La radiografía es una técnica de obtención de imágenes que utiliza rayos X , rayos gamma o radiación ionizante similar y radiación no ionizante para ver la forma interna de un objeto. Las aplicaciones de la radiografía incluyen la radiografía médica ("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 Xy se proyecta hacia el objeto. El objeto absorbe una cierta cantidad de rayos X u otra radiación, dependiendo de la densidad y 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 de proyección . En la tomografía computarizada (exploración por 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 rayos diferentes en diferentes momentos. La información relativa a la atenuación de estos haces se recopila y se somete a cálculo para generar imágenes bidimensionales en tres planos (axial, coronal y sagital) que se pueden procesar posteriormente para producir una imagen tridimensional.
Sistema | Musculoesquelético |
---|---|
Subdivisiones | Intervencionista, Nuclear, Terapéutico, Pediátrico |
Enfermedades importantes | Cáncer , fracturas óseas |
Pruebas significativas | pruebas de detección , rayos X , tomografía computarizada , resonancia magnética , PET , gammagrafía ósea , ecografía , mamografía , fluoroscopia |
Especialista | Radiógrafo |
Usos médicos
Radiografía | |
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ICD-9-CM | 87 , 88,0 - 88,6 |
Malla | D011859 |
Código OPS-301 | 3–10 ... 3–13 , 3–20 ... 3–26 |
Dado que el cuerpo está compuesto por varias sustancias con diferentes densidades, la radiación ionizante y no ionizante puede usarse para revelar la estructura interna del cuerpo en un receptor de imagen resaltando estas diferencias usando atenuación , o en el caso de radiación ionizante, la absorción de fotones de rayos X por las sustancias más densas (como huesos ricos en calcio ). La disciplina que involucra el estudio de la anatomía mediante el uso de imágenes radiográficas se conoce como anatomía radiográfica . La adquisición de radiografías médicas generalmente es realizada por radiólogos , mientras que el análisis de imágenes generalmente lo realizan radiólogos . Algunos radiólogos también se especializan en 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.
Radiografía de proyección
La creación de imágenes exponiendo un objeto a rayos X u otras formas de radiación electromagnética de alta energía y capturando el rayo remanente resultante (o "sombra") como una imagen latente se conoce como "radiografía de proyección". La "sombra" puede convertirse en luz usando 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 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.
Tomografía computarizada
La tomografía computarizada o tomografía computarizada (anteriormente conocida como tomografía computarizada, la "A" que significa "axial") utiliza radiación ionizante (radiación de rayos X) junto con una computadora para crear imágenes de tejidos blandos y duros. Estas imágenes se ven como si el paciente fuera cortado como un pan (por lo tanto, "tomografía" - "tomo" significa "rebanada"). Aunque la TC utiliza una mayor cantidad de radiación X ionizante que los rayos X de diagnóstico (ambos utilizan radiación de rayos X), con los avances de la tecnología, los niveles de dosis de radiación de la TC y los tiempos de exploración se han reducido. [1] Los exámenes de TC son generalmente cortos, la mayoría duran sólo mientras se aguanta la respiración. Los agentes de contraste también se usan a menudo, dependiendo de los tejidos que se deben ver. Los radiólogos realizan estos exámenes, a veces junto con un radiólogo (por ejemplo, cuando un radiólogo realiza una biopsia guiada por TC ).
Absorciometría dual de rayos X
DEXA , o densitometría ósea, se usa principalmente para pruebas de osteoporosis . No es una radiografía de proyección, ya que los rayos X se emiten en 2 haces estrechos que se escanean a través del paciente, a 90 grados entre sí. 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 la obtención de imágenes óseas, ya que la calidad de la imagen no es lo suficientemente buena para hacer una imagen de diagnóstico precisa de fracturas, inflamación, etc. También se puede utilizar para medir la grasa corporal total, aunque esto no es común. La dosis de radiación recibida de las exploraciones DEXA es muy baja, mucho más baja que la de los exámenes de radiografía de proyección. [ cita requerida ]
Fluoroscopia
La fluoroscopia es un término inventado por Thomas Edison durante sus primeros estudios de rayos X. El nombre se refiere 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 un agente de contraste) o para guiar una intervención médica, como una angioplastia, la inserción de un marcapasos o una reparación o reemplazo de una articulación. 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 la columna y puede reducir los tiempos de operación al eliminar el reposicionamiento. [4]
Angiografía
La angiografía es el uso de fluoroscopia para ver el sistema cardiovascular. Se inyecta un medio de 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 ver 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.
Radiografía de contraste
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 se pueden utilizar tanto en la radiografía de proyección como en la tomografía computarizada (llamada " TC de contraste "). [5] [6]
Otras imágenes médicas
Aunque técnicamente no son técnicas radiográficas debido a que no se utilizan rayos X, las modalidades de imagen como la PET y la MRI a veces se agrupan en radiografía porque el departamento de radiología de los hospitales maneja todas las formas de imágenes . El tratamiento con radiación se conoce como radioterapia .
Radiografía industrial
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 conduce a la capacidad de penetrar, viajar a través y salir de varios materiales como el acero al carbono y otros metales. Los métodos específicos incluyen la tomografía computarizada industrial .
Calidad de la imagen
La calidad de la imagen dependerá de la resolución y la densidad . La resolución es la capacidad de una imagen para mostrar una estructura poco espaciada 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 golpea el ánodo. Una fuente de fotones grande produce más borrosidad en la imagen final y se ve agravada por 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.
Dosis de radiación
La dosis de radiación aplicada en la radiografía varía según el procedimiento. Por ejemplo, la dosis efectiva de una radiografía de tórax es de 0,1 mSv, mientras que una TC abdominal es de 10 mSv. [7] La Asociación Estadounidense de Físicos en Medicina (AAPM) ha declarado que los "riesgos de la obtención de imágenes médicas a dosis de pacientes por debajo de 50 mSv para procedimientos únicos o 100 mSv para procedimientos múltiples durante períodos cortos de tiempo son demasiado bajos para ser detectables y pueden ser inexistente." Otros organismos científicos que comparten esta conclusión son 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 varias agencias gubernamentales, indican estándares de seguridad para garantizar que la dosis de radiación sea lo más baja posible. [8]
Blindaje
El plomo es el escudo más común contra los rayos X debido a su alta densidad (11340 kg / m 3 ), potencia de frenado, facilidad de instalación y bajo costo. El rango máximo de un fotón de alta energía como un rayo X en la materia es infinito; en cada punto de la materia atravesado 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 grosor del blindaje cuadrará el efecto del blindaje.
Rayos X generados por picos de voltaje debajo | Espesor mínimo de plomo |
---|---|
75 kV | 1,0 mm |
100 kV | 1,5 mm |
125 kV | 2,0 mm |
150 kV | 2,5 mm |
175 kV | 3,0 mm |
200 kV | 4,0 milímetros |
225 kV | 5,0 mm |
300 kV | 9,0 milímetros |
400 kV | 15,0 milímetros |
500 kV | 22.0 mm |
600 kV | 34.0 mm |
900 kV | 51.0 mm |
The following table shows the recommended thickness of lead shielding in function of X-ray energy, from the Recommendations by the Second International Congress of Radiology.[9]
Campaigns
In response to increased concern by the public over radiation doses and the ongoing progress of best practices, The Alliance for Radiation Safety in Pediatric Imaging was formed within the Society for Pediatric Radiology. In concert with the American Society of Radiologic Technologists, the American College of Radiology, and the American Association of Physicists in Medicine, the Society for Pediatric Radiology developed and launched the Image Gently campaign which is designed to maintain high quality imaging studies while using the lowest doses and best radiation safety practices available on pediatric patients.[10] This initiative has been endorsed and applied by a growing list of various professional medical organizations around the world and has received support and assistance from companies that manufacture equipment used in radiology.
Following upon the success of the Image Gently campaign, the American College of Radiology, the Radiological Society of North America, the American Association of Physicists in Medicine, and the American Society of Radiologic Technologists have launched a similar campaign to address this issue in the adult population called Image Wisely.[11] The World Health Organization and International Atomic Energy Agency (IAEA) of the United Nations have also been working in this area and have ongoing projects designed to broaden best practices and lower patient radiation dose.[12][13][14]
Provider payment
Contrary to advice that emphasises only conducting radiographs when in the patient's interest, recent evidence suggests that they are used more frequently when dentists are paid under fee-for-service[15]
Equipo
Sources
In medicine and dentistry, projectional radiography and computed tomography images generally use X-rays created by X-ray generators, which generate X-rays from X-ray tubes. The resultant images from the radiograph (X-ray generator/machine) or CT scanner are correctly referred to as "radiograms"/"roentgenograms" and "tomograms" respectively.
A number of other sources of X-ray photons are possible, and may be used in industrial radiography or research; these include betatrons, and linear accelerators (linacs) and synchrotrons. For gamma rays, radioactive sources such as 192Ir, 60Co or 137Cs are used.
Grid
A Bucky-Potter grid may be placed between the patient and the detector to reduce the quantity of scattered x-rays that reach the detector. This improves the contrast resolution of the image, but also increases radiation exposure for the patient.[16]
Detectors
Detectors can be divided into two major categories: imaging detectors (such as photographic plates and X-ray film (photographic film), now mostly replaced by various digitizing devices like image plates or flat panel detectors) and dose measurement devices (such as ionization chambers, Geiger counters, and dosimeters used to measure the local radiation exposure, dose, and/or dose rate, for example, for verifying that radiation protection equipment and procedures are effective on an ongoing basis).[17][18][19]
Side markers
A radiopaque anatomical side marker is added to each image. For example, if the patient has their right hand x-rayed, the radiographer includes a radiopaque "R" marker within the field of the x-ray beam as an indicator of which hand has been imaged. If a physical marker is not included, the radiographer may add the correct side marker later as part of digital post-processing.[20]
Image intensifiers and array detectors
As an alternative to X-ray detectors, image intensifiers are analog devices that readily convert the acquired X-ray image into one visible on a video screen. This device is made of a vacuum tube with a wide input surface coated on the inside with caesium iodide (CsI). When hit by X-rays material phosphors which causes the photocathode adjacent to it to emit electrons. These electron are then focus using electron lenses inside the intensifier to an output screen coated with phosphorescent materials. The image from the output can then be recorded via a camera and displayed.[21]
Digital devices known as array detectors are becoming more common in fluoroscopy. These devices are made of discrete pixelated detectors known as thin-film transistors (TFT) which can either work indirectly by using photo detectors that detect light emitted from a scintillator material such as CsI, or directly by capturing the electrons produced when the X-rays hit the detector. Direct detector do not tend to experience the blurring or spreading effect caused by phosphorescent scintillators of or film screens since the detectors are activated directly by X-ray photons.[22]
Energía dual
Dual-energy radiography is where images are acquired using two separate tube voltages. This is the standard method for bone densitometry. It is also used in CT pulmonary angiography to decrease the required dose of iodinated contrast.[23]
Historia
Radiography's origins and fluoroscopy's origins can both be traced to 8 November 1895, when German physics professor Wilhelm Conrad Röntgen discovered the X-ray and noted that, while it could pass through human tissue, it could not pass through bone or metal.[24] Röntgen referred to the radiation as "X", to indicate that it was an unknown type of radiation. He received the first Nobel Prize in Physics for his discovery.[25]
There are conflicting accounts of his discovery because Röntgen had his lab notes burned after his death, but this is a likely reconstruction by his biographers:[26][27] Röntgen was investigating cathode rays using a fluorescent screen painted with barium platinocyanide and a Crookes tube which he had wrapped in black cardboard to shield its fluorescent glow. He noticed a faint green glow from the screen, about 1 metre away. Röntgen realized some invisible rays coming from the tube were passing through the cardboard to make the screen glow: they were passing through an opaque object to affect the film behind it.[28]
Röntgen discovered X-rays' medical use when he made a picture of his wife's hand on a photographic plate formed due to X-rays. The photograph of his wife's hand was the first ever photograph of a human body part using X-rays. When she saw the picture, she said, "I have seen my death."[28]
The first use of X-rays under clinical conditions was by John Hall-Edwards in Birmingham, England on 11 January 1896, when he radiographed a needle stuck in the hand of an associate. On 14 February 1896, Hall-Edwards also became the first to use X-rays in a surgical operation.[29]
The United States saw its first medical X-ray obtained using a discharge tube of Ivan Pulyui's design. In January 1896, on reading of Röntgen's discovery, Frank Austin of Dartmouth College tested all of the discharge tubes in the physics laboratory and found that only the Pulyui tube produced X-rays. This was a result of Pulyui's inclusion of an oblique "target" of mica, used for holding samples of fluorescent material, within the tube. On 3 February 1896 Gilman Frost, professor of medicine at the college, and his brother Edwin Frost, professor of physics, exposed the wrist of Eddie McCarthy, whom Gilman had treated some weeks earlier for a fracture, to the X-rays and collected the resulting image of the broken bone on gelatin photographic plates obtained from Howard Langill, a local photographer also interested in Röntgen's work.[30]
X-rays were put to diagnostic use very early; for example, Alan Archibald Campbell-Swinton opened a radiographic laboratory in the United Kingdom in 1896, before the dangers of ionizing radiation were discovered. Indeed, Marie Curie pushed for radiography to be used to treat wounded soldiers in World War I. Initially, many kinds of staff conducted radiography in hospitals, including physicists, photographers, physicians, nurses, and engineers. The medical speciality of radiology grew up over many years around the new technology. When new diagnostic tests were developed, it was natural for the Radiographers to be trained in and to adopt this new technology. Radiographers now perform fluoroscopy, computed tomography, mammography, ultrasound, nuclear medicine and magnetic resonance imaging as well. Although a nonspecialist dictionary might define radiography quite narrowly as "taking X-ray images", this has long been only part of the work of "X-ray departments", radiographers, and radiologists. Initially, radiographs were known as roentgenograms,[31] while Skiagrapher (from the Ancient Greek words for "shadow" and "writer") was used until about 1918 to mean Radiographer. The Japanese term for the radiograph, レントゲン (rentogen), shares its etymology with the original English term.
Ver también
- Autoradiograph
- Background radiation
- Computer-aided diagnosis
- Imaging science
- List of civilian radiation accidents
- Medical imaging in pregnancy
- Radiation
- Radiation contamination
- Radiographer
- Thermography
Referencias
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Otras lecturas
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enlaces externos
- MedPix Medical Image Database
- Video on X-ray inspection and industrial computed tomography, Karlsruhe University of Applied Sciences
- NIST's XAAMDI: X-Ray Attenuation and Absorption for Materials of Dosimetric Interest Database
- NIST's XCOM: Photon Cross Sections Database
- NIST's FAST: Attenuation and Scattering Tables
- A lost industrial radiography source event
- RadiologyInfo - The radiology information resource for patients: Radiography (X-rays)