radiografía -Radiography

Radiografía
Xraymachine.JPG
Radiografía de proyección de la rodilla en una máquina de rayos X moderna
Sistema musculoesquelético
Subdivisiones Intervencionista, Nuclear, Terapéutico, Pediátrico
Enfermedades significativas Cáncer , fracturas óseas
Pruebas significativas pruebas de detección , rayos X , tomografía computarizada , resonancia magnética , PET , gammagrafía ósea , ultrasonografía , mamografía , fluoroscopia
Especialista Radiógrafo

La radiografía es una técnica de imagen que utiliza rayos X , rayos gamma o radiación ionizante similar y radiación no ionizante para ver la forma interna de un objeto. Las aplicaciones de la radiografía incluyen la radiografía médica ("diagnóstica" y "terapéutica") y la radiografía industrial . Se utilizan técnicas similares en la seguridad de los aeropuertos (donde los "escáneres corporales" generalmente usan rayos X de retrodispersión ). Para crear una imagen en radiografía convencional , un generador de rayos X produce un haz de rayos X y se proyecta hacia el objeto. Una cierta cantidad de rayos X u otra radiación es absorbida por el objeto, dependiendo de la densidad y composición estructural del objeto. Los rayos X que pasan a través del objeto son capturados detrás del objeto por un detector (ya sea una película fotográfica o un detector digital). La generación de imágenes bidimensionales planas mediante esta técnica se denomina radiografía de proyección . En la tomografía computarizada (tomografía computarizada), una fuente de rayos X y sus detectores asociados giran alrededor del sujeto, que a su vez se mueve a través del haz cónico de rayos X producido. Cualquier punto dado dentro del sujeto es atravesado desde muchas direcciones por muchos haces diferentes en diferentes momentos. La información sobre la atenuación de estos haces se recopila y se somete a cálculo para generar imágenes bidimensionales en tres planos (axial, coronal y sagital) que pueden procesarse más para producir una imagen tridimensional.

Una radiografía médica de un cráneo.

usos medicos

Radiografía
CIE-9-CM 87 , 88,0 - 88,6
Malla D011859
código OPS-301 3–10...3–13 , 3–20...3–26

Dado que el cuerpo está formado por varias sustancias con diferentes densidades, la radiación ionizante y no ionizante se puede utilizar para revelar la estructura interna del cuerpo en un receptor de imagen resaltando estas diferencias mediante la atenuación o, en el caso de la radiación ionizante , la absorción de fotones de rayos X por las sustancias más densas (como los huesos ricos en calcio ). La disciplina que involucra el estudio de la anatomía mediante el uso de imágenes radiográficas se conoce como anatomía radiográfica . La adquisición de radiografías médicas generalmente la realizan radiógrafos , mientras que el análisis de imágenes generalmente lo realizan radiólogos . Algunos radiógrafos también se especializan en la interpretación de imágenes. La radiografía médica incluye una gama de modalidades que producen muchos tipos diferentes de imágenes, cada una de las cuales tiene una aplicación clínica diferente.

radiografía de proyección

La creación de imágenes al exponer un objeto a rayos X u otras formas de radiación electromagnética de alta energía y capturar el haz remanente resultante (o "sombra") como una imagen latente se conoce como "radiografía de proyección". La "sombra" puede convertirse en luz utilizando una pantalla fluorescente, que luego se captura en una película fotográfica , puede ser capturada por una pantalla de fósforo para ser "leída" más tarde por un láser (CR), o puede activar directamente una matriz. de detectores de estado sólido (DR—similar a una versión muy grande de un CCD en una cámara digital). Los huesos y algunos órganos (como los pulmones ) se prestan especialmente a la radiografía de proyección. Es una investigación de costo relativamente bajo con un alto rendimiento diagnóstico . La diferencia entre las partes del cuerpo blandas y duras se debe principalmente al hecho de que el carbono tiene una sección transversal de rayos X muy baja en comparación con el calcio.

Tomografía computarizada

Imágenes generadas a partir de tomografía computarizada , incluida una imagen renderizada en 3D en la parte superior izquierda

La tomografía computarizada o tomografía computarizada (anteriormente conocida como tomografía computarizada, la "A" significa "axial") utiliza radiación ionizante (radiación de rayos X) junto con una computadora para crear imágenes de tejidos blandos y duros. Estas imágenes parecen como si el paciente hubiera sido rebanado como pan (por lo tanto, "tomografía" - "tomo" significa "rebanada"). Aunque la TC utiliza una mayor cantidad de radiación X ionizante que los rayos X de diagnóstico (ambos utilizan radiación de rayos X), con los avances tecnológicos, los niveles de dosis de radiación de la TC y los tiempos de exploración se han reducido. Los exámenes de tomografía computarizada son generalmente cortos, la mayoría de los cuales duran solo lo que dura una contención de la respiración. Los agentes de contraste también se usan a menudo, dependiendo de los tejidos que se necesiten ver. Los radiógrafos realizan estos exámenes, a veces junto con un radiólogo (por ejemplo, cuando un radiólogo realiza una biopsia guiada por TC ).

Absorciometría dual de rayos X

DEXA , o densitometría ósea, se usa principalmente para pruebas de osteoporosis . No es una radiografía de proyección, ya que los rayos X se emiten en dos haces estrechos que se escanean a través del paciente, a 90 grados uno del otro. Por lo general , se toman imágenes de la cadera (cabeza del fémur ), la parte inferior de la espalda ( columna lumbar ) o el talón ( calcáneo ), y se determina la densidad ósea (cantidad de calcio) y se le asigna un número (una puntuación T). No se utiliza para obtener imágenes óseas, ya que la calidad de la imagen no es lo suficientemente buena para generar una imagen de diagnóstico precisa de fracturas, inflamación, etc. También se puede utilizar para medir la grasa corporal total, aunque esto no es común. La dosis de radiación recibida de las exploraciones DEXA es muy baja, mucho menor que los exámenes de radiografía de proyección.

fluoroscopia

Fluoroscopia es un término inventado por Thomas Edison durante sus primeros estudios de rayos X. El nombre se refiere a la fluorescencia que vio mientras miraba una placa brillante bombardeada con rayos X.

La técnica proporciona radiografías de proyección en movimiento. La fluoroscopia se realiza principalmente para ver el movimiento (de tejido o de un agente de contraste) o para guiar una intervención médica, como una angioplastia, la inserción de un marcapasos o la reparación/reemplazo de una articulación. El último a menudo se puede llevar a cabo en el quirófano, utilizando una máquina de fluoroscopia portátil llamada arco en C. Puede moverse alrededor de la mesa de operaciones y generar imágenes digitales para el cirujano. La fluoroscopia biplanar funciona igual que la fluoroscopia de un solo plano, excepto que muestra dos planos al mismo tiempo. La capacidad de trabajar en dos planos es importante para la cirugía ortopédica y de columna y puede reducir los tiempos de operación al eliminar el reposicionamiento.

Angiografía

Angiografía que muestra una proyección transversal del vertebro basilar y la circulación cerebral posterior

La angiografía es el uso de la fluoroscopia para ver el sistema cardiovascular. Se inyecta un contraste a base de yodo en el torrente sanguíneo y se observa su circulación. Dado que la sangre líquida y los vasos no son muy densos, se usa un contraste con alta densidad (como los grandes átomos de yodo) para ver los vasos bajo rayos X. La angiografía se usa para encontrar aneurismas , fugas, obstrucciones ( trombosis ), crecimiento de nuevos vasos y colocación de catéteres y stents. La angioplastia con globo a menudo se realiza con angiografía.

radiografía de contraste

La radiografía de contraste utiliza un agente de radiocontraste, un tipo de medio de contraste , para hacer que las estructuras de interés se destaquen visualmente de su fondo. Los agentes de contraste son necesarios en la angiografía convencional y se pueden utilizar tanto en la radiografía de proyección como en la tomografía computarizada (llamada TC de contraste ).

Otras imágenes médicas

Aunque técnicamente no son técnicas radiográficas debido a que no se utilizan rayos X, las modalidades de imágenes como PET y MRI a veces se agrupan en radiografía porque el departamento de radiología de los hospitales maneja todas las formas de imágenes . El tratamiento con radiación se conoce como radioterapia .

radiografía industrial

La radiografía industrial es un método de ensayo no destructivo en el que se pueden examinar muchos tipos de componentes fabricados para verificar la estructura interna y la integridad de la muestra. La radiografía industrial se puede realizar utilizando rayos X o rayos gamma . Ambos son formas de radiación electromagnética . La diferencia entre varias formas de energía electromagnética está relacionada con la longitud de onda . Los rayos X y gamma tienen la longitud de onda más corta y esta propiedad conduce a la capacidad de penetrar, atravesar y salir de diversos materiales, como el acero al carbono y otros metales. Los métodos específicos incluyen la tomografía computarizada industrial .

La radiografía también se puede utilizar en paleontología , como en el caso de estas radiografías del fósil de Darwinius Ida .

Calidad de la imagen

La calidad de la imagen dependerá de la resolución y la densidad. La resolución es la capacidad de una imagen para mostrar estructuras estrechamente espaciadas en el objeto como entidades separadas en la imagen, mientras que la densidad es el poder de ennegrecimiento de la imagen. La nitidez de una imagen radiográfica está fuertemente determinada por el tamaño de la fuente de rayos X. Esto está determinado por el área del haz de electrones que golpea el ánodo. Una fuente de fotones grande produce más borrosidad en la imagen final y empeora con un aumento en la distancia de formación de la imagen. Este desenfoque se puede medir como una contribución a la función de transferencia de modulación del sistema de imágenes. Los dispositivos de memoria utilizados en los sistemas radiográficos a gran escala también son muy importantes. Funcionan de manera eficiente para almacenar los datos cruciales de contraste y densidad en la imagen de radiografía y producir la salida correspondiente. Las unidades de memoria de menor capacidad con conectores de alta densidad también son importantes para lidiar con vibraciones o golpes internos.

dosis de radiación

La dosis de radiación aplicada en la radiografía varía según el procedimiento. Por ejemplo, la dosis efectiva de una radiografía de tórax es de 0,1 mSv, mientras que una TC abdominal es de 10 mSv. La Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina (AAPM, por sus siglas en inglés) ha declarado que "los riesgos de las imágenes médicas a dosis del paciente por debajo de 50 mSv para procedimientos únicos o 100 mSv para múltiples procedimientos durante períodos cortos son demasiado bajos para ser detectables y pueden no existir". Otros organismos científicos que comparten esta conclusión incluyen la Organización Internacional de Físicos Médicos , el Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de la Radiación Atómica y la Comisión Internacional de Protección Radiológica . No obstante, las organizaciones radiológicas, incluida la Sociedad Radiológica de América del Norte (RSNA) y el Colegio Americano de Radiología (ACR), así como varias agencias gubernamentales, indican estándares de seguridad para garantizar que la dosis de radiación sea la más baja posible.

Blindaje

Rayos X generados por
voltajes pico debajo
Espesor mínimo
de plomo
75kV 1,0 mm
100 kV 1,5mm
125kV 2,0 mm
150kV 2,5 mm
175 kV 3,0 mm
200kV 4,0 mm
225kV 5,0 mm
300 kV 9,0 mm
400 kV 15,0 mm
500kV 22,0 mm
600 kV 34,0 mm
900 kV 51,0 mm

El plomo es el escudo más común contra los rayos X debido a su alta densidad (11.340 kg/m 3 ), poder de frenado, facilidad de instalación y bajo costo. El rango máximo de un fotón de alta energía como un rayo X en la materia es infinito; en cada punto de la materia atravesada por el fotón, existe una probabilidad de interacción. Por lo tanto, existe una probabilidad muy pequeña de que no haya interacción en distancias muy grandes. Por lo tanto, el blindaje del haz de fotones es exponencial (con una longitud de atenuación cercana a la longitud de radiación del material); duplicar el grosor del blindaje elevará al cuadrado el efecto de blindaje.

La tabla de esta sección muestra el espesor recomendado de blindaje de plomo en función de la energía de rayos X, a partir de las Recomendaciones del Segundo Congreso Internacional de Radiología.

Campañas

En respuesta a la creciente preocupación del público por las dosis de radiación y el progreso continuo de las mejores prácticas, se formó la Alianza para la Seguridad Radiológica en Imágenes Pediátricas dentro de la Sociedad de Radiología Pediátrica . En conjunto con la Sociedad Estadounidense de Tecnólogos Radiológicos , el Colegio Estadounidense de Radiología y la Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina , la Sociedad de Radiología Pediátrica desarrolló y lanzó la campaña Image Gently, que está diseñada para mantener estudios de imágenes de alta calidad mientras se utiliza la menor cantidad de dosis y las mejores prácticas de seguridad radiológica disponibles en pacientes pediátricos. Esta iniciativa ha sido respaldada y aplicada por una lista creciente de varias organizaciones médicas profesionales en todo el mundo y ha recibido el apoyo y la asistencia de empresas que fabrican equipos utilizados en radiología.

Tras el éxito de la campaña Image Gently, el Colegio Estadounidense de Radiología, la Sociedad Radiológica de América del Norte, la Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina y la Sociedad Estadounidense de Tecnólogos Radiológicos lanzaron una campaña similar para abordar este problema en el adulto. población llamada Imagen Sabiamente. La Organización Mundial de la Salud y la Agencia Internacional de Energía Atómica (OIEA) de las Naciones Unidas también han estado trabajando en esta área y tienen proyectos en curso diseñados para ampliar las mejores prácticas y reducir la dosis de radiación del paciente.

pago del proveedor

Contrariamente al consejo que hace hincapié en realizar radiografías únicamente cuando sea de interés para el paciente, la evidencia reciente sugiere que se utilizan con mayor frecuencia cuando a los dentistas se les paga mediante pago por servicio.

Equipo

Una radiografía simple del codo.
Radiografía AP de la columna lumbar
Una mano preparada para ser radiografiada

Fuentes

En medicina y odontología, las imágenes de radiografía de proyección y tomografía computarizada generalmente usan rayos X creados por generadores de rayos X , que generan rayos X a partir de tubos de rayos X. Las imágenes resultantes de la radiografía (generador/máquina de rayos X) o del escáner CT se denominan correctamente "radiogramas"/"roentgenogramas" y "tomogramas", respectivamente.

Son posibles varias otras fuentes de fotones de rayos X y pueden usarse en radiografía industrial o investigación; estos incluyen betatrones , aceleradores lineales (linacs) y sincrotrones . Para los rayos gamma , se utilizan fuentes radiactivas como 192 Ir , 60 Co o 137 Cs .

Red

Se puede colocar una rejilla antidispersión entre el paciente y el detector para reducir la cantidad de rayos X dispersos que llegan al detector. Esto mejora la resolución de contraste de la imagen, pero también aumenta la exposición a la radiación del paciente.

detectores

Los detectores se pueden dividir en dos categorías principales: detectores de imágenes (como placas fotográficas y películas de rayos X ( película fotográfica ), ahora reemplazadas en su mayoría por varios dispositivos de digitalización como placas de imágenes o detectores de pantalla plana ) y dispositivos de medición de dosis (como cámaras de ionización) . , contadores Geiger y dosímetros utilizados para medir la exposición a la radiación local , la dosis y/o la tasa de dosis, por ejemplo, para verificar que los equipos y procedimientos de protección radiológica son efectivos de forma continua).

Marcadores laterales

Se agrega un marcador lateral anatómico radiopaco a cada imagen. Por ejemplo, si al paciente le hacen una radiografía de la mano derecha, el radiólogo incluye un marcador "R" radiopaco dentro del campo del haz de rayos X como indicador de qué mano se ha tomado la imagen. Si no se incluye un marcador físico, el radiógrafo puede agregar el marcador lateral correcto más adelante como parte del procesamiento posterior digital.

Intensificadores de imagen y detectores de matriz

Como alternativa a los detectores de rayos X, los intensificadores de imagen son dispositivos analógicos que convierten fácilmente la imagen de rayos X adquirida en una visible en una pantalla de video. Este dispositivo está compuesto por un tubo de vacío con una amplia superficie de entrada recubierta interiormente con yoduro de cesio (CsI). Cuando es golpeado por fósforos de material de rayos X, lo que hace que el fotocátodo adyacente a él emita electrones. Estos electrones luego se enfocan utilizando lentes de electrones dentro del intensificador a una pantalla de salida recubierta con materiales fosforescentes. La imagen de la salida se puede grabar a través de una cámara y mostrar.

Los dispositivos digitales conocidos como detectores de matriz son cada vez más comunes en la fluoroscopia. Estos dispositivos están hechos de detectores pixelados discretos conocidos como transistores de película delgada (TFT) que pueden funcionar indirectamente usando fotodetectores que detectan la luz emitida por un material centelleador como CsI, o directamente capturando los electrones producidos cuando los rayos X golpear el detector. Los detectores directos no tienden a experimentar el efecto de desenfoque o dispersión causado por los centelleadores fosforescentes o las pantallas de película, ya que los fotones de rayos X activan directamente los detectores.

Energía dual

La radiografía de energía dual es donde las imágenes se adquieren utilizando dos voltajes de tubo separados . Este es el método estándar para la densitometría ósea . También se utiliza en la angiografía pulmonar por TC para disminuir la dosis requerida de contraste yodado .

Historia

Toma de una imagen de rayos X con el primer aparato de tubo de Crookes , finales de 1800

Los orígenes de la radiografía y los orígenes de la fluoroscopia se remontan al 8 de noviembre de 1895, cuando el profesor de física alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió los rayos X y señaló que, si bien podía atravesar el tejido humano, no podía atravesar el hueso o el metal. Röntgen se refirió a la radiación como "X", para indicar que era un tipo desconocido de radiación. Recibió el primer Premio Nobel de Física por su descubrimiento.

Hay relatos contradictorios de su descubrimiento porque Röntgen hizo quemar sus notas de laboratorio después de su muerte, pero esta es una reconstrucción probable de sus biógrafos: Röntgen estaba investigando los rayos catódicos usando una pantalla fluorescente pintada con platinocianuro de bario y un tubo de Crookes que había envuelto en cartón negro para proteger su brillo fluorescente. Notó un tenue brillo verde en la pantalla, aproximadamente a 1 metro de distancia. Röntgen se dio cuenta de que algunos rayos invisibles provenientes del tubo atravesaban el cartón para hacer brillar la pantalla: atravesaban un objeto opaco para afectar la película detrás de él.

La primera radiografía

Röntgen descubrió el uso médico de los rayos X cuando hizo una foto de la mano de su esposa en una placa fotográfica formada por rayos X. La fotografía de la mano de su esposa fue la primera fotografía de una parte del cuerpo humano usando rayos X. Cuando vio la imagen, dijo: "He visto mi muerte".

El primer uso de rayos X en condiciones clínicas fue por John Hall-Edwards en Birmingham, Inglaterra , el 11 de enero de 1896, cuando radiografió una aguja clavada en la mano de un asociado. El 14 de febrero de 1896, Hall-Edwards también se convirtió en el primero en utilizar rayos X en una operación quirúrgica.

Estados Unidos vio su primera radiografía médica obtenida utilizando un tubo de descarga del diseño de Ivan Pulyui . En enero de 1896, al leer el descubrimiento de Röntgen, Frank Austin del Dartmouth College probó todos los tubos de descarga en el laboratorio de física y descubrió que solo el tubo de Pulyui producía rayos X. Esto fue el resultado de la inclusión de Pulyui de un "objetivo" oblicuo de mica , utilizado para contener muestras de material fluorescente , dentro del tubo. El 3 de febrero de 1896, Gilman Frost, profesor de medicina de la universidad, y su hermano Edwin Frost, profesor de física, expusieron la muñeca de Eddie McCarthy, a quien Gilman había tratado unas semanas antes por una fractura, a los rayos X y recogieron los imagen resultante del hueso roto en placas fotográficas de gelatina obtenida de Howard Langill, un fotógrafo local también interesado en el trabajo de Röntgen.

1897 sciagraph (fotografía de rayos X) de Pelophylax Lessonae (entonces Rana Esculenta ), de "Sciagraphs of British Batrachians and Reptiles" de James Green y James H. Gardiner

Los rayos X se utilizaron muy pronto para el diagnóstico; por ejemplo, Alan Archibald Campbell-Swinton abrió un laboratorio radiográfico en el Reino Unido en 1896, antes de que se descubrieran los peligros de la radiación ionizante. De hecho, Marie Curie impulsó el uso de radiografías para tratar a los soldados heridos en la Primera Guerra Mundial. Inicialmente, muchos tipos de personal realizaban radiografías en los hospitales, incluidos físicos, fotógrafos, médicos, enfermeras e ingenieros. La especialidad médica de radiología creció durante muchos años en torno a la nueva tecnología. Cuando se desarrollaron nuevas pruebas de diagnóstico, fue natural que los radiógrafos estuvieran capacitados y adoptaran esta nueva tecnología. Los radiógrafos ahora también realizan fluoroscopia , tomografía computarizada , mamografía , ultrasonido , medicina nuclear y resonancia magnética . Aunque un diccionario no especializado podría definir la radiografía de manera bastante estricta como "tomar imágenes de rayos X", esto ha sido durante mucho tiempo solo una parte del trabajo de los "departamentos de rayos X", radiógrafos y radiólogos. Inicialmente, las radiografías se conocían como radiografías, mientras que skiagrapher (de las palabras griegas antiguas para "sombra" y "escritor") se usó hasta alrededor de 1918 para referirse a radiógrafo . El término japonés para radiografía, rentogen (レントゲン) , comparte su etimología con el término original en inglés.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos