Curso de proteccin radiolgica para dirigir instalaciones de

Curso de protección radiológica para dirigir instalaciones de rayos X con fines de diagnóstico médico general Tema 4. El haz de radiación IRD-DR-GR-PW 4 © ©CSN CSN– – 2009

Tema 4. El haz de radiación p La radiografía convencional: n Imagen de transmisión n Representación bidimensional n p Se forma por absorción dispersión de fotones y Objetivo adicional: n Calidad de imagen IRD-DR-GR-PW 4 2 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación p Una buena imagen radiográfica debe: n n p ser capaz de reflejar objetos de pequeño tamaño, bordes nítidos, etc. (resolución espacial) permitir distinguir estructuras relativamente similares entre sí en lo que se refiere a densidad y propiedades de interacción con los rayos X (resolución de contraste) Ambas magnitudes están condicionadas por: n Intensidad de la señal (dosis) n Ruido (fluctuación estadística de la señal) IRD-DR-GR-PW 4 3 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación p El espectro de rayos X: n n Espectro continuo Distribución continua en energías (entre 0 y el valor de tensión aplicado al tubo de rayos X) por radiación de frenado. Espectro discreto Picos de radiación característica (material del ánodo) IRD-DR-GR-PW 4 4 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación p Factores que modifican la forma del espectro de rayos X: 1. Tensión 2. Intensidad de corriente y tiempo de exposición 3. Material del ánodo 4. Filtración y capa hemirreductora IRD-DR-GR-PW 4 5 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación 1. Tensión o kilovoltaje: n n El valor máximo alcanzado por el espectro continuo es igual a la tensión seleccionada para generar el haz Al subir la tensión se producirá un haz más rico en fotones de mayor energía, más penetrantes Técnicas de bajo kilovoltaje: p Exploraciones que requieran más contraste Técnicas de kilovoltaje más alto p Exploraciones con grandes espesores de paciente p Exploraciones que requieran menos contraste (tórax) IRD-DR-GR-PW 4 6 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación Intensidad de corriente y tiempo de exposición: 2. n n Al variar la intensidad de corriente no se modifica la energía máxima del espectro, pero sí el número de fotones A mayor corriente, menor tiempo de exposición (menor borrosidad por movimiento), y mayor potencia utilizada (foco más grueso) IRD-DR-GR-PW 4 7 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación 2. n n n Intensidad de corriente y tiempo de exposición: El efecto que tiene el tiempo de exposición en la placa radiográfica es el mismo que tiene la intensidad de corriente El producto de la intensidad de corriente por el tiempo de exposición es la carga de disparo (m. As). Tiene que ver con el número total de fotones que salen del tubo de rayos X Tanto con la intensidad de corriente como con el tiempo de exposición, no se modifica la calidad del haz de rayos X (energía media y capacidad de penetración) IRD-DR-GR-PW 4 8 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación Material del ánodo: 3. n n n La forma del espectro de radiación depende del material del ánodo del tubo de rayos X En función de las necesidades de la exploración puede cambiarse el material del ánodo En mamografía se suele utilizar un tubo con ánodo de Mo (rayos X característicos entre 17 -20 ke. V) con filtros de Mo o Rh; o combinaciones ánodo/filtro de Rh/Rh o W/Rh. IRD-DR-GR-PW 4 9 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación n Filtración y capa hemirreductora: La filtración produce un aumento de la energía media del haz de rayos X (endurecimiento). Elimina principalmente fotones de baja energía Energía media 4. También se produce atenuación (en menor proporción) de los fotones de alta energía: deberá aumentarse el número de fotones totales La tensión (k. V) y la carga (m. As) son insuficientes para conocer la calidad del haz IRD-DR-GR-PW 4 10 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación 4. n n Capa hemirreductora (CHR): Es el espesor de un material que habría que interponer al haz para reducir la exposición a la mitad Es normal dar el valor de la CHR en mm de Al En muchos casos se emplea el valor de filtración total del tubo de rayos X en lugar de la CHR. Existen tablas para pasar de una magnitud a la otra El coeficiente de homogeneidad se define como el cociente entre la primera y segunda CHR. Cuanto más monoenergético sea un haz, el coeficiente será más próximo a 1 IRD-DR-GR-PW 4 11 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación Radiación dispersa Radiación de fuga Haz primario IRD-DR-GR-PW 4 12 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación p Métodos de reducción de la radiación dispersa : 1. Reducción del kilovoltaje 2. Reducción del volumen irradiado 3. Separación entre el objeto y el detector 4. Rejillas antidifusoras IRD-DR-GR-PW 4 13 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación Reducción del kilovoltaje: 1. n n El kilovoltaje controla la penetración y el contraste Al reducir el kilovoltaje se mejora el contraste y disminuye la radiación dispersa (se potencia el efecto fotoeléctrico frente al efecto Compton) Para que la señal que llegue al sistema de imagen sea la adecuada debe aumentarse la carga de disparo Como consecuencia de la reducción del kilovoltaje se produce un incremento de la dosis al paciente (fotones menos penetrantes): compromiso entre dosis y calidad de imagen IRD-DR-GR-PW 4 14 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación Reducción del volumen irradiado: 2. n Limitación del tamaño del haz (colimación) p p p La cantidad de radiación dispersa producida en el paciente se disminuye si se restringe el campo de radiación al área de interés Los colimadores están formados por láminas de plomo perpendiculares entre sí, que pueden moverse a voluntad para modificar el tamaño del haz de radiación El sistema incorpora un haz luminoso para simular la geometría del haz de rayos X IRD-DR-GR-PW 4 15 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación 2. n Reducción del volumen irradiado: Compresión de tejidos p Se emplea para disminuir el espesor del paciente e inmovilizarlo p Requiere el uso de algún instrumento de compresión p Presenta como ventajas adicionales la obtención de una exposición más uniforme y una cierta mejora de nitidez en la imagen por estar el objeto más próximo al sistema de detección IRD-DR-GR-PW 4 16 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación 3. n n n Separación entre el objeto y el detector: Dado que la radiación dispersa se produce fundamentalmente en el cuerpo del paciente, si se aleja el detector del mismo, llegará a ella menos radiación dispersa El principal inconveniente proviene del aumento excesivo del tamaño de la imagen Esto puede evitarse aumentando también la distancia focopaciente, con el inconveniente añadido de que hay que aumentar la radiación empleada para obtener la imagen IRD-DR-GR-PW 4 17 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación Rejillas antidifusoras : 4. n Constituyen uno de los sistemas de reducción de radiación dispersa más empleados en la práctica IRD-DR-GR-PW 4 18 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación Rejillas antidifusoras : 4. n n n Aunque las parrillas consiguen atenuar notablemente la radiación dispersa, también contribuyen a disminuir la radiación directa transmitida. Su utilización obliga a aumentar la dosis que recibe el paciente La frecuencia y el factor de rejilla utilizados modificarán tanto la cantidad de radiación dispersa atenuada como este incremento de la dosis a los pacientes. Parrillas con frecuencias y factores de rejilla altos serán más efectivas en la reducción de la radiación dispersa, pero a costa también de dosis más elevadas IRD-DR-GR-PW 4 19 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación p n n Influencia del haz de radiación en la calidad de imagen y en la dosis al paciente: El haz de radiación tiene una influencia muy importante en la calidad de imagen final y en la dosis recibida por el paciente Un haz de radiación con calidad alta será más penetrante: reducción importante de la dosis en la superficie de entrada del paciente p incremento de la proporción de radiación dispersa: pérdida de calidad de imagen p IRD-DR-GR-PW 4 20 © CSN– 2009

Tema 4. El haz de radiación p Influencia del haz de radiación en la calidad de imagen y en la dosis al paciente: n Un haz de radiación con calidad baja: p aumento p mejora n n de la dosis al paciente del contraste: mejora de la calidad de imagen Es necesario llegar a un compromiso entre una calidad de imagen óptima para el diagnóstico con la menor dosis posible El incremento de la radiación dispersa es la primera causa de las dosis recibidas por los profesionales situados a pie de tubo IRD-DR-GR-PW 4 21 © CSN– 2009