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Protección radiológica en radiodiagnóstico y en radiología intervencionista. El haz de rayos X (página 2)

Enviado por Pablo Turmero



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(Gp:) L (Gp:) K (Gp:) M (Gp:) N (Gp:) O (Gp:) P (Gp:) Energía (eV) (Gp:) 6 5 4 3 2 0 (Gp:) - 20 - 70 - 590 - 2800 - 11000 - 69510 (Gp:) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 (Gp:) 100 80 60 40 20 (Gp:) L? (Gp:) L? (Gp:) L? (Gp:) K?1 (Gp:) K?2 (Gp:) K?2 (Gp:) K?1 (Gp:) (keV) Rayos X característicos (II)

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Características de átomos A, Z y magnitudes asociadas Hidrógeno A = 1 Z = 1 EK= 13.6 eV Carbono A = 12 Z = 6 EK= 283 eV Fósforo A = 31 Z = 15 EK= 2.1 keV Wolframio A = 183 Z = 74 EK= 69.5 keV Uranio A = 238 Z = 92 EK= 115.6 keV

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Radiación emitida por el tubo de rayos X Radiación primaria: previa a la interacción del haz de rayos X (a la salida del tubo) Radiación dispersa: la generada tras, al menos, una interacción; necesidad de la reja (o rejilla) antidifusora Radiación de fuga: la no absorbida por el encapsulado que blinda el tubo de rayos X Radiación trasmitida: la que emerge tras el paso del haz por la materia

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SubFiltración del haz de rayos X

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¿Qué es la filtración del haz? (Gp:) 10 15 20 25 30 (Gp:) 15 10 5 (Gp:) energía (keV) (Gp:) Número de fotones (normalización arbitraria) (Gp:) Espectro de rayos X a 30 kV de un tubo de rayos X Con blanco de Mo y filtración de 0.03 mm de Mo Absorbente colocado entre la fuente y el objeto Absorbe preferentemente los fotones de menor energía O absorbe partes del espectro (filtros de borde K)

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Filtración del tubo Filtración inherente (presente siempre) ? dosis en piel a la entrada del paciente reducida (eliminación de rayos X de baja energía que no contribuyen a la imagen) Filtración añadida (filtro extraíble) Reducción adicional de la dosis en los tejidos superficiales y en la piel del paciente sin pérdida de calidad de imagen Filtración total (inherente + añadida) La filtración total debe ser > 2.5 mm Al para un generador de > 110 kV Medida de la filtración ? Capa hemirreductora

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Filtración del tubo

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Filtración Cambio en cantidad y cambio en calidad El espectro se despalza hacia mayor energía espectro fuera del ánodo tras ventana cápsula del tubo (filtración INHERENTE) tras filtración añadida

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SubRadiación dispersa

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Radiación emitida por el tubo de rayos X Radiación primaria: previa a la interacción del haz de rayos X (a la salida del tubo) Radiación dispersa: la generada tras, al menos, una interacción Radiación de fuga: la no absorbida por el encapsulado que blinda el tubo de rayos X Radiación trasmitida: la que emerge tras el paso del haz por la materia ? rejilla antidifusora

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Radiación dispersa Efecto en la calidad de imagen Aumento de la borrosidad Pérdida de contraste Efecto sobre la dosis al paciente Aumento de la dosis superficial y profunda Posible reducción mediante: uso de la rejilla limitación del campo a la porción útil limitación del volumen irradiado (ej.: compresión de la mama en mamografía)

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Reja (o rejilla) antidifusora (I) Radiación que emerge del paciente Haz primario: contribuye a la imagen Radiación dispersa: no alcanza al detector y contribuye a la parte principal de dosis al paciente La rejilla (entre paciente y película) elimina la mayor parte de la radiación dispersa Rejilla estacionaria Rejilla móvil (mejor comportamiento) Rejilla focalizada Sistema de Potter-Bucky (“bucky”)

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(Gp:) Fuente de rayos X (Gp:) Plomo (Gp:) Rayos X dispersos (Gp:) Rayos X útiles (Gp:) Película y chasis (Gp:) Paciente Reja (o rejilla) antidifusora (II)

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SubFactores que afectan al espectro de rayos X

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Factores que afectan al haz de rayos X Corriente del tubo Potencial del tubo (kilovoltaje) Filtración Material del blanco z alto o bajo Tipo de forma de onda

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Espectro de rayos X: corriente del tubo (Gp:) 400 mA (Gp:) 200 mA (Gp:) Energía de los rayos X (keV) (Gp:) Número de rayos X por unidad de energía

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Espectro de rayos X: corriente del tubo Cambia la cantidad NO cambia la calidad kV efectivo no cambiado

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Espectro de rayos X: kilovoltaje Cambio de cantidad y de calidad Espectro se desplaza hacia mayor energía Aparecen las líneas características

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Espectro de rayos X: filtración Cambio en cantidad y Cambio en calidad El espectro se despalza hacia mayor energía espectro fuera del ánodo tras ventana cápsula del tubo (filtración INHERENTE) tras filtración añadida

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Espectro de rayos X: Z del blanco (Gp:) Mayor Z (Gp:) Menor Z (Gp:) Energía de los rayos X (keV) (Gp:) Número de rayos X por unidad de energía

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Espectro de rayos X: forma de onda (Gp:) Trifásico (Gp:) Monofásico (Gp:) Energía de rayos X (keV) (Gp:) Número de rayos X por unidad de energía

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Factores que afectan Cantidad de rayos X Corriente del tubo (mA) Tiempo de exposición (s) Potencial del tubo (kVp) Forma de onda Distancia foco-piel (fsd) Filtración Calidad de los rayos X Potencial del tubo (kVp) Filtración Forma de onda

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Resumen Hemos aprendido acerca del espectro continuo de Bremsstrahlung y de las líneas características (rayos X característicos) Distintos factores (kV, filtración, corriente, forma de onda, material del blanco) que influyen en la calidad y/o cantidad del haz de rayos X

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Dónde encontrar más información Equipment for diagnostic radiology, E. Forster, MTP Press, 1993 IPSM Report 32, Parte 1, X-ray tubes and generators The Essential Physics of Medical Imaging, Williams and Wilkins. Baltimore:1994 Especificaciones de fabricantes de diferentes equipos de rayos X
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