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martes, 27 de julio de 2010

RESTRICTORES DEL HAZ

Radiación secundaria.
Control de la radiación dispersa:
• Antes de llegar al paciente:
• Restrictotes del haz:
  • Diafragma de apertura.
  • Conos y cilindros.
  • Colimador.
• Posterior al paciente:
  • Rejilla
  1. • Características.
  2. • Porcentaje de absorción.
  3. • Índice de rejilla
  4. • Frecuencia de rejilla
  5. • Componentes materiales.
  6. • Funcionamiento:
  7. • Factor de mejora de contraste.
  8. • Factor Bucky
  9. • Selectividad.
  10. • Tipos de rejilla
  11. • Paralela
  12. • Cruzada
  13. • Enfocada
  14. • Móvil
  15. • Problemas con la rejilla
  16. • Fuera de plano
  17. • Fuera del centro
  18. • Fuera del foco
  19. • Invertida
  • Selección de rejilla.
  • Dosis del paciente.
  • Técnica del espacio de aire.

La radiación dispersa es el resultado de las interacciones compton y la dispersión coherente. Su consecuencia es la perdida de calidad en la imagen y debe ser restringida o en lo posible eliminada.
Una correcta colimación del haz de radiación tiene un efecto primario por el que se reduce la radiación del paciente ya que restringe el área irradiada de tejido. Una buena colimación también mejora el contraste de la imagen ya que se genera menos cantidad de radiación secundaria o dispersa.
Al incremento de la radiación dispersa contribuyen tres factores:
• Aumento del kvp
• Mayor tamaño de campo irradiación• Mayor espesor del paciente.Aumento del kvp:
Al aumentar el kvp las interacciones en general decrecen ya que los rx tienen mas capacidad de penetración, sin embargo decrece mas rápidamente el efecto fotoeléctrico que el efecto comptom, por lo que el numero relativo de rayos x que interacción por efecto compton aumentan. El cuadro nos muestra como a medida que aumenta el kvp aumenta el efecto compton y por lo tanto la radiación secundaria producida.
Tamaño del campo:
La radiación dispersa aumenta al aumentar el tamaño del campo de exposición radiográfica.
Al reducir el campo de exposición, en algunos casos, como el estudio de una columna lumbar quizás sea necesario un aumento de la técnica radiológica para compensar la DO que se vera disminuida por haber menos radiación.
Grosor del paciente:
Imágenes de partes gruesas del cuerpo resultan en una mayor proporción de la radiación dispersa que imágenes de partes blandas.
Exponer una extremidad de 3 cm de espesor a 70 kvp resulta en un 45% de radiación dispersa. Al exponer un abdomen de 30 cm de espesor se origina casi un 100% de radiación dispersa.
El técnico no puede controlar el espesor del paciente, pero existen herramientas, como un compresor, que permiten disminuir el espesor. La compresión indispensable por ejemplo en técnicas de mamografía.
La compresión de la anatomía mejora la resolución espacial y de contraste, y disminuye la dosis del paciente.

CONTROL DE LA RADIACION DISPERSA
Existen Dos tipos de aparatos para reducir la cantidad de radiación dispersa que alcanza el receptor de imagen:
• Antes del paciente: restrictotes del haz
• Después del paciente: rejillas.
Restrictotes o limitadores del haz:
Un limitador del haz es un elemento anclado a la ventana del tubo de rayos x con el propósito de regular el tamaño y la forma del haz, restringiendo los fotones más divergentes. Existen diafragmas de apertura, conos, cilindros y lo más habituales en radiodiagnóstico que son los colimadores de apertura variable.
Diafragma de apertura:
Básicamente es una pieza de plomo o recubierta por éste, adjuntado a la cabecera del tubo de rayos x. La apertura se diseña para que cubra algo menos que el tamaño del receptor de imagen utilizado. Con un diafragma diseñado apropiadamente, para una altura especifica, el borde de la placa radiográfica, alrededor de un centímetro en cada borde, no está expuesta a la radiación. Los diafragmas de apertura se usan a veces junto a un cono o un cilindro.
Conos y cilindros:
Los conos o cilindros de extensión se consideran modificaciones del diafragma de apertura variable. Su estructura metálica restringe el haz de rayos x y le dan forma circular determinando el tamaño del campo. Si se utilizan correctamente los resultados son buenos para radiografías de estructuras pequeñas, como el oído o los senos. Pero su utilización es engorrosa ya que hay que cambiarlos con cuidado para que no haya holguras en su anclaje con el tubo.
Un tipo de limitador fijo es el localizador trapezoidal de algunos mamógrafos cuyo objetivo es proteger el tórax de la paciente de la radiación directa.


Colimador de apertura variable:
Es el limitador de más habitual, tiene dos ventajas principales:
1_Pueden conformarse infinidad de campos cuadrados y rectangulares.
2_Mediante un haz de luz se aprecia el centro y la exacta configuración del campo a exponer.
No todos los rayos x se emiten desde el punto focal, existen aquellos rayos x que forman la radiación fuera de foco y que incremente el emborronamiento en la imagen. Para eliminar esta radiación, sobresaliendo en la parte superior del colimador se colocan un componente con hojas de colimación múltiple.
Por debajo se coloca un juego de espejo y bombilla que simula el campo a radiografiar. Se ilumina por un haz de luz que es reflejado a través de un espejo que se coloca en el trayecto de los rayos x, con un ángulo de 45º. El foco y la bombilla deben estar exactamente a la misma distancia del centro del espejo para una correcta simulación del haz de rayos x.

Mas abajo dos juegos de diafragmas controlan las dimensiones del campo. Cada juego lo forman dos láminas de plomo que se mueven conjuntamente, un juego en el eje vertical y el otro en el horizontal. Estos dos juegos evitan la penumbra o zonas parcialmente expuestas en la periferia del haz.
En la parte inferior del colimador se coloca una fina lámina de plástico en donde se dibuja una cruz, de esta forma el haz de luz que muestra el campo de irradiación, muestra también la cruz indicándonos el punto correspondiente al rayo central.
En muchas instalaciones se dispone de colimadores automáticos o limitadores positivos del haz. Son similares al descrito anteriormente con la diferencia que un sistema digital detecta el tamaño del receptor de imagen y coloca la apertura de las láminas haciéndolos coincidir con el receptor. Así mismo estos dispositivos permiten la manipulación manual para poder hacer aun más pequeño el campo en caso de ser necesario.
Sea con colimación manual o automática siempre debemos limitar el campo radiográfico al área que se quiere estudiar. Un campo mayor que el necesario aumenta la radiación al paciente y aumenta la radiación dispersa con la consecuente perdida de calidad de imagen.

Rejillas:
La rejilla es un componente extremadamente efectivo en la reducción del nivel de radiación dispersa que alcanza el recetor de imagen. Esta formada por laminillas de material radioopaco, septos de la rejilla, alternados con laminillas de un material radiolucido, material intermedio. Este método de absorción de la radiación difusa fue probado en 1913 por Gustave Bucky.
Una rejilla ideal absorbería toda la radiación dispersa y dejaría pasar solo la radiación primaria. Esto es imposible y normalmente alguna pequeña porción de radiación dispersa atraviesa la rejilla y algunos rayos x primarios son absorbidos por los septos. Las medidas de laboratorio pueden demostrar que las rejillas de alta calidad pueden atenuar la radiación difusa hasta en un 80 o 90%.
Absorción de rayos x en la superficie de la rejilla:
Se puede calcular dividiendo el ancho de los septos radioopacos por la suma del ancho de los septos radioopacos más el ancho del material intermedio. Por ejemplo, una rejilla típica tiene septos radioopacos de 50 micrómetros separados por material intermedio de 350 micrómetros, con este tipo de rejilla se absorben un 12,5 % de todos los rayos x que alcancen la superficie de la rejilla:













A mayor índice de rejilla mayor absorción de la radiación dispersa, pero también mayor radiación al paciente. La mejora del índice se logra aumentando la altura de la rejilla y disminuyendo el ancho del material intermedio.
En radiodiagnóstico existen índices de rejilla que van desde 5:1 (absorción de la radiación dispersa del 85) a 16:1 (absorción de la radiación dispersa de un 97%) y habitualmente se utilizan rejillas 8:1 o 10:1 usándose mas frecuentemente las rejillas de índice alto en radiografías de alto kvp.

Frecuencia de rejilla:
Es el número de pares de líneas (D+T) por unidad de distancia (pulgadas o centímetros). Las rejillas con alta frecuencia muestran menos líneas definidas en la imagen que las de baja frecuencia, dan alta calidad a la radiografía pero resultan en una mayor dosis al paciente. La mayoría de las rejillas tienen una frecuencia de entre 25 a 45 líneas por centímetro (60 a 110 líneas por pulgadas).
La frecuencia de una rejilla se puede calcular si se conoce el ancho de los septos radioopacos y el ancho del material intermedio.
Por ejemplo, la frecuencia de una rejilla cuyos septos miden 30 micrómetros y el material intermedio mide 300 micrómetros es de 30,3 líneas/cm (77 líneas/pl).












Materiales de construcción:
Material intermedio:
El objetivo del material intermedio es mantener una separación precisa de los septos de plomo. Suelen ser de aluminio o de fibra de plástico. Se prefiere el aluminio ya que absorbe mejor los rayos x por efecto fotoeléctrico y no lo afecta la humedad como lo hace con el plástico.
Septos de la rejilla:
Los septos de las rejillas deben ser extremadamente delgados y deben tener propiedades de absorción elevadas. Para esto suele utilizarse el plomo por su elevado número atómico y su alta densidad de masa.
Cubierta de la rejilla:
La rejilla se cubre por completo con una delgada cubierta de aluminio que le proporciona rigidez y restringe la entrada de humedad.

FUNCIONAMIENTO DE LA REJILLA:
La principal función de la rejilla es la absorción de la radiación secundaria mejorando el contraste de la imagen.
Factor de mejora de contraste (k):
Es el índice entre el contraste de una radiografía realizada con rejilla y otra sin rejilla.
Un índice de 1 indica que no hay mejora de contraste en la utilización de rejilla. La mayoría tiene un k de entre 1,5 y 2,5.
El factor de mejora de contraste es más alto en rejilla de índice alto

Factor Bucky (B)
Este factor es un intento de medir la penetración tanto de la radiación primaria como la de la radiación dispersa a través de la rejilla.
A mayor índice de la rejilla mayor será el factor bucky. La penetración de la radiación dispersa a través de la rejilla se hace menor cuando se incrementa el índice de rejilla, por lo que el factor bucky aumenta.
Al aumentar el kvp aumenta el factor bucky. Cuando auméntanos el kvp aumenta la radiación dispersa y ésta tiene más dificultad de atravesar la rejilla.
Cuando aumenta el factor bucky aumenta proporcionalmente la radiación que recibe el paciente.
Selectividad:
Es la relación entre la radiación primaria transmitida y la radiación dispersa transmitida.
Es una función de las características de construcción de la rejilla. Se relaciona con el índice de rejilla, pero el contenido total de plomo tiene una primordial importancia.
Dos rejillas pueden tener el mismo índice de rejilla aunque presentan distintas cantidades de plomo. Esto se consigue con una perdida de frecuencia.
La imagen muestra dos rejillas con el mismo índice de rejilla (12:1) ya que presentan septos de la misma altura y un material intermedio del mismo ancho. La rejilla A tiene un 60% más de plomo que la B, pero una frecuencia algo inferior. La rejilla A tiene una mayor selectividad y por lo tanto un factor de mejora de contraste mayor.
Una rejilla mas pesada implica mayor contenido de plomo, una mayor selectividad y una mayor eficiencia de absorción de la radiación difusa.
Como resumen podemos concluir que:
1- Las rejillas de índice alto tienen factores de mejoras de contraste altos.
2- Las rejillas de alta frecuencia tienen factores de mejora de contraste bajos.
3- Las rejillas pesadas tienen alta selectividad y por lo tanto factores de mejora de contraste altos.

TIPOS DE REJILLA
Rejilla paralela:
Es la más simple de todas, se fabrica colocando los septos y el material intermedio paralelos.
Tiene el problema del recorte de la rejilla. Este recorte se debe a la absorción de radiación primaria en los laterales de la rejilla y la consecuente perdida de densidad óptica en esta región de la imagen.
El recorte de rejilla es mas importante cuando no se respeta la distancia foco receptor (SID). La distancia desde los rayos x centrales a los rayos x para los que se producirá el recorte de rejilla total viene dado por:
distancia al corte = DFI/relación de rejilla

Rejilla cruzada:
Las rejillas paralelas solo eliminan la radiación a lo largo del eje de la rejilla. Las rejillas cruzadas se fabrican para eliminar ese problema. Normalmente se fabrican colocando dos rejillas paralelas juntas, con sus septos en direcciones perpendiculares entre si.
Estas rejillas son mucho más eficientes que las lineales en la eliminación de la radiación dispersa; una rejilla cruzada tiene un facto de mejora de contraste mayor que una lineal. Por ejemplo, una rajilla cruzada 6:1 elimina más radiación secundaria que una rejilla lineal 12:1. (Una rejilla de índice 6:1 se fabrica colocando dos rejillas lineales de índice 6:1). Como anécdota vale comentar que la rejilla original de Bucky era cruzada).
Como inconveniente notaremos que una rejilla cruzada debe alinearse perfectamente con el haz de rayos x de forma tal que el rayo central se dirija perpendicular al centro de la rejilla, de lo contrario se aumentara el recorte de la radiación primaria.

Rejilla enfocada o focalizada:
La rejilla focalizada se fabrica para minimizar el recorte de rejilla. Los septos de plomo descansan sobre líneas radiales imaginarias de un círculo centrado en el punto focal de forma que coincidan con la divergencia del haz.
Cada rejilla focalizada se marca intencionalmente con su distancia focal y la cara de la rejilla que debe mirar al tubo de rayos x. Si no se respeta la distancia foco película para la que fue diseñada la rejilla aparecerá el recorte de rejilla.
Una rejilla fabricada para una distancia de 100cm tiene cierta latitud y puede soportar distancias entre 90 y 110cm.

Rejilla móvil:
Una deficiencia de las rejillas es que aparecen en la imagen radiográfica las líneas de rejilla producidas por la absorción de la radiación primaria por los septos de plomo.
En 1920, Hollis E. Potter dio con una idea muy simple: mover la rejilla mientras se realiza la exposición de rayos x. El aparato que realiza esto se denomina Potter Bucky.
Las rejillas focalizadas se utilizan con este sistema. Se sitúan sobre un mecanismo de sustento que se empieza a mover antes de realizar el estudio y continúa luego de la exposición haciendo invisibles las líneas de rejilla.
Hay dos tipos de sistemas de rejillas móviles: recíprocos y oscilantes.
Rejilla reciproca: es una rejilla móvil conducida por un motor que realiza un movimiento hacia delante y atrás varias veces durante la exposición. La distancia total de movimiento no suele superar los 2 cm.
Rejilla oscilante: está rejilla se coloca sobre un cuadro con una tolerancia de 2 a 3 cm en todos sus lados entre la rejilla y el cuadro. Cuatro dispositivos sensibles situados n las esquinas mantienen centrada la rejilla en el cuadro. Un electroimán empuja la rejilla a un lado y la suelta al inicio de la exposición. La rejilla oscila de modo circular alrededor del cuadro de la rejilla realizando una pausa a los 20 0 30 segundos.
Desventajas de rejillas móviles:
Requiere de mecanismos que pueden fallar.
La distancia entre el paciente y el receptor de imagen se incrementa.
El tiempo mínimo es mayor con rejillas móviles que con fijas.
PROBLEMAS DE LAS REJILLAS:
La mayoría de las rejillas en diagnostico por imágenes son de tipo móvil y están instaladas en la mesa o en el mural de tórax. Las rejillas estacionarias suelen ser un complemento y pueden estar sueltas o adheridas a un chasis especialmente diseñado para trabajar con rejilla. Con estas ultimas, que son las que podrá manipular, en el posicionamiento, normalmente en el estudio portátil, el técnico radiólogo hay que tener especial cuidado ya que el error mas frecuente es la incorrecta colocación de la rejilla.
Las rejillas deben estar siempre centradas con el haz de rayos x y mantener una perpendicularidad precisa al plano de la rejilla asi como respetar las distancias limites de las rejillas enfocadas.
Se deben evitar cuatro situaciones características de las rejillas focalizadas:
Rejilla fuera de plano – rejilla fuera de foco – rejilla fuera del centro y rejilla invertida, de estas solo la rejilla fuera de plano afecta también a las rejillas lineales y focalizadas.

REJILLA FUERA DE PLANO:
La rejilla debe colocarse perpendicular a los rayos x. Se debe prestar atención también al ángulo de incidencia del haz, si el tubo esta inclinado producirá el mismo efecto que si la rejilla no esta perpendicular al plano.














REJILLA FUERA DEL CENTRO:
Con las rejillas focalizadas se debe prestar atención que el rayo central incida en el centro de la rejilla, si lo hace hacia uno de los lados producirá un corte de rejilla en el lado contrario, este error se llama descentralización lateral. Las rejillas viene indicadas con una línea central en la cara que mira al tubo y esto facilita el centrado del haz con la rejilla.











REJILLA FUERA DE FOCO:
Las rejillas focalizadas no pueden utilizarse fuera de la distancia indicada ya que se producirá un recorte de la radiación.


















REJILLA INVERTIDA:
Si colocamos la rejilla focalizada al revés el error será obvio ya que solo tendremos imagen en el centro de la radiografía.















SELECCIÓN DE LA REJILLA:
Las rejillas modernas se fabrican suficientemente bien como para que los radiólogos no noten las molestas líneas de la rejilla en las radiografías.
Las rejillas estacionarias son más económicas que las móviles.
Los mecanismos de movimiento de las rejillas móviles raramente fallan.
Las rejillas focalizadas son las mas frecuentes. Son superiores a las paralelas pero requieren cuidados en su utilización para evitar errores técnicos.
En general los índices de las rejillas de 8:1 – 6:1 son satisfactorios en potencias de tubo por debajo de los 90Kvp. Los índices de 10:1 – 12:1 se utilizan en técnicas con mas de 100kvp.

DOSIS AL PACIENTE:
Una desventaja de las rejillas es que su uso se acompaña con el aumento de la dosis al paciente. Para cualquier estudio una rejilla puede producir varias veces más cantidad de radiación que si no se utiliza. El uso de rejillas móviles en lugar de fijas, con las mismas características, genera un 15% más de radiación sobre el paciente.

TÉCNICA DEL ESPACIO DE AIRE
Esta es una técnica alternativa a la utilización de la rejilla. Esta técnica también reduce la radiación dispersa y mejora el contraste de la imagen.
Se realiza alejando al paciente del receptor de imagen unos 10 o 15 cm. Así los rayos x secundarios formados en el paciente se dispersan y no llegan al receptor.
Normalmente los mAs se aumenta en una proporción de un 10% mas por cada centímetro de aire. La dosis del paciente aumenta pero un poco menos que al utilizar rejillas. Alejar al paciente del receptor implica una magnificación de la imagen, para evitar esto se debe aumentar la distancia foco receptor. Esto no da un aumento de dosis al paciente, pero se deben elevar los valores técnicos para generar la misma cantidad de radiación que a la distancia anterior según la ley del inverso del cuadrado de la distancia.

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