La radiografía es una técnica de imágenes que utiliza rayos X , rayos gamma o radiación ionizante y no ionizante similar para ver la forma interna de un objeto. Las aplicaciones de la radiografía incluyen la radiografía médica (radiografía "diagnóstica" y "terapéutica") y la radiografía industrial . Se utilizan técnicas similares en la seguridad de los aeropuertos (donde los "escáneres corporales" generalmente utilizan rayos X de retrodispersión ). Para crear una imagen en radiografía convencional , un generador de rayos X produce un haz de rayos X y lo proyecta hacia el objeto. El objeto absorbe una cierta cantidad de rayos X u otra radiación, dependiendo de la densidad y la composición estructural del objeto. Los rayos X que atraviesan el objeto son capturados detrás del objeto por un detector (ya sea una película fotográfica o un detector digital). La generación de imágenes planas bidimensionales mediante esta técnica se denomina radiografía proyeccional . En la tomografía computarizada (TC), una fuente de rayos X y sus detectores asociados giran alrededor del sujeto, que a su vez se mueve a través del haz de rayos X cónico producido. Cualquier punto dado dentro del sujeto es atravesado desde muchas direcciones por muchos haces diferentes en diferentes momentos. La información sobre la atenuación de estos haces se recopila y se somete a cálculos para generar imágenes bidimensionales en tres planos (axial, coronal y sagital) que pueden procesarse posteriormente para producir una imagen tridimensional.
Dado que el cuerpo está formado por varias sustancias con diferentes densidades, se pueden utilizar radiaciones ionizantes y no ionizantes para revelar la estructura interna del cuerpo en un receptor de imágenes resaltando estas diferencias mediante atenuación , o en el caso de la radiación ionizante, la absorción de fotones de rayos X por sustancias más densas (como los huesos ricos en calcio ). Se conoce como anatomía radiográfica a la disciplina que implica el estudio de la anatomía mediante el uso de imágenes radiográficas . La adquisición de radiografías médicas generalmente la llevan a cabo los radiólogos , mientras que el análisis de imágenes generalmente lo realizan los radiólogos . Algunos radiólogos también se especializan en la interpretación de imágenes. La radiografía médica incluye una variedad de modalidades que producen muchos tipos diferentes de imágenes, cada una de las cuales tiene una aplicación clínica diferente.
La creación de imágenes exponiendo un objeto a rayos X u otras formas de radiación electromagnética de alta energía y capturando el haz remanente resultante (o "sombra") como una imagen latente se conoce como "radiografía de proyección". La "sombra" puede convertirse en luz utilizando una pantalla fluorescente, que luego se captura en una película fotográfica , puede ser capturada por una pantalla de fósforo para ser "leída" más tarde por un láser (CR), o puede activar directamente una matriz. de detectores de estado sólido (DR, similar a una versión muy grande de un CCD en una cámara digital). Los huesos y algunos órganos (como los pulmones ) se prestan especialmente a la radiografía de proyección. Es una investigación de costo relativamente bajo y con un alto rendimiento diagnóstico . La diferencia entre las partes blandas y duras del cuerpo se debe principalmente al hecho de que el carbono tiene una sección transversal de rayos X muy baja en comparación con el calcio.
La tomografía computarizada o tomografía computarizada (anteriormente conocida como tomografía computarizada, la "A" significa "axial") utiliza radiación ionizante (radiación de rayos X) junto con una computadora para crear imágenes de tejidos blandos y duros. Estas imágenes parecen como si el paciente hubiera sido cortado en rodajas de pan (de ahí que "tomografía" – "tomo" significa "rebanada"). Aunque la TC utiliza una mayor cantidad de radiación X ionizante que los rayos X de diagnóstico (ambas utilizan radiación de rayos X), con los avances en la tecnología, los niveles de dosis de radiación de la TC y los tiempos de exploración se han reducido. [1] Los exámenes de tomografía computarizada generalmente son breves y la mayoría dura solo el tiempo que dura una respiración. También se usan a menudo agentes de contraste , dependiendo de los tejidos que se deben observar. Los radiólogos realizan estos exámenes, a veces junto con un radiólogo (por ejemplo, cuando un radiólogo realiza una biopsia guiada por tomografía computarizada ).
DEXA , o densitometría ósea, se utiliza principalmente para pruebas de osteoporosis . No es una radiografía de proyección, ya que los rayos X se emiten en dos haces estrechos que se escanean a través del paciente, a 90 grados uno del otro. Por lo general, se toman imágenes de la cadera (cabeza del fémur ), la parte baja de la espalda ( columna lumbar ) o el talón ( calcáneo ), y se determina la densidad ósea (cantidad de calcio) y se le asigna un número (una puntuación T). No se utiliza para obtener imágenes óseas, ya que la calidad de la imagen no es lo suficientemente buena como para generar un diagnóstico preciso de fracturas, inflamación, etc. También se puede utilizar para medir la grasa corporal total, aunque esto no es común. La dosis de radiación que se recibe de las exploraciones DEXA es muy baja, mucho menor que la de los exámenes de radiografía de proyección. [ cita necesaria ]
Fluoroscopia es un término inventado por Thomas Edison durante sus primeros estudios de rayos X. El nombre hace referencia a la fluorescencia que vio mientras miraba una placa brillante bombardeada con rayos X. [2]
La técnica proporciona radiografías de proyección en movimiento. La fluoroscopia se realiza principalmente para ver el movimiento (de tejido o de un agente de contraste) o para guiar una intervención médica, como angioplastia, inserción de marcapasos o reparación/reemplazo de articulaciones. Esto último a menudo se puede realizar en el quirófano, utilizando una máquina de fluoroscopia portátil llamada arco en C. [3] Puede moverse alrededor de la mesa de cirugía y generar imágenes digitales para el cirujano. La fluoroscopia biplanar funciona igual que la fluoroscopia de un solo plano, excepto que muestra dos planos al mismo tiempo. La capacidad de trabajar en dos planos es importante para la cirugía ortopédica y de columna y puede reducir los tiempos operatorios al eliminar el reposicionamiento. [4]
La angiografía es el uso de la fluoroscopia para observar el sistema cardiovascular. Se inyecta un contraste a base de yodo en el torrente sanguíneo y se observa mientras viaja. Dado que la sangre líquida y los vasos no son muy densos, se utiliza un contraste con alta densidad (como los grandes átomos de yodo) para observar los vasos bajo rayos X. La angiografía se utiliza para encontrar aneurismas , fugas, obstrucciones ( trombosis ), crecimiento de nuevos vasos y colocación de catéteres y stents. La angioplastia con balón a menudo se realiza con angiografía.
La radiografía de contraste utiliza un agente de radiocontraste, un tipo de medio de contraste , para hacer que las estructuras de interés se destaquen visualmente de su fondo. Los agentes de contraste son necesarios en la angiografía convencional y pueden usarse tanto en radiografía de proyección como en tomografía computarizada (llamada TC de contraste ). [5] [6]
Aunque técnicamente no son técnicas radiográficas debido a que no se utilizan rayos X, las modalidades de imágenes como PET y MRI a veces se agrupan en radiografía porque el departamento de radiología de los hospitales maneja todas las formas de imágenes . El tratamiento mediante radiación se conoce como radioterapia .
La radiografía industrial es un método de prueba no destructiva en el que se pueden examinar muchos tipos de componentes fabricados para verificar la estructura interna y la integridad de la muestra. La radiografía industrial se puede realizar utilizando rayos X o rayos gamma . Ambas son formas de radiación electromagnética . La diferencia entre varias formas de energía electromagnética está relacionada con la longitud de onda . Los rayos X y gamma tienen la longitud de onda más corta y esta propiedad les otorga la capacidad de penetrar, viajar a través y salir de diversos materiales como el acero al carbono y otros metales. Los métodos específicos incluyen la tomografía computarizada industrial .
La calidad de la imagen dependerá de la resolución y la densidad. La resolución es la capacidad de una imagen para mostrar estructuras muy espaciadas en el objeto como entidades separadas en la imagen, mientras que la densidad es el poder de ennegrecimiento de la imagen. La nitidez de una imagen radiográfica está fuertemente determinada por el tamaño de la fuente de rayos X. Esto está determinado por el área del haz de electrones que incide en el ánodo. Una fuente de fotones grande produce una mayor borrosidad en la imagen final y empeora con un aumento en la distancia de formación de la imagen. Este desenfoque se puede medir como una contribución a la función de transferencia de modulación del sistema de imágenes. También son muy importantes los dispositivos de memoria utilizados en los sistemas radiográficos a gran escala. Trabajan de manera eficiente para almacenar los datos cruciales de contraste y densidad en la imagen de radiografía y producen el resultado correspondiente. Las unidades de memoria de menor capacidad con conectores de alta densidad también son importantes para hacer frente a vibraciones o golpes internos.
La dosis de radiación aplicada en radiografía varía según el procedimiento. Por ejemplo, la dosis efectiva de una radiografía de tórax es de 0,1 mSv, mientras que una tomografía computarizada de abdomen es de 10 mSv. [7] La Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina (AAPM) ha declarado que "los riesgos de las imágenes médicas con dosis para el paciente inferiores a 50 mSv para procedimientos únicos o 100 mSv para procedimientos múltiples durante períodos de tiempo cortos son demasiado bajos para ser detectables y pueden ser inexistente." Otros organismos científicos que comparten esta conclusión incluyen la Organización Internacional de Físicos Médicos , el Comité Científico de las Naciones Unidas sobre los Efectos de las Radiaciones Atómicas y la Comisión Internacional de Protección Radiológica . No obstante, las organizaciones radiológicas, incluida la Sociedad Radiológica de América del Norte (RSNA) y el Colegio Americano de Radiología (ACR), así como múltiples agencias gubernamentales, indican estándares de seguridad para garantizar que la dosis de radiación sea lo más baja posible. [8]
El plomo es el escudo más común contra los rayos X debido a su alta densidad (11.340 kg/m 3 ), poder de frenado, facilidad de instalación y bajo costo. El alcance máximo de un fotón de alta energía, como un rayo X, en la materia es infinito; en cada punto de la materia atravesada por el fotón, existe una probabilidad de interacción. Por tanto, existe una probabilidad muy pequeña de que no haya interacción en distancias muy grandes. Por tanto, el blindaje del haz de fotones es exponencial (con una longitud de atenuación cercana a la longitud de radiación del material); duplicar el espesor del blindaje cuadrará el efecto de blindaje.
La tabla de esta sección muestra el espesor recomendado del blindaje de plomo en función de la energía de los rayos X, a partir de las Recomendaciones del Segundo Congreso Internacional de Radiología. [9]
En respuesta a la creciente preocupación del público sobre las dosis de radiación y el progreso continuo de las mejores prácticas, se formó la Alianza para la Seguridad Radiológica en Imágenes Pediátricas dentro de la Sociedad de Radiología Pediátrica . En colaboración con la Sociedad Estadounidense de Tecnólogos Radiológicos , el Colegio Estadounidense de Radiología y la Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina , la Sociedad de Radiología Pediátrica desarrolló y lanzó la campaña Image Gfully, diseñada para mantener estudios de imágenes de alta calidad mientras se utiliza la más baja dosis y mejores prácticas de seguridad radiológica disponibles en pacientes pediátricos. [10] Esta iniciativa ha sido respaldada y aplicada por una lista cada vez mayor de diversas organizaciones médicas profesionales de todo el mundo y ha recibido apoyo y asistencia de empresas que fabrican equipos utilizados en radiología.
Tras el éxito de la campaña Image Gfully, el Colegio Estadounidense de Radiología, la Sociedad Radiológica de América del Norte, la Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina y la Sociedad Estadounidense de Tecnólogos Radiológicos han lanzado una campaña similar para abordar este problema en el adulto. población llamada Image Wisely. [11] La Organización Mundial de la Salud y la Agencia Internacional de Energía Atómica (OIEA) de las Naciones Unidas también han estado trabajando en esta área y tienen proyectos en curso diseñados para ampliar las mejores prácticas y reducir la dosis de radiación de los pacientes. [12] [13] [14]
Contrariamente al consejo que enfatiza la realización de radiografías sólo cuando sea de interés para el paciente, la evidencia reciente sugiere que se utilizan con mayor frecuencia cuando a los dentistas se les paga por el servicio. [15]
.jpg/1280px-Hand_Xray_(48630648876).jpg)
En medicina y odontología, la radiografía proyectiva y las imágenes de tomografía computarizada generalmente utilizan rayos X creados por generadores de rayos X , que generan rayos X a partir de tubos de rayos X. Las imágenes resultantes de la radiografía (generador/máquina de rayos X) o del escáner CT se denominan correctamente "radiogramas"/"roentgenogramas" y "tomogramas", respectivamente.
Son posibles otras fuentes de fotones de rayos X , que pueden utilizarse en radiografía industrial o en investigación; estos incluyen betatrones , aceleradores lineales (linacs) y sincrotrones . Para los rayos gamma se utilizan fuentes radiactivas como el 192 Ir , el 60 Co o el 137 Cs .
Se puede colocar una rejilla antidispersión entre el paciente y el detector para reducir la cantidad de rayos X dispersos que llegan al detector. Esto mejora la resolución del contraste de la imagen, pero también aumenta la exposición del paciente a la radiación. [dieciséis]
Los detectores se pueden dividir en dos categorías principales: detectores de imágenes (como placas fotográficas y películas de rayos X ( película fotográfica ), actualmente reemplazados en su mayoría por diversos dispositivos de digitalización como placas de imágenes o detectores de panel plano ) y dispositivos de medición de dosis (como cámaras de ionización ). , contadores Geiger y dosímetros utilizados para medir la exposición local a la radiación , la dosis y/o la tasa de dosis, por ejemplo, para verificar que los equipos y procedimientos de protección radiológica sean eficaces de forma continua). [17] [18] [19]
A cada imagen se le añade un marcador lateral anatómico radiopaco. Por ejemplo, si al paciente se le realiza una radiografía de la mano derecha, el radiólogo incluye un marcador "R" radiopaco dentro del campo del haz de rayos X como indicador de qué mano se ha tomado la imagen. Si no se incluye un marcador físico, el técnico radiólogo puede agregar el marcador lateral correcto más adelante como parte del posprocesamiento digital. [20]
Como alternativa a los detectores de rayos X, los intensificadores de imágenes son dispositivos analógicos que convierten fácilmente la imagen de rayos X adquirida en una visible en una pantalla de video. Este dispositivo está hecho de un tubo de vacío con una amplia superficie de entrada recubierta por dentro con yoduro de cesio (CsI). Cuando el material es impactado por rayos X, el fósforo provoca que el fotocátodo adyacente emita electrones. Luego, estos electrones se enfocan utilizando lentes de electrones dentro del intensificador hacia una pantalla de salida recubierta con materiales fosforescentes. La imagen de salida se puede grabar a través de una cámara y mostrarse. [21]
Los dispositivos digitales conocidos como detectores de matriz son cada vez más comunes en fluoroscopia. Estos dispositivos están hechos de detectores pixelados discretos conocidos como transistores de película delgada (TFT), que pueden funcionar indirectamente mediante el uso de fotodetectores que detectan la luz emitida por un material centelleador como el CsI, o directamente capturando los electrones producidos cuando los rayos X golpea el detector. Los detectores directos no tienden a experimentar el efecto borroso o de dispersión causado por los centelleadores fosforescentes o por las pantallas de película, ya que los detectores se activan directamente mediante fotones de rayos X. [22]
La radiografía de energía dual es donde las imágenes se adquieren utilizando dos voltajes de tubo separados . Este es el método estándar para la densitometría ósea . También se utiliza en la angiografía pulmonar por TC para disminuir la dosis requerida de contraste yodado . [23]
Los orígenes de la radiografía y de la fluoroscopia se remontan al 8 de noviembre de 1895, cuando el profesor de física alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió los rayos X y observó que, si bien podían atravesar el tejido humano, no podían atravesar huesos ni metales. [24] Röntgen se refirió a la radiación como "X", para indicar que se trataba de un tipo de radiación desconocido. Recibió el primer Premio Nobel de Física por su descubrimiento. [25]
Hay relatos contradictorios sobre su descubrimiento porque Röntgen hizo quemar sus notas de laboratorio después de su muerte, pero esta es una reconstrucción probable de sus biógrafos: [26] [27] Röntgen estaba investigando rayos catódicos usando una pantalla fluorescente pintada con platinocianuro de bario y un Crookes. tubo que había envuelto en cartón negro para proteger su brillo fluorescente. Notó un tenue brillo verde en la pantalla, aproximadamente a 1 metro de distancia. Röntgen se dio cuenta de que algunos rayos invisibles provenientes del tubo atravesaban el cartón para hacer brillar la pantalla: pasaban a través de un objeto opaco para afectar la película detrás de él. [28]
Röntgen descubrió el uso médico de los rayos X cuando tomó una fotografía de la mano de su esposa en una placa fotográfica formada gracias a los rayos X. La fotografía de la mano de su esposa fue la primera fotografía de una parte del cuerpo humano utilizando rayos X. Cuando vio la foto, dijo: "He visto mi muerte". [28]
El primer uso de rayos X en condiciones clínicas fue realizado por John Hall-Edwards en Birmingham, Inglaterra , el 11 de enero de 1896, cuando radiografió una aguja clavada en la mano de un asociado. El 14 de febrero de 1896, Hall-Edwards también se convirtió en el primero en utilizar rayos X en una operación quirúrgica. [29]
En Estados Unidos se obtuvieron los primeros rayos X médicos utilizando un tubo de descarga diseñado por Ivan Pulyui . En enero de 1896, al leer el descubrimiento de Röntgen, Frank Austin del Dartmouth College probó todos los tubos de descarga en el laboratorio de física y descubrió que sólo el tubo Pulyui producía rayos X. Esto fue el resultado de la inclusión de Pulyui de un "objetivo" oblicuo de mica , utilizado para contener muestras de material fluorescente , dentro del tubo. El 3 de febrero de 1896, Gilman Frost, profesor de medicina de la universidad, y su hermano Edwin Frost, profesor de física, expusieron a los rayos X la muñeca de Eddie McCarthy, a quien Gilman había tratado unas semanas antes por una fractura, y recogieron el Imagen resultante del hueso roto en placas fotográficas de gelatina obtenida de Howard Langill, un fotógrafo local también interesado en el trabajo de Röntgen. [30]
Los rayos X se utilizaron muy pronto para el diagnóstico; por ejemplo, Alan Archibald Campbell-Swinton abrió un laboratorio radiográfico en el Reino Unido en 1896, antes de que se descubrieran los peligros de las radiaciones ionizantes. De hecho, Marie Curie impulsó el uso de la radiografía para tratar a los soldados heridos en la Primera Guerra Mundial. Inicialmente, muchos tipos de personal realizaban radiografías en los hospitales, incluidos físicos, fotógrafos, médicos, enfermeras e ingenieros. La especialidad médica de radiología creció durante muchos años en torno a la nueva tecnología. Cuando se desarrollaron nuevas pruebas de diagnóstico, era natural que los radiólogos se capacitaran y adoptaran esta nueva tecnología. Los radiólogos ahora también realizan fluoroscopia , tomografía computarizada , mamografía , ultrasonido , medicina nuclear y resonancia magnética . Aunque un diccionario no especializado podría definir la radiografía de manera bastante estricta como "tomar imágenes de rayos X", durante mucho tiempo esto ha sido sólo una parte del trabajo de los "departamentos de rayos X", los radiógrafos y los radiólogos. Inicialmente, las radiografías se conocían como radiografías, [31] mientras que skiagrapher (de las palabras griegas antiguas para "sombra" y "escritor") se usó hasta aproximadamente 1918 para referirse a radiógrafo . El término japonés para la radiografía, rentogen (レントゲン) , comparte su etimología con el término original en inglés.
