INSTITUTO ANGEL DE CAMPO FISICA

1. INSTITUTO ANGEL DE CAMPO FISICA RAYOS X EN LA MEDICINA EN LA RADIACCION EN LA RADIOGRAFIA Y TOMOGRAFIA ALAN VALENCIA ESTRADA 2° SEMESTRE

2. INTRODUCCION El siguiente tema hablara sobre las implicaciones Principales de los Rayos X en la medicina así como en fases de producción, transmisión y detección de la radiación transmitida como finalidad del conocimiento de la radiografía convencional y la tomografía.

3. Los rayos X se producen siempre que una substancia es irradiada con electrones de alta energía. Un tubo convencional de rayos X consiste básicamente de un cátodo y un ánodo colocados dentro de un envase de vidrio al vacío. El número atómico del material del que está construido el blanco y la velocidad del haz de electrones, determina la energía máxima y la forma del espectro. El haz tiene dos componentes, una de ellas es continua y corresponde a la radiación de frenado (bremsstrahlung) y la otra es discreta. A ésta última se le conoce como radiación característica y se debe a transiciones electrónicas entre estados excitados en átomos del blanco.

4. La base fundamental para la aplicación de los rayos X en muchas áreas de la ciencia, es su propiedad de atenuación exponencial. Los rayos X al atravesar un material pueden ser absorbidos o dispersados en su trayectoria, lo cual resulta en una disminución en la intensidad original. Los procesos de absorción o dispersión se deben a interacciones entre los átomos del medio y los rayos X. Las interacciones más importantes en el intervalo de energías de interés en radiodiagnóstico son el efecto fotoeléctrico y la dispersión de Compton (Johns y Cunningham, 1983).

5. RAYOS X Y LA TOMOGRAFIA Por ejemplo, en una tomografía de rayos X médica convencional, el equipo clínico obtiene la imagen de una sección del cuerpo desplazando la fuente de rayos X y la película en direcciones opuestas durante la exposición. En consecuencia, las estructuras en el plano focal aparecen nítidas, mientras que las estructuras de los otros planos aparecen borrosas. Al modificar el sentido y la amplitud del movimiento, los operadores pueden seleccionar diferentes planos focales que contengan las estructuras de interés. Antes de la llegada de algunas técnicas modernas asistidas por ordenador. No obstante, tal recurso resultó útil en la reducción del problema de la superposición de estructuras en la radiografía proyeccional.

6. Atenuación exponencial de rayos X monoenergéticos.El coeficiente de atenuación lineal tiene la propiedad de ser aditivo La reducción en intensidad depende de la energía de los rayos X, de la composición atómica del material irradiado y del grueso del mismo. La figura 2 muestra esquemáticamente un haz de rayos X monoenergético con una intensidad inicial Io, que atraviesa un material de grueso x.

7. Radiografía convencional De entre los usos médicos de la radiación, el examen de pacientes con rayos X con el propósito de dar un diagnóstico es, por mucho, el más frecuente. El objetivo del diagnóstico radiológico es proporcionar información anatómica al médico sobre el interior del paciente. Los rayos X constituyen una herramienta ideal para sondear, de manera ``no invasiva'', el interior del cuerpo humano. Sin embargo, durante la formación de la imagen existen procesos de deposición de energía en el paciente. Estos procesos llevan asociado un cierto daño biológico que en algunos casos puede afectar a la salud del paciente. En países desarrollados, aproximadamente el 90% de la dosis a la población debida a radiación causada por el hombre, se debe al uso de los rayos X para el diagnóstico radiológico (Shrimpton 1994).

8. Formación de una imagen plana con rayos X Una radiografía convencional es una imagen bidimensional de un objeto tridimensional. Esto significa que toda la información en profundidad se pierde, pues los diferentes niveles de gris en la imagen dan información sobre la atenuación de los rayos X a lo largo de una trayectoria en el espacio tridimensional. La intensidad de cada tono de gris proporciona información acerca de la densidad de los tejidos atravesados. Dado que el cuerpo humano puede describirse como una función continua de coeficientes de atenuación lineal, U(x,y,z) la intensidad del haz de rayos X, I (x,y)

9. La tomografía computarizada (TC) es un procedimiento de diagnóstico que utiliza un equipo de rayos X especial para crear imágenes transversales del cuerpo. Las imágenes de la TC se producen usando la tecnología de rayos X y computadoras potentes. Entre los usos de la TC se incluye la exploración de: • Huesos fracturados •Cánceres •Coágulos de sangre • Signos de enfermedad cardiaca • Hemorragia interna

10. Conclusiones En este reporte se presentó de manera muy breve las aplicaciones más importantes de los rayos X en la medicina. El desarrollo de nuevas tecnologías permitirá ampliar el nivel de sofisticación de las áreas ya mencionadas y sin duda abrirá algunas otras. Actualmente se están desarrollando sistemas que permitirán integrar imágenes obtenidas mediante diversas técnicas (TAC, resonancia magnética nuclear, tomografía por emisión de positrones, ultrasonido) para obtener correlaciones entre la fisiología y la anatomía del paciente. Finalmente, en el área de radioterapia se están tratando de desarrollar sistemas de simulación que utilicen métodos de Monte Carlo para la planificación de tratamientos en tiempo real.

11. BIBLIOGRAFIAS *Hounsfield, G.N. 1973 Computerized Trans-verse Axial Scanning (Tomography) Part 1: Description of System Br. J. Radiol. 46 1016-1022. *Johns, H.E. y Cunningham, J.R. 1983 The Physics of Radiology (Charles C Thomas: Springfield). *Mircheva, J. 1994 Atención e investigaciones de la salud: Ensayos clínicos en la radioterapia del cáncer OIEA Boletín 46-4 28-32. Radon, J. 1917 ÜberdieBestimmung von Funktionendurch ihreIntegralwertelängsgewisserMannigfaltigkeitenBer. Verh. Sächs.Akad.Wiss. 69 262-277. Röntgen, W.C. 1895 Ubereineneue Art von Strahlen Sitzungs-BerichtederPhysikalish-medizinischenGesellshaftzu Wrzburg 9 132-141.