Aparato de rayos x Dr. Alejandro R. Padilla Profesor en la cátedra de Radiología Oral y Maxilo-Facial Facultad de Odontología Universidad de Los Andes Mérida-Venezuela Dr. Axel Ruprecht Profesor y Jefe Radiología Oral y Maxilofacial Profesor de Anatomía y Biología Celular Universidad de Iowa USA Dr. Jaynes,Robert Merle Profesor Asistente Director de Radiología Oral Universidad de Ohio Estado de Ohio. USA Generación de rayos x

El odontólogo y radiólogo maxilo facial deben estar familiarizado con los diversos aparatos generadores de rayos x, sus partes y componentes internos y externos. Estos conocimientos, aparte del manejo de dicho equipo, son unos de los elementos que garantizará una exposición adecuada a los rayos x, tanto del paciente como del personal. Aparato de rayos x

Conceptos básicos 0

núcleo capa K capa L capa M Átomo electricamente neutro Número atómico (Z) = nº de protones Masa atómica (A) = suma del número de protones y neutrones neutrones Es aquel átomo que tiene el mismo numero de protones y de electrones. Generación de rayos x

La fuerza electrostática es la atracción entre los protones y electrones 0 Fuerza electrostática - Generación de rayos x

La fuerza centrífuga es la que empuja a los electrones lejos del núcleo 0 Fuerza centrifuga - Generación de rayos x

Existe un balance entre la fuerza electrostática y la fuerza centrífuga que mantiene a los electrónes en órbita alrededor del nucleo. 0 - - Generación de rayos x

La energía de enlace es la cantidad de energía requerida para remover un electrón de su órbita. Esta energía depende del número atómico (Z). 0 Generación de rayos x Energía de enlace

Es el movimiento de la energía a través del espacio en una combinación de electricidad y campo magnético. Viajan a la velocidad de la luz (3 x 108 metros/segundos) (186,000 millas/segundos) 0 Generación de rayos x Radiación electromagnética

0 Generación de rayos x Espectro electromagnético

Radioterapia Radiografía dental Sol Fotografía Microondas Radar Televisión Radio Rayos X y Rayos Gamma Rayos Ultravioleta Luz Visible Rayos Infrarrojos Medidas en nanómetros Medidas en metros Ondas de radio

Longitud de onda 0 Generación de rayos x Longitud de onda-frecuencia La frecuencia es el número de repeticiones (longitud de onda) por unidad de tiempo.

Es el poder de penetración de una onda electromagnética. Menor longitud de onda = mayor energía Mayor frecuencia = mayor energía 0 Generación de rayos x Energía de penetración

Es una forma de radiación del alta energía (ionizante) que se propaga en el espacio en forma de ondas o partículas. Generación de rayos x Rayos x

0 Generación de rayos x Características de los rayos x

0 Capacidad de ionizar y dañar tejidos vivos No tienen masa ni peso No presentan carga (neutro) Producen fluorescencia al entrar en contacto con ciertas sales. Generación de rayos x Características de los rayos x No pueden reflejarse ni refractarse

Historia de los rayos x Los rayos x fueron descubiertos el 8 de noviembre, 1895, por Wilhelm Conrad Roentgen Dr. Otto Walkhoff tomó la primera radiografía intraoral; 25-minutos de exposición Dr. C. Edmund Kells tomó la primera radiografía intraoral a principios de 1896 en USA

0 Primera unidad de rayos x comercial, 1905 Reiniger-Gebbert and Schall Co., Germany Historia de los rayos x

Primera unidad de rayos x comercial en USA, 1913 American X-Ray Equipment Co. of Cleveland Historia de los rayos x

Oficina del Dr. Blum, 1913, New York City Historia de los rayos x

Aparato de rayos x Ritter; modelo de 1925 Historia de los rayos x

0 + Con el descubrimiento de los rayos x se vio la gran posibilidad, facilidad y utilidad de obtener una imagen radiográfica, que combinada con el examen clínico, permitiría hacer un diagnóstico y llegar a un mejor plan de tratamiento. 

0 Imágenes que no solo se traducían en radiografías intraorales...  Radiografías intraorales

0 …sino también en radiografías extraorales.  Radiografías extraorales

0 Radiografías extraorales

0 Radiografías extraorales

Aparatos de rayos x 0

Unidades electromecánicas en donde ocurren los fenómenos físicos para la formación y emisión de la radiación x de manera artificial. Aparatos de rayos x

Fuente Artificial Los rayos x son generados artificialmente en aparatos especiales, a través de la desaceleración o la detención súbita de electrones de alta velocidad. Aparatos de rayos x

Con estos aparatos podemos obtener radiografías intraorales o extraorales. Algunos nos permiten obtener los dos tipos de radiografías. Aparatos de rayos x

Kilovoltaje (kV) Miliamperaje (mA) Tiempo de Exposición (t) Aparatos de rayos x clasificación

Fijo Móvil Aparatos de rayos x clasificación

Aparatos de rayos x clasificación Existen aparatos de rayos x dentales portátiles, que en investigaciones han demostrado que presentan riesgos para el paciente o el operador, no mayores a los de las unidades dentales.

Partes del aparatos de rayos x 0

El aparato de rayos x dental consta de 3 partes: Tablero del aparato: posee los dispositivos eléctricos que permiten regular el haz de rayos x. Cabezal del aparato: Contiene principalmente el tubo radiógeno, donde se originan los rayos x. Brazo extensible: permite movilizar el cabezal a diferentes posiciones. Aparatos de rayos x partes

0 Aparatos de rayos x partes

0 Aparatos de rayos x partes

Copyright © 2006 Thomson Delmar Learning. ALL RIGHTS RESERVED. Aparatos de rayos x partes tablero Cabezal DIP Brazo extensible goniométro

El tablero esta conectado a la corriente eléctrica. Posee el botón de encendido del aparato, el botón de exposición y los controles de los diferentes factores eléctricos (Kv, mA y tiempo de exposición). Aparatos de rayos x partes

0 Aparatos de rayos x partes botón de encendido Los tableros poseen el botón de apagado/encendido, así como la luz indicadora de encendido y la del momento de la exposición.

0 Aparatos de rayos x partes Luz de encendido Luz roja durante la exposición El selector del tiempo de exposición puede ser electrónico, de impulsos o de reloj (este último es impreciso).

Selector del tiempo de exposición de impulsos y de reloj. Aparatos de rayos x partes

Aparatos de rayos x partes El selector del tiempo de exposición de tipo reloj no es recomendable ya que es impreciso.

El mecanismo para seleccionar el tiempo de exposición puede ser numérico, con selección en tiempo de exposición o anatómico con áreas de la boca. Aparatos de rayos x partes

0 Aparatos de rayos x partes El tiempo de exposición puede venir en segundos o impulsos. Algunos aparatos vienen con un control del miliamperaje y kilovoltaje

Dispositivo indicador de posición (DIP) Cabezal del aparato Aparatos de rayos x partes Desde la apertura del cabezal del tubo de rayos x se extiende el dispositivo indicador de posición (DIP), que puede ser de forma circular o rectangular.

Aparatos de rayos x partes Dispositivo indicador de posición (DIP), de forma circular y rectangular.

0 Aparatos de rayos x partes Dentro del cabezal encontramos el tubo radiógeno, los transformadores (alto y bajo voltaje), blindaje de plomo, aceite, filtro de aluminio, colimador de plomo

El DIP nos indica la dirección del haz de rayos x , y en ocasiones nos permite ajustar la distancia focal. Los hay de 20 cm (8”), 30 cm (12”) y 40 cm (16”) Aparatos de rayos x partes

DIP8” DF 16” La distancia focal la encontramos desde el punto de origen de los rayos x hasta la superficie a radiografiar, y no siempre depende de la longitud del DIP. Actualmente moviendo el tubo radiógeno a la parte posterior del cabezal, podemos colocar un DIP pequeño logrando una distancia focal grande. Aparatos de rayos x partes

0 Aparatos de rayos x partes Dispositivo indicador de posición (DIP) de forma cónica. Estos DiP estan contraindicados debido a la gran cantidad de radiación dispersa que genera.

Aparatos de rayos x partes Los DIP cónicos producen gran cantidad de radiación dispersa que expone mayor cantidad de tejido del paciente y pudiera llegar al operador.

Los DIP cónicos producen mayor cantidad de radiación dispersa Aparatos de rayos x partes

En la parte externa del cabezal encontramos los goniómetros, que nos permite seleccionar las diferentes angulaciones verticales u horizontales. Aparatos de rayos x partes

Dentro del cabezal encontramos los transformadores del aparato y el lugar donde se originan los rayos x (tubo radiógeno), recubiertos en aceite. Aparatos de rayos x partes

Primeros tubos radiógenos Aparatos de rayos x partes

0 El tubo radiógeno esta formado por un cátodo o ión negativo, un ánodo o ión positivo. El cátodo esta formado por una copa de molibdeno y un filamento de tungsteno. El ánodo esta formado por un vástago, cabeza de cobre y una rodela de tungsteno. Anodo (+) Cátodo (-) Aparatos de rayos x tubo radiógeno

0 Aparatos de rayos x tubo radiógeno El ánodo y el cátodo se encuentran dentro de un tubo emplomado al vacio, con excepción de una ventana de berilio por donde emergerán los rayos x producidos.

Ventana de berilio 0 La ventana de berilio es el único sitio del tubo radiógeno que no se encuentra emplomado. Aparatos de rayos x ánodo (+)

0 Aparatos de rayos x cátodo (-)

0 Aparatos de rayos x cátodo (-)

0 Cuanto mayor es el calentamiento del filamento, mayor será el número de electrones que se liberan. El efecto termoiónico es la liberación de electrones del filamento de tungsteno caliente, cuando la corriente fluye después que se ha presionado el botón de exposición. Aparatos de rayos x cátodo (-) Emisión termoiónica

La cabeza de cobre del ánodo o anticátodo tiene incrustada el punto focal o punto de origen de los rayos x (rodela de tungsteno). 0 Aparatos de rayos x ánodo (+)

0 Aparatos de rayos x ánodo (+) La rodela de tungsteno es llamada también punto focal o de origen de los rayos x, diana, blanco. En ella chocan los electrones que vienen del cátodo y se producen los rayos x (1%) y gran cantidad de calor (99%)

0 Aparatos de rayos x ánodo (+) La copa de molibdeno enfoca los electrones en su viaje hacia el ánodo

Aparatos de rayos x ánodo rotatorio Los ánodos de la mayoría de los aparatos de rayos x dental son estacionarios o fijos. Los aparatos panorámicos o aquellos que utilicen mucho tiempo de exposicion, poseen un ánodo rotatorio con muchos puntos focales que permiten disipar el calor generado.

0 Ánodo rotatorio Aparatos de rayos x ánodo rotatorio El ánodo rotatorio permiten utilizar un tiempo de exposición mayor y disipar rápidamente el calor generado.

0 Estos ánodos rotatorios permiten eliminar rápidamente el intenso calor permitiendo obtener con gran cantidad de rayos x y de gran potencia. Aparatos de rayos x ánodo rotatorio

Aparatos de rayos x ánodo rotatorio

Aparatos de rayos x ánodo rotatorio

Aparatos de rayos x ánodo rotatorio

Alto número atómico (Z=74) Alta conductividad térmica. Alto punto de fusión (3422 ºC) Puede ser moldeado en fino alambre A altas temperaturas - baja presión de vapor 0 Aparatos de rayos x Características del tungsteno A altas temperaturas, el tungsteno produce pocos vapores. Si fuera un metal con alta presión a temperaturas elevadas, dañaría el tubo radiógeno que se encuentra al vacio.

Es el punto del ánodo donde se originan los rayos x. Mientras mas pequeño sea el punto focal, la nitidez de la imagen será mejor. Durante la producción de rayos x (1%), se genera mucho calor (99%). Si la rodela es muy pequeña, se recalentará y quemará. 0 Aparatos de rayos x Punto de origen o punto focal

Aparatos de rayos x El diseño de la rodela del ánodo permite disipar el calor y reducir el tamaño real del punto focal.

Si la rodela de tungsteno fuera un punto, no tendríamos penumbra pero igualmente no soportaría el intenso calor. De ahí que es una lámina de tungsteno, y mientras mas pequeña sea , mayor es la nitidez de la imagen porque disminuye la penumbra. Aparatos de rayos x rodela pequeña rodela grande rodela en punto

linea 110,220 botón de exposición selector mA selector kVp Selector de tiempo Autotransformador Transformador de alto voltaje Transformador de bajo voltaje Tubo radiógeno Aceite Filtro Colimador 0 Aparatos de rayos x componentes Panel de control

0 Aparatos de rayos x componentes Selector del tiempo de exposición Existen aparatos de rayos x cuyo selector de tiempo de exposición están calibrados en fracciones y número de segundos. Los intervalos de tiempo se expresan en número de impulsos por exposición. El número de impulsos dividido entre 60 (la frecuencia de la fuente de energía) da el tiempo de exposición en segundos.

30 impulsos /60 = 0.5 segundos 15 impulsos /60 = 0.25 segundos 0 60 impulsos /60 = 1.0 segundos Aparatos de rayos x componentes Selector del tiempo de exposición

¡ Presione el botón de exposición y deje de presionarlo en el momento que se deje de emitir la señal luminosa o la sonora ! Permite que la corriente fluya a los circuitos completos de la alta y baja tensión. 0 Aparatos de rayos x componentes Botón de exposición

0 Aparatos de rayos x componentes Selector del miliamperaje mA Los aparatos de rayos x dental emplean de 10 a 15 miliamperios. El miliamperaje calienta el filamento de tungsteno y a través del fenómeno termoiónico se origina la nube de electrones.

110 volt 3 – 5 volts Circuito del filamento 0 Primaria Secundaria El transformador de bajo voltaje disminuye la corriente de 110 volt hasta 3-5 volt Aparatos de rayos x componentes Transformador de bajo voltaje

0 Aparatos de rayos x componentes Selector del kilovoltaje kVp El kilovoltaje produce una diferencia de potencial e impulsa los electrones originados en el cátodo y enfocados por la cápsula de molibdeno hacia el ánodo, produciendo los rayos x. Algunos aparatos presentan el selector del kVp variable, mientras que en otros ya viene establecido.

0 Primaria Secundaria Aparatos de rayos x componentes Transformador de alto voltaje El transformador de bajo voltaje aumenta la corriente de 110 volt hasta 60 kVp

El autotransformador controla o regula el voltaje entre el ánodo y el cátodo 0 Aparatos de rayos x componentes Autotransformador

110 V 60 kV Flujo de corriente 0 80 kV Aparatos de rayos x componentes Autotransformador El dial de kVp selecciona voltajes variables de diferentes niveles y los aplica a la primera vuelta del transformador de alto voltaje. El dial de kVp controla el voltaje entre el ánodo y el cátodo del tubo de rayos X.

Generación de los rayos x 0

0 Se necesitan 3 factores para la producción de rayos x: Una fuente de electrones, en el filamento cátodo. Un blanco o punto de origen, en el ánodo, conectado de manera que atraiga a los electrones en el momento oportuno, y fabricado de un material idóneo para dicha función (tungsteno). Una corriente de alto voltaje (kV), que impulse a los electrones a gran velocidad desde el cátodo al ánodo sin interferencia, y enfocados por la cápsula de molibdeno. Generación de rayos x

0 Transformador alto voltaje Transformador bajo voltaje Selector del tiempo Generación de rayos x Cuando la corriente de 110 o 220 entra al aparato y es presionado el botón de exposición, la corriente se dirige al circuito del transformador de bajo voltaje que reduce el voltaje hasta 3 -5 voltios. Se calienta el filamento produciéndose los electrones. Simultáneamente en el circuito de alto voltaje se aumenta la corriente hasta 60 o 90 kVp para impulsar los electrones desde el ánodo al cátodo y asi producir los rayos x.

kVp Selector del tiempo Botón exposición 0 Transformador alto voltaje mA Auto transf. Transformador bajo voltaje Circuito de bajo voltaje Circuito de alto voltaje

0 Los rayos x originados en el ánodo son de larga y corta longitud de onda. Los de larga longitud de onda son detenidos por el tubo emplomado, el aceite y la carcasa de plomo. Los de larga longitud de ondas que atraviesan la ventana de berilio son detenidos por el filtro de aluminio. Al final del DIP solo emergerán rayos x de corta longitud de onda. Generación de rayos x mA kVp

Corriente alterna de 110 – 220 voltios Transformador de bajo voltaje ( 10 -15 mA ) Filamento de Tungsteno incandescente (nube Electrónica) Transformador de alto voltaje (kilovoltaje 60 – 90 kV) Auto-transformador (flujo constante de corriente eléctrica) Rayos catódicos (radiación de partículas) Generación de rayos x Resumen secuencial

La cápsula enfoca el flujo de electrones al ánodo. Choque de electrones contra la rodela de Tungsteno Calor ( 99% ) Rayos x ( 1% ) Se emiten rayos x en todas direcciones La filtración elimina los rayos x de larga longitud de ondas La colimación enfoca los rayos x con fines diagnóstico Generación de rayos x Resumen secuencial

Fotones de rayos x (solo 1 %) Haz de rayos x Ventana de berilio Al colisionar los electrones con la rodela son desviado por la nube de electrones del átomos de tungsteno , o colisiona con un electrón de la capa externa del mismo átomo (ionización). En ambos casos se pierde energía en forma de calor. Generación de calor

Electrón incidente calor El electrón incidente es desviado por la nube de electrones del átomo de tungsteno produciendo gasto de energía en foma de calor. Generación de calor

Electrón incidente calor El electrón incidente colisiona con un electrón de la capa externa del tungsteno y lo desplaza (ionización) generando calor. Generación de calor

Radiación por frenado (Bremmstrahlung) Radiación Caracteristica 0 Al chocar los electrones en la rodela del ánodo se origina los rayos x por 2 fenómenos principalmente. Generación de rayos x

Son los rayos x producidos cuando los electrones que vienen a alta velocidad desde el filamento, son frenados cuando pasan cerca del núcleo, o chocan con el núcleo de los átomos del blanco (rodela de tungsteno). 0 Generación de rayos x Radiación por frenado

Un electrón de alta velocidad que viene desde el filamento entra al átomo de tungsteno El electrón es frenado por la carga positiva del núcleo cambia de dirección y libera energía en forma de rayos x. El electrón continua hacia otro átomo con menos energía e interacciona (frenado) hasta perder toda su energía. Radiación por frenado

Un electrón de alta velocidad que viene desde el filamento entra al átomo de tungsteno, choca con el núcleo perdiendo toda su energía y desapareciendo. El fotón de rayos x producido tiene la misma energía del electrón de alta velocidad. Radiación por frenado

Son los rayos x producidos cuando los electrones que vienen a alta velocidad desde el filamento, interaccionan con un electron de la capa interna (k) quedando el átomo ionizando y emitiendo radiación x característica de un espectro discreto . 0 Generación de rayos x Radiación característica

Un electrón de alta velocidad, de por lo menos 70 keV de energía, choca con el electrón en la capa K (La energía debe ser mayor que la energía de enlace del átomo del tungsteno de la capa K). El electrón expulsado sale del átomo y el electrón incidente (con energía muy pequeña) sale en otra dirección . Radiación característica

El electrón de la capa superior va al punto vacante, Esto ocasiona liberación de energía en forma de un fotón de rayos x equivalente a la diferencia de la energía de enlace de ambas órbitas. Se origina un fotón de rayos x con 59 keV de energía. La energía de enlace del electrón de la capa K (70) menos 11 (energía de enlace del electrón de la capa L) = 59. Radiación característica Los otros electrones en órbita se reordenan para cubrir las vacantes.

La energía del electrón de alta velocidad del filamento debe ser mayor que la energía de enlace del electrón de la rodela con el cual obra recíprocamente para expulsarlo. Los rayos x tendrán una energía característica del material del blanco (energía = diferencia entre las energías de enlace de los electrones del blanco implicados, K ,L, M etc.) 0 Radiación característica

Energía de enlace de la capa K = 70 keV Energía de enlace de la capa L = 11 keV Energía de enlace de la capa M = 3 keV 0 número atómico = 74 Tungsteno Radiación característica

Energía de rayos x (keV) Nº de rayos x 0 rayos x por frenamiento La máxima fuente de radiación en un tubo de rayos x es a través del frenamiento o desaceleración. Espectro de rayos x

Factores que modifican el haz de rayos x 0

kVp mA Tiempo de exposición Distancia focal Filtración Colimación 0 Factores que modifican el haz de rayos x Generación de rayos x

Kilovoltaje kVp 0 70 90 Número de rayos x Energía rayos x (keV) A medida que se aumenta el kVp, aumenta la energía de los fotones Factores que modifican el haz de rayos x

0 Energía rayos x (keV) Número de rayos x 70 A medida que se aumenta el mA, aumenta el número de fotones Miliamperaje mA Factores que modifican el haz de rayos x

0 70 Energía rayos x (keV) Número de rayos x A medida aumenta el tiempo de exposición, aumenta el número de fotones Tiempo de exposición Factores que modifican el haz de rayos x

Aumenta el promedio de energía de rayos x Mayor intensidad de rayos x Al aumentar el kVp 0 Al aumentar el mA y el tiempo de exp Aumenta el número de rayos x producido No hay cambio en la energía del haz de rayos x Generación de rayos x

Al aumentar la distancia focal, se requiere aumentar el tiempo de exposición debido a que la intensidad del haz de rayos x disminuye al cuadrado de la distancia” A d B 2d Si se duplica la distancia desde la fuente, el área de B es 4 veces al área de A, con lo que la radiación por unidad de área de B es la cuarta parte de la de A. Distancia focal Factores que modifican el haz de rayos x

Disco de aluminio que modifica la intensidad de la radiación al eliminar los fotones de rayos x de baja intensidad o energía (larga longitud de ondas). 0 Filtración Factores que modifican el haz de rayos x

El filtro elimina la radiación de baja intensidad. Los rayos x que emergen son de mayor calidad Filtración Factores que modifican el haz de rayos x

filtro El filtro esta localizado al final del DIP donde se une al cabezal 0 Factores que modifican el haz de rayos x

Vidrio del tubo radiógeno filtro de aluminio 70 kVp Barrera aceite/ metal La filtración total será de 1.5 mm de alumnio para aparatos que funcionan con menos de 70 kVp, y de 2,5 mm de aluminio en aparatos porque funcionan con más de 70 kVp. Factores que modifican el haz de rayos x

Indica la calidad (energía) del haz de rayos x Es el grosor de aluminio necesario para reducir la energía del haz de rayos x a la mitad. 2.5 - 70 kVp ; 1.5 < 70 kVp 0 Capa de valor medio

Disco de plomo con una abertura central que regula el tamaño o la forma de haz de rayos x, eliminando la radiación periférica y secundaria, con lo cual se cubre menos área en la piel del paciente y por consiguiente menos exposición. 0 Colimación Factores que modifican el haz de rayos x

60 mm Se utiliza para restringir el tamaño del haz de rayos x. La forma de la apertura en el colimador (redonda o rectangular) determina la forma del haz de rayos x. Factores que modifican el haz de rayos x Colimación

film (4.5 cm long) Si se cambia de los 7 centímetros redondo a los 6 centímetros redondo, el paciente recibe el 25% menos radiación. La colimación rectangular resulta en un 55 % menos radiación cuando se compara con los 7 cm del DIP redondo. 0 Factores que modifican el haz de rayos x Colimación

0 Colimador visto a través del DIP donde se observa un aro de plomo con un recorte circular en el centro. Esto producira un haz de rayos x redondo. El área gris ligera en el centro es el filtro de aluminio, que se coloca del lado de la unión tubo-cabezal del DIP. Factores que modifican el haz de rayos x Colimación

Calidad vs. Cantidad 0

Interacción de los rayos x con la materia 0

La intensidad de un haz de rayos x se reduce cuando interacciona con la materia. Cuando los rayos x llegan al objeto o al paciente ocurren varios fenómenos: Absorción con pérdida total de energía. Dispersión con algo de absorción y pérdida de energía. Dispersión sin pérdida de energía. Pueden pasar a través del paciente sin haber interacción. Interacción de los rayos x con la materia

Atenuación vs Espesor Interacción de los rayos x con la materia La atenuación es la reducción de la intensidad del haz de rayos x causada por absorción y dispersión

Cuando los rayos x llegan al paciente algunos fotones lo atraviesan completamente y llegan a la película, otros reducen su energía porque que son dispersados (cambian de dirección con perdida o no de energía) y llegan a la película, mientras que otros son absorbidos por el paciente. Interacción de los rayos x con la materia

Radiación primaria Radiación dispersa Radiación dispersa Interacción de los rayos x con la materia La intensidad del rayo disminuye al interaccionar con la materia. En la dispersión, los fotones son desviados fuera del haz primario.

Haz primario de rayos x Radiación dispersa sin pérdida de energía Radiación dispersa Interacción de los rayos x con la materia En la radiación dispersa los fotones son desviados (con o sin pérdida de energía) fuera del haz primario, como consecuencia de su interaccion con los electrones del átomo del objeto

Haz primario de rayos x Radiación dispersa con menor energía Radiación dispersa Interacción de los rayos x con la materia En la radiación dispersa los fotones son desviados (con o sin pérdida de energía) fuera del haz primario, como consecuencia de su interaccion con los electrones del átomo del objeto

El ángulo de dispersión dependerá de la energía del fotón incidente. A mayor energía, el ángulo de dispersión es menor. Radiación dispersa Fotón de alta energía Fotón de baja energía

Cuando un haz de rayos x llega a la materia pueden ocurrir 4 fenómenos a nivel atómico: Absorción fotoeléctrica Dispersión Compton (modificada) Dispersión coherente o Thompson (no modificada) Pasa a través del paciente sin que haya interacción. Interacción de los rayos x con la materia

El fotón que incide tiene una energía igual o superior a la energía de enlace del electrón. Choca con el electrón de la capa interna (k) y cede toda su energía sacándolo de órbita. Desaparece el fotón y se genera un fotoelectrón. Se produce cambios en el átomo (ionización). Interacción de los rayos x con la materia Absorción fotoeléctrica

Las vacantes son sustituidas por los electrones de las capas externas, produciendo radiación característica (luz o calor). Representa el 30% de las interacciones en el examen dental. El paciente absorbe toda la energía. Es malo para el paciente y bueno para la imagen radiográfica. Interacción de los rayos x con la materia Absorción fotoeléctrica

Haz primario de rayos x Absorción fotoeléctrica Interacción de los rayos x con la materia Al ocupar las vacantes el átomo Regresa a su estabilidad eléctrica Posteriormente el fotoelectrón se comporta como el fotón de rayos x, experimenta interacciones similares mientras va pasando por los tejidos. Este fotoelectrón es responsable de la mayoría de las ionizaciones del tejido y del daño atribuible a los rayos x.

Absorción fotoeléctrica Interacción de los rayos x con la materia Si el objeto es denso, (nº atómico alto), el número de electrones en la capa k aumenta y hace más problable el efecto fotoeléctrico y por lo tanto la absorción. El plomo tiene un nº atómico de 82, por lo tanto absorbe altamente los rayos x. El hueso tiene un nº atómico de 12, de ahi las evidentes diferencia en radiodensidad El tejido blando tiene un nº atómico de 7 con pocas interacciones fotoeléctricas.

En la dispersión compton el fotón incidente tiene una energía superior. Choca con un electrón de la capa externa y cede parte de su energía sacándolo de órbita. Se produce cambios en el átomo (ionización) El fotón incidente se dispersa con menor energía (ligera absorción). Interacción de los rayos x con la materia Dispersión compton (modificada)

El electrón expulsado interacciona con otros átomos (ionización). Representa el 62% de las interacciones en el examen dental. La dispersión producen niebla en la película. El grado de dispersión depende de la energía del rayo. Interacción de los rayos x con la materia Dispersión compton

Haz primario de rayos x Dispersión compton Interacción de los rayos x con la materia El átomo captura un electrón libre y recobra la estabilidad eléctrica El electrón expulsado continua interaccionando con otros átomos El fotón disperso con menor energía realiza más efectos compton, fotoeléctricos o escapa de los tejidos

El fotón que incide es de baja energía Choca con un electrón externo de baja energía de enlace, el cual vibra y origina otro fotón desviado (en ángulo al haz). No produce cambios en el átomo (ionización) El fotón emitido tiene la misma energía Representa el 8% de las interacciones en el examen dental. Interacción de los rayos x con la materia Dispersión coherente o thompson (no modificada)

Haz primario de rayos x Radiación dispersa Dispersión coherente Interacción de los rayos x con la materia

Interacción de los rayos x con la materia La radiación secundaria o dispersa esta representada por: Electrones secundarios: Fotoelectrón Electrón compton Producción de pares de electrones Estos electrones secundarios ceden su energía por interacción con otros electrones (ionización o excitación del átomo), o produciendo radiación por desaceleración que resulta en rayos x de baja energía. 1.

Un fotón de alta energía penetra en la capa electrónica cercana al núcleo. Se necesita una energía de al menos 1,2 MeV para crear la masa del par. Obra recíprocamente con el núcleo y formar un par de electrón-positrón. El electrón cede su energía al medio interior de la célula. Interacción de los rayos x con la materia Producción de pares

El positrón toma un electrón del medio y produce la aniquilación de pares Esto da lugar a dos fotones de 0.51 MeV (radiación de la aniquilación) Los fotones pierden energía en la dispersión Compton o el efecto fotoeléctrico Interacción de los rayos x con la materia Producción de pares

e - e + 1.02 MeV Interacción de los rayos x con la materia Producción de pares Haz primario de rayos x Se forma un electrón-positrón. El electrón cede su energía al medio, el positrón toma un electrón del medio y produce la aniquilación de pares Esto da lugar a dos Fotones de 0.51 MeV (radiación de la aniquilación)

Interacción de los rayos x con la materia Radiación secundaria o dispersa viene de: Radiación coherente no modificada Radiación característica Radiación compton modificada Aniquilación 2.

Interacción de los rayos x con la materia Partículas nucleares: Protones Neutrones Partículas alfas Otras partículas 3.

24 GeV Interacción de los rayos x con la materia Neutrones

24 GeV Interacción de los rayos x con la materia Protones

24 GeV Interacción de los rayos x con la materia Partículas alfa

  “Cada día sabemos más y entendemos menos.” Albert Einstein

Gracias ! Aparato de rayos x Dr. Alejandro R. Padilla Profesor en la cátedra de Radiología Oral y Maxilo-Facial Facultad de Odontología Universidad de Los Andes Mérida-Venezuela Dr. Axel Ruprecht Profesor y Jefe Radiología Oral y Maxilofacial Profesor de Anatomía y Biología Celular Universidad de Iowa USA Dr. Jaynes,Robert Merle Profesor Asistente Director de Radiología Oral Universidad de Ohio Estado de Ohio. USA Generación de rayos x Ejercicios sobre el tema