Curso de la carrera de Tecnologia medica

1. UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE TECNOLOGÍA MÉDICA
INTRODUCCION E
INSTRUMENTACION EN
IMAGENOLOGIA
Lic. TM Luis Cesar Torres Cuya

2. Equipos y accesorios
radiográficos
Equipos radiológicos
fijos y móviles.

3. CLASES DE EQUIPOS DE
RADIODIAGNOSTICO
 Telemandos
 Arco intervencionista
 Mamografia
 Radioquirurgicos
 Scanner TC

4. TUBO DE RAYOS X
 Se trata de una ampolla de cristal en la que
se ha realizado el vacio y que se encuentra
en el interior de una carcasa o coraza de
proteccion

5. Componentes del tubo de rayos X
 Componentes externos
– Revestimiento o coraza
– Carcasa
 Componentes internos
– Catodo
– Anodo

6. Funciones de la coraza
 Proteccion radiológica al contener la
radiación de fuga (100 mR/h a un metro)
 Proteccion eléctrica al contener el aceite
refrigerante del tubo

7. Carcasa o ampolla
 Desarrollado en cristal Pirex, el cual
conserva un vacio interno y permite la
disipación de calor rapidamente

8. ENVOLTURA DE CRISTAL
 EL TUBO DE RAYOS
X ES UN TUBO DE
VACIO O DIODO EN
EL CUAL EXISTEN
DOS ELECTRODOS:
 CATODO
(FILAMENTO)
 ANODO (BLANCO)

9. El filamento
 Espiral de alambre de 2 mm de diametro y 1-
2 cm de largo. Se produce la emision
termoionica. mLos filamentos suelen
construirse de tungsteno toriado. Su punto
de fusion es de 3410 grados centigrados.

10. Copa de enfoque
 Por divergencia del haz de electrones la
copa de enfoque se carga negativamente, de
forma que condensa el haz de electrones en
una zona pequena del anodo.

11. Emision de electrones
 Aparte de las dimensiones geométricas y las
constantes del material, el numero de
electrones emitidos por un metal depende en
primera instancia de la temperatura.

12. Ecuacion de Richardson

13. Gasificacion del tubo radiogeno
Con el fin de obtener las corrientes de unos
pocos 100 mA hasta 2 A requiere para rayos
x , las temperaturas de emisor se necesitan
alrededor 2700 k.
A tales altas temperaturas una evaporación
notable del metal puede ser observada, a
pesar que el tungsteno tiene un punto de
fusión alto

14. Gasificacion del tubo radiogeno
 Esta evaporación conducen al acortamiento
de la vida del emisor, por una parte, a través
de la deposición de metal en el interior de la
envoltura de vidrio con el consiguiente
deterioro del aislamiento, y, por otro lado, de
una manera directa debido a la fusión del
filamento.

15. Gasificacion del tubo radiogeno
 Debido a esto el filamento se calienta a la
temperatura de emisión sólo para el corto
período de exposición. Con el fin de
mantener el tiempo hasta que se alcanza la
temperatura de emisión por debajo de 1 s, el
emisor se precalienta a alrededor de 1.500 k.
A esta temperatura, hay tan poco de
evaporación de metal que ningún efecto
negativo sobre la vida útil del tubo se puede
observar.

16. ANODO DEL TUBO DE RAYOS X
Los de anodo estacionario se usan en aparatos
de odontologia, algunas maquinas portatiles y
unidades que no requieran intensidad ni
potencias altas en el tubo.
Los de anodo rotatorio ya que deben ser capaces
de producir haces de rayos X de alta intensidad
en un tiempo breve.

17. Funciones del anodo
 El anodo es un conductor eléctrico que
recibe los electrones emitidos por el catodo y
los conduce a traves del tubo hasta los
cables conectores y, de vuelta, a la seccion
de alta tension del generador.
 Proporciona soporte mecánico al blanco.

18. Funciones del anodo
 Debe ser ademas un buen conductor
térmico ya que el 99% de la energía de los
electrones se deposita en el blanco en forma
de calor.
 El anodo debe ser capaz de disipar tal
cantidad de calor en el menor tiempo posible
(KHU)

19. BLANCO
EL BLANCO ES EL
AREA DEL ANODO
CON LA QUE
COLISONAN LOS
ELECTRONES
PROCEDENTES
DEL
CATODO

20. PORQUE EL ANODO ES DE
WOLFRAMIO (TUNGSTENO)
 Tiene un alto numero atomico,para mayor
eficiencia en la produccion de rayos X.
 Tiene una alta conductividad termica,
favorece la disipacion de la gran cantidad de
calor.
 Tiene un punto de fusion alto

21. TIPO DE ANODO

22. Anodo fijo
 El blanco de tungsteno esta incrustado en un
bloque de cobre.
 un método para crear la convección
adicional por medio de pozos de sondeo de
refrigeración en el bloque de ánodo, a través
de la cual el agua o el aceite se bombea a
continuación para la refrigeración.

23. Anodo fijo
El ánodo tiene con frecuencia una campana de
captura de electrones con una ventana de
berilio que deja pasar la radiación fácilmente,
esto previene que los electrones que son
reflejados en el blanco lleguen a la envoltura
vidrio, y esto afecte adversamente la fuerza
disruptiva del tubo (interrupción de la emisión
radiogena)

24. Anodo fijo
 debido al espacio libre de campo delante del
objetivo, en este diseño también se detiene
en gran medida los electrones reflejados
caer de nuevo y así reduce la radiación
extrafocal indeseable.

25. Anodo fijo

26. Anodo rotatorio
El anodo rotatorio gira a velocidades distintas
dependiendo de que capacidad
de tubo se desee. Tubos de alta capacidad
(angiografos, TC, etc.) pueden
girar hasta a 10000 rpm. Una frecuencia normal
de giro son las 3400 rpm.

27. Anodo rotatorio
 Para incrementar el tiempo de vida del tubo
el blanco se diseña con una aleación de
renio tungsteno y molibdeno. Puede generar
una disipación térmica de 2 x 106
W.

28. Combinaciones RTM

29. Efecto talon
 Es una consecuencia del angulo anodico
que, en principio, es perjudicial para la
imagen. Consiste en una falta de
homogeneidad en la tasa de fluencia
energetica del campo de rayos X en la
dirección anodo-catodo; se obtiene un
gradiente positivo en dicha direccion y
sentido.

30. Corriente del anodo
 Los electrones emergen con una baja
velocidad del emisor, formando una nube de
electrones alrededor de ella.
 Ellos son acelerados hacia el ánodo por la
alta tensión aplicada. Desde la nube de
electrones pantallas parcialmente
apantallada por el campo eléctrico generado,
sólo una parte de los electrones se ven
afectados a bajos voltajes.

31. Ley de cargas en el espacio
 Para voltajes bajos, la ley de cargas en el
espacio aplicada es:

32. Focalizacion
 por medio de un electrodo adicional de una
forma adecuada dispuesto alrededor del
cátodo (electrodo Wehnelt) y en el potencial
del cátodo, el camino de las líneas de
equipotencial puede ser cambiado de tal
manera que los electrones se orientan a el
punto focal por las fuerzas dirigidas hacia la
línea central de unirse cátodo y el ánodo.

33. Focalizacion

34. Focalizacion

35. Angulo del anodo
 Los angulos anodicos de los tubos suelen
oscilar entre los 5 y 15 grados y los tamaños
de punto focales (efectivos) entre 0,1 mm y
2,0 mm.

36. Geometria del punto focal
 El área cubierta por los electrones y su
distribución en el ánodo determina el tamaño
y la estructura de la mancha focal, cuyo
tamaño efectivo se obtiene de su proyección
en la dirección de formación de imágenes.

37. Geometria del punto focal

38. Capacidad de carga del tubo de
rayos X
 La subida de temperatura en el casco para
tiempos cortos de carga (menor a 0,5 s) se
describe como:

39. GENERADOR

40. Generador electrico
 Conjunto de dispositivos electricos que nos
permiten “comunicar ” con el tubo de rayos
X; esto es, que le proporcionan al tubo la
corriente de filamento y la alta tension
adecuadas para generar el haz de rayos X
de las caracteristicas deseadas.

41. Compensador de linea
 El compensador de linea incorpora un
aparato para medir el voltaje que llega a la
unidad y un control para ajustar esa tension
a 220 V exactamente

42. Autotransformador
 Convierte los 220 V de entrada en tensiones
distintas que son aplicadas al circuito de
filamento, por una parte y al circuito de alta
tensión por otra

43. Circuito del filamento
 Responsable de la corriente del tubo de
rayos X, o numero de electrones que cruzan
desde el catodo hasta el anodo por segundo,
y que se mide en miliamperios (mA).

44. Circuito de alta tension
 Proporciona al transformador de alta tension
una diferencia de potencial tal que la señal
de salida de este ultimo tenga el valor, en
kV, que el operador ha seleccionado en la
consola del equipo.

45. Transformador de alta tension
 Es un transformador elevador, lo que
significa que el voltaje secundario (inducido)
es superior al primario (suministro), ya que el
numero de arrollamientos secundarios en las
bobinas es mayor que el de los primarios.

46. Rectificador de tension
 La rectificacion es el proceso de convertir la
tension alterna en tension continua y, por
tanto, la corriente alterna en corriente
continua.

47. Metodos de rectificacion
 No rectificado donde el tubo de rayos x actua
como rectificador
 Rectificada de media onda con diodos que
evitan que la tensión inversa afecte el tubo
 Rectificada de onda completa con 4 diodos o
mas que invierten la onda negativa

48. TIPOS DE TUBO

49. TUBO DE RAYOS X DE
MAMOGRAFIA
 Tubo de ánodo giratorio de 71 mm (2.8”), 50
kV, 222 kJ (300 kUC). Consta de un objetivo
de molibdeno con 16° pendiente. Marcas
focales: 0.1 - 0.3. Potencia nominal de
entrada del anodo:
 Foco fine - 560 W Foco grueso - 3.0 kW
 Para una potencia equivalente del anodo de
60 Watts

50. Diseño de tubo de rayos x de
mamografia

51. El tubo straton

52. Termodinamica del tubo straton
 En este concepto
la superficie del
anodo esta en
directo contacto
con el fluido de
enfriamiento.

53. Termodinamica del tubo straton
 La transferencia de calor (Pc) esta denotado
por:
 α the heat transfer coefficient,
 AC the cooling surface
 DT the temperature difference between
cooling surface and cooling fluid

54. Haz electrónico dinamico
 El rango de voltaje del tubo utilizado para las
imágenes médicas de alrededor de 40 kV a
150 kV, los electrones adquieren una
velocidad de hasta aproximadamente 50%
de la velocidad de luz. La fórmula básica
para la deflexión del haz de electrones será
encontrado por las ecuaciones básicas de la
fuerza de Lorentz y la fuerza centrífuga.

55. Gracias