RAYOS X Y

GENERALIDADES

RAYOS X

Que son los rayos x?Son una energía

electromagnética invisible, que se utiliza para obtener o sacar imágenes internas de los tejidos, huesos y órganos del cuerpo humano. Los rayos x atraviesan distintos tipos de materiales como papel, madera, aluminio etc. Pero el plomo no.

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Como se descubrieron los rayos x? Todo comenzó con los experimentos del

científico William Crookes, en el siglo XIX, quien investigó los efectos de ciertos gases, en conjunto con descargas de energía. Estos experimentos, se desarrollaban en un tubo que contenía al vacío, y electrodos para que se generaran corrientes de alto voltaje. El lo llamó tubo de Crookes. Pues bien, este tubo al estar cerca de placas fotográficas, generaba en las mismas algunas imágenes ciertamente borrosas. Pero este físico inglés, no continuó investigando mayormente este efecto.

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Pero no fue hasta 1895, que Wilhelm Conrado Röntgen, que es considerado quien inventó los rayos x, documentando estos experimentos con tubos al vacío fue el primero en llamar rayos x a la radiación emitida, por ser de tipo desconocida. Más adelante en sus experimentos notó casualmente que esta radiación podía atravesar objetos materiales y dejar impresiones de su paso a través de estos y por supuesto, al pasar a través del cuerpo humano con sus huesos; se dio cuenta de esto al sujetar con su mano objetos para la experimentación. En 1896 publicó su descubrimiento y dio la primera demostración.

Rayos Roentgen Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923)

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Primera fotografía tomada en 1985 por Wilhelm Conrado Röntgen a su esposa Anna Bertha Roentgen.

Anna finalmente falleció en 1919 y se dice que su muerte fue a causa de la continuidad con la que fue expuesta a los rayos x. Wilhelm murió 4 años después de la muerte Anna a causa de un cáncer del recto.

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Los rayos X son radiaciones electromagnéticas, como lo es la luz visible, o las radiaciones ultravioleta e infrarroja, y lo único que los distingue de las demás radiaciones electromagnéticas es su llamada longitud de onda, que es del orden de 10-10 m (equivalente a la unidad de longitud que conocemos como Angstrom).

Los rayos X que más interesan en el campo de la Cristalografía de rayos X son aquellos que disponen de una longitud de onda próxima a 1 Angstrom (fundamentalmente los denominados rayos X "duros" en el esquema superior) y corresponden a una frecuencia de aproximadamente 3 millones de THz (tera-herzios) y a una energía de 12.4 keV (kilo-electrón-voltios), que a su vez equivaldría a una temperatura de unos 144 millones de grados. Estos rayos X se producen en los laboratorios de Cristalografía o en las llamadas grandes instalaciones de sincrotrón.

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Los equipos que se utilizan en los laboratorios de Cristalografía para producir estos rayos X son relativamente sencillos. Disponen de un generador de alta tensión (unos 50.000 voltios), que se suministra al llamado tubo de rayos X, que es realmente donde se produce la radiación.

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Esos 50 kV se suministran como diferencia de potencial (alto voltaje) entre un filamento incandescente (por el que se hace pasar una corriente i de bajo voltaje, unos 5 A a unos 12 V)  y un metal puro (normalmente cobre o molibdeno), estableciéndose entre ambos una corriente de unos 30 mA de electrones libres. Desde el filamento incandescente (cargado negativamente) saltan electrones hacia el ánodo (cargado positivamente) provocando, en los átomos de este último, una reorganización electrónica en sus niveles de energía.

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El proceso que se acabo de ver es una transformación en la que se genera mucho calor, por lo que los tubos de rayos X deben estar muy refrigerados. Una alternativa a los tubos convencionales son los llamados generadores de ánodo rotatorio, en los cuales el ánodo, en forma de cilindro, se mantiene con un giro continuo, consiguiendo con ello que la incidencia de los electrones se reparta por la superficie del cilindro y así se puedan obtener potencias mayores de rayos X.

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Producción de la denominada "brehmstrahlung" (radiación de frenado).

Cuando un electrón de alta energía pasa cerca del núcleo se desvía debido a la interacción electromagnética. Como consecuencia de este proceso de desvío, el electrón pierde energía en forma de un fotón X, cuya energía (longitud de onda) puede tomar cualquier valor (hasta el  valor que llevaba el electrón incidente). 

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Producción de rayos X característicos de un metal.

 Un electrón de alta energía puede producir la salida de un electrón cercano al núcleo. La vacante así producida se rellena por el salto de otro electrón de una capa superior, con mayor energía. Esa  diferencia de energía entre niveles (característica del átomo) se transforma en radiación X característica, con una longitud de onda (energía) determinada. 

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Los rayos X son radiaciones electromagnéticas cuyalongitud de onda va desde unos 10 nm hasta0,001 nm (1 nm o nanómetro equivale a 10-9 m).Cuanto menor es la longitud de onda de los rayos X,mayores son su energía y poder de penetración.

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Producción y uso de los rayos x.Cuando una corriente de electrones es acelerada

por un potencial eléctrico hasta alcanzar unavelocidad muy alta y después desacelerada yabsorbida al chocar con el material que sirve deobjeto, se producen rayos x. Así pues, los elementosprincipales para producir rayos x son:

-una fuente de electrones-una fuente potencial eléctrico-un material apropiado que sirve como objetivo-Los rayos x son invisibles dada su alta energía y

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corta longitud de onda pueden penetrar casi todos los materiales, pero son absorbidos con distinta intensidad por los diferentes tejidos. En el cuerpo humano la absorción es alta en los huesos y baja enlos músculos y otros tejidos blandos. Así pues, elexamen radiográfico consiste en irradiar una partedel paciente con un haz uniforme de rayos x yregistrar los rayos de salida sobre una película dedoble emulsión. Componentes del sistema de rayos x.

Los componentes del sistema de diagnostico de rayos x son:

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El tubo de rayos x: los rayos x se producen en

un tubo de rayos x. filamento calentado fabricadocon alambre que se denomina el foco, y forma partede un cuerpo metálico llamado ánodo. La alta tensión existe entre el ánodo y cátodo, pone los electrones en movimiento.

-El generador de rayos x proporciona la alta tensión aplicada al tubo de rayos x para producir rayos x.

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Mesa de examen: Esta se utiliza para los

exámenes con rayos x con el paciente echado. Debeser rígida, con una parte superior permeable a losrayo x, de un tamaño aproximado de 2,0 m x 0.65m, y una altura aproximada de 0,7 m desde el suelo.Tiene que ser capaz de soportar a un paciente quepese 110 kg, sin deformación apreciable.

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Unidad de Control: La unidad de control comprende los calibradores o

indicadores digitales,que proporcionan información sobre el estado delsuministro de electricidad, los valores elegidos de kv Y m-A y el interruptor de conexión . Con frecuencia La unidad de control de halla fuera de la sala de rayos X.

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Placas: La placa se coloca entre las dos pantallas

intensificadoras, dentro del chasis .

 

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Equipos para el cuarto oscuro: Un cuarto oscuro para el tratamiento manual e de las placas

de rayos x debe tener un dispositivo principal lleno de agua, al que se fijan dos depósitos mas pequeñospara conectar productos químicos de revelado yfijación. Es conveniente que haya agua corriente .Un procesador automática de placa . Una mesa detrabajo seca. Un marcador de placas. Bombillas pararevelar y un termómetro.

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Dispositivos de protección radiológica: Los dispositivos de protección radiológica primordiales

comprenden una cabina de control protegida,situada fuera de la sala de rayos x, o una pantallaprotectora suficientemente amplia para proteger aun operador en pie, con una equivalencia en plomode 0,5 mm por lo menos y con una ventana devidrio plomado. También delantales protectoresplomados y guantes plomados, con unaequivalencia de plomo de 0,25 mm por lo menos,tiras de plástico o gomas plomadas con unaequivalencia de plomo de 0,5 mm por lo menos, parala protección de las gónadas.

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Mantenimiento y reparación en el departamento de rayos x

El equipo de rayos x es complejo y costoso, si bienel personal de hospital puede realizar ciertasoperaciones menores de mantenimiento, el servicioy las reparaciones ordinarios después de una averíarequieren habitualmente personal calificado. sinembargo, la limpieza y la verificación regularesayudaría a mantener la eficacia y advertirán amenudo precozmente la existencia de averíasincipientes.

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Programa de mantenimiento cotidiano. Limpiar el suelo, barrer y lavar o brillar, si es necesario. Limpiar la mesa de rayos x y los controles . no debe

derramarse agua sobre el equipo de rayos x: utiliceun paño seco, añadiendo alcohol para eliminarmanchas .

Si la mesa de rayos x tiene ruedas, sepárelas del resto de equipo. Así puede limpiarse con agua y jabon .

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Programa de mantenimiento semestral. Cada seis meses se debe verificar todas las partes

móviles del equipo, en particular los frenos de lacolumna del tubo.

Verificar la alineación del colimador. Limpiar todo el equipo.