Unidad 1: Física de la Radiación

1.1 Historia de los Rayos X

La historia de los rayos X comienzo con los experimentos del científico británico William Crookes, que investigó en el siglo XIX los efectos de ciertos gases al aplicarles descargas de energía. 

Estos experimentos se desarrollaban en un tubo vacío, y electrodos para generar corrientes de alto voltaje. Él lo llamó tubo de Crookes. Este tubo, al estar cerca de placas fotográficas, generaba en las mismas algunas imágenes borrosas.

Por el descubrimiento, Nikola Tesla, en 1887, comenzó a estudiar este efecto creado por medio de los tubos de Crookes. Una de las consecuencias de su investigación fue advertir a la comunidad científica el peligro para los organismos biológicos que supone la exposición a estas radiaciones.

El físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió los rayos X en 1895, mientras experimentaba con los tubos de Hittorff-Crookes y la bobina de Ruhmkorff para investigar la fluorescencia violeta que producían los rayos catódicos. 

Referencias:

Patuzzi J. Realizado 2012. Historia de la Radiología. Sociedad de Radiología, Europa. (Libro)

Elena R. Realizado 2009. Radiología: Un siglo de desarrollo. Cinvestav. (Libro)

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1.2 Estructura atómica

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Bibliografía:

Arellano E. Realizado 2017. Estructura Atómica. Complejo Regional Sur, BUAP. (Presentación)

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1.3 Radiación Definición

Radiación:

• Emisión de radiaciones luminosas, térmicas, magnéticas o de otro tipo.
• Emisión de energía o de partículas que producen algunos cuerpos y que se propaga a través del espacio.
• El fenómeno de la radiación es la propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.

La radiación puede definirse como energía en transito de un lugar a otro.

Radiación X: Radiación electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de imprimir las películas fotográficas. 

Radiación Ionizante: Es un tipo de energía liberada por los átomos en forma de ondas electromagnéticas (ratos gamma o rayos X) o partículas (partículas alfa y beta o neutrones). La desintegración espontánea de los átomos se denominan radioact. y la energía excedente emitida es una forma de radiación ionizante.

Radiación Electromagnética: Esta formada por la combinación de campos eléctricos y magnéticos, que se propagan a través del espacio en forma de ondas portadoras en energía. Las ondas electromagnéticas tienen las vibraciones perpendiculares.

Referencias:

Stward C. Realizado 2009. Radiaciones. Andalucía, España (Libro)

Arellano E. Realizado 2017. Radiación. Complejo Regional Sur, BUAP. (Presentación)

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1.4 Tubo de Rayos X Dental

El tubo de Rayos X contiene:

• Ánodo:

- Es de cobre por ser un buen conductor de calor. Va desde un extremo hasta el centro.

- Hacia el centro se encuentra un bloque de Tungsteno.

• Cátodo:

- Contiene un filamento de Tungsteno, en forma de espiral, que al ser calentado actúa como una fuente de electrones, que dirige estos mismos hacia la dirección deseada.

Este tubo mide aproximadamente 15 cm de longitud y 4 cm de diámetro.

• Elementos básicos para producir la radiación:

- Alto Voltaje

- Fuentes de electrones

- Anticátodo

Alto Voltaje: El tubo tiene un lado + (ánodo) y el otro - (que es el cátodo) estos hacen que la corriente eléctrica fluya. Mientras mayor es el voltaje más rápidamente viajan los electrones a través del tubo.

Fuente de electrones: La mayor fuente es la de Tungsteno y se ubica en el cátodo (-). Mientras más caliente se encuentra el filamento de resistencia, mayor número de electrones se produce en el cátodo. Da un efecto de emisión termoiónica.

Anticátodo: A este también se le conoce como punto o área focal y se ubica en el ánodo que es la parte (+), el anticátodo es el encargado de frenar a los electrodos y esta compuesto por Tungsteno. 

Bilbiografía:

Arellano E. Realizado 2017. Tubo de Rayos X Dental. Complejo Regional Sur, BUAP. (Presentación)

Alcaraz M. Realizado 1991. Elementos básicos en los equipos y haces de Rayos X. España.

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1.5 Equipo de Rayos X Odontológico

Componentes del Aparato de Rayos X dental:

• Cabezal o Cabezote: Es la zona del equipo donde se producen Rayos X y puede ser de forma circular o rectangular.

• Cono Colimador: Sirve para dar la direccionalidad a los Rayos X.

• Base: Puede ser de pared o de tripoide.

• Tablero de Mandos: Va permitir regular el haz de los Rayos X, este panel va estar enchufado a una corriente eléctrica y aparece como una consola o gabinete. El panel de control puede estar en un pedestal en el piso, en la pared o incluso fuera del área operatoria dental y consta de un interruptor de encendido/apagado, botón de exposición que va activar la máquina para producir los Rayos X, un dispositivo de control para regular al Rayo X que incluye temporizador y selector de pico de Kilovoltaje y Miliamperios.

Como recomendación cada 6 meses se debe de dar mantenimiento al equipo de Rayos X dental. 

Referencias:

Arellano E. Realizado 2017. Componentes del Aparato de Rayos X dental. Complejo Regional Sur, BUAP. (Presentación)

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1.6 Calidad y Cantidad de los Rayos X: Miliamperaje y Kilovoltaje

Electricidad: Se utiliza para generar Rayos "X"

La electricidad es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica. 

• Miliamperaje

El miliamperaje regula la temperatura del filamento del cátodo. 

- Mide la cantidad de Rayos X producidos.

- Unidad de medida mA.

- Radiología dental entre 7 y 15 mA.

- Esta medida afecta la densidad y el tiempo de exposición de la radiografía.

• Kilovoltaje (Voltaje)

El voltaje es una medida de la fuerza que se refiere a la diferencia potencial entre dos cargas eléctricas. La mayoría de las unidades radiográficas funcionan con kilovoltios; 1 kilovoltio (kV) es igual a 1000 voltios. 

- Fuerza eléctrica que hace que los electrones se muevan del ánodo al cátodo.

- Unidad de medida: Voltios o Kilovoltios.

- Radiología dental entre 65 a 100 kV.

- Afecta la densidad, el contraste y el tiempo de exposición de la radiografía.

Referencias:

Arellano E. Realizado 2017. Calidad y cantidad de los Rayos "X". Complejo Regional Sur, BUAP. (Presentación)

http://media.axon.es/pdf/97478_1.pdf (PDF)

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1.7 Colimación

Un colimador es un sistema que a partir de un haz divergente obtiene un "haz" paralelo. Sirve para homogeneizar las trayectorias o rayos que, emitidos por una fuente, salen en todas direcciones y obtiene un chorro de partículas o conjunto de rayos con las mismas propiedades.

• El objetivo de la colimación es hacer que el eje óptico de cada lente o espejo coincida con el rayo central del sistema, un láser colimador debe lograr un haz así.

Esquema de como se ve cuando no hay colimador alguno (arriba) y con colimador (abajo).

Referencias:

Correa R. Realizado 2012. Colimadores. Neiva, Colombia. (Libro)

Unidad 2: Películas Radiográficas

2.1 Películas Intraorales

Existen 4 Tipos de Películas Periapicales:

Adultos, Infantiles, Aleta de Mordida y Oclusal

Periapical: Describe técnicas intrabucales diseñadas para mostrar dientes individuales y tejidos en torno a los ápices. Las Rx periapicales muestran entre 2 a 4 dientes y provee información detallada sobre los dientes y hueso alveolar circundante.

Indicaciones de las Radiografías Periapicales:

1. Detección de infección o inflamación apical
2. Valoración del estado periodontal
3. Después de traumatismos
4. Valoración de morfología radicular
5. Endodoncia
6. Valoración pre y post quirúrgica en cirugía periapical
7. Evaluación post operatoria de implantes

¿Cuando mide una Pelicula Periapical?

• 3 x 4 cm normal
• 2 x 3.5 cm niños

Radiografías Infantiles: Utilizadas en niños de menor tamaño que las radiografías para adultos.

Aleta de Mordida: Indicada como auxiliar para la detección de caries interproximal.

Oclusal: Se utiliza como complemento de los procedimientos periapicales para estudios más amplios de áreas oseas, ya que permite visualizar las estructuras presentes en el suelo de la boca o en el paladar.

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2.2 Contenido del Paquete de la Película

Tiene 2 Caras: 

• Cara Activa (Es de color blanco)
• Cara Pasiva (Es de 2 colores)

El lado activo es de color blanco, tiene un punto en una esquina, cuando esta colocado en boca el lado activo de la película debe estar de frente a los dientes y al tubo de los rayos X y el punto en un relieve debe estar hacia la superficie incisal u oclusal.

• Papel Negro: Envuelve a la película protegiéndola
• Película: Sencilla o Doble
• Envoltura: Vinilo suave o envoltura de papel que sella la película, el papel negro protector y la hoja de Plomo.
• Hoja de Plomo: Protege a la película de la radiación retrograda evitando la niebla, reduce la exposición al paciente le da cuerpo al paquete.

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2.3 Composición Química de la Película Radiográfica

La película radiografía es mucho más sensible a la luz que a la radiación X, la finalidad de las pantallas de refuerzo es absorber con eficacia la luz visible manteniendo al mismo tiempo la información que se retiene en la imagen de radiación.

• Emulsión: Sensible a los Rayos X y a luz visible, registra la imagen radiográfica. Esta hecha de innumerables micro cristales (Cloruro de Bromuro y Ioduro) gramos de Haluros de Plata suspendido en una gelatina. Son los elementos a la luz.

Función de la Emulsión: 

- Es usado principalmente para contener los microcristales de Haluros de Plata.

- La gelatina es relativamente estable lo que hace que la solución sea estable en el tiempo.

- La gelatina permite un procesamiento automático rápido de la película por que este es fácilmente penetrado por el revelador y el fijador.

- A esta disolución de halogenuros en gelatina se le añade Nitrato de Plata que reaccionan con los halogenuros formando microcristales insolubles.

• Base: Material plástico de soporte el cual se deposita la emulsión de un grosor de 0.18 um.
• Sustrato: La adherencia entre las capas de emulsión y el soporte se logra mediante un tratamiento químico de este ultimo llamado sustrato. Un delgado recubrimiento de gelatina endurecida que actúa a modo de barniz protector protege la delicada sup. de las emulsiones contra abrasiones y roces, inevitable en la manipulación de películas.

• Imagen Latente: Es aquella que queda en la película de Rx tras la exposición a la radiación X. El proceso por el cual se crea una imagen latente se debe a la reacción fotoquímica que se desencadena en los micro cristales extendidos entre la gelatina. Cuando el haz de fotones sale de un objeto y expone una película de Rayos X, produce cambios en los cristales de la emulsión de la película. Estos cristales de Bromuro de Plata químicamente alterados constituyen la imagen latente (invisible de la película).

• Imagen Visible: El revelador transforma los cristales irradiados y alterados en plata metálico divida de color negro. Los cristales no irradiados no sufren modificación alguna en este baño. Esta electividad en la transformación de los cristales irradiados es fundamentalmente en el proceso fotográfico y se logra gracias a la conjunción de la película con el revelador.

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2.4 Orientación del Paquete Radiográfico

La Orentación del Paquete Radiográfico es que la cara activa siempre va hacia los Rayos X. El punto de la cara activa siempre mira hacia incisal.

Hacia abajo en dientes superiores.

Hacia arriba en dientes inferiores.

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2.5 Velocidad de revelado de la Película Radiográfica

Representa la cantidad de Radiación requerida para producir una radiografía con una densidad aceptable. La velocidad de la película será mayor si los cristales de Haluro de Plata son grandes.

• Entre + grandes sean los cristales de Haluro de Plata más rápido se revela.
• Entre - pequeños sean los cristales de Haluro de Plata más tarda en revelarse pero la radiografía es más nítida y la calidad es mejor.

La velocidad depende de los siguientes factores:

• Tamaño de los cristales haloides de Plata 
• Grosor de la emulsión
• La presencia de tintes radio sensibles especiales

Emulsión 5 - 20 um de espesor

Base 1 - 200 um de espesor

D-Speed: Técnicamente da una imagen nítida por que los cristales son pequeños.

E-Speed: Cristales grandes de Haluro de Plata, son cristales tubulares entre 30% y 40% menos exposición que las D-Speed.

F-Speed: Disparo pequeño con velocidad rápida, 60% menos exposición de las D-Speed, y también son cristales tubulares.

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2.6 Contraste de la Película

Contraste: Es la diferencia en densidades entre las diferentes secciones de la radiografía y puede ser alterado principalmente por Kilovoltaje.

A menos Kilovoltaje el contraste es alto

A mayor Kilovoltaje el contraste es bajo

Una radiografía tomada a un kilovoltaje bajo tendrá un contraste alto del sujeto, menos tonalidades grises diferenciadas más abruptas entre blanco y negro.

Una radiografía tomada a un kilovoltaje alto tendrá contraste bajo del sujeto, más tonalidades grises, diferencias menos abruptas entre blanco y negro.

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2.7 Definición de la Película

La película radiográfica contendrá la imagen latente que tras procesar la película se obtiene la radiografía que puede considerarse como la representación analógica de estructuras con diversas tonalidades de grises y delimitadas por contornos.  

Las películas radiográficas originales están formadas de una base de sales de plata y gelatina y tenían la ventaja que la dosis de radiación que se le daba al paciente era menor, pero el inconveniente que una vez revelada no se podía modificar la imagen, sin embargo, hoy en día se utilizan películas basadas en otros principios donde la imagen se visualiza directamente en el monitor de un ordenador y en el que se puede modificar el contraste, tamaño, etc.

Referencias:

Alcaraz M. Realizado 2012. La película radiográfica, pantalla de refuerzo y chasis radiográfico. España (PDF)

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2.8 Niebla en la Película

Es un aumento de densidad de la Película que resulta de causas diferentes a la exposición al haz primario o al procesamiento.

Esto incluye;

- Radiación Secundaria

- Luz de seguridad inapropiada

- Almacenaje incorrecto de la Película

- Películas Cadúcas

Todos estos factores producen cristales adicionales de Haluros de Plata en la pelicula, conteniendolos en plata metálica negra, dando por resultado un aumento total en la densidad y una película de menor calidad diagnostica.

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2.9 Película Duplicadora

• La máquina duplicadora produce luz blanca para exponer la película, debido a que esta es sensible a la luz. Este proceso se hace bajo luz de seguridad.
• Mientras más tiempo se expone la película duplicadora a la luz, esta sera más clara. Esto es lo opuesto a la película sensible a los Rayos X, ya que esta sera mas oscura a medida que se expone a la luz.
• Algunos envoltorios vienen con 2 películas radiográficas, por lo tanto se obtiene la imagen y su duplicado.

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2.10 Numero de Películas de un estudio radiográfico para el adulto e infantil

En el adulto se requieren 18 Películas 

- Centrales y Laterales (Superiores e Inferiores)

- Caninos (1 Rx por cada canino)

- Premolares (En una sola)

- Molares ( En una sola)

- Aletas de Mordida (Premolares y Molares)

En los niños se requieren 10 Películas  

- Centrales y Laterales (1 sola)

- Caninos (1 sola)

- Molares (1 sola)

Referencias:

Arellano E. Realizado 2017. Unidad 2: Películas Radiográficas; Complejo Regional Sur, BUAP.

Unidad 3: Procesado de la Película e Imagen Radiográfica

3.1 Área de Revelado Húmedo 

Cuarto Obscuro:

• Debe medir como mínimo 1.2 * 1.5 metros.
• La luz no debe penetrar.
• La puerta debe disponer de cerraduras para evitar la apertura accidental.
• Habilitación bien ventilada.
• Temperatura ambiental confortable (ayuda a mantener en condiciones optimas las soluciones).
• Debe tener un dispositivo principal lleno de agua al que se fijan dos depósitos mas pequeños para conectar productos químicos de revelado y fijación.
• Es conveniente que haya agua corriente.
• Un procesador automático de placa
• Un mesa de trabajo seca.
• Un marcador de placas.
• Bombillas para revelar.

Iluminación de Seguridad:

• Iluminación con longitud de onda relativamente larga (Roja) de baja intensidad que no afecta rápidamente a las placas abiertas pero permite a la persona ver lo suficiente ben para trabajar en el área.

Luz de Seguridad: 

• Recomendaciones: Colocar encima del área de trabajo, en la pared situadas atrás de los tanques de revelado ligeramente a la derecha del tanque fijador.
• Para minimizar el efecto velador se utilizara una bombilla de 15 voltios y estará montada por arriba por menor los 1.2 por encima del área de trabajo.

Tanques de Revelado:

• Tanque Principal 20*25 cm
• Tres compartimientos

1. Revelador (rojo)

2. Agua

3. Fijador(tapa color azul)

Reloj y Termómetro

• Para medir el tiempo y el termómetro debe ser a base el alcohol.

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3.2 Pinzas para Revelado

(Pinza para Revelar)

(Porta Películas)

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3.3 Composición de las Soluciones Reveladoras y Fijadoras

Revelador: Pirazolidona (Fenidona), Hidrouinona (Parahidroxibenceno).

Activador: Hidroxido de Sodio o Potasio Carbonato Sódico (Sustancia Taponadora).

Conservador: Sulfito Sódico.

Limitador: Bromuro Sódico (Te da el tiempo para ver si ya esta lista nuestra radiografía sin que haya un efecto velador al sacarla del liquido).

Activador: Mantener la sustancia alcalina.

Conservador: Para que no se oxide el revelador.

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3.4 Proceso de Revelado Húmedo

Lavado Suave:

• Después del revelado se sumerge la película en agua durante 30 segundos
• Elimina todas la sustancias químicas de la emulsión en el revelado
• Minimiza el efecto velante del revelador.
• No contamina el fijador.

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3.5 Proceso de Revelado Automático

El procesamiento automático de la película es un método rápido y simple donde se realizan todos los pasos del procesamiento manual de la película radiográfica, requiriendo aproximadamente 2 a 6 minutos para revelar, fijar, lavar, y secar una película, mientras que las técnicas de proceso manuales requieren de mas tiempo.

Se compone de:

• Bandeja de alimentación
• Micro interruptor
• Tanques: Revelado, Fijado, Lavado
• Motor de correa impulsadora
• Camara de secado
• Rodillos
• Cubeta Receptora

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3.6 Generalidades del Procesado de Imagen Digital

El desarrollo de la tecnología digital ha impacto de una manera tremendamente positiva en la radiología.

Uno de sus principales beneficios es que permite la manipulación posterior de la imagen, lo que se conoce como postprocesamiento.

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3.6.1 Procesado de Sensores de Estado Solido

Un sensor es un dispositivo que convierte un fenómeno físico a una señal medible (tensión, corriente).

• Temperatura
• Presión
• Posición
• Intensidad de luz
• Sonido
• Fuerza, tensión

Caracterización de sensores: Es la máximo diferencia entre el valor indicado y el valor real resolución, es el minimo incremento que el sensor puede detectar.

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3.6.2 Procesado de Placas de Fósforo

Placas de almacenamiento de fósforo, Fotoestimulante.

Placas con capas de fluorohaluros de barrido sobre un soporte de plástico flexible. 

Radiología digital indirecta (Radiología con fósforo fotoestimulante): La imagen es captada de forma analógica en una placa de fósforo fotoestimulante y convertida en digital, tras su procesado o escaneado.

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3.7 Modificaciones de la Imagen

Las modificaciones técnicas de la imagen radiográfica producen artificios que limitan el valor diagnostico de una Radiografía.

PRICHARD estableció los siguientes cuatro criterios para determinar la angulacion adecuada de las radiográficas periapicales.

En la radiografía tiene que verse las puntas de las cúspides de los molares y muy poco o nada de la superficie oclusal.

Referencias:

Arellano E. Realizado 2017. Unidad 3: Procesado de la Película e Imagen Radiográfica; Complejo Regional Sur, BUAP.

Unidad 4: Formación de la Imagen

4.1 Características de la Imagen

Radiolucido: Es aquel termino que se emplea en la acentuación de los Rayos X, es decir, son tejidos blandos y que por lo tanto permiten en paso de la luz. Es todo aquel cuerpo que se deja atravesar por la energía radiante (zona negra).

Radiopaco: Es aquel cuerpo que ofrece resistencia ser atravesado por los Rayos X y aparece como una (zona blanca).

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4.2 Características Visuales de una Radiografía

• Densidad Radiográfica: 

- Se le denomina densidad radiográfica al grado global de oscurecimiento de la película expuesta.

- Esta influenciada por 3 factores:

 > Exposición

 > Grosor

 > Densidad del sujeto

• Contraste Radiográfico:

- Termino genérico que describe el rango de densidades en una radiografía.

- Se define como la diferencia de densidades entre las regiones claras y obscuras de la radiografía.

(Bajo Contraste)

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4.3 Características geométricas de una Radiografía

Nitidez: Capacidad de una radiografía para definir un borde con presión.

Amplificación: Imagen radiográfica que reproduce un objeto aumentado respecto a su tamaño real.

Descripción: Es el resultado de una trayectoria divergente del haz de RX. Estas radiaciones viajan en lineas divergentes después que los emite un punto focal.

Distorsión: Es la alteración del tamaño y forma real del objeto radiografiado. Las imágenes distorsionadas son de tamaño y forma distintos a los del objeto radiográfico. Las imágenes distorsionadas son el resultado de la amplificación desigual de partes diferentes del mismo objeto y de una alineación inadecuada de la película o de la angulación del haz de los RX. 

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4.4 Materiales extraños en Radiología

La recuperación de cuerpos extraños en la remoción de objetos o sustancias que han sido introducidas en la boca.

- Se han encontrado diferentes materiales extraños en la Radiología dental algunos de ellos pueden ser punta de botador, punta de condensador de gutapecha, fragmento de fresa de Lindemann, pedazos de aguja entre muchos otros.

Referencias:

Sanchez A. Realizado 1996. Cuerpos extraños introducidos yatrogénicamente en los tejidos bucales. Barcelona (Libro)

Arellano E. Realizado 2017. Unidad 4: Formación de la Imagen; Complejo Regional Sur, BUAP.