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CAPÍTULO 18

RAYOS X

La aplicación de rayos X tanto en medicina como en la industria e investigación, es ampliamente difundida a través de todo el mundo y sin duda constituye el principal agente de riesgo radiológico. Esto se debe al gran número de personas expuestas directa o indirectamente por su labor, por su condición de paciente, o bien como público, de alguna instalación con este tipo de equipamiento. Es por eso que en la formación profesional en Protección Radiológica, resulta de suma importancia poseer un conocimiento adecuado de todos los aspectos vinculados a la generación y uso de equipos de rayos X.

GENERACION DE RAYOS X Los rayos X están constituidos por fotones de energías tales que en su proceso de interacción con la materia producen efectos ionizantes (fotoeléctrico, Compton, formación de pares electrónpositrón) y abarcan un rango de longitudes de onda en gran parte coincidente con el de los fotones gamma de fuentes radiactivas de uso médico e industrial.

Para poder generar rayos X en forma convencional, es necesario contar con los siguientes elementos: Tubo o ampolla de rayos X. Fuente de alta tensión.

Circuito y/o sistema de control de emisión.

TUBO DE RAYOS X Este elemento es el corazón del equipo generador de rayos X. Consiste de una ampolla donde -4 se realizó alto vacío, del orden de 10 atmósferas, en cuyo interior pueden identificarse dos electrodos: uno denominado cátodo (a polarizar negativo), dentro o en proximidades de la cual se emplazan uno o más filamentos, y otro denominado ánodo (a polarizar positivo), que podrá ser fijo o giratorio. Al polarizar los electrodos, se establece entre ellos un campo eléctrico capaz de acelerar los electrones de una nube formada por emisión termoiónica en las proximidades del filamento, cuando por él circula una corriente. En el ánodo se ha construido una zona o pista (región de producción de rayos X) de un material especialmente seleccionado por sus características físicas (wolframio o tungsteno, molibdeno o rhodio en diferentes aleaciones) que actúa como blanco de impacto de los electrones acelerados electrostáticamente.

En la Figura 1 se observa un esquema del tubo y sus elementos constitutivos:

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RAYOS X 277

Figura 1. Tubo de rayos X moderno, de ánodo giratorio.

El esquema muestra la relación entre el filamento y el blanco giratorio

En la Figura 2 se muestra: Un dispositivo del cátodo, en el cual pueden apreciarse las cúpulas enfocadoras y dos filamentos de tamaños distintos. Estos elementos están dispuestos de forma que se produzcan haces de electrones que se enfoquen hacia rectángulos estrechos, sobre el blanco. El filamento menor produce una corriente de electrones con un área transversal reducida y, por lo tanto, un foco más pequeño.

La aplicación del principio de foco lineal y del ángulo del blanco (ánodo) con objeto de obtener un foco efectivo pequeño. Al observarlo en dirección del rayo central, el foco real aparece mucho más chico (foco efectivo).

278 RAYOS X

CAPÍTULO 18

Figura 2. dispositivo del cátodo y aplicación del principio de foco lineal y del ángulo del blanco

FUENTE DE ALTA TENSIÓN A los fines de poder polarizar los electrodos constitutivos del tubo de rayos X es necesario un sistema que provea valores de diferencia de potencial que variarán entre 20 kV y 150 kV para equipos de radiodiagnóstico, pudiendo llegar hasta 400 kV para radioterapia convencional o radiografía industrial.

En todos los casos se utilizan transformadores elevadores de tensión, pero según las necesidades de cada aplicación variará, tanto la alimentación eléctrica (que podrá ser monofásica o trifásica o en algunos casos especiales un pack de baterías), como los procesos de rectificación de la corriente alterna de alta tensión, que según existan o no y/o sean de mayor o menor complejidad, permitirán la obtención de equipos de muy variada condición de estabilidad y confiabilidad del valor de potencial seleccionado.

De acuerdo a la alimentación eléctrica, los generadores pueden clasificarse en: Autorrectificados.

Con rectificación de media onda.

Con rectificación de onda completa (monofásico o trifásico).

Polifásicos o multipulsados.

De alta frecuencia o potencial constante.

CAPÍTULO 18

RAYOS X 279

En la Figura 3 y 4 se muestran diferentes tipos de alimentación:

Figura 3. Circuito típico de un tubo de rayos X autorrectificado

Kv

Kv

GENERADOR MONOFASICO DE ALTO RIPPLE

MAYOR 10%

Kv NOMINAL

TIEMPO

Kv

GENERADOR TRIFASICO DE BAJO RIPPLE

TIEMPO

Kv

GENERADOR DE ALTA FRECUENCIA

TIEMPO

TIEMPO

Figura 4. Formas de alimentación de alta tensión para diferentes tipos de generadores

280 RAYOS X

CAPÍTULO 18

CIRCUITOS DE CONTROL DE EMISIÓN La intensidad y calidad del haz de rayos X emitidos por un tubo dependerá fundamentalmente de: La diferencia de potencial entre ánodo y cátodo (kilovoltaje, kV) que fijará la energía máxima de los fotones.

El producto de la corriente de tubo por el tiempo de exposición (mAs), siendo ésta la carga neta y en consecuencia, proporcional al número de electrones que efectivamente chocarán contra el blanco del ánodo. De ellos dependerá el número de fotones producidos y la intensidad del haz.

Este tipo de dispositivos de control pueden ser de tecnologías muy diferentes pero en todos los casos permiten al operador seleccionar libremente los dos parámetros fundamentales de la emisión, kV y mAs, conforme sea el tipo de estudio y/o placa radiológica a efectuar, así como la constitución física del paciente.

En la Figura 5 se muestra la influencia del producto de la corriente por el tiempo (mAs) en la emisión de rayos X. Cuando los mAs disminuyen o aumentan, el número de electrones útiles para producir el haz de rayos X disminuye o aumenta en el mismo sentido, y en consecuencia la intensidad del haz.

MILIAMPERAJE BAJO

(mAs)

MILIAMPERAJE ALTO

(mAs)

Figura 5. Efecto de los cambios de miliamperaje

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RAYOS X 281

PRODUCCIÓN DE RAYOS X. MODELO DE ETAPAS MULTIPLES RAYOS X POR FRENAMIENTO A los fines de describir el proceso de emisión de rayos X por frenamiento, supondremos el caso de un generador ideal que provea una diferencia de potencial entre ánodo y cátodo constante en el tiempo de 100 kV. Al polarizarse el filamento que se halla en proximidades del cátodo y establecerse en él una corriente de calentamiento, se forma, debido al alto vacío, una nube de electrones en derredor del filamento.

Al cerrarse el circuito en el momento del disparo, se polariza el ánodo, estableciéndose un campo eléctrico entre ánodo (positivo) y cátodo (negativo), y debido a este campo eléctrico todos los electrones de la nube serán acelerados hacia el ánodo, adquiriendo una energía cinética máxima 100 keV. Si bien todos los electrones acelerados adquieren la misma energía dependiendo ésta exclusivamente del potencial (kV) aplicado, en cada caso procederán a frenarse e interactuar con los átomos del blanco entregando su energía de un modo diferente, siguiendo cada uno su propia trayectoria. Para el conjunto se puede considerar que del 100% de la energía entregada por los electrones al interactuar con blanco, el 99% en promedio se transforma en calor al frenarse los electrones y solo el 1% se emite en forma de fotones de rayos X, de energías variables y en espectro continuo entre cero y el valor máximo de energía de aceleración, tal como se describe en el punto siguiente.

Para estudiar la interacción de los electrones en el blanco del tubo de rayos X, seguiremos la historia de 3 electrones tipo: En el menos probable de los casos que llamaremos, el electrón se encuentra brusca e inmediatamente con un electrón orbital del blanco produciéndose una violenta desaceleración por repulsión electrostática que motivará la inmediata entrega de su energía cinética con poco gasto de energía en frenamiento (aproximadamente 2 keV) transformándose el resto en un fotón de rayos X de 98 keV. En mayor número de casos el proceso de frenado se produce en etapas antes de la colisión final, gastándose en las diferentes desviaciones aproximadamente el 50% de la energía cinética y emitiéndose fotones de 50 keV. Pero es mucho más frecuente todavía el caso de electrones que insumen en el proceso de frenado casi toda su energía cinética (por ejemplo un 97%), emitiendo fotones de rayos X de tan solo 3 keV. Cabe aclarar que cada electrón tiene probabilidad de generar un fotón de una energía que podrá variar entre cero y el máximo de su energía cinética, conforme sea su trayectoria en el blanco.

Aquellos fotones de muy baja energía, menores a 5 keV, interaccionarán casi en un 95% con el vidrio del tubo por efecto fotoeléctrico y por esta razón no pasarán a formar parte del haz útil.

Este vidrio y el aceite de aislamiento constituyen el primer filtrado del haz, denominado filtración propia o inherente del tubo, la cual resulta insuficiente para limitar los fotones de muy baja energía y de poco valor diagnóstico. Por esa razón se agregan filtros adicionales de aluminio después de la ventana del tubo cuya función es atenuar aún más estos fotones denominados “blandos” y evitar que la piel del paciente sea el filtro. Este tema se profundizará más adelante.

RAYOS X CARACTERÍSTICOS Durante el proceso de frenamiento algunos electrones alcanzan la energía justa del salto de banda u orbital (normalmente para los niveles K, L, M) de átomos del blanco. Estos electrones orbitales se excitan y pasan al nivel energético inmediato superior y debido a la inestabilidad de 282 RAYOS X

CAPÍTULO 18

los mismos, vuelven a su nivel original emitiendo esta diferencia de energía en forma de una fotón de un valor siempre igual y “característico” del material que constituye el blanco. En el caso del tungsteno o wolframio, se presentan picos de emisión de energías fijas comprendidas entre 60 y 65 keV que refuerzan el espectro continuo de emisión antes desarrollado y se pueden observar en la figura siguiente.

INTENSIDAD DE LOS RAYOS X

200 KV

150 KV

100 KV 65 KV 0,1

0,3

0,2

0,4

0,5

LONGITUD DE ONDA (A)

Figura 8

En el caso de los equipos dedicados especialmente a mamografía (Mamógrafos), donde el material del ánodo es el molibdeno o el rhodio, se presentan picos de emisión de fotones X por radiación característica con energías comprendidas entre 15 y 20 keV y distribución como la que se observa en la figura que sigue, siendo útil reforzar estas bajas energías para poder visualizar la patología mamaria temprana.

ESPECTROS DE RAYOS X DE UN MAMOGRAFO (SISTEMA PELICULA-PANTALLA)

NUMERO RELATIVO DE FOTONES

100

Mo ANODO 0,03mm Mo W ANODO 0,5mm Al

50

0 5

10

15

20

25

30

35

E(kev)

Figura 9. Ánodo de tubo de rayos X mamográfico con doble pista de blancos CAPÍTULO 18

RAYOS X 283

ANODO

Mo BLANCO Mo FILTRO

Rh (W) BLANCO Rh FILTRO

Figura 10. Emisión característica de una mamógrafo por sistema película-pantalla, con ánodo de molibdeno (Mo), comparada con la emisión de frenamiento de un tubo con ánodo de tungsteno (W)

RENDIMIENTO DE EXPOSICIÓN Tal como ocurre en el uso de fuentes radiactivas selladas, resulta imprescindible a los fines de establecer riesgos relativos, calcular dosis absorbidas y/o determinar medidas de protección radiológica, conocer los valores de tasa de exposición de un equipo generador de rayos X, para un potencial (kV) dado y una carga (mAs) a una distancia de referencia.

Comparando fuentes con equipos de rayos X, podemos establecer algunas similitudes prácticas, a saber: Los factores de geometría de irradiación y corrección por distancia empleados en fuentes radiactivas, conservan el mismo criterio para equipos de rayos X. La constante específica de un material radiactivo que depende fundamentalmente de las características energéticas de su espectro de emisión, será reemplazada en el caso de equipos de rayos X, por familias de curvas de rendimiento donde los parámetros energéticos estarán dados por el kV aplicado, la filtración total en mm Al y el tipo de alimentación.

La medida de la Actividad de una fuente es, en equipos de rayos X, reemplazada, a los fines de determinar la dosis, por la carga neta circulante en el tubo expresada en mAseg.

En resumen, para poder conocer qué dosis produce a una distancia dada un equipo generador de rayos X, el procedimiento a seguir consiste en conocer el valor de potencial aplicado kV, la filtración total mm Al y con estos parámetros ingresar en la familia de curvas de rendimiento también denominado “output” que corresponda al tipo de alimentación y ripple del equipo.

En el ejemplo de la Figura 11, con rectificación de onda completa, para un determinado valor de potencial en kilovolts (kV) y un cierto espesor de filtro de aluminio, se obtiene el valor de tasa de exposición por miliampere (mA) de corriente a una distancia de 75 cm del tubo.

284 RAYOS X

CAPÍTULO 18

Conocido este valor solo queda multiplicarlo por la cantidad de mAseg y se obtendrá la exposición a la distancia de referencia, debiéndose luego corregir este resultado por la distancia considerando que ésta influye cuadráticamente.

1

RENDIMIENTO A 75 CM KERMA EN AIRE LIBRE/CARGA (mGy/mA)

RECTIFICACION DE ONDA COMPLETA

kVp 0,1

100 90 80 70 60

50 0,01 1

5

10 1

5

10

FILTRACION TOTAL (mm Al)

Figura 11

Corresponde aclarar que existen hoy día curvas de rendimiento con valores en abscisas expresados en mGy/mAseg a una distancia de referencia de 75 cm ó 1 metro.

1,000

0,500

RENDIMIENTO A 1 m

KERMA EN AIRE LIBRE/CARGA (mGy/mA)

FASE UNICA

0,200 150 kVp 125 kVp

0,100

110 kVp 100 kVp 90 kVp 80 kVp

0,050

70 kVp

60 kVp

0,020

50 kVp

0,010

40 kVp

0,005

0,002 1

2

3

4

FILTRACION TOTAL (mm Al)

Figura 12. Kerma de aire en aire a 1 metro de la fuente de rayos X en función de la filtración total para diferentes valores del potencial del tubo. Para equipos trifásicos de potencial constante, multiplicar los valores del equipo monofásico por 1,8. (Derivado de McCullough y Cameron, 1970) CAPÍTULO 18

RAYOS X 285

Determinación de la exposición. Ejemplo de cálculo: Se desea determinar la exposición producida por un tubo de rayos X, con alimentación de alta tensión d rectificación de onda completa y los siguientes datos: −

Diferencia de potencial aplicada

70 kVp

−

Corriente de tubo

200 mA

−

Tiempo de exposición

0.25 seg.

−

Filtración propia o inherente

1 mm Al

−

Filtración adicional o agregada

1 mm Al

−

Distancia foco piel

65 cm

Entrando en la curva de la Figura 12, se obtiene el rendimiento o OUTPUT. Considerando que la filtración total se obtiene sumando la propia más la agregada: Filtración propia + agregada = 1 mm Al + 1 mm Al = 2 mm Al Considerando que el valor de kV es de 70, entonces ingresando por abscisas con un valor de 2 mm Al y subiendo hasta la curva de 70 kV, se encuentra el valor del rendimiento a 75 cm de distancia de referencia cuyo valor es: Rendimiento = 9,4 mR/mAseg a 75 cm Habiendo ya obtenido el rendimiento el valor de exposición a 75 cm será: Exposición a 75 cm = Rendimiento * mA * tiempo de exposición Exposición a 75 cm = 9,4 mR /mAseg * 200 mA * 0,25 seg = 470 mR Para hallar finalmente la exposición a la distancia foco piel de 65 cm, sólo debe corregirse el valor de exposición a la distancia de referencia por la distancia rn forma cuadrática, como sigue: Exposición a 65 cm = exposición a 75 cm * (75 cm / 65 cm) ^ 2 = 625,74 mR

SEGURIDAD RADIOLÓGICA DE LAS INSTALACIONES Y EQUIPOS Los equipos de radiodiagnóstico médico deben cumplir en el campo de la seguridad radiológica con las normas y reglamentaciones específicas. No obstante es conveniente resumir las principales recomendaciones internacionalmente aceptadas referidas a aspectos de seguridad radiológica de las instalaciones de radiodiagnóstico.

La sala de rayos X y el área para la consola de control deben: Poseer barreras físicas con blindaje suficiente como para garantizar que se mantengan niveles de dosis tan bajos como sea razonablemente posible, sin superar los límites o restricciones dosis para exposición ocupacional y exposición del público.

Disponer de señalización reglamentaria y de restricciones para el acceso.

286 RAYOS X

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Ser de acceso exclusivo para el paciente y para el personal del equipo médico necesario para la realización de los estudios y procedimientos radiológicos. Excepcionalmente se permite la participación de acompañantes.

En particular, la sala de rayos X deberá contar con blindaje de espesores adecuados en las paredes, piso, techo y puertas, compatibles con los límites de dosis vigentes y los factores de ocupación de los locales vecinos.

En el local de la consola de control deben existir barreras estructurales de dimensiones y blindaje que proporcionen atenuación suficiente para garantizar la protección del operador. Dentro del área y en la posición de disparo, el operador deberá poder comunicarse eficazmente con el paciente y observarlo mediante un sistema electrónico (televisión) o un visor (ventanilla) apropiado que tenga, por lo menos, la misma atenuación calculada para la estructura. En caso de utilizarse un sistema de observación electrónico se deberá prever la existencia de un sistema de reserva o sistema alternativo para casos de falla electrónica.

En caso de que la consola de control esté dentro de la sala de rayos X, se puede utilizar un biombo (mampara) fijado permanentemente al piso con una altura mínima de 210 cm.

La consola de control deberá estar ubicada de manera que durante las exposiciones ninguna persona pueda entrar a la sala sin ser visto por el operador.

La sala de rayos X debe tener señalización visible en la parte exterior de las puertas de acceso, incorporando el símbolo de radiación ionizante y leyendas que indiquen “rayos X” y la prohibición de que ingresen personas no autorizadas.

Una señalización sobre la parte externa de la puerta de acceso (luz roja) deberá ser accionada durante los estudios y procedimientos radiológicos indicando que el generador está encendido y que hay exposición. Alternativamente puede adoptarse un sistema de accionamiento automático de señalización luminosa conectado directamente al mecanismo de disparo de rayos X, para fluoroscopía y tomografía computada.

Conforme lo establecen las Normas básicas de seguridad radiosanitaria, la autoridad de Salud Pública inspeccionará periódicamente las instalaciones de rayos X, previamente habilitadas a fin de verificar: Las condiciones de seguridad de las instalaciones por medio de la evaluación de los niveles de exposición en los lugares que puedan ser ocupados por el personal o el público; estos niveles deberán ser tales que aseguren el cumplimiento de los límites de dosis establecidos.

La seguridad de los métodos de trabajo.

El empleo de los medios de protección adecuados.

EXPOSICIÓN OCUPACIONAL Las instalaciones que utilicen equipos de radiodiagnóstico deberán contar con un programa de protección radiológica que, basándose en los criterios de justificación de la práctica, optimización de la protección y limitación de dosis tenga en cuenta, al menos, los siguientes aspectos: Clasificación del área de trabajo Todas las salas de rayos X, donde se realizan los estudios y procedimientos, deberán ser consideradas como zona controlada. Se puede considerar como zona supervisada aquella que se ubica detrás de la consola de control, siempre y cuando ésta se encuentre fuera de la sala de rayos X.

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RAYOS X 287

Dosimetría personal Los trabajadores de la zona controlada y todo personal que participe en los estudios y procedimientos radiológicos debe tener un control dosimétrico personal obligatorio.

El dosímetro personal deberá ser utilizado por el trabajador durante el desempeño de sus tareas en la instalación, sin poder retirarlo de la misma.

La Resolución Nº 2680/68 contiene la reglamentación referida específicamente a la dosimetría personal.

Dispositivos de protección radiológica La sala de rayos X debe contar con elementos de protección radiológica necesarios para los estudios previstos en la misma.

En los servicios con unidades de fluoroscopía se deberá contar con un mandil plomado, un par de guantes plomados y un protector de tiroides por cada sala, como mínimo. En los casos de unidades de hemodinamia y procedimientos intervencionistas, se deberá contar con una vestimenta plomada, anteojos plomados, protector de tiroides por cada persona que participe en el procedimiento o con cortina plomada transparente (pantalla de protección suspendida) como sustitución a los dos últimos dispositivos. Los espesores mínimos de los dispositivos de protección personal son: 0,25 mm equivalentes en plomo para radiación dispersa.

0,50 mm equivalentes en plomo para haz primario o radiación dispersa en procedimientos especiales.

Calibración de instrumentos El correcto funcionamiento de los equipos para medición de dosis y tasa de dosis deberá ser verificado periódicamente. Los instrumentos de medición deberán calibrarse regularmente en un laboratorio de calibración dosimétrica.

EXÁMENES ESPECÍFICOS: Aspectos de radioprotección En esta sección se tratan aspectos de protección radiológica referidos a estudios radioscópicos, pediátricos, mamográficos, dentales, a exámenes con equipos móviles y a exámenes durante el embarazo.

Los aspectos técnicos a cumplir por los equipos correspondientes pueden ser consultados en la normativa general.

Radioscopía La radioscopía deberá utilizarse fundamentalmente para estudiar los fenómenos dinámicos más que para evaluar los detalles anatómicos; por lo tanto, deberá Ilevarse a cabo sólo si la información requerida no se puede obtener tan solo por medio de una radiografía. El promedio de dosis absorbida en aire (en la zona de entrada en la piel del paciente) no deberá exceder 50 mGy/min y deberá ser, en general, mucho menor que dicho valor.

La radioscopía directa implica para el paciente dosis mucho más altas que las derivadas de la radioscopía con intensificación de imagen, y produce imágenes de menor calidad. El uso de la radioscopía directa deberá, por ende, desalentarse; no obstante, si no se puede evitar su uso, el logro de una adaptación completa a la oscuridad y el uso de las pantallas fluorescentes más sensibles producirá resultados aceptables con promedios de dosis absorbidas en aire (en la zona 288 RAYOS X

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de entrada en la superficie del paciente) en el rango de 10 a 50 mGy/min. Con un intensificador de imagen que funcione adecuadamente, estos promedios de dosis absorbidas pueden reducirse hasta aproximadamente la tercera parte de las derivadas de la radioscopía directa.

La radioscopía directa para exámenes de tórax deberá ser reemplazada por la radiografía toda vez que sea posible, puesto que la dosis en el paciente debida a la radiografía puede llegar a ser tanto como 100 veces menor que la derivada de la radioscopía directa, a la vez que permite obtener un registro permanente del estudio.

La fotorradioscopía (abreugrafía) ha sido ampliamente utilizada para exámenes con rayos X de tórax en estudios realizados a la población para la detección de tuberculosis, pero la dosis en el paciente puede ser hasta 10 veces más alta que la debida a una radiografía convencional. Los equipos de abreugrafía deben desactivarse y sustituirse por otro tipo de equipamiento.

Exámenes con equipos móviles de rayos X La dificultad principal para realizar radiografías con un equipo móvil de rayos X es la incertidumbre en cuanto a las posiciones relativas del tubo y la película radiográfica, particularmente cuando se emplea una rejilla antidifusora. Esto puede conducir a la necesidad de repetir radiografías, con la irradiación adicional resultante del paciente. No deberá utilizarse la así denominada “radioscopía manual” o “radioscopía de cabecera”. La radioscopía no deberá llevarse a cabo con un equipo móvil, a menos que se emplee un intensificador de imagen. Aún así, la radioscopía puede ocasionar dosis excesivamente altas al paciente.

Solamente se permitirá la realización de estudios radiológicos con equipos móviles o portátiles en camas de la instalación médica o domicilio cuando sea difícil o inaceptable desde el punto de vista médico, transferir al paciente a una instalación con equipo fijo.

Radiología pediátrica Es posible hacer un ahorro importante en la dosis recibida por el paciente pediátrico si se dispone de un técnico radiólogo capacitado especialmente en métodos pediátricos. En cualquier institución que realice un número importante de exámenes radiológicos pediátricos, deberá haber por lo menos un técnico radiólogo asignado a la radiografía en niños.

Mamografía La dosis absorbida en el tejido mamario durante la mamografía deberá ser tan baja como, sea razonablemente posible, sin sacrificar la información de diagnóstico necesaria. Actualmente, las técnicas preferidas para realizar mamografías utilizan blanco y filtro de molibdeno -con pantalla intensificadora de tierras raras y la película radiográfica pertinente- o blanco de tungsteno y filtro de aluminio con una placa xerográfica. La mamografía deberá Ilevarse a cabo con un equipo de rayos X diseñado especialmente. Bajo ninguna circunstancia la filtración total permanente deberá ser menor que 0,03 mm de molibdeno para mamografía de película-pantalla o 0,5 mm de aluminio para xeromamografía.

Exámenes dentales La mayoría de las recomendaciones concernientes a otros exámenes de diagnóstico radiológico son aplicables a la radiografía dental y deberán ser aplicadas a ella. En particular, el uso de películas radiográficas de alta velocidad y filtración apropiada garantizará que se mantenga a un nivel mínimo la dosis absorbida en la piel en el punto de entrada del haz.

Exámenes con rayos X durante el embarazo Debido al riesgo de irradiación durante el período embrionario, la posibilidad de embarazo es uno de los factores que deben ser considerados cuando se decide realizar un examen radiológico que incluya el bajo abdomen en una mujer en condiciones de gestar. Durante los primeros 10 días siguientes al comienzo de un período menstrual, no existe ningún riesgo de irradiación fetal, CAPÍTULO 18

RAYOS X 289

ya que no existe concepción. La irradiación in útero durante el resto del primer mes siguiente al de la menstruación (es decir, durante aproximadamente las primeras dos semanas luego de la concepción) genera un riesgo al futuro, niño probablemente pequeño. Sin embargo, en los exámenes con rayos X se deberá prestar atención a los factores que permitan reducir al mínimo la dosis en el embrión que pudiera estar presente, se sepa o no que la mujer está embarazada.

La irradiación de la paciente embarazada, en un momento en que el embarazo no ha sido aún advertido, produce a menudo ansiedad acerca de los posibles efectos de dicha irradiación en el feto, aún cuando las dosis absorbidas sean, por lo general, pequeñas. Tal preocupación puede incluso llevar a inducir la interrupción del embarazo; no obstante, sobre la base del incremento de riesgo relativo, la irradiación fetal derivada de un procedimiento de diagnóstico raramente justifica la terminación de un embarazo. Cuando surge tal preocupación, un experto calificado deberá estimar la dosis absorbida y el riesgo asociado para el feto. Con el informe de dicho experto, formulado en forma responsable, la paciente deberá estar entonces en posición de tomar una decisión en cuanto a la continuidad del embarazo.

Exámenes con rayos X en mujeres con capacidad para gestar Es prudente suponer que cualquier mujer que se presente para una radiografía en un momento en que tenga un retraso de su período menstrual o una falta evidente del mismo está embarazada, a menos que exista información indicando lo contrario. Para reducir al mínimo la frecuencia de irradiación involuntaria del feto, se recomienda que se coloquen anuncios de prevención en lugares adecuados dentro de las secciones de diagnóstico con rayos X y en otras áreas donde se usen equipos para el diagnóstico con rayos X excepto en radiología odontológica. Por ejemplo: SI EXISTE LA POSIBILIDAD DE QUE USTED ESTÉ EMBARAZADA, NOTIFIQUE AL MÉDICO O AL RADIÓLOGO ANTES DE SU EXAMEN CON RAYOS X

Radiografía obstétrica En muchos casos en particular, durante la evaluación de la maduración fetal y localización placentaria- son preferibles los exámenes ultrasónicos a los que emplean rayos X. En efecto, los exámenes ultrasónicos no utilizan radiación ionizante y son confiables. Cuando se dispone del equipamiento, el uso de ultrasonido reduce en gran parte la necesidad del examen con rayos X del útero grávido.

Si bien la pelvimetría radiográfica resulta algunas veces de gran valor, deberá intentarse sólo en la rara ocasión en que realmente sea así, y no deberá Ilevarse a cabo en forma rutinaria. En particular, la proyección superoinferior de la cavidad pélvica, no deberá utilizarse debido a las dosis recibidas por el feto injustificablemente altas.

Otros exámenes con rayos X durante el embarazo Cuando las mujeres embarazadas deben someterse a otros exámenes radiológicos en donde el haz de rayos X irradie al feto en forma directa, se debe poner especial cuidado en verificar que el examen sea realmente necesario en ese momento y no pueda posponerse hasta después del parto. Algunas veces, el riesgo derivado de la irradiación al feto es menor que el resultante de no realizar un diagnóstico apropiado; por ende, el examen radiológico deberá efectuarse cuando las indicaciones médicas lo prescriban. En tales casos, deberá tenerse mayor cuidado que el usual en reducir al mínimo, el tiempo de irradiación y el número de radiografías, reduciendo también al mínimo la dosis absorbida por el feto en cada irradiación. No obstante, no deberán efectuarse alteraciones de la técnica radiográfica que ocasionen una reducción en el valor del diagnóstico.

Las radiografías de zonas del cuerpo de la futura madre alejadas del feto -tales corno el tórax, cráneo o extremidades-, pueden realizarse en forma segura en cualquier momento durante el embarazo, siempre que se limite adecuadamente el campo de rayos X. 290 RAYOS X

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EXPOSICIÓN MÉDICA Cómo evitar dosis innecesarias La protección radiológica en la medicina ha sido materia de interés desde el comienzo del siglo XX. El grado de seguridad ahora es alto, y un examen radiológico -recomendado sobre la base del informe clínico de un médico calificado- generalmente brinda al paciente un beneficio que tiene un valor mayor que el riesgo inevitable de la irradiación. No obstante, no deberán existir excusas para llevar a cabo exámenes con dosis innecesariamente altas. El principio de que todas las dosis se mantengan “tan bajas como, sea razonablemente posible, teniendo en cuenta los factores económicos y sociales” deberá ser aplicado siempre. Deberá tenerse especial cuidado, en la aplicación de este principio, a fin de que no exista pérdida de la información clínica necesaria Una atención cuidadosa en la realización de los exámenes radiológicos resultará, en muchos casos, en una reducción considerable de la dosis debida a radiación x, sin perjuicio de su valor para el diagnóstico. Es particularmente importante: Reducir las dosis absorbidas recibidas por los tejidos en la región del cuerpo examinado al mínimo compatible con la obtención de la información necesaria para el paciente.

Limitar, en la medida de lo posible, la irradiación a otras partes del cuerpo.

Evitar la repetición de irradiaciones innecesarias.

La cantidad de radiación incidente en un paciente que se necesita para generar una imagen útil para el diagnóstico depende de muchos factores técnicos y físicos. Los factores conducentes a la reducción de las dosis incluyen la eliminación de la radiación que no contribuye a la formación de la imagen útil para el diagnóstico y la elección correcta de un receptor de imagen que responda a los requerimientos de diagnóstico para cada caso específico. No obstante, existe un límite debajo del cual la radiación incidente sobre el receptor de imagen no contiene información suficiente para tener valor diagnóstico.

Técnicas generales Tamaño del campo de radiación Entre los medios técnicos más importantes para limitar la irradiación innecesaria del paciente se encuentra el empleo de un campo de radiación tan pequeño como sea practicable y, a la vez, posicionar dicho campo correctamente sobre el paciente. La reducción del campo al tamaño mínimo practicable resulta siempre beneficiosa para el paciente. En efecto, esta disminución reduce el total de la energía entregada al paciente y, por lo tanto, la masa de piel y de tejidos internos irradiada. También reduce la cantidad de radiación dispersa que alcanza al receptor de imagen, mejorando así la calidad de la imagen.

En muchas proyecciones radiográficas, las gónadas (en especial, los testículos) pueden ser mantenidas fuera del campo de radiación; esto puede lograrse centrando y ajustando cuidadosamente dicho haz, de manera de irradiar sólo el área de interés. Cuando los testículos están ubicados sólo a unos pocos centímetros fuera del borde del haz, la dosis absorbida en los mismos pueden ser un décimo o menos que cuando quedan dentro del haz.

Existen dispositivos que reducen automáticamente el haz de rayos X al tamaño del chasis de la placa radiográfica usada. Cuando este tipo de dispositivo automático se utiliza para examinar áreas más pequeñas que la película radiográfica más pequeña disponible, la limitación del haz deberá ajustarse de modo que sólo sea irradiada el área de interés.

CAPÍTULO 18

RAYOS X 291

En particular, las zonas del cuerpo examinadas en los bebés son frecuentemente más pequeñas que las películas radiográficas disponibles. La limitación del haz debería emplearse para ajustar su tamaño al área de interés, y no al tamaño de película radiográfica o al cuerpo del bebé en su totalidad.

Protección de determinados órganos Las gónadas deberán ser protegidas cuando deban necesariamente ser expuestas directamente al haz o dentro de los 5 cm de éste, a menos que tal protección excluya o degrade información importante para el diagnóstico. El uso de blindajes para las gónadas puede reducir la dosis absorbida en los testículos hasta en un 95%, mientras que la reducción de la dosis absorbida en los ovarios -en aquellos casos donde el blindaje es clínicamente aceptable- puede ser aproximadamente el 50%.

Los ojos deberán estar protegidos cuando se realizan exámenes radiológicos que impliquen altas dosis absorbidas en los mismos -tales corno la tomografía del peñasco-, siempre que dicha protección no excluya o degrade información importante para el diagnóstico. Esto resulta de especial importancia si se requieren múltiples exámenes. La dosis absorbida en los ojos puede reducirse de un 50 al 75% mediante el blindaje de los mismos. El uso de la proyección postero-anterior antes que la proyección antero-posterior puede reducir la dosis absorbida en los ojos en un 95%.

En los órganos más radiosensibles, tales como gónadas, cristalino y tiroides, deberán colocarse blindajes adecuados de por lo menos 0,5 mm equivalente en plomo, cuando necesariamente estuvieran en el haz primario de radiación o a una distancia de hasta 5 cm de éste, excepto cuando excluya o afecte informaciones diagnósticas importantes.

Para los equipos dentales de rayos X cuyo dispositivo de limitación del haz funcione adecuadamente, el uso de delantales de protección que cubran las gónadas es de un valor relativamente pequeño, particularmente si el haz está dirigido fuera de las gónadas.

Distancia desde el punto focal a la piel o al receptor de imagen En un medio no absorbente, la intensidad de la radiación producida por una fuente puntual varía inversamente con el cuadrado de la distancia a la fuente. Por lo tanto, cuando la distancia del punto focal a la piel (o la distancia correspondiente del punto focal al receptor de imagen) disminuye, y el tamaño del haz y la intensidad de la radiación en el plano del receptor de imagen se mantienen constantes, la intensidad de la radiación sobre la superficie de la piel del paciente por donde el haz entra en el cuerpo se eleva fuertemente.

En la radiografía y la radioscopía con equipos móviles, la distancia del punto focal a la piel no debería ser menor de 30 cm; en la radiografía y radioscopía con equipos fijos, la distancia del punto focal a la piel no deberá ser menor de 45 cm. Para distancias desde el punto focal al receptor de imágenes menores de 100 cm, la calidad de la información diagnóstica es menor cuando, las distancias del punto focal al receptor de imagen son más cortas. Por lo tanto, distancias grandes del punto focal al receptor de imagen tienen ventajas clínicas. La fotorradioscopía y la radiografía del tórax deberían realizarse con una distancia desde el punto focal al receptor de imagen de por lo menos 120 cm.

Filtración total del haz de rayos X Un filtro ubicado en el haz de rayos, atenúa preferencialmente a los componentes indeseables de dicho haz; de otro, modo, estos componentes -que son los de menor energía- serían absorbidos en su mayor parte por el paciente y agregarían muy poco a la información diagnóstica sobre el receptor de imagen. El uso de un filtro de espesor adecuado da lugar a un haz de radiación más penetrante y, por lo tanto, implica una dosis absorbida menor en la región de la piel del paciente por donde ingresa el haz de rayos X. La filtración total del haz para el diagnóstico radiológico convencional deberá ser equivalente a no menos de 2,5 mm de aluminio, de los cuales 1,5 mm deberán ser permanentes.

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Para equipos dentales convencionales con valores de tensión que no excedan los 70 kV, la filtración permanente total en el haz de rayos X deberá ser equivalente a no menos de 1,5 mm de aluminio. Para tensiones mayores, la filtración total deberá, ser equivalente a no menos de 2,5 mm de aluminio, de la cual 1,5 mm deberá ser permanente.

La calidad de la radiación de un haz de rayos X se expresa por medio de diferentes parámetros, uno de los cuales es el semiespesor en milímetros de aluminio. Existen tablas de la calidad de la radiación en función de la filtración total y de la tensión del tubo para los equipos empleados en diagnóstico. Si se desconoce la cantidad de filtración total en el haz, deberá medirse el valor del semiespesor del haz de rayos X. Se puede determinar, entonces, la filtración total para una tensión en particular.

Materiales de fibra de carbono El uso de materiales de fibra de carbono en la camilla donde es apoyado el paciente, en las rejillas antidifusoras y en el chasis radiográfico -en lugar de materiales convencionales- permite la transmisión de una proporción mayor del haz de rayos X. Por ende, a una tensión en el tubo de 80 kV el uso de materiales de fibra de carbono permite reducir la dosis absorbida por la piel del paciente. A partir del uso combinado de materiales de fibra de carbono en la camilla que sirve de apoyo al paciente, en las rejillas antidifusoras y en los chasis radiográficos, la reducción total de la dosis absorbida por la piel del paciente -en la región que enfrenta el tubo- se encuentra en un rango de aproximadamente 30% a más del 50%. Si no se cambia la tensión del tubo, las reducciones de los porcentajes en la dosis absorbida en tejidos más profundos del cuerpo será similar.

Control de la irradiación y registro del tiempo de irradiación Los interruptores que operan todo equipo deberán construirse de modo tal que la irradiación pueda ser finalizada manualmente en cualquier momento, y no será posible repetir irradiaciones sin la liberación del interruptor de control, excepto en el caso de técnicas especiales donde se requieran irradiaciones múltiples.

Al realizar una radioscopía, el operador debe conocer el tiempo de irradiación. A tal efecto, el equipo deberá estar equipado con un cronómetro de integración, que termine la irradiación cuando transcurre el tiempo preestablecido. El equipo deberá contar también con una alarma que, antes de la finalización de la irradiación, dé una señal sonora de aviso durante un período de tiempo adecuado. El cronómetro también deberá estar preparado para su puesta a cero si fuese necesario; además, no deberá ser posible eliminarlo. Los interruptores que accionen equipos radioscópicos deberán ser del tipo de resorte a presión -tanto si se los opera con la mano o con el pie- y deberán estar protegidos para que no puedan ser accionados en forma accidental.

El registro del tiempo de irradiación en radioscopía es útil para recordar a los operadores que deben mantener el tiempo de radioscopía al mínimo.

Pantallas intensificadoras y películas radiográficas Las pantallas intensificadoras fabricadas con materiales fluorescentes altamente eficientes -tales como tierras raras, bario y tantalio- requieren una irradiación menor que las pantallas convencionales para producir radiografías con una calidad de imagen similar. La decisión respecto a qué combinación de pantalla-película se debe utilizar implica por lo general lograr un compromiso entre la reducción de la dosis y el aumento de la información para el diagnóstico, teniendo en cuenta también el costo. Este balance será diferente en diversos exámenes con rayos X y para distintas instituciones.

Las películas radiográficas sin pantalla no deberán ser usadas en diagnóstico radiológico debido a que necesitan dosis relativamente altas y no están preparadas para producir imágenes de alto contraste.

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Procesamiento de la película radiográfica Es preciso contar con técnicas correctas de procesamiento de películas para obtener radiografías de óptimo valor para el diagnóstico con una dosis de radiación mínima al paciente. El procesamiento incorrecto puede ser causa de rechazo de radiografías y, por ende, dar lugar a repeticiones de la irradiación que podrían ser evitadas. Por otra parte, las técnicas inadecuadas de procesamiento pueden fácilmente duplicar la dosis requerida para producir una radiografía satisfactoria.

En el procesamiento manual, deben seleccionarse el revelador y fijador correctos para el tipo de película radiográfica a ser utilizada. Las temperaturas de procesamiento correctas, el tiempo de revelado y la reposición de los reactivos químicos son elementos esenciales para el revelado de buena calidad de una película radiográfica.

En el procesamiento automático, es particularmente importante el control de calidad, el cual deberá realizarse diariamente a través del uso de tiras de película expuestas en un densitómetro poco antes de su procesamiento. Deberá evaluarse la densidad y contraste de las tiras de película en forma cuantitativa; si la densidad o el contraste están fuera de los límites establecidos, deberá realizarse una acción correctora antes del procesamiento de las radiografías.

En general, es conveniente que los técnicos radiólogos observen todas sus radiografías inmediatamente después de su procesamiento, de modo de poder detectar y corregir cualquier error de técnica, equipo o procesamiento.

Reducción del número de irradiaciones repetidas La decisión de repetir una irradiación deberá basarse en la posibilidad de que la nueva radiografía aporte información adicional que no se encontraba disponible en la radiografía anterior, y no por razones puramente estéticas. Según varias encuestas publicadas, se repite innecesariamente del 3 al 15% de las radiografías. Las causas principales de las repeticiones, identificadas en la mayoría de estos estudios, fueron los errores cometidos en el posicionado del paciente o que las radiografías eran demasiado oscuras o demasiado claras.

Toda repetición de exposiciones debería ser anotada en el registro del estudio del paciente y supervisada por el Responsable del Servicio. Se recomienda firmemente el uso de una lista de referencia de los factores técnicos (es decir, kVp y mA a utilizar, según el tamaño del paciente) como una ayuda para la irradiación adecuada. El control automático de la irradiación es una alternativa valiosa, siempre que los detectores de radiación sean elegidos y mantenidos en forma apropiada, y que el paciente esté ubicado correctamente durante cada examen radiográfico.

Garantía de calidad El objetivo de los programas de garantía de calidad para diagnóstico radiológico consistente en implementar procedimientos para el monitoreo, periódico o continuo, del comportamiento de las instalaciones radiológicas, a fin de obtener una información óptima para el diagnóstico, a un costo mínimo y con dosis mínimas a los pacientes. Todas las instalaciones radiológicas deberán establecer programas de garantía de calidad cuya estructura y alcance estén determinados por las necesidades y complejidades de cada instalación.

Las pruebas de aceptación de equipos nuevos o usados de rayos X recientemente instalados aseguran que los mismos satisfacen las especificaciones de rendimiento de los fabricantes, y cumplen con las especificaciones de compra del usuario y con los estándares fijados por las autoridades de Salud Pública.

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Niveles de dosis referencia un nivel mas alto El Organismo Internacional de Energía Atómica, en sus normas básicas de seguridad para la protección contra la radiación ionizante y para la seguridad de las fuentes de radiación, “Colección de Seguridad Nº 115 (1997)” ha establecido niveles orientativos de dosis, tasa de dosis y actividad aplicables a la exposición médica.

En particular, para el radiodiagnóstico médico ha recomendado niveles orientativos de las dosis de entrada en la superficie del cuerpo en diferentes procedimientos de diagnóstico radiológico, los cuales se presentan en las Tablas 1, 2, 3 y 4.

Tabla 1. Niveles orientativos de dosis aplicables en radiografía diagnóstica a un paciente adulto medio Examen

Dosis de entrada en la superficie a por radiografía [mGy]

Columna vertebral lumbar

10 30 40 10 10 10 0,4 1,5 7 20 7 5 5 3

AP LAT ASL AP AP AP PA LAT AP LAT Periapical AP PA LAT

Abdomen, urografía y colecistografía intravenosas Pelvis Articulación de la cadera Tórax Columna vertebral torácica Dental Cráneo a

En aire, con retrodispersión. Estos valores son aplicables a una combinación placa-pantalla convencional con una sensibilidad relativa de 200. Para las combinaciones placa-pantalla de alta sensibilidad (400-600), los valores deberían dividirse por un factor de 2 a 3.

Tabla 2. Niveles orientativos de dosis aplicables en tomografía computarizada a un paciente adulto medio Examen

a

Dosis promedio en cortes múltiples [mGy] 50 35 25

Cabeza Columna vertebral lumbar Abdomen a

Derivada de mediciones efectuadas en el eje de rotación en maniquíes equivalentes de agua, de 15 cm de longitud y 16 cm de diámetro (cabeza); y 30 cm de diámetro (columna vertebral lumbar y abdomen).

Tabla 3. Niveles orientativos de dosis aplicables en mamografía a una paciente adulta media Dosis promedio a la mama por proyección craneocaudal

a

1 mGy (sin rejilla) 3 mGy (con rejilla) a

Determinada en una mama comprimida de 4,5 cm compuesta por 50% de tejido glandular y 50% de tejido adiposo, para sistemas placa-pantalla y aparatos dedicados exclusivamente a mamografía, con blanco y filtro de molibdeno.

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Tabla 4. Niveles orientativos de dosis aplicables en fluoroscopía a un paciente adulto medio a

Modo de funcionamiento

Tasa de dosis de entrada en superficie [mGy/min]

Normal b Alto nivel

25 100

a

En aire, con retrodispersión.

Para los fluroscopios provistos de un modo de funcionamiento optativo de “alto nivel”, tales como los que se suelen utilizar en radiología de intervención. b

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