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Rayos x y la Imagen Radiológica

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Conoce las bases de la física que rodea a los equipos de radiología, distingue entre Rayos X y Radiactividad, entre radiaciones ionizantes y no ionizantes.

Conoce las bases de la física que rodea a los equipos de radiología, distingue entre Rayos X y Radiactividad, entre radiaciones ionizantes y no ionizantes.

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  • 1. S Los Rayos X y la formación de la Imagen Facultad de Medicina Universidad de Sevilla 1 José Ramón Román
  • 2. José Ramón Román 2 @bricotecno joser.roman.sspa@juntadeandalucia.es jose.roman.collado es.linkedin.com/in/joserroman Radiofísico Hospitalario Subdirector de Sistemas de Información y Tecnología. Consejería de Salud y Bienestar Social Profesor Colaborador Colaborador Habitual
  • 3. Índice S Introducción S Materia y Radiación S El Equipo de RX S Formación de la Imagen 3
  • 4. Historia de los Rayos - X S En 1895 Wilhelm Conrad Röntgen descubre los rayos-X trabajando con un tubo de rayos catódicos. S Uno de sus primeros experimentos: una radiografía de la mano de su esposa. 4
  • 5. Radiología S Se basa en imágenes producidas por la sombra de los Rayos X al atravesar un cuerpo. S La fuente de radiación X siempre es externa al paciente S Está producida por un aparato por un tiempo fijado. S Son imágenes anatómicas (pueden realizarse a un cadáver). S La Radiología Intervencionista va asociada a un proceso terapéutico. S Las imágenes pueden recogerse de modo analógico o digital. S Convencional (Foto): salas, portátiles S Escopia (vídeo): arco, hemodinámica, Telemando, vascular S TAC (3D) 5
  • 6. ¿Dónde hay Equipos de Radiología en Valme? S Radiodiagnóstico S Cardiología S Traumatología S Vascular S Urología S Cirugía S U.C.I. S Urgencias S Con Portátil: Plantas, Neonatos, Urgencias 6
  • 7. Medicina Nuclear S Se basa en imágenes producidas al atravesar la radiación γ al paciente. S La fuente de radiación siempre es interna al paciente. S Los emisores son Isótopos que emiten de forma continua y perduran tras la exploración. S Son imágenes estáticas o dinámicas. S Son imágenes fisiológicas (no pueden realizarse a un cadáver). S La Terapia Metabólica va asociada a un proceso terapéutico. S Las imágenes sólo pueden recogerse de modo digital. S Hay riesgo de irradiación y de contaminación 7
  • 8. Radioterapia S Está basada en tratamiento por Radiación ionizante producida por máquinas o por isótopos. S La fuente de radiación siempre es externa salvo en el caso de la Braquiterapia. 8
  • 9. Radiodiagnóstico 9
  • 10. Medicina Nuclear 10
  • 11. Radioterapia 11
  • 12. Imagen Diagnóstica Energías 12
  • 13. Fuentes de Energía Diagnóstica Rayos X Radiactividad Ultrasonidos Campos Magnéticos Energías Ionizantes 13
  • 14. La Resonancia Magnética 14
  • 15. Ecografía S Han evolucionado hasta los 4D S Han incorporado los armónicos S Nuevos Contrastes S Nuevas Sondas, nuevos cristales 15
  • 16. Digital vs. Analógico 16
  • 17. RISRISRIS ArchivoArchivoArchivo PACSPACSPACS LogísticaLogLogíísticastica CitaciónCitaciCitacióónn GestiónGestiGestióónn ContabilidadContabilidadContabilidad InformesInformesInformes Visor WebVisor WebVisor Web ImpresiónImpresiImpresióónn ProcesadoProcesadoProcesado Estaciones diagnósticasEstaciones diagnEstaciones diagnóósticassticasModalidades de Adquisición ModalidadesModalidades de Adquisicide Adquisicióónn CardiologíaCardiologCardiologííaa CirugíaCirugCirugííaa RadiologíaRadiologRadiologííaa RISRISRIS ArchivoArchivoArchivo PACSPACSPACS LogísticaLogLogíísticastica CitaciónCitaciCitacióónn GestiónGestiGestióónn ContabilidadContabilidadContabilidad InformesInformesInformes Visor WebVisor WebVisor Web ImpresiónImpresiImpresióónn ProcesadoProcesadoProcesado Estaciones diagnósticasEstaciones diagnEstaciones diagnóósticassticasModalidades de Adquisición ModalidadesModalidades de Adquisicide Adquisicióónn CardiologíaCardiologCardiologííaa CirugíaCirugCirugííaa RadiologíaRadiologRadiologííaa PACS 17
  • 18. S Materia y Energía 18
  • 19. El átomo 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 eléctrica. S Electrones: Partícula subatómica de masa insignificante, portadora de carga eléctrica negativa. S Las órbitas son fijas y tienden a llenarse las más cercanas 19
  • 20. Átomo de Bohr 20
  • 21. Z A La Tabla Periódica 3 7 Número atómico Masa atómica 21
  • 22. La Tabla Periódica 22
  • 23. Isótopos S Los isótopos contienen el mismo Nº de protones (y también el mismo nº de electrones), esto es, por que son átomos del mismo elemento, pero difieren en la masa porque contiene distinto nº de neutrones en el núcleo. S La mayoría de los elementos tienen dos o más isótopos. 23
  • 24. S Radiación Electromagnática 24
  • 25. El Espectro electromagnético 25
  • 26. Espectro Electromagnético /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” está hecha de fotones S El fotón (del griego φοτος, luz) es la partícula mediadora de la interacción electromagnética y la expresión cuántica de la luz. S Características físicas S Toda la radiación electromagnética está cuantizada en forma de fotones. S Los fotones son partículas cuánticas y como tal tienen una doble naturaleza corpuscular ondulatoria. S Un fotón es una partícula sin masa pero poseedora de energía. 27
  • 28. Energía y Frecuencia S Por Plank sabemos que energía y frecuencia son características proporcionales: S E = h S Einstein postuló sobre la relación entre la energía y el tamaño del fotón. S E = m · c2
  • 29. Velocidad S Todos los fotones independientemente de su energía viajan a la misma velocidad (rayos x, gamma, luz visible, microondas, etc.). S Sólo sufre pequeñas variaciones por el medio. S En el vacío es 3·108 m/seg 29
  • 30. Intensidad S Según la teoría onda-corpusculo de Einstein y Plank, cuando subimos la intensidad (o brillo) de una fuente de radiación electromagnética (luz, Rayos X, microondas, etc.), subimos el número de fotones emitidos, no su energía (frecuencia o tamaño) 30
  • 31. Distancia S Cuanto más lejos estemos de la fuente los fotones deberán cubrir una superficie mayor, por tanto su densidad bajará. 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 Interacción: Excitación e Ionización 33
  • 34. Ionización S proceso que resulta de remover un electrón de un átomo o molécula eléctricamente neutro. S El resultado es la creación de un par de iones: un electrón (negativo) y un átomo o molécula positiva. 34
  • 35. Excitación S Proceso que le proporciona suficiente energía a un electrón de un átomo o molécula que le permite ocupar un estado de mayor energía. S El electrón permanece ligado al átomo o molécula, no se producen iones y el átomo permanece neutro. 35
  • 36. S Radiaciones Ionizantes 36
  • 37. Radiación y Radioactividad S Radiación: Energía en tránsito, ya sea como ondas electromagnéticas o como partículas. S Radioactividad: Proceso natural y espontáneo. Característica de varios materiales que emiten radiación ionizante (Isótopos Radiactivos). 37
  • 38. La Radioactividad se emite de átomos con núcleos inestables 38
  • 39. Las radiaciones ionizantes S La radiación X es artificial mediante un dispositivo que no usa radioactividad
  • 40. El Equipo de RX 40
  • 41. Objetivo: Información Diagnóstica y más… 41
  • 42. Tubo de Rayos-X Suspensión techo Bucky mural Bucky mesaMesa Consola de control Colimadores Armario eléctrico (transformadores, rectificadores, etc.) 42
  • 43. Esquema básico 43 Generador Tubo kV mA ± S
  • 44. Componentes del tubo de rayos X S Cátodo: filamento que, al calentarse, es la fuente del haz de electrones dirigido hacia el ánodo S filamento de wolframio S Ánodo (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 vacío) S Material de blindaje (protección frente a la radiación dispersa) 44
  • 45. Armadura Ampolla de vidrio Cámara de expansión Bobinas Cuello de Molibdeno Rotor de Cobre Filtro de Aluminio Anodo de Tungsteno-Renio Bornes de filamento Tensión de Cátodo Cable de alimentación del estator Copa focalizadora Parte fija Filamento Eje Cojinetes Aceite Vacío Esquema de un Tubo Genérico 45
  • 46. S La Imagen Radiológica 46
  • 47. Características de la radiografía clásica Diap. 47 Radiografía clásica: imagen de transmisión imagen de proyección imagen en negativo
  • 48. Interacciones 48
  • 49. Efecto fotoeléctrico (absorción) 49
  • 50. Efecto Compton (dispersión) 50
  • 51. Resumen 1. Distinguir entre Rayos X y Radiactividad. Aplicaciones. 2. Diferencias entre Rayos X y otras energías. 3. Fenómenos producidos entre fotones y materia 4. Esquema de un equipo de Rayos X 5. Mecanismos de generación de la imagen 51
  • 52. 52
  • 53. Un núcleo atómico formado únicamente por: S a.electrones, protones y neutrones S b.protones y electrones S c.neutrones y protones S d.neutrones y electrones
  • 54. Un átomo excitado tiene: S a.Más electrones de la cuenta S b.Uno o varios huecos electrónicos en capas internas S c.Más nucleones de la cuenta S d.Más capas de las que le corresponden
  • 55. La radiación dispersa: S a.Aumenta la calidad de la imagen S b.Obliga al uso de filtración S c.Disminuye la calidad de la imagen S d.No se produce en el Radiodiagnóstico
  • 56. Todas las radiaciones electromagnéticas 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 vacío, tienen una velocidad de 3E8 m/s
  • 57. Los tubos de rayos X emiten: S a.Electrones exclusivamente S b.Fotones monoenergéticos únicamente S c.Un espectro continuo de fotones S d.Electrones y fotones
  • 58. A un átomo 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 fotoeléctrico la energía que el fotón incidente cede al átomo: S a.Se cede al núcleo atómico expulsando un electrón nuclear S b.Se disipa en arrancar un electrón cortical y producir un fotón disperso S c.Se cede al átomo, expulsándose un electrón cortical S d.Se emite en forma de fotón

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