1ra Unidad Rx

Aparato de rayos xAparato de rayos xyGeneracin de rayos x

yGeneracin de rayos x

Dr. Alejandro R. PadillaProfesor en la ctedra de Radiologa Oral y Maxilo-Facial

Facultad de Odontologa



Dr. Axel RuprechtProfesor y Jefe Radiologa Oral y Maxilofacial

Profesor de Anatoma y Biologa Celular


Profesor de Anatoma y Biologa CelularFacultad de OdontologaUniversidad de Los Andes

Mrida-Venezuela

Facultad de OdontologaUniversidad de Los Andes

Mrida-Venezuela

y gUniversidad de Iowa

USA


USADr. Jaynes,Robert Merle

Profesor AsistenteDirector de Radiologa Oral

Universidad de OhioEstado de Ohio USA

Derechos Reservados 2010 por A. Padillawww.radiologiaoral.wordpress.com

Estado de Ohio. USA

Aparato y produccin de rayos x

Historia de los rayos xHistoria de los rayos x

Los rayos x fueron descubiertos el 8 de noviembre,1895, por Wilhelm Conrad Roentgen

Dr. Otto Walkhoff tom la primera radiografai t l 25 i t d i iintraoral; 25-minutos de exposicin

Dr C Edmund Kells tom la primera radiografaDr. C. Edmund Kells tom la primera radiografaintraoral a principios de 1896 en USA



Primera unidad de rayos x comercial 1905Primera unidad de rayos x comercial, 1905


Reiniger-Gebbert and Schall Co., Germany


Primera unidad de rayos x comercial en USA 1913Primera unidad de rayos x comercial en USA, 1913

Derechos Reservados 2010 por A. Padillawww.radiologiaoral.wordpress.comAmerican X-Ray Equipment Co. of Cleveland


Oficina del Dr. Blum, 1913, New York City



Aparato de rayos x Ritter; modelo de 1925p y



Examenclnico

TratamientoDiagnstico+ Radiografa

Con el descubrimiento de los rayos x se vio la gran posibilidad, facilidad y utilidad deobtener una imagen radiogrfica, que combinada con el examen clnico, permitira hacer undiagnstico y llegar a un mejor plan de tratamiento.


g y g j p


Radiografa interproximal

Radiografa periapicalRadiografa periapical

Imgenes que no solo se traducan en radiografas intraorales


Imgenes que no solo se traducan en radiografas intraorales...


Radiografa panormicai t bi di f t l


sino tambin en radiografas extraorales.


R di f f l t iDerechos Reservados 2010 por A. Padillawww.radiologiaoral.wordpress.com

Radiografa cefalomtrica


fosa glenoideafosa glenoidea

cndilocndiloeminenciaarticulareminenciaarticular

cndilocndilo


Radiografia de la ATM


Generacin de rayos x



t l t i t tcapa M

tomo electricamente neutro

capa K

capa L

capa MEs aquel que tieneel mismo numerode protones y de

+++

p

electrones.

+++

+

++

- -neutrones

ncleo protones

electrones

nmero atmico (Z) = n de protonesnmero atmico (Z) = n de protones


nmero atmico (Z) = n de protonesnmero atmico (Z) = n de protones


Fuerza electrostticaFuerza electrosttica

Es la atraccin entre los protones y electronesEs la atraccin entre los protones y electrones

+ -



Fuerza centrifugaFuerza centrifuga

E l j l l t l j d l lEs la que empuja a los electrones lejos del ncleo

++ -



Existe un balance entre la fuerza electrosttica y la fuerza centrfugay gque mantiene a los electrnes en rbita alrededor del nucleo.

FE FC+--



Energa de enlaceEnerga de enlace

Es la cantidad de energa requerida para remover unelectrn de su rbita. Esta energa depende delg pnmero atmico (Z) (# de protones).



Radiacin electromagnticaRadiacin electromagntica

Es movimiento de la energa a travs delespacio en una combinacin de electricidad yespacio en una combinacin de electricidad ycampo magntico.

Vi j l l id d d l lViajan a la velocidad de la luz

(3 x 108 metros/segundos)(3 x 10 metros/segundos)(186,000 millas/segundos)



Espectro electromagntico

radio tv luz rayos rayos rayosvisible

yx

ygamma

ycsmicos



Radioterapia1

100-000

Rayos X y Rayos Gamma

110-000

11000

1

Radiografa dental

1001

10 1

Sol

Fotografa

Rayos Ultravioleta

Luz VisibleRayos Infrarrojos

10

100

1.00010 000

Microondas

Rayos InfrarrojosMedidas en nanmetros

Medidas en metros

10.000

100.000

11000

Radar1100

110 1

Televisin

RadioOndas de radio

1

10

100

1.000


10.000

100.000


Longitud de onda frecuenciaLongitud de onda - frecuencia

Longitudde onda

Frecuencia



Energa de penetracinEnerga de penetracin

Es el poder de penetracin de una onda electromagntica

Menor longitud de onda = mayor energa

Mayor frecuencia = mayor energa



Rayos xRayos x

Es una forma de radiacin del alta energa

(ionizante) que se propaga en el espacio en(ionizante) que se propaga en el espacio en

forma de ondas o partculas.p



Caractersticas de los rayos xCaractersticas de los rayos x

Son invisibles

Viajan a la velocidad de la luz y en lnea recta

No se pueden enfocar, son divergentes

Capacidad de generar na imagen en

Poder de penetracin-alta energa

Capacidad de generar una imagen en una pelcula radiogrfica



Caractersticas de los rayos xCaractersticas de los rayos x

Capacidad de ionizar y daar tejidos vivos

No tienen masa No tienen masa

Producen fluorescencia

No presentan carga (neutro)


Aparato de rayos xAparato de rayos x

Los rayos x son generadosartificialmente en aparatosartificialmente en aparatosespeciales, a travs de ladesaceleracin o la detencinbit d l t d ltsbita de electrones de alta

velocidad,

Fuente Artificial




Unidades electromecnicas en donde ocurren los fenmenos fsicos para la formacin y emisin de la

radiacin X de manera artificial



Aparato de rayos x ClasificacinAparato de rayos x Clasificacin

Kilovoltaje (kV) ( )Miliamperaje (mA)

Tiempo de Exposicin (t)



Fijo


Movil


Aparato de rayos x PartesAparato de rayos x Partes

B t iblBrazo extensible

cabezalcabezal

tablero de control


tablero de control


Brazo extensible

Tablero de controlcabezal



Aparato de rayos x tableroAparato de rayos x tablero

Posee los controles de los diferentes factores elctricos


Posee los controles de los diferentes factores elctricos



La mayora viene con un KVp y un mA fijo mientras que el tiempo de


La mayora viene con un KVp y un mA fijo, mientras que el tiempo de exposicin depender de la zona a radiografiar .



Exposure Time

Tiempo de exposicin70 kVp 7 mA

Tiempo de exposicinajustable




lector kVp(50-100)

control mA(10-15)

control kVp( )

Tiempo exposicin(3 impulses 5 minutes)


(3 impulses-5 minutes)


Aparato de rayos x cabezalAparato de rayos x cabezal




dispositivo indicador de posicin

DIP

CABEZA DEL

TUBODIP




GONIOMETRO


Nos permite seleccionar las diferentes angulaciones verticales



filtroTransformadoralto voltaje DIP

aceite

alto voltaje

TuboTubo radigeno

Transformadorbajo voltaje

colimador

Dentro del cabezal encontramos los transformadores del aparato y el lugar donde se originan los rayos x (tubo radigeno) recubiertos en aceite


donde se originan los rayos x (tubo radigeno), recubiertos en aceite.

Aparato de rayos x tubo radigenoAparato de rayos x tubo radigeno

Primeros tubos radigenos



Tubo radigeno componentesTubo radigeno componentes

Anodo(+)

Ctodo(-) ( )(-)

El tubo radigeno esta formado por un ctodo o in negativo, un nodo o in positivo. El ctodo esta formado por una copa de molibdeno y un filamento de

tungsteno. El nodo esta formado por un vstago, cabeza de cobre y una


rodela de tungsteno.



Cabeza de cobre Vstagogde cobre

Rodela de

Filamento de tungsteno

tugsteno

Copa de molibdeno

g

Tubo emplomadode vidrio

Ventana de berilio



Ctodo (-)Ctodo (-)

Filamentod t tde tungsteno

Copa de molibdeno



Ctodo (-)Ctodo (-)



Emisin termoinicaEs la liberacin de electrones del filamento caliente cuando la

Emisin termoinicaEs la liberacin de electrones del filamento caliente cuando lacorriente fluye, despus que se ha presionado el botn de exposicin.

Cuanto mayor es el calentamiento del filamento, mayor ser el nmero del t lib


electrones que se liberan.


d (+)nodo (+)

rodela de t d brodela detungsteno cabeza de cobre

vastago de cobre

Los nodos de los aparatos de rayos x dental son estacionarios


Los nodos de los aparatos de rayos x dental son estacionarios


d (+)nodo (+)

rodela detungsteno

Los nodos de los aparatos de rayos x dental son estacionariosLos nodos de los aparatos de rayos x dental son estacionarios


Los nodos de los aparatos de rayos x dental son estacionariosLos nodos de los aparatos de rayos x dental son estacionarios



Ventana de berilioVentana de berilio

Copa de molibdeno

La ventana de berilio es el nico sitio del tubo radigeno que no se


gencuentra emplomado.


nodo en aparatos mdicosnodo en aparatos mdicos

nodorotatorio

el borde azulel borde azul es tungsteno




Estos nodos rotatorios permiten

Copa de molibdeno

Estos nodos rotatorios permiteneliminar rpidamente el intenso calorpermitiendo obtener con gran cantidad

Copa de molibdenoy filamentode rayos x y de gran potencia.



T t t tiTungsteno caractersticas

Alto nmero atmico (Z=74)

Alta conductibilidad trmica.

Alto punto de fusin (3422 C)

Puede ser moldeado en fino alambre

Altas temperaturas - baja presin de vapor



P t f l d iPunto focal o de origen

Mientras mas pequeo sea el punto focal, la nitidezde la imagen ser mejor.

Durante la produccin de rayos x, se genera muchol (99%) Si l d l calor (99%). Si la rodela es muy pequea, se

recalentar y quemar.




CtodoAnodo

T tTamao real

del punto focal

Tamao aparentedel punto focal (efectivo)

DIP



Si la rodela de tungstenofuera un punto, no tendramospenumbra pero igualmente nosoportara el intenso calor.De ah que es una lmina deDe ah que es una lmina detungsteno y mientras maspequea sea , mayor es lanitidez de la imagen ya quedisminuye la penumbra.



Componentes del aparato de rayos xComponentes del aparato de rayos xp p yp p y

cabezal de Panel de control

li 110 220 Switch de exposicin

rayos x

linea 110,220 Switch de exposicinselector mAselector kVp S

Transformador de alto voltajeTransformador de bajo voltaje

Selector de tiempoAutotransformador

Tubo radigenoaceitecablescables



Selector de tiempo de exposicinSe ecto de t e po de e pos c



1/60

Nmero de impulsos

60= Segundos

60

30 impulsos /60 = 0.5 segundos60 impulsos /60 = 1.0 segundos

p g15 impulsos /60 = 0.25 segundos



Switch de Exposicinp

Permite que la corriente fluya a los circuitos completos de la alta ybaja tensin.

Deje de presionar el switch en el momento que se dejede emitir la seal luminosa o la sonora !



Selector de miliamperaje (mA)Se ecto de a pe aje ( )



Transformador de bajo voltaje

110 volt 3 5 volts Ci it d l fil t

a s o ado de bajo o taje

110 volt 3 5 volts Circuito del filamento

Primaria

Flu Primaria110 volt

ujo de corriennte

Flu El transformador de

3-5 volt

ujo de corrie

a s o ado debajo voltaje disminuyela corriente de 110volt hasta 3-5 volt

Derechos Reservados 2010 por A. Padillawww.radiologiaoral.wordpress.com Secundariante

volt hasta 3 5 volt


Selector de Kilovoltaje kVpSe ecto de o o taje p

control kVpp

lector kVp



AutotransformadorAutotransformador

Controla el voltaje entre el nodo yControla el voltaje entre el nodo y el ctodo

Esta reg lado por el selector kVpEsta regulado por el selector kVp(similar a un reostato)



Autotransformador

110 V

Autotransformador

110 V

Flujo dde corrieente

Derechos Reservados 2010 por A. Padillawww.radiologiaoral.wordpress.com65 kV80 kV


Transformador de alto voltaje

65 - 90 V 65,000 - 90,000 V (65 kVp - 90 kVp)Primaria

110 volts

Flujo d

110 volts e corriente

Flujo de

Secundaria

corriente


65.000 a90.000 volts



S it 3 f t l d i dSe necesitan 3 factores para la produccin de rayos x:

Una fuente de electrones el ctodo Una fuente de electrones, el ctodo.Un blanco, el nodo, conectado de manera que atraigaa los electrones en el momento oportuno y fabricado

a los electrones en el momento oportuno, y fabricadode un material idneo para dicha funcin.

Una corriente de alto voltaje (kV), que impulse a loselectrones a gran velocidad desde el ctodo al nodosin interferencia

sin interferencia.




oil

T f d

Selector del tiempo

filtroTransformador

alto voltajeDIP

filamento

Transformadorbajo voltaje colimador

Botn de exposicin



kVp Transformador alto voltajeAuto t fp alto voltajetransf.65-90 volts

T

Botn exposicin

110 voltsTUBO

Circuito de alto voltajeexposicin

65-90 Kv O

Selector del tiempo

mA Transformador



Los rayos x que se originan en el anodo son de larga y corta longitud de onda. Los delarga longitud de onda son detenidos por el tubo emplomado, el aceite y la carcasa. Losque atraviesan la ventana de berilio son detenidos por el filtro de aluminio. Al final del


q paparato salen los rayos x de corta longitud de onda.



Al chocar los electrones en la rodela del nodo se origina los rayosg yx por 2 fenmenos principalmente.

Radiacin por frenado(Bremmstrahlung)

Radiacin Caracteristica



Radiacin por frenadoad ac po e ado

Son los rayos x producidos cuando los electrones quey p qvienen a alta velocidad desde el filamento, son frenadoscuando pasan cerca del ncleo o chocan con el ncleo decuando pasan cerca del ncleo, o chocan con el ncleo delos tomos del blanco (rodela de tungsteno).



Radiacin por frenadoRadiacin por frenadorayos x

Un electrn de altavelocidad que vienevelocidad que vienedesde el filamentoentra al tomo detungsteno El electrn es

f d lg

frenado por la cargapositiva del ncleo ylibera energa enforma de rayos xforma de rayos x.El electrn continuahacia otro tomohasta perder toda supenerga



Radiacin por frenadoRadiacin por frenadorayos x

Un electrn de altavelocidad que vienevelocidad que vienedesde el filamentoentra al tomo detungsteno, choca con El fotn de rayos xgel ncleo perdiendotoda su energa ydesapareciendo.

producido tiene lamisma energa delelectrn de altavelocidad; esta es lamxima energaposible.



Radiacin caracterstica

L t d t ti d l

ad ac ca acte st ca

Los rayos x tendrn una energa caracterstica delmaterial del blanco (energa = diferencia entre lasenergas de enlace de los electrones del blancoimplicados, K ,L, M etc.)

La energa del electrn de alta velocidad del filamentodebe ser mayor que la energa de enlace del electrnde la rodela con el cual obra recprocamente parap pexpulsarlo.



Tungstenonmero atmico = 74

Tungstenonmero atmico = 74

Energa de enlace de la capa K = 70 keV

Energa de enlace de la capa L = 11 keV

Energa de enlace de la capa M = 3 keV




El electrn expulsado sale del tomo

Un electrn de alta velocidadcon por lo menos 70 keV decon por lo menos 70 keV deenerga (deben ser ms quela energa de enlace deltomo del tungsteno de latomo del tungsteno de lacapa K) choca con elelectrn en la capa K)

El electrn del retroceso(con energa muypequea) sale del tomo




rayos x

El electrn de la capapsuperior va al puntovacante

Un fotn de rayos x con 59 keV de energa. 70 (energa de enlace del electrn de lacapa K menos 11 (energa de enlace del electrn de la capa L) = 59.


capa K menos 11 (energa de enlace del electrn de la capa L) 59.


Espectro de rayos xEspectro de rayos xo

s

x

energa media delhaz de rayos x

d

e

r

a

y

o

rayos x caractersticos

(59 & 67 keV)

N

d

(59 & 67 keV)

rayos x por frenamiento

Energa de rayos x (keV)

La mxima fuente de radiacin en un tubo de rayos x es a


ytravs del frenamiento.


Modificadores del haz de rayos xModificadores del haz de rayos x

Factores de exposicin kVp kVp mA

Tiempo de exposicin

Distancia focal

FiltracinFiltracin

Colimacin



kVpkVp

90 kVpyo

s

x

90 kVp

o

d

e

r

a

y

70 kVp

Energa mxima

N

m

e

r

o

70 90Promedio de energa 70 90Promedio de energa

Energa rayos x (keV)

A did t l kV t l d l f t


A medida que se aumenta el kVp, aumenta la energa de los fotones


mA (miliamperaje)mA (miliamperaje)

a

y

o

s

x

10 mAr

o

d

e

r

a

5 mA

N

m

e

r 5 mA

Energa mxima

Energa rayos x (keV) 70

(ningn cambio)

P di d g y ( ) 70Promedio de energa

(ningn cambio)

A medida que se aumenta el mA aumenta el nmero de fotones


A medida que se aumenta el mA, aumenta el nmero de fotones


Tiempo de exposicinTiempo de exposicin

10 i los

x

10 impulsosd

e

r

a

y

o

5 impulsos

Energa mximam

e

r

o

g(ningn cambio)

Energa rayos x (keV)

N

P di d 70Energa rayos x (keV)Promedio de energa(ningn cambio)

A medida que se aumenta el tiempo de exposicin aumenta el


A medida que se aumenta el tiempo de exposicin, aumenta elnmero de fotones


Al t l kVAl aumentar el kVp

Aumenta el promedio de energa de rayos x Mayor intensidad de rayos x y y

Al l A l i dAl aumentar el mA y el tiempo de exp

Aumenta el nmero de rayos x producido No hay cambio en la energa del haz de rayos x



Distancia focal

La distancia focal modifica la intensidad del haz de rayos x. Esta

Distancia focal

intensidad disminuye al cuadrado de la distancia de su fuente deorigen

dDerechos Reservados 2010 por A. Padillawww.radiologiaoral.wordpress.com

2d


FiltracinFiltracin

M difi l i t id d d l l li i lModifica la intensidad del rayo al eliminar losfotones de rayos x de baja intensidad oy jenerga



2.5 mmFiltracin total70 kVp

1 5

Filtracin total

fil d l i i

1.5 mm

adquirida

filtro de aluminio

adquirida

Ventana de vidrio del tubo

TotalBarrera aceite/ metaldel tubo

radigeno Barrera aceite/ metal

Derechos Reservados 2010 por A. Padillawww.radiologiaoral.wordpress.comFiltracin Inherente


DIP

El filtro esta localizadoEl filtro esta localizadoal final del DIP donde seune al cabezal

filtroune al cabezal



ColimacinColimacin

Regula el tamao o la forma de haz deli i d l di i if irayos x, eliminando la radiacin perifrica y

secundaria con lo cual se cubre menos reaen la piel del paciente y por consiguientemenos exposicinmenos exposicin.



ColimacinVista a travs del DIP donde se observa el colimador, que es un aro de plomo con un

Colimacin

recorte circular en el centro. Esto producira un haz de rayos x redondo. El rea gris ligera

en el centro es el filtro de aluminio, que se coloca del lado de la unin tubo-cabezal del

DIPDIP.



Colimacin

Vi t d f t

Colimacin

Vista de frente

colimador

punto de origen

2.75 pulgadas (7 cm) = dimetro circular o rectangular mximo del haz de rayos x al


final del DIP.


Calidad vs. Cantidad

kVp

mA No cambio

Tiempo No cambio

Filtracinac



Capa de valor medioCapa de valor medio

Indica la calidad (energa) del haz de rayos x

Es el grosor de aluminio necesario para reducir laenerga del haz de rayos x a la mitad.

2.5 - 70 kVp ; 1.5 < 70 kVp



Interaccin de los rayos x con la materiaInteraccin de los rayos x con la materia

L i id d d h d d dLa intensidad de un haz de rayos x se reduce cuandointeracciona con la materia.

Ocurren varios fenmenos cuando los rayos x llegan alpaciente:paciente:

AbsorcinDi i Dispersin

Pueden pasar a travs del paciente sin haber interaccin


Atenuacin de los rayos x por la materiaAtenuacin vs Espesor

Atenuacin de los rayos x por la materia




Cuando los rayos x llegan al paciente algunos fotones lo atraviesancompletamente y llegan a la pelcula, otros son absorbidos por el paciente


mientras que otros son dispersados.


Radiacin dispersa

H i iHaz primariode rayos x

Radiacin dispersa




Cuando un haz de rayos x llega a la materia puedenocurrir 4 fenmenos a nivel atmico:ocurrir 4 fenmenos a nivel atmico:

Dispersin coherente Dispersin Compton Absorcin fotoelctrica Que no halla interaccin con la materia



Dispersin coherente o ThonsonDispersin coherente o Thonson

El fotn que incide es de baja energa El fotn que incide es de baja energa Choca con electrn el cual vibra y origina otro fotn desviado No produce cambios en el tomo (ionizacin) No produce cambios en el tomo (ionizacin) El fotn emitido tiene la misma energa Representa el 8% de las interacciones en el examen dental



Dispersin coherente o ThonsonDispersin coherente o Thonson

Haz primario de rayos x

Radiacin dispersa



Dispersin comptonp p

El fotn que incide tiene una energa superior. Choca con el electrn y cede parte de su energa sacndolo dey p g

rbita

Se produce cambios en el tomo (ionizacin) El fotn emitido tiene menor energa Representa el 62% de las interacciones en el examen dental Representa el 62% de las interacciones en el examen dental Producen niebla en la pelcula El grado de dispersin depende de la energa del rayo El grado de dispersin depende de la energa del rayo



Dispersin comptonp p

Haz primarioHaz primario de rayos x

Radiacin dispersa



Absorcin fotoelctricaAbsorcin fotoelctrica

El fotn que incide tiene una energa igual a la delelectrn.

Choca con el electrn de la capa interna y cede todasu energa sacndolo de rbita

Se produce cambios en el tomo (ionizacin)

Se genera un fotoelectrn




Las vacantes son sustituidas produciendo radiacincaractersticacaracterstica

Representa el 30% de las interacciones en elexamen dentalexamen dental

El paciente absorbe toda la energap g

Es bueno para la imagen radiogrfica




Haz primarioHaz primario de rayos x


Aparato de rayos xAparato de rayos xAparato de rayos xGeneracin de rayos x

Aparato de rayos xGeneracin de rayos xGeneracin de rayos xGeneracin de rayos x






Profesor de Anatoma y Biologa Celular


Profesor de Anatoma y Biologa CelularFacultad de OdontologaUniversidad de Los Andes

Mrida-Venezuela

Facultad de OdontologaUniversidad de Los Andes

Mrida-Venezuela


USA


USADr. Jaynes,Robert Merle

Profesor AsistenteDirector de Radiologa Oral

Universidad de OhioEstado de Ohio USA


Estado de Ohio. USA

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