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lunes, 2 de agosto de 2010

RECEPTORES DE IMAGEN

Los rayos x formadores de imagen, que atraviesan la estructura anatómica estudiada, llevan una imagen invisible que debe ser representada de forma tal que pueda ser leída su información diagnóstica. El medio que convierte el haz de rayos x en una imagen visible se denomina RECEPTOR DE IMAGEN (RI)
Hoy en día hay varios tipos de receptores de imagen:
• La película radiográfica (chasis con sistema pantalla-película convencional)
• Los sistemas de lectura láser (radiografía computarizada).
• Los detectores de estado sólido (radiografía de captura directa)
• Los intensificadores de imagen fluoroscópica
• Los monitores de televisión

RECEPTOR DE IMAGEN:
Chasis con sistema pantalla-película convencional.

Chasis radiográfico (casete):

Es chasis radiográfico es el sustento de las pantallas intensificadoras y la película radiográfica; resguardando a ésta ultima de la luz.
La cubierta frontal debe ser de un material radiolucido, como plástico, aluminio, o en el mejor de los casos fibra de carbono, para no absorber los rayos x formadores de imagen y debe ser lo suficientemente rígida y fuerte como para soportar el apoyo de las estructuras en estudio. Presenta una ventana, radiodensa, para la impresión de los datos identificatorios del estudio. Adjunta, en su interior, se encuentra adosada la pantalla intensificadora anterior. La pantalla posterior se adjunta a la cara posterior del chasis. Entre ambas pantalla se ubica la película radiográfica de doble emulsión.
Las pantallas intensificadoras se adhieren a las cubiertas del chasis mediante un material compresible, tal como goma o fieltro, que mantiene próximo el contacto pantalla-película.
La cara posterior del chasis debe ser de un material alto en número atómico para impedir el paso de los rayos x a través del chasis radiográfico minimizando la retrodispersión. En la cara posterior se colocan las bisagras de apertura y cierre para la carga y descarga de películas.
Habitualmente encontramos chasis de diversos tamaños, que coinciden con los tamaños de las películas utilizadas en un servicio de radiología diagnóstica, los tamaños suelen ser: 13X18 – 18X24- 24X30 – 30X40 – 35X35 – 35X43, en los servicios que se realizan estudios de columna vertebral completa se utiliza un chasis de 30X90 y en ortopantografia chasis de 15X30.
Un buen chasis será aquel que asegure un buen contacto pantalla-película. Su buena conservación evita cualquier tipo golpes que pueda desajustarlo. Se debe tener en cuenta el no dejarlos abiertos ni descargados. En lo posible se deben guardar en plano, por tamaños. Los chasis de uso cuidadoso tienen una larga duración.
Los chasis para mamografía solo tienen una pantalla ya que la necesidad de alto contraste hace que la película utilizada tenga solo una emulsión. En estos chasis al cargar la película hay que asegurarse que la cara de la película que contiene la emulsión mire a la única pantalla ubicada en la cara posterior.
Los chasis de radiología computarizada (CR) no utilizan película radiográfica, el receptor de imagen es una pantalla fosforescente fotoestimulable y no necesita pantallas intensificadoras. El chasis, por fuera, es idéntico al sistema de pantalla-película.
Las imágenes muestran un corte de un chasis radiográfico de:
• Radiología convencional
• Mamografía
• Radiología computarizada (CR)
que muestra su estructura y organización.
Chasis convencional de radiología diagnóstica.













Chasis convencional de mamografía.













Chasis de radiologia computariazada (CR).














Pantallas intensificadoras
El usar solo rayos x para formar la imagen es ineficiente y lleva a una alta dosis de radiación para los pacientes.
Las pantallas son inseparables de las películas, se habla siempre de “combinación pantalla película”. El uso de las pantallas ayuda a irradiar menos al paciente y utilizar tiempos de exposición más cortos.
Estas pantallas captan los rayos x y los transforman en luz visible para transmitirla a la película, formando la imagen latente, aprovechando la propiedad de los rayos x de producir fluorescencia en ciertas sustancias.

Luminiscencia:
Cualquier material que emite luz en respuesta a una estimulación externa se llama material luminiscente o fósforo y la luz emitida se llama luminiscencia.
La luminiscencia afecta a los electrones de las capas externas de los átomos. En una pantalla intensificadora de rayos x una absorción de rayos x produce una gran cantidad de fotones luz.
Cuando un material luminiscente se estimula, los electrones de las capas más externas son expulsados. Esto crea un hueco en la capa externa del átomo volviéndolo inestable. El hueco se rellena cuando el electrón excitado vuelve a su estado normal. Esta transición se acompaña de la emisión de energía electromagnética en forma de fotones de luz visible. La forma de la onda de la luz emitida esta determinada por el nivel de excitación en el que el electrón se ha situado y es característico del material luminiscente, o sea que los materiales luminiscentes emiten luz de un color característico.
Hay dos tipos de luminiscencia:
Fluorescencia: solo se emite luz visible cuando el fósforo es estimulado
Fosforescencia: el fósforo continúa emitiendo luz durante un tiempo luego de haberse estimulado.
Las pantallas utilizan fósforos con luminiscencia por fluorescencia. La fosforescencia en una pantalla se llama pantalla de retraso y es un efecto indeseable.
Aproximadamente el 30% de los rayos x que llegan al receptor de imagen interactúan con las pantallas. Para cada una de estas interacciones se emite un alto número de fotones de luz visible amplificando los rayos x para formar la imagen radiográfica.
Las pantallas se asemejan a hojas flexibles de cartulina y sus tamaños se ajustan a los de las películas radiográficas.
Estructura de las pantallas:
Las pantallas tienen cuatro capas diferentes:
• Capa protectora
• Fósforo
• Capa reflexiva
• Base

Capa protectora:
Es la capa más próxima a la película, tiene un espesor de entre 10 20 μm y es transparente a la luz. Su función es proteger al fósforo del daño producido por el uso constante en la carga y descarga de películas. Esta capa ayuda además a eliminar la acumulación de electricidad estática y proporciona una superficie para el lavado sin afectar al fósforo activo.

Fósforo- capa fluorescente:
Es la capa activa de la pantalla, emite luz ante la estimulación de los rayos x.
Es de entre 50 y 300 μm de espesor según el tipo de pantalla.
La sustancia activa del fósforo era de tungstanato de calcio hasta 1980, en la actualidad se utilizan tierras raras como el gadolinio, lantano y el itrio.
La acción del fósforo puede demostrarse irradiando el chasis abierto en una habitación oscura. La pantalla brilla intensamente cuando se expone a los rayos x.
Característica de los materiales:
• Alto numero atómico: eficiencia de detección (DQE)
• Emitir gran cantidad de luz por cada absorción de rayos x: eficiencia de conversión.
• Emitir luz con una longitud de onda en concordancia con la película utilizada: espectro combinado.
• La emisión de luz continua luego de la exposición debe ser mínima.
• El fósforo no debe verse afectado por el calor, la humedad u otras condiciones del entorno.
Se han utilizado varios materiales como fósforos: tungstato de calcio, sulfuro de cinc, sulfato de plomo bario, y las tierras raras (gadolinio, lantano e itrio). Actualmente se utilizan las tierras raras.
Roentgen descubrió los rayos x gracias a la luminiscencia del platino cianuro de bario, un fósforo que no ha tenido éxito aplicado a la radiología diagnostica.
Thomas Edison desarrollo, un año después del descubrimiento de los rayos x, el tungstato de calcio, pero estas pantallas no se empezaron a utilizar hasta la primera guerra mundial y se utilizo como fósforo, casi exclusivamente, hasta la década de 1970.
Desde entonces, las pantallas de tierras raras se emplean en radiología diagnostica. Estas pantallas son más rápidas y proporcionan más utilidades. El uso de estas pantallas resulta en una dosis al paciente mas baja, menos presión térmica al tubo de rayos x y un blindaje mas reducido en la sala de rayos x.
Las diferencias en las características de las imágenes son básicamente debidas a las diferencias en la composición del fósforo. El espesor y la concentración y tamaño de los cristales también influyen en la acción de las pantallas. El espesor de un cristal de fósforo es de entre 5 y 15 μm.
La tabla muestra los fósforos y la identificación general de las pantallas en la que han sido incorporados.
Los componentes de los cuatro fósforos principales de tierras raras son el oxisulfuro de gadolinio activado con terbio (Gd2O22: Tb); el oxisulfuro de lantano activado con terbio (La2O22: Tb); el oxisulfuro de itrio activado con terbio (Y2O22: Tb) y el oxibromuro de lantano (LaOBr).
Las pantallas de tierras raras se fabrican para funcionar con varios niveles de velocidad sin pérdida de resolución de contraste ni de resolución espacial; aunque en las pantallas más rápidas existe mayor probabilidad de ruido cuántico en la imagen.
Capa reflexiva:
Entre el fósforo y la base hay una capa reflexiva, aproximadamente de 25 µm de espesor, hecha de una sustancia brillante como el óxido de magnesio o el dióxido de titanio. Cuando los rayos x interactúan con el fósforo la luz se emite en forma es isotrópica. Menos de la mitad de la luz se emite en la dirección de la película. La capa reflexiva intercepta la luz dirigida en otras direcciones y la redirige hacia la película. La capa reflexiva incrementa la eficiencia de las pantallas intensificadora radiográficas, acercando al doble el número de fotones de luz que alcanzan la película.
Algunas pantallas intensificadoras incorporan tintes especiales en la capa de fósforo para absorber selectivamente los fotones de luz emitidos en un ángulo grande hacia la película. Estos fotones incrementan la falta de nitidez de la imagen. Desafortunadamente, esta incorporación de tinte reduce algo la velocidad de la pantalla.

Base:
La base es la capa más alejada de la película, tiene aproximadamente 1 mm de espesor y sirve principalmente como un soporte mecánico a la capa de fósforo activa. El poliéster es el material de la base más popular.
Requerimientos para un material de base de alta calidad:
• Dura y resistente a la humedad
• Resistente a los daños de la radiación y a la decoloración con el uso
• Químicamente inerte.
• Flexible
• Sin impurezas que serían reproducidas en la imagen.
Características de las pantallas
• Velocidad.
• Ruido.
• Resolución espacial.

Velocidad de las pantallas:
Hay muchos tipos de pantallas intensificadoras y cada fabricante usa diferentes nombres para identificarlas. Colectivamente las pantallas son identificadas por su velocidad relativa expresada en numéricamente. El límite de velocidad de pantalla va desde 100 (lentas y detalladas) a 1200 (muy rápidas).
La velocidad de la pantalla es un número relativo que describe con qué eficiencia se produce la conversión de rayos x en luz útil. La velocidad de las pantallas de tungstato de calcio se asigna un valor de 100, y es la base para la comparación de todas las otras pantallas. Las pantallas de tungstato de calcio rara vez se usan para algo más. Las pantallas de alta velocidad formadas por tierras raras tienen velocidades superiores a 1200; las pantallas detalladas tienen velocidades aproximadamente de 50 a 80.
La velocidad de una pantalla no expresa información sobre la dosis aplicada al paciente. Esta información se relaciona por él factor de intensificación (IF). El IF se define como la relación entre la exposición requerida para producir la misma densidad óptica con una pantalla y la exposición requerida para producir esa densidad óptica sin una pantalla:
FI= exposición requerida sin pantalla/exposición requerida con pantalla
La densidad óptica elegida para comparar una pantalla intensificadora con otra es normalmente de 1. El valor del IF se puede usar para determinar la reducción de dosis que acompaña el uso de una pantalla.
Propiedades de la pantalla intensificadora que afecta a la velocidad de las pantallas y que no pueden ser controladas por el técnico radiólogo:
• Composición del fósforo: Los fósforos de tierras raras convierten eficientemente los rayos x en luz útil.
• Grosor del fósforo: con la capa de fósforo más gruesa el valor DQE que es más alto. La pantallas de alta velocidad tienen capa de fósforo gruesa; pantallas de detallado fino tienen capa de fósforo delegada.
• Capa reflexiva: la presencia de una capa reflexiva incrementa la velocidad de la pantalla pero también hace perder nitidez a la imagen.
• Colorante: los colorantes absorbentes de luz se añaden a algunos fósforos para controlar la dispersión de la luz. Esto colorantes mejoran la resolución espacial pero disminuyen la velocidad.
• Tamaño del cristal: los cristales individuales de fósforos más grandes producen más luz por cada interacción de rayos x. Los cristales de pantallas de detallado fino son aproximadamente la mitad de grandes que los cristales de pantallas de alta velocidad.
• Concentración de los cristales de fósforo: concentraciones de cristal más alta resultan en una velocidad de pantalla mayor.
Propiedades de la pantalla intensificadora que afecta a la velocidad de las pantallas y que pueden ser controladas por el técnico radiólogo:
• Calidad de la radiación: cuando se aumenta el voltaje aplicado sobre el tubo de rayos x también se incrementa el factor de intensificación. Las pantallas tienen números atómicos más altos que las películas por lo tanto aunque la absorción real en la pantalla decrece con el aumento del kVp, la absorción relativa comparada con la película aumenta. En 70 kVp, el IF típico para una pantalla es de 60 mienta que para pantallas de tierras raras es de 150.
• Procesado de la imagen: cuando la película radiográfica se expone a la luz sólo se afectan las capas superficiales de la emulsión. Sin embargo, la emulsión será afectada uniformemente cuando la exposición es a rayos x.
• Temperatura: las pantallas intensificadoras emiten más luz por interacción de rayos x en temperaturas bajas que en temperaturas altas. Consecuentemente, el IF es más bajo en temperaturas más altas. Esta característica puede afectar en el campo de trabajo con climas cálidos o fríos.

Ruido de la imagen:
El ruido aparece en la imagen como un picoteado de fondo. Ocurre con más frecuencia cuando se usan pantallas rápidas y técnicas de alto kVp.
Las pantallas intensificadoras de tierras raras incrementando la velocidad por dos características importantes:
A) Eficiencia de detección (DQE): porcentaje de rayos x absorbido por la pantalla; esto mide la relación entre los rayos x absorbidos e incidentes.
b) Eficiencia de conversión (CE): cantidad de luz emitida por los rayos x absorbidos
Un aumento el la CE produce un aumento del ruido, “quantum mottle”, mientras que el aumento del DQE no.
En la práctica, pantallas de tierras raras de la misma resolución espacial son al menos 2 veces más rápidas que él tungstato de calcio sin un incremento significativo de ruido. Las pantallas de tierras raras tienen más altas DQE y CE, pero la ganancia en velocidad es debida principalmente al DQE.

Resolución espacial:
Las pantallas intensificadoras tienen la desventaja de presentar una resolución espacial más baja que la resolución de las radiografías de exposición directa.
La resolución espacial se mide en pares de línea por milímetro (pl/mm). Una resolución espacial alta tiene un valor alto de pares de línea por milímetro.
Las pantallas muy rápidas pueden resolverlas 7 pl/mm y pantalla de detallado fino alcanzan a 15 pl/mm. La película de exposición directa puede resolver 50 pl/mm. El ojo humano sin ayuda puede resolver sobre 10 pl/mm.
Cuando los rayos x interactúan con el fósforo de la pantalla, el área de la emulsión de la película que se activa por la luz emitida es mayor que la que sería con exposición directa de rayos x. Esto resulta en una reducción de la resolución espacial o pérdida de nitidez de la imagen.
Generalmente, aquellas condiciones incrementan el IF reducen la resolución espacial.
Las pantallas de alta velocidad tienen baja resolución espacial y las pantallas de detallado fino tienen alta resolución espacial. La resolución espacial mejora con cristales de fósforo más pequeño y capas de fósforo más delgadas.

Cuidados de las pantallas
Las radiografías de alta calidad requieren que las pantallas reciban un cuidado especial. El manejo de las pantallas requiere el máximo esfuerzo en su cuidado porque incluso un pequeño arañazo con la uña puede producir artefactos y degradar la imagen radiográfica, las pantallas sólo se deberían tocar cuando son nuevas y se están instalando en un chasis o bien cuando se lavan.
Se debe tener especial cuidado al cargar y descargar películas radiográficas en los chasis y no dejar el chasis abierto porque las pantallas se pueden dañar por cualquier cosa que pueda caer sobre ellas, ya sea polvo o productos químicos.
Las pantallas se deben lavar periódicamente y la frecuencia de lavado se determinará principalmente por los factores, la cantidad de uso y el nivel de polvo presente en el entorno de trabajo. Existen materiales especiales para lavar las pantallas, una ventaja de emplear estas preparaciones comerciales es que normalmente contienen componentes antiestáticos que pueden ser muy útiles, aunque también se pueden lavar con jabones suaves y agua teniendo especial cuidado en el enjuague y secar perfectamente. Si la pantalla está húmeda la capa de la emulsión de la película puede pegarse a ella causando posiblemente daños irreparables.
Otro requerimiento importante es el mantenimiento de un buen estado del contacto entre la película y la pantalla. Las causas más comunes de un contacto película-pantalla malo son: fieltro de contacto desgastado; bisagras sueltas, dobladas o rotas; pantallas deformadas debido a la humedad excesiva; frontal del chasis deformado; marcó del chasis torcido o roto; materiales extraños debajo de la pantalla, etc.
Un mantenimiento apropiado de la pantalla alargará su duración indefinidamente. La interacción de los vasos X. en el fósforo no causar desgaste sobre la pantalla. La única causa por la que está pantallas se pueden crear fuera de uso es un manejo y un mantenimiento poco adecuado.

La película radiográfica:
La fabricación y las características de las películas radiográficas son similares a la de las películas fotográficas normales. Las películas radiográficas son manufacturadas con rigurosos controles de calidad y tienen una respuesta espectral diferente a las películas fotográficas no obstante su mecanismo de funcionamiento muy parecido
Fabricación de películas.
La manufacturación de las películas radiográficas es un proceso preciso que requiere un estricto control de calidad. Las instalaciones de manufacturado deben ser extremadamente limpias ya que la capacidad de la película para reproducir la información de los rayos x puede verse mermada por leves restos de suciedad o de algún tipo de contaminante.
Las películas radiográficas tiene un grosor de aproximadamente entre 150 y 300 µm;
Consisten básicamente en dos partes: la base y la emulsión.
La mayoría de las películas tienen la emulsión en los dos lados y llaman películas de emulsión doble. Entre la emulsión y la base se encuentra una fina capa de material llamada capa adhesiva. Esta capa permite que la base y la emulsión mantengan un contacto y una integridad apropiados durante el uso y el procesado de la película.
La emulsión está contenida en una cubierta protectora de gelatina llamada al recubrimiento. Este recubrimiento protege la emulsión de rasguños, presión y contaminación durante la manipulación, procesado y almacenamiento, y permite una manipulación relativamente descuidada de la película a rayos X. antes de la exposición.
Base:
La base es el fundamento de la película radiográfica y su función es la de proveer una estructura rígida que permita el posterior recubrimiento con la emulsión. La base de la película radiográfica en un grosor entre 150 y 300 µm, es semirígida, traslúcida y está realizada con poliéster.
Propiedades:
Estabilidad dimensional: permite a la radiografía conservar su tamaño y forma durante su uso y procesado para no contribuir a la distorsión de la imagen.
Transparencia: la base tiene una transparencia uniforme y es prácticamente transparente a la luz y por lo tanto no crea formas u oscurecimiento indeseados de la imagen.
Coloración: Durante la fabricación se les suele añadir un colorante para teñirlas levemente el azul. En comparación con las películas sin teñir, este color reduce el cansancio del ojo y la fatiga mejorando la eficiencia del diagnóstico y la precisión del radiólogo.
Las bases de la película originales eran placa de vidrio. Luego se usó el nitrato de celulosa que se convirtió en la base estándar, sin embargo, tenía una deficiencia importante: era inflamable. Hacia mediados de la década de 1920 las películas con una base de seguridad de triacetato de celulosa fueron introducidas y a principios de la década de 1960 la base de poliéster ha reemplazado al triacetato de celulosa como la base de películas estándar. El poliéster es más resistente a deformaciones debidas a envejecimiento, y es más fuerte que el triacetato celulosa, permitiendo un transporte más fácil a través del procesado automático. Su estabilidad dimensional es superior. Las bases de poliéster también son más delgadas (aproximadamente 175 µm), pero igual de resistentes al triacetato de celulosa.

Emulsión:
La emulsión es el corazón de la película de rayos x. Es el material con el cual los fotones de luz de las pantallas o los fotones de rayos x interaccionan y transfieren información. La emulsión consiste en una mezcla homogénea de gelatina y cristales de haluro de plata. Forma un recubrimiento uniforme en una capa de entre 3y 5 µm de grosor.
La gelatina es transparente, para así transmitir la luz, y suficientemente porosa para que los productos químicos del procesado penetren hasta los cristales de haluro de plata. Su principal función es la de proporcionar un soporte mecánico para los cristales de haluro de plata, manteniendo los hijos y uniformemente dispersos en el espacio.
El cristal de haluro de plata es el ingrediente activo de la emulsión fotográfica. En una emulsión típica, el 98% de haluro de plata es bromuro de plata; el resto es normalmente yoduro de plata. Éstos átomos tienen números atómicos relativamente altos (ZBr = 35, -ZAg=47- ZI=53) en comparación con la gelatina y la base (Z+- 7).
Dependiendo de la aplicación deseada, los cristales de haluro de plata pueden tener diversas formas. Los granos tabular es son usados en la mayoría de películas radiográficas.
Los cristales tubulares son planos y de un grosor típico de 0,1 µm, con una sección transversal triangular, hexagonal, o de un polígono de orden superior. Los cristales tienen un diámetro de aproximadamente 1 µm. La distribución de átomos en un cristal es cúbica como muestra la figura.

Los cristales se forman disolviendo plata metálica (Ag) en ácido nítrico (HNO3) para formar nitrato de plata (AgNO3). Los cristales sensibles a la luz de bromuro de plata (AgBr) se forman al mezclar el nitrato de plata con bromuro de potasio (KBr).
Todo el proceso se efectúa en presencia de gelatina y con un preciso control de la temperatura, la presión y el ritmo en que se mezclan los ingredientes.
La forma y la estructura de la red de los cristales de haluro de plata no son perfectas, y alguna imperfecciones resultan en las propiedades de formación de imagen de los cristales. El tipo imperfecciones que se cree responsable es un contaminante químico (habitualmente sulfuro de plata), que se introduce por sensibilización química en la red de cristal, habitualmente en o cerca de la superficie.
Este contaminante ha recibido el nombre de centro de sensitividad. Durante la exposición, los fotoelectrones y los iones de plata son atraídos hacia estos centros, donde se combinan para formar un centro de imagen latente de plata metálica.
Las diferencias en velocidad, contraste y resolución entre diferentes tipo de película radiográfica son determinados por el proceso por el cual los cristales de haluro de plata son fabricados y por la mezclas de esto cristales en la gelatina.
El número de centros de sensitividad por cristal, la concentración de cristales en la emulsión, y el tamaño y distribución de los cristales afectan también a las características de rendimiento de la película radiográfica.
La película radiográfica se fabrica en oscuridad total. No hay ningún tipo de luz desde el momento en que los ingredientes del emulsión son combinados hasta el empaquetamiento final.

TIPOS DE PELICULA
La obtención de imágenes para aplicaciones médicas se está convirtiendo en un campo extremadamente técnico y sofisticado y ello se refleja en el número y variedad de películas disponibles. Cada uno de los principales fabricante produce más de 25 tipos diferentes de películas combinados con los diferentes tipos de formatos de película disponible. Más de 500 secciones son posibles

Películas de pantallas:

La película de pantalla es el receptor de imagen más comúnmente usado en radiología.
Características principales:
• Contraste: el contraste es inversamente proporcional a su latitud de exposición; las películas de pantalla están disponibles en múltiples latitudes. Habitualmente el fabricante identifica al contraste de estas películas como medio alto o más alto. La diferencia depende del tamaño y distribución de los cristales de haluro de plata. Una emulsión de alto contraste contiene granos de haluro de plata más pequeños con un tamaño de grano relativamente uniforme. Las películas de bajo contraste contiene granos grandes con un rango más amplio de tamaños.
• Velocidad: la velocidad es la sensibilidad de la película de pantalla a la combinación de rayos x y luz. Los fabricantes ofrecen varios tipos de receptores de diferentes velocidades que resultan de distintas emulsiones de película y diversos fósforos en la pantalla intensificadora. Para las películas de pantalla, el tamaño y forma de los granos de haluro de plata son los principales determinantes de la velocidad de la película. Las emulsiones de grano grande son más sensibles que las de grano pequeño. Las películas de pantalla son casi siempre de doble emulsión. Esto proporciona una velocidad que dobla la que se puede obtener con película de una sola emulsión, incluso si la emulsión simple fuera el doble de gruesa. La velocidad de las películas está limitada porque la luz proveniente de la pantalla es absorbida muy rápidamente por las capas superficiales de la emulsión. Si la emulsión es demasiado gruesa la parte que se encuentra próxima a la base permanece prácticamente sin exponer. Las emulsiones actuales contienen menos plata aunque producen la misma densidad óptica por unidad de exposición. Este uso más eficiente de la plata en la emulsión se llama poder de recubrimiento de la emulsión.
• Cruce: el cruce es la exposición de una emulsión por luz desde el lado opuesto de la pantalla radiográfica intensificadora. Con una pantalla radiográfica emite luz, expone no solamente la región adyacente sino que también puede exponer la emulsión al otro lado de la base. Cuando la luz cruza la base causa una disminución en la definición de la imagen. Las emulsiones de granos tabulares reducen el cruce porque el poder de recubrimiento se incrementa, lo cual se relaciona con la absorción de luz de la pantalla (que se incrementa) y con la luz transmitida a través de la emulsión causante del cruce (la cual se reduce). La adición de un tinte absorbente de luz en una etapa de control de cruce reduce el cruce prácticamente a cero. La capa de control de cruce tiene tres características críticas: absorbe la mayor parte de la luz de cruce, no se difunde en la emulsión sino que permanece como una capa separada, y es completamente eliminada durante el procesado. El cruce puede ser reducido o eliminado también con el uso de pantallas radiográficas que emiten luz de baja longitud de onda (azul o ultravioleta).
• Emparejamiento espectral: se debe tener especial cuidado al seleccionar una película que tenga una sensibilidad a los distintos colores de la luz (su respuesta espectral), que esté adecuadamente emparejada con el espectro de luz emitido por la pantalla. Si se usan pantallas que emiten luz verde debe ser emparejada con la película que sean sensibles no solamente a la luz azul sino también al verde. Este tipo de película es ortocromática y se llama película sensible al verde. Esta es distinta a la película pancromática, usada en fotografía y sensible a todo el espectro de la luz visible. Las películas sensibles al azul deben usarse solamente con pantallas que emiten en azul o en ultravioleta. El aparejamiento espectral adecuado resulta en la combinación pantalla-película correcta.
• Ley de reciprocidad: exposición = intensidad X tiempo = densidad óptica constante. Esta ley de reciprocidad es cierta para las películas expuestas a rayos x. La ley falla cuando la película es expuesta a luz proveniente de pantallas intensificadoras. El fallo de la ley de reciprocidad es importante cuando los tiempos de exposición son largos o cortos. El resultado de posiciones largas o cortas es una reducción de la velocidad y un incremento en la técnica gráfica puede ser necesario.
• Luces de seguridad: el uso de películas radiográficas requieren precauciones en el cuarto oscuro. La mayoría de luces de seguridad son lámparas incandescentes con un filtro de color; las luces de seguridad proporcionan suficiente luz para iluminar el cuarto oscuro al mismo tiempo que garantizan que la película permanece sin exponer. La iluminación adecuada depende no solamente del color del filtro sino también de la potencia de la bombilla y de la distancia entre la lámpara y la superficie trabajo. Una bombilla de 15 W no debería estar a menos de 1,5m de la superficie de trabajo. Con las películas sensibles al azul se usa un filtro ámbar (transmite luz con longitudes de onda más largas de 550 nm); para películas sensibles al verde se usa un filtro rojo (transmite luz con longitudes de onda por encima del 600 nm) por lo tanto los filtros rojos son apropiados tanto para películas sensibles al verde como la azul.

Películas de exposición directa:

La emulsión de una película de exposición directa es más gruesa que la de película de pantalla y contiene una concentración más alta de cristales de haluro de plata para mejorar la interacción directa con los rayos x. Las películas de exposición directa son menos sensibles a la luz y por lo tanto no deben usarse con pantallas. Se usan habitualmente con un chasis de cartulina, aunque algunas de estas películas están disponibles en envoltorios individuales de papel. Después del procesado, las películas de doble emulsión son planas porque la característica de expansión y contracción de las dos capas de emulsión se compensan mutuamente. Con las películas de emulsión simple, se debe prestar atención al hinchado de la emulsión durante el procesado y su concentración durante el secado. La parte trasera de la base de la película de emulsión simple está recubierta con gelatina transparente para qué él hinchado y concentración de la emulsión estén compensados durante el procesado, asegurando así que la película no se doble.

Película mamográfica:
La mayoría de películas mamográficas son de emulsión simple y están diseñadas para ser expuestas con una única pantalla radiográfica intensificadora. Todos los sistemas actuales de películas mamográficas usan pantallas de oxisulfuro de gadolinio dopadas con terbio que emiten en verde.
La superficie de la base opuesta a la pantalla está recubierta con un tinte especial que absorbe la luz para reducir la reflexión de la luz de la pantalla, la cual se transmite a través de la emulsión y la base. Este efecto se llama formación de halo, y el tinte absorbente es un recubrimiento antihalo. Este antihalo se emplea en todas las películas de pantalla de emulsión simple, y no sólo la mamográfica. Este recubrimiento se elimina durante el procesado para mejorar el visionado.

Película láser:
Una impresora láser usa la señal electrónica digital de un dispositivo de tomas de imágenes. La intensidad del láser varía en proporción directa con intensidad de la señal proveniente de la imagen (modulación del láser). Mientras es modulado, el haz láser escribe en forma de rastreo sobre toda la película. Éstas impresoras proporcionan una calidad de imagen excepcionalmente consistente para multitud de tamaños de película y múltiples formatos de imagen por película. Éstas impresoras pueden ser conectadas electrónicamente con múltiples modalidades de imagen digital (TC – RMN – RADIOLOGIA COMPUTADA).
Las películas láser están hechas de haluro de plata sensibilizadas a la luz roja emitida por el láser de una forma muy similar a como las películas sensibles a la luz verde o azul son sensibilizadas. Las películas láser tienen una emulsión simple al igual que las de mamografía.

Películas especializadas:
Película de duplicación: está diseñada para usar con originales del mismo tamaño (el tamaño de la película de duplicación debe ser igual al de la película que se está duplicando). La película de duplicación es una película de emulsión simple que se expone a la luz ultravioleta o azul a través de las radiografías existentes para producir una copia. La forma en que la película de duplicación responde a la luz es opuesta a la de la película radiográfica: la exposición a la luz reduce la densidad óptica en la película duplicada.
Películas de cine: las películas de cines se usan en cinefluorografía. Son de 35 mm y se distribuye en rodillos de 30 y 152 m
Películas spot: son de 70 a 105 mm de anchura y se usan en distintos tipos de cámaras de películas de spot. Son similares en composición pero más grandes de las películas de cine por lo que pueden visionarse directamente en una caja visionadora sin recurrir a un proyector.

El procesado de películas de cine y de spot es crítico para proporcionar una imagen de calidad. Las películas spot de rodillo normalmente pueden ser procesadas en un procesador automático usado para radiografías convencionales. Las película de cine deben procesarse con equipamiento especial para procesado de películas cinematográficas ya que los artefactos se magnifican con la imagen durante la proyección

MANIPULACION Y ALMACENAMIENTO DE PELICULAS:
Las películas radiográficas son detectores sensibles de radiación y deben manipularse y almacenarse adecuadamente para impedir artefactos que resultan en radiografías de baja calidad que interfieren con el diagnóstico. Cualquier persona que manipule películas debe tener cuidado de no doblarlas, plegarlas o someterlas a cualquier tipo de manipulación grosera. Tener las manos limpias es imprescindible, y las lociones y cremas de mano deben evitarse.
Las películas radiográficas son sensibles a la presión, por lo cual una mala manipulación o la marca de cualquier objeto afilado, como una uña, se reproducen como un artefacto en la radiografía procesada.
Doblar la película antes del procesado produce un artefacto en forma de línea. La suciedad en las manos o en las pantallas radiográficas intensificadora resulta en artefactos especulares. En un ambiente seco la electricidad estática puede causar artefactos característicos. Durante el procesado automático, un sistema de transporte deteriorado o subsidio puede también causar artefactos
Calor y humedad:
Las películas radiográficas son sensibles a los efectos de temperaturas elevadas y la humedad, especialmente durante largos periodos. El calor reduce el contraste y la definición de una radiografía. Las radiografías deben almacenarse a temperaturas más bajas de 20 °C. A temperaturas más altas se pierde contraste a medida que aumenta el tiempo de almacenamiento.
El almacenamiento durante un año o más es aceptable si la película se mantiene a 10 °C. La película nunca debe almacenarse cerca de tuberías de vapor u otra fuente de calor.
El almacenamiento bajo condiciones de humedad elevada (por encima de 60%) reduce también el contraste debido a la disminución de definición. Antes de su uso las películas radiográficas deben almacenarse en un sitio fresco y seco. El almacenamiento en un área demasiado seca puede ser igualmente perjudicial, los artefactos estáticos son posibles cuando la humedad relativa desciende por debajo del 40%.
Luz:
Las películas radiográficas deben manipularse y almacenarse en la oscuridad. Ningún tipo de luz debe exponerle emulsión antes del procesado ya que de lo contrario las películas se velan. El control de la luz es asegurado por un cuarto oscuro bien sellado.
Radiación:
La radiación ionizante que no sea la del propio haz útil crea un artefacto en la imagen que reduce el contraste y aumenta el velo.
Los cuartos oscuros se encuentran normalmente cerca de las salas de rayos x y están recubiertas de plomo.
El velo de una película es la densidad óptica uniforme que aparece, si la película ha sido expuesta de forma inadvertida a la luz, rayos x, calor o humedad. El nivel de velo para películas no procesada es de aproximadamente 0,2 mR.
Tiempo de almacenamiento: la mayor parte de películas radiográficas se distribuyen en cajas de 100 unidades. Cada caja contiene una fecha de caducidad que indica el máximo tiempo de almacenamiento de la película. Las películas no deben almacenarse más tiempo del indicado, que normalmente es de uno o dos años después de su compra, ya que el envejecimiento resulta en una pérdida de velocidad y contraste y en un incremento del velo.
Siempre es recomendable almacenar las cajas de película de lado y no planas. Cuando se almacenan de lado es menos probable que las películas se deformen.
El almacenamiento debe secuenciarse para que la película más vieja sea usada primero.
El tiempo máximo de almacenamiento razonable para las películas radiográficas es de 45 días

COMBINACION DE PANTALLA-PELICULA
Las pantallas y las películas se fabrican de forma compatible con lo cual ayuda asegurar unos buenos resultados.
Las pantallas se suelen usar en parejas. La obtención de la imagen latente se divide casi uniformemente en pantallas frontales y traseras, con menos del 1% de contribución de rayos x. Cada pantalla desenmascara la emulsión con la que está en contacto.
La compatibilidad entre pantalla película es esencial, se usan únicamente aquellas películas para las cuales se diseñaron las pantallas.
Además de reducir la dosis del paciente, el uso de pantallas intensificadora las radiográficas en un receptor de imagen ofrecen varias ventajas:
Aumentan:
• la flexibilidad de la selección del kVp
• el ajuste del contraste radiográfico
• la resolución espacial cuando se usan puntos focales más pequeños
• la capacidad para ampliar la radiografía
Disminuyen:
• las dosis al paciente
• la exposición (tiempo y mA)
• la producción de calor por parte del tubo de rayos x
• el tamaño del punto focal
RECEPTOR DE IMAGEN DIGITAL: Radiología computarizada Detector de pantalla fosforescente fotoestimulable
En la radiografía computarizada las imágenes digitales pueden adquirirse con una pantalla fosforescente fotoestimulante como receptor de imagen transistorizado plano de forma rectangular.
El receptor de la imagen se parece a un intensificador de pantalla de radiografía convencional y es expuesto en un chasis como el de un equipo de radiografía convencional. El ingrediente activo es el fluorohaluro de bario activado con europio que adquiere energía cuando es expuesto a los rayos x. La sensibilidad es aproximadamente igual a una combinación de pantalla-película de velocidad 200, y puede ser mucho más si se sacrifica la resolución de contraste. La imagen latente consiste en electrones de valencia almacenados en estados de alta energía.
La resolución espacial de la radiografía computarizada realmente no es tan buena como la radiografía convencional, pero la resolución de contraste es mejor porque la imagen se posprocesa.
La imagen latente se pone de manifiesto por exposición a un pequeño rayo láser de alta intensidad. El rayo láser hace que los electrones atrapados en niveles de energía altos retornen a la banda de valencia con emisión de luz violeta. Este fenómeno se llama fosforescencia fotoestimulada, también conocida como luminiscencia estimulada.
La emisión de color violeta es detectada por un tubo fotomultiplicador ultrasensible. La señal electrónica que es el rendimiento del tubo fotomultiplicador, es digitalizada y guardada para la subsiguiente visualización en un tubo de rayos catódicos o la impresión de una copiadora láser.

Dispositivos acoplados de carga (CCD)(ver fluoroscopia digital)
Los CCD son chips de silicio fotosensibles que están reemplazando rápidamente el tubo de la Cámara televisión de la cadena fluoroscópica. Los CCD son similares en apariencia a un chip de ordenador y pueden usarse en cualquier sitio donde la luz deba ser convertida en imagen digital de video.
Los CCD pueden servir como un detector de área extensa para las radiografías estacionarias convirtiendo los rayos x en luz usando una pantalla fluorescente y enfocando la luz hacia un dispositivo de CCD mediante lentes o fibras ópticas.
La imagen muestra un sistema de radiografía directa flexible basado en CCD que ven una pantalla fosforescente de CsI. Una serie lineal de CCD puede servir como un detector de haz de rayos x estrecho.
Radiografía de captura directa
A finales de la década de 1990 aparecieron dos aproximaciones total mente nuevas a la radiografía de captura directa. Los dosis de más de captura directa están basados en TFT dispuestos como una serie de matrices activas (AMA, acive matriz array) el resultado es un receptor de imagen plano de tamaño de los receptores de pantalla película convencionales.




La primera demostración de radiografía de captura directa usó un cristal de centelleo de yoduro de cesio (CsI) que cubría una AMA de fotodiodos de silicio amorfo (a-Si). En estado amorfo, el silicio se recubre fácilmente en la AMA con un espesor controlado.
Los rayos x que forman la imagen actúan recíprocamente con el CsI para producir luz, que a su vez interaccionan con él a-Si para producir una señal. El TFT guarda la señal hasta la lectura, un píxel a cada momento.




El segundo acercamiento no usa una capa fosforescente. Los rayos x que forman las imágenes interactúan directamente con una capa delgada de selenio amorfo (a-Se), creando paredes electrón-agujero (EHP- electron hole-pairs). El EHP es la señal que carga la AMA de TFT.

La ventaja del modelo de selenio amorfo es que no hay dispersión de luz en la pantalla fosforescente, y por consiguiente la resolución espacial mejora.



La imagen muestra el emborronamiento relativo de las interacciones de un solo rayo x en tres tipos de receptores. El detector de pantalla fosforescente de CsI tiene mejor eficacia de dosis, mientras que el a-Se puede proporcionar mejor resolución espacial.

Por otro lado las pantallas fosforescentes de CsI Tienen una eficacia de detección de fotones alta y por consiguiente dan como resultado una dosis más baja.
Con ambos sistemas, la imagen latente es electrónica, almacenada en la matriz de TFT.
Esta matriz se lee secuencialmente de un TFT a otro gracias a un control electrónico preciso.
La matriz de TFT es tal que cada TFT y su detector de rayos x representa un píxel.
La resolución espacial está de nuevo limitada por el tamaño del píxel. El tamaño del píxel disponible está limitado a aproximadamente 100 µm, que es equivalente a una resolución espacial de 5 pl/mm.

Aunque la DQE, y por consiguiente la dosis al paciente, está determinada principalmente por el número atómico del detector (ZCsI=55 / ZSe=34), la geometría de cada píxel también es muy importante. Una porción de la cara del píxel esta ocupada por conductores electrónicos y los de TFT. El factor de llenado es el porcentaje de la cara del píxel que contiene el detector de rayos x, el factor de llenado es aproximadamente del 80%.




1 comentario:

  1. saludos desde tampico, méxico, felicitarlos por excelente y didáctico artículo. dr. alberto moreno tovar radiólogo.

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