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GLOSARIODE TERMINOS CLASE FÍSICA DE LAS RADIACIONES IONIZANTES

Dr. Sergio Tapia San Martín

IMAGENOLOGÍA ODT-502

1 Dr. Sergio Tapia San Martín


GLOSARIO DE TERMINOS CLASE PRINCIPIOS FÍSICOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES

UUNota: Para el desarrollo de las actividades prácticas, es necesario estudiar el siguiente artículo referido a elaboración de mapas

conceptuales:

11T11TUUhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mapa_conceptual UU11T

UU INDICE

IMAGENOLOGÍA ................................................................................................................... 4

RADIOLOGÍA ......................................................................................................................... 4

ATOMO ................................................................................................................................ 4

MODELOS ATÓMICOS ........................................................................................................... 4

ORBITALES ............................................................................................................................ 4

FUERZA DE ENLACE ............................................................................................................... 4

ATOMO ELECTRICAMENTE NEUTRO ....................................................................................... 4

IONIZACIÓN .......................................................................................................................... 4

RADIACIÓN ........................................................................................................................... 5

RADIOACTIVIDAD ................................................................................................................. 5

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA .......................................................................................... 5

RADIACIÓN DE PARTÍCULAS .................................................................................................. 5

RAYOS X ............................................................................................................................... 5

EQUIPOS GENERADORES DE RAYOS X .................................................................................... 5

EQUIPOS DE RAYOS X ............................................................................................................ 5

EQUIPO DE RAYOS X INTRAORAL FIJO.................................................................................... 5

EQUIPO DE RAYOS X INTRAORAL REGULABLE ........................................................................ 6

TUBO DE RAYOS X ................................................................................................................. 6

http://es.wikipedia.org/wiki/Mapa_conceptual


ANODO-CATODO .................................................................................................................. 6

EFECTO TERMOIONICO.......................................................................................................... 6

CORRIENTE DEL TUBO ........................................................................................................... 6

PUNTO FOCAL REAL O ANTICÁTODO DE TUNGSTENO............................................................. 6

PUNTO FOCAL EFECTIVO: ...................................................................................................... 6

PRINCIPIO DEL FOCO LINEAL.................................................................................................. 6

TIEMPO DE LATENCIA DEL EQUIPO ........................................................................................ 6

SOBRE-EXPOSICIÓN .............................................................................................................. 6

DENSIDAD DEL NEGATIVO RADIOGRÁFICO ............................................................................ 7

CONTRASTE DEL NEGATIVO RADIOGRÁFICO .......................................................................... 7

SUBEXPOSICIÓN.................................................................................................................... 7

EXPOSICIÓN INTERRUMPIDA ................................................................................................. 7

TRANSFORMADOR ................................................................................................................ 7

TRANSFORMADOR REDUCTOR O DE BAJO VOLTAJE ............................................................... 7

TRANSFORMADOR DE ALTO VOLTAJE .................................................................................... 7

INTENSIDAD DEL HAZ DE RAYOS X ......................................................................................... 7

RAYO CENTRAL: .................................................................................................................... 8

LEY DEL CUADRADO INVERSO DE LA DISTANCIA..................................................................... 8

INTERACCIÓN DEL HAZ DE RAYOS CON LA MATERIA .............................................................. 8

NIEBLA RADIOGRAFICA ......................................................................................................... 9

ATENUACIÓN DEL HAZ DE RAYOS X ....................................................................................... 9

NEGATIVO RADIOGRÁFICO O RADIOGRAFÍA .......................................................................... 9

FILTRACIÓN .......................................................................................................................... 9

COLIMACIÓN ........................................................................................................................ 9


IMAGENOLOGÍA: Es una especialidad médica y odontológica que se encarga del estudio de las imágenes del interior del cuerpo humano o partes de él , con propósitos diagnósticos, tratamiento e investigación. Integra un conjunto de técnicas. Tales como: Radiología, Tomografía computarizada, Tomografía Cone-Beam, Resonancia magnética, ecotomografía, cintigrafía, tomografía PET/CT y otras

RADIOLOGÍA: Es una disciplina de la imagenología que se ocupa de las imágenes del interior del cuerpo humano, generadas por la interacción de los rayos X con éste, con el propósito de contribuir al diagnóstico, pronóstico, tratamiento y sus controles posteriores

ATOMO: Es la unidad fundamental de la materia, que no puede ser subdividido por medios químicos, y que según el modelo estándar de la física, está compuesto de 12 partículas fundamentales más sus correspondientes antipartículas

MODELOS ATÓMICOS: Representaciones del átomo a través de la historia, que incorporan los descubrimientos en los campos de la física y la química. En la actualidad, algunos de ellos se consideran completamente obsoletos. El primer modelo atómico fue el formulado en 1803 por John Dalton; uno de los últimos propuestos es el de Dirac. Sin embargo, para el estudio didáctico de las radiaciones ionizantes, usaremos el modelo formulado por Niels Bohr en 1913, también llamado “modelo del sistema solar”. Recursos adicionales: http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo#Introducci.C3.B3n

ORBITALES O CAPAS DEL ÁTOMO: Según el modelo de Bohr (basado en el átomo de hidrógeno). Los orbitales son trayectorias circulares, bidimensionales, que sólo pueden estar a distancias predefinidas del núcleo, y cada uno de estos orbitales conlleva un nivel energético asociado, propio de cada átomo y de cada orbital, siendo el más externo el de mayor energía. Existen 7 orbitales conocidos, y en este modelo se denominan con letras o números empezando por el más interno (Z) hasta el más externo Q.

FUERZA DE ENLACE (energía de ionización): Es la energía requerida para superar la atracción electrostática entre un determinado electrón y su núcleo, y poderlo desplazar de su orbital de origen. Es específica de cada átomo (número atómico) y cada orbital de él. Los electrones que están más cerca del núcleo poseen mayor energía de enlace, y por ende, son más difíciles de desplazar. En cambio, los más alejados poseen menor energía de enlace y son fácilmente desplazables. Este concepto no debe ser confundido con el nivel energético que posee un electrón en un determinado orbital, ya que a la inversa de la fuerza de enlace, el nivel energético de un electrón es mayor mientras más alejado está de su núcleo.

ATOMO ELECTRICAMENTE NEUTRO: Es aquel que posee igual número de protones que de electrones

IONIZACIÓN: Es el proceso por el cual los electrones de un átomo eléctricamente neutro interactúan con cualquier tipo de radiación, con la suficiente energía para retirar un electrón de su orbital. De esta manera, se forman dos iones: El átomo con el electrón faltante pasa a ser un ión positivo (pierde una carga negativa) y el electrón desplazado que pasa a ser un ión negativo.

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo#Introducci.C3.B3n


Ambos constituyen un par iónico. También puede darse el caso que un átomo neutro adquiera un electrón más constituyendo un ion negativo

RADIACIÓN: Es la transmisión de energía a través del espacio y la materia, por medio de radiación electromagnética o de partículas

RADIOACTIVIDAD: Es la emisión espontanea de energía proveniente de un núcleo atómico inestable en la forma de energía electromagnética o de partículas. Los átomos de número atómico pequeño, tienden a tener la misma cantidad de protones que de neutrones. Mientras que los átomos de Z alto tienen más neutrones que protones, lo que los hace inestables, tratando de lograr la estabilidad por medio de la emisión de energía, transformándose en átomos de

elementos diferentes.

RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA: Es la transmisión de energía a través del espacio como una combinación de campos eléctricos y magnéticos, perpendiculares entre sí. Ejemplos: Luz visible, luz ultravioleta, microondas, radiación infrarroja, ondas de radio, rayos x y rayos gamma. Entre otras. Algunas de sus características y comportamiento son descritas mejor por la teoría ondulatoria, mientras otras son mejor descritas por la teoría cuántica. Según la cantidad de energía que poseen pueden ser ionizantes o no ionizantes. Se caracterizan por no poseer masa. Recursos adicionales: - http://es.wikipedia.org/wiki/Luz#Teor.C3.ADa_ondulatoria

-

RADIACIÓN DE PARTÍCULAS: Corresponde a emisión de energía generadas en un núcleo atómico inestable. La conforman: Las partículas Alfa y Beta, que poseen masa y carga eléctrica, la radiación de neutrones, que posee gran masa y no posee carga eléctrica y los rayos gamma que se comportan como radiación electromagnética pero se origina en el núcleo. estos últimos, no poseen masa ni carga eléctrica. En general, todos los tipos de radiación de partículas poseen poder de ionización, que variará según su masa, velocidad o carga eléctrica. En el caso de los rayos gamma, su capacidad de ionización depende de su longitud de onda y frecuencia

RAYOS X. Radiación electromagnética ionizante generada fuera del núcleo atómico, específicamente en la nube de electrones de átomos con Z alto. Por ejemplo el Tungsteno. Son generados en equipos de rayos x. EQUIPOS GENERADORES DE RAYOS X : Son máquinas diseñadas para generar rayos x, utilizando energía eléctrica como fuente de poder. Según su uso, potencia y complejidad pueden clasificarse como de uso: médico, odontológico e industrial

EQUIPOS DE RAYOS X ODONTOLÓGICOS: Se usan exclusivamente en odontología. Tienen una menor potencia comparado con equipos médicos e industriales. Se pueden clasificar en: Intraorales y extraorales; estos últimos, a su vez,se pueden clasificar como fijos o regulables.

EQUIPO DE RAYOS X INTRAORAL FIJO O CIEGO: Son los equipos más básicos, y por ende, de menos costo. El único parámetro de exposición que puede modificarse es el tiempo de exposición. Funcionan con un kilovoltaje fijo (70 Kv) y un miliamperaje de 8Ma

http://es.wikipedia.org/wiki/Luz#Teor.C3.ADa_ondulatoria


EQUIPO DE RAYOS X INTRAORAL REGULABLE: Son equipos de mayores prestaciones , complejidad y costo. En estos equipos, puede variarse el tiempo de exposición, el kilovoltaje (entre 50-90Kv) y el miliamperaje (entre 8-12Ma).

TUBO DE RAYOS X: Es el componente fundamental de cualquier equipo generador de rayos x y es en él donde se produce este tipo de radiación. Los hay de diferente diseño, complejidad y costo, según el ámbito en que se usen. Los más simples, son los de ánodo fijo, que se utilizan en los equipos intraorales de menor potencia.

ANODO-CATODO: Son los componentes principales del tubo de rayos x. Al circular corriente eléctrica, el cátodo adquiere una carga negativa y el ánodo carga positiva. En el cátodo se encuentra la copa enfocadora de molibdeno y el filamento de tungsteno (desde donde se liberarán los electrones que posteriormente se transformaran en fotones de rayos X).

EFECTO TERMOIONICO: Fenómeno que se produce al calentar el filamento de tungsteno a alta temperatura, lo que produce la liberación de electrones de los orbitales más externos del átomo y que forman una nube en la copa enfocadora de molibdeno. Recurso adicional : http://es.wikipedia.org/wiki/Emisi%C3%B3n_termoi%C3%B3nica

CORRIENTE DEL TUBO: Es el flujo de electrones, que en condiciones normales de funcionamiento del tubo de rayos x, es atraído a gran velocidad, adquiriendo gran cantidad de energía cinética, desde el filamento de tungsteno(cátodo) hacia el ánodo.

PUNTO FOCAL REAL O ANTICÁTODO DE TUNGSTENO: Pequeña lámina de tungsteno de 1x3mm de superficie, que en los tubos con ánodo fijo, se encuentra empotrada en un vástago de cobre. En esta superficie, impactarán los electrones provenientes del cátodo, generando 99% de calor y sólo 1% de rayos X. Esta superficie, relativamente amplia, evita el sobrecalentamiento y el daño de la estructura. Sin embargo, también disminuye la nitidez de la imagen radiográfica.

PUNTO FOCAL EFECTIVO: Corresponde a la proyección geométrica del punto focal real y que logra reducir sus dimensiones a una superficie de 1x1mm. Es este tamaño de punto focal el declarado por los fabricantes de equipos radiográficos

PRINCIPIO DEL FOCO LINEAL: Estrategia que utilizan los fabricantes de equipos radiográficos, que consiste en angular en 20° la superficie del punto focal real, respecto al rayo central, para que la proyección geométrica del haz resultante sea de menores dimensiones. Con esto se logran dos propósitos: El primero, es el disminuir el tamaño del punto focal efectivo, mejorando la nitidez de la imagen radiográfica. El segundo, es evitar el sobrecalentamiento del anticátodo, disminuyendo su deterioro.TIEMPO DE LATENCIA DEL EQUIPO: En los equipos radiográficos modernos, no es posible hacer exposiciones repetidas y consecutivas, ya que el equipo de bloquea entre exposiciones, por un tiempo que es directamente proporcional al tiempo de exposición de la última exposición. Esto evita el sobrecalentamiento del tubo de rayos x, alargando su vida útil, y por otra parte, evita la irradiación exagerada del paciente más allá de los límites recomendados para las técnicas radiográficas

SOBRE-EXPOSICIÓN: Es un negativo radiográfico denso (oscuro), que generalmente no permite cumplir con su objetivo diagnóstico. Es causado por varios errores, todos los cuales se traducen en

http://es.wikipedia.org/wiki/Emisi%C3%B3n_termoi%C3%B3nica


una cantidad excesiva de fotones de rayos x, que atraviesan la estructura radiografiada y llegan al receptor de imagen o película.

DENSIDAD DEL NEGATIVO RADIOGRÁFICO: Es el grado de ennegrecimiento promedio que presenta la imagen radiográfica. Es el resultado de la exposición, el grosor y densidad del objeto radiografiado

CONTRASTE DEL NEGATIVO RADIOGRÁFICO: Se define como el rango de densidades o tonos de grises, entre zonas de blanco y negro absolutos presentes en el negativo radiográfico. Depende de las características del objeto a radiografiar, del haz de rayos x, del receptor de imagen y de la radiación dispersa.

SUBEXPOSICIÓN: Es un negativo radiográfico con densidad muy disminuida (claro), que generalmente no permite cumplir con su objetivo diagnóstico. Es causado por varios errores, todos los cuales se traducen, contrario al anterior, en una cantidad insuficiente de fotones de rayos x que atraviesan la estructura radiografiada y llegan a la película para formar una imagen de calidad diagnóstica.

EXPOSICIÓN INTERRUMPIDA: Error del operador, que consiste en liberar el botón de disparo del equipo de rayos x, antes de terminar el tiempo asignado de exposición. El resultado es la interrupción prematura del haz de rayos x, lo que la mayoría de las veces ocsiona un negativo subexpuesto

TRANSFORMADOR: Es un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión (Kv), manteniendo la potencia. Están constituidas por dos bobinas de material conductor, aisladas entre sí, unidas a un núcleo de material ferromagnético. La bobina conectada a la corriente de entrada es llamada primaria, y la de salida del sistema se denomina secundaria.

TRANSFORMADOR REDUCTOR O DE BAJO VOLTAJE: Está conectado al filamento de tungsteno del cátodo y es responsable de su calentamiento. Reduce la tensión de entrada de 220 a 10 Voltios, y está conectado directamente al filamento de tungsteno. Es responsable del número de electrones generados y consecuentemente de la cantidad de fotones de rayos x generados

TRANSFORMADOR DE ALTO VOLTAJE: Conecta el cátodo con el ánodo, recibe en su bobina primaria 220 voltios y los aumenta hasta un voltaje que va entre los 60.000 a 100.000 voltios, lo que produce una gran diferencia de potencial entre cátodo y ánodo que acelera a los electrones, concediéndoles gran energía cinética. Es responsable de la energía de los fotones de rayos x generados, es decir, de la calidad o poder de penetración del haz de rayos x

INTENSIDAD DEL HAZ DE RAYOS X: La intensidad del haz de rayos x en un punto dado se define como: el número de fotones de rayos x por unidad de superficie transversal. se expresa en miligray (mGy)


RAYO CENTRAL: Es un concepto teórico y representa al conjunto de fotones de rayos x que se localizan en el centro del haz útil de rayos x y que presenta menor divergencia desde el punto focal. (representa a los fotones con trayectoria más paralela)

LEY DEL CUADRADO INVERSO DE LA DISTANCIA: Debido a la divergencia del haz de rayos x, este se atenúa (disminuye el número de fotones por unidad de superficie transversal) a medida que se aleja del punto focal. Esto se expresa matemáticamente mediante la siguiente ecuación:

Donde I1.: Es la intensidad del haz de rayos x, medida a una distancia D1. I2: Es la intensidad, medida a una distancia D2

Ejemplo: Si la intensidad del haz de rayos x a 2 metros del punto focal es de 2mGy; a una distancia de 4 metros la intensidad es de 0,5 mGy. Es decir, al aumentar la distancia al doble la intensidad se redujo a la cuarta parte

INTERACCIÓN DEL HAZ DE RAYOS CON LA MATERIA: Hay tres posibilidades:

Ninguna interacción. El fotón de rayos x atraviesa la materia sin interactuar (9%) y llega alreceptor de imagen (película o sensor digital) con la misma trayectoria inicial. Estosfotones forman las áreas radiolúcidas (negras) en el negativo radiográfico

Absorción: Se da por el proceso de absorción fotoeléctrica: donde el foton de rayos x incidente, el que llega al paciente. Interactúa con los electrones de la capa K de los átomos de la materia orgánica, desplazándolo de su orbital, pudiendo interactuar con átomos vecinos hasta perder toda su energía, por lo tanto no sale del paciente ni llega al receptor de imagen. Representan el 27% . Crea las áreas radiopacas en el negativo radiográfico. Este proceso es bueno para la formación de la imagen radiográfica, pero ayuda a aumentar la dosis de radiación del paciente. La probabilidad de absorción fotoeléctrica es directamente proporcional al cubo del N° atómico del material absorbente. Por lo tanto, será muyo mayor en tejidos mineralizados. Por ejemplo esmalte, dentina, tejido óseo (Z alto), que en tejidos blandos ( Z bajo). Esto permite diferenciar estos tejidos por su radiopacidad en la imagen radiográfica y es la base de la utilidad diagnóstica de los rayos x

Dispersión: Aproximadamente el 64% de los fotones incidentes del haz de rayos x sufre el efecto de dispersión, principalmente por dos tipos de fenómenos: El efecto Compton,en el cual el fotón incidente, interactúa con los electrones externos de los atomos del paciente, siendo desviada su trayectoria, pudiendo, incluso adquirir una trayectoria final con una angulación de 180°respecto de la inicial. (fotones retrodispersos), que son los causantes de irradiación al operador. Otro mecanismo de dispersión, poco relevante en radiología odontológica, es la dispersión coherente. Como resultado de ambos mecanismos , se genera ionización en los tejidos del paciente ya que sólo el 30% de los fotones desviados salen de él, adquiriendo una trayectoria distinta a la de los fotones incidentes, no siendo de utilidad diagnóstica. Por ende, la dispersión es indeseable para: El paciente,ya que contribuye a aumentar su irradiación. La imagen radiográfica, degradadando su calidad y produciendo lo que se denomina


como “niebla radiográfica”. Para el operador al situarse inadecuadamente detrás del cabezal del equipo.

NIEBLA RADIOGRAFICA: Es un ennegrecimiento general del negativo radiográfico, que disminuye el contraste de la imagen. Es causado por los fotones dispersos generados en el paciente, que salen de él y llegan a la película, con una dirección diferente a la del haz primario

ATENUACIÓN DEL HAZ DE RAYOS X: Disminución en el número de fotones de rayos x, como resultado de su interacción con la materia, por medio de procesos de absorción y dispersión

NEGATIVO RADIOGRÁFICO O RADIOGRAFÍA: Es la imagen conformada por la interación de los rayos x con el cuerpo, que se hace visible por un proceso químico llamado revelado. En él los tonos están invertidos, similar a un negativo fotográfico

FILTRACIÓN: Proceso, por medio del cual, se eliminan los fotones de baja energía que no tienen la suficiente energía para atravesar el cuerpo del paciente y llegar a la película. Por ende no tienen interés diagnóstico y sólo contribuyen a aumentar la irradiación del paciente.

COLIMACIÓN: Proceso que consiste en disminuir el diámetro del haz de rayos X, ya que este es siempre divergente y va aumentando su diámetro conforme nos alejamos del punto focal. La colimación disminuye este diámetro, permitiendo disminuir la cantidad de tejido irradiado, delimitándolo a lo estrictamente necesario para obtener la radiografía de la zona anatómica deseada. Como resultado de la colimación: Disminuimos la superficie irradiada del paciente y como resultado de esto, se generan menos fotones dispersos que producen “niebla radiográfica”

que deteriora la imagen

BIBLIOGRAFÍA

Radiología oral : principios e interpretaciónWhite, Stuart C. Pharoah, M. J.Cuarta edición. 2002

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