1. S Los Rayos X y la formacin de la Imagen Facultad de Medicina Universidad de Sevilla 1 Jos Ramn Romn

2. Jos Ramn Romn 2 @bricotecno joser.roman.sspa@juntadeandalucia.es jose.roman.collado es.linkedin.com/in/joserroman Radiofsico Hospitalario Subdirector de Sistemas de Informacin y Tecnologa. Consejera de Salud y Bienestar Social Profesor Colaborador Colaborador Habitual 3. ndice S Introduccin S Materia y Radiacin S El Equipo de RX S Formacin de la Imagen 3 4. Historia de los Rayos - X S En 1895 Wilhelm Conrad Rntgen descubre los rayos-X trabajando con un tubo de rayos catdicos. S Uno de sus primeros experimentos: una radiografa de la mano de su esposa. 4 5. Radiologa S Se basa en imgenes producidas por la sombra de los Rayos X al atravesar un cuerpo. S La fuente de radiacin X siempre es externa al paciente S Est producida por un aparato por un tiempo fijado. S Son imgenes anatmicas (pueden realizarse a un cadver). S La Radiologa Intervencionista va asociada a un proceso teraputico. S Las imgenes pueden recogerse de modo analgico o digital. S Convencional (Foto): salas, porttiles S Escopia (vdeo): arco, hemodinmica, Telemando, vascular S TAC (3D) 5 6. Dnde hay Equipos de Radiologa en Valme? S Radiodiagnstico S Cardiologa S Traumatologa S Vascular S Urologa S Ciruga S U.C.I. S Urgencias S Con Porttil: Plantas, Neonatos, Urgencias 6 7. Medicina Nuclear S Se basa en imgenes producidas al atravesar la radiacin al paciente. S La fuente de radiacin siempre es interna al paciente. S Los emisores son Istopos que emiten de forma continua y perduran tras la exploracin. S Son imgenes estticas o dinmicas. S Son imgenes fisiolgicas (no pueden realizarse a un cadver). S La Terapia Metablica va asociada a un proceso teraputico. S Las imgenes slo pueden recogerse de modo digital. S Hay riesgo de irradiacin y de contaminacin 7 8. Radioterapia S Est basada en tratamiento por Radiacin ionizante producida por mquinas o por istopos. S La fuente de radiacin siempre es externa salvo en el caso de la Braquiterapia. 8 9. Radiodiagnstico 9 10. Medicina Nuclear 10 11. Radioterapia 11 12. Imagen Diagnstica Energas 12 13. Fuentes de Energa Diagnstica Rayos X Radiactividad Ultrasonidos Campos Magnticos Energas Ionizantes 13 14. La Resonancia Magntica 14 15. Ecografa S Han evolucionado hasta los 4D S Han incorporado los armnicos S Nuevos Contrastes S Nuevas Sondas, nuevos cristales 15 16. Digital vs. Analgico 16 17. RISRISRIS ArchivoArchivoArchivo PACSPACSPACS LogsticaLogLogsticastica CitacinCitaciCitacinn GestinGestiGestinn ContabilidadContabilidadContabilidad InformesInformesInformes Visor WebVisor WebVisor Web ImpresinImpresiImpresinn ProcesadoProcesadoProcesado Estaciones diagnsticasEstaciones diagnEstaciones diagnsticassticasModalidades de Adquisicin ModalidadesModalidades de Adquisicide Adquisicinn CardiologaCardiologCardiologaa CirugaCirugCirugaa RadiologaRadiologRadiologaa RISRISRIS ArchivoArchivoArchivo PACSPACSPACS LogsticaLogLogsticastica CitacinCitaciCitacinn GestinGestiGestinn ContabilidadContabilidadContabilidad InformesInformesInformes Visor WebVisor WebVisor Web ImpresinImpresiImpresinn ProcesadoProcesadoProcesado Estaciones diagnsticasEstaciones diagnEstaciones diagnsticassticasModalidades de Adquisicin ModalidadesModalidades de Adquisicide Adquisicinn CardiologaCardiologCardiologaa CirugaCirugCirugaa RadiologaRadiologRadiologaa PACS 17 18. S Materia y Energa 18 19. El tomo 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 elctrica. S Electrones: Partcula subatmica de masa insignificante, portadora de carga elctrica negativa. S Las rbitas son fijas y tienden a llenarse las ms cercanas 19 20. tomo de Bohr 20 21. Z A La Tabla Peridica 3 7 Nmero atmico Masa atmica 21 22. La Tabla Peridica 22 23. Istopos S Los istopos contienen el mismo N de protones (y tambin el mismo n de electrones), esto es, por que son tomos del mismo elemento, pero difieren en la masa porque contiene distinto n de neutrones en el ncleo. S La mayora de los elementos tienen dos o ms istopos. 23 24. S Radiacin Electromagntica 24 25. El Espectro electromagntico 25 26. Espectro Electromagntico /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 est hecha de fotones S El fotn (del griego , luz) es la partcula mediadora de la interaccin electromagntica y la expresin cuntica de la luz. S Caractersticas fsicas S Toda la radiacin electromagntica est cuantizada en forma de fotones. S Los fotones son partculas cunticas y como tal tienen una doble naturaleza corpuscular ondulatoria. S Un fotn es una partcula sin masa pero poseedora de energa. 27 28. Energa y Frecuencia S Por Plank sabemos que energa y frecuencia son caractersticas proporcionales: S E = h S Einstein postul sobre la relacin entre la energa y el tamao del fotn. S E = m c2 29. Velocidad S Todos los fotones independientemente de su energa viajan a la misma velocidad (rayos x, gamma, luz visible, microondas, etc.). S Slo sufre pequeas variaciones por el medio. S En el vaco es 3108 m/seg 29 30. Intensidad S Segn la teora onda-corpusculo de Einstein y Plank, cuando subimos la intensidad (o brillo) de una fuente de radiacin electromagntica (luz, Rayos X, microondas, etc.), subimos el nmero de fotones emitidos, no su energa (frecuencia o tamao) 30 31. Distancia S Cuanto ms lejos estemos de la fuente los fotones debern cubrir una superficie mayor, por tanto su densidad bajar. 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 Interaccin: Excitacin e Ionizacin 33 34. Ionizacin S proceso que resulta de remover un electrn de un tomo o molcula elctricamente neutro. S El resultado es la creacin de un par de iones: un electrn (negativo) y un tomo o molcula positiva. 34 35. Excitacin S Proceso que le proporciona suficiente energa a un electrn de un tomo o molcula que le permite ocupar un estado de mayor energa. S El electrn permanece ligado al tomo o molcula, no se producen iones y el tomo permanece neutro. 35 36. S Radiaciones Ionizantes 36 37. Radiacin y Radioactividad S Radiacin: Energa en trnsito, ya sea como ondas electromagnticas o como partculas. S Radioactividad: Proceso natural y espontneo. Caracterstica de varios materiales que emiten radiacin ionizante (Istopos Radiactivos). 37 38. La Radioactividad se emite de tomos con ncleos inestables 38 39. Las radiaciones ionizantes S La radiacin X es artificial mediante un dispositivo que no usa radioactividad 40. El Equipo de RX 40 41. Objetivo: Informacin Diagnstica y ms 41 42. Tubo de Rayos-X Suspensin techo Bucky mural Bucky mesaMesa Consola de control Colimadores Armario elctrico (transformadores, rectificadores, etc.) 42 43. Esquema bsico 43 Generador Tubo kV mA S 44. Componentes del tubo de rayos X S Ctodo: filamento que, al calentarse, es la fuente del haz de electrones dirigido hacia el nodo S filamento de wolframio S nodo (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 vaco) S Material de blindaje (proteccin frente a la radiacin dispersa) 44 45. Armadura Ampolla de vidrio Cmara de expansin Bobinas Cuello de Molibdeno Rotor de Cobre Filtro de Aluminio Anodo de Tungsteno-Renio Bornes de filamento Tensin de Ctodo Cable de alimentacin del estator Copa focalizadora Parte fija Filamento Eje Cojinetes Aceite Vaco Esquema de un Tubo Genrico 45 46. S La Imagen Radiolgica 46 47. Caractersticas de la radiografa clsica Diap. 47 Radiografa clsica: imagen de transmisin imagen de proyeccin imagen en negativo 48. Interacciones 48 49. Efecto fotoelctrico (absorcin) 49 50. Efecto Compton (dispersin) 50 51. Resumen 1. Distinguir entre Rayos X y Radiactividad. Aplicaciones. 2. Diferencias entre Rayos X y otras energas. 3. Fenmenos producidos entre fotones y materia 4. Esquema de un equipo de Rayos X 5. Mecanismos de generacin de la imagen 51 52. 52 53. Un ncleo atmico formado nicamente por: S a.electrones, protones y neutrones S b.protones y electrones S c.neutrones y protones S d.neutrones y electrones 54. Un tomo excitado tiene: S a.Ms electrones de la cuenta S b.Uno o varios huecos electrnicos en capas internas S c.Ms nucleones de la cuenta S d.Ms capas de las que le corresponden 55. La radiacin dispersa: S a.Aumenta la calidad de la imagen S b.Obliga al uso de filtracin S c.Disminuye la calidad de la imagen S d.No se produce en el Radiodiagnstico 56. Todas las radiaciones electromagnticas 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 vaco, tienen una velocidad de 3E8 m/s 57. Los tubos de rayos X emiten: S a.Electrones exclusivamente S b.Fotones monoenergticos nicamente S c.Un espectro continuo de fotones S d.Electrones y fotones 58. A un tomo 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 fotoelctrico la energa que el fotn incidente cede al tomo: S a.Se cede al ncleo atmico expulsando un electrn nuclear S b.Se disipa en arrancar un electrn cortical y producir un fotn disperso S c.Se cede al tomo, expulsndose un electrn cortical S d.Se emite en forma de fotn