FLUOROSCOPÍA
DR. JUAN CARLOS AZORÍN VEGA
PROFESOR ADJUNTO DEL
DEPARTAMENTO DE DOSIMETRÍA
“DIVISIÓN DE CIENCIAS E INGENIERÍAS”
UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
• Es empleada para observar el movimiento de fluidos internos y
estructuras
• El operador puede controlar la activación del tubo y posición
sobre el paciente desde la consola de control o mediante
mandos
• Los sistemas de fluoroscopia antiguos proveían de una imagen
oscura sin buena definición que se observaba en una pantalla
fluorescente
• Con estos sistemas el médico se sobreexponía (con la radiación)
• Los sistemas modernos incluyen intensificador de imagen para
el envío de las imágenes en pantallas y cuentan con sistemas
para el registro, modalidades de visualización y archivo de las
mismas DR. JUAN CARLOS AZORÍN VEGA.
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Rayos X trasmitidos a través del paciente
Se sustituye la placa fotográfica por una pantalla fluorescente
Al recibir radiación, la pantalla fluorescente emite luz, obteniéndose una imagen en tiempo real
En la actualidad no se observa directamente la pantalla, tiene acoplados sistemas intensificadores de imagen
Pantalla acoplada a una cámara de televisión
El operador puede obtener imágenes en vivo en el monitor de TV.
Las imágenes obtenidas pueden grabarse
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Fluoroscopia directa: obsoleta
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EQUIPO ANTIGUO DE FLUOROSCOPÍA DIRECTA
(PROHIBIDO EN MÉXICO DESDE 1996)
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Evitar uso de fluoroscopia directa
NOM-229-SSA1-2002. num: 9.1.2.
Solo se pueden adquirir sistemas que cuenten con generador de alta
frecuencia e intensificador de imágenes. Se prohíbe la fluoroscopía
directa.
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Sistemas para radiología intervencionista Es necesario contar con especificaciones especiales de
seguridad radiológica
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Sistemas de fluoroscopia multipropósito
Pueden usarse como sistemas de control remoto o como sistemas para realizar procedimientos intervencionistas sencillos
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+
pantalla de entrada
Trayecto de electrones
ELECTRODOS
pantalla de
salida
fotocatodo
R-X
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Pantalla de entrada (ICs) Convierte los rayos X incidentes en fotones luminosos 1 fotón de
rayos X crea cerca de 3,000 fotones de luz.
Fotocátodo Se lleva a cabo la conversión de fotones de luz en electrones. Solo de
10 a 20% de los fotones de luz se convierten en fotoelectrones
Electrodos Tienen la función de focalizar los electrones en la pantalla de salida
Los electrodos producen la magnificación electrónica
Pantalla de salida – convierte los electrones acelerados en
fotones de luz
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Coeficiente de conversión (Gx): relación de
brillo en la pantalla de salida a la tasa de dosis en la
pantalla de entrada [cd m-2 Gys-1]
DEPENDE DE LOS SIGUIENTES FACTORES
1.- De la calidad del haz incidente (la publicación IEC 573
recomienda CHR de 7 0.2 mm Al)
2.- Potencial aplicado al tubo
3.- Diámetro () de la pantalla de entrada
I.I. pantalla de entrada () de 22 cm Gx = 200
I.I. pantalla de entrada () de 16 cm Gx = 200 x (16/22)2 =
105
I.I. pantalla de entrada () de 11 cm Gx = 200 x (11/22)2 = 50
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Distorsión geométrica: Todos los intensificadores de imagen
pueden presentar cierto grado de distorsión en “almohada”.
Esto se debe a la contaminación magnética del tubo de
imagen o de la instalación del II en un entorno de fuerte
campo magnético
Uniformidad de brillo: El brillo en la pantalla de entrada
puede
variar desde el centro del Intensificador de imagen a la
periferia
Uniformidad = (Brillo(c) - Brillo(p)) x 100/Brillo(c)
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DISTORSIÓN “S” DISTORSIÓN DE “ALMOHADA”
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Resolución buena Resolución pobre
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Dentro del I.I. se da el proceso de dispersión de electrones, R-X, y luz, lo que puede dar lugar a una pérdida de contraste y de detalle de forma significativa. El grado de contraste de un I.I. se define por el diseño del tubo de imagen y de la óptica de acoplamiento.
FUENTES ESPÚRIAS DE FAVORECEN LA PERDIDA DE CONTRASTE:
1.- acumulación de polvo y suciedad sobre las superficies óptica
2.- reducción del nivel de vacío
3.- Degradación temporal (destrucción de la pantalla de fósforo)
FUENTES DE RUIDO:
1.- Moteado cuántico
2.-Procesos de fotoconversión, granularidad de película, procesamiento de la película
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MOTEADO CUÁNTICO
IMAGEN CON MOTEADO CUÁNTICO IMAGEN SIN MOTEADO CUÁNTICO
La calidad de imagen global se evalúa usando un objeto de prueba en umbral de detectabilidad de detalles de contraste , que incluya una serie de detalles metálicos en forma de discos con distintos diámetros y provea información sobre la trasmisión de rayos X
Las fuentes de degradación de la imagen tales como pérdida de contraste, ruido y pérdida de resolución limitan el número de detalles visibles.
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Fantoma TOR-18 empleado para conocer resolución espacial, bajo contraste, linealidad circular, brillo y contraste del monitor o estación de trabajo a 30 cm.
La imagen de la pantalla de salida puede transferirse a diferentes sistemas de presentación óptica:
Cine Formato de película de 35 mm: desde 25 a 150 imágenes/s
Fotografía Película en carrete de 105 mm: máx 6 imágenes/s
película de 100 mm x 100 mm
TV convencional 262,5 líneas impares y 262,5 líneas pares que generan un marco
completo de 525 líneas (en America)
625 líneas y 25 marcos completos; hasta 1000 líneas (en Europa)
para impedir el parpadeo se usa muestreo entrelazado
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Esquema general de la fluoroscopia
VIDICON
Película FM kV de
referencia CONTROLADOR
Tubo de rayos X kV
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TUBO FOTOMULTIPLICADOR
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VIDICON (Sb2S3) MEJOR RESOLUCIÓN
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Reloj
Memoria CAD
I
Iris
t
t
SEÑAL
ANALÓGICA
SEÑAL
DIGITAL
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R-X
REGISTRO DE LA IMAGEN DIGITAL
En sistemas de fluoroscopía más nuevos, la grabación de película se cambia por un registro digital de la imagen.
Las secuencias digitales son obtenidas mediante el registro de una señal de video digitalizada y que es almacenada en la memoria de un ordenador.
Su operación es básica, sencilla y barata.
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Registro de la imagen digital
Es posible realzar la calidad de imagen aplicando varias técnicas de procesado de imagen, incluyendo nivel de ventana, promediado de marcos y realce de bordes.
La resolución espacial de las secuencias digitales es menor que la de las imágenes en película.
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VENTAJAS DE LOS SISTEMAS CCD
1. Resolución espacial elevada
2. Bajo nivel de ruido
3. Alta eficiencia de conversión de fotones de luz en electrones
4. No requieren precalentamiento
5. No existe distorsión espacial
6. No requieren mantenimiento
7. Tiempo prolongado de vida
8. No son afectados por campos magnéticos
9. Tienen respuesta lineal
10. Menor tasa de dosis al paciente
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CALIDAD DE IMAGEN EN
FLUOROSCOPÍA, DOSIS Y
PROTECCIÓN
RADIOLÓGICA
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Factores para obtener un diagnóstico aceptable:
Bajo nivel de ruido (aceptable)
Resolución espacial suficiente
Imagen bien contrastada
La evaluación de la calidad de imagen es subjetiva.
Todos los factores anteriores están ligados entre si
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CALIDAD DE
IMAGEN
distorsión
y artefactos
ruido
Resolución
espacial
Contraste
FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE IMAGEN
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CONTRASTE DE LA IMAGEN
Es la diferencia relativa en intensidad entre un
punto de una imagen y sus alrededores
El contraste de la imagen puede ser cuantificado
como la diferencia en porcentaje entre la imagen
del objeto y su entorno
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CONTRASTE DE LA IMAGEN
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o Contraste inherente (en el objeto) o Densidad de tejidos
o Espesor de tejidos
o Número atómico efectivo Z
o Espectro de rayos X
o Absorción de radiación dispersa
o Colimador
o Rejilla
FACTORES QUE AFECTAN EL CONTRASTE
o Energía de los rayos X en kV
Etc.
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Contraste de la imagen en fluoroscopía
– Características del intensificador de imágenes
– Condiciones del tubo intensificador de imagenes
Etc.
FACTORES QUE AFECTAN EL CONTRASTE
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FACTORES INHERENTES A PARÁMETROS TÉCNICOS
Calidad del haz, a mayor energía de los rayos X mayor poder de penetración
La diferencia en contraste entre el hueso y el tejido blando disminuye a niveles de energía muy altos (ambos llegan a ser casi igual de transparentes
Se puede incrementar el contraste aumentando las interacciones fotoeléctricas (disminuyendo kVp).
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El monitor de video se usa normalmente en imagen digital y en fluoroscopía
Es posible manipular el contraste de la imagen en el monitor
El monitor exhibe un rango dinámico limitado para presentar un margen amplio de exposiciones
Se puede conseguir mayor flexibilidad para presentar una imagen contrastada con la posibilidad de ajustar el la ventana de niveles de gris de la imagen digital
MONITOR DE VIDEO
MEDIOS DE CONTRASTE
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Son sustancias que se introducen al organismo de manera oral, por vía intravenosa o intraarterial, al interior de estructuras anatómicas de bajo contraste para optimizar su visualización
El bario y el yodo son sustancias muy comunmente empleadas en imagenología con rayos X.
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La medición de bajo contraste puede evaluarse así:
1.- Medición y determinación de la Función de Transferencia de Modulación (MTF)
2.-Determinando el umbral de contraste para objetos
de un tamaño estándar acordado
3.- Evaluación del cociente contraste – ruido, el cual es empleado frecuentemente en sistemas digitales para tomar en cuenta efectos de procesamiento de imágenes
4.- Mediante las curvas de contraste - detalle, las cuales pueden ser generadas midiendo el umbral de contraste de objetos de varios tamaños
MEDICIÓN DE BAJO CONTRASTE
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En ocasiones las imágenes pueden tener falta de claridad a pesar de que los contornos de ciertos órganos o lesiones esten bien difinidos.
existen diferentes factores que podrían ser responsables de ésta falta de “nitidez”
El radiólogo frecuentemente puede opinar que dichas imágenes tienen pobre detalle o resolución lo cual es una reacción subjetiva del observador
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Es la menor distancia en la que dos objetos pueden encontrarse separados y que aún parezcan distintos
Función de “punto extendido”
Característica de un objeto “puntual”
Se espera que un objeto puntual sea un punto en la imagen
Borrosidad debida a imperfecciones del sistema de imagen
Medida: anchura a mitad de altura FWHM
RESOLUCIÓN
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BORROSIDAD
EN LA IMAGEN
Borrosidad
por movimiento Borrosidad
del receptor
Borrosidad
del objeto Borrosidad
geométrica
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BORROSIDAD GEOMÉTRICA
Conforme se incrementa el tamaño del punto focal aumenta la borrosidad en la imagen
Punto focal pequeño Punto focal grande
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Distancia objeto-receptor
Al aumentar la distancia entre el receptor y el objeto se incrementa la borrosidad
Nota: Cuanto menor es el tamaño del foco y más cerca está el objeto del receptor, mejor es la calidad de imagen como resultado de la reducción en borrosidad geométrica
BORROSIDAD GEOMÉTRICA
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RECEPTOR
DE IMÁGENES
OBJETO
FOCO
DEL TUBO
RESPUESTA DEL SISTEMA
SEÑAL
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RECEPTOR
DE IMÁGENES
OBJETO
FOCO
DEL TUBO
RESPUESTA DEL SISTEMA
SEÑAL
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BORROSIDAD DE LA IMAGEN
En una imagen digital, la imagen presentada en una matriz mayor con menor tamaño de pixel tiene mejor claridad
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Magnificación desigual de distintas estructuras anatómicas
Incapacidad de dar una impresión exacta del
tamaño real, forma y posiciones relativas
Moteado cuantico
DISTORSIÓN Y ARTEFACTOS
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Es la incertidumbre o imprecisión en el registro de una señal En imágenes tanto visibles como de rayos X,
cuando se forman con un bajo número de fotones, tienen un alto grado de incertidumbre Otra fuente de ruido es el ruido
electrónico del amplificador o del detector
RUIDO
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El ruido aparente es inversamente proporocional a la raíz cuadrada del número de fotones, por lo tanto depende de los siguientes factores
1.- La carga de tubo 2.- La eficiencia cuántica del detección del receptor de imágenes
50 mAs 250 mAs
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Las diferentes técnicas y factores físicos pueden
influir en la calidad de imagen, perjudicando la
capacidad de detección de las estructuras
anatómicas útiles para el diagnóstico (aumentando
la pérdida de resolución y nitidéz de la imagen)
Algunos factores dependen del receptor, otros
están más relacionados con la técnica radiográfica
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
La principal fuente de radiación al POE dentro de la sala de fluoroscopía es el paciente (radiación dispersa).
Debido a las diferentes estructuras del cuerpo humano, la radiación dispersa no es uniforme alrededor del paciente.
El nivel de tasa de dosis en torno al paciente es depende de un gran número de factores.
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
0.3 mGy/h
0.6 mGy/h
0.9 mGy/h 100 kV
11x11 cm
1m distancia al paciente
Espesor paciente 18 cm
1 mA
Dependencia angular
La dosis dispersa es
más alta cerca del
área en la que el haz
de rayos X entra en el
paciente
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La tasa de dosis
dispersa es
mayor cuando
crece el tamaño
de campo 0.3 mGy/h
0.6 mGy/h
0.8 mGy/h 100 kV
1m distancia a paciente
Espesor paciente 18 cm
0.7 mGy/h
1.1 mGy/h
1.3 mGy/h
17x17 cm 11x11 cm 17x17 cm
1 mA
Dependencia con tamaño campo
FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
La tasa de dosis
dispersa
disminuye cuando
la distancia al
paciente aumenta
100 kV
11x11 cm
1 mA
mGy/h at 1m mGy/h at 0.5m
Variación de distancia
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MEJOR CONFIGURACIÓN PARA REDUCCIÓN DE LA DOSIS AL POE.
INTENSIFICADOR ARRIBA
AHORRA UN FACTOR
DE MÁS DE 3 EN DOSIS
COMPARADO
CON ESTA
CONFIGURACIÓN
TUBO DE RAYOS X ARRIBA
INTENSIFICADOR ABAJO
TUBO DE RAYOS X ABAJO
El tubo bajo la mesa reduce, en general, altas
tasas de dosis en el cristalino del especialista
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
El tubo bajo la mesa reduce,
en general, altas tasas de
dosis en el cristalino del
especialista
1.3 (59%)
2.0 (91%)
2.2 (100%) 100 kV
20x20 cm
distancia al paciente: 1m
1 m
1 Gy/h
(17mGy/min)
mGy/h
1.2 (55%)
Tubo R X
1.3 (59%)
1.2 (55%)
1.2 (55%)
100 kV
20x20 cm
distancia al paciente: 1m 1 m
1 Gy/h (17 mGy/min)
mGy/h
2.2 (100%)
Tubo R X
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LA DOSIS RECIBIDA POR EL POE Y EL PACIENTE DEPENDEN DE:
1. Sistema fluoroscópico
• Condición del sistema
(mantenimiento preventivo)
• Uso adecuado del sistema
2. Dispositivos de protección radiológica
disponibles
3. Tipo y número de procedimientos
realizados
4. Protocolos llevados a la práctica y
capacitación del POE en SR.
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
Cuando el tamaño del paciente aumenta
La dosis en la piel del paciente y el nivel
de radiación dispersa crecen
sustancialmente
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
CAMBIAR DE MODO DE FLUOROSCOPÍA
NORMAL A ALTA TASA DE DOSIS
INCREMENTA LA TASA DE DOSIS POR
UN FACTOR DE 2 O MÁS
EL USO DE REJILLA ANTIDIFUSORA
INCREMENTA LA DOSIS AL PACIENTE
POR UN FACTOR DE 2 A 6
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
CAMBIAR DE MODO DE ALTO A BAJO RUIDO
(EN CINE Y DSA - ANGIOGRAFÍA POR
SUSTRACCIÓN DIGITAL)
INCREMENTA LA DOSIS POR IMAGEN POR UN
FACTOR DE 2 A 10
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
CAMBIAR DE MODO DE FLUOROSCOPÍA
CONVENCIONAL A DIGITAL PUEDE REDUCIR
LA TASA DE DOSIS HASTA EN UN 25 %
EL TAMAÑO DEL INTENSIFICADOR ES UN
FACTOR IMPORTANTE EN LA TASA DE DOSIS
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
12" (32 cm) dosis 1.0
9" (22 cm) dosis 1.5
6" (16 cm) dosis 2.0
4.5" (11 cm) dosis 3.0
DIÁMETRO DEL INTENSIFICADOR
DOSIS RELATIVA DE ENTRADA AL PACIENTE
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
LA DOSIS QUE RECIBE EL POE ES MAYOR DEL LADO DEL TUBO DE RAYOS X.
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MEDIOS DE PROTECCIÓN DEL POE
Cortina
Tiroides Pantalla y
gafas
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Se recomienda el uso de pantalla articulada,
madiles emplomados, guantes, collarines
tiroideos.
REGLAS PRÁCTICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
Deben programarse verificaciones periódicas
de control de calidad
Deben conocerse las tasas de dosis en cada
modo operacional y para cada tamaño de
pantalla de entrada del intensificador
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Se recomienda el uso de
pantalla articulada, madiles
emplomados, guantes,
collarines tiroideos.
REGLAS PRÁCTICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
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Se recomienda el uso de
pantalla articulada, madiles
emplomados, guantes,
collarines tiroideos.
REGLAS PRÁCTICAS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
Se recomienda el uso de pantalla articulada,
madiles emplomados, guantes, collarines
tiroideos.
Deben programarse verificaciones periódicas
de control de calidad
Deben conocerse las tasas de dosis en cada
modo operacional y para cada tamaño de
pantalla de entrada del intensificador
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
La dosis al paciente aumentará si:
•La distancia foco-piel es corta
•La distancia paciente-intensificador de imagen es
larga
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FACTORES QUE AFECTAN A LA DOSIS AL PERSONAL
Número de imágenes
grabadas en cada
procedimiento
Ajustes hechos
por el servicio
tecnico
Dosis/imagen a
la entrada del
intensificador
Dependiente de
los equipos
Dependiente
del especialista
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RIESGOS AL PERSONAL
TAMAÑO DE LA SALA DE R-X POSICIÓN DEL EQUIPO ESPESOR DE LOS BLINDAJES APLICAR FACTORES DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA (TIEMPO DISTANCIA Y BLINDAJE)
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EFECTOS BIOLÓGICOS EN FLUOROSCOPÍA
Koening, Mettler, Wagner . AJR. 177. No. 1. pp: 13-20
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Koening, Mettler, Wagner . AJR. 177. No. 1. pp: 13-20
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3 semanas 4 meses un año
Koenig, Wolff, Mettler and Wagner, AJR 177(1) pp 3-11, 2001
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RESÚMEN
No abusar de los modos de magnificación
Mantener el II cerca del paciente
Mantener el tubo de rayos X a máxima distancia del paciente
Vestir delantales de protección, dosímetros y saber dónde es más intensa la radiación dispersa
Usar kVp elevados cuando sea posible
Mantener una distancia larga, mientras sea posible