public.1999 - Universidad Nacional de San Martín

TRABAJO FINAL INTEGRADOR
RADIOLOGÍA:
DE LA IMAGEN CONVENCIONAL
A LA DIGITAL
ALUMNA: MARTINO, ANALÍA PAOLA
TUTORA A CARGO: TEC. SILVIA VAZQUEZ
UNIVERSIDAD NACIONAL DE
GRAL. SAN MARTÍN
ESCUELA DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
AÑO 2.006
INDICE DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
PARTE I
RADIOLOGÍA CONVENCIONAL
LOS RAYOS X. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definición y Origen de los Rayos x. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Naturaleza de los Rayos x. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Características de las Ondas Electromagnéticas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3
3
4
PROPIEDADES DE LOS RAYOS X. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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APLICACIONES DE LOS RAYOS X. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
EQUIPAMIENTO PARA RADIOLOGÍA CONVENCIONAL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El Tubo de Rayos x. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Consola de Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sección de Alta Tensión o Generador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Los Chasis Radiográficos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Las Películas Radiográficas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
El Cuarto Oscuro y el Procesado de la Película Radiográfica. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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12
12
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PARTE II
RADIOLOGÍA DIGITAL
RADIOLOGÍA DIGITAL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Radiología Digital Indirecta ( IR o CR ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tubo de Rayos x. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chasis Especiales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estación de Identificación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Digitalizador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Estación de Trabajo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Impresora. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Servidor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ventajas de la Radiología Digital Indirecta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Limitaciones de la Radiología Digital Indirecta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Radiología Digital Directa ( DR ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sistemas Basados en Sensores ( CCD ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sistemas Basados en Detectores de Panel Plano ( FPD ) . . . . . . . . . . . . . . . .
Detector Indirecto de Panel Plano. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Detector Directo de Panel Plano. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ventajas de los Sistemas de Paneles Planos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Limitaciones de los Sistemas de Paneles Planos. . . . . . . . . . . . . . . . . .
Calidad de la Imagen Digital. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Resolución Espacial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Contraste. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ruido de la Imagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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35
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40
44
48
49
49
50
52
52
54
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61
61
61
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SISTEMAS DE INFORMACIÓN RADIOLÓGICA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Almacenamiento y Transmisión de las Imágenes. PACS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Unidades Funcionales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Protocolo DICOM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
¿Cómo es físicamente un PACS?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Integración RIS - PACS. (HIS - PACS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Integración Total RIS – PACS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ubicación de la Imágenes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Componentes del PACS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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63
64
64
65
65
65
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66
PASOS A SEGUIR EN LA ADQUISICIÓN DE LA IMAGEN DIGITALIZADA. . . . . . . .
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REPERCUSIONES Y AVANCES DE LA RADIOLOGÍA DIGITAL EN LA
ARGENTINA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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CONCLUSIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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AGRADECIMIENTOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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BIBLIOGRAFÍA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2
INTRODUCCIÓN
Hace casi un siglo que la radiología utiliza la proyección convencional con películas para
capturar la imagen de Radiografía. La película expuesta se procesa químicamente y se
crea una imagen visible para el diagnóstico.
Alrededor de los años 60, la película de radiografía en combinación con pantallas
intensificadoras fue el método más utilizado debido a su funcionalidad y la calidad de
imagen obtenida. Con las películas radiográficas se han ejecutado todo tipo de
funciones: capturas, visualización, almacenamiento y comunicación de los datos con la
imagen. Muchos investigadores creen que sólo se puede esperar de estos sistemas de
película, pequeñas mejoras en calidad de la imagen en el futuro.
Las modalidades de la imagen digital, tales como la Tomografía Computada (TC), el
Ultrasonido (US) y la Medicina Nuclear (MN), ganaron gran aceptación en la década de
los años 70. En los 80 apareció la Resonancia Magnética (RM) y la Angiografía por
Sustracción Digital (DSA), fortaleciendo la tendencia hacia la imagen digital. Aun así, la
radiología convencional con película constituía entre el 65% al 70% de todos los
exámenes de diagnóstico que se realizaban.
No es hasta la década de los años 90, que todo el esfuerzo por integrar la radiología en
un ambiente digital lleva a los tecnólogos a pensar en medios que requieran
compromisos satisfactorios para la conversión de la radiología convencional. Un primer
paso fue la utilización de los sistemas de digitalización de películas mediante escáneres,
el segundo con la aparición de los primeros sistemas de películas de fósforo y,
finalmente, los sistemas de captura directa.
Durante los 10 últimos años, las investigaciones realizadas sobre la alternativa de la
imagen digital sin películas han llevado al desarrollo de sistemas de captura directa de la
imagen digital. Sólo recientemente, es técnicamente posible y económicamente viable
utilizar tecnologías electrónicas para reemplazar la película radiográfica en tres de sus
cuatro funciones: visualización, almacenamiento y comunicación. El despliegue de
monitores de alta resolución con elevada luminancia, las altas prestaciones de los
ordenadores actuales representados por las estaciones de trabajo, la posibilidad de tener
imágenes digitales activas en dispositivos de almacenamiento que pueden recuperar
grandes cantidades de datos e imágenes y las redes modernas que son capaces de
transmitir imágenes archivadas a gran velocidad, donde y cuando se requieran, ha
permitido definitivamente ganar la batalla de la imagen digital.
El próximo paso crítico en este floreciente mercado digital, es lograr que la imagen
radiográfica convencional se integre de forma natural a todo el sistema de imagen digital
de diagnóstico que ya existe. El cuidado de la salud cambiante requiere de un sistema
de diagnóstico veloz con imágenes digitales de alta calidad, visualización apropiada,
recuperación eficaz y comunicación con sistemas alternativos.
La realidad se abre ante los ojos de todos, la radiología digital esta abarcando el
mercado a pasos de gigante y cada vez los precios son menores.
Con este trabajo, mi intención es poner a disposición una guía donde se incluyen desde
los elementales conceptos del mundo de la radiología digital hasta las diferentes
metodologías de trabajo utilizadas por aquellos que han desarrollado y llevado adelante
los procesos de digitalización de un Servicio de Radiología.
1
PRIMERA PARTE
RADIOLOGÍA
CONVENCIONAL
2
LOS RAYOS X
Definición y origen de los rayos-X
Se trata de una radiación electromagnética penetrante, con una longitud de onda menor
que la luz visible, producida bombardeando un blanco con electrones de alta velocidad.
Los rayos X fueron descubiertos de forma accidental en 1895 por el físico alemán
Wilhelm Conrad Roentgen mientras estudiaba los rayos catódicos en un tubo de
descarga gaseosa de alto voltaje. A pesar de que el tubo estaba dentro de una caja de
cartón negro, Roentgen vio que una pantalla de platino cianuro de bario, que
casualmente estaba cerca, emitía luz fluorescente siempre que funcionaba el tubo. Tras
realizar experimentos adicionales, determinó que la fluorescencia se debía a una
radiación invisible más penetrante que la radiación ultravioleta. Roentgen llamó a los
rayos invisibles "rayos X" por su naturaleza desconocida. Posteriormente, los Rayos X
fueron también denominados rayos Roentgen en su honor.
Naturaleza de los rayos-X
Los rayos X son radiaciones electromagnéticas cuya longitud de onda va desde unos
10 nm hasta 0,001 nm (1 nm o nanómetro equivale a 10-9 m). Cuanto menor es la
longitud de onda de los rayos X, mayores son su energía y poder de penetración. Los
rayos de mayor longitud de onda, cercanos a la banda ultravioleta del espectro
electromagnético, se conocen como rayos X blandos; los de menor longitud de onda,
que están más próximos a la zona de rayos gamma o incluso se solapan con ésta, se
denominan rayos X duros. (Fig. 2)
Los rayos X formados por una mezcla de muchas longitudes de onda diferentes se
conocen como rayos X ‘blancos’, para diferenciarlos de los rayos X monocromáticos, que
tienen una única longitud de onda. Tanto la luz visible como los rayos X se producen a
raíz de las transiciones de los electrones atómicos de una órbita a otra. La luz visible
corresponde a transiciones de electrones externos y los rayos X a transiciones de
electrones internos. Los rayos gamma, cuyos efectos son similares a los de los rayos X,
se producen por transiciones de energía en el interior de núcleos excitados. El espectro
de difracción de la luz se observa en la figura 1.
Fig. 1 – Espectro de difracción de la luz
Los rayos X se producen siempre que se bombardea un objeto material con electrones
de alta velocidad. Gran parte de la energía de los electrones se pierde en forma de calor,
el resto produce rayos X al provocar cambios en los átomos del blanco como resultado
del impacto. Los rayos X emitidos no pueden tener una energía mayor que la energía
cinética de los electrones que los producen. La radiación emitida no es monocromática,
sino que se compone de una amplia gama de longitudes de onda, con un marcado límite
3
inferior que corresponde a la energía máxima de los electrones empleados para el
bombardeo.
En el caso de la radiación de frenado o bremsstrahlung, los rayos X se producen por el
frenado o deflexión de electrones libres que atraviesan un campo eléctrico intenso. Los
rayos gamma, cuyos efectos son similares a los de los rayos X, se producen por
transiciones
de
energía
en
el
interior
de
núcleos
excitados.
Este espectro continuo se denomina a veces con el término alemán bremsstrahlung, que
significa ‘radiación de frenado’, y es independiente de la naturaleza del blanco. Si se
analizan los rayos X emitidos con un espectrómetro de rayos X, se encuentran ciertas
líneas definidas superpuestas sobre el espectro continuo; estas líneas, conocidas como
rayos X característicos, corresponden a longitudes de onda que dependen
exclusivamente de la estructura de los átomos del blanco. En otras palabras, un electrón
de alta velocidad que choca contra el blanco puede hacer dos cosas: inducir la emisión
de rayos X de cualquier energía menor o igual a su energía cinética o provocar la
emisión de rayos X de energías determinadas, que dependen de la naturaleza de los
átomos del blanco.[1]
Fig. 2: Comparación en la penetración de los rayos de baja y alta energía
Características de las ondas electromagnéticas
Como cualquier otro fenómeno ondulatorio, las ondas electromagnéticas pueden sufrir
procesos de reflexión, refracción, difracción y fenómenos de interferencia.
Frecuencia: es el número de oscilaciones por segundo, y se mide en Hertzios.
Longitud de onda: es la distancia entre dos puntos en los que el campo magnético y
eléctrico alcanzan su valor máximo (cresta). Se mide en metros y si la longitud de onda
es muy pequeña, se mide en Amstrongs. (Aº = 10 -10 m.)
Periodo:T , es el tiempo en que se realiza una oscilación completa, se mide en
segundos.
Velocidad:Ì , es la velocidad a la que se transmiten las ondas electromagnéticas en el
vacío. Es la velocidad de la luz: Ì = 3 · 10 8 m/seg.
Amplitud: es la altura de una onda.
Energía:Î , en las ondas electromagnéticas, la energía se transporta concentrada en
pequeños paquetes energéticos llamados cuantos o fotones. Î fotón = h · ¦ = h · ( Ì ¸ l ) .
Siendo h la constante de Plank = 6,62 · 10-34 jul · seg.
La energía de un fotón es directamente proporcional a la frecuencia, e inversamente
proporcional a la longitud de onda.
4
Fig.3: Unidades y fórmulas utilizadas en la física de los Rx
Espectro de las ondas electromagnéticas: las radiaciones electromagnéticas se pueden
clasificar atendiendo a su energía, a su frecuencia o a su longitud de onda. La energía y
la frecuencia son inversamente proporcionales a la longitud de onda. Las frecuencias
conocidas varían de 10 a 1024 Hz. Las longitudes de onda de 107 a 10-16 m. Este conjunto
de radiaciones constituye el espectro electromagnético. (Fig. 4)
Las distintas fracciones de este incluye:
·
Rayos Gamma
·
Rayos X
·
Radiaciones ultravioleta
·
Luz visible
·
Rayos infrarrojos
·
Microondas
·
Ondas de radiofrecuencia
Fig.4: Espectro Electromagnético.
PROPIEDADES DE LOS RAYOS X
Los rayos X afectan a una emulsión fotográfica del mismo modo que lo hace la luz. La
absorción de rayos X por una sustancia depende de su densidad y masa atómica.
Cuanto menor sea la masa atómica del material, más transparente será a los rayos X de
una longitud de onda determinada. Cuando se irradia el cuerpo humano con rayos X, los
huesos compuestos de elementos con mayor masa atómica que los tejidos circundantes
absorben la radiación con más eficacia, por lo que producen sombras más oscuras sobre
una placa fotográfica.[2]
Fluorescencia
Los rayos X también producen fluorescencia en determinados materiales, como el platino
cianuro de bario o el sulfuro de cinc. Si se sustituye la película fotográfica por uno de
estos materiales fluorescentes, puede observarse directamente la estructura interna de
objetos opacos. Esta técnica se conoce como fluoroscopia.
5
Ionización
Otra característica importante de los rayos X es su poder de ionización, que depende de
su longitud de onda. La capacidad de ionización de los rayos X monocromáticos es
directamente proporcional a su energía. Esta propiedad proporciona un método para
medir la energía de los rayos X. Cuando se hacen pasar rayos X por una cámara de
ionización se produce una corriente eléctrica proporcional a la energía del haz incidente.
Además de la cámara de ionización, otros aparatos más sensibles como el contador
Geiger o el contador de centelleo también miden la energía de los rayos X a partir de la
ionización que provocan. Por otra parte, la capacidad ionizante de los rayos X hace que
su trayectoria pueda visualizarse en una cámara de niebla o de burbujas.
Difracción de rayos X
Los rayos X pueden difractarse al atravesar un cristal, o ser dispersados por él, ya que el
cristal está formado por redes de átomos regulares que actúan como redes de difracción
muy finas. Los diagramas de interferencia resultantes pueden fotografiarse y analizarse
para determinar la longitud de onda de los rayos X incidentes o la distancia entre los
átomos del cristal, según cuál de ambos datos se desconozca. Los rayos X también
pueden difractarse mediante redes de difracción rayadas si su espaciado es
aproximadamente igual a la longitud de onda de los rayos X.
Interacción con la materia
En la interacción entre la materia y los rayos X existen tres mecanismos por los que
éstos son absorbidos; los tres demuestran la naturaleza cuántica de los rayos X.
Efecto fotoeléctrico: Cuando un cuanto de radiación o fotón correspondiente a la
zona de rayos X del espectro electromagnético choca contra un átomo, puede golpear un
electrón de una capa interna y expulsarlo del átomo. Si el fotón tiene más energía que la
necesaria para expulsar el electrón, le transferirá esta energía adicional en forma de
energía cinética. Este fenómeno, denominado efecto fotoeléctrico, tiene lugar
principalmente en la absorción de rayos X de baja energía.
Efecto Compton: El efecto Compton, descubierto en 1923 por el físico y educador
estadounidense Arthur Holly Compton, es una manifestación importante de la absorción
de rayos X de menor longitud de onda. Cuando un fotón de alta energía choca con un
electrón, ambas partículas pueden ser desviadas formando un ángulo con la trayectoria
de la radiación incidente de rayos X. El fotón incidente cede parte de su energía al
electrón y sale del material con una longitud de onda más larga. Estas desviaciones
acompañadas por un cambio en la longitud de onda se conocen como dispersión
Compton.
Producción de pares: En el tercer tipo de absorción, que se observa
especialmente cuando se irradian elementos de masa atómica elevada con rayos X de
muy alta energía, se produce el fenómeno de producción de pares. Cuando un fotón de
alta energía penetra en la capa electrónica cercana al núcleo, puede crear un par de
electrones, uno con carga negativa y otro con carga positiva; los electrones con carga
positiva se conocen también como positrones. La producción de pares es un ejemplo de
la conversión de energía en masa. El fotón necesita una energía de al menos 1,2 MeV
para proporcionar la masa del par. Si el fotón incidente posee más energía de la
necesaria para la producción del par, el exceso de energía se cede al par de electrones
en forma de energía cinética. Las trayectorias de las dos partículas son divergentes.
Poder de penetración: Los rayos X tienen la capacidad de penetrar en la materia.
Efecto luminiscente: los rayos X tienen la capacidad de que al incidir sobre ciertas
sustancias, éstas emitan luz.
Efecto fotográfico: los rayos X tienen la capacidad de producir el ennegrecimiento de las
emulsiones fotográficas, una vez reveladas y fijadas éstas. Esta es la base de la imagen
radiológica
6
Efecto biológico: son los efectos más importantes para el hombre, y se estudian desde
el aspecto benéfico para el ser humano en la Radioterapia, y desde el negativo,
intentando conocer sus efectos perjudiciales, en la Protección Radiológica. [3]
APLICACIONES DE LOS RAYOS X
Los rayos X se emplean sobre todo en los campos de la investigación científica, la
industria y la medicina.[4]
Investigación
El estudio de los rayos X ha desempeñado un papel primordial en la física teórica, sobre
todo en el desarrollo de la mecánica cuántica. Como herramienta de investigación, los
rayos X han permitido confirmar experimentalmente las teorías cristalográficas.
Utilizando métodos de difracción de rayos X es posible identificar las sustancias
cristalinas y determinar su estructura. Casi todos los conocimientos actuales en este
campo se han obtenido o verificado mediante análisis con rayos X. Los métodos de
difracción de rayos X también pueden aplicarse a sustancias pulverizadas que, sin ser
cristalinas, presentan alguna regularidad en su estructura molecular. Mediante estos
métodos es posible identificar sustancias químicas y determinar el tamaño de partículas
ultramicroscópicas. Los elementos químicos y sus isótopos pueden identificarse
mediante espectroscopia de rayos X, que determina las longitudes de onda de sus
espectros de líneas característicos. Varios elementos fueron descubiertos mediante el
análisis de espectros de rayos X.
Algunas aplicaciones recientes de los rayos X en la investigación van adquiriendo cada
vez más importancia. La micro radiografía, por ejemplo, produce imágenes de alta
resolución que pueden ampliarse considerablemente. Dos radiografías pueden
combinarse en un proyector para producir una imagen tridimensional llamada estéreo
radiograma. La radiografía en color también se emplea para mejorar el detalle; en este
proceso, las diferencias en la absorción de rayos X por una muestra se representan
como colores distintos. La microsonda de electrones, que utiliza un haz de electrones
muy preciso para generar rayos X sobre una muestra en una superficie de sólo una
micra cuadrada, proporciona también una información muy detallada.
Industria
Además de las aplicaciones de los rayos X para la investigación en física, química,
mineralogía, metalurgia y biología, los rayos X también se emplean en la industria como
herramienta de investigación y para realizar numerosos procesos de prueba. Son muy
útiles para examinar objetos, por ejemplo piezas metálicas, sin destruirlos. Las imágenes
de rayos X en placas fotográficas muestran la existencia de fallos, pero la desventaja de
este sistema es que el equipo de rayos X de alta potencia que se necesita es voluminoso
7
y caro. Por ello, en algunos casos se emplean radioisótopos que emiten rayos gamma
de alta penetración en vez de equipos de rayos X. Estas fuentes de isótopos pueden
albergarse en contenedores relativamente ligeros, compactos y blindados. Para la
radiografía industrial se suelen utilizar el cobalto 60 y el cesio 137. En algunas
aplicaciones médicas e industriales se ha empleado tulio 70 en proyectores isotópicos
pequeños y cómodos de usar.
Muchos productos industriales se inspeccionan de forma rutinaria mediante rayos X, para
que las unidades defectuosas puedan eliminarse en el lugar de producción. Existen,
además, otras aplicaciones de los rayos X, entre las que figuran la identificación de
gemas falsas o la detección de mercancías de contrabando en las aduanas; También se
utilizan en los aeropuertos para detectar objetos peligrosos en los equipajes. Los rayos X
ultra blandos se emplean para determinar la autenticidad de obras de arte y para
restaurar cuadros.
Medicina
Las fotografías de rayos X o radiografías y la fluoroscopia se emplean mucho en
medicina como herramientas de diagnóstico. En la radioterapia se emplean rayos X para
tratar determinadas enfermedades, en particular el cáncer, exponiendo los tumores a la
radiación.
La utilidad de las radiografías para el diagnóstico se debe a la capacidad de penetración
de los rayos X. A los pocos años de su descubrimiento ya se empleaban para localizar
cuerpos extraños, por ejemplo balas, en el interior del cuerpo humano. Con la mejora de
las técnicas de rayos X, las radiografías revelaron minúsculas diferencias en los tejidos, y
muchas enfermedades pudieron diagnosticarse con este método. Los rayos X eran el
método más importante para diagnosticar la tuberculosis cuando esta enfermedad
estaba muy extendida. Las imágenes de los pulmones eran fáciles de interpretar porque
los espacios con aire son más transparentes a los rayos X que los tejidos pulmonares.
Otras cavidades del cuerpo pueden llenarse artificialmente con materiales de contraste,
de forma que un órgano determinado se vea con mayor claridad. El sulfato de bario, muy
opaco a los rayos X, se utiliza para la radiografía del aparato digestivo. Para examinar
los riñones o la vesícula biliar se administran determinados compuestos opacos por vía
oral o intravenosa.
EQUIPAMIENTO PARA RX CONVENCIONAL
Cualquier servicio de Radiología Convencional, con independencia de su diseño, consta
de:
El tubo de rayos X
Consola de control (operador)
Sección de alta tensión o generador
Chasis Radiográficos
Películas Radiográficas
Cuarto Oscuro de Revelado
8
El Tubo de Rayos-X
Descripción
CARCASA PROTECTORA: el tubo de rayos X, siempre está montado en una carcasa
protectora, forrada de plomo, y diseñada para controlar los serios peligros que afectaron
a la radiología en sus principios, (exposición excesiva a la radiación, descarga eléctrica).
La carcasa protectora proporciona también un soporte mecánico al tubo de rayos X, y lo
protege frente al posible daño producido por la manipulación descuidada. Cuando se
producen, los rayos X son emitidos con la misma intensidad en todas las direcciones,
pero nosotros solo empleamos los emitidos a través de una sección especial del tubo de
rayos X, llamada ventana. Los rayos X emitidos a través de la ventana se conocen como
haz útil, los restantes que se escapan a través de la carcasa protectora son, la radiación
de fuga.
La carcasa protectora, alrededor de algunos tubos de rayos X, contiene aceite que actúa
como aislante térmico y refrigerador.
ENVOLTURA DE CRISTAL: es un tipo especial de tubo de vacío, los componentes del
tubo se encuentran dentro de una envoltura de cristal. Esta envoltura, debe ser fabricada
de un vidrio que pueda soportar el tremendo calor generado, mantiene el vacío, lo cual
hace posible una producción más eficaz de rayos X, y prolonga la vida del tubo. Si
estuviera lleno de gas, disminuiría el flujo de electrones que van del cátodo al ánodo, se
producirían menos rayos X y se crearía mas calor. La ventana del tubo es de un cristal
más fino que deja filtrar los rayos X. Es un segmento que permite una máxima emisión
de rayos X con absorción mínima por la envoltura de cristal.
CÁTODO: parte negativa del tubo de rayos X, tiene dos partes principales: el filamento y
la copa de enfoque.
Filamento: es una espiral de alambre que emite electrones al ser calentado. Cuando la
corriente que atraviesa el filamento es lo suficientemente intensa, de aproximadamente 4
a 5 Ampere o superior, los electrones de la copa externa del filamento entran en
ebullición y son expulsados del filamento, este fenómeno se conoce como emisión
termoiónica. Los filamentos suelen estar formados por Tungsteno, el Tungsteno
proporciona una emisión termoiónica mayor que otros metales. Su punto de fusión es de
3410 °C, de forma que no es probable que se funda con el calor, además, no se
evaporiza, puesto que si lo hiciera el tubo se llenaría rápidamente de gas. La adición de
un 1% a un 2% de Torio al filamento de Tungsteno, incrementa la eficacia de la emisión
de electrones y prolonga la vida del tubo.
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La Copa de Enfoque es un refuerzo metálico del filamento, condensa el haz de
electrones en un área pequeña del cátodo. La efectividad de la copa de enfoque
depende de tres factores:
1- La corriente del filamento que regula la cantidad de rayos X de salida.
2- El tamaño del filamento impone el tamaño del foco efectivo que se produce en el
ánodo. Los tubos de rayos X suelen llevar dos filamentos de diferente tamaño, que
proporcionan dos puntos focales; el punto focal de tamaño pequeño se asocia con el
filamento menor y se emplea cuando se necesitan imágenes de alta resolución. El punto
focal de tamaño grande se asocia con el filamento mayor y se emplea cuando se
necesitan técnicas que produzcan gran cantidad de calor.
3- La situación de uno u otro suele hacerse con el selector que se encuentra en la
consola de control.
ÁNODO: es el lado positivo del tubo de rayos X, existen dos tipos: estacionarios y
rotatorios
El ánodo tiene tres funciones en el tubo de rayos X:
1- Es un conductor eléctrico
2- Proporciona soporte mecánico al blanco.
3- Debe ser un buen conductor térmico, cuando los electrones chocan con el ánodo, más
del 99% de su energía cinética se convierte en calor, que debe ser eliminado
rápidamente antes de que pueda fundir el ánodo. El cobre es el material más utilizado en
el ánodo.
PUNTO FOCAL: es el área del blanco desde la que se emiten los rayos X. Constituye la
fuente de radiación.
BLANCO: es el área del ánodo con la que chocan los electrones procedentes del cátodo.
En los tubos de ánodo estacionario, el blanco consiste en una pequeña placa de
tungsteno que se encuentra encastrado en un bloque de cobre. En los tubos de ánodo
rotatorio, el disco que gira es el blanco, normalmente esta formado por una aleación de
Tungsteno mezclada con Torio, que proporciona una resistencia adicional para soportar
el esfuerzo de la rotación rápida.
El Tungsteno es el material elegido para el blanco.
TRANSFORMADOR DEL FILAMENTO: es un transformador de baja tensión, se
encuentra situado a la entrada del filamento, transforma la tensión de la corriente que
circula por el filamento cuya intensidad es de 4 a 5 A.
LOS ANTIDIFUSORES: los conos y los diafragmas (colimadores); Delimitan el campo a
irradiar, consiguiendo dar una menor radiación al paciente, eliminando así parte de la
radiación difusa. [5]
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Funcionamiento
El tubo de rayos x está compuesto por una ampolla de vidrio al vacío resistente al calor,
el vacío es casi perfecto, esta consta de dos electrodos, uno negativo o Cátodo y otro
positivo o Ánodo, estos a su vez se encuentran conectados por medio de cables de alta
tensión a una fuente de energía de alto voltaje para la formación de rayos y otra de bajo
voltaje para luces, movimientos en algunos casos, liberación o colocación de frenos etc.
Tanto la producción de electrones como el choque electrónico producen grandes
cantidades de calor ya que el 99% se transforma en calor y solo el 1% en radiación, por
esto tanto Ánodo como Cátodo deben ser de materiales con alto punto de fusión como
el Tungsteno o el Wolframio (su punto de fusión se encuentra por encima de los 3500
grados c)
El Cátodo es un filamento o electrodo negativo que debe poseer un circuito de
calefacción que permita su calentamiento para que por efecto Edison este filamento
calentado al vacío emita electrones, debemos saber también que a mayor calentamiento
mayor será el número de electrones que se produzca.
Estos electrones permanecerán como una nube alrededor del filamento y no saldrán
despedidos hacia el Ánodo mientras no se produzca una diferencia de potencial entre
Ánodo y Cátodo, al ser despedidos violentamente se produce el efecto Deforest.
Por medio de una diferencia de potencial dado por el Kilo Voltaje, estos electrones son
despedidos con fuerza hacia el polo positivo o Ánodo, chocan contra las pistas anódicas,
(las pistas son los distintos focos), fino y grueso. El choque produce liberación de
energía 99% calor 1% Rx, en ese choque se producen los rayos que con la placa
orientadora salen del tubo en forma imaginaria de cono, por eso es que el haz primario
es el totalmente vertical y a medida que se alejan en su verticalidad tienen menos
energía ( mayor longitud de onda), al atravesar al paciente los diferentes tejidos tienen
distintos grados de absorción, lo que produce los diferentes grados de grises, (donde hay
mayor absorción ej. Hueso, la impresión es más blanca, etc.) al chocar contra este se
produce radiación secundaria. Esta radiación se produce con la transformación de la
energía cinética de los electrones en energía de Rx.
En los tubos modernos existen dos filamentos, cada uno de ellos alojados en una Copa
de Enfoque a la que se dota de carga negativa de tal manera que los electrones
producidos en el filamento calentado al vacío, son rechazados por la carga negativa de
la copa, que los concentra disponiéndolos para impactar a nivel del área focal del Ánodo.
El impacto electrónico se realiza sobre una pastilla de Tungsteno dentro de un bloque
del mismo material, recibiendo esta el nombre de Mancha Focal.
En 1920 se puso en práctica un tubo inventado por Coolidge, quien dio una ligera
inclinación al Ánodo o Placa Anódica de esta forma le daba dirección a los RX.[6]
Consola de Control
La consola de control es la parte del aparato de rayos X que permite controlar la
intensidad de la corriente y la tensión del tubo de rayos X de forma que el haz de rayos X
útil tenga la intensidad y capacidad de penetración apropiada para obtener una
radiografía de buena calidad.
En la consola de control se encuentran:
⇒ Llave de encendido que pone en funcionamiento los circuitos del aparato.
⇒ Un dispositivo selector de miliamperaje, que es el número de electrones o carga
que circula por el tubo en la unidad de tiempo y esto influye en la cantidad de fotones
de rayos X a los que el paciente es expuesto por segundo. Se mide en miliamperios.
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⇒ Un dispositivo para fijar el tiempo de exposición (temporizador). El miliamperaje
por el tiempo de exposición constituye los miliamperios por segundo, que representan la cantidad de fotones producidos por el tubo mientras funciona, es decir, durante
el tiempo de exposición.
⇒ Un dispositivo selector del kilovoltaje, que es la tensión entre el cátodo y el ánodo,
y es un parámetro que influye en la velocidad y en la energía de los electrones y en
la energía de los rayos X.
⇒ Altos kilovoltajes nos dan altas velocidades de los electrones, fotones muy
enérgicos, mucha energía o rayos X duros (con elevado poder de penetración). El
valor máximo de la energía que llevan los electrones que alcanzan el ánodo, coincide
numéricamente con el calor de los kilovoltios pico de disparo. La unidad de energía
es el electrón-voltio (e.V), este es la energía cinética que adquiere un electrón
inicialmente en reposo al ser acelerado por la diferencia de potencial de un voltio.
Sección de Alta Tensión o Generador
Transformador de alta tensión: este es un transformador elevador, lo que quiere decir
que el voltaje secundario (inducido) es mayor que el primario (suministro de la compañía
eléctrica) ya que el número de espiras del secundario es mayor que el del primario. El
aumento de tensión es proporcional a la relación de espiras de acuerdo con la ley del
transformador: V2/V1 = N2/N1. Dado que los transformadores solo funcionan con
corriente alterna, las formas de onda de tensión en ambos lados del transformador son
sinusoidales. La única diferencia entre las formas de onda primaria y secundaria es su
amplitud. La primaria se mide en voltios y la secundaria en kilovoltios. Eleva la tensión de
la corriente suministrada por la compañía eléctrica al voltaje requerido por el generador,
normalmente entre 20.000 y 150.000 voltios o entre 20 y 150 Kv
Rectificación de la tensión: Los rayos X son producidos mediante la aceleración de
electrones desde el cátodo hasta el ánodo y no pueden ser originados por electrones
que fluyan en dirección inversa; es decir, desde el ánodo hacia el cátodo, ya que seria
desastroso para el tubo de rayos X que se invirtiese el flujo de electrones. Dado que el
flujo de electrones solo debe hacerse en dirección cátodo-ánodo, será necesario
rectificar la tensión secundaria del transformador de alta tensión. La rectificación es el
proceso de convertir la corriente alterna en corriente continua.
Los Chasis Radiográficos
Es una estructura rígida, con forma de caja plana en cuyo interior, se coloca la película
radiográfica y las pantallas de refuerzo, excepto en aquellos que se utilizan para hacer
radiografías sin pantallas.
Características y Propósitos Fundamentales
∗ Procura un perfecto contacto entre las pantallas y la película durante la exposición
para evitar que se produzcan zonas de borrosidad.
∗ Protegen de la luz a la película radiográfica, que además de ser sensible a los
rayos X también lo es a la luz - visible.
∗ Protegen y preservan a las pantallas de refuerzo de posibles daños externos,
además de protegerlas frente a la luz, que también las puede perjudicar.
∗ Es uno de los elementos imprescindibles dentro de un servicio de radiodiagnóstico.
∗ Posibilita la identificación del paciente.
El chasis convencional está formado por dos caras, una anterior y otra posterior, unidas
por una bisagra y un sistema de cierre, gracias al cual el sistema chasis-película resulta
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completamente estanco a la luz. La cara anterior o cara del tubo, que es la que se
coloca siempre frente al haz de radiación, está fabricada con materiales con un índice de
atenuación muy bajo, como puede ser el aluminio, o bien con materiales plásticos más
ligeros, de carbono, los cuales presentan una atenuación menor que el aluminio. En
cualquier caso, sea cual sea el material utilizado, ha de ser radiotransparente para no
interferir en la absorción del haz incidente.
La parte posterior será igualmente de aluminio o de plástico. Se diferencia de la cara
anterior en que ésta lleva por lo general un recubrimiento interno de plomo o algún otro
material capaz de absorber la radiación, cuya finalidad es absorber aquella radiación
residual que haya sido capaz de atravesar la película, con lo cual se evitarán posibles
velamientos.
Como es fácil de imaginar, el uso de materiales ligeros producirá una importante
reducción del peso del chasis, lo cual es un factor que hay que considerar cuando el
cuarto oscuro queda lejos de la sala radiográfica o incluso en el caso de la realización de
radiografías con aparatos portátiles.
Ambas caras llevan en su interior una capa de goma espuma u otros materiales
similares, sobre los que se montan las pantallas de refuerzo. La finalidad de éstos es
asegurar un íntimo contacto entre la pantalla y la película. Esta capa, con el paso del
tiempo, tiende a carbonizarse por el efecto de la radiación y cuando esto ocurre se
desprende un fino polvillo negro que puede producir alteraciones en la imagen
radiográfica, debido a que una simple mota de este polvillo es capaz de tapar algún
cristal luminiscente de los que componen la pantalla. Esto hará que la emisión luminosa
producida por éste quede bloqueada, por lo que habrá algún punto de la película que no
se impresione y aparecerán puntos blancos en la misma. Si esto llega a ocurrir, la única
solución es cambiar dicha capa por una nueva y si el chasis está muy deteriorado,
sustituirlo por otro nuevo.
La parte anterior del chasis está articulada con la posterior mediante una bisagra, que
permitirá su abertura con el fin de poder descargar y cargar el chasis tras cada
exposición radiográfica. Este sistema de cierre, ha de cumplir con dos condiciones:
1º- Un perfecto cierre que permita un contacto íntimo y uniforme entre pantalla y película.
2º- Una vez cerrado el chasis, ha de resultar absolutamente hermético a la luz.
En algunas ocasiones puede ocurrir que el cierre se deteriore y el chasis deje de ser
hermético a la luz.
Esto se puede comprobar fácilmente cargando el chasis con una película virgen y
exponiéndola a una fuente luminosa intensa durante unos minutos; seguidamente se
revela la película. Si el cierre está en buen estado, la película saldrá transparente; por el
contrario, si existe algún punto por el que entre luz aparecerán manchas negras, o
veladuras de película, generalmente por el borde donde esta situado el cierre. Si el
defecto es grande, la mancha podrá extenderse hacia el centro de la película; en este
caso, el chasis resulta inservible.
En la actualidad, los chasis utilizados en los sistemas de revelado luz / día tienen una
estructura idéntica al resto de chasis, si bien tienen alguna variación, como es la
existencia de una ranura a través de la cual la propia procesadora realizará la descarga
de la película impresionada para, posteriormente, cargarlo con una película virgen,
dejándolo disponible para una nueva exposición.
Los chasis al ser un elemento de mucho uso, tienden a estropearse por el mismo, debido
a golpes que reciben, en ocasiones presiones excesivas u otras causas. Esto se traduce
en algunos casos en imágenes defectuosas en determinados puntos y siempre en chasis
concretos. Ello es debido al incremento de la borrosidad que se produce en dichas
zonas. Esto es algo muy frecuente en los modelos metálicos antiguos, en los que
cualquier golpe sobre la cara anterior del chasis podía producir zonas de mal contacto
entre la pantalla intensificadora y la película, cuestión que en los actuales de fibra, si bien
no ha desaparecido, sí ha experimentado una notable reducción. En cualquier caso, un
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golpe recibido por un chasis de plástico, aunque no produzca un daño visible en la
superficie externa del mismo, sí puede traducirse como un daño más o menos grave
sobre las pantallas de refuerzo, que pueden llegar a quedar inutilizadas debido a la
deficiente imagen producida por éstos. [7]
Tipos de Chasis.
Dentro de las diferentes técnicas radiográficas realizadas en la actualidad, se hace
necesario, en muchas ocasiones, adaptar las características del chasis al uso particular
que se le va a dar. Por ello se mencionarán los tipos de chasis más habituales que se
utilizan.
Chasis para uso con exposímetros automáticos.
Los chasis que se utilizan en equipos dotados de exposímetro automático situado tras la
bandeja portachasis, han de reunir una serie de características, que los diferenciarán de
los utilizados en otros equipos sin este dispositivo. El principal factor diferenciador es
que estos chasis no deben llevar lámina de plomo en su cara posterior, puesto que
impediría el paso de la radiación hacia él.
Chasis curvos y chasis flexibles.
Los chasis curvos se diferencian de los vistos hasta ahora únicamente en su forma
debida a la curvatura que tienen, tanto por la cara anterior como por la posterior. Sin ser
un modelo demasiado utilizado, ha encontrado sus principales aplicaciones en la
ortopantomografía, o radiografías panorámicas de las estructuras dentales. También se
utiliza en aquellas ocasiones en las que por la forma de la estructura que se quiere
radiografiar, el chasis convencional quedaría muy alejado de ella, como ocurre con las
proyecciones axiales de hombro o en las anteroposteriores de rodilla, cuando su
extensión queda seriamente limitada como consecuencia de algún traumatismo. La
utilidad de los chasis flexibles es la misma, sólo que la curvatura del mismo la podemos
adaptar a la estructura que se quiere radiografiar.
Chasis con rejilla incorporada.
Estos chasis se caracterizan por tener alojada en su interior una rejilla antidifusora. Ésta
se sitúa entre la cara anterior y la pantalla de refuerzo. Son de gran utilidad en aquellos
casos en los que no resulta posible utilizar sistemas de rejilla móvil, como ocurre con las
radiografías hechas con aparatos portátiles, en quirófanos, en pacientes o incluso en
aquellos que no pueden ser pasados a la mesa radiográfica, politraumatizados u otros.
Chasis sin pantallas.
No es el caso de los chasis de mamografía ya que tienen una pantalla para las películas
de una sola emulsión.
En los últimos años se han desarrollado unas pantallas de grano ultrafino (lentas) que
permiten obtener imágenes de una magnífica definición con la ventaja añadida de la
reducción en la dosis recibida por el paciente.
Chasis para cámaras multiformato.
Dado el auge adquirido recientemente por ciertas técnicas que utilizan, como registro de
imagen, la fotografía de un monitor, se ha impuesto el uso de los chasis para cámaras
multiformato. Este tipo de chasis carece de pantallas de refuerzo, puesto que su única
misión es la de actuar como contenedor de las películas, tanto vírgenes como
impresionadas, para los sistemas de fotografía de un monitor. Por ello el único requisito
que deben cumplir es el de ser estancos a la luz. En toda cámara multiformato se
encontrarán siempre dos chasis, uno que se utiliza como almacén de películas vírgenes
y otro que actúa como almacén de las películas impresionadas, que posteriormente han
de ser reveladas. Básicamente los hay de dos tipos: para contener una sola película o
para contener varias. Dependiendo de su capacidad tendrán una estructura u otra.
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Estos tipos de chasis se utilizarán en los equipos de ecografía, resonancia magnética,
TAC, medicina nuclear y equipos de radiología digital.
Cuidados de los Chasis.
Los chasis radiográficos suponen un coste
económico elevado para cualquier
departamento de diagnóstico por imagen, pero con un mantenimiento adecuado se
pueden amortizar sin que suponga una gran carga.
El cuidado de los chasis utilizados en un servicio de radiodiagnóstico, como el de
cualquier otro material, empieza en el momento en que se hace un uso correcto del
mismo. Un chasis tratado con el debido cuidado durará mucho tiempo, siempre y
cuando se someta periódicamente a la rutina de mantenimiento correcta.
Ya se ha visto con anterioridad que cualquier golpe sufrido por el chasis puede dar como
resultado la obtención de imágenes de mala calidad, bien por los daños sufridos en la
estructura interna del mismo, bien por daños sufridos en las propias pantallas
intensificadoras. Un golpe puede producir también, fallos en el sistema de cierre o
incluso en la bisagra del chasis lo que dará lugar a la entrada de luz en su interior, que
producirá veladuras localizadas en ciertos puntos, o generalizadas. Cuando el daño ha
sido grande, todo ello debido a la pérdida de hermetismo frente a la luz que experimenta
el chasis. Cuando se detecte un chasis en el que entra luz, habrá que repararlo o
incluso sustituirlo por uno nuevo, si el grado de veladura producida es grande y no hay
posibilidad de repararlo. También es necesario tener en cuenta que cuando los
dispositivos utilizados para el contacto pantalla / película sea el correcto, como son las
capas de fieltro situadas en su interior, se deterioren por el paso del tiempo, será
necesario sustituirlas por otras nuevas con el fin de evitar imágenes defectuosas.
Por otro lado, la limpieza externa del chasis es importante, no solo por cuestión de
higiene para el paciente y el personal técnico, sino porque se puede ver afectada la
calidad de la imagen obtenida. Puede haber ocasiones en que algunas manchas
producidas por la escayola fresca, el sulfuro de bario u otros, lleguen a ocasionar
imágenes fantasmas o falsas de densidades que puede hacer sospechar que estén
dentro del paciente, cuando en realidad están situadas fuera de éste, en el chasis
radiográfico. En más de una ocasión se ha dado el caso, de haber visto una imagen
sugerente de cálculos renales en una simple radiografía de abdomen hecha con una
chasis manchado de bario o contraste de yodo, y no aparecer cuando se utilizó un chasis
limpio. Los anteriores fallos son fáciles de verificar sometiendo a los chasis a revisiones
periódicas. Que si bien esta falla puede ser detectada por el médico que informa, se
sometería nuevamente al paciente al estudio con la consecuente dosis adicional. [8]
Tamaño de los Chasis.
Los chasis son de tamaños diferentes y tenemos como medidas estándar:
- Chasis de 13 X 18 CM: se utilizan para radiografiar los dedos de la mano y del pie.
- Chasis de 18 X 24 CM: se utilizan para radiografiar una mano, muñeca, pie, tobillo y
los huesos nasales.
- Chasis de 24 X 30 CM:− se utilizan para radiografiar todas las estructuras craneales
(huesos faciales, cráneo, senos paranasales, estructuras orbitarias, etc.), hombro en
sus distintas proyecciones, la escápula, clavícula, codo, ambas manos, pies,
muñecas y tobillos, la rodilla en todas sus proyecciones, la C. Cervical, el sacro y
cóccix van a utilizarse chasis de 24 x 30 cm también en la imagen ecografía y en la
imagen de las mamografías, siendo este tamaño el más utilizado en la sala de Rx.
- Chasis de 30 X 40 CM: se utilizan para radiografiar la C. Dorsal, el húmero, el
antebrazo (cúbito y radio) tibia y peroné, a veces el sacro, ambos codos, ambas
rodillas y hombros.
15
-
Chasis de 35 X 35 CM: es el único chasis cuadrado que vamos a utilizar y lo
usaremos para proyecciones concretas del tórax.
Chasis de 35 X 43 CM: se utilizan para radiografiar el tórax de manera generalizada
la C. Lumbar, articulación de la cadera, pelvis, fémur y el abdomen. Este tipo de
chasis se utiliza también para imágenes de RMN y TAC.
Chasis de 24 X 90 CM: este chasis no se introduce en la bandeja porque no cabe,
va a utilizarse en los llamadas TELERADIOGRAFIAS y se van a utilizar para
radiografiar toda la columna. Debe utilizarse con un soporte especial que se colgará
en el bucky mural. Su tamaño equivale a 3 chasis de 24 x 30 cm unidos entre sí
longitudinalmente
Pantallas de Refuerzo o Intensificadoras o Luminiscentes.
La pantalla de refuerzo es inseparable de la película radiográfica, de tal manera que a
todo el conjunto se llama siempre COMBINACIÓN PELÍCULA−PANTALLA.
La sensibilidad de la película a la exposición directa de los fotones de Rx es baja, menos
del 5% de los fotones de Rx que llegan a las películas, interactúan con ella y colaboran
en la formación de la imagen. Esto hace aumentar la dosis de radiación que recibe el
paciente para conseguir una densidad aceptable.
Las pantallas de refuerzo capturan los fotones de Rx y los convierten en fotones de luz
visible, trasmiten esa luz a la película, aprovechando una de las propiedades de los Rx,
que es la de producir fluorescencia en ciertas sustancias. La fluorescencia es la
capacidad que tienen ciertos compuestos llamados FÓSFOROS, de emitir
instantáneamente luz, cuando inciden sobre ellos Rx.
De esta manera se consigue irradiar menos al paciente disminuyendo el tiempo de
exposición, en definitiva se ha conseguido disminuir los valores de exposición,
optimizando la dosis que recibe el paciente.
Las pantallas de refuerzo deben tener un perfecto contacto con la película en el interior
del chasis, que será hermético a la luz para que las puntas de luz producidos por la
pantalla se registren de modo idéntico en toda la película.
La película radiográfica tiene en general, dos emulsiones, son granos de alogenuros e
yoduros de plata envueltos en una especie de gelatina que recubren las dos caras de la
base de la película.
Generalmente suele haber 2 pantallas de refuerzo, una anterior, y otra posterior, a la
película radiográfica, de tal manera que a la fijación de los fotones de luz producidos por
las pantallas en la película se considera un efecto fotográfico.
Estructura de las Pantallas de Refuerzo.
Es la construcción sencilla pero muy laboriosa de 4 capas superpuestas:
Capa Protectora: es la capa más próxima a la película y sirve para proteger la
pantalla de refuerzo del trato inadecuado. Es siempre transparente.
Capa Fluorescente: es la que emite luz por la transformación de los fotones de
Rx en fotones luminosos. Esto se produce gracias a los fósforos en forma de
cristales.
Capa Reflectora: es la capa que refleja o transmite la luz emitida hacia la película.
Aumentando así la eficacia de la pantalla intensificadora.
Capa Base: es una capa de plástico o de cartulina que se pega por dentro a la
cara interior del chasis.
Los fósforos de la capa fluorescente pueden ser cualquier compuesto en forma de
microcristal que capture fotones de Rx y los convierta en fotones de luz para transmitirlos
a la película.
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El primer fósforo utilizado fue el tungstanato de calcio (CaWO4) actualmente en desuso.
Hoy día se usan elementos llamados:
De wolfranato: Están compuestas por un fósforo que es el wolfranato
cálcico. Son las que se utilizaron tradicionalmente. Su emisión de luz es
azul.
De tierras raras: están compuestas de oxibromuro de lantano-nervio, o de
fluocloruro de bario-europio. Son compatibles con las anteriores.
De tierras raras de emisión de luz verde: son de oxisulfuro de gadolimioterbio. Hay que usarlas con películas especiales sensibles a la luz verde.
De: lantano, talio, terbio, europio, itrio, etc. En compuestos más complejos.
Combinación Película – Pantalla.
Llamamos FACTOR DE INTENSIFICACION, a la relación de la exposición requerida sin
y con pantallas de refuerzo.
Otra medida de la eficacia de la pantalla de refuerzo es la que llamamos EFICIENCIA DE
CONVERSIÓN que es el porcentaje de fotones de Rx que el fósforo convierte en fotones
de luz visible.
La EFICIENCIA DE LA PANTALLA: es el porcentaje de fotones de luz que se transmiten
a la película con los nuevos fósforos de tierras raras, la eficiencia es del 50 %.
El contacto película − pantalla debe ser absoluto, si hay algún punto dónde no sucede
esto se producirá una imagen borrosa por pérdida de definición en la zona radiográfica
que no contacta.
Para combinar película y pantalla es necesario que la sensibilidad de la película
concuerde con el tipo de luz que emiten los fósforos de la pantalla.
El tipo de luz que emite un determinado fósforo es lo que se llama EMULSION
ESPECTRAL.
Las pantallas de tierras raras emiten luz verde. Es imprescindible emplear películas
sensibles a este tipo de luz Hay que fabricar y combinar un tipo de película que sea
sensible a la luz que emite un determinado fósforo de la pantalla intensificadora. Debe
haber concordancia entre el tipo de luz emitido por las pantallas de refuerzo y el tipo de
luz a la que es sensible la película.
Hay otro término que se utiliza en la combinación película pantalla que es la velocidad.
Se define la VELOCIDAD como la concordancia mayor o menor entre ambas dentro de
un chasis. La velocidad de combinación película pantalla tiene relación directa con la
dosis que recibe el paciente.
Resolución
Es la capacidad de un equipo para reproducir un objeto de forma fidedigna (exacta). Las
pantallas de refuerzo tienen la desventaja de disminuir la resolución de la imagen en
comparación con la película de exposición directa. La resolución se explica en pares de
líneas que pueden reproducirse. Cuanto mayor sea ese Nº es posible reproducir con
exactitud objetos de menor tamaño y decimos que la resolución es mayor. Las
condiciones que aumentan el factor de intensificación reducen la resolución. Así, las
pantallas de alta velocidad tienen baja resolución y las de alta resolución son de baja
velocidad.
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Las Películas Radiográficas
Cuando la radiación incide sobre el paciente, carece de información, pero, a la salida
contiene una información en forma de un relieve de intensidades de fotones de rayos x a
lo largo de la línea irradiada. Esta información es captada directamente por una película,
e indirectamente a través de convertidores de radiación x, en luz visible, pantallas
reforzadoras e intensificadores de imagen. En todo caso la película es el receptor final de
la información radiografía. La película, además de ser un receptor pasivo de la imagen,
nos permite destacar y realzar la percepción visual de las lesiones gracias a su
capacidad de aumentar los contrastes. Además, proporciona un documento estable de
estudio, archivable, que una vez recogida la primera información nos sirve para comparar
estudios posteriores.
Estructura de la Película
Se compone de una superficie sensible a la luz y a la radiación x, extendida por una sola
cara o por ambas, con una emulsión que consta de una gelatina con multitud de cristales
de bromuro de plata. Se coloca por ambas caras para proporcionar una velocidad
máxima y un contraste adecuado para que pueda revelarse, fijarse y secarse en el
menor tiempo posible. La emulsión es muy sensible, cuando se expone a los rayos x, o a
la luz se produce una modificación física. Esta modificación llamada imagen latente es
tan pequeña que no puede observarse por métodos físicos sino que tenemos que utilizar
métodos químicos.
El revelado actúa transformando el bromuro de plata en plata metálica negra sin afectar
esencialmente a granos no expuestos. Esta plata suspendida en la gelatina es la que
constituye la imagen visible radiografía.
La película de rayos x, puede registrar la imagen radiografía directamente, pero hay un
tipo de película preparada para utilizar con pantallas de refuerzo. Esta es muy sensible a
la luz emitida por los cristales de las pantallas. Cuando se expone una película
directamente a la radiación x, necesitamos por lo menos quince veces mas de
exposición; esta es la razón fundamental de utilizar las pantallas de refuerzo.
Las películas que se utilizan con pantallas de refuerzo son mucho más rápidas que las
de exposición directa, pero si las utilizamos sin pantallas, son más lentas. Las películas
de exposición directa no pueden utilizarse con pantallas, ya que no son sensibles a su
luz. [9]
La radiografía puede hacerse exponiendo solamente las capas de emulsión fotosensible
a la imagen que vamos a registrar.
La eficacia con que la película responde a la exposición se denomina sensibilidad, o más
normalmente velocidad.
La transparencia relativa en las diferentes áreas de la radiografía depende de la
distribución de las partículas de plata, cuanto más espesos son los depósitos de plata
metálica negra, mayor es la cantidad de luz absorbida, y más oscura es esa zona. Esta
oscuridad se denomina densidad; por lo tanto la densidad corresponde al concepto
natural de ennegrecimiento de una zona.
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Cuando observamos una radiografía en el negatoscopio, vemos diferencias de tonos
entre las densidades de varias partes de la imagen; esto se llama contraste radiográfico,
y es el producto de dos factores distintos:
Contraste de la película
Contraste del sujeto, que resulta de las diferencias de absorción de los
rayos x.
Algunas partes del cuerpo muestran muy poco contraste, para mejorarlo utilizaremos
medios de contraste. Son sustancias más absorbentes que los tejidos contiguos; los más
comunes son el sulfato de bario, y otras sustancias a base de yodo. El sulfato de bario
se utiliza para las vías gastrointestinales y los de yodo para las vías respiratorias y
urinarias. Como medio radiolúcido también podemos utilizar el aire, que aumenta la
visibilidad de los tejidos blandos al disminuir la absorción de los rayos x.
El propósito de una radiografía es dar la mayor información posible, independientemente
del tamaño o complejidad de la zona de estudio. El detalle depende de la nitidez y del
contraste. Para una mayor definición utilizaremos un punto focal pequeño y la distancia
foco película mayor. Con respecto a las pantallas reforzadoras harán perder contraste y
darán definición. Tendremos en cuenta también el contacto entre las películas y las
pantallas, si es inadecuado nos dará un efecto borroso. El movimiento es un factor
importante a tener en cuenta, por lo tanto la inmovilización de la parte a examinar y las
exposiciones lo mas cortas posibles, impedirá la borrosidad en la imagen. La borrosidad
en una imagen, es la reproducción defectuosa de trazos y bordes, que aparecen
desvanecidos o confusos.
Existe también la borrosidad geométrica o externa, que es causada por la proyección del
paciente sobre el sistema película pantallas, al no ser puntual el foco, se proyectan
penumbras que deterioran los bordes de la imagen. Esta borrosidad depende del tamaño
físico del foco óptico del tubo, de la distancia foco lesión y de la distancia lesión película.
Por lo tanto esta borrosidad aumenta con el tamaño del foco. Un foco fino nos da mayor
nitidez y menor borrosidad, pero no aguanta grandes cargas. La borrosidad también
disminuye al aumentar la distancia foco lesión. Si la aumentamos tendremos que aplicar
la ley del cuadrado de la distancia.
La borrosidad interna en la imagen, es la generada por el propio sistema de formación de
la imagen. Existen varias causas relacionadas entre si, película, pantalla reforzadora y el
contacto íntimo entre ambas. Las causas vienen dadas por el carácter difuso de la luz de
la emisión de las pantallas de refuerzo.
En cuanto a la borrosidad cinética; se produce por los movimientos del paciente, tales
como los cardiacos, gastrointestinales, respiratorios, circulatorios, etc. Si hay movimiento
es preferible utilizar un foco grueso, primero disimula el movimiento y en segundo lugar
nos permite una mayor intensidad de radiación. Por lo tanto, tiempos de exposición más
cortos que paran el movimiento.
Existen fórmulas para calcular las cantidades necesarias para evitar la borrosidad
producida por los movimientos.
Colocar la película lo más próximo posible a la zona a estudiar.
El velo en la imagen, es el exceso de densidad de blancos de la imagen de una película
procesada normalmente. Este aumenta con la edad de la película o por una mala
iluminación en el laboratorio.
La nitidez en una imagen, es cuando un sistema resalta los más mínimos detalles
anatómicos de un sujeto.
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a: Mano, Frente
b: Tórax, Frente
c: Col. Cervical, Perfil
Fig. 5: Imágenes Radiológicas Convencionales.
El Cuarto Oscuro y el Procesado de la Película Radiográfica
En el procesado es donde la imagen latente se transforma en imagen visible. Esto es
posible gracias a la reducción, en el revelador, de las sales de plata expuestas a plata
metálica, que es de color negro. Posteriormente se procede al fijado de la imagen
manifiesta y al lavado del resto de bromuro de plata que aún contiene la emulsión.
El cuarto oscuro es el lugar donde se realiza la mayor parte de este proceso, y,
además, se debe tener muy presente que el trabajo dentro de él deja huella en toda
radiografía tomada, por lo tanto tiene una gran importancia en la calidad final de la
imagen.
Últimamente se han ido sacando de este cuarto una serie de procesos para los cuales
fue pensado, siendo realizados en el exterior del mismo por las máquinas luz-día, y por
las impresoras láser conectadas a las salidas de video de los equipos digitales.
EL CUARTO OSCURO
Debe reunir una serie de condiciones para que el importantísimo trabajo realizado en él
dé los resultados de calidad, seguridad y rapidez que se desean.
Se recomienda que exista un cuarto oscuro por cada dos equipos, aunque en algunos
departamentos se puede aumentar el número de los mismos, gracias a su ubicación
central con respecto a éstos.
El cuarto ha de ofrecer las mejores condiciones de seguridad en el trabajo, observando
las normas de protección radiológica para todo el personal, sobre todo si está colindante
con cualquier equipo de rayos X.. Como dentro del cuarto oscuro hay una línea de
electricidad y una circulación de agua para los líquidos, se deberá prestar mucha
atención al recorrido de los dos circuitos para no tener ningún riesgo de contacto entre
ellos.
Es muy importante que esté protegido contra las irradiaciones externas, como luz o
rayos X.. Hay que tener en cuenta que la dosis que produce velo en una película es
mucho más baja que la dosis semanal permisible para el profesional técnico. Para ello se
deben blindar con láminas de plomo las paredes, el techo y el suelo, y reforzar allí donde
hay discontinuidades en el plano de la pared: pasachasis, hueco de la procesadora
automática, marcos de puertas, etc. Todas las uniones entre láminas de plomo deberán
ajustar perfectamente entre sí o, mejor aún, superponerse.
La situación ha de ser la más céntrica y próxima posible a las salas de exploración con
las que se relacione habitualmente, además de tener un fácil y cómodo acceso, por la
cantidad de veces que se va a visitar durante una sesión de trabajo. Es valioso que haya
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un continuo contacto entre todas las salas radiográficas y el interior del cuarto oscuro y
viceversa, por lo que conviene instalar un sistema interfónico que sirva de enlace entre
todas.
Se recomienda que las paredes estén forradas con baldosines cerámicos o, si son
pintados, que la pintura sea:
• De color blanco o lo más clara posible, para favorecer la reflexión de la luz de
seguridad.
• Plástica, para poder lavarla llegado el caso.
• lo más resistente posible a los productos químicos, que se utilizan para procesar las
películas radiográficas.
Con respecto a la ventilación y a la calefacción del cuarto oscuro, es suficiente respetar
los siguientes aspectos:
• La temperatura recomendada es de 20º C, permitiéndose 2ºC de más o de menos.
• Controlar de manera estricta la presencia de polvo.
• Debe existir una buena circulación de aire, capaz de reponer varias veces en una
hora el volumen total de aire del cuarto.
La entrada al cuarto oscuro debe hacerse mediante un sistema totalmente hermético al
paso de luz y de las radiaciones, como por ejemplo: un sistema de acceso anti-luz,
laberinto con tabiques rebatibles, sistema de dos puertas, de puerta única con avisador
luminoso, etc.(Fig. 6)
Un método es el llamado ligth maze (laberinto de luz), que consiste en un sistema de
pasillos o recodos en el cuarto oscuro. Otro método consiste en la disposición de dos
puertas enfrentadas a cada lado de una habitación de paso o vestíbulo -que se mantiene
en penumbra-; una de las puertas lleva directamente al cuarto oscuro, en tanto que la
otra conduce a las salas exteriores. Estas puertas se hallan provistas de cerraduras
interconectadas, que impiden que puedan ser abiertas al mismo tiempo.
El cuarto oscuro ha de disponer de una zona seca y una húmeda. En la zona seca es
donde se manipulan los chasis para el vaciado de la película expuesta y el posterior
cargado con película virgen.
Es conveniente que debajo de la mesa de trabajo esté situado el cajón-depósito de
películas vírgenes, construido de forma que mantenga separados los diferentes
tamaños. Este cajón será hermético a la luz y a la humedad y dispondrá de algún
sistema de seguridad para evitar que quede abierto por descuido.
En la pared de enfrente a estos módulos de mobiliario se encontrará idealmente la zona
húmeda, con la procesadora automática y los tanques de líquido. Esto disminuiría
bastante la probabilidad de salpicaduras, que estropeen el mobiliario o impregnen la
mesa de trabajo al mezclar los líquidos. [10]
Armario
Procesadora
Pasachasis
Lavado
Almacén de
películas
Mesa
Rotulador de
nombres
Sistema de
doble puerta
Fig.6:Disposición de un cuarto oscuro
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Mezcladora
liquido
La totalidad de la bandeja de alimentación de la procesadora automática debe estar
dentro del cuarto oscuro para la correcta manipulación de la placa expuesta, y la
preparación del lugar que va a ocupar debe ajustarse a las recomendaciones del
fabricante en lo que respecta a las tomas eléctricas, desagües, suministro de agua,
salida del aire de secado, etc.
Con respecto a los materiales con que esté construido el mobiliario del cuarto oscuro, se
ha de decir que deben ser fáciles de limpiar y resistentes a los daños que pudieran
causar los líquidos de revelar y fijar.
Iluminación de Seguridad.
Todo cuarto oscuro ha de tener, en primer lugar, una luz blanca adecuada que posibilite
los trabajos que se llevan a cabo de almacenaje, limpieza, clasificación, etc. Esta luz se
debe controlar por un interruptor fuera del alcance normal, de modo que no sea posible
accionar la luz blanca accidentalmente durante los trabajos con películas vírgenes o
expuestas.
Las emulsiones radiográficas comunes son sensibles a la radiación ultravioleta, a la luz
azul y a la luz verde, teniendo una sensibilidad muy reducida a los demás colores. Por
esto se utiliza comúnmente una luz de seguridad de emisión roja o rojo-anaranjada. Las
películas pancromáticas rápidas y las películas de color deben manipularse y procesarse
en total oscuridad.
La iluminación de seguridad dentro del cuarto oscuro suele estar compuesta por dos
luces, una encima de la mesa de la zona seca y otra encima de la zona húmeda o
bandeja de entrada de las películas en las procesadoras automáticas. Deben estar entre
1 y 1,5 m, por encima de las zonas de trabajo; no obstante se manipularán las películas
el menor tiempo posible y, sobre todo, si éstas están ya expuestas, pues es cuando la
imagen es más sensible a la formación de velo en sus tonos medios.
También adaptaremos la brillantez de las luces de seguridad a los tiempos promedio de
manipulación de las películas más sensibles que vayamos a utilizar. Las lámparas
montarán bombillas de seguridad de 25 vatios esmeriladas, específicas para cada tipo
de película que se vaya a manipular. Las bombillas llamadas de luz día reúnen todas
estas condiciones y, además, proporcionan una luz considerablemente más intensa en el
interior del cuarto, permitiendo una perfecta visualización de todos los materiales
contenidos en él. El principal inconveniente es que resultan más caras, si bien su precio
se ve compensado con las prestaciones que ofrecen.
Para conseguir que una luz tenga las características como para ser considerada de
seguridad, se utilizan diferentes filtros. Estos filtros están compuestos por una capa de
gelatina coloreada que se deposita directamente sobre un lado de una placa de vidrio y
se protege con una capa de laca de plástico endurecida.
No se debe olvidar que la seguridad luminosa depende de:
a)- La distancia de la luz a la película, ley de la inversa de los cuadrados.
b)- La potencia de la lámpara empleada.
c)- La sensibilidad espectral de la película.
d)- El tiempo que la película va a estar expuesta a la luz.
Limpieza.
A diario las zonas de trabajo del cuarto deben ser limpiadas, prestando mucha atención
en la eliminación del polvo, incluso del metálico, de la suciedad de la mesa, suelo y
paredes, así como del cubo de desperdicios.
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En los procesos de revelado manual, hay que tener cuidado con las salpicaduras, con la
limpieza de los tanques, del armario y perchas del secado. Se hará como mínimo, una
vez cada 15 días.
Se deben tirar los papeles inútiles y vaciar las papeleras para que se mantenga siempre
la limpieza y el orden.
Manipulación de la película expuesta.
Se recomienda el siguiente procedimiento para la descarga y carga de los chasis
radiológicos:
1. Soltar los cierres y dejar este lado a ras de la mesa.
2. Con una mano levantar el lado contrario al cierre para que la película impresionada
caiga sobre este.
3. Tomar la película con la otra mano, de una de sus esquinas, evitando producir
dobleces o arañazos. El chasis debe quedar cerrado pero sin echar los cierres de
seguridad.
4. Transportar la película a la bandeja de la procesadora con las dos manos, tomándola
de dos esquinas opuestas, depositarla con cuidado y empujarla por el canto hasta
que los rodillos de la maquina la muevan.
5. Tomar una película virgen del deposito de películas, por una esquina y sin dañar la
emulsión con las uñas. Depositarla suavemente en el chasis desde un margen a otro
del mismo. Al accionar los cierres se ha de tener cuidado de no pellizcar con ellos
ninguna parte de la película. [11]
Efectos de una manipulación incorrecta.
Las consecuencias más habituales de una mala manipulación de la película son las
siguientes:
∗ Densidad incrementada o disminuida y marcas de esfuerzo, con forma de media luna.
Las zonas dañadas antes de la exposición suelen quedar más claras que la zona
circundante, mientras que las zonas dañadas después de la exposición normalmente
quedan más oscuras.
∗ Marcas de descarga de electricidad estática con forma de árboles o de cepillos. Están
formadas por ramas que salen de un punto central de la descarga. Suelen ser
producidas por atmósferas frías y secas.
∗ Huellas digitales.
∗ Penetración de luz blanca.
∗ Emulsión rayada.
PROCESO DE REVELADO RADIOGRÁFICO.
Después de haber detenido las imágenes en un soporte fijo, o película, éstas
permanecen como imágenes no demostrables o latentes hasta que no se las somete a
un procesado químico y físico, con la acción de diversas soluciones, del agua y el calor,
durante un tiempo determinado. Todo ello hace posible su visualización.
En este procesado tienen gran importancia tanto los componentes de las soluciones que
en él intervienen, como las condiciones en las que éstas deben de permanecer durante
todo el tiempo que dure el proceso.
Estos compuestos se presentan en forma líquida contenidos en garrafas. Cada caja de
compuesto químico tiene diferentes garrafas con las diferentes soluciones que forman el
compuesto. Todas ellas deberán mezclarse, en conjunto y a la vez con los litros de agua
especificados por el fabricante, normalmente hasta 20/40 litros de solución, para que
cada compuesto realice la acción deseada en el tiempo que se estipula para ello.
Para evitar las molestias y los problemas que se pueden derivar de una defectuosa
disolución de estos productos químicos, se idearon unos mecanismos contenedores,
23
llamados mezcladoras automáticas, que están conectadas a una entrada de agua
corriente por un lado, y por otro están alimentadas de los químicos. A las mezcladoras se
acoplan las diferentes garrafas que forman cada compuestos, en un lugar previsto para
que se vacíen de forma progresiva. Mientras que entra el contenido de las garrafas, la
mezcladora abre una hidroválvula, permitiendo el paso del agua para que se produzca
una disolución homogénea y, por lo tanto, la acción del compuesto sea la correcta.
Secuencia de etapas del revelado.
En su mayor parte, las películas se revelan automáticamente. Los compuestos químicos
utilizados en el revelado manual y automático son los mismos. En el revelado automático
los tiempos son más cortos y las concentraciones de los compuestos químicos y las
temperaturas más elevadas que en el manual.
ETAPA
FINALIDAD
Humectación
Hinchado de la emulsión para permitir
la penetración subsiguiente de los
productos químicos.
Formación de la imagen manifiesta a
partir de la imagen latente.
Final de revelado y eliminación de los
restos químicos de la emulsión.
Eliminación del haluro de plata
remanente
de
la
emulsión
y
endurecimiento de la gelatina.
Eliminación de los restos químicos.
Eliminación de agua y preparación de la
radiografía para su visualización.
Revelado
Baño de paro
Fijado
Lavado
Secado
TIEMPO APROXIMADO
MANUAL
AUTOMÁTICO
15 segundos
-----------------------
5 minutos
22 segundos
30 segundos
---------------------
15 minutos
22 segundos
20 minutos
30 minutos
20 segundos
26 segundos
70 min 20 seg
1,5 min
Secuencia en el revelado de una radiografía. Fundamentos de la Imagen Radiográfica - Departamento
de Productos Radiográficos KODAK. 1986 Madrid.
HUMECTACIÓN
Durante la primera etapa de la secuencia de revelado se moja la película para que, al
dilatarse, facilite una penetración completa de los baños químicos, que alcanzarán así
todas las partes de la emulsión de manera uniforme. Con frecuencia se omite esta etapa,
prefiriéndose añadir al baño un agente humectante en el paso siguiente.
El agente humectante más utilizado es el agua, que penetra en la gelatina de la
emulsión, la hincha y favorece su expansión.
REVELADO
La etapa de revelado es aquella en que la imagen latente se convierte en imagen
manifiesta.
La acción principal que tiene lugar durante el revelado es la transformación en plata
metálica de los iones de plata de los cristales sometidos a exposición y su concentración
en torno a las partículas.
Además del disolvente, contiene otros ingredientes diversos. Para convertir la plata
iónica en plata metálica, el ión debe absorber un electrón. En términos químicos, la
reacción se expresa así:
Ag+ + eAg
Ag
Cuando un compuesto químico, en este caso el revelador, cede un electrón para
neutralizar un ion positivo, se ha producido una reducción. Se dice entonces que el ion
de plata se ha reducido a plata metálica, y el compuesto químico responsable de ello se
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llama reductor. El término opuesto a reducción es oxidación, una reacción en la cual se
libera un electrón. Ambos procesos se producen en forma simultanea.
Componente
Revelador
Revelador
Activador
Restringente
Preservador
Endurecedor
Antiespumante
Disolvente
Componentes del revelador y sus funciones
Producto Químico
Función
Fenidona
Agente reductor: produce rápidamente tonos grises.
Hidroquinona
Agente reductor: produce lentamente tonos de negro.
Carbonato de Sodio
Ayuda a hinchar la gelatina: produce alcalinidad; controla
el pH.
Bromuro de potasio
Agente antivelo: evita que los cristales no expuestos sean
atacados químicamente.
Sulfito de sodio
Controla la oxidación: mantiene un equilibrio entre los
componentes del revelador.
Glutaraldehido
Controla el hinchado de la emulsión: ayuda a mejorar la
calidad de archivo.
Quelatos
Elimina las impurezas metálicas: estabiliza el revelador.
Agua
Disuelve los compuestos químicos.
Su componente principal es un compuesto llamado hidroquinona. Los constituyentes
secundarios son la fenidona y el metol. Normalmente se utilizan hidroquinona y metol
para el revelado manual e hidroquinona y fenidona para el rápido.
La densidad óptica de una radiografía revelada proviene de la acción sinérgica de la
hidroquinona y la fenidona. Sinergia significa que la acción de dos agentes actúan a la
vez es mayor que la suma de las acciones que llevarían a cabo por separado.
La hidroquinona actúa lentamente y es responsable e las partes más oscuras de la
radiografía. La fenidona, por su parte, actúa rápidamente y es responsable de los tonos
de gris.
Los cristales de haluros de plata no expuestos tienen una carga electrostática negativa
distribuida por toda su superficie. Los expuestos poseen una carga electrostática
negativa distribuida por la superficie, excepto en la zona de la partícula sensible. La
carga electrostática negativa similar del revelador y de los cristales de haluros de plata
dificulta la penetración del revelador en la superficie del cristal, con excepción de la zona
de la partícula sensible de los cristales expuestos. En dichos cristales, el revelador
penetra por la zona de la partícula sensible y ataca los iones de plata, reduciéndolos a
plata atómica.
El tiempo que se tarda en realizar el revelado depende de factores como el tamaño de
los cristales, la concentración del revelador y la temperatura.
Una vez concluido el revelado, los cristales expuestos se han destruido por completo y,
en su lugar, surge grano negro de plata metálica. Los cristales que no han sido
sometidos a exposición no experimentan modificaciones durante el revelado. La
reducción de cada ion de plata se acompaña de la liberación simultanea de un ion
bromuro, que emigra a través del cristal hasta la gelatina de la emulsión. Entonces, se
disuelve en el revelador y es eliminado de la película.
El revelador contiene compuestos alcalinos, como el carbonato de sodio o el hidróxido
de sodio. Estas sustancias actúan como potenciadores de la acción del revelador,
controlando la concentración de iones de hidrogeno, es decir, el pH. Se trata de
compuestos cáusticos, muy corrosivos, que pueden atacar la piel. El hidróxido de sodio
es la más corrosiva de las bases y se conoce también como lejia.
Al revelador se añaden bromuro de potasio y yoduro de potasio a modo de restringentes.
Estos compuestos limitan la acción del revelador a los cristales de haluros de plata que
han sido irradiados. Sin restringentes, incluso los cristales no expuestos se
transformarían en plata metálica, lo que producirá un efecto no deseado en la película
que se conoce como velo del revelado.
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El revelador contiene también un elemento preservador para controlar la oxidación
producida por el aire. El aire entra en contacto con los compuestos químicos durante su
mezcla, manipulación y almacenamiento. Entonces se dice que el revelador sufre una
oxidación aérea. Al controlar este efecto, el preservador mantiene una velocidad de
revelado adecuada. El revelador ya preparado sólo dura un par de semanas, de forma
que para evitar la oxidación aérea es imprescindible que los contenedores que se utilicen
para guardar el revelador estén provistos de tapones herméticos.
La hidroquinona es particularmente sensible a la oxidación aérea. El revelador sin
preparar dura un año si se mantiene a temperatura ambiente. Es muy fácil saber cuando
esta oxidado el revelador, ya que el líquido adquiere una coloración rojiza. Si se añade
un preservador, el revelador sigue siendo transparente. El preservador más
corrientemente utilizado es el sulfito de sodio.
Todos los reveladores que se emplean en equipos de revelado automático contienen un
endurecedor, por lo general glutaraldehido. Si la película se hincha demasiado o se hace
demasiado blanda, el sistema de arrastre del equipo de revelado no podrá tirar de ella
debido a las estrechas tolerancias de los rodillos de transporte. El endurecedor controla
el hinchado y el reblandecimiento de la emulsión. La humedad de la película al salir del
equipo de revelado automático indica que se ha agotado el endurecedor.
Se introducen quelatos, compuestos que contienen iones metálicos, como
antiespumantes, que permiten la formación de complejos estables con las impurezas de
metales y sales solubles que pueden existir en el revelador.
El proceso de revelado no es perfecto, de forma que algunos cristales que han sido
expuestos pueden quedar sin revelar (sin reducir) y otros que no lo han sido pueden ser
revelados. Todo ello limita la calidad de la radiografía.
El revelado constituye básicamente un proceso químico. Como toda reacción química,
está controlado por tres parámetros físicos: tiempo, temperatura (20ºc) y concentración
del revelador. Si se incrementa el tiempo de revelado, aumenta el número de cristales
que se reducen y la cantidad de plata que se deposita en cada cristal. Este mismo efecto
se obtiene si se leva la temperatura del revelador. Si aumenta la concentración del
revelador, se incrementa su poder de penetración, lo que permite impregnar con mayor
facilidad los cristales, tanto expuestos como no expuestos.
Los fabricantes de película radiográfica y de líquidos de revelado han marcado
cuidadosamente los valores óptimos de tiempo, temperatura y concentración para que el
revelado sea correcto. Si se siguen las recomendaciones del fabricante, se obtendrán
resultados óptimos en contraste, rapidez y velo.
FIJADO
Componente
Activador
Agente fijador
Endurecedor
Preservador
Componentes del fijador y sus funciones
Producto Químico
Función
Ácido Acético
Neutraliza el revelador y detiene su acción.
Tiosulfato de Amonio Elimina el bromuro de plata no utilizado de la emulsión.
Aluminato de potasio Endurece y contrae la emulsión.
Sulfito de sodio
Mantiene el equilibrio químico.
Potenciador
Antiespumante
Disolvente
Acetato
Sales de ácido bórico
Agua
Mantiene el pH adecuado.
Elimina los iones de aluminio.
Disuelve los restantes componentes..
Una vez concluido el proceso de revelado, se debe tratar la película para conseguir que
la imagen permanezca estable y no se vaya desvaneciendo con el paso del tiempo.
En este proceso se produce el fijado de la impresión a la película, y se dice que la
película obtenida tiene calidad de archivo. En una película con calidad de archivo la
imagen está bien fijada, por lo tanto no se deteriorará con el transcurrir del tiempo, sino
que presentará siempre las características de calidad iniciales.
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Cuando se extrae la película del revelador, una parte del mismo queda pegada a la
emulsión y continua su acción reveladora. Si no se detiene el revelado, la película se
velará. En el revelado manual, el siguiente paso se conoce por baño de paro, debido a
su finalidad primordial: neutralizar los residuos de revelador presentes en la emulsión y
detener su actividad. Al baño de paro se añade ácido acético.
Los equipos de revelado automático no utilizan baños de paro, ya que los rodillos y el
sistema de transporte de la película la exprimen y la limpian. Además, el fijador contiene
ácido acético que actúa también como baño de paro, si bien recibe el nombre de
activador, detiene la acción del revelador y neutraliza el pH de la emulsión.
Cuando se habla del fijador es frecuente utilizar los términos agente limpiador, hipo y
tiosulfato de forma intercambiable. El agente limpiador elimina de la emulsión los
cristales de haluros de plata que no han sido revelador ni expuestos. Se dice que limpian
la emulsión, por lo que reciben el nombre de agentes limpiadores.
El tiosulfato de sodio es el que clásicamente se conoce como hipo. No obstante, el
agente limpiador más utilizado en los fijadores es el tiosulfato de amonio.
Se utiliza el término hipo-retención para referirse al hecho no deseado que la emulsión
retenga una parte del fijador. Este hipo excesivo se oxida lentamente, y la imagen
tomará un color pardo con el transcurso del tiempo. El fijador retenido en la emulsión se
combina con la plata para producir sulfuro de plata.
El fijador contiene, además, un endurecedor. A medida que se elimina de la emulsión el
bromuro de plata que no ha sido reducido ni expuesto, la emulsión se contrae. El
endurecedor acelera el proceso de contracción, aumentando así la rigidez de la
emulsión. La finalidad del endurecedor es garantizar el correcto traslado de la película a
la sección de lavado y secado, permitiendo un secado rápido. Los compuestos químicos
que se suelen utilizar como endurecedores son el aluminato de potasio, el cloruro de
aluminio y el aluminato de cromo.
El fijador contiene también un preservador con igual composición y propósito que el
empleado en el revelador. Como preservador se utiliza sulfito de sodio, necesario para
mantener el equilibrio químico debido al traspase del revelador y el fijador de un depósito
a otro.
La alcalinidad o acidez (pH) del fijador debe mantenerse constante. Ello se consigue
añadiendo al fijador un potenciador, por lo común un acetato.
De igual forma que los iones metálicos se extraían del revelador, también deben
eliminarse del fijador. Los iones de aluminio son responsables, en esta etapa, de la
mayoría de las impurezas. Para formar complejos estables de estos iones metálicos se
utilizan ácidos y sales de boro.
El fijador emplea como disolvente agua potable.
Factores del fijado eficaz:
Nivel de agotamiento de la solución.
Contenido en Ag de la solución (6gr/l).
Tiempo de fijado.
Régimen de refuerzo.
Recirculación de la solución.
LAVADO
El siguiente paso del revelado consiste en eliminar todos los residuos químicos que
puedan quedar en la emulsión, en particular el hipo adherido a la superficie de la
película. Para el lavado se utiliza agua. Un lavado inadecuado producirá una excesiva
retención de hipo, obteniéndose una imagen que con el tiempo se desvanecerá, se
tornará rojiza y tendrá, por lo común, una baja calidad de archivo.
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Factores de lavado eficaz:
Eliminación de productos químicos por difusión.
Eliminación de productos químicos de la proximidad de la
película por el agua circulante.
Agua contaminada continuamente sustituida por agua fresca.
SECADO
El último paso del proceso consiste en secar la radiografía, lo cual se consigue
insuflando aire caliente por ambos lados de la película a medida que pasa por la cámara
de secado.
En el caso de revelado manual, la totalidad del proceso requiere más de una hora. Casi
todos los actuales equipos de revelado automático son reveladores de 90 segundos.
Este proceso, en las actuales procesadoras automáticas, se consigue por medio de
resistencias de infrarrojos cercanas a los rodillos del tanque de secado y con la ayuda de
pequeños ventiladores que hacen circular corrientes de aire dentro del mismo.
RECUPERACIÓN DE PLATA
Las sales de plata que se van depositando en el fijador terminan por agotarlo, además,
no sería conveniente ni lógico desperdiciar por el desagüe esta plata perfectamente
reciclable, además del alto grado de contaminación producida por los metales pesados
en el agua.
Hay dos métodos básicos para recuperar la plata:
Procedimiento de sustitución metálica.
Se basa en extraer la plata de los baños fijadores desechables usando otro metal para
sustituir químicamente la plata en solución. El equipo consiste en un equipo de
recuperación y una unidad de recirculación. Sus ventajas son:
∗ El bajo costo del equipo,
∗ La simple instalación,
∗ La eficiencia y el escaso mantenimiento.
∗ Este sistema es capaz de extraer prácticamente toda la plata disponible en la
solución.
Recuperación electrolítica.
Se emplean dos electrodos fijos, un ánodo y una cátodo, instalados en el interior del
tanque del fijador, o bien en un tanque aparte en el que se almacena el fijador de
desecho. En estas improvisadas cubas electrolíticas, ambos electrodos están
alimentados por una tensión de milivoltios para establecer una diferencia de potencial
entre ellos que provoque la disociación de los ionice de plata, que se irán de forma
interrumpida al polo negativo, donde constituyen un depósito de plata metálica. Pasados
unos meses se debe retirar la plata del cátodo, para que siga siendo efectivo el sistema.
Si el baño fijador pasa directamente de la procesadora a la unidad de recuperación, es
indispensable que exista un espacio que interrumpa el flujo para evita que la electrolisis
cause depósitos de plata o acción corrosiva en la procesadora.
Actualmente se suele retener el liquido fijador de desecho en grandes bidones, para la
posterior extracción de la plata de éstos cada cierto tiempo en instalaciones especiales.
Como última incorporación se encuentran en el mercado los recuperadores de plata
ecológicos, comercializados por Kodak, modelo X-OMAT Fixer Manager. Contiene un
microprocesador que controla la unidad de recuperación de plata. Solo dispone de un
electrodo, el cátodo, que extrae la plata. Con reemplazar el cátodo es suficiente para
conseguir, de forma limpia y sencilla, toda la plata que sale de desecho de la
procesadora.
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Esta recuperadora desarrolla las siguientes funciones:
∗ Indica la cantidad de plata extraída, cuando se desee.
∗ Indica cuándo el cátodo debe ser reemplazado.
∗ Acepta hasta 6 Kg de plata en el cátodo. Con un volumen de 250 películas diarias,
pasaría un año sin reemplazarse el cátodo.
∗ Reduce considerablemente los gastos de agua y fijador.
∗ Contribuye al mantenimiento de la alta calidad del procesador de películas
radiográficas.
∗ Colabora con el mantenimiento del medio ambiente, al no existirla posibilidad de que
productos de desecho metálicos salgan por el desagüe.
VELADO FOTOGRÁFICO
Velado por envejecimiento: No cumplir con las fechas de caducidad de las cajas de las
películas. El vapor y el calor aceleran el envejecimiento.
Velado por luz: Alumbrado de seguridad inadecuado. Luz demasiado intensa, grietas en
el revestimiento de las lámparas o filtros debilitados. Película expuesta demasiado
tiempo a la luz de seguridad.
Velado por radiación: Película expuesta a la radiación en momento inadecuado, bien
por mala radioprotección en las salas del servicio o por la presencia de sustancias
radiactivas.
Velado por oxidación: La emulsión se ve afectada por largas exposiciones al aire.
Velado Químico: La película ha permanecido demasiado tiempo en el revelador, éste
tenía una temperatura demasiado alta o una composición errónea.
Velado por Radiación dispersa: Defectuosas calibraciones del sistema de colimación,
o repetidos contactos con la radiación dispersa antes o después de la exposición.
Velado Dicroico: Interacción entre el revelador y el fijador por extravasaciones de
líquidos en las cubetas de las procesadoras automáticas.
EFECTOS INDESEADOS EN LAS PELÍCULAS
Rayas: Normalmente se deben a la mala manipulación de la película.
Manchas Amarillas: Revelador o fijador viejos o en mal estado. Película mal enjuagada.
Desprendimiento de la emulsión: Empleo de fijador caliente, agotado o sin adicción
endurecedora. También por una elevada temperatura de secado.
Marcas de destellos: Descargas eléctricas en la película debido a fricción, por ejemplo,
cuando se descarga un chasis demasiado deprisa.
Manchas Blancas: Abolladuras, manchas u otros fallos en las pantallas reforzadoras.
Suciedad, polvo, pelo, trozos de papel, etc, entre la película y las pantallas reforzadoras.
Gotas de fijador, revelador o de otro líquido áciso en la película antes del revelado.
Burbujas de aire en la película durante el revelado. Presión excesiva en la película antes
de ser revelada. Abolladuras en la película antes de ser expuesta.
MÉTODOS DE REVELADO
Revelado Manual
En el revelado manual, se empieza por introducir la radiografía en una cubeta con liquido
revelador durante unos 5 minutos a 20ºC. La película se sumerge a continuación en un
baño de paro y, después, en solución de fijador. Se lava entonces con agua corriente y
se tiende hasta que se seque. Se requiere una hora aproximadamente para obtener una
radiografía lista para su empleo.
Para obtener resultados satisfactorios en necesario desarrollar y seguir ciertos
procedimientos rutinarios. La manipulación adecuada de la película radiográfica es tan
importante como su exposición previa.
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Con el fin de desarrollar buenos hábitos en cualquiera de esos procedimientos, se
impone una rutina escrita. Se propone el siguiente orden de operaciones para un
procesamiento manual:
1. Ciérrese cuidadosamente las puertas con llave.
2. Cerciórese de que las soluciones (revelador y fijador) estén bien revueltas y el baño
cubra la película enteramente.
3. Contrólense con todo cuidado las temperaturas de las soluciones y del agua.
4. Márquese el tiempo exacto en el reloj contador.
5. Compruébese que todas las luces, salvo la de seguridad, estén apagadas.
6. Téngase el chasis con la cara del tubo hacia abajo y las bisagras hacia el lado
opuesto del operador y deposíteselo sobre la mesa de trabajo (banco de carga).
7. Tómese la película por las puntas más cercanas y sáquesela. Hay que tener cuidado
de no tocar el resto de la película y de no arrastrarla sobre el chasis.
8. El extremo de la película sostenido por el operador se llevará hacia el fondo de un
soporte, tras comprobar que el chasis está cerrado antes de pasar un soporte a
través de su superficie.
9. Las puntas sostenidas se aseguran con grapas en el soporte, se da vuelta éste y se
aseguran las otras dos puntas. Jamás se permitirá que la película rebase los
costados o extremos del soporte.
10. Agítese un tanto la película mientras se la va sumergiendo en el revelador y al mismo
tiempo póngase en marcha el reloj contador. Esta agitación de la película dentro de la
solución reveladora se continuará durante todo el proceso o durante el tiempo
necesario para evitar la formación de burbujas de aire.
11. Séquese las manos y vuélvase a cargar el chasis.
12. Una vez transcurrido el lapso previsto, se extraerá la película del revelador y se
enjuagará en un baño de agua corriente durante 30 segundos por lo menos,
agitándola vigorosamente. Luego se dejará escurrir el exceso de agua de la película.
Las películas sin pantalla de refuerzo requieren 45 segundos de lavado.
13. Sumérjase la película durante 30 segundos en un baño neutralizante (antiácido).
14. Colóquese la película suspendida en el fijador y póngase en marcha el reloj contador.
15. Transcurrido el intervalo adecuado, se saca la película (ahora transformada en
radiografía) y se enjuaga, durante 30 minutos por lo menos, en un baño de agua
corriente antes de sumergirla en el detergente (photoflow).
16. Colóquese la película en un secador.
Nunca se dejará gotear en la cubeta del revelador la solución adherida a la película,
porque está parcialmente neutralizada y podría debilitar la solución reveladora restante
antes de lo necesario. El fijador no se debilita de esa manera. Los niveles de los baños
de revelación y fijación se mantendrán a la altura requerida mediante agregados
frecuentes de la solución específica durante la jornada. Después de cada uno de esos
añadidos, se mezclará bien. Recuerde que en el cuarto oscuro existen tres soluciones
igualmente importantes: el revelador, el baño de agua y el fijador.
Revelado Automático
Con la aparición en 1956 del equipo de revelado automático basado en transporte por
rodillos, la eficacia de los servicios de radiología aumentó considerablemente. El tiempo
entre la exposición y la disponibilidad de la placa se acortó desde una hora a varios
minutos.
Además de la mayor eficacia, el revelado automático ha conseguido una mejora en la
calidad de la imagen ya que todas las radiografías se revelan exactamente de la misma
manera.
30
Revelado Rápido
Los fabricantes de película radiográfica han desarrollado en los últimos años equipos
controlados por microprocesador y líquidos de revelado en fórmulas especiales
adaptados al propósito de aumentar la rapidez de revelado. En la actualidad, son
posibles tiempos de revelado apenas de 30 segundos.
Estos equipos de revelado rápido son útiles particularmente en angiografía,
procedimientos especiales, cirugía y centros de urgencias, donde el factor tiempo
adquiere una enorme trascendencia.
Con líquidos de revelado adecuados, los equipos de revelado rápido producen
radiografías con propiedades comparables a los equipos automáticos de 90 segundos.
En los equipos de revelado rápido se utilizan mayores concentraciones y temperaturas
de revelador y fijador.
Revelado Extendido.
Se aplica especialmente en mamografía. Mientras el tiempo de procesado estándar es
de 90 segundos, el revelado extendido dura 3 minutos. En esta técnica de duplica el
tiempo de inmersión en el revelador, si bien no es necesario alterar la temperatura del
mismo. Además, se utilizan los líquidos normales. El único inconveniente del revelado
extendido se deriva de que aumenta el tiempo total necesario para obtener la radiografía.
Las dos ventajas principales del revelado extendido son el mayor contraste del resultado
y la menor dosis de radiación recibida por el paciente. El contraste mejora en un 15%,
mientras que la sensibilidad del receptor de imagen aumenta en un 30%. Por tanto, se
limita la radiación que recibe el paciente.
Las mejoras en el contraste y la reducción de la dosis mediante el revelado extendido
sólo son posibles cuando se utiliza película de emulsión simple. El revelado extendido no
se recomienda en películas de doble emulsión, en cuyo caso no se alteran
significativamente ni el contraste ni la dosis del paciente.
Revelado con Luz Natural.
En estos equipos, el técnico sólo ha de colocar la casete con la película expuesta en una
de las ranuras del equipo. La película es extraída automáticamente de la casete y
enviada al revelador automático. Así, el equipo de revelado automático puede formar
parte del equipo de revelado con luz natural o tratarse de un equipo diferente conectado
al de esta modalidad de revelado. La casete se recarga automáticamente con película
virgen del tamaño adecuado (18x24, 24x30, 30 x 40, 35 x 35, 35 x 43).
Antes de ser devuelta por el sistema para la siguiente exposición. El sistema de revelado
con luz natural permite al técnico radiólogo vigilar al paciente en la sala de rayos X sin
necesidad de interrupción.
Este sistema permite también reducir el tiempo de manipulación. Se necesitan apenas
15 segundos para introducir la casete en la ranura y volver a sacarla con la película
nueva. El tiempo total de carga, descarga y revelado es de unos 2 minutos, y en el
proceso se permite utilizar automáticamente diversos tamaños de película.
El microprocesador controla los mecanismos de carga y descarga automática de la
casete, durante los cuales detecta el tamaño de la película y la tasa de agotamiento de la
misma. Algunos equipos pueden adaptarse a más de 1.000 películas de distintas clases
y tamaños. Otros añaden datos diversos a la radiografía, como la fecha, la hora y otras
características del examen.
Procesadora láser para equipos digitalizados.
Pensada especialmente para imágenes obtenidas en los equipos de RM, TC, ecografía
y, en general, para todas las imágenes obtenidas en un departamento de
radiodiagnóstico por medios digitales, consiguen una rápida impresión de 180 películas a
31
la hora, con una magnífica calidad de imagen. Esto sucede gracias a que usa un láser
rojo visible que es modulado por un diodo semiconductor de estado sólido.
Contiene un sistema de escala tonal único, que usa una tabla con tres parámetros para
precisar el control de la densidad de la imagen. Permitiendo elegir entre 30 densidades y
11 contrastes diferentes, así como siete configuraciones de curvas que se adapten a las
necesidades o preferencias de cada caso.
RIESGOS DERIVADOS DE LA UTILIZACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE PROCESADO
AUTOMÁTICO DE RADIOGRAFÍAS.
El desconocimiento de los riesgos derivados de los componentes químicos de los
productos utilizados para el procesado automático, la incorrecta manipulación de los
mismos y la deficiente colocación y/o ventilación de las procesadoras pueden dar lugar a
problemas para la salud de los trabajadores.
Efectos para la salud de los productos del procesado automático
Pueden desarrollarse una gran diversidad de trastornos respiratorios al ser inhalados,
puede producirse también una gran inflamación en ojos, nariz, faringe, laringe y traquea.
Por lo general los trastornos más grandes se producen al trabajar durante mucho tiempo
con una procesadora en un cuarto oscuro con deficiente ventilación.
Los síntomas más importantes en la llamada enfermedad del "cuarto oscuro" son:
irritación de los ojos, de los labios, descarga nasal repetida, catarro, sinusitis, laringitis,
traqueitis y bronquitis.
Estos síntomas son usuales en cualquier exposición a productos químicos tóxicos.
Menos claros son los síntomas sistémicos que abarcarían la descamación de la piel,
úlceras en la boca, zumbidos en los oídos, dolores de cabeza, ronquera, nauseas, dolor
de pecho, cansancio excesivo, arritmia cardiaca, prostatitis, dolores articulares,
entumecimiento y parálisis de las cuerdas vocales. Los síntomas cambian según la
sensibilidad individual.
En general, para el manejo de las soluciones concentradas contenidas en las botellas del
revelador y del fijador pueden producir irritación en la piel y quemaduras en los ojos.
Debe evitarse el contacto de estos productos con la piel o los ojos, tomando las debidas
precauciones.
En el caso del revelador al contener fenol puede producir irritaciones cutáneas a
personas sensibles a este. Por tanto, es recomendable utilizar guantes de caucho o
lavarse bien las manos después de su manipulación.
En el caso del fijador, este también puede provocar irritaciones cutáneas, por tanto, se
recomienda igualmente la utilización de guantes o el lavado cuidadoso después de su
uso. Asimismo, al contener ácido acético, es irritante para los ojos y la piel. [12]
32
SEGUNDA PARTE
RADIOLOGÍA
DIGITAL
33
RADIOLOGÍA DIGITAL
Bajo el epígrafe de “radiología digital” se suele hacer referencia a un amplio conjunto de
sistemas de adquisición, tratamiento, procesamiento, transmisión, archivo y visualización
de información radiológica. Aunque uno de los productos finales de estos sistemas está
constituido por imágenes similares a las que se obtienen en la radiografía convencional,
la formación y los componentes de tales imágenes presentan características particulares
que afectan tanto a su aspecto como al contenido de información y a la presentación de
ésta.
La principal ventaja de la radiología digital, tiene que ver probablemente con las
posibilidades que ofrece de gestionar la información de manera flexible, rápida y eficaz y,
por ello, es normal que se preste especial atención a los sistemas de tratamiento,
transmisión, archivo, distribución y visualización de imágenes. No debe perderse de
vista, sin embargo, que todas esas posibilidades se basan en la existencia previa de una
imagen en formato digital, adquirida normalmente mediante elementos y detectores de
radiación que tienen un comportamiento diferente del de la película radiográfica clásica.
Por ello, las propiedades y características de las imágenes digitales también son distintas
de las imágenes analógicas convencionales. El término radiología digital se utiliza para
denominar a la radiología que obtiene imágenes directamente en formato digital sin
haber pasado previamente por obtener la imagen en una placa de película radiológica.
La imagen es un fichero en la memoria de un ordenador o de un sistema que es capaz
de enviarlo a través de una red a un servidor para su almacenamiento y uso posterior.
Por el contrario la radiología analógica utiliza para obtener imágenes un chasis con
cartulinas de refuerzo y película radiológica o si es radiología en tiempo real un
intensificador de imágenes que se visualizan en un monitor a la vez que se están
obteniendo.
La radiología analógica ha demostrado a lo largo de más de diez décadas que es un
sistema fiable y que con él se obtienen imágenes diagnósticas de gran calidad. A pesar
de ello todo apunta a que sus días están contados y que la radiología digital va ir
sustituyendo paulatinamente a la radiología analógica. El gran salto se produce cuando
se digitaliza la radiología convencional, debido a la irrupción de los PACS, que son
sistemas de archivo y comunicación de imágenes médicas, y las estaciones de
Visualización y Diagnóstico que acompañan a la llegada de la Radiología Digital. [13]
Se debe diferenciar entre lo que es una radiografía digital y una radiografía digitalizada,
ya que la calidad de imagen entre ellas puede variar sensiblemente. Son realmente
muchas las ventajas que involucran el éxito de la radiografía digital, sin embargo, se
toman precauciones respecto a su utilización como prueba clínica en la investigación
experimental y su utilización como documento legal.
Existen dos métodos para obtener una imagen radiográfica digital: la imagen radiográfica
digitalizada y la imagen radiográfica digital, la diferencia entre ambas consiste en que la
imagen digitalizada se obtiene mediante el escaneo o la captura fotográfica de la imagen
de una placa radiográfica, convirtiendo de esta manera una imagen analógica en una
imagen digital, mientras que la radiografía digital se obtiene mediante la captura digital
directa de la imagen para convertir los rayos-x directamente a señales electrónicas.
Como no se usa luz en la conversión, el perfil de la señal y resolución son altamente
precisas emitiendo una calidad de imagen excelente. [14]
Antes de entrar en el tema hay que aclarar que bajo el término de radiología digital se
incluyen sistemas de adquisición de imágenes en los que el proceso físico que se realiza
para obtener la imagen digital es muy diferente unos a otros. Para mayor claridad se
34
seguirá la clasificación más habitual: agrupar los diferentes sistemas de radiología
digital en dos tipos.
Los dos tipos de radiología digital a los que se hace referencia son: Radiología Digital
Indirecta (IR: Indirect Radiography) o Radiología Computarizada (CR: Computed
Radiography), y Radiología Digital Directa (DR: Direct Radiography). [15]
Radiología Digital Indirecta (IR o CR)
La radiografía computarizada (CR) es una de las tecnologías más asentadas en el
campo de la radiología digital.
Fue introducida por Fuji en 1981. A lo largo de algo más de veinte años ha evolucionado
de manera considerable y se ha extendido ampliamente. La radiografía computarizada
hace posible la obtención de imágenes digitales pero permite también, si se desea,
mantener un entorno de trabajo esencialmente idéntico al de la radiología clásica, lo que
facilita los procesos de adaptación. [16]
Para obtener un sistema CR basta sustituir en un equipo de RX convencional, el chasis
radiológico de película fotográfica con sus cartulinas de refuerzo, por un chasis que tiene
en su interior una lámina de un fósforo foto-estimulable, El equipo se ha de completar
con un lector del nuevo tipo de chasis e impresoras adecuadas conectadas al lector de
chasis, y otros elementos que mejoran y complementan el sistema. [17]
Equipo necesario para Radiología Digital Indirecta:
1. Tubo de rayos X.
2. Chasis especiales.
3. Estación de identificación.
4. Digitalizador.
5. Estación de procesado o Estación de Trabajo.
6. Impresora.
7. Servidor.
1. Tubo de rayos X: Cualquier aparato de rayos X es compatible con este sistema
digital, ya que las pantallas necesitan de los rayos X para estimularlas. Hay que tener en
cuenta que necesitan menos radiación que un sistema convencional. (Fig. 1)
Figura 1: Equipo de Rx convencional
35
2. Chasis especiales: Los chasis son totalmente diferentes aunque externamente son
muy parecidos. En el interior del chasis no hay película, ni pantalla de refuerzo,
únicamente hay una placa de imagen revestida de fósforos radiosensibles de
almacenamiento, los cuales proporcionan una mayor tolerancia a la sobre y
subexposición gracias a tener una gama dinámica mucho mayor que la película
convencional.
El fósforo de la cartulina CR, a diferencia de los fósforos de las cartulinas de refuerzo de
los chasis de la radiología analógica, no emite instantáneamente la mayor parte de la
energía que el haz de RX le depositó al interaccionar con él, si no que la almacena
durante cierto tiempo y hay que estimularlo para que la emita antes de que decaiga de
forma espontánea.
La razón de ello es que el fósforo de estas placas suele ser una mezcla de fluorohaluros de bario activados con impurezas de europio. Cuando se realiza un disparo de
RX sobre una de estas placas de fósforo, el haz de RX interacciona con el material del
fósforo, libera electrones de los átomos de las impurezas. Esto equivale a que pasen
electrones desde los niveles energéticos de la banda de valencia a los niveles
energéticos de la banda de conducción, una vez en la banda de conducción muchos de
estos electrones son atrapados por estados energéticos ligeramente por debajo de la
energía mínima de la banda de conducción y en ellos quedan retenidos con una vida
media de días. Si queremos liberarlos antes de que decaigan de por sí, al cabo de días,
hay que bombardear el fósforo con un haz de fotones, de energía adecuada, que los
devuelva a la banda de conducción y queden libres en la estructura. Una vez libres en la
banda de conducción pueden decaer a la banda de valencia emitiendo luz visible.
Este proceso se produce cuando los electrones libres en la banda de conducción son
capturados por átomos de impurezas de europio que hubieran soltado previamente un
electrón por la acción de los RX (Fig. 2).
El chasis CR una vez irradiado almacena una información que se lee en equipos
especiales que convierten dicha información en una imagen digital. Antes de su
procesado en el equipo de lectura, la placa CR contiene una imagen latente que
recuerda a la imagen latente que contiene una placa radiológica analógica que acaba de
ser irradiada y no ha sido aún revelada. [18]
Figura 2: Proceso físico de irradiación y lectura de una placa CR.
Su cara anterior es de fibra de carbono panalizada, este panalizado posee la cualidad de
atenuar los rayos X que llegan a la placa. (Fig.3)
Poseen, además, un código de barras para identificación de pacientes-películas.
Dentro del chasis hay un chip de memoria. Los datos del paciente y del examen
realizado se introducen en este chip mediante el identificador.
A cada paciente se le asigna un número de identificación que luego es asociado a la
imagen. El código de barras, solo identifica el tamaño del chasis.
36
Estos chasis están destinados a proteger la placa de imagen y no a controlar la luz.
Figura 3: Chasis utilizado en Radiología Digital Indirecta.
Figura 4: Estructura de la Placa
Las placas de fósforo ofrecen una absorción de elevada eficiencia, una excelente
homogeneidad y un tiempo de respuesta reducido. Lo último significa que el píxel
anterior está completamente desvanecido antes de estimularse el siguiente. Por lo tanto,
se consigue un alto nivel de nitidez en todas las frecuencias espaciales.
La tecnología de revestimiento superior EBC genera una superficie superior de placa
más suave, lo cual mejora la relación señal / ruido.
La capa antihalo es una capa azul que constituye una perfecta barrera contra la luz del
láser pero que deja pasar la luz estimulada. Gracias al incremento de la sensibilidad y la
nitidez, a dosis reducidas esta placa de grabación de imágenes resulta idónea para
aplicaciones específicas.
Las placas de grabación de imágenes están protegidas por una capa superior EBC
(electrón beamed cured/cocida por haz electrónico). Dicha capa superior EBC está
destinada a endurecer una placa de laca prepolímera formando un polímero protector de
alta densidad por encima de la capa de fósforo. Así se obtienen placas que ofrecen una
excelente protección contra el desgaste mecánico y una considerable inmunidad contra
las soluciones químicas de limpieza.
La nueva capa adhesiva constituye una mejora más en cuanto a la estabilidad de placa
de grabación de imágenes, lo cual garantiza una duración de vida más larga. (Fig. 4)
Dos horas después de la exposición, un 70% de la energía almacenada todavía está
presente, sin que se produzca una pérdida visible de información en la lectura. La
retención de la imagen todavía supera el 45% después de las 24 horas. No obstante, se
recomienda la lectura antes de 1 hora después de la exposición. [19]
La ventaja y diferencias de estos chasis radica en que no se usan películas
radiográficas, la imagen se forma en los cristales luego de la exposición a las
radiaciones, posteriormente, se transporta el chasis a una máquina especialmente
diseñada para que una vez dentro de la misma se produzca la apertura del chasis en
forma automática, se expone la pantalla, a un efector láser, la cual fotomultiplica la carga
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eléctrica que posee cada uno de los cristales de la pantalla. Esta luminosidad, produce
una imagen analógica, que es captada por un fotorreceptor transformándola en una
imagen digital, la cual se almacenará en un disco rígido de una computadora. A partir de
allí se puede procesar la imagen e imprimirlas en películas radiográficas.
Una desventaja es que, hay que hacer una fuerte inversión, ya que estos chasis son
mucho más caros que los otros. [20]
En resumen, la técnica de CR se basa en las propiedades luminiscentes de una placa
de fósforo que permite mantener una “imagen latente” luego de ser expuesta a los rayos
X. Esta imagen latente es luego digitalizada en el módulo lector utilizando un sistema
basado en rayo láser (el haz láser excita los átomos del fósforo para que liberen la
energía que contienen), el átomo libera la energía como luz azul y el equipo mide esa luz
azul para finalmente formar la matriz de imagen en forma de un archivo digital. [21]
Las principales características del sistema son:
• La placa de fósforo antes mencionada, también llamada image plate (IP), se
encuentra dentro del chasis. Los mismos guardan características similares en
tamaño a los utilizados convencionalmente en radiología, con lo cual, pueden
emplearse en todos los equipos de rayos X existentes en el servicio.
• La IP es reusable aproximadamente cinco mil veces. Una vez que el lector
digitaliza la imagen, la borra para su reutilización utilizando una luz blanca.
• La respuesta lineal a los rayos X de la placa luminiscente permite obtener
imágenes útiles aún cuando los parámetros de exposición (KV, MAS) no hayan
sido los óptimos para un determinado estudio.
• El hecho de tener la imagen en forma digital en la estación de trabajo permite
realizar una variedad de procesamientos para mejorar la calidad de imagen
(control de ventanas, filtros digitales, magnificaciones, cambio de brillo y
contraste, etc...), que son imposibles de hacer en radiología convencional.
Apertura del chasis
El procedimiento descrito a continuación requiere un pequeño destornillador:
1. Coloque el chasis con el lado del tubo hacia arriba.
2. Inserte el destornillador en la ranura A y deslice el pasador hacia el lado contrario de
la ranura (observe la inserción).
3. Saque la pantalla y la placa (fig. 2).
Esquema del procedimiento para la apertura del chasis
4. Inspeccione y limpie la pantalla
5. Deslice la pantalla y la placa dentro del chasis (fig. 2).
6. Inserte el destornillador en la apertura B (observe la fig. 2) y presione ligeramente
hacia el seguro tal y como se muestra en la fig. 1.
38
7. Asegúrese de que la pantalla y la placa estén instaladas de manera segura dentro del
chasis. [22]
Limpieza de la pantalla de almacenamiento de fósforo
Indicaciones:
Tenga cuidado de no dañar la superficie de la pantalla de fósforo ni ninguno de sus
bordes.
1. Extraiga la pantalla y la placa anexa de la cubierta exterior del chasis.
2. Limpie la placa de fósforo con un paño limpio, seco y suave que no produzca pelusas.
La mayoría de las manchas se producen debido a suciedad ligeramente adherida.
Normalmente basta con limpiar cuidadosamente la pantalla.
4. Humedezca ligeramente un paño pequeño y suave que no produzca pelusas con la
solución. No aplique nunca la solución directamente a la superficie de la pantalla. La
humedad excesiva puede dañarla.
Nunca empape el trapo cuando lleve a cabo los procedimientos de limpieza.
5. Limpie el área donde se haya depositado la suciedad con el paño humedecido.
Después de efectuar la limpieza, pase por la placa otro paño seco y suave que no
produzca pelusas.
Evite ejercer presión sobre la pantalla o frotarla demasiado cuando lleve a cabo
cualquiera de los procedimientos de limpieza, ya que podría dañar su superficie. [23]
Se recomienda no utilizar alcohol isopropílico (isopropanol, alcohol frotado) ni
limpiadores de pantalla que contenga alcohol isopropílico para limpiar las pantallas de
almacenamiento de fósforo. El alcohol isopropílico puede contener peróxidos orgánicos
que pueden dañar la placa de fósforo de forma permanente.
Sí hay que utilizar una solución blanqueadora para limpiar la pantalla de fósforo.
Indicaciones:
a. Humedezca ligeramente un trapo suave con jabón diluido en agua en una proporción
de 1:10.
b. Limpie cuidadosamente sólo el área sucia de la pantalla de almacenamiento de
fósforo.
c. Aclare la pantalla de fósforo con un trapo suave humedecido con la solución
antiestática para pantallas intensificadoras.
d. Después de que la suciedad se haya desprendido, seque la pantalla cuidadosamente
con un paño seco que no suelte pelusa y que sea suave.
Algunos agentes limpiadores para pantallas podrían dejar residuos, lo cual podría afectar
seriamente al funcionamiento de las mismas. No se recomienda el uso de otros agentes
limpiadores distintos a los que se indican específicamente para la limpieza de las
pantallas de almacenamiento de fósforo. [24]
Cuidado de la pantalla
En condiciones normales de uso, las pantallas de almacenamiento de fósforo pueden
mostrar cierto desgaste. Esto puede ocurrir como consecuencia de la abrasión de la
capa protectora o como consecuencia de los daños físicos que pueda sufrir la superficie
de forma involuntaria.
Algunos agentes químicos también pueden dañar las pantallas, como los que contienen
los limpiadores de pantallas no aprobados, las lociones para las manos, los
medicamentos por vía tópica, la comida, etc. El desgaste de la pantalla puede hacer que
aparezcan imperfecciones en las radiografías. Los chasis y las pantallas de
almacenamiento de fósforo utilizados para los diagnósticos médicos deberán ser
inspeccionados de manera periódica y sustituidos en caso de desgaste evidente.
39
Las pantallas de almacenamiento de fósforo son extremadamente sensibles a la
humedad. El contacto con sustancias puede causar daño a la pantalla de
almacenamiento de fósforo, lo cual puede resultar en problemas de calidad de imagen.
La pantalla de fósforo está recubierta con una mezcla de polímeros resistente a la
humedad. Esta capa es muy delgada (menos de 0,0254 mm) y no es muy resistente a la
abrasión mecánica, que puede producirse debido a la limpieza. Es posible también dañar
la capa protectora durante el uso o la limpieza. Esto puede causar un daño permanente
en la pantalla. [25]
Limpieza del chasis ( cada 30 días o cuando aparezcan imperfecciones)
• Extraiga la pantalla y la placa antes de limpiar la cubierta exterior.
• No deje que entre ni agua ni solución de limpieza dentro de la cubierta exterior.
Las superficies exteriores del chasis pueden limpiarse con cualquiera de las
siguientes soluciones de limpieza:
• Solución antiestática limpiadora para pantallas intensificadoras.
• Solución suave de agua y jabón. (No utilice jabones ni detergentes que
contengan agentes abrillantadores, ya que dañarán la pantalla de almacenamiento
de fósforo.)
Se recomienda no utilizar otras soluciones limpiadoras.
3. Estación de identificación: Esta compuesta por un PC, la tableta identificadora, en la
cual se introducen los chasis, el software de identificación y la consola. (Fig. 5).
Los chasis poseen un código de barras, con el cual la estación reconoce el tamaño del
mismo. Luego asocia esa imagen con el Nombre de Paciente y le asigna un Número de
identificación.
Se inserta el chasis en el digitalizador, solo para proceder a la exploración de la imagen
mientras se introducen los datos relativos al paciente. Una vez finalizada la exploración
de la imagen, se combina la imagen explorada con los datos de identificación y se
envían a la estación de procesado.
Figura 5: Estación de Identificación.
4. Digitalizador: Tras la exposición y la identificación, el chasis se lleva al Digitalizador,
el cual digitaliza la imagen y la transmite automáticamente al procesador de imágenes
para su posterior procesado y visualización.
Existen tres tecnologías básicas de digitalización de placas:
1) Cámara en un soporte. Se envía una luz a través de la placa radiográfica, similar a
un proyector de transparencias, y es capturado por una cámara. La calidad y el coste de
este procedimiento es bajo. En la actualidad, este tipo de procedimiento no es
considerado útil para realizar el diagnóstico primario, pero puede ser empleado como
sistema de adquisición de imágenes con destino didáctico.
40
2) Sistema CCD (acrónimo en inglés de Charged Coupled Device). Se utiliza una luz
fluorescente especial para iluminar la placa, y el sistema CCD va recogiendo la
información con detectores. Estos sistemas tienen un inconveniente, que es el
“bleeding”, por superposición de luz diseminada. Sin embargo, los sistemas CCD tienen
una longitud de onda dinámica en la que las regiones oscuras quedan mejor iluminadas.
3) Tecnología Láser. Utiliza luz láser para iluminar la placa y se recoge la información
con fotomultiplicadores. No tienen “bleeding”, pero a diferencia de los sistemas CCD, no
tiene rango dinámico de sensibilidad.
El equipo de lectura del chasis CR es similar a una reveladora luz-día de los chasis de la
radiología analógica. Una vez que el chasis está dentro del equipo de lectura este extrae
la placa de fósforo, la pone en un sistema de arrastre por rodillos y barre cada línea
horizontal de la placa con un haz de luz láser en la banda energética del rojo. La luz
láser roja es la excitación adecuada para que el fósforo emita la energía acumulada, en
la irradiación con RX, en forma de fotones de luz visible en el intervalo de energías del
azul al verde.
Una guía de luz de fibra óptica, recoge gran parte de la luz que está emitiendo la placa
de fósforo, la lleva a un tubo fotomultiplicador (Fig. 6) y este convierte la luz en una señal
eléctrica.
Un conversor analógico digital transforma la señal eléctrica en un número. El proceso
repetido para cada punto de cada línea de la placa, da una serie de números que
formarán la imagen digital, donde cada número dará un nivel de gris del punto de la
placa correspondiente. La imagen obtenida, una vez aceptada, se puede imprimir o si el
servicio dispone de PACS (Picture Archiving and Comunications System) puede
simplemente enviarse al PACS para su almacenamiento y posterior informe. [26]
Haz de luz Láser
Fotomultiplicador
PLACA CR
Guía de Luz
Figura 6: Lectura de la placa CR por activación con luz láser.
Una vez leída la lámina de fósforo, se borra mediante el barrido de la placa por un
intenso haz de luz blanca, tras lo cual queda disponible para un nuevo uso una vez
devuelta al chasis (Fig. 7).
41
Figura 7 Equipo de lectura de placas CR de la casa comercial AGFA.
El proceso de trabajo que se realiza con CR es similar al de la radiología analógica si
una vez obtenida la imagen esta se imprime directamente y no se almacena en el PACS.
Este hecho ha potenciado la introducción de este sistema de radiología digital en los
servicios de radiodiagnóstico. La introducción de este sistema deja preparado el servicio
de radiodiagnóstico para la posterior implantación de un PACS, si no se realizó a la vez
que se instaló la CR.
Un aspecto importante a tener en cuenta en el uso de este sistema de imagen es que el
rango dinámico del fósforo es casi de cinco órdenes de magnitud de exposición a la
radiación, frente a los menos de dos en los sistemas de radiología analógica. Una placa
radiológica obtenida por un disparo de RX en un sistema de radiología analógica puede
dar lugar a una imagen que esté un poco clara o un poco oscura si ha faltado o sobrado
dosis de radiación en el disparo realizado, respectivamente. Este problema que es una
de las causas habituales de repetición de placas es muy difícil que se dé en CR dado el
amplio margen dinámico que posee. Como se acaba de citar, el rango dinámico tan
amplio de la CR es muy útil pero se puede convertir en uno de sus mayores problemas.
La causa es que los operadores del equipo con chasis CR saben, o deberían saberlo,
que el ruido en la imagen, aumenta si el número de fotones que llega a cada punto del
panel de fósforo, lo que luego va ser un píxel, es bajo. Pocos fotones por píxel dan una
baja relación señal / ruido
La relación señal / ruido mejora si se aumenta el número de fotones que se recoge en
cada píxel.
Ante esta situación el operador, para garantizar una alta calidad en la relación señal /
ruido, aumenta la carga del disparo de RX. La relación señal / ruido ha aumentado pero
la dosis de radiación al paciente también y eso es lo que se debe impedir. Hay que
obtener una buena calidad de imagen pero no se debe subir la dosis al paciente para
mejorar excesivamente la relación señal / ruido.
El problema expuesto pone de manifiesto que los equipos con CR deben de llevar
incorporado un sistema de exposímetro automático. Este sistema corta el disparo de RX
cuando la dosis de radiación que llega al sistema de imagen alcanza el nivel que se
considera adecuado, lo cual incluye una adecuada relación señal / ruido y una dosis al
paciente moderada, por supuesto siempre por debajo de los estándares que marcan la
legislación y los protocolos de protección radiológica y de garantía de calidad en RX.
42
Cuando se dispone de chasis de CR en un servicio de radiología es habitual realizar los
estudios radiológicos con estos chasis a los pacientes que no se pueden desplazar hasta
el servicio de radiodiagnóstico y hay que hacerles el estudio con un equipo portátil. La
razón de usar siempre los chasis de CR es que se garantiza que no habrá que volver a
repetir la placa por muy clara o muy oscura.
La imagen que obtiene el equipo lectura del chasis CR no es tal cual la imagen que nos
muestra para su aceptación. La imagen digital que se obtiene tras la lectura sufre una
serie de procesamientos digitales mediante diversos algoritmos matemáticos,
procesamientos digitales que eliminan imperfecciones del proceso de lectura de la placa,
eliminan artefactos o fallos en la lectura de líneas, y que también mejoran la calidad de la
imagen. [27]
Dado el carácter fotoestimulable del material que contiene la imagen latente, es posible
utilizar un estrecho pincel de láser (normalmente, de luz infrarroja) para extraer la
información relativa a dicha imagen. El barrido del haz láser es similar al de una cámara
de televisión, como también se esquematiza en la figura 8.
Tubo
de Rx
Haz
Láser
Luz de
Borrado
Figura 8 Esquema de funcionamiento de un sistema de fósforos fotoestimulables
para radiografía computarizada
La señal luminosa emitida por el fósforo al des-excitarse tiene una intensidad
extraordinariamente pequeña en comparación con la del láser estimulador por lo que,
para que resulte útil, es preciso proceder a un cuidadoso filtrado que la separe. Un tubo
fotomultiplicador recoge la señal luminosa y la convierte en señal eléctrica. Un conversor
analógico-digital cuantifica esa señal, normalmente con una profundidad de 12 bits, lo
que permite un despliegue en 4096 niveles discretos. Cada una de esas lecturas de la
señal produce el valor de exposición correspondiente a un píxel de la imagen y el barrido
con el pincel láser a lo largo y ancho de toda la superficie dará lugar a una lista de
números proporcionales a la cantidad de radiación que llegó a cada zona del fósforo,
lista de números que constituye la base de la imagen digital propiamente dicha. El
tamaño del píxel depende del barrido del haz láser y fundamentalmente del tamaño de
dicho haz. Un haz láser más fino puede recoger la luz de una zona menor del fósforo,
dando lugar a una matriz con más puntos y mayor resolución. En los sistemas de CR,
una vez adquirida la imagen, es preciso borrar la información residual, cosa que se
43
consigue normalmente mediante un barrido de todo el fósforo con un haz de luz intensa
que vacíe las trampas electrónicas. [28]
5. Estación de visualización y procesado o Estación de Trabajo: La Estación de
trabajo, comúnmente llamada “Workstation” (inglés), es básicamente un PC de mayor
potencia, dado por mayor capacidad de memoria RAM (un poco más costosa), más
capacidad en sus discos rígidos, y la colocación de tarjetas (también costosas) para
trabajar con monitores de alta resolución o más de un monitor; incluso con salida /
entrada de vídeo. La WS esta compuesta de varias partes:
La unidad central donde se encuentra la CPU (Unidad Central de Procesamiento), la
Memoria RAM y los Discos Rígidos. También puede tener un dispositivo de lectura y/o
grabación magneto-óptico. En esta unidad central se colocan, además, las tarjetas
controladoras de vídeo para monitores.
Los monitores.
Periféricos.
Sistema Operativo.
Software de visualización y gestión de imágenes e informes de pacientes.
Atendiendo a estas características en su composición, las WS pueden tener diferentes
precios. (Fig. 9)
En la estación podemos utilizar una serie de funciones para tratar la imagen como
pueden ser:
a. Optimizar los criterios de visualización (rotar, colimar, medir, zoom, etc.)
b. Aplicar funciones de realce de la imagen.
c. Editar la información de imagen.
d. Hacer anotaciones y analizar las imágenes.
Figura 9: Diferentes estaciones de Trabajo
El monitor es quizá la parte visible más interesante. Tiene un peso específico muy
elevado en el costo de una WS.
Los monitores para las estaciones de visualización y diagnóstico primario, en la cual se
representarán imágenes de matrices pequeñas y grandes, deben cumplir las siguientes
características:
La luminosidad de los monitores no debe ser menor de 538 lumens/m^2. La brillantez y
el contraste están estrechamente relacionados, y suponen una gran diferencia en la
percepción de la calidad de las imágenes médicas. Los monitores en Gris (blanco y
negro) son generalmente más brillantes y tienen mejor contraste que los de color.
La colocación de los monitores deberá ser tal que evite o elimine los reflejos de la luz
ambiente sobre la pantalla del monitor. Además, la luz ambiente debe ser tan baja como
sea posible.
Se recomienda utilizar monitores monocromos con resolución de 2048x2560 (portrait) y
4096 niveles de gris para diagnóstico primario de radiografías de tórax (hasta 35x43
cm). Para otras radiografías la resolución aceptada es 1600x1200 (landscape) o
1200x1600 (portrait). El monitor deberá tener un tamaño de píxel (“dot pitch”) de 0,26 o
44
menor. Para diagnóstico primario de imágenes provenientes de CT, RM, US o RM es
posible utilizar monitores color con resoluciones de 1800x1440 (lanscape) y 24 bits color.
La distorsión es otro de los aspectos a considerar. Para monitores grandes de alta
resolución, la distorsión puede ser un problema real. Los monitores grandes con amplia
curvatura en el cristal tienen imágenes altamente distorsionadas. Por lo tanto, es
recomendable utilizar monitores con pantallas lo más planas posible, o monitores que
rectifiquen la distorsión con el tamaño del píxel.
Existen otras propiedades de los monitores, como su relación entre la luminancia
(variable física) y la brillantez (variable perceptual) que no es lineal. Por otra parte, el
contraste en niveles de gris y la variación de la intensidad en cada píxel depende de la
representación de la imagen. Desde el punto de vista del observador existen tres
atributos importantes: la fidelidad, la informatividad y la atractividad de la imagen. La
fidelidad de la imagen está expresada en términos de resolución espacial, resolución de
niveles de gris, linealidad de los niveles de gris y el ruido de la imagen.
La informatividad está expresada en términos de la visibilidad diagnóstica en los rasgos
importantes, y la detección de las anormalidades en la imagen.
La atractividad está expresada en las propiedades estéticas de la pantalla y el
despliegue de las imágenes. [29]
Procesado de la Imagen
Una vez que la radiografía ha sido realizada, identificada y digitalizada, podemos
visualizarla en la estación de trabajo, donde podemos tratar la imagen y sacarle el mayor
rendimiento posible.
Al tener la imagen original en el ordenador, deberemos comprobar que ésta esté bien
identificada, que los datos del paciente sean los correctos y que la exploración que indica
la placa sea la que hemos realizado, sobre todo si esta hecha en AP o en PA, ya que el
ordenador manda la imagen con la derecha en la izquierda de la pantalla, y si no
estuviese bien marcada podría crear una confusión a la hora de marcar la izquierda y la
derecha.
Una vez comprobado esto puede retocar la imagen. [30]
ANOTACIONES: Esta función nos permite escribir de forma siempre visible encima de la
radiografía y en la posición donde queremos, lo que nos es muy útil para marcar la
derecha o izquierda, bipedestación, decúbito lateral, inspiración forzada, etc.
También nos permite dibujar flechas, círculos, rectángulos, líneas. A su vez podemos
medir distancias, ángulos y calibrar distancias.
Esta función nos permite también hacer un análisis de las diferentes densidades de la
radiografía utilizando una línea vertical o horizontal donde en un gráfico nos indicará la
gama de grises existente que pasa por esa línea.
FUNCIÓN DEL WINDOW LEVEL: Esta función nos permite cambiar las características
de la imagen. Podemos aclarar y oscurecer la imagen mediante el brillo y el contraste así
como resaltar las partes blandas, el hueso, el parénquima, podemos penetrarla más o
menos para obtener una imagen lo más diagnóstica posible. (Fig.10).
45
Figura 10: Imagen en la que se modificó el Window Level
FUNCIÓN DE ROTACIÓN: Con esta función podemos girar la imagen 90º, 180º, 270º,
podemos reflejar de izquierda a derecha y de arriba abajo.
FUNCIÓN INVERTIR: Nos permite invertir la imagen de modo que podemos verla como
si fuera positivada.(Fig. 11).
Figura11: Imagen en la que se invirtió la Imagen
FUNCIÓN DE COLIMACIÓN: Esta función nos permite colimar la región que queremos
obteniendo una imagen mucho más nítida y más localizada.
Una vez colimada la región seleccionada, deja el resto de color negro lo que permite ver
mucho mejor la radiografía sin tener espacios blancos por medio.(Fig.12)
Figura 12: Imágenes en las que se aplicaron la colimación.
46
FUNCIÓN DE ARCHIVAR: Nos permite archivar la imagen en un servidor DICOM, que
es un ordenador donde se almacenan todas las imágenes y donde cualquier usuario
conectado a la red del servidor puede visualizar las imágenes en cualquier momento.
Las imágenes se archivan al final del proceso ya que así el usuario tiene una radiografía
con una calidad inmejorable.
FUNCIÓN DE IMPRIMIR: Esta función nos permite imprimir la imagen en una reveladora
digital, deja imprimir hasta 4 imágenes diferentes en una misma placa (y más según el
Esquema I), en un tamaño reducido pero con una alta calidad de imagen. Esto permite
ahorrar a la hora de imprimir imágenes y a su vez reducir el espacio de almacenamiento
de las mismas.
Esquema I : Diferentes formatos en el que se pueden imprimir un estudio
FUNCIÓN DE INFORMACIÓN: Esta función nos da toda la información de la radiografía.
Nos indica los datos del paciente, el chasis que ha sido utilizado, la orientación de la
placa, la orientación del paciente, los filtros aplicados, la colimación, el level exposure ( si
esta sub o superexpuesta), etc. Toda la información de la placa.
FUNCIÓN DEL ZOOM: Esta función nos permite ampliar la imagen en una zona
concreta y una vez ampliados podemos navegar por toda la radiografía aumentada. (Fig.
13)
47
Figura 13: Imagen en la que se observa una zona de interés ampliada.
6. Impresora: Las impresoras son una parte importante en todo el sistema de Entrada /
salida de la red de imagen digital. Es el lugar donde finalmente se realiza una copia en
placa o papel del resultado de todo el proceso de digitalización, si ello es necesario.
En un departamento de radiología que funciona sin placas, algunas veces se hace
necesario la impresión de placas. A veces ocurre que un paciente debe ser trasladado a
otro centro asistencial con el cual no existe conectividad para envió directo de
radiografías, o simplemente se desean obtener placas radiográficas para secciones
científicas. Entonces, desde una WS (Workstation o estación de trabajo) debe ser
posible ordenar la impresión de copias sobre película cuando se precise o la obtención
de copias sobre papel.
En la actualidad en el mercado de radiología digital existen varios tipos de impresoras.
a)Las impresoras habituales que todos conocemos que utilizan sistemas muy
sofisticados para imprimir placas utilizando tanques adicionales donde se colocan los
reactivos para el revelado de placas. (Fig. 14)
Figura 14
b) El sistema de impresión térmica muy utilizado en redes digitales de Medicina Nuclear
o Ecografías.
c) El sistema de barrido por rayo láser de alta resolución denominados “Dry Printers”
(impresoras en seco).
48
Figura 15
Existen varias casas comerciales que venden este tipo de tecnología. Las impresoras en
seco han venido a revolucionar las redes de radiología digital, ya que evitan la utilización
de reactivos para la obtención de radiografías. (Fig. 15)
En este tipo de tecnología se realiza un barrido por rayo láser sobre la superficie a
registrar. Estos equipos permiten la presentación en multiformato de imágenes
procedentes de distintas fuentes digitales (TAC, RMN, DIVAS, M. Nuclear), y la
presentación en formato real de gran tamaño (35 x 43 cm). La resolución espacial de las
copias así obtenidas es muy elevada, con una gama de densidades o grises de 4096
niveles. [31]
7. Un Servidor: Seria absurdo hacer una inversión tan elevada y no tener un sistema o
red informático que permitiera almacenar toda la información que se genera en formato
digital.
Este servidor permite archivar todas las radiografías realizadas, así como los informes
radiológicos, los distintos episodios de cada enfermo, las altas, etc. En definitiva toda la
historia clínica del enfermo y, a todo esto, tener acceso desde cualquier ordenador
conectado a la red intra hospitalaria o servidor.
Como puede deducirse, para tener un servicio con radiología digital debe hacerse una
fuerte inversión económica, no sólo por la cantidad de aparatos que hay que adquirir,
sino también por las obras que se deben realizar para poder tener espacio donde
albergar todos estos aparatos.
Ventajas de la radiografía computarizada
De la radiografía computarizada (CR) se citan habitualmente ventajas de diversa índole
que se discuten a continuación:
a) Permite la digitalización de los sistemas de radiografía convencional sin necesidad de
cambiar los equipos de rayos X: se pueden seguir utilizando los mismos generadores,
tubos, mesas, estativos, etc., y basta con sustituir los chasis con la clásica combinación
placa-pantalla por otros que incorporen en su lugar una lámina de fósforo
fotoestimulable. Naturalmente será preciso instalar equipos lectores de CR, pero incluso
éstos, son necesarios en un número relativamente reducido dado que cada uno puede
dar servicio a varias salas de rayos X.
b) Es posible la reducción del consumo de película, y el consiguiente ahorro económico,
puesto que la imagen digital obtenida no precisa necesariamente su impresión. Cabe
distribuirla en formato electrónico y visualizarla en monitores adecuados. No hay que
49
ocultar, sin embargo, que esta eventual ventaja está asociada, más que al sistema de
adquisición en sí, al desarrollo de un sistema digital completo, basado en un PACS y una
red de distribución potentes. El mero ahorro en placas debe considerarse juntamente con
las muy importantes inversiones y gastos de mantenimiento necesarios para alcanzar
ese objetivo.
c) Suele decirse que los sistemas de radiografía computarizada ahorran también dosis a
pacientes. Es una ventaja potencial que no siempre se materializa. Los sistemas de CR
permiten efectivamente obtener imágenes con dosis menores a las empleadas en los
convencionales, pero, con frecuencia, a cambio de una calidad discutible.
De hecho, la DQE, esto es, la eficiencia, de los fósforos fotoestimulables no es en
general mayor que la de los sistemas de placa-pantalla, de alta sensibilidad, utilizados en
épocas recientes.
d) Se reduce drásticamente la repetición de exploraciones. El amplio rango dinámico de
cualquier sistema de radiografía digital, y en particular de la CR, hace prácticamente
imposible la sobreexposición o la subexposición en una imagen, lo que evita la
necesidad de repeticiones por esas causas. En muchas ocasiones, suele interpretarse
esto como una reducción adicional de dosis a los pacientes. Pero debe tomarse el
argumento con precaución puesto que, si bien es cierto que el sistema permite evitar
repeticiones en un caso individual, también hace posible la toma sistemática de
radiografías con valores elevados de dosis.
e) La imagen es digital. En cierto modo, esta es la clave. Con una inversión
relativamente reducida, se dispone de una imagen con todas las ventajas que supone su
carácter digital, esto es, con las posibilidades de procesado, transmisión, archivo local y
remoto, visualización, anotación, etc. Como se ha mencionado más arriba, la tecnología
digital supone separar las funciones de adquisición, gestión y visualización de las
imágenes, lo que a su vez permite optimizar de manera independiente y más eficiente el
funcionamiento de cada uno de los subsistemas implicados.
f) La calidad obtenida es satisfactoria. En realidad, no se ha podido demostrar hasta la
fecha que la CR garantice una calidad mayor que la radiografía convencional con
película-pantalla. Puede afirmarse, sin embargo, que la CR, con equipos correctamente
ajustados, produce una calidad de imagen elevada y, lo que es quizás más importante,
estable. En cualquier caso, la calidad obtenida en CR es distinta en algunos aspectos, en
relación con la que se obtiene en sistemas convencionales optimizados.
Limitaciones de la radiografía computarizada
La radiografía computarizada también tiene algunos inconvenientes que han de ponerse
en relación con sus ventajas.
Hay que citar principalmente los siguientes:
a) La obtención de imágenes con la tecnología CR, debido al sistema de lectura del
fósforo, tiene limitada la capacidad para registrar con fidelidad estructuras o detalles de
dimensiones muy pequeñas.. Dicho de otra manera, el tamaño del haz láser determina el
tamaño de píxel y limita la resolución espacial máxima que puede obtenerse en la
imagen final.
b) Aun cuando, en principio, es posible construir láseres más finos, que darían lugar a un
menor tamaño de píxel, tal incremento de la resolución implica un mayor número de
píxeles para cubrir una superficie determinada, es decir, supone aumentar el tamaño de
la imagen. Los sistemas actuales suelen utilizar, para radiología general, resoluciones de
entre 5 y 10 píxeles por milímetro lo que, para las dimensiones habituales y con escalas
de 4000 niveles de gris, da lugar a un tamaño de imagen del orden de 10 MB, que es ya
50
un archivo considerable. Para los ordenadores y las redes existentes, no siempre
resulta práctico ir mucho más allá de ese límite
c) Por otra parte, la mejora de la resolución espacial mediante la reducción del tamaño
de píxel lleva aparejada la disminución de la señal neta que llega a cada píxel, lo que
puede incrementar el ruido y afectar a la resolución de contraste, haciendo necesario
llegar a un equilibrio entre unos factores y otros.
d) Como cualquier sistema de imagen, los fósforos fotoestimulables tienden a
degradarse con el uso y pueden producir artefactos similares a los que se producen en
las pantallas de refuerzo. Pero, además, los artefactos pueden proceder también del
sistema de lectura, por ejemplo por desajuste del arrastre mecánico, de una rejilla
uniforme.
También hay que contar con la posibilidad de fallas en la estabilidad del lector (del láser
o del fotomultiplicador de lectura) o del sistema de borrado.
51
Radiología Digital Directa (DR)
En la radiología digital directa, existen dos grandes grupos con tecnologías diferentes:
los sistemas basados en sensores de Dispositivo de Carga Acoplada (CCD: Charge
Coupled Device), y los sistemas basados en detectores de panel plano (FPD: Flat Panel
Detector).
Equipo necesario para Radiología Digital Directa:
1. Tubo de rayos X.
2. Sistemas de Detectores o de Sensores.
3. Estación de procesado o Estación de Trabajo.
6. Impresora.
7. Servidor.
En la radiología digital directa, al no emplearse chasis, no es necesario contar con un
digitalizador. Los chasis son reemplazados por los sistemas antes mencionados y que
serán descriptos a continuación. El resto del equipamiento casi no presenta diferencias
con el utilizado en la radiología digital indirecta.
Sistemas basados en sensores (CCD)
Un sensor CCD es el dispositivo que capta las imágenes en las cámaras y las
videocámaras digitales actuales. Un sensor CCD es un circuito integrado que contiene
en una cara una matriz de elementos sensibles a la luz visible (Fig. 16). Para un tamaño
de la matriz sensible de 2,5 x 2,5 cm la matriz puede contener 2048 x 2048 elementos y
las imágenes que obtiene serán de 4 Mega píxeles de resolución.
Esta resolución va en aumento pues ya se ofertan cámaras fotográficas digitales con
sensor CCD de 6 Mega pixels.
Figura 16: Pequeño sensor CCD de una cámara fotográfica digital.
Cuando los fotones de luz visible interaccionan con un elemento de la matriz del sensor
CCD, en el elemento se liberan electrones y estos quedan atrapados en el mismo ya que
actúa como un condensador eléctrico. La razón radica en que hay barreras de potencial
eléctrico entre los diferentes elementos, que impiden la migración de la carga entre
elementos. La lectura posterior de la carga almacenada en cada elemento y su
conversión a un valor digital es el proceso que permite obtener una imagen digital con
estos sensores.
La lectura de la carga almacenada en los diferentes elementos de la matriz del sensor
CCD al obtener una imagen, se realiza de una forma muy peculiar ya que no se accede
directamente a cada elemento para medir la carga almacenada. El método de lectura se
basa en medir la carga del elemento que está en un extremo de la última fila, p.e. el del
extremo izquierdo (Fig. 17). [32]
52
Figura 17: Proceso de lectura de un CCD por transferencia de carga.
Una vez leído un píxel se desplaza la carga de cada uno de los elementos del resto de
esta fila a su elemento de la izquierda y se vuelve a leer la carga del elemento del
extremo izquierdo. El proceso se repite tantas veces como elementos hay en la fila, con
ello se completa la lectura de la carga acumulada en cada uno de los elementos de la
última fila. Una vez leída la última fila, se transfiere la carga de los elementos del resto de
las filas al elemento contiguo de la fila que tiene debajo, transferencia por columnas
(Fig.18).
Figura 18: Transferencia de carga entre píxeles.
Se repite el proceso de la lectura de la última fila y con ello se ha leído la penúltima fila
del sensor CCD. Si se ha entendido el proceso de lectura de estas dos filas, el método
para leer el resto de las filas es muy fácil de imaginar.
La introducción de los sensores CCD en los equipos de radiodiagnóstico tuvo lugar a
través de la fluoroscopia y el cine-radiografía: la salida del intensificador de imagen se
acopla óptimamente al sensor CCD mediante lentes y fibra óptica. La secuencia de
imágenes que se obtiene es digital y de muy alta calidad.
En imagen radiológica de pequeña superficie su aplicación puede ser fácil como es el
caso de la radiología dental.
Una placa intensificadora delante y en contacto con la cara activa del CCD hace de
conversor fotónico: Por cada fotón de RX que interacciona con la placa intensificadora
esta emite un buen número de fotones del espectro visible a los cuales son muy sensible
los elementos del CCD. El proceso se puede llevar a cabo con un alto índice de
rendimiento dado su buen acoplo óptico.
Este tipo de uso del CCD se puede hacer extensivo a la obtención de imágenes
radiológicas si el campo que se trata de visualizar no es de una superficie mucho más
53
extensa que la del CCD. El equipo que se utiliza es una ligera modificación del
mencionado para la radiología dental: una placa intensificadora del tamaño del campo a
visualizar sufre la interacción del haz de RX y emite varios fotones de luz visible por cada
fotón de RX que interaccionó con la placa. Un bloque de fibra óptica acoplado a toda la
superficie de la otra cara de la placa intensificadora recoge la luz y la traslada,
estrechándose por el camino, a la superficie del CCD. Si la proporción entre ambas
superficies no es muy elevada la luz que recoge el CCD puede ser suficiente para
obtener una imagen de excelente calidad. Un ejemplo de ello puede ser el de las
biopsias en mamografía donde el campo a visualizar puede ser de tan solo 5 x 5 cm.
Este método no es aplicable directamente a la obtención de imágenes de tamaños
mucho más grandes, p.e. imágenes de tórax donde el campo es de 35 x 43 cm., ya que
la relación de superficies: campo a visualizar y superficie del CCD es muy grande y la
calidad de la imagen resultante no es aceptable.
La mejora en el acoplamiento óptico de los paneles centelladores que detectan los
fotones de RX y los convierten en fotones de luz visible, y los mosaicos de células CCD
sensibles a la luz visible, están abriendo un campo de grandes posibilidades en la
radiología digital. Dada la gran resolución espacial que se puede conseguir con estos
sensores, superior a 10 pares de líneas por mm. [33]
Sistemas basados en detectores de panel plano (FPD)
Estos detectores son más conocidos con el nombre genérico de flat panel (FP) o también
flat panel detector (FPD).
El desarrollo tecnológico ha logrado un control muy preciso de las técnicas de deposición
de sustancias semiconductoras sobre extensas áreas de un sustrato.
Este avance tecnológico se ha utilizado para desarrollar nuevos sistemas detectores de
RX que permiten obtener imágenes digitales transcurridos tan sólo unos segundos desde
la realización del disparo de RX y sin tener que manipular ningún chasis. El detector
cuando recibe un disparo de RX genera una secuencia de datos numéricos que
transferirá al ordenador que controla el equipo. El detector obtiene directamente una
imagen en formato digital. (Fig. 19)
Figura 19: Detector indirecto de panel plano de la casa comercial G.E.
La estructura interna de estos detectores es parecida al de las pantallas TFT pero con
una diferencia importante: las pantallas TFT usan la matriz activa para mostrar en ella
una imagen que está en formato digital en el ordenador. Los detectores de panel plano
recogen información del disparo de RX a través de una matriz activa, la digitalizan y el
ordenador almacena el fichero de los datos recibidos desde el detector: la imagen digital.
Existen dos sistemas bastante diferentes de equipos de radiología digital de panel plano:
los sistemas de panel plano de detección indirecta y los sistemas de panel plano de
detección directa.
54
Los de detección indirecta convierten los fotones de RX en fotones de luz visible y estos
los convertirán en carga eléctrica que es lo que la matriz activa convertirá en un número
en el proceso de descarga.
Los de detección directa convierten directamente los fotones de RX en carga eléctrica, el
resto es muy similar a los de detección indirecta. Ambos sistemas convierten los fotones
de RX que han interaccionado en la zona de detección de un píxel en una carga eléctrica
almacenada en el elemento de la matriz activa correspondiente a dicho píxel. La lectura
de la carga almacenada en cada píxel de la matriz activa durante un disparo de RX se
inicia inmediatamente después que el equipo corta el haz de RX. El acceso a cada píxel
de la matriz activa no se hace por cableado directo al mismo si no activando dos líneas
de señal control: una de la fila del píxel y la otra la de la columna del píxel, pero en este
proceso, a diferencia de los detectores CCD, la carga no va a llegar al exterior pasando
por otros píxeles de la matriz activa si no que la línea de la columna que se ha activado
conecta un solo píxel, a través de un multiplexor, con el conversor analógico-digital. Éste
convierte la carga almacenada en un número que será el nivel de gris que se asigna al
píxel. El píxel que se lee cada vez es el de la intersección de la fila y la columna que se
ha activado.
La diferencia entre el sistema panel plano de lectura indirecta y el sistema panel plano de
lectura directa parece mínima pero tiene su importancia y se debe analizar.
Detector Indirecto de Panel Plano
El detector indirecto de panel plano posee una matriz activa cuyos elementos son
sensibles a los fotones de luz visible. Los fotones de RX interaccionan con un centellador
que se ubica delante de la matriz activa y que produce múltiples fotones de luz visible
por cada fotón de RX que interacciona con él. La luz se convierte en carga eléctrica
mediante un fotodiodo de silicio amorfo que existe en cada elemento de la matriz activa,
esta carga se va almacenando en el condensador del píxel, hasta que arranca el proceso
de lectura al finalizar el disparo de RX.
Los paneles de silicio amorfo utilizan como detector una lámina fluorescente, de yoduro
de cesio (CsI), de sales de tierras raras o de otro material equivalente. Este tipo de
materiales, bien conocidos por su empleo en intensificadores de imagen, en pantallas de
refuerzo y en otras aplicaciones, emiten luz con gran eficiencia al absorber radiación de
rayos X. Por detrás del detector en sí se coloca una capa de silicio amorfo fotoconductor,
cuya misión es transformar la luz producida en la lámina fluorescente en cargas
eléctricas. Tales cargas, del mismo modo que en el panel de selenio, son medidas
localmente por cada uno de los TFT que constituyen la matriz electrónica activa, dando
lugar a un valor, esencialmente proporcional a la cantidad de radiación incidente.
En la figura 20 se puede observar la estructura interna del panel plano de la figura 19. El
panel consta de 3000x3000 píxeles. En la figura 21 se presenta un corte simplificado de
un panel plano de silicio amorfo y en la figura 22 se muestra un esquema del modo de
funcionamiento de esta clase de paneles.
55
Figura 20. Estructura interna del panel plano de la figura 19. El panel consta de
3000x3000 píxeles.
Figura 21: Estructura de un panel plano de silicio amorfo con sus componentes
fundamentales.
Figura 22: Proceso esquemático de adquisición de imágenes radiográficas en un
panel plano de silicio amorfo.
Como se puede observar, los paneles de silicio amorfo no producen carga eléctrica
directamente a partir de la interacción de los rayos X con el detector, sino que utilizan
una fase intermedia en la que la energía absorbida en dicha interacción se transforma
en luz y, luego, ésta en carga. Por ello suelen describirse como de detección indirecta.
56
Evidentemente, ambos procesos tienen lugar dentro del propio panel y son
prácticamente instantáneos, de modo que para el usuario resultan en muchos aspectos
equivalentes.
Suelen indicarse como ventajas relativas de los sistemas de silicio amorfo su mayor
eficiencia en la detección de la radiación, así como su mejor adaptación para la
obtención de imágenes dinámicas, por su rápida regeneración; y, como desventaja, la
existencia de ese paso intermedio que, además, debido a la intervención de fotones de
luz, puede dar lugar a fenómenos de difusión lateral que tienden a limitar la resolución
espacial del conjunto. Algunos fabricantes utilizan láminas estructuradas en columnas de
pocas micras de diámetro, apiladas lateralmente, para corregir en medida apreciable la
dispersión lateral de la luz..
Un aspecto a tener en cuenta en estos sistemas es el dominado factor de llenado (fill
factor). El factor de llenado es la proporción de la superficie del píxel que es útil para
recoger señal. En una esquina del píxel se ha de colocar la electrónica que permite la
transferencia de la carga acumulada en él durante el disparo. Cuanto mayor sea esta
zona menor será el fill factor y menor el rendimiento de detección. La electrónica que
controla la transferencia de carga desde el píxel es un transistor que actúa de interruptor
(Fig. 23). [34]
Figura 23: Factor de llenado (Fill factor).
Detector Directo de Panel Plano
La obtención de imágenes radiológicas con paneles planos (flat panels), llamada en
ocasiones radiografía directa aunque con una cierta ambigüedad en la terminología,
supone un proceso digital desde la captura inicial. No utiliza ningún paso intermedio de
revelado, lectura láser ni nada por el estilo.
El flat panel de detector directo convierte los fotones de RX que interaccionan con él
directamente en carga eléctrica que se almacena en el condensador asociado a cada
píxel. El resto es exactamente como en el detector de flan panel indirecto (Fig. 24).
57
Figura 24. Detector directo de panel plano de la casa comercial Toshiba.
Este tipo de dispositivos emplea un detector constituido por una capa de selenio amorfo,
material que presenta propiedades muy peculiares cuando interacciona con los rayos X.
Efectivamente, la absorción de la energía de éstos da lugar a la aparición de pares
electrón-hueco, es decir, de parejas de cargas negativas y positivas. Si entre la parte
frontal y la posterior de la capa se establece un campo eléctrico de intensidad suficiente,
tales cargas migran al electrodo correspondiente. Uno de los electrodos, el posterior, se
constituye en electrodo recolector de cargas y se le acopla la matriz de TFT’s. Cada uno
de los elementos de esa matriz actúa como un medidor de la carga recogida justamente
sobre él, que es esencialmente proporcional a la cantidad de radiación que ha incidido
en esa pequeña área del detector
Los paneles planos basados en el selenio amorfo son la forma más directa de captura
digital de imagen que se utiliza en la práctica actual. (Fig. 25)
Efectivamente, la interacción de los rayos X da lugar a la aparición local de cargas
eléctricas, que son inmediatamente medidas también de forma local. Además, se suele
argumentar, el propio campo eléctrico encargado de recoger la carga, y su propia
distribución, garantiza que dichas cargas no se difunden lateralmente, lo que contribuye
a la nitidez de la imagen y a un incremento de la resolución espacial. (Fig. 26)
Figura 25: Estructura de un panel plano de selenio amorfo con sus componentes
fundamentales.
El selenio amorfo tiene de número atómico (Z) de 34. Éste valor no muy alto de Z del
aSe es la causa de que su rendimiento de interacción con los RX no sea muy alto, el
rendimiento de interacción con los RX de un material es proporcional a su Z.
Para compensar este problema se usa una capa de aSe más gruesa con lo cual se
consiguen rendimientos de interacción muy aceptables. Mayor espesor de detector da
lugar a mayor rendimiento de interacción. [35]
58
Figura 26. Proceso esquemático de adquisición de imágenes radiográficas en un
panel plano de selenio amorfo.
La limitación clásica que se atribuye a los detectores de selenio es una cierta
remanencia de la imagen previamente adquirida, asociada a la persistencia de cargas
eléctricas residuales una vez leído el detector. Esa remanencia plantea algunas
dificultades para la obtención de imágenes dinámicas y exige aplicar técnicas de borrado
de la imagen previa algo más complejas que con otros materiales.
Ventajas de los sistemas de paneles planos
Al margen de las diferencias tecnológicas entre los paneles de uno u otro tipo, cuyo
desarrollo en los próximos años permitirá establecer sobre bases más fundadas la
eventual superioridad de una u otra alternativa para diferentes aplicaciones, todos ellos
presentan ventajas notables:
a) Los sistemas de panel plano producen una imagen inmediata, sin procesos
intermedios de revelado, de lectura ni de ningún otro tipo. Hacen desaparecer los
“chasis” y, con ello, permite construir un entorno puramente digital, reducen los tiempos
muertos e incrementan potencialmente el rendimiento de salas y equipos.
b) Permiten una reducción de costos directos y de manipulación si conducen a la
desaparición más o menos progresiva de la película como soporte de la imagen. Pero,
como en el caso de la radiografía computarizada, tal ahorro está más asociado al
desarrollo de un sistema de procesamiento, archivo, distribución y visualización digital de
las imágenes que al proceso mismo de su adquisición.
c) Suponen también una reducción de dosis a los pacientes, en este caso más real que
en el de los fósforos fotoestimulables, dado que la eficiencia de los detectores
empleados sí puede ser sensiblemente mayor que la de los sistemas convencionales.
d) Como en el caso de la radiografía computarizada, la clave reside en que la imagen
obtenida es digital, con todas las ventajas que esto conlleva en cuanto a las
posibilidades de procesado, transmisión, archivo local y remoto, visualización, anotación,
etc. La separación entre los procesos de adquisición de las imágenes y los de su
posterior archivo, transmisión y visualización sigue siendo la base para una optimización
más depurada de todos esos procesos.
e) En cuanto a la calidad obtenida, los sistemas de panel plano compiten muy
ventajosamente. Es cierto que en algunos aspectos, por ejemplo en lo relativo a la
resolución espacial, siguen sin alcanzar los altos valores teóricos de la película
convencional; pero, aún así, en otros muchos y en el conjunto global, son capaces de
producir imágenes de calidad muy apreciable, mucho más estable y con posibilidades
59
muy grandes de adaptación a cada necesidad concreta. En particular, su resolución de
contraste es muy superior a la de los sistemas convencionales.
Limitaciones de los sistemas de paneles planos
Al igual que en el caso de la radiografía computarizada, los sistemas de paneles planos
plantean algunos inconvenientes o limitaciones que deben tenerse en cuenta.
Entre ellos cabe citar los siguientes:
a) La limitación técnica más frecuentemente citada se asocia a la resolución espacial. La
matriz de TFT’s no puede construirse con elementos demasiado pequeños, por motivos
que tienen que ver con la dificultad intrínseca de fabricación, pero también con el “factor
de llenado”, es decir, con la necesidad de reservar un espacio para la electrónica del
sistema, y con la pérdida de eficiencia relativa para elementos de tamaño mínimo.
b) La posible degradación del panel, de un costo muy elevado, es también un aspecto a
considerar. La decisión sobre que grado de deterioro, y en que plazos, resulta aceptable
no es un tema sencillo.
c) También los paneles planos pueden dar lugar a artefactos específicos que afecten a la
calidad de la imagen. Aparte de la posible aparición de elementos fuera de servicio en la
matriz, problemas como los de la remanencia u otros pueden precisar atención.
d) El elevado costo de los paneles y la necesidad de poder situar uno en cada punto
donde sea preciso adquirir una imagen es, evidentemente, no una limitación técnica pero
sí un argumento que complica la decisión de optar por este tipo de soluciones.
60
CALIDAD DE LA IMAGEN DIGITAL
Se ha comentado que la calidad de la imagen digital puede ser comparable, mejor en
algunos aspectos y más limitada en otros, en comparación con la imagen analógica
convencional. Presenta, en cualquier caso, algunos aspectos diferenciales.
El análisis de las imágenes radiológicas es un asunto muy complejo y resulta difícil
expresarlo en términos simples. Para comparar sistemas, es necesario, sin embargo,
tratar de objetivar algunos de sus elementos. Un conjunto de características clásicas que
han servido para definir objetivamente un sistema de imagen son las siguientes:
- Resolución espacial
- Contraste (o resolución de contraste)
- Ruido
RESOLUCIÓN ESPACIAL
Es una medida de la capacidad del sistema para representar en la imagen detalles finos
del objeto, como son estructuras de pequeño tamaño o bordes nítidos. Naturalmente
depende del contraste de dichas estructuras o bordes y suele expresarse como una
función, llamada función de transferencia de modulación (MTF), que da, para cada
frecuencia espacial, la relación de contraste entre la imagen y el objeto original.
En el sistema convencional para radiología general, la MTF va reduciendo su valor
progresivamente con la frecuencia, de modo que alcanza un valor de 0,02 para una
frecuencia del orden de 5 pares de líneas (ciclos) por milímetro.
En el sistema digital, la MTF cae bruscamente a partir de una frecuencia de corte, por
ejemplo, de 2,5 pl/mm, o de 3,5 pl/mm, determinada por la frecuencia de muestreo del
láser o de la matriz de TFT’s. Sin embargo, hasta alcanzar ese valor es más alta, es
decir, para frecuencias muy interesantes en radiología, de entre 1 pl/mm y 2 pl/mm,
ofrece un mejor rendimiento en términos de imagen. Hay que notar que la detección de
objetos más pequeños que el límite de corte es posible en sistemas digitales, aunque no
lo sea la definición de sus bordes o la separación de grupos de tales objetos muy
próximos entre sí. En este sentido, la resolución en sistemas digitales tiene
características algo distintas de la que ofrecen los convencionales, con ventajas e
inconvenientes según las aplicaciones.
CONTRASTE
La capacidad de distinguir estructuras de similar grado de atenuación para los rayos X
puede expresarse como el porcentaje de contraste entre ellas que es posible distinguir
en la imagen. En este punto, los sistemas digitales tienen ventajas indiscutibles.
En los convencionales, el contraste entre estructuras viene determinado de manera
definitiva por la técnica empleada, la película seleccionada y el proceso de revelado.
Una vez procesada la película nada puede hacerse para mejorar los contrastes. En los
digitales, la linealidad del detector en un amplio intervalo de niveles de exposición
permite la presencia de micro contrastes continuos a lo largo de todo ese intervalo.
Como la visualización de la imagen está físicamente separada de la adquisición, la
imagen que aparece en el monitor o en una copia a placa tendrá unas ciertas
características de contraste que, en un determinado modo de presentación pueden ser
similares a las de la película convencional. Pero siempre existe la posibilidad de actuar
sobre la anchura y el nivel de ventana para desplegar contrastes locales mucho mayores
aunque sea preciso para ello utilizar técnicas de postprocesado más o menos
automáticas.
61
RUIDO DE LA IMAGEN
Un objeto uniforme no produce una imagen completamente plana. En ella aparecen unas
ciertas variaciones aleatorias de intensidad como consecuencia de la variación
estadística en el número de fotones que llegan al receptor y también por el propio
comportamiento de éste y de la eventual electrónica asociada (en sistemas digitales). Tal
circunstancia se describe como ruido de la imagen. En las aplicaciones convencionales,
el ruido correspondiente al sistema de imagen está muy asociado en la práctica a las
características propias de la película, de la pantalla de refuerzo y del proceso de
revelado. Para los sistemas digitales, dada su latitud mucho más amplia, en la formación
del ruido no sólo intervienen los factores asociados al propio sistema de imagen sino
también la intensidad de la señal. Efectivamente, es posible adquirir imágenes con dosis
muy pequeñas a costa de incrementar el ruido de manera apreciable. O, por el contrario,
cabe reducir drásticamente el ruido a base de aumentar la dosis. La variación del ruido
con la intensidad de la señal se convierte así en un factor fundamental de la calidad de
imagen.
62
Sistemas de Información Radiológica
Las nuevas Tecnologías de la Información nos presentan la posibilidad de disponer de
las Historias Clínicas de los pacientes en todos los puntos del sistema de salud. Esto nos
permite prestar asistencia a toda la población con un sistema informático único.
En un primer momento, la necesidad más sentida es la de poder disponer de los
resultados de pruebas complementarias en todos aquellos lugares donde se produzca,
total o parcialmente, algún tipo de proceso asistencial.
Para ello, el Departamento o Servicio de Radiodiagnóstico debe disponer de un sistema
de información (R.I.S.) que, conectado con el sistema de información del Hospital
(H.I.S.), sea capaz de completar la gestión administrativa del mismo en los siguientes
aspectos de: citación de los pacientes (scheduling), seguimiento de los pacientes antes
y durante su cita para la realización de las pruebas solicitadas (patient tracking), y
emisión y distribución de los dictámenes radiológicos pertinentes (reporting).
Todas estas funcionalidades deben ir acompañadas de la adecuada explotación
estadística de los datos obtenidos (consumos, control de actividad, rendimientos, etc).
Por otra parte, es esencial garantizar que las imágenes diagnósticas obtenidas puedan
ser visualizadas con rapidez y fiabilidad, así como que sean archivadas con todo tipo de
garantías sobre su integridad y disponibilidad en cualquier momento y en aquellos
lugares autorizados para ello. Esto constituye la esencia de los llamados P.A.C.S
(Picture Archiving and Communications System) o Sistemas de Archivo y Comunicación
de Imágenes (SACI).
Las funcionalidades fundamentales en las que se basa el RIS son, por tanto, las
siguientes:
• CITACIÓN. (Agendas de trabajo)
• RECEPCIÓN. (Llegada del paciente para realizar la prueba)
• RECOGIDA DE ACTIVIDAD (Ficha del técnico coincidencias y material empleado)
• INFORMES (Realización informe radiológico)
• ESTADÍSTICA (Explotación de datos del sistema)
La cita de pacientes es automática e informática a través de web pudiendo determinarse
perfiles en la citación y con posibilidad de utilización de Internet , según sea el caso,
Podrá realizarse citas desde los puntos adecuados definidos en el hospital, en los
centros periféricos y lo que es fundamental por el médico y centro de salud que la
solicitó, de manera instantánea y automática.
Recogida de datos: Si disponemos de la misma base de datos poblacional de HIS/TIS;
cada cambio que se realice en el mismo se reflejará en el RIS. Con ello conseguiremos
que los datos se introduzcan en el sistema una única vez.
Explotación de datos. Una vez recogidos los datos necesarios podremos disponer de la
siguiente información: Actividad por exploraciones y pacientes, consumos de placas
contrastes y otro tipo de material. Pruebas según servicio/ médico solicitante. Pruebas
realizadas por enfermero. Estudios informados por radiólogo. Actividad por sala.
Pacientes y estudios por día y sala. Estudios por periodos (Día, mes, año), tiempo de
demora, pacientes urgentes, etc. [36]
Almacenamiento y transmisión de imágenes. PACS
Un PACS es un sistema de almacenamiento y distribución de imagen. Esta definición
corresponde a la traducción literal de sus siglas Picture Archiving and Comunications
System. Normalmente asociamos este sistema a Radiología, debido a que este servicio
es el principal generador de imagen de un hospital y, además, el de mayor consumo.
En un sentido más estricto lo podríamos considerar como un sistema de almacenamiento
de imagen radiológica, normalmente recibida de las distintas modalidades.
63
Entendemos por Modalidad, cada una de las técnicas usadas para la obtención de
imagen: Tac, Resonancia, Ecografía.
El protocolo específico que utilizan los sistemas PACS es el DICOM (Digital Imaging
Communication on Medicine), aunque también se pueden usar otros protocolos
específicos para capturar las imágenes.
Unidades Funcionales
La unidad funcional del PACS es el estudio. Las imágenes no se suelen tratar de forma
independiente, sino que se agrupan en series, estas a su vez, se agrupan en estudios.
Un estudio, por tanto, puede contener una o varias series, cada una de ellas con una o
varias imágenes.
Esta agrupación de imágenes/series/estudios ya viene estructurada desde su origen en
las distintas modalidades debiendo coincidir a su vez con el criterio elegido para definir
estudios utilizado en el Sistema de Información Radiológico.
Protocolo DICOM
En las unidades de radiología de los hospitales, es muy común encontrarse con equipos
de varios fabricantes, para las diferentes modalidades de imágenes que se generan; el
tratar de integrar todos ellos en un sistema que los manipule era prácticamente
imposible. Sobre la base de esto surgió la necesidad de estandarizar el manejo y
transmisión de imágenes médicas digitales.
En 1983, con la integración de un comité formado por el Colegio Americano de
Radiología (ACR acrónimo en inglés de “American College of Radiology”), representando
a la comunidad de radiólogos y la asociación del Fabricante Eléctrico Nacional (NEMA
acrónimo en inglés de “National Electrical Manufacturer Association”), representando a la
industria en el área de radiología, de acuerdo a los procedimientos establecidos por
NEMA. Los objetivos iniciales fueron trabajar con los diferentes problemas de
compatibilidad, con el fin de compatibilizar los ambientes propietarios de las diferentes
modalidades de imágenes.
Específicamente:
- Promover la comunicación entre imágenes digitales independientemente del
fabricante que las produjo.
- Ofrecer mayor flexibilidad a los sistemas de almacenamiento y comunicación de
imágenes.
- Facilitar la creación y consulta a sistemas de diagnóstico por diferentes dispositivos
y en diversos lugares locales o remotos.
Como ya hemos dicho DICOM es el acrónimo de Digital Imaging and Communication on
Medicine, es un standard que permite el intercambio de imágenes médicas e información
de paciente, estableciendo una serie de normas que deben respetar todos los
fabricantes.
En el protocolo DICOM están definidas cada uno de los servicios que proporciona de
manera exhaustiva para que puedan ser implementados en cada uno de los dispositivos
elaborados por distintos fabricantes.
Los servicios mínimos son los de Almacenamiento, Consulta y recuperación, Gestión de
lista de trabajo y servicio de impresión.
El que los equipos dispongan del protocolo DICOM no implica que éstos puedan
comunicarse directamente. La comunicación entre sistemas se consigue mediante la
definición de una serie de parámetros que especifican las particularidades de la
transmisión de información entre ellos.
64
El protocolo DICOM dispone de diferentes funcionalidades (o servicios), entre ellos:
• Servicio de Almacenamiento o Archivo. (Storage).
• Servicio de Consulta y Recuperación . (Query/Retrieve).
• Servicio de Impresión. (Print Management ).
• Servicio de gestión de Lista de Trabajo. (Basic Worklist Management).
Para cada uno de los dispositivos que se comunican usando el protocolo DICOM, el
fabricante está obligado a crear un documento de Conformidad DICOM en el que debe
indicar todos los servicios soportados. Este documento se denomina "Conformance
Statement" (Declaración de conformidad).
La comunicación se establece como una especie de diálogo en la que uno de las partes
toma el Rol de "Usuario" mientras que la otra parte toma el Rol de "Proveedor", es decir,
estos sistemas funcionan con una arquitectura clásica cliente / servidor. [37]
¿Cómo es físicamente un PACS?
Un PACS puede estar compuesto por uno o varios servidores, junto con uno o varios
dispositivos de almacenamiento secundario. Todo esto gestionado por un software el
cual suele estar dispuesto en módulos funcionales que actúan todos ellos como un
conjunto.
Estos servidores son los que proveen de información a los clientes exclusivos del PACS,
que están constituidos por un PC con su correspondiente programa cliente y con
monitores de gran resolución.
Integración RIS-PACS (HIS-PACS)
Cuando hablamos de RIS nos estamos refiriendo al Sistema de Información Radiológico
(SIR) ya que RIS es el acrónimo de Radiology Information System. RIS es el programa
que gestiona las tareas administrativas del departamento de radiología: citaciones,
gestión de salas, registro de actividad e informes. Algunos hospitales no disponen de
RIS como tal, sino que su sistema de sistema de información forma parte del programa
de gestión del hospital, más conocido por HIS (Sistema de Información Hospitalaria).
El PACS no es un ente aislado que recibe y distribuye imagen. La interacción con el RIS
es fundamental para el mejor aprovechamiento de las capacidades del PACS. El RIS
proporcionará al PACS toda la información sobre las citaciones existentes, esto implica
que cualquier estudio que queramos almacenar en el PACS ha de tener una cita previa
en el RIS. A su vez el PACS notificará al RIS que el estudio ha sido realizado y
completado para posteriormente proporcionar al radiólogo las imágenes de la
exploración realizada de forma que éste pueda elaborar el informe correspondiente en el
RIS. Una vez finalizado éste, el RIS envía una copia al PACS y la notificación de que el
informe ha sido realizado.
Integración Total RIS-PACS
Esta opción que actualmente ya está disponible, es un paso más en la integración antes
explicada. Ya no sólo estamos hablando de un intercambio de información, sino que el
RIS-PACS funcionan de forma conjunta de tal forma que en las estaciones clientes del
PACS se pueden acceder tanto a las imágenes como a toda la información referida a los
estudios, una vez seleccionada la exploración correspondiente.
65
Ubicación de la Imágenes
Memoria Primaria (Cache Primario):
Es la memoria de trabajo donde el sistema PACS ubica los estudios que recibe o envía y
a los cuales el Cliente Pacs puede acceder en un tiempo muy corto del orden de uno o
varios segundos.
El inconveniente es su limitación de tamaño. Un estudio sólo podrá permanecer
temporalmente en esta memoria.
Dependiendo de la cantidad de memoria disponible y de la cantidad de estudios que
genere el centro, este periodo oscilará entre unas pocas semanas o algunos meses.
La ventaja es obvia, la velocidad de acceso. Es una ubicación de acceso rápido. Esta
memoria la constituyen los discos duros de los servidores.
Memoria Secundaria (Archivo)
A esta memoria se accede para el almacenamiento permanente de los estudios recibidos
en la Memoria Primaria y para recuperar estudios que por su antigüedad ya no se
pueden encontrar en la Memoria Primaria.
Es una ubicación de acceso lento (en comparación con la primaria). Está formada por
cintas DLT, discos ópticos MOD, CD o DVD, instalados normalmente en un armario que
dispone de un brazo robot para intercambiarlos. Los estudios recibidos por el PACS se
almacenarán en esta memoria para asegurar su conservación.
El inconveniente es el tiempo de espera para la recuperación de estudios. Normalmente
esta espera es bastante mayor que en los accesos a la memoria primaria. Podemos
hablar de medio minuto a varios minutos desde la solicitud hasta la recepción del
estudio, dependiendo del soporte usado.
Su gran ventaja es su gran capacidad, al disponer de unidades de almacenamiento
intercambiables, de forma que podemos sustituir las unidades usadas por nuevas.
Memoria Remota (Cliente PACS):
Las estaciones clientes del PACS se pueden configurar con su propia memoria de
almacenamiento para que reciban copias de estudios sin tener que solicitarlos. Su
principal inconveniente es que su capacidad está muy limitada al tipo de estación
además de que pueden generar un tráfico de red, muchas veces innecesario La ventaja
es la posibilidad de disponer de forma inmediata en cualquier estación remota de
estudios que por la carga del PACS o el tráfico de red podrían tardar bastante tiempo en
estar disponibles.
Componentes del PACS
Un PACS está compuesto por “seis + uno” partes esenciales:
Adquisición de Imágenes Multimodalidad: El punto fuerte de los PACS son las imágenes
de los pacientes y la integración de varias modalidades.
Red de comunicaciones: Si no existe red, no hay soporte físico para transmitir imágenes,
por lo que pierde sentido incluso las siglas PACS.
Gestión y transmisión de imágenes e información: Una parte importante del PACS es la
posibilidad de gestionar y transmitir las imágenes, junto con la información del paciente y
de estudio en cuestión. La localización de imágenes y datos administrativos es vital.
66
Archivo de imágenes e información: Es, quizás, el pilar de desarrollo de los PACS. Sin
un sistema coherente de archivo rápido y eficiente, el PACS perdería su atractivo.
Visualización y procesamiento de imágenes e información: Aquí el mérito es de los
“software” de visión y los creadores de monitores de alta resolución. Con la imagen
digital, nace la necesidad de estaciones de trabajo para visualizar imágenes simulando
negatoscopios.
Impresión de imágenes e información: Siempre existe necesidad de imprimir radiografías
o informes, por lo que es importante que desde punto de la red de comunicación se
pueda imprimir en los diferentes sistemas.
+UNO
Servidores WEB de apoyo y Telerradiología: Los servidores WEB de apoyo y la
Telerradiología se han implicado tanto con el desarrollo de los PACS, que podemos decir
que han realizado una simbiosis con los PACS. [38]
67
Pasos a seguir en la adquisición de la Imagen Digitalizada
Ahora que ya hemos visto y explicado el equipamiento necesario para la adquisición de
una imagen radiológica digitalizada, como así también, su funcionamiento, estamos en
condiciones de explicar esquemáticamente los pasos a seguir para dicha adquisición.
(Fig. 27)
Figura 27: Esquema de los pasos a seguir en la adquisición de la imagen digitalizada. [39]
A pesar de la complejidad tecnológica que presentan cada uno de los equipos que
integran un Servicio de Radiología Digital, la rapidez y facilidad con la que se adquiere la
imagen digital, hacen de este sistema algo novedoso en la practica radiológica cotidiana,
sin olvidar las ventajas y desventajas que acompañan la implementación de está
novedosa tecnología.
68
Repercusiones y Avances de la Radiología Digital en nuestro País
Diario la Nación 23 de Junio de 2.005. Por Fabiola Czubaj
Desarrollan un sistema más económico para procesar radiografías
Puede reemplazar equipos de 10.000 dólares
El trabajo lo realizó un equipo de la UADE Utiliza una PC, un software especial y una
placa digitalizadora de 200 dólares El primer prototipo fue de uso veterinario
Un estudiante de ingeniería y un investigador del Conicet desarrollaron un sistema
informático de bajo costo para obtener, procesar y almacenar imágenes radiológicas.
Con una computadora de uso personal (PC), una cámara para captar imágenes,
controles por pedal para ad-ministrar su funcionamiento y una placa para digitalizar las
imágenes, el producto obtenido por el equipo de la Universidad Argentina de la Empresa
(UADE) puede competir con los distintos servicios que brindan los equipos importados.
"Fue un proyecto pedido por una pyme argentina que produce equipos de radiología de
uso humano y veterinario. Necesitaban un sistema sustituto para controlar [las imágenes
obtenidas por] las emisiones de rayos X, es decir, capturarlas, grabarlas y procesarlas,
pero a muy bajo costo para el mercado local", explicó Leonardo Seminara, programador
del desarrollo con el que obtendrá su título de grado.
Hasta ahora, la alternativa disponible eran equipos importados muy costosos (por
encima de los diez mil dólares), que tienen un emisor de rayos X (con la forma de arco
en C), un intensificador de rayos, una cámara y una PC con una arquitectura especialmente diseñada.
Lo que hizo Seminara, bajo la dirección del doctor Guillermo Sentoni, fue reemplazar esa
arquitectura con una PC convencional y desarrollar un software para obtener servicios
equivalentes.
"Este desarrollo es transferencia universitaria de tecnología neta a una empresa
argentina, cuya idea era aprovechar partes disponibles, como tubos de rayos X e
intensificadores de imágenes, y desarrollar un producto que se pueda acoplar", explicó a
LA NACION el doctor Sentoni, que es investigador del Conicet, experto en redes
neuronales artificiales (programas que emulan algunas características de nuestras
neuronas, como aprender, reconocer y predecir), y trabaja en el Centro de Estudios
Avanzados de la UADE.
La empresa Rayos Pimax se puso en contacto a través del Conicet con Sentoni, que le
propuso la idea a Seminara. "Primero, conseguimos una placa digitalizadora económica
que nos permitió obtener imágenes y, así, pudimos concentrarnos en desarrollar la
interfaz, que fue lo más difícil -resumió Seminara-. Los usuarios finales serían médicos y
radiólogos. Por lo tanto, el producto final tenía que ser muy fácil de operar."
Pequeños animales
El primer prototipo fue de uso veterinario en fluoroscopia, que permite "ver" el interior del
organismo en movimiento. Pero ya están desarrollando un sistema sustituto para uso
humano en hemodinamia.
Los resultados del trabajo se presentaron en las Jornadas Veterinarias en Pequeños
Animales 2005 y concursan para su presentación en la XI Reunión de Trabajo en
Procesamiento de la Información y Control (RPIC), que se realizará en Río Cuarto
(Córdoba).
"Para la aplicación humana, debemos ampliar las funciones: adquirir más imágenes,
filtrarlas y procesarlas en tiempo real con reconocimiento de los bordes, entre otras. Va a
ser un poco más caro que el sistema de uso veterinario, pero seguro lograremos reducir
el costo", adelantó Seminara. Mientras que el sistema de uso animal capta entre 13 y 14
imágenes radiológicas por segundo, el de aplicación en personas debe alcanzar las 25
imágenes para competir con los equipos comerciales.
"Si el centro que va a usar el sistema tiene una computadora aceptable, sólo necesitará
69
la placa digitalizadora, que cuesta unos 200 dólares", especificó. El sistema capta
imágenes, las procesa en tiempo real y las almacena en un disco rígido para reutilizarlas.
"Lo más importante fue producir en el país transferencia de tecnología desde la
universidad, que es lo que siempre se declama y escasamente se concreta -opinó
Sentoni-. En la Argentina, faltan instituciones que permitan un contacto fluido entre la
universidad, la tecnología y las pequeñas empresas..."
70
CONCLUSIÓN
La llegada de la radiografía digital (RD) es un hecho incontrovertible, cuyos beneficios
tanto para los pacientes como para los radiólogos marcará, seguramente, un antes y un
después en la radiología.
Los modernos dispositivos para la formación de imágenes mediante rayos X ofrecen una
alta calidad, lectura y acceso inmediato a las mismas; Reducción, en muchos casos, de
la dosis de radiación. Adicionalmente, los radiólogos pueden procesar las imágenes para
mejorar el contraste, ampliarlas y distribuirlas ágilmente a lugares remotos.
Los archivos de imágenes nos ofrecen ventajas como:
Accesibilidad
Seguridad
Facilidad de almacenamiento
Economía
Los fabricantes de detectores digitales de rayos X han desarrollado una variedad de
opciones, con tecnologías que por sus propiedades se ajustan a aplicaciones especiales
y particulares.
Actualmente la radiología digital se halla en pocos servicios de radiodiagnóstico, aunque
poco a poco se va implantando. A pesar de los retos y los problemas que se pudieran
encontrar al desarrollar una red de imagenología, este sistema sin lugar a dudas
terminará imponiéndose en todos los centros de diagnóstico por las ventajas que tiene,
entre ellas:
la posibilidad de manipular la imagen,
el ahorro económico, en material ( placas, líquidos),
la disminución de la radiación a los pacientes, tanto en la dosis como en la cantidad
de exploraciones que debe realizarse,
la facilidad de acceso a la historia clínica con sus radiografías e informes radiológicos
desde cualquier ordenador del centro,
la posibilidad de almacenamiento de la información (imágenes y datos) en formatos
estándar,
la disminución considerable en la pérdida de expedientes y por lo tanto de duplicación
de estudios,
el empleo de bases de datos para el manejo de la información y, por consiguiente, el
fácil seguimiento de casos de pacientes y generación de informes estadísticos.
Los resultados claves para el Hospital o clínica se concentran en el incremento de la
rentabilidad y para el Servicio de Radiología se resumen en una mejora de la
productividad, una mejora de la calidad de imagen, una mejora de la cartera de
productos y una actualización tecnológica constante.
Por otro lado, el sistema digital para tomar radiografías trae beneficios como son la
visualización, en cuestión de segundos, de la imagen, así como la menor exposición a
los rayos X, debido a que no se necesita repetir tomas, sobre todo en aquellos pacientes
que requieren el uso constante de equipos radiográficos convencionales.
Con este sistema no es necesario repetir tomas porque el equipo permite ajustes de
contrastes, de tal manera que si la placa queda sobre-expuesta o sub-expuesta, se
puede ajustar. No es lo mismo ver en una radiografía un hueso, un tejido o unos
71
ligamentos; hay tomas que permiten ver el hueso, pero no los tendones, donde tal vez
se encuentre el problema; entonces al paciente se le tiene que volver a aplicar radiación.
Además, desde el punto de vista ecológico, la radiología digital implica un importante
beneficio, ya que disminuye o no se utiliza el revelado químico, en el cual se emplean
líquidos de características peligrosas para la salud y el medio ambiente, como son la
corrosividad, reactividad, inflamabilidad, toxicidad o explosividad. Por otra parte, se
reduce el volumen de placas impresas utilizadas, con el consecuente ahorro en material,
almacenamiento y embalajes.
En Radiología Digital debe tenerse en cuenta:
• La tendencia a utilizar dosis de radiación más altas, a pesar de la posibilidad de
reducirlas.
• La posibilidad de seleccionar dosis y calidad de imagen para diferentes tareas clínicas.
• La tendencia a obtener más imágenes de las necesarias.
• La tendencia a solicitar más exploraciones por la facilidad de obtener, procesar,
transmitir y archivar las imágenes.
Por todo esto, se recomienda para Radiología Digital:
• Formación y entrenamiento adecuados.
• Medir las dosis a los pacientes.
• Actualizar los programas de garantía de calidad y ser rigurosos con la justificación.
• Que la industria ofrezca dispositivos para conocer y controlar las dosis impartidas.
Contrariamente a las ventajas evidentes y ampliamente aceptadas del uso de la
radiografía digital, su adopción está sujeta a los altos costos de la tecnología y a los
pasos necesarios para adaptarse a la transición hacia los nuevos métodos.
La decisión se facilita en los casos de construcción de nuevas instalaciones hospitalarias
y clínicas y en aplicaciones de profesionales independientes que inician un centro de
atención particular y pueden ofrecer las ventajas de esta nueva tecnología.
En cualquier caso, el empleo de las técnicas digitales, bien sea para la obtención de
imágenes como para su almacenamiento y procesamiento, se hace cada vez más
imperativo en todos los ambientes del campo de la radiografía. En este punto, los
equipos para la digitalización de películas representan un papel importante, ofreciendo
la posibilidad de duplicar la información de las películas en un CD, lo que garantiza su
inserción en los flujos de trabajo digitales.
La implementación de este sistema digital en el servicio de radiología se realiza
mediante la implantación de Sistemas de Archivo y Comunicación de Imágenes
Radiológicas (PACS), que se componen de diversos elementos tecnológicos que
permiten el archivo de imágenes, la unificación de estudios radiológicos para facilitar su
informe y la distribución de los mismos.
72
Paralelamente, los sistemas de PACS sirven no sólo a los departamentos de
radiodiagnóstico del hospital, sino que dan cobertura a las necesidades de visualización
de informes e imágenes diagnósticas en el resto de los servicios.
La eficacia diagnóstica y terapéutica se vera potenciada con la puesta en marcha de los
sistemas integrados digitales de diagnóstico por la imagen.
El criterio clínico se basará en imágenes muchos más específicas y más actuales, del
mismo modo que cambiará el tiempo de inicio de los tratamientos al permitir adoptar
decisiones clínicas en menor tiempo.
Por otro lado, disponer de las pruebas digitales permite reducir la demora en el
seguimiento del paciente, si se tiene en cuenta que muchas veces las pruebas no son
adecuadas, son obsoletas, se han extraviado o simplemente el hospital vuelve a
repetirlas por procedimiento. Las placas que se impriman serán las imprescindibles y el
uso de pantallas de alta definición será la herramienta que se implante gradualmente en
todas las consultas médicas de la atención primaria.
Uno de los grandes aportes del método, es la posibilidad de realizar la
investigación clínica mucho más rápida y documentada, ya que la imagen se
integrará a la historia clínica en formato electrónico.
La expansión a programas computacionales lleva al técnico a adentrarse al mundo de la
tecnología. No se estaría pensando lógicamente si se siente que se puede avanzar sin
esta evolución.
Cabe destacar que el técnico debe estar cada vez más familiarizado con la informática,
porque poco a poco la misma se va incorporando más en el ámbito de la radiología. Por
otra parte, por más tecnología o digitalización empleada, la presencia del técnico
radiólogo no queda disminuida,
porque el posicionamiento del paciente, las
características que hay que establecer, el control de calidad de la imagen procesada y el
manejo de los ordenadores, dependerán de éste.
Por todo lo antes mencionado, el sistema digital tiene el futuro asegurado y
aunque se requiera de un proceso de aprendizaje para involucrarse de lleno en la
radiografía digital, impulsa la práctica radiológica a un nuevo y más alto nivel.
AGRADECIMIENTOS
73
Quiero expresar mi sincero agradecimiento a las personas que
brindaron su
conocimiento y su invaluable tiempo para poder volcar en este trabajo la más precisa
información.
Tec. Ricardo Blessing, Departamento de Radiología de FLENI
Prof. Silvina Carpintiero, UNSAM
Tec. Gustavo Bisignano, Departamento de Radiología de FLENI
Tec. Marisol Raziónale, Departamento de Radiología de FLENI
Tec. Sebastián Musser, Departamento de Radiología de FLENI
Sr. Gustavo Escudero SIEMENS MEDICAL ARG. S.A.
74
BIBLIOGRAFIA
[1].
[2].
[3].
[4].
[5].
[6].
[7].
[8].
[9].
[10].
[11].
[12].
[13].
[14].
[15].
[16].
[17].
[18].
[19].
[20].
[21].
[22].
[23].
[24].
[25].
[26].
Ezequiel Romero. “Ensayos no destructivos en materiales metálicos: Caso Práctico
de radiografía y gammagrafía industrial" Universidad Tecnológica Nacional – Fac.
Regional Buenos Aires.
Dr. José Eduardo González Díaz. “Radiografías Simples: Una Introducción”.
ElMedico. Net. 1.997-2.005
http://www.geocities.com/fisicaquimica99/radiacion11.htm.
http://www.geocities.com/fisicaquimica99/radiacion11.htm.
http://www.arrakis.es/~ppedro/htm/tec8.htm
R. DELABAT, J. GONZÁLEZ RICO, C.MUÑÓZ BELTRÁN “Tecnología
Radiológica”. Editorial "Paraninfo". Edición 1.996.
STEWART C. BUSHONG “Manual de Radiología para Técnicos”.. Editorial
"Mosby".
PLAZA, Jesús Mª.: Fundamentos de la Imagen Radiográfica - Departamento de
Productos Radiográficos KODAK. 1986 Madrid.
JACOBI Y PARIS. “Manual de Tecnología radiológica” Editorial "El Ateneo".
PLAZA, Jesús Mª.: Fundamentos de la Imagen Radiográfica - Departamento de
Productos Radiográficos KODAK. 1986 Madrid.
KODAK Imágenes para la Salud. www.kodak.com.ar
Francisco Javier Gálvez Cervantes, Virginia Martín Suárez. Centro Nacional de
Nuevas Tecnologías. INST. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el
Trabajo. España.2.001.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 45. Marzo de 2004.
Quirós O., Quirós J. " Radiología digital Ventajas, desventajas, implicaciones
éticas. Revisión de la literatura." Revista Latinoamericana de Ortodoncia y
Odontopediatria. Edición electrónica Agosto 2005.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 33. Marzo de 2004.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 45. Marzo de 2004.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 33. Marzo de 2004.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 33. Marzo de 2004.
Agfa Argentina.
Radiografiar. Copyright 2000 – 2001.
Bioing. Gustavo A. Siracusa, Bioing. Roberto G. M. Luraschi Siemens Argentina
S.A. – División Electromedicina. 3er. Congreso Argentino de Informática y Salud.
SADIO.
Introduction To Digital Radiography. The Role of Digital Radiography in Medical
Imaging. Kodak Company 2000.
Introduction To Digital Radiography. The Role of Digital Radiography in Medical
Imaging. Kodak Company 2000.
Introduction To Digital Radiography. The Role of Digital Radiography in Medical
Imaging. Kodak Company 2000.
Introduction To Digital Radiography. The Role of Digital Radiography in Medical
Imaging. Kodak Company 2000.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 33. Marzo de 2004.
75
[27]. Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
[28].
[29].
[30].
[31].
[32].
[33].
[34].
[35].
[36].
[37].
[38].
[39].
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 33. Marzo de 2004.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 33. Marzo de 2004.
Sociedad Española de Electromedicina e Ingeniería Clínica. Libro Digital
“Radiología Digital, PACS, Teleradiología, Y estrategias en Radiología”. Primera
Parte.
ALAR Diagnóstico Por Imágenes. Radiología Digital. Roger Aguila. T.E.R. del
Hospital de Sant Pau de Barcelona.
Sociedad Española de Electromedicina e Ingeniería Clínica. Libro Digital
“Radiología Digital, PACS, Teleradiología, Y estrategias en Radiología”. Primera
Parte.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 33. Marzo de 2004.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 33. Marzo de 2004.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 33 y 45. Marzo de 2004.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 33 y 45. Marzo de 2004.
Sociedad Española de Informática de la Salud. Publicación “Informática y Salud”
Sumario Nº 45, Capitulo Nº 54 y 10. Marzo de 2004.
Antonio F. Castro Blanco. Proyecto de Fin de Carrera de Ing. Técnica en
Informatica de Gestión. Universidad Da Coruña.
Sociedad Española de Electromedicina e Ingeniería Clínica. Libro Digital
“Radiología Digital, PACS, Teleradiología, Y estrategias en Radiología”. Segunda
Parte.
EquipMed Internacional, Inc.
76