MANUAL de RADIOLOGÍA para TÉCNICOS

MANUAL de RADIOLOGÍA
para TÉCNICOS
FÍSICA, BIOLOGÍA Y PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
C0245.indd Sec1:i
4/9/10 8:28:20 PM
C0245.indd Sec1:ii
4/9/10 8:28:21 PM
NOVENA EDICIÓN
MANUAL de RADIOLOGÍA
para TÉCNICOS
FÍSICA, BIOLOGÍA Y PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
Stewart Carlyle Bushong, ScD, FACR, FACMP
Stewa
Professor of Radiology Science
Baylor Colle
College of Medicine
Houston, Tex
Texas
C0245.indd Sec1:iii
4/9/10 8:28:21 PM
Colaboradores
David Armstrong, BS, MEd, RT(R)
James Neal Johnston, PhD, RT(R)(CV)
Program Director
Pearl River Community College
Hattiesburg, Mississippi, USA
Assistant Professor
Midwestern State University
Wichita Falls, Texas, USA
Alberto Bello Jr., MEd, RT(R)(CV)
Barbara A. Koontz, MA, RT(R)(M)
Radiologic Technology Program Director
Danville Area Community College
Danville, Illinois, USA
Donna Caldwell, MEd, RT(R)(CV)
Assistant Professor
Arkansas State University
State University, Arkansas, USA
Marilyn H. Carter, BS, RT(R), ARRT
Program Coordinator, Radiologic Technology
Southeast Arkansas College
Pine Bluff, Arkansas, USA
John H. Clouse, MSR, RT(R)
Associate Professor of Radiography
Owensboro Community and Technical College
Owensboro, Kentucky, USA
Edward J. Goldschmidt Jr., MS, DABMP
Medical Physicist
Cooper Health System
Camden, New Jersey, USA
Sergeo Guilbaud, BS, RT(R)
Education Director
Long Island College Hospital
Brooklyn, New York, USA
Radiography Program Manager
Polk Community College
Winter Haven, Florida, USA
Nina Kowalczyk, MS, RT(R)(QM)(CT), FASRT
Clinical Instructor
Ohio State University
Columbus, Ohio, USA
Michael J. Kudlas, BS, RT(R)(QM)
Director, Radiography Program
Associate Professor of Radiology
Mayo Clinic of Medicine
Jacksonville, Florida, USA
Angela M. Lambert, MS, RT(R)
Assistant Professor
Bluefield State College
Bluefield, West Virginia, USA
Sandra H. Lanza, BS, RT(R)(M)(QM)
Clinical Coordinator
Brevard Community College
Cocoa, Florida, USA
Tricia D. Leggett, MSEd, RT(R)(QM)
Program Coordinator, Radiography Program
Hagerstown Community College
Hagerstown, Maryland, USA
Radiologic Technology Program Director
Assistant Professor
Zane State College
Zanesville, Ohio, USA
Terri Hinson, BS, RT(R)(T), ARRT
Penelope Logsdon, MA, RT(R)
Brenda Hassinger, MS, RT(R)(M), ARRT
Instructor
University of Arkansas for Medical Sciences
Little Rock, Arkansas, USA
Radiography Program Director
Elizabethtown Community and Technical College
Elizabethtown, Kentucky, USA
Robert Hughes, BGS, RT(R)
Galen Miller, RT(R), BS
Program Director
Nebraska Methodist College
Omaha, Nebraska, USA
Clinical Coordinator, Radiography Program
Mid Michigan Community College
Harrison, Michigan, USA
v
C0210.indd v
4/8/10 3:59:09 PM
vi
C O L A B O R ADOR E S
Gloria Jean Mongelluzzo, MEd, RT(R)(M)
Jonathan White, BSRT(R), BS (Radiology)
Program Director
Conemaugh Memorial Medical Center
Johnstown, Pennsylvania, USA
Instructor, Diagnostic Imaging
Northern Virginia Community College
Springfield, Virginia, USA
Joe P. Nolen, MEd, RT(R)
Paul Wilder, BS, RT(R)(T), ARRT
Clinical Coordinator
University of Arkansas for Medical Sciences
Area Health Education Center—Southwest
Texarkana, Arkansas, USA
Program Director
Central New Mexico Community College
Albuquerque, New Mexico, USA
Christine E. Wiley, MEd, RT(R)(M),
Mimi Polczynski, MSEd, RT(R)(M)(CT)
Radiology Program Director
Kaskaskia College
Centralia, Illinois, USA
Radiologic Technology Program Director
North Shore Community College
Danvers, Massachusetts, USA
Ray Winters, MS, RT(R)(CT)
Timothy J. Skaife, RT(R), MA
Program Director, Radiography
National Park Community College
Hot Springs, Arkansas, USA
Chair, Radiologic Sciences Department
Arkansas State University
State University, Arkansas, USA
Ian Thompson, FNZIMRT, DHA (Massey) DCR
Specialist Lecturer
Universal College of Learning
Palmerston North, New Zealand
C0210.indd vi
4/8/10 3:59:09 PM
ANTES
Ningún físico médico ha tenido tanta suerte
como yo en las últimas cuatro décadas académicas.
Mi éxito habría sido intrascendente de no haber
sido por el apoyo, los ánimos y la amistad
de las dos maravillosas personas a las que
dedico esta novena edición.
Gracias a los dos por el maravilloso trayecto compartido.
AHORA
Benjamin Ripley Archer
Sharon Briney Glaze
vii
C0215.indd vii
4/8/10 4:01:30 PM
También dedico este libro a mis amigos, a los actuales y a los que ya no están:
Abby Kuramoto
Bailey Schroth (†)
Bailey Spaulding
Bandit Davidson (†)
Bella Bushong
Belle Davidson
Boef Kuipers (†)
Brittney Prominski
Brownie Hindman (†)
Brutus Payne (†)
Buffy Jackson (†)
Butterscotch Bushong (†)
Casper Miller (†)
Cassie Kronenberger (†)
Chandon Davis (†)
Chester Chase (†)
Choco Walker (†)
Coco Winsor
Cookie Lake (†)
Desi Lohrenz
C0220.indd viii
Dually Jackson
Dude Schwartz
Duncan Hindman
Ebony Bushong (†)
Flap Maly
Fonzie Schroth (†)
Frank Edlund
Geraldine Bushong (†)
Ginger Chase (†)
Grayton Friedlander
Gretchen Scharlach (†)
Guadalupe Tortilla Holmberg
Jemimah Bushong (†)
Kate Davidson (†)
Linus Black (†)
Lizzy Prominski
Loftus Meadows
Lucy Spaulding (†)
Maddie Bushong
Maxwell Haus (†) y mis lentes
Midnight Lunsford (†)
Mini Hana (Indian Princess)
Molly Holmberg (†)
Muttly Chase (†)
Pancho Villa Holmberg (†)
Peanut Schroth
Pepper Miller
Petra Chase (†)
Powers Jackson
Sammie Chase
Sapphire Miller (†)
Sebastian Miller (†)
Susi Bueso
Teddy Schroth
Toby Schroth (†)
Toto Walker (†)
Travis Chase (†)
Tuffy Beman
4/8/10 4:02:33 PM
Prefacio
OBJETIVO Y CONTENIDO
El objetivo del Manual de radiología para técnicos: física, biología y protección radiológica es triple: transmitir
conocimientos básicos de física radiológica, preparar a los
estudiantes de radiología para obtener el certificado del
ARRT (American Registry of Radiologic Technologists) y
estudios correspondientes en otros países (técnicos de Radiología), y proporcionar una base de conocimientos para
que los radiólogos en ejercicio puedan tomar decisiones documentadas sobre factores técnicos, calidad de la imagen
diagnóstica y tratamiento con radiaciones para los pacientes y el personal.
En este manual se ofrece una amplia explicación de la
radiología, incluidas las bases de la física radiológica, técnicas de imagen diagnósticas, radiobiología y tratamiento de
la radiación. Los temas especiales incluyen la mamografía,
la fluoroscopia, los procedimientos intervencionistas, la tomografía computarizada helicoidal multicorte y los diversos modos emergentes de imagen digital.
Las bases de la radiología no pueden separarse de las
matemáticas, pero este manual no asume que los lectores
tengan una base matemática. Las pocas ecuaciones matemáticas presentadas van siempre seguidas de ejemplos de
problemas, con una aplicación clínica directa. Como ayuda
adicional para el aprendizaje, todas las fórmulas matemáticas se resaltan con su propio icono.
realizar ejercicios en casa, sesiones de repaso o pruebas de
autoevaluación y práctica. Las respuestas a todas las preguntas se encuentran en la página web de Evolve: http://
evolve.elsevier.com.
PERSPECTIVA HISTÓRICA
Durante las siete décadas posteriores al descubrimiento de los rayos X por Roentgen en 1895, la radiología
diagnóstica siguió siendo un campo de estudio y práctica
relativamente estable. Los cambios realmente importantes de esa época pueden contarse con los dedos de una
mano: el tubo de Crookes, la rejilla radiológica, las pantallas de intensificación radiológica y la intensificación
de imágenes.
Sin embargo, desde la publicación de la primera edición
del manual en 1975, se han implementado en la práctica
diaria habitual sistemas más nuevos de diagnóstico por
imagen: tomografía computarizada helicoidal multicorte,
radiografía computarizada, radiografía digital y fluoroscopia digital. Estas innovaciones han sido posibles por los
avances realmente espectaculares en tecnología informática
y el diseño de tubos de rayos X y de los receptores de imágenes, y siguen transformando las ciencias del diagnóstico
por imagen.
NOVEDADES DE ESTA EDICIÓN
Además, las ideas más importantes en discusión se presentan con el icono con un pingüino en color y una casilla:
En el principio del capítulo 1 se describe la utilización
del icono del pingüino.
Esta novena edición mejora esta popular característica
de las viñetas de información al incluir aún más conceptos y definiciones clave en cada capítulo. En esta edición
también se presentan objetivos de aprendizaje, perspectivas
globales de los capítulos y resúmenes de los capítulos para
animar a los estudiantes y facilitar la lectura del texto. Las
preguntas de autoevaluación al final de cada capítulo incluyen ejercicios de definición, preguntas de respuesta corta
y algunos cálculos. Estas preguntas pueden utilizarse para
Actualmente estamos avanzando hacia las técnicas de imagen digitales. La radiología digital está sustituyendo rápidamente a la radiografía convencional en placa y esto
requiere que los técnicos en radiología adquieran una base
de conocimientos nueva y diferente, además de los que ya
necesitaban y ¡en el mismo tiempo de formación!
Esta novena edición incluye ocho capítulos nuevos sobre técnicas de imagen digital. Gran parte del material de
los otros 32 capítulos se ha reprocesado en aras a la brevedad, para que esta edición siga teniendo el mismo volumen que la anterior. Otra reciente novedad descrita en este
manual son las características de la imagen asociadas al
empleo de silicio amorfo y selenio amorfo. Se incluye una
nueva exposición sobre los dispositivos de carga acoplada
y sobre las ventajas para los procedimientos radiológicos
intervencionistas.
También se presentan numerosas actualizaciones en las
áreas de técnicas de imagen especiales, donde se han producido los mayores avances en tecnología radiológica. Se
incluye un nuevo capítulo sobre tomografía computarizada
helicoidal multicorte. También se abordan los avances en
ix
C0225.indd ix
4/8/10 4:04:41 PM
x
PR E FACIO
composición de dianas, compresión e imágenes digitales
para la mamografía. El capítulo 30 sobre Control de calidad de los dispositivos de visualización digital, un campo
que exige al técnico radiólogo nuevas habilidades, merece
una especial atención. Se recogen también las recomendaciones de la AAPM TG-18, que serán el estándar del control de calidad de los procesadores.
La novena edición también incluye más definiciones en
el texto y referencias cruzadas de los capítulos. Los términos en negrita se definen la primera vez que aparecen
y se recogen en un glosario ampliado. Las nuevas radiografías y las ilustraciones aportan dinamismo y amenidad
al texto.
MATERIAL SUPLEMENTARIO
Recursos de Evolve
En http://evolve.elsevier.com se encuentra material suplementario (en inglés) para alumnos y profesores. Previo registro en la web indicada, los estudiantes podrán acceder a
las respuestas de las preguntas planteadas en el libro y a enlaces web relacionados. Adicionalmente, los profesores dispondrán de una colección de imágenes que incluye todas las
publicadas en el texto y una presentación en PowerPoint.
Radiología en línea de Mosby
Elsevier ha desarrollado material docente en línea (en inglés)
para complementar la enseñanza y el aprendizaje de física
radiológica, técnicas de imagen radiológicas, radiobiología
y protección radiológica, al que el profesor puede acceder
registrándose en la página http://evolve.elsevier.com.
NOTA SOBRE EL TEXTO
En este manual se utiliza el Sistema Internacional de Unidades (unidades SI). Con este sistema aparecen las unidades
correspondientes de radiación y radiactividad. Roentgen,
rad y rem se sustituyen por gray (Gy) y sievert (Sv), respectivamente. Puede encontrarse un resumen de cantidades y
unidades especiales en radiología en la cubierta interior del
manual.
La exposición a las radiaciones se mide en unidades SI
de C/kg, o en términos de kerma en aire, medido en mGy.
Debido a que el mGy también es una unidad de dosis, la
medición de kerma en aire se diferencia de la dosis hística
añadiendo un subíndice a o t a mGy, según las recomendaciones de Archer y Wagner (Minimizing Risk From Fluoroscopic X-rays, PRM, 2007). Por tanto, cuando se utiliza
el SI, el kerma en aire se mide en mGya y la dosis hística,
en mGyt.
AGRADECIMIENTOS
Para la preparación de la novena edición, estoy en deuda con los numerosos lectores de la octava edición que
enviaron sugerencias, críticas, correcciones y cumplidos. Estoy especialmente agradecido a los siguientes
profesores y estudiantes de radiología por sus propuestas de cambios y aclaraciones. Muchos aportaron ilus-
C0225.indd x
traciones radiológicas; se ha añadido el agradecimiento
en la ilustración.
Kimberley Adams, Mississippi State University; Aldo
Badano, Center for Devices and Radiation Control; Ed
Barnes, Medical Technology Management Institute;
Tammy Bauman, Banner Thunderbird Medical Center; Richard Bayless, University of Montana; Stephenie
Belella, CDRH; Ronald Bresell, University of Wisconsin;
Jeffrey Brown, Kaiser Permanente; Barry Burns, UNC
School of Medicine; Quinn Carroll, Midland Community College; David Clayton, MD Anderson Cancer Center; Suzanne Crandall, Mercy College of Health Sciences;
Mike Emory, Sandhills Community College; Michael
Flynn, Henry Ford Health System; Eugene Frank, Riverland Community College; Brian Fraser, Gateway Community College; Roger Friemark, Oregon Imaging Centers; Camille Gaudet, Hospital Regional Dumant; Tim
Gienapp, Apollo College; Ed Goldschmidt, New Jersey
Medical College; Jeff Hamzeh, Keiser College; Phil Heintz, University of New Mexico; Linda Holden, Laramie County Community College; Cheryl Kates, MGH
Institute of Health Professions; Diane Kawamura, Weber State University; Sonny La, Sweden; Kent Lambert,
Drexel University; John Lampignano, Gateway Community College; Pam Lee, Tacoma Community College;
Kurt Loveland, Drexel University; David Ludema, Delaware Technical and Community College; Robert Luke,
Boise State University; Starla Mason, Laramie County
Community College; John Mayes, Military Continuing
Education; Rita McLaughlin, British Columbia Institute
of Technology; Rene Michel, VA San Diego Healthcare System; Norman Miller, CDRH; Rex Miller, Lansing
Community College; Ryan Minic, Pima Medical Institute; Glen Mitchell, Laughlin Memorial Hospital; Mary
Jane Reynolds, Citizens Medical Center; Rita Robinson,
Memorial Hermann Hospital System; Dorothy Saia, Stamford Hospital; Eshan Samei, Duke University Medical
Center; Ralph Schaetzing, Agfa; David Schaver, NCRP;
Deborah Schroth, St. Anthony Hospitals; Euclid Seeram, British Columbia Institute of Technology; Susan
Sprinkle-Vincent, Advanced Health Education Center;
Steve Strickland, Aiken Technical College; Don Summers,
Athens Technical College; Rune Sylvarnes, Norway; Ian
Thompson, New Zealand; Kyle Thornton, City College of San Francisco; Beth Veale, Midwestern State University; Nancy Wardlow, Tyler Junior College; Jo Ellen
Watson, Santa Barbara City College; Judy Williams,
Grady Memorial Hospital; Charles Willis, MD Anderson Cancer Center; Sherrill Wilson, Brandon Community
College; Ian Yorkston, Kodak; Paula Young, University
of Mississippi; Elvia Zuazo, Keiser College.
Mi compañero, Ben Archer, es autor del cuento del
pingüino (cap. 1), que ha sido una herramienta de enseñanza especialmente eficaz. Gracias sobre todo a Linda Rarey, MA, CNMT, ARRT del St. Joseph Health
System por su excelente y minucioso trabajo del banco
de pruebas y de la presentación de PowerPoint que lo
acompaña.
4/8/10 4:04:41 PM
PREFACIO
A medida que usted, estudiante o profesor, utilice este
manual y se le plateen preguntas o comentarios, espero que
me los envíe por correo electrónico a sbushong@bcm.edu
para que podamos conseguir que sea más fácil aprender
esta difícil materia.
C0225.indd xi
xi
«La física es divertida» es el lema de mis cursos de radiología y creo que este manual hará disfrutar al estudiante
de radiología.
Stewart Carlyle Bushong
4/8/10 4:04:41 PM
C0225.indd xii
4/8/10 4:04:41 PM
Índice de contenidos
PARTE I
23
FÍSICA RADIOLÓGICA
1
2
3
4
5
Conceptos de radiología, 2
Fundamentos de radiología, 16
Estructura de la materia, 37
Energía electromagnética, 56
Electricidad, magnetismo y
electromagnetismo, 72
PARTE II
EL HAZ DE RAYOS X
6
7
8
9
10
El sistema de imagen por rayos X, 100
El tubo de rayos X, 119
Producción de rayos X, 138
Emisión de rayos X, 151
Interacción de los rayos X
con la materia, 162
PARTE III
LA RADIOGRAFÍA
11
12
13
14
15
16
17
18
La película radiográfica, 180
Procesado de la imagen latente, 193
Pantallas intensificadoras
radiográficas, 207
Control de la radiación dispersa, 223
Técnica radiográfica, 244
Calidad de imagen, 272
Artefactos en la imagen, 297
Control de calidad, 304
PARTE IV
IMÁGENES DE RAYOS X ESPECIALES
19
20
21
22
Mamografía, 318
Control de calidad en
mamografía, 331
Fluoroscopia, 346
Radiología intervencionista, 360
Tomografía computarizada helicoidal
multicorte, 367
PARTE V
IMAGEN DIGITAL
24
25
26
27
28
29
30
31
Introducción a la informática, 396
Radiografía computarizada, 412
Radiografía digital, 426
Fluoroscopia digital, 436
La imagen digital, 449
Visualización de la imagen digital, 466
Control de calidad de los dispositivos
de visualización digital, 478
Artefactos en la imagen digital, 486
PARTE VI
RADIOBIOLOGÍA
32
33
34
35
36
Biología humana, 500
Principios fundamentales de
radiobiología, 512
Radiobiología molecular y celular, 520
Efectos inmediatos de la radiación, 534
Efectos tardíos de la radiación, 549
PARTE VII
PROTECCIÓN RADIOLÓGICA
37
38
39
40
Física de la salud, 570
Diseño para protección
radiológica, 580
Control de la dosis de radiación en el
paciente, 597
Control de la dosis de radiación
profesional, 613
GLOSARIO, 631
CRÉDITOS DE LAS FOTOGRAFÍAS, 651
ÍNDICE ALFABÉTICO, 652
xiii
C0230.indd xiii
4/8/10 4:06:33 PM
C0230.indd xiv
4/8/10 4:06:33 PM