RAYOS Y TRUENOS

Los inicios de la Radiología (SS. XIX-XX)

¿Qué son los Rayos X?

Los Rayos X son radiaciones electromagnéticas penetrantes, con una longitud de onda menor que la luz visible, producidas bombardeando un blanco (compuesto por un material muy resistente, como el wolframio o tunsgsteno). Los descubrió de forma accidental en 1895 Roentgen mientras estudiaba los rayos catódicos en un tubo de descarga gaseosa de alto voltaje. Éste observó que, al funcionar el tubo, una pantalla impregnada de platino cianuro de bario que estaba cerca emitía una fluorescencia siempre. Llevó a cabo otro tipo de determinaciones, esta vez con la mano de su esposa, corroborando el hecho de que la atravesaban, aunque no los huesos, que se veían como sombras. Llamó a los rayos invisibles "rayos X" por su naturaleza desconocida.

Características de los Rayos X

+ Los rayos X son radiaciones electromagnéticas cuya longitud de onda va desde unos 10 nm hasta 0,001 nm. A menos longitud de onda, mayor energía y poder de penetrancia.
+ No tienen masa, son eléctricamente neutros.
+ No son reflejados por espejos, ni lentes ni prismas.
+ Atraviesan la materia. Esta relación es directamente proporcional al KV que usemos, e inversamente proporcional a la densidad y al número atómico de la susodicha sustancia atravesada.
+ Cuando el haz de Rayos X atraviesa la materia, parte de la energía se absorbe, parte no llega a atenuarse (radiación emergente), parte se refracta (radiación difusa).
+ Al chocar con pantallas intensificadoras producen fluorescencia, haciendo que con menor cantidad y energía del propio haz se consiga similar calidad en la imagen final.
+ La radiación se atenúa inversamente al cuadrado de la distancia. Es decir, si a un metro recibimos una dosis de radiación “a”, a dos metros recibiremos una dosis de “a/4”.
+ Producen efectos biológicos que son acumulables en el organismo.

¿Cómo se producen los Rayos X?

De modo resumido se podría decir que el primer tubo de rayos X fue el de Crookes. Consiste en una ampolla de vidrio bajo vacío parcial con dos electrodos. Cuando una corriente eléctrica pasa el tubo, el gas residual que contiene se ioniza, y los iones positivos golpean el cátodo y expulsan electrones del mismo. Estos electrones, que forman un haz de rayos catódicos, bombardean las paredes de vidrio del tubo y producen rayos X.

La Intensidad de corriente viene determinada por el Amperio, y corresponde al flujo de un determinado número de electrones por unidad de tiempo. La unidad utilizada es mA/s. La Tensión de corriente, que refleja la energía de los electrones, se mide en KV. 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 objeto como resultado del impacto. Los rayos X emitidos no pueden tener una energía mayor que la energía cinética de los electrones que los producen. Un electrón de alta velocidad que choca contra el material puede inducir la emisión de rayos X de cualquier energía menor que su energía cinética o provocar la emisión de rayos X de energías determinadas, que dependen de la naturaleza de los átomos del blanco.

¿Cómo interaccionan con la materia?

En la interacción entre la materia y los rayos X existen tres mecanismos por los que éstos son absorbidos.

Efecto Compton
El efecto Compton es una manifestación 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.

Efecto Fotoeléctrico

Cuando un fotón de radiación 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.

Producción de pares
Lo apreciamos cuando se irradian elementos de masa atómica elevada con rayos X de 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. 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.

Equipo necesario en una sala de Rayos X:

- Tubo de Rayos X.
- Rectificador de corriente alterna.
- Mesa de exploración.
- Mesa de control, en cuyo panel están, entre otros botones, los de selección de intensidad (mA), de KV y de tiempo (en este caso, el tiempo está fijo, lo que podemos variar son los otros dos parámetros; el tiempo varía como consecuencia de lo que hagamos con los otros dos).
- Accesorios, encaminados a mejorar la calidad de la imagen y a evitar una exposición inútil a los Rayos X por parte del veterinario (en caso de estar al lado del animal…) y del animal paciente. Dentro de este apartado tenemos:
* Limitadores del haz de Rayos X, en particular hay un colimador de apertura variable, que consta de cuatro láminas de plomo que se abren y cierran por medio de una rueda que gira el clínico. La distancia desde éste a la mesa exploratoria varía según sean el KV, el mA y el tiempo. Aparte, la mesa se mueve también.
* Parrillas, Retículo, Rejillas “Potter-Bucky”,… Estos dispositivos eliminan gran parte de la radiación difusa que se refracta como consecuencia del impacto con el paciente.

* Filtros, realizados en Aluminio, cuya finalidad es suprimir los Rayos X de baja energía que no alcanzarán la placa radiográfica, pero aumentan la dosis que recibe el animal.
* Chasis, donde está colocada la placa radiográfica. Debe poner en contacto íntimo la propia película y las pantallas intensificadoras, permitir identificar la radiografía y está herméticamente cerrada a la luz. El chasis se coloca tras el animal, en este caso debajo de él, ya que se encuentra en decúbito lateral. Si tuviéramos que realizar una radiografía de tórax, colocaríamos el chasis debajo de la mesa, en una bandeja a tal efecto, ya que el KV será mayor, para poder atravesar las costillas y poder ver los órganos blandos incluidos dentro de la caja torácica.
* Pantallas intensificadoras o reforzadoras, revestidas por material fluorescente que es impresionado al darle la luz. Son básicas para que la radiación sea la menor posible y la imagen no sufra las consecuencias de una menor exposición en el tiempo ni en la cantidad de fotones.
* Películas. En este caso son de dos tipos, unas para Tórax (de mayor calidad, pero que tardan más en impresionarse) y para el resto del cuerpo. También son de dos tamaños, según sean para ser montadas en un chasis más pequeño o en otro más grande.
* Marcadores. Hay un aparato en la cámara oscura que sirve, colocando previamente un papel pequeño con los datos importantes del paciente, para poder reseñar en un extremo de la radiografía los mismos para no equivocarnos ni de lado de ella ni de paciente.
* Blindaje en la sala (paredes, cristal para proteger el lugar desde donde se dispara, petos plomados y guantes plomados).
* Cámara donde se revela y la propia “impresora”, que contiene unos depósitos donde están los líquidos (tiosulfato sódico amónico, hidroquinona,…) necesarios para revelar la película radiográfica.
* Negatoscopio, que es una caja luminosa con una fuente de luz homogénea para estudiar las radiografías.