Envejecimiento del tubo:

Envejecimiento del tubo:

Agentes que afectan a la vida del tubo



* Envejecimiento del tubo. Aspectos que afectan a la vida del tubo:

Si se utilizan cuidadosamente los tubos de rayos X, pueden ofrecer largos periodos de servicio, mientras que si el uso es inadecuado, la vida del tubo se puede acortar de forma sustancial e incluso puede fallar bruscamente. Básicamente la vida del tubo se prolonga empleando los menores factores radiográficos de corriente, tensión de pico y tiempo de exposición apropiados para cada examen.

* Causas de fallo del tubo: existen causas por las que el tubo puede fallar, todas relacionadas con las características térmicas del dispositivo.

* Cuando la temperatura del ánodo es excesiva durante la exposición, se produce fusión y picado superficiales localizados del ánodo. Estas irregularidades superficiales dan lugar a una fuga de radiación variable y reducida. Si la fusión superficial es lo suficientemente grave, el tungsteno puede evaporarse y recubrir el interior de la envoltura de cristal. Esto puede causar filtración del haz de rayos X o interferir en el flujo de electrones de cátodo a ánodo. Si la temperatura del ánodo aumenta con demasiada rapidez, el ánodo puede fisurarse, rotar de forma inestable e inutilizar el tubo. Este tipo de fallo tiene especial importancia en la operación trifásica. Las técnicas radiográficas máximas nunca deben aplicarse a un ánodo frío, si un determinado examen requiere técnicas máximas, el ánodo debe calentarse primero, con operación de técnica baja.
* Un segundo tipo de fallo del tubo, es debido a que se mantiene el ánodo a temperaturas elevadas durante largos periodos. Si las exposiciones duran de uno a tres segundos, la temperatura del ánodo puede bastar para que se encienda como el filamento de una bombilla, este calor se disipa entre las exposiciones, fundamentalmente por radiación hacia el baño de aceite en el que esta sumergido el tubo. Una parte del calor es conducida a través del estrecho cuello de molibdeno hasta el conjunto rotor, lo que ocasiona el consiguiente calentamiento de los soportes del rotor, el excesivo calentamiento de estos aumenta la fricción de la rotación y desequilibra el conjunto rotor-anodo. Si la sobrecarga térmica se mantiene durante periodos prolongados, el tubo puede fallar debido al calor continuo suministrado al conjunto rotor, al baño de aceite y a la carcasa del tubo de rayos X. Los soportes pueden fracasar, la envoltura de cristal fisurarse y la carcasa del tubo fallar.
* Debido a la elevada temperatura del filamento, los átomos de tungsteno se evaporan fácilmente y recubren el interior de la envoltura de cristal, incluso con el uso normal. Ese tungsteno junto con el que se evapora desde el ánodo, altera el equilibrio eléctrico del tubo y causa súbitas variaciones intermitentes en la corriente del tubo. Esta es la causa mas frecuente de fallo del tubo. El excesivo calentamiento del filamento, debido al trabajo con corriente alta durante periodos prolongados hace que se evapore mas tungsteno. El alambre del filamento disminuye de grosor y acaba rompiéndose, lo que produce la interrupción del filamento. Las gráficas de calificación del tubo permiten la utilización adecuada del mismo.

* Tres tipos de gráficas de calificación tienen significado particular para el técnico. La primera, la de calificación radiográfica; la segunda la gráfica de enfriamiento del ánodo y la tercera la de enfriamiento de la carcasa.

Gráfica de calificación radiográfica: entre las tres, quizás sea la mas importante, porque indica cuales son las técnicas seguras o peligrosas para el funcionamiento del tubo.

* cada gráfica contiene una familia de curvas que representan las diferentes corrientes del tubo en mA. Los ejes X e Y muestran escalas de los otros dos parámetros radiográficos, tiempo y tensión de pico. Para una determinada corriente, cualquier situación situada por debajo de la curva de corriente, es segura; cualquier combinación superior es insegura. Si se hace tal exposición el tubo puede fallar bruscamente. La mayoría de las maquinas tienen un sistema de seguridad incorporado que no permite hacer una exposición cuando la técnica seleccionada puede sobrecargar el tubo.

* Una serie de gráficas de calificación acompaña a cada tubo de rayos X. Estas cubren los distintos modos de operación posibles, existen diferentes gráficas para el filamento utilizado, según sea el punto focal pequeño o grande. La velocidad de rotación del ánodo ( 3.400 ó 10.000 r.p.m. ), el ángulo del blanco y la rectificación de tensión (media onda, completa ó trifásica). Hay que asegurase de que se utiliza la gráfica de calificación apropiada con cada tubo. Esto tiene particular importancia después de sustituir los tubos. Se suministra una gráfica de calificación apropiada con cada tubo de repuesto que puede ser muy distinta de la correspondiente al tubo original.

* Gráfica de enfriamiento del ánodo:

* La capacidad del ánodo y la carcasa para almacenar calor se mide en unidades térmicas. Una unidad térmica es igual al producto de un kilovoltio pico por un miliamperio por un segundo, igual a un HU. Se genera mas calor para una determinada técnica radiográfica cuando se emplea equipo trifásico, que si se utiliza monofásico. En este caso es necesario un factor de modificación para calcular las UH. Razón por la que si se emplea equipo trifásico una HU será igual a 1, 35 * 1 KVp * 1mA * 1 seg.

* La capacidad térmica de un ánodo y sus características de disipación del calor están contenidas en una gráfica denominada de enfriamiento del ánodo. A diferencia de la de calificación radiográfica, la de enfriamiento del ánodo no depende del tamaño del filamento (punto focal) ni de la velocidad de rotación.

* El tubo de la gráfica tiene una capacidad térmica máxima del ánodo de 350.00 HU. La gráfica muestra que si se obtuviese la carga térmica máxima se necesitarían quince minutos para que el ánodo se enfriase por completo. La tasa de enfriamiento es rápida al principio y disminuye conforme se enfría el ánodo. Además de determinar la máxima capacidad térmica del ánodo, la gráfica de enfriamiento del mismo se emplea para determinar el tiempo necesario para un completo enfriamiento después de cualquier nivel de entrada de calor.

Gráfica de enfriamiento de la carcasa: esta gráfica tiene una formula similar a la de enfriamiento del ánodo, y se emplea exactamente igual. Esta carcasa suele tener capacidades térmicas máximas del orden de 1 ó 1,5 millones de HU. Su enfriamiento requiere de una a dos horas.

* Efecto talón: se refiere al hecho de que la intensidad de la radiación en el lado del cátodo del tubo de rayos X es mayor que la del lado del ánodo. Los electrones interaccionan con átomos a varias profundidades del blanco. Los rayos X producidos se emiten con la misma intensidad en todas direcciones. Los rayos X que constituyen el haz útil son emitidos desde la profundidad del blanco hacia el lado del ánodo por lo que deben atravesar un grosor mayor de material del blanco que los rayos X emitidos en dirección del cátodo. Debido a la gran absorción, la intensidad de los rayos X que penetran el talón del blanco es menos que la de los que lo hacen en la puntera; ese es el denominado efecto talón.
* La diferencia de la intensidad de radiación a través del haz útil de un campo de rayos X puede variar hasta en un 45%. Si la intensidad de la radiación a lo largo del rayo central del haz útil, o línea imaginaria generada por el rayo mas central del haz se designa como el 100%, la intensidad en el lado del cátodo puede llegar a ser del 120% y en el lado del ánodo de solo el 75%.
* El efecto talón debe considerarse cuando se radiografía estructuras anatómicas con grosor o densidades muy distintas. Por lo general, si se coloca el lado del cátodo sobre la parte mas gruesa de la anatomía se obtiene en la placa una densidad radiográfica mas uniforme. En la radiografía de tórax el cátodo debe estar en el lado inferior del paciente ya que la parte mas baja del tórax es considerablemente mas gruesa en la región del diafragma que en la superior, por lo que se requiere mayor intensidad de radiación para obtener una exposición uniforme del receptor de imagen.

* Producción y control de la radiación dispersa: dos clases de fotones de rayos X son responsables de la densidad, el contraste y la imagen en una radiografía; primero los que pasan a través del paciente sin interaccionar y segundo, los dispersos en el paciente por interacción compton. El conjunto de estos rayos X que salen del paciente y llegan a la película se conoce como rayos X remanentes.
* La adecuada colimación del haz de rayos X tiene el efecto primario de reducir la dosis del paciente al restringir el volumen de tejido irradiado. La correspondiente reducción de la radiación dispersa y del velo que produce, es un beneficio secundario. Una colimación correcta también mejora el contraste de la imagen. Cuando aumenta el numero de rayos X dispersos disminuye la calidad de la imagen; la radiografía pierde contraste y aparece mate y con velo, las estructuras visualizadas tienen un aspecto borroso. Existen tres factores primarios con influencia sobre la intensidad relativa de radiación dispersa que llega a la película: el kilovoltaje, el tamaño del campo y el grosor del paciente.
* Los rayos X dispersos compton no aportan información útil, sino, que de hecho velan la radiografía. Cuando un rayos X compton disperso interacciona con la película, esta asume que el rayo X procede directamente del blanco del tubo de rayos X. La película no reconoce los rayos X dispersos como representantes de una interacción fuera de la línea recta desde el blanco. Estos rayos X dispersos dan lugar al velo de la película, una opacidad generalizada de la imagen radiográfica por densidades de película que no representan información diagnostica. Para disminuir este tipo de velo se utilizan técnicas y aparatos que reducen el numero de rayos X dispersos que llegan a la película.
* Los rayos X que experimentan interacción fotoeléctrica proporcionan información diagnostica al receptor de imagen; como no llegan a la película esos rayos X representan estructuras anatómicas con características de absorción alta de los rayos X. Tales estructuras son radiopacas, la absorción fotoeléctrica de los rayos X da lugar a zonas brillantes de una radiografía como las correspondientes al hueso.
* Otros rayos X penetran el cuerpo y son transmitidos sin ninguna interacción. Producen las zonas oscuras de la radiografía. Las estructuras anatómicas que atraviesan esos rayos X son radiolucentes o radiotransparentes.
* Factores que afectan a la radiación dispersa:

* Kilovoltaje: conforme aumenta la energía de los rayos X también lo hace el numero relativo de rayos X que experimentan interacción compton, pero el numero de interacciones fotoeléctricas disminuye con mucha mayor rapidez. Será fácil afirmar que todas las radiografías deben tomarse con la tensión pico mas baja razonable, ya que esa técnica produce una dispersión mínima y por tanto una imagen con contraste alto, sin embargo el porcentaje de rayos X con interacción fotoeléctrica aumenta mucho al disminuir la tensión pico. Ese aumento da lugar a un considerable aumento de la dosis que recibe el paciente. Con baja tensión pico llegan menos rayos X a la película, lo cual puede compensarse aumentando la corriente instantánea (mA). El resultado es que el paciente recibe una dosis aun mayor. Cuando se eleva la tensión pico, aumenta la radiación dispersa, para reducirla se emplean colimadores y rejillas, disminuyendo por tanto el contraste radiográfico. Debido a la reducción de la dosis que recibe el paciente se prefiere por lo general, la exposición radiográfica con tensión de pico alta sobre la técnica con tensión de pico baja.
* Tamaño del campo: conforme aumenta el tamaño del campo para una determinada radiografía, también aumenta el nivel de radiación dispersa. limitando el tamaño del campo se protege al paciente de una radiación innecesaria, ya que limita el haz a la superficie que interesa y además mejora la calidad de imagen. Existen varios tipos de dispositivos limitadores del tamaño del campo: diafragmas, conos, cilindros y colimadores.
* Grosor del paciente: la radiación dispersa es mayor al radiografiar partes del cuerpo gruesas que porciones finas. El grosor del paciente no puede ser controlado, sin embargo, si se tiene en cuenta que la dispersión de rayos X aumenta con el grosor de la parte, se pueden obtener radiografías de alta calidad mediante elección de la técnica adecuada y dispositivos diseñados para reducir la cantidad de radiación dispersa que llega a la película. Los dispositivos de compresión mejoran la calidad de la imagen al reducir el grosor de los tejidos. La dispersión tiene particular importancia durante la mamografía.

* Control de la radiación dispersa: entre los dispositivos diseñados para reducir la radiación dispersa que llega a la película se encuentran los restrictores del haz, entre los que figuran diafragmas, conos, cilindros y colimadores.
* Los diafragmas son placas metálicas de plomo con un orificio fijo, diseñadas para un tamaño de película y una distancia foco película determinadas.

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* Los conos y cilindros son dispositivos de apertura también fijos y normalmente metálicos, que limitan el haz útil. El haz útil producido por un cilindro o cono, es siempre circular a diferencia del que se obtiene con el diafragma.

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* Colimador de apertura variable, quizás sea el dispositivo restrictor del haz mas común en radiología diagnostica. Presentan apertura variable debido a hojas de plomo que funcionan por parejas y son controladas de forma independiente, lo que permite obtener campos rectangulares o cuadrados.
* Rejillas antidifusoras, que reducen la cantidad de radiación dispersa en el haz remanente (rayos X que llegan a la película desde el paciente). Las rejillas son dispositivos colocados entre el paciente y la película para incrementar la calidad de imagen al absorber la radiación dispersa. La rejilla fue descubierta por Gustavo Bucky en 1913. Su idea se vaso en la construcción de un dispositivo que absorbiera los rayos X dispersados y permitiese una máxima transmisión del haz primario. En su construcción se alternan secciones de material radiopaco (material de rejilla) y secciones de material radiotransparente (material intermedio). Un material de rejilla frecuente es el plomo, que por su alto numero atómico y su elevada densidad es muy absorbente, es barato y es fácil darle forma. En la rejilla, está dispuesto en tiras extremadamente delgadas, del orden de 0, 005 mm, mientras que la altura es de alrededor de 3 mm. El material intermedio; aluminio o plástico, da soporte a los tabiques de plomo en secciones de 0 .35 mm. La rejilla esta contenida en un receptáculo normalmente de aluminio, que le proporciona resistencia mecánica y contra la humedad. La rejilla se coloca entre el paciente y la película, como la radiación primaria es menos oblicua que los rayos dispersados, la mayoría de ella pasa a través del material intermedio, sin embargo algunos de sus rayos son absorbidos por el material radiopaco, originándose el fenómeno de " corte de la rejilla ".
* Características de la construcción de la rejilla, en la rejilla existen tres dimensiones:
* Grosor del material de rejilla T.
* Grosor del material intermedio D.
* Altura de la rejilla ( constante) h.
* La relación o índice de rejilla, es la altura dividida entre el grosor del material intermedio h/D. las rejillas con elevada relación de rejilla son mas efectivas para limpiar la radiación dispersa que las de baja relación, sin embargo, por la misma razón al aumentar la relación aumenta el corte de la rejilla y para compensarlo se aumentan los mA con lo cual aumenta la exposición del paciente.
* Frecuencia de rejilla: es el numero de tiras de la rejilla ó líneas por centímetro. Cuanto mayor es la frecuencia mayor es la eficacia en la limpieza de la radiación dispersa, pero también es mayor la cantidad de plomo para absorber el haz primario incrementándose la exposición necesaria.
* Medida del rendimiento de la rejilla: el factor individual que mas influye en la obtención de una radiografía deficiente es la radiación dispersa. Eliminando del haz esta radiación, se elimina de la radiografía la causa principal de la falta de contraste; la principal función de la rejilla es mejorar el contraste, para identificar una rejilla se especifican las características de construcción antes mencionadas, pero especialmente la relación de rejilla. Esta propiedad de la rejilla suele especificarse a través del factor de mejora de contraste que se representa por K.

1. Factor de mejora de contraste: es el cociente entre el contraste de la radiografía con rejilla y el de la radiografía sin esta. Si K = 1 la imagen no mejora con la rejilla. La mayoría de las rejillas tienen un K de 1, 5 a 2, 5 lo que quiere decir que el contraste se duplica por termino medio al usar rejilla. Al aumentar la relación de rejilla aumenta el factor de mejora del contraste; además al elevar la frecuencia de rejilla aumenta también el factor de mejora de contraste.
2. Factor Bucky o factor de rejilla: el uso de rejillas aumenta el contraste, pero debido al efecto de corte de rejilla, la rejilla interfiere la radiación directa y además la eficacia en la reducción de la radiación dispersa se traduce en una disminución de la densidad. La utilización de la rejilla supone un aumento de la dosis al paciente por ser necesario aumentar los mA para mantener la misma densidad que sin rejilla. El factor Bucky se representa por la letra B = mAs con rejilla / mAs sin rejilla. Así como el factor de mejora de contraste mide la mejora en la calidad de la imagen, al usar una rejilla, el factor Bucky indica cuanto aumenta la dosis que recibe el paciente al usar un determinado tipo de rejilla. A medida que aumenta el factor Bucky, aumenta la técnica radiográfica y la dosis recibida por el paciente.

* Tipos de rejillas:

1. Rejillas lineales: en estas todas las tiras de plomo son paralelas. Es el tipo mas fácil de fabricar, por lo que no resultan caras, pero tienen una desventaja y es que producen una indeseable atenuación del haz primario ( corte de rejilla) que aumenta a medida que nos acercamos a los bordes de la película, es decir que la densidad óptica es máxima en el centro de la radiografía y va disminuyendo hacia los extremos. Esta característica de las rejillas lineales se acentúa al disminuir la distancia entre fuente y receptor de imagen.
2. Rejilla cruzada: las rejillas lineales eliminan la radiación solo en una dirección a lo largo del eje de la rejilla. Las rejillas cruzadas se inventaron para solucionar este problema. Estas tienen tiras de plomo paralelas a los dos ejes de la misma; se fabrican superponiendo dos rejillas lineales de forma que las tiras sean perpendiculares.
3. Rejilla enfocada: en esta las tiras de plomo están inclinadas. Son mas difíciles de fabricar que las lineales pero producen menos corte.
4. Rejillas móviles: se utilizan para evitar las líneas de rejilla en la radiografía. Potter propuso en 1920 mover la rejilla durante la radiografía. Un dispositivo diseñado sobre esta base recibe el nombre de rejilla móvil, aunque también se denomina diafragma de Potter Bucky.

· · Las rejillas enfocadas suelen utilizarse con rejillas móviles. Se les coloca un dispositivo que las mueve durante la radiografía.

* Airgap o técnica del hueco de aire: es una alternativa al uso de rejillas radiográficas. Esta técnica se basa en el hecho de que los rayos X dispersados son mas divergentes que los primarios, con lo que si se deja un espacio de unos quince centímetros entre el paciente y la película, una importante proporción de los rayos dispersados no alcanzara aquella. Ahora bien, al utilizar la técnica del airgap se deben tener en cuenta los siguientes puntos:

1. Debido al incremento de la distancia objeto imagen se produce magnificación y borrosidad.
2. La magnificación y la borrosidad se compensan aumentando la distancia foco imagen, pe. En una exposición de tórax con airgap esta distancia es de 305 Cm, sin el es de 180 Cm.
3. El aumento de la distancia foco imagen lleva consigo una disminución en la densidad de la película.

· · A pesar de sus limitaciones, esta técnica se ha demostrado especialmente eficaz en radiografía de tórax y angiografía cerebral