mA
Tiempo de exposición
Distancia focal
Filtración
Colimación
Factores que modifican el haz de rayos x

Kilovoltaje kVp
70 90
90 kVp
70 kVp
Promedio de energía
Energía máxima
Númeroderayosx
Energía rayos x (keV)
A medida que se aumenta el kVp, aumenta la energía de los fotones de rayos X

Númeroderayosx
70
10 mA
5 mA
Energía máxima
(ningún cambio)
(ningún cambio)
A medida que se aumenta el mA, aumenta el número de fotones de rayos X.
Miliamperaje mA

70
10 impulsos
5 impulsos
Energía máxima
(ningún cambio)
Númeroderayosx
(ningún cambio)
A medida aumenta el tiempo de exposición, aumenta el número de fotones de rayos X.
Tiempo de exposición

Aumenta el promedio de energía de rayos x
Mayor intensidad de rayos x
Al aumentar el kVp
Al aumentar el mA y el tiempo de exp
Aumenta el número de rayos x producido
No hay cambio en la energía del haz de rayos x

Al aumentar la distancia focal, se requiere aumentar el tiempo
de exposición debido a que la intensidad del haz de rayos x
disminuye al cuadrado de la distancia”
A
d
B
2d
Si se duplica la distancia desde la fuente, el área de
B es 4 veces al área de A, por lo que la radiación por
unidad de área de B es la cuarta parte de la de A.
Distancia focal

Disco de aluminio que modifica la intensidad de la
radiación al eliminar los fotones de rayos X de baja
intensidad o energía (larga longitud de ondas).
Filtración

Filtro (Al)
El filtro elimina la radiación de baja intensidad. Los rayos X que emergen
son de mayor calidad
Filtración

filtro
El filtro esta localizado al final
del DIP donde se une al
cabezal

Vidrio del tubo
radiógeno
filtro de aluminio
Filtración total
70 kVp
1.5 mm
2.5 mm
Barrera
aceite/ metal
Filtración inherente
Filtración adquirida
La filtración total será de 1.5 mm de alumnio para aparatos que funcionan con menos de 70 kVp,
y de 2,5 mm de aluminio en aparatos porque funcionan con más de 70 kVp.

La filtración de 1.5 mm de alumnio generalmente se emplea en aparatos a
utilizar en radiografías intraorales

Indica la calidad (energía) del haz de rayos X
Es el grosor de aluminio necesario para reducir la
energía del haz de rayos X a la mitad.
2.5 - 70 kVp ; 1.5 < 70 kVp
Capa de valor medio

Disco de plomo con una abertura central que regula el
tamaño o la forma de haz de rayos x, eliminando la
radiación periférica y secundaria, con lo cual se cubre
menos área en la piel del paciente, y por consiguiente
menos exposición a la radiación.
Colimación

colimador
60 mm
Se utiliza para restringir el tamaño del haz de rayos X.
La forma de la apertura en el colimador (redonda o
rectangular) determina la forma del haz de rayos x.
Colimación

film
(4.5 cm long)
6 cm
Si se cambia de los 7
centímetros redondo a los
6 centímetros redondo, el
paciente recibe el 25%
menos radiación.
La colimación rectangular
resulta en un 55 %
menos radiación cuando
se compara con los 7 cm
del DIP redondo.
Colimación 7 cm
Colimandor rectangular
Colimandor rectangular

Colimador visto a través del DIP donde se observa un disco de plomo
con un recorte circular en el centro. Esto producirá un haz de rayos X
redondo. El área gris ligera en el centro es el filtro de aluminio, que se
coloca del lado de la unión tubo-cabezal del DIP.
Colimación

Calidad vs. Cantidad
Filtración
Tiempo No cambio
mA No cambio
(10) (20)kVp

La intensidad del haz de rayos X se reduce cuando
interacciona con la materia.
Cuando los rayos x llegan al objeto o al paciente
ocurren varios fenómenos:
Absorción con pérdida total de energía.
Dispersión con algo de absorción y pérdida de
energía.
Dispersión sin pérdida de energía.
Pueden pasar a través del paciente sin haber
interacción.
Interacción de los rayos x con la materia

Atenuación vs Espesor
Interacción de los rayos X con la materia
La atenuación es la reducción de la intensidad del haz de rayos x causada por
absorción y dispersión

Cuando los rayos X llegan al paciente algunos fotones lo atraviesan
completamente y llegan a la película, otros reducen su energía porque que son
dispersados (cambian de dirección con perdida o no de energía) y llegan a la
película, mientras que otros son absorbidos por el paciente.

Radiación
primaria
Radiación
dispersa
Radiación
dispersa
La intensidad del rayo disminuye al interaccionar
con la materia. En la dispersión, los fotones son
desviados fuera del haz primario.

Haz primario
de rayos x
Radiación dispersa
sin pérdida de energía
Radiación dispersa
En la radiación dispersa los fotones son
desviados (sin pérdida de energía) fuera
del haz primario, como consecuencia de
su interaccion con los electrones del átomo
del objeto

Haz primario
de rayos x
Radiación dispersa
con menor energía
(fotón de mayor
longitud de onda).
Radiación dispersa
En la radiación dispersa los fotones son
desviados (con pérdida de energía) fuera
del haz primario, como consecuencia de
su interaccion con los electrones del átomo
del objeto

El ángulo de dispersión dependerá de la energía del fotón
incidente. A mayor energía, el ángulo de dispersión es menor.
Radiación dispersa
Fotón de alta energía
Fotón de baja energía

Radiación dispersa o secundaria
Radiación primaria
Es la radiación donde los fotones de rayos X son desviados en
diferentes direcciones, una vez que el haz de radiación primaria
interactua con los electrones del átomo del objeto a radiografiar.
Es la radiación que emerge del tubo de rayos X e interacciona con
el objeto a radiografiar.

Cuando un haz de rayos x llega a la materia pueden
ocurrir 4 fenómenos a nivel atómico:
Absorción fotoeléctrica
Dispersión Compton (modificada)
Dispersión coherente o Thompson (no modificada)
Pasa a través del paciente sin que haya interacción.

El fotón que incide tiene una energía igual o superior a
la energía de enlace del electrón.
Choca con el electrón de la capa interna (k) y cede
toda su energía sacándolo de órbita.
Desaparece el fotón y se genera un fotoelectrón.
Se produce cambios en el átomo (ionización).

Las vacantes son sustituidas por los electrones
de las capas externas, produciendo radiación
característica (luz o calor).
Representa el 30% de las interacciones en el
examen dental.
El paciente absorbe toda la energía.
Es malo para el paciente y bueno para la imagen
radiográfica.

Haz primario
de rayos x
Al ocupar las vacantes el átomo
Regresa a su estabilidad eléctrica
Posteriormente el
fotoelectrón se comporta
como el fotón de rayos X,
experimenta interacciones
similares mientras va
pasando por los tejidos.
Este fotoelectrón es
responsable de la mayoría de
las ionizaciones del tejido y
del daño atribuible a los rayos
X.
Foto electrón

Si el objeto es denso, (Z alto), el número de electrones en la capa k aumenta y
hace más problable el efecto fotoeléctrico y por lo tanto la absorción.
El plomo tiene un número
atómico de 82, por lo tanto
absorbe altamente los rayos x.
El hueso tiene un número
atómico de 12, de ahi las
evidentes diferencia en
radiodensidad
El tejido blando tiene un número
atómico de 7 con pocas
interacciones fotoeléctricas.

En la dispersión compton el fotón incidente tiene una
energía superior.
Choca con un electrón de la capa externa y cede parte
de su energía sacándolo de órbita.
Se produce cambios en el átomo (ionización)
El fotón incidente se dispersa con menor energía
(ligera absorción).
Dispersión compton (modificada)

El electrón expulsado interacciona con otros átomos
(ionización).
Representa el 62% de las interacciones en el examen
dental.
La dispersión producen niebla en la película.
El grado de dispersión depende de la energía del rayo.
Dispersión compton (modificada)

Haz primario
de rayos x
Dispersión compton
El átomo captura un
electrón libre y recobra
la estabilidad eléctrica
El electrón expulsado
continua interaccionando
con otros átomos
El fotón disperso con menor
energía realiza más efectos
compton, fotoeléctricos o
escapa de los tejidos

El fotón que incide es de baja energía
Choca con un electrón externo de baja energía de
enlace, el cual vibra y origina otro fotón desviado (en
ángulo al haz).
No produce cambios en el átomo (ionización)
El fotón emitido tiene la misma energía
Representa el 8% de las interacciones en el examen
dental.
Dispersión coherente o thompson (no modificada)

Haz primario
de rayos x
Radiación dispersa
Dispersión coherente

La radiación secundaria o dispersa proviene de:
Electrones secundarios:
Fotoelectrón
Electrón compton
Producción de pares de electrones
Estos electrones secundarios ceden su energía por interacción con otros
electrones (ionización o excitación del átomo), o produciendo radiación por
desaceleración que resulta en rayos X de baja energía.
1.

Un fotón de alta energía penetra en la capa electrónica
cercana al núcleo.
Se necesita una energía de al menos 1,2 MeV para
crear la masa del par.
Obra recíprocamente con el núcleo y formar un par de
electrón-positrón.
El electrón cede su energía al medio interior de la
célula.
Producción de pares

El positrón toma un electrón del medio y produce la
aniquilación de pares
Esto da lugar a dos fotones de 0.51 MeV (radiación de
la aniquilación)
Los fotones pierden energía en la dispersión Compton o
el efecto fotoeléctrico

e -
e +
0.51 MeV
0.51 MeV
1.02 MeV
Haz primario
de rayos x
Se forma un
electrón-positrón.
El electrón cede
su energía al medio,
el positrón toma
un electrón del medio
y produce la aniquilación
de pares
Esto da lugar a dos
Fotones de 0.51 MeV
(radiación de la aniquilación)

Radiación secundaria o dispersa que proviene de:
Radiación coherente no modificada
Radiación compton modificada
Aniquilación
2.

Partículas nucleares:
Protones
Neutrones
Partículas alfas
Otras partículas
3.

24 GeV
Neutrones

24 GeV
Protones

24 GeV
Partículas alfa

“Cada día sabemos más y entendemos menos.”
Albert Einstein

Radiología Oral. Principios e interpretación , 4a ed. White & Pharoah
Fundamentos de radiología dental, 4a ed. Eric White
Haring & Lind Radiología dental. Principios y técnica.2da ed.
Radiología Odontológica. Freitas R. Souza.
http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Portada
http://www.elbaulradiologico.com/2013/02/escaner-de-tc-capacidad-de.html
http://radiologiavirtualhjcu.blogspot.com/p/radiologia-digital.html
Referencias

Dr. Alejandro R. Padilla
Profesor en la cátedra de Radiología Oral y Maxilo-Facial
Facultad de Odontología
Universidad de Los Andes
Mérida-Venezuela
Dr. Axel Ruprecht
Profesor y Jefe Radiología Oral y Maxilofacial
Profesor de Anatomía y Biología Celular
Universidad de Iowa
USA
Dr. Jaynes,Robert Merle
Profesor Asistente
Director de Radiología Oral
Universidad de Ohio
Estado de Ohio. USA
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