Características de la Radiación

Capítulo 3
Características de la Radiación
ESQUEMA
CALIDAD DEL HAZ DE LOS RAYOS X
Voltaje y Kilovoltaje
Pico de Kilovoltaje
Densidad y Pico de Kilovoltaje
Contraste y Pico de Kilovoltaje
Tiempo de Exposición y Pico de Kilovoltaje
CANTIDAD DEL HAZ DE RAYOS X
Amperaje y Miliamperaje
Miliamperios por Segundo
Densidad y Miliamperaje
Tiempo de Exposición y Miliamperaje
INTENSIDAD DEL HAZ DE LOS RAYOS X
Pico de Kilovoltaje
Miliamperaje
Tiempo de Exposición
Distancia
Ley del Cuadrado Inverso
Capa de Valor Medio
OBJETIVOS DEL APRENDIZAJE
Después de terminar este capítulo, el estudiante podrá hacer lo
siguiente:
• Definir las palabras clave asociadas a las características de la
radiación
• Describir el efecto que el pico de kilovoltaje tiene en la calidad
del haz de rayos X
• Describir cómo el miliamperaje influencia la cantidad del haz de
rayos X
• Identificar la gama de kilovoltaje y de miliamperaje requeridos
para la radiografía dental
• Describir cómo el aumento y la disminución de los factores de
la exposición afectan a la densidad y al contraste de la imagen
•
•
•
•
Indicar las reglas que gobiernan el kilovoltaje, el miliamperaje,
la distancia, y el tiempo de exposición que se utilizan cuando se
cambian las variables de la exposición
Describir cómo el kilovoltaje, el miliamperaje, el tiempo de
exposición, y la distancia fuente-receptor influencian en la
intensidad del haz de los rayos X.
Calcular un ejemplo de la intensidad de la radiación usando la
ley del cuadrado inverso
Explicar cómo la capa de valor medio determina la calidad de
penetración del haz de rayos X
TÉRMINOS CLAVE
Amperaje
Amperio (A)
Calidad (del haz de rayos X)
Cantidad (del haz de rayos X)
Capa de valor medio (HVL)
Contraste
Densidad
Haz de rayos X policromático
Impulso
Intensidad (haz de rayos X)
Kilovoltaje
Kilovoltio (kV)
Ley del cuadrado inverso
Miliamperaje
Las características de la radiación incluyen la calidad, la cantidad, y la intensidad del haz del rayo X. Las variaciones en el
carácter del haz del rayo X influencian la calidad de los rayos
X resultantes.
El radiólogo dental debe tener un conocimiento del trabajo
con las características de la radiación. El propósito de este
capítulo está en (1) detallar los conceptos de calidad y de cantidad del haz de rayos X, (2) definir el concepto de intensidad
Miliamperio (mA)
Miliamperios por segundo (mAs)
Pico de kilovoltaje (kVp)
Tiempo de exposición
Voltaje
Voltio (V)
del haz, y (3) discutir cómo los factores de la exposición
influencian estas características de la radiación.
Los avances en el equipo radiográfico dental han producido
los paneles de control con los ajustes predeterminados para las
diferentes áreas anatómicas del maxilar y de la mandíbula
(Figura 3-1). En las unidades radiográficas viejas, las características individuales de la radiación del pico de kilovoltaje, el
miliamperaje, y el tiempo, podían todos ser cambiados manual-
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CAPÍTULO 3
Características de la Radiación
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Voltaje
un ciclo
FIGURA 3-2 El pico de kilovoltaje (kVp) controla la calidad de los rayos X y
mide el punto máximo del voltaje de la corriente.
FIGURA 3-1 El punto máximo de Kilovoltaje (kVp) y miliamperaje (mA) controles localizados en la máquina de rayos X dental. (Cortesía de Instrumentario
Dental, Inc. Milwaukee, Wl.)
mente. En unidades de hoy, los ajustes no son posibles para el
pico del miliamperaje y del kilovoltaje. Aunque el equipo
moderno sea fácilmente comprensible y conveniente, los conceptos de las características de estas tres radiaciones deben
todavía ser repasadas y ser entendidas.
CALIDAD DEL HAZ DE LOS RAYOS X
La longitud de onda determina la energía y el poder de penetración de la radiación. Los rayos X con longitudes de onda más
cortas tienen energía más penetrante, mientras que aquellas con
longitudes de onda más largas son menos penetrantes, y más
probablemente sean absorbidas por la materia. En radiograf ías
dentales, el término calidad es usado para describir la energía
media o la capacidad penetrante del haz de los rayos X. La calidad, o la longitud de onda y la energía del haz de rayos X, son
controladas por el kilovoltaje.
Voltaje y Kilovoltaje
El voltaje es una medida de la fuerza que se refiere a la diferencia potencial entre dos cargas eléctricas. Dentro del cabezal de
los rayos X dental, el voltaje es la medida de la fuerza eléctrica
que hace a los electrones moverse desde el cátodo negativo al
ánodo positivo. El voltaje determina la velocidad de los electrones que viajan del cátodo al ánodo. Cuando se aumenta el voltaje, la velocidad de los electrones se aumenta. Cuando la
velocidad de los electrones se aumenta, los electrones atacan el
blanco con mayor fuerza y energía, dando por resultado un haz
de rayos X penetrante con una longitud de onda corta.
El voltaje se mide en voltios o kilovoltios. El voltio (V) es la
unidad de medida usada para describir el potencial que conduce
una corriente eléctrica a través de un circuito. El equipo de rayos
X dental requiere el uso de altos voltajes. La mayoría de las
unidades radiográficas funcionan con kilovoltios; 1 kilovoltio
(kV) es igual a 1000 voltios.
Los rayos X dentales requieren el uso de 65 a 100 kilovoltios.
El uso de menos de 65 kilovoltios no permite la penetración
adecuada, mientras que el uso de más de 100 Kv resulta en
sobrepenetración.
El kilovoltaje se puede ajustar según las necesidades del
diagnóstico individual de los pacientes. El uso de 85 a 100 kilovoltios produce radiograf ías dentales más penetrantes con
mayor energía y longitudes de onda más cortas, mientras que el
uso de 65 a 75 kilovoltios produce radiograf ías dentales menos
penetrantes con menos energía y longitudes de onda más largas.
Un kilovoltaje más alto debe ser utilizado cuando el área que se
examinará es densa o gruesa.
Pico de Kilovoltaje
En el equipo radiográfico dental que permite el ajuste de las
características individuales de la radiación, el kilovoltaje es controlado por el dial de ajuste del pico de kilovoltaje en el panel de
control de los rayos X (Figura 3-2). Pico de kilovoltaje (kVp) se
puede definir como el kilovoltaje máximo o pico de voltaje. El
medidor de voltaje en el panel de control mide el voltaje del tubo
de los rayos X, que es realmente el voltaje máximo de una
corriente alterna (CA) (ver Figura 3-3). Este voltaje máximo se
mide en kilovoltios, y el término “pico de kilovoltaje” se utiliza
así. Por ejemplo, cuando se utiliza el kVp 90 para exponer un
receptor, el voltaje máximo de la corriente del tubo es 90.000
voltios. Como resultado de los diversos kilovoltajes que ocurren
en la corriente del tubo, se produce un haz de rayos X policromático, o se produce un haz que contiene muchas longitudes de
onda de diversas intensidades.
La calidad, o la longitud de onda y la energía del haz de los
rayos X, son controlados por el pico de kilovoltaje. El pico de
kilovoltaje regula la velocidad y la energía de los electrones y
determina la capacidad de penetración del haz de los rayos X.
Aumentando el pico de kilovoltaje resulta en un haz de rayos X de
mayor energía con incremento de la habilidad de penetración.
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PARTE I Fundamentos de la Radiación
FIGURA 3-3 A, Radiografía de diagnóstico. B, El aumento del kilovoltaje da lugar a una imagen que exhibe una densidad aumentada; la imagen aparece más
oscura.
FIGURA 3-4 A, Radiografía de diagnóstico. B, La disminución del kilovoltaje da lugar a una imagen que exhibe una densidad disminuida; la imagen aparece
más clara.
Densidad y Pico de Kilovoltaje
La densidad es la oscuridad total o el grado de oscuridad de una
imagen. Un ajuste en el pico de kilovoltaje da lugar a un cambio
en la densidad de una radiograf ía dental. Cuando el pico de
kilovoltaje es aumentado mientras que otros factores de la exposición (miliamperaje, tiempo de exposición) siguen siendo constantes, la imagen resultante exhibe un incremento de la densidad
y aparece más oscura (Figura 3-4A). Si se disminuye el pico de
kilovoltaje, la imagen resultante exhibe una densidad disminuida
y aparece más clara (Figura 3-4B). La Tabla 3-1 resume el efecto
del pico de kilovoltaje en la densidad (también ver Capítulo 8).
Contraste y Pico de Kilovoltaje
El contraste se refiere a cómo agudamente las áreas oscuras y
las aéreas claras son diferenciadas o se separan en una imagen.
Un ajuste en el pico de kilovoltaje da lugar a un cambio en el
contraste de una radiograf ía dental. Cuando se utilizan los ajustes bajos del pico de kilovoltaje (65-70 kVp), resultara en una
TABLA 3-1
Efecto del Pico de Kilovoltaje (kVp) en la
Densidad y Contraste de la Imagen
Ajuste
Densidad
Contraste
↑kVp
↑(Más Oscuro)
Bajo
↓kVp
↓(Más Claro)
Alto
↑,Aumentar; ↓,disminuir
imagen de alto contraste. Una imagen con “alto” contraste tiene
muchas áreas negras y muchas áreas blancas y pocos tonos de
gris (Figura 3-5). Una imagen con alto contraste es útil para la
detección y la progresión de la caries dental.
Con los altos ajustes del pico de kilovoltaje (690 kVp), resulta
en un bajo contraste. Una imagen con contraste “bajo” tiene
muchos tonos del gris en vez de blanco y negro. Una imagen
con bajo contraste es útil para la detección de la enfermedad
periodontal o periapical (Figura 3-6). Las radiograf ías montadas
que demuestran bajo contraste y que se ven correctamente en
CAPÍTULO 3
Características de la Radiación
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de explosiones o pulsos en vez de una corriente continúa. Un
impulso ocurre cada 1/60 de segundo; por lo tanto, 60 impulsos
ocurren en 1 segundo.
Para compensar el poder penetrante del haz de rayos X, un
ajuste en el tiempo de exposición es necesario cuando se aumenta
el pico de kilovoltaje (Cuadro 3-1).
Por ejemplo, un receptor se expone usando 90 kVp y 0.5
segundos. Si el ajuste del pico de kilovoltaje se disminuye a
partir del 90 a 75, el tiempo de exposición se debe aumentar a
partir de 0.5 a 1.0 segundos para mantener la densidad apropiada y el contraste.
CANTIDAD DEL HAZ DE RAYOS X
FIGURA 3-5 Una imagen producida con un kilovoltaje más bajo exhibe un
alto contraste; se ven áreas más claras y más oscuras, según lo demostrado
por el uso del cálculo de la exposición.
La cantidad del haz del rayo X se refiere al número de rayos X
producidos en la unidad de rayos X dental.
Amperaje y Miliamperaje
FIGURA 3-6 Imagen producida con un kilovoltaje más alto exhibe un bajo
contraste; se ven áreas con tonos de gris en vez de blanco y negro.
CUADRO 3-1
Pico de kilovoltaje
• Cuando el pico de kilovoltaje está incrementado en 15, el
tiempo de exposición se debe disminuir a la mitad.
• Cuando el pico de kilovoltaje está disminuido en 15, el tiempo
de exposición debe ser duplicado.
una superficie iluminada con la luz extraña enmascarada son
preferibles en radiograf ía dental.
Es deseable un compromiso entre el alto contraste y el bajo
contraste. Ver Tabla 3-1 para un resumen del efecto del pico de
kilovoltaje en el contraste (también ver Capítulo 8).
Tiempo de Exposición y Pico de Kilovoltaje
El tiempo de exposición se refiere al intervalo de tiempo
durante el cual se producen los rayos X. El tiempo de exposición
se mide en impulsos porque los rayos X se crean en una serie
El amperaje determina la cantidad de electrones que pasan a través
del filamento del cátodo. Un aumento en el número de los electrones disponibles que viajan del cátodo al ánodo da lugar a la producción de un número creciente de rayos X. La cantidad de rayos
X producido es controlada por el miliamperaje.
El amperio (A) es la unidad de medida usada para describir
el número de electrones, o corriente que atraviesa el filamento
del cátodo. El número de amperios necesarios para funcionar
una unidad de rayos X dental es pequeño; por lo tanto, el amperaje se mide en miliamperios. Un miliamperio (mA) es igual a
1/1000 de un amperio. Algunas unidades de rayos X dentales
tienen un ajuste fijo del miliamperaje, mientras que otras tienen
un ajuste de los miliamperios en el panel de control (ver Figura
3-2). En radiograf ía dental, se requiere el uso de 7 a 15 mA; un
ajuste sobre 15 mA no se recomienda debido a la producción de
excesivo calor resultante en el tubo de rayos X.
El miliamperaje regula la temperatura del filamento del
cátodo. Un ajuste más alto del miliamperio aumenta la temperatura del filamento del cátodo y por lo tanto aumenta el número
de electrones producidos. Un aumento en el número de electrones que golpean al ánodo aumenta el número de rayos X emitidos desde el tubo.
La cantidad, o el número de rayos X emitidos del cabezal, es
controlada por el miliamperaje. El miliamperaje controla el
amperaje del filamento actual y la cantidad de electrones que
pasan a través del filamento. Mientras que se aumenta el miliamperaje, más electrones pasan a través del filamento, y se producen más rayos X. Por ejemplo, si el miliamperaje se aumenta a
partir del 5 a 10 mA, el doble de electrones viaja del cátodo al
ánodo, y se producen el doble de rayos X.
Miliamperios por Segundo
Los miliamperios y el tiempo de exposición tienen una influencia
directa en el número de electrones producidos por el filamento
del cátodo. El producto de miliamperios y el tiempo de exposición
se llaman miliamperios por segundo (mAs), es como sigue: