RAYOS X

RAYOS X

¿QUÉ SON LOS RAYOS X?

Los rayos x, son energía electromagnética invisible, la cual es utilizada, como una manera para obtener o sacar imágenes internas de los tejidos, huesos y órganos de nuestro cuerpo u organismo.

Es por medio de este proceso, que un especialista, determina si los huesos de un paciente están intactos o rotos, luego de un accidente. De la misma manera, uno se puede enterar de lesiones internas en los órganos. Además, los rayos x, son utilizados para descubrir si una persona posee o no, algún tumor cancerígeno.

En esta radiografía simple de tórax vemos a los pulmones prácticamente negros (normalmente se encuentran llenos de aire, lo que permite un mejor pasaje de los Rayos X) y a los huesos más blancos (normalmente posee mucho calcio que dificulta el pasaje de los Rayos X). Así cuando una estructura deja pasar mejor a los Rayos X decimos que se ve "radiolúcido", mientras que si una estructura no deja pasar a los Rayos X la llamamos "radiopaca". cuanto más denso sea un tejido más radiopaco se ve.

Importante!!!!:Las densidades se suman. Es por eso que en este caso vemos una densa "columna" en el medio del corazón (se suman las densidades cardíacas, vertebrales y todas las estructuras que se encuentran por delante y por detrás de ellas). En cambio podemos ver una "columna" menos densa por arriba de la última (se suman las densidades de las estructuras a ese nivel, el aire que se encuentra en la traquea suma menos, por consiguiente la densidad radiológica final es menor).

¿QUÉ SON?

El espectro electromagnético es el conjunto de todas las radiaciones electromagnéticas, desde las de mayor frecuencia (rayos cósmicos, rayos X), hasta las de menor frecuencia como las ondas de radio. Toda onda electromagnética supone una propagación de energía a través del espacio y, por tanto, una transmisión de energía desde el sistema que la produce hasta el que la recibe. Presentan un comportamiento ondulatorio.

La diferencia entre los diferentes tipos de radiación se determina por uno de los siguientes parámetros que a la vez están interrelacionados:

• la longitud de onda (λ ,distancia entre dos máximos sucesivos)

• Frecuencia (υ, número de ondas por unidad de tiempo; υ=c /λ)

• Energía (E, producto de la constante de Planck por la frecuencia; E = h•υ ; E = h•c/λ)

Como consecuencia de las relaciones anteriores, una radiación electromagnética cuanto más elevada es su energía mayor es la frecuencia y más pequeña su longitud de onda.

Los fotones de rayos X tienen una energía del orden de 1 keV a 100 keV.

HISTORIA DE LOS RAYOS X

La historia de los rayos x comienza con los experimentos del científico William Crookes, en el siglo XIX, quien investigó los efectos de ciertos gases, en conjunto con descargas de energía. Estos experimentos, se desarrollaban en un tubo que contenía al vacío, y electrodos para que se generaran corrientes de alto voltaje. El lo llamó tubo de Crookes. Pues bien, este tubo al estar cerca de placas fotográficas, generaba en las mismas algunas imágenes ciertamente borrosas. Pero este físico inglés, no continuó investigando mayormente este efecto.

Es así, como Nikola Telsa en 1887, comenzó a estudiar este efecto creado por medio de los tubos de Crookes. Claro que tras su investigación, se dio cuenta de los peligros para los organismos biológicos de estas radiaciones y alerto a la comunidad científica.

Pero no fue hasta 1895, que Wilhelm Conrado Röntgen, que es considerado quien inventó los rayos x, documentando estos experimentos con tubos al vacío fue el primero en llamar rayos x a la radiación emitida, por ser de tipo desconocida. Por ello, este científico fue galardonado con el primer Premio Nobel de Física. Más adelante en sus experimentos notó casualmente que esta radiación podía atravesar objetos materiales y dejar impresiones de su paso a través de estos y por supuesto, al pasar a través del cuerpo humano con sus huesos; se dió cuenta de esto al sujetar con su mano objetos para la experimentación. En 1896 publicó su descubrimiento y dio la primera demostración.

De ahí en adelante, el desarrollo de las radiografías, como parte importante en los diagnósticos médicos, fue bastante rápido. Al observar que con ellas, las zonas duras o más densas del cuerpo, aparecían de manera nítida en las fotografías, el campo traumatológico, principalmente, vio posibilidades ilimitadas para mejorar su trabajo diario, como asimismo el relacionado con emergencias médicas. Más adelante, se le dio un uso, en la detección de tumores en el organismo humano. De igual manera, los rayos X se utilizan para visualizar edemas pulmonares

ALGUNOS HECHOS RELEVANTES RELACIONADOS CON LOS FUNDAMENTOS FÍSICOS

1887 H. Hertz descubre el efecto fotoeléctrico que fue explicado años más tarde. Este consiste en la interacción de un fotón incidente con un electrón interno de un átomo.

1887-1892 N. Tesla descubre el fenómeno de frenada, que es la radiación producida por la desaceleración de un electrón incidente en las proximidades del núcleo de un átomo.

1895 W. C. Röntgen descubre los rayos X a partir de los experimentos para analizar los rayos catódicos. En reconocimiento, recibió el premio Nobel de Física el año 1901.

1897 J.J. Thomson anunció la existencia de partículas cargadas negativamente más pequeñas que el átomo de hidrógeno denominadas electrones. Por este motivo, fue recompensado con el premio Nobel de Física el año 1906.

1905 A. Einstein postula el comportamiento corpuscular de la luz, esto permitió interpretar el efecto fotoeléctrico. Esta teoría la proporcionó el premio Nobel de Física el año 1921.

1912 M. von Laue perfecciona el método para medir la longitud de onda de los rayos X. Así demostró que estos eran de naturaleza análoga a la luz. Fue galardonado con el premio Nobel de Física el año 1914.

1913 W.D. Coolidge realizó el cátodo del tubo de rayos X y el ánodo de tungsteno que permitían altos voltajes. Este tubo representó la aportación más importante para los aparatos de rayos X.

1923 A. H. Compton descubre el efecto que se produce al interaccionar un fotón incidente con un electrón periférico. Esto confirmó que la radiación electromagnética tiene propiedades tanto de onda como de partícula.

¿CÓMO SE FORMA LA IMAGEN A PARTIR DE LOS RAYOS X?

Los Rayos X son disparados del aparato de rayos hacia una placa (que se encuentra en el "chasis"). Estos rayos cuando impactan en la placa dejan una imagen negra en esta al ser revelada. En la medida que se interponen diferentes estructuras (entre la placa y el aparto de rayos) los Rayos X logran impactar "menos" en la placa, formando una imagen "menos negra". De esta manera cuando la estructura que se interpone deja pasar "menos" Rayos X la imagen que se formará en la placa será más blanca. Mientras que si la estructura deja pasar "más" Rayos X la imagen que se formará en la placa será más negra. A partir de aquí, tenemos toda una gama de grises de acuerdo a si la estructura interpuesta deja pasar más o menos Rayos X.

MEDIOS DE CONTRATE:

Un Contraste o medio de contraste es simplemente eso. Un medio para contrastar las estructuras que normalmente no se ven o son de difícil visualización en un radiografía simple.

Los contrastes pueden ser radiopacos: Hacen "más densas", "más blancas", a las estructuras (Por ejemplo el bario); o pueden ser radiolúcidos: Hacen "menos densas", "más negras", a las estructuras (Por ejemplo el aire).

Como venimos diciendo estos contrastes se utilizan para resaltar estructuras (órganos) que normalmente no se visualizan en las radiografías simples (sin contraste), como por ejemplo los órganos del sistema digestivo. El estómago no se logra visualizar normalmente en una radiografía simple, pero al administrarle un contraste por vía oral a la persona logramos ver la anatomía del órgano en cuestión.

Algunos ejemplos de la utilización de los contrastes son:

o Contrastes vasculares (para visualizar venas o arterias)

o Contrastes digestivos (para visualizar al tubo digestivo.

o Contrastes respiratorios (para visualizar la segmentación broncopulmonar).

o Doble contraste (En este caso se administra un contraste radiopaco y luego un contraste radiolúcido para visualizar mucho mejor a las paredes de los órganos).

Tal vez el ejemplo más clásico es el Colon por enema con doble contraste: Se administra el contraste radiopaco por enema y luego se le insufla aire. De esta manera los bordes de la "luz" del Colon se resaltan y podemos observar perfectamente su anatomía y sus posibles alteraciones.

Detectores de rayos X

Existen varios sistemas de detección para rayos X. EL primer detector usado para este propósito fue la película fotográfica, preparadas con una emulsión apropiada para la longitud de onda de los rayos X. La sensibilidad de la película es determinada por el coeficiente de absorción másico y es restringida a un rango de líneas espectrales. La desventaja que presentan estas películas es un margen dinámico muy limitado y el largo tiempo y manipulaciones que se necesitan para revelarlas, por lo que han caído en desuso.

En las últimas décadas del siglo XX se empezaron a desarrollar

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